JP2003502470A - 水素添加ブロック共重合体からなる組成物及びその最終用途への利用 - Google Patents
水素添加ブロック共重合体からなる組成物及びその最終用途への利用Info
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Abstract
Description
に関する。
族と共役ジエンの部分水素添加されたブロック共重合体は当業者にとって公知で
ある。米国特許3,333,024号、米国特許3,431,323号、米国特
許3,598,886号、米国特許5,352,744号、米国特許3,644
,588号及び欧州特許505,110号は種々の水素添加ブロック共重合体を
開示している。部分水素添加とは芳香族の水素添加がないかまたは90%あるい
はそれ以下の芳香族の水素添加でのブロック共重合体のジエン部分の水素添加の
ことである。これらの部分水素添加ブロック共重合体は種々の利用に供されてき
たが耐熱性が低い、物理特性が不十分、加工性に難がある、光安定性が不十分と
いうひとつまたはいくつかの欠点を有する。これらの欠点を克服するためにブロ
ック共重合体の芳香族リングの水素添加を増加させる試みがなされてきた。
チレン共重合体は温度上昇に対してたとえわずかの上昇でさえも有用な物性を有
しないと主張している。Thermoplastic Elastomers、
1996年第2版、304頁、8−12行には、“このように、ポリスチレンは
非晶質の炭化水素ブロック共重合体のために相変わらず選択されている。この最
近の事実は完全に水素添加されたVCH−EB−VCH重合体のケースで明確に
証明されている。相互作用パラメーターは水素添加によって激しく低下するので
、わずかに温度が上昇しただけで重合体はすべての強度を失い通常の融点で均一
に混じり合ってしまう”と記載されている。 特に、水素添加ジブロック共重合体は取り扱いを困難にする低い粘度と溶融張
力をもつ傾向がある。ジブロックはまたその引張り特性が劣るためにその他の欠
点も有する。同様の理由で水素添加ジブロックからつくられた硬い材料は脆くな
る傾向があるので、柔軟材料を作るのには有用ではない。
。例えば、環状オレフィン(共)重合体のブレンドは欧州特許0726291号
に開示されており、環状オレフィン(共)重合体はビニル芳香族/共役ジエンブ
ロック共重合体又はその水素添加されたものとブレンドされている。環状オレフ
ィン(共)重合体(COC)は優れた熱変形温度、紫外線安定性及び取り扱いの
良さで知られている。しかしながら、この重合体は耐衝撃性が劣るという欠点が
ある。部分水素添加ブロック共重合体とCOCのブレンドはブロック重合体の芳
香族に水素添加が存在しないために物理特性が不安定な欠点がある。
ましい物理特性バランスを示すような適切な粘度と溶融張力を有する完全に又は
実質上水素添加ブロック共重合体の組成物が望まれている。さらに、共重合体が
従来の製造技術で処理することができそして標準的な或いはもっと高い温度で実
用的な物理特性を保持するような実質的又は完全に水素添加されたビニル芳香族
と共役ジエンモノマーとのブロック共重合体がなお望まれている。 本発明の目的は、これらの問題を解決し、高い温度でも実用的な物理特性を保
持するような実質上又は完全に水素添加されたビニル芳香族と共役ジエンモノマ
ーとのブロック共重合体の組成物を提供することにある。
る組成物及びその最終用途への種々の利用にある。水素添加ブロック共重合体は
、水素添加重合されたビニル芳香族モノマー即ち水素添加ビニル芳香族重合体ブ
ロックの少なくとも2個の異なるブロック及び水素添加重合された共役ジエンモ
ノマー即ち水素添加共役ジエン重合体ブロックの少なくとも1個のブロックから
なる柔軟な水素添加ブロック共重合体であって、該水素添加共重合体は、a)水
素添加ビニル芳香族重合体ブロックに対し水素添加共役ジエン重合体ブロックの
重量比が40以上対60であり;b)合計数平均分子量(Mnt )が30,0
00から150,000であって、各水素添加ビニル芳香族重合体ブロック(A
)が5,000から45,000のMna をもちそして各水素添加共役ジエン
重合体ブロック(B)が12,000から110,000のMnb をもち;そ
してc)各水素添加ビニル芳香族重合体ブロックが90%以上の水素添加レベル
をもちまた各水素添加共役ジエン重合体ブロックが95%以上の水素添加レベル
をもつことを特徴とする。
成物は可視領域の波長を持つ光に対して無色透明であり、従来の生産および製造
技術で処理することができ、そして標準的な温度でも高い温度でも優れた物性バ
ランスを保持することができる。高い水素添加レベルとMn限定の両方をもつ水
素添加共重合体からなる組成物は従来技術の水素添加共重合体に比較して優れた
物性と加工性を有する。高いガラス転移温度と低い吸水性及び優れた溶融特性の
組み合わせはこれらの重合体とそのブレンド物を組み立て部品、熱成形物、押出
成形体、射出成形体、繊維、フィルムを含む多くの用途に理想的なものである。
添加ブロック共重合体は少なくとも一個のビニル芳香族モノマーと少なくとも一
個の共役ジエンモノマーからつくられた水素添加ブロック共重合体によって調製
される。 ビニル芳香族モノマーは典型的には次式のモノマーである。
ェニル、アルキルハロフェニル、ナフチル、ピリジニル、またはアントラセニル
であり、アルキル基はハロ、ニトロ、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、カルボニ
ル、及びカルボキシルのような官能基で単置換又は多重置換されていても良い1
から6個の炭素原子を含む。より好ましくはArはフェニル又はアルキルフェニ
ルでフェニルが最も好ましい。典型的なビニル芳香族モノマーはスチレン、アル
ファメチルスチレン、ビニルトルエン特にパラビニルトルエンの全ての単量体、
エチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ビニルビフェニル、ビニ
ルナフタレン、ビニルアントラセン及び類似の全ての単量体、ならびにこれらの
混合物を含む。ブロック共重合体はひとつ以上の特定の重合したビニル芳香族モ
ノマーを含むことができる。換言すれば、ブロック共重合体はポリスチレンブロ
ック及びポリ−アルファーメチルスチレンブロックを含むことができる。水素添
加したビニル芳香族ブロックは共重合体であってもよくその場合、水素添加ビニ
ル芳香族部分は少なくとも共重合体の50重量%である。
い。そのようなモノマーは例えば1,3−ブタジェン、2−メチルー1,3−ブ
タジェン、2−メチル−1,3ペンタジェン、イソプレン及び類似の化合物、そ
してそれらの混合物である。ブロック共重合体はひとつ以上の特定の重合した共
役ジエンモノマーを含むことができる。換言すれば、ブロック共重合体はポリブ
タジェンブロック及びポリイソプレンブロックを含むことができる。
素添加の後で結晶化可能な材料から調製することができる。水素添加ポリイソプ
レンブロックは非晶質であり、一方水素添加ポリブタジェンブロックはその構造
により非晶質にも結晶質にもなることができる。ポリブタジェンは、水素化で1
−ブテン繰り返し単位の等価物を与える1,2配置又は水素化でエチレン繰り返
し単位の等価物を与える1,4配置のいずれかである。ポリブタジェンブロック
の重量基準で少なくとも概略40重量%の1,2ブタジェン量を有するポリブタ
ジェンブロックは、水素添加によって実質上低いガラス転移温度で非晶質のブロ
ックをもたらす。ポリブタジェンブロックの重量基準で概略40重量%以下の1
,2ブタジェン量を有するポリブタジェンブロックは、水素添加によって実質上
低いガラス転移温度で結晶質のブロックをもたらす。重合体の最終用途によって
は、結晶質のブロック(溶媒抵抗を改善するために)又は非晶質でより柔軟なブ
ロックを内包させることが望ましい。或る用途では、ブロック共重合体はポリブ
タジェンブロックやポリイソプレンブロックのような一個以上の共役ジエンポリ
マーブロックを含むことができる。共役ジエンポリマーブロックはまた共役ジエ
ンの共重合体であり、そこでは共重合体の共役ジエン部分が少なくとも共重合体
の50重量%である。共役ジエンポリマーブロックはまたブタジェンやイソプレ
ンのような一個以上の共役ジエンの共重合体である。
からのミクロ層分離を表す共重合体の重合セグメントとして定義される。ミクロ
層分離はブロック共重合体中で重合セグメントが混じり合わないことにより生ず
る。ブロックセグメントの分離は明確なガラス転移温度の存在によって検知する
ことができる。ミクロ層分離とブロック共重合体はPHYSICS TODAY
の1999年2月号32−38頁の“Block Copolymers−De
signer Soft Materials”で広範に議論されている。
し水素添加共役ジエン重合体ブロックの重量比が水素添加共役ジエンと水素添加
ビニル芳香族の重合体ブロックの合計重量基準で40以上対60;典型的には4
0:60から95:5、好ましくは45:55から90:10、より好ましくは
50:50から85:15でありそして最も好ましくは60:40から80:2
0である。水素添加ビニル芳香族重合体ブロックと水素添加共役ジエン重合体ブ
ロックの合計重量は共重合体の合計重量の少なくとも80重量%、好ましくは少
なくとも90、より好ましくは少なくとも95重量%である。
SIS、SISIS、そしてSISBS(ここでSはポリスチレン、Bはポリブ
タジェンそしてIはポリイソプレンである)のようなトリブロック、マルチブロ
ック、テーパーブロック、及びスターブロック共重合体を含むブロック共重合体
の水素添加によって製造される。ブロック共重合体はそれぞれの末端に少なくと
も一個のビニル芳香族重合体からなるトリブロックセグメント含む。ブロック共
重合体は、しかしながら、何個かの追加ブロックを含んでいてもよく、これらの
ブロックはトリブロック重合体の骨格のどの位置に結合していてもよい。このよ
うに、線状ブロックは例えばSBS、SBSB、SBSBS、そしてSBSBS
Bを含む。共重合体はまた分岐していてもよく、重合連鎖は共重合体の骨格に沿
ってどの位置に結合していてもよい。その上、前述のブロック共重合体のブレン
ド物は水素添加されたホモ重合体補間物とブロック共重合体のブレンドとしてよ
く用いられる。換言すれば、水素添加されたSBSブロック共重合体は水素添加
されたSBSBSブロック共重合体及び/又は水素添加されたポリスチレンホモ
重合体とブレンドすることもできる。ブロック共重合体の製造においては、残余
のジブロック共重合体が少量製造されることに注意すべきである。
しくは55,000からそして最も好ましくは60,000から150,000
まで、典型的には140,000まで、一般的には135,000まで、好まし
くは130,000まで、より好ましくは125,000まで、そして最も好ま
しくは12,000までである。本明細書中で述べるMnはゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)を用いて決定される。水素添加ブロック共重合
体の分子量及び得られた物性はそれぞれの水素添加された重合ブロックの分子量
に依存するものである。
子量よりも低い場合に得られる。重合体の絡み合い分子量は、与えられたポリマ
ーに連鎖の絡み合いによる溶融粘度の劇的な増加を示すために要求される連鎖長
に関連付けられる。多くの一般の重合体の絡み合い分子量が測定されてきており
、Macromolecules誌の1994年、27巻4639頁に報告され
ている。ガラス状の重合体については、一般に強度と靭性の最高値は絡み合い分
子量の約10倍で達成されるといわれている(例としては、Styrene P
olymers in the Encyclopedia of Polym
er Science and Engineering誌の1989年第2版
、16巻、62−71頁を参照 )。絡み合い分子量は水素添加されたポリスチ
レン(ポリビニルシクロヘキサン)で概略38,000である。我々は水素添加
ビニル芳香族重合体ブロックの分子量(Mn)が水素添加ビニル芳香族重合体の
絡み合い分子量の0.2から1.2倍で最適な物性と加工性が得られることを発
見した。
000まで、好ましくは9,000から35,000まで、より好ましくは11
,000から25,000まで、そして最も好ましくは12,000から20,
000までの水素添加ビニル芳香族重合体ブロックを有する。水素添加共役ジエ
ン重合体ブロックのMnbは典型的には12,000から110,000まで、
好ましくは27,000から100,000まで、より好ましくは33,000
から90,000まで、そして最も好ましくは36,000から80,000ま
でである。 本発明で用いられる柔軟な水素添加ブロック共重合体はそれ自身別個のMn値
を有することができるということは重要である。換言すれば、例えば、水素添加
ブロック共重合体中で2個の水素添加ビニル芳香族重合体ブロックはそれぞれ異
なったMn値を有する。
ク共重合体はイオン重合によって製造され、その例としては、Anionic
Polimerization;Principles and Practi
cal Applications、エイチ.エル.シーおよびアール.ピー.
クアーク著、マーセルデッカー社刊、ニューヨーク(1996)に引用されてい
る。実施態様のひとつとして、ブロック共重合体はsec−ブチルリチウムまた
はn−ブチルリチウムのようなカルバニオン開始剤で連続的なモノマー付加によ
って製造される。別の実施態様としては、共重合体は1,2−ジブロモエタン、
ジクロロジメチルシラン、又はフェニルベンゾエートのような二価のカップリン
グ剤でトリブロック原料をカップリングすることによって製造される。この実施
態様においては、共役ジエン重合体の小さな連鎖(10個以下のモノマー繰り返
し単位)はビニル芳香族重合体のカップリング末端とカップリング反応を促進す
るために反応させることができる。ビニル芳香族重合体ブロックは典型的にカッ
プリングが難しい、それゆえ、この技術は通常ビニル芳香族重合体末端のカップ
リングを行わせるために用いられる。ジエン重合体の連鎖はミクロ層分離が起こ
らないために明確なブロックを構成しない。種々の陰イオン重合が証明されてき
たカップリング剤とその戦略が前述のシーおよびクアークの著書の12章、30
7−331頁で説明されている。更に別の態様としては、二官能の重合開始剤が
ブロックシステムの中央から重合を開始させるために用いられ、成長する重合体
連鎖の両末端にモノマーが次々と付加していく。そのようなニ官能重合開始剤の
例は、有機リチウム化合物と処理した1,3−ビス(1−フェニルエチル)ベン
ゼンであり、米国特許4,200,718号、米国特許4,196,154号に
記載されている。
共役ジエン重合体ブロックの両方の共重合体セグメントにおける不飽和部分を取
り除くために水素添加される。どのような水素添加方法も使用でき、そのような
方法は典型的には、硫酸バリウム担持パラジウム(米国特許5,352,744
号)及び珪藻土担持ニッケル(米国特許3,333,024号)のような無機物
質に担持した金属触媒の使用が含まれる。さらに、Die Macromole
kulare Chemieの1972年160巻291頁に記載されているよ
うに、2−エチルヘキサノン酸とアルキルリチウムの遷移金属塩の組み合わせか
ら調製される溶解性の均一系触媒がブロック共重合体を完全に飽和させるのに使
用される。共重合体の水素添加はまた水素と米国特許5,352,744号、米
国特許5,612,422号及び米国特許5,645,253号に記載されてい
るような不均一系触媒を使用して達成することもできる。これらに記載されてい
る触媒は多孔質シリカに担持した金属結晶からなる不均一系触媒である。重合体
の水素添加に特に使用されるシリカ担持触媒の例は、平均孔径が500から3,
000オングストロームの範囲を持つように合成されたシリカである。このシリ
カはそれからニッケル、コバルト、ロジュウム、ルテニュウム、パラジュウム、
白金、その他の周期律表第8属の金属、それらの合金の組み合わせのような重合
体を接触水素添加できるような金属を含浸させる。その他の不均一系触媒も平均
孔径が500から3,000オングストロームであれば使用できる。
素添加触媒の存在下で実施される。最初の成分は水素添加速度を増加させるいく
つかの金属からなり、ニッケル、コバルト、ロジュウム、ルテニュウム、パラジ
ュウム、白金、その他の周期律表第8属の金属、及びそれらの組み合わせを含む
。好ましくはロジュウム及び/又は白金が使用される。混合水素添加触媒に用い
られる第二の成分は極性物質に晒されたときの周期律表第8属の金属の不活性化
を抑制する促進剤からなり、ここでは抗不活性化成分と呼ぶことにする。そのよ
うな成分は好ましくはレニュウム、モリブデン、タングステン、タンタル又はニ
オブ又はこれらの混合物である。
晒されたときに周期律表第8属の金属成分の不活性化を抑制するに充分な量であ
り、ここでは不活性化抑制量と呼ぶことにする。周期律表第8属の金属の不活性
化は水素添加反応速度の無視できない低下によって立証される。これは極性不純
物が存在する同一条件下で、混合水素添加触媒と周期律表第8属の金属のみを含
む触媒の比較で例証され、周期律表第8属の金属のみを含む触媒は水素添加反応
速度が混合水素添加触媒で得られる速度の75%以下となる。
の金属成分の割合が0.5:1から10:1、より好ましくは1:1から7:1
、そして最も好ましくは1:1から5:1である。 混合触媒はその成分単独でも可能だが、好ましくは触媒は追加的に触媒成分を
担持する担体からなる。実施態様としては、金属はシリカ、アルミナまたはカー
ボンのような担体に担持される。よりよい実施態様としては、狭い孔径分布と1
0m2/gより大きい表面積をもつシリカ担体が使用される。 担体の孔径分布、孔容積、平均孔径分布は水銀ポロシメーターでASTM D
−4284−83の手順に従って測定することができる。
、この方法は60オングストローム以上の孔径を測定する場合にのみ有効である
。それゆえ、60オングストローム以下の孔径を測定するには別の方法を用いな
ければならない。そのような方法は約600オングストローム以下の孔径に適用
されるASTM D−4641−87の手順に従った窒素脱着法である。それゆ
え、狭い孔径分布は少なくとも孔容積の98%が300オングストローム以上の
孔径を有し300オングストローム以下の窒素脱着法で測定された孔容積が水銀
ポロシメーターを用いて測定された孔容積の2%以下であることが必要条件であ
る。表面積はASTM D−3663−84の手順に従って測定することができ
る。表面積は典型的には10から100m2/g、好ましくは15から90最も
好ましくは50から85m2/gの範囲である。
その分子量(Mn)に依存する。高分子量の重合体の水素添加において要求され
る量の水素添加を得るためには高い平均孔径を持つ担体を使用することが望まし
い。高分子量の重合体(例えばMn>200,000)を得るためには、典型的
な要求される表面積は15から25m2/gそして要求される平均孔径は3,0
00から4,000Åに変化させることができる。低分子量の重合体(例えばM
n<100,000)を得るためには、典型的な要求される表面積は45から8
5m2/gそして要求される平均孔径は300から700Åに変化させることが
できる。
酸カリを化合させ、重合させそして米国特許4,112,032号に記載されて
いるように導くことによって製造することができる。シリカはそれからThe
Chemistry of Silica、John Wiley and S
onsの1979年539−544頁に記載されているように水熱焼成されるが
、その方法は一般にシリカを600から850℃の温度で2時間以上水を飽和さ
せたガスを流して加熱することからなる。水熱焼成は平均孔径の増加とともに孔
径分布を狭くする。選択するとすれば、担体はThe Chemistry o
f Silica、John Wiley and Sonsの1979年51
0−581頁に記載されている方法によって調製される。
される。適切な金属、金属成分、それらの化合物又は混合物を含む金属は気相蒸
着、水中又は非水溶液中での含浸によって担体上に析出させた後焼成、昇華又は
その他の通常の方法で処理される。これらの方法は、Studies in S
urface Science and Catalysis、”succes
sful Design Catalyst”1989年44巻、146から1
58頁及びApplied Heterogeneous Catalysis
(Institute Francais du Petrore Publi
cations、1987)の75−123頁に説明されている。含浸方法にお
いて、化合物を含む適切な金属は不活性化に対して耐性のある有用な水素添加触
媒を製造することができる前述のような金属を含む化合物であればよい。これら
の化合物は塩、配位錯体、有機金属化合物又は共有結合錯体である。
1から10wt%である。好ましい量はシリカ担持触媒の合計重量基準で2から
8wt%、より好ましくは0.5から5wt%である。 あまり好ましくはないが、アルカリ、アルカリ土類又はランタニドを含む化合
物のような促進剤もまた担持触媒上に金属成分を分散させる助けとするため又は
反応の安定化のために使用することができる。
、通常の不飽和重合体の水素添加反応に要求される量よりもうんと少ない。一般
に、不飽和重合体のグラムあたり担持触媒の1グラム以下の量が使用され、0.
1グラム以下が好ましくそして0.05グラム以下がより好ましい。使用される
担持触媒の量はプロセスのタイプが連続か、半連続か又はバッチかにより、また
温度、圧力及び反応時間(典型的な反応時間は5分から5時間まで変化する)の
ようなプロセスの条件に依る。連続操作は連続操作の進行の過程で担持触媒が何
度も再使用されるために典型的には不飽和重合体の200,000重量部以上に
対し1重量部の担持触媒が含まれる。典型的なバッチプロセスは不飽和重合体の
5,000重量部に対し1重量部の担持触媒が使用される。高温及び高圧では担
持触媒量を更に少なくすることができる。
解させ水素添加反応を阻害しにくくするために炭化水素溶媒中で行われる。好ま
しい溶媒はシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シ
クロオクタン、シクロヘプタン、ドデカン、ジオキサン、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、イソペンタン、デカヒドロナフタレン
又はそれらの混合物であり、とりわけシクロヘキサンが最も好ましい。
0℃まで、より好ましくは110℃から180℃まで、そして最も好ましくは1
20℃から170℃までである。水素添加反応の圧力は限定しないが、圧力が増
加すると水素添加速度が増加する。典型的な圧力は大気圧から70MPaで、0
.7から10.3MPaが推奨される。 反応槽は反応領域から酸素を取り除くために不活性ガスでパージされる。不活
性ガスは限定はしないが、窒素、ヘリウム、アルゴン、とりわけ窒素が好ましい
。 水素添加薬剤は不飽和重合体を効果的に水素添加する水素を発生する化合物で
あればよい。水素添加薬剤は限定はしないが、水素ガス、ヒドラジン及び水素化
ボロンナトリウムが含まれる。好ましい態様としては、水素添加薬剤は水素ガス
である。
完全に水素添加され、ブロック共重合体の芳香族リングの少なくとも90%が水
素添加されたものと定義され、そして実質上水素添加された柔軟なブロック共重
合体として参照される。水素添加のレベルは好ましくは水素添加共役ジエン重合
体ブロックの95%以上でビニル芳香族重合体ブロックセグメントの90%以上
であり、より好ましくは共役ジエン重合体ブロックの99%以上で水素添加ビニ
ル芳香族重合体ブロックセグメントが95%以上であり、更に好ましくは共役ジ
エン重合体ブロックの99.5%以上で水素添加ビニル芳香族重合体ブロックセ
グメントが98%以上であり、最も好ましくは、共役ジエン重合体ブロックの9
9.9%以上で水素添加ビニル芳香族重合体ブロックセグメントが99.5%以
上である。‘水素添加のレベル’の用語は元の不飽和結合が水素添加によって飽
和される割合を指す。水素添加されたビニル芳香族重合体の水素添加レベルはU
V−VIS分光測定法を用いて決定され、一方水素添加されたジエン重合体の水
素添加レベルはプロトンNMRを用いて決定される。
ォロジーにミクロ層分離し、モルフォロジーの単位は典型的には5から50ナノ
メーターの範囲のサイズである。典型的なモルフォロジーはマトリックスに分散
した水素添加重合体ブロックのよく知られた球形、円筒または回転体のマイナー
層と一方の水素添加重合体の連続マトリックス層、ならびに両方の水素添加重合
体ブロックが連続層中にお互いに点在するラメラ連続層とを含む。これらの異な
ったモルフォロジーは異なった物理特性を与える。水素添加共役ジエン重合体ブ
ロックが連続層である水素添加ブロック共重合体は典型的にエラストマーであり
、高度に弾性体物質である。逆に、水素添加ビニル芳香族重合体セグメントが連
続層である材料は典型的に硬く、強靭なプラスチックである。両方の水素添加重
合体ブロックが連続層である水素添加ブロック共重合体は中間的な物性を持つ。
0%以下の水素添加ビニル芳香族重合体ブロックを含む水素添加ブロック共重合
体からなり、そして90%以上の芳香族水素添加レベルをもつ。 別の態様としては、この組成物はビニル芳香族と共役ジエンの水素添加ブロッ
ク共重合体からなり、ここでブロック共重合体は3ブロックの水素添加されたビ
ニル芳香族ブロック重合体と2ブロックの共役ジエン重合体からなる5ブロック
共重合体である。水素添加された5ブロック共重合体は水素添加ブロック共重合
体の合計重量基準で80%以下の水素添加ビニル芳香族重合体ブロックからなり
、そしてが90%以上の芳香族水素添加レベルをもつ。
について以下に説明する。 柔軟な水素添加ブロック共重合体からなる組成物は追加的に少なくとも一個の
天然又は合成した重合体を含む。好ましい重合体材料は、限定はしないが、水素
添加ビニル芳香族ホモ重合体、水素添加されたスチレン/ブタジェン又はスチレ
ン/イソプレンブロック共重合体、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート(
PC)、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ/塩化ビニル重合体、ポリ/塩化ビニ
リデン重合体、ポリエステル、乳酸残基を有する重合体、部分的に水素添加され
ているか又は水素添加されていないブロック共重合体、スチレン/ブタジェンブ
ロック共重合体、ポリスチレン(高耐衝撃性ポリスチレンを含む)、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン(ABS)共重合体、スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体(SAN)、ABS/PC組成物、ポリエチレンテレフタレート、エ
ポキシ樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンアクリル酸共重合体
、ポリオレフィンカーボンモノキサイドインターポリマー、塩素化ポリエチレン
、環状オレフィン共重合体(COC)、そしてオレフィン共重合体(特にエチレ
ン−スチレンインターポリマーのようなポリエチレン共重合体)及びホモ重合体
(例えば通常の不均一触媒を用いて製造される)を含むその他の水素添加ブロッ
ク共重合体である。実例としては米国特許4,076,698号のプロセスで製
造された重合体がある。
マー、特にシングルサイト触媒系を用いて製造されるポリオレフィンエラストマ
ーまたはプラストマー(例えば、実質上線状エチレンインターポリマー又は均一
に分岐した線状エチレンインターポリマー)からなる。 一般に、好適なポリオレフィンは,例えば、ポリエチレン(エチレンホモ重合
体)、エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、アルファオレフィンホ
モ重合体、ポリプロピレン(ポリプロピレンホモ重合体)のようなアルファオレ
フィンホモ重合体、ポリプロピレンと少なくとも4個の炭素原子を持つアルファ
オレフィンのインターポリマーのようなアルファオレフィンインターポリマーを
含む。
重合体、均一に分岐した線状エチレン重合体、不均一に分岐した線状エチレン(
線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超々又は超低密度ポリエチレン(UL
DPEまたはVLDPE)中密度ポリエチレン(MDPE)及び高密度ポリエチ
レン(HDPE)、高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン/アクリ
ル酸(EAA)共重合体、エチレン/メタクリル酸(EMAA)共重合体、エチ
レン/アクリル酸(EAA)アイオノマー、エチレン/酢ビ(EVA)共重合体
、エチレン/ビニルアルコール(EVOH)共重合体、ポリプロピレンのホモ重
合体及び共重合体、エチレン/プロピレン重合体、エチレン/スチレンインター
ポリマー、グラフト変性重合体(例えば、LLDPEg−MAHのようなマレイ
ン酸グラフトポリエチレン)、エチレンアクリレート共重合体(例えば、エチレ
ン/エチルアクリレート(EEA)共重合体、エチレン/メチルアクリレート(
EMA)、及びエチレン/メタクリル酸メチル(EMMA)共重合体)、ポリブ
チレン(PB)、エチレンカーボキサイドインターポリマー(例えば、エチレン
/カーボンモノキサイド(ECO)、共重合体、エチレン/アクリル酸/モノキ
サイド(EAACO)ターポリマー、エチレン/メタクリル酸メチル/モノキサ
イド(EMAACO)ターポリマー、エチレン/酢ビ/カーボンモノキサイド(
EVACO)ターポリマー及びスチレン/カーボンモノキサイド(SCO),塩
素化ポリエチレン及びそれらの混合物を含む。
ァオレフィンモノマーとii)一個以上のビニル又はビニリデン芳香族モノマー
及び/又は一個以上の立体障害の脂肪族又は指環族のビニル又はビニリデンモノ
マー、そして必要に応じiii)その他の重合可能なエチレン的不飽和モノマー
を重合させることによって調製される。 エチレン/スチレンインターポリマーは実質上ランダム、擬似ランダム、ラン
ダム、交互体、二分子体、三分子体、四分子体又はそれらの組み合わせであって
も良い。即ち、インターポリマー生成物は可変的に内包されても良いし、また必
要に応じ可変的に配置されても良い。好ましいエチレン/スチレンインターポリ
マーは実質上ランダムなエチレン/スチレンインターポリマーである。
orated)”という用語は少なくとも二種類の触媒系を用い内部重合(in
terpolymerization)の過程で触媒系が異なった取込み又は反
応速度で操作されて製造されるエチレン/スチレンインターポリマーを説明する
ために使われている。例えば、36wt%の合計スチレン量を有するインターポ
リマー生成物はひとつの触媒系が22wt%のスチレンを取込み、他の触媒系が
48wt%のスチレンを取込み、その結果二つの触媒系の間で分割された生成量
は47/53wt%と可変的に取り込まれる。 “擬似ランダム”エチレン/スチレンインターポリマーは米国特許5,703
,187号に記載されている。“ランダム”インターポリマーとは、モノマー単
位が連鎖に組み込まれており、そこでは脂肪族アルファオレフィンモノマー(A
)または阻害ビニリデンモノマー(B)またはその両者が隣接してお互いに繰り
返しのある塊を含む配列順序の種々の結合が存在するような重合体をいう。
は脂肪族アルファオレフィンモノマー(A)または阻害ビニリデンモノマー(B
)が、アタクチック又はアイソタクチックまたはシンジオタクチックのような立
体特異性構造又は一般式(AB)n(ここでnは1から4000の整数)の結合をも
つ重合体連鎖上に、交互連続を繰り返し起こしているような重合体をいう。ここ
でエチレン/スチレンインターポリマーに関して用いられる“実質上ランダムな
”の用語は一般にインターポリマーのモノマー分散がベルヌーイの統計モデルや
マルコビアンの一次または二次統計モデルで説明できることを意味する。これに
ついては、ジェー.シー.ランダール著POLYMER SEQENCE DE
TERMINATION、Carbon−13 NMR Method、ニュー
ヨーク アカデミックプレス社刊 、1977年版、71−78頁に記載されて
いる。実質上ランダムなインターポリマーは、3単位以上のビニルまたはビニリ
デン芳香族モノマーブロック中にビニルまたはビニリデン芳香族モノマーの合計
量の15モル%以上は含まない。
たはシンジオタクチシティーのいずれかの高割合(50モル%以上)では特徴づ
けられない。このことは、実質上ランダムなインターポリマーのC13 NMR
スペクトルで、メソダイアドまたはラセミダイアドの連続のどちらかを象徴する
主鎖のメチレンとメチン炭素に対応するピーク面積が主鎖のメチレンとメチン炭
素の合計ピーク面積の75%を越えてはならないことを意味する。引き続き用い
られる用語“実質上ランダムなインターポリマー”は前述のモノマーから製造さ
れた実質上ランダムなインターポリマーを意味する。
な好ましいα−オレフィンモノマーは、例えば、2から20、好ましくは2から
12、より好ましくは2から8の炭素原子を含むα−オレフィンモノマーである
。 好ましいそのようなモノマーはエチレン、プロピレン、ブテンー1,4−メチル
−ペンテン、ヘキセン−1及びオクテン−1である。最も好ましいものはエチレ
ンまたはエチレンとC3−C8のα−オレフィンとの組み合わせである。これら
のα−オレフィンは芳香族分子を含まない。 実質上ランダムなエチレン/スチレンインターポリマーを調製するために用い
られる好適なビニルまたはビニリデン芳香族モノマーは、例えば、次式で示され
るモノマーである。
遊離基から選ばれ、好ましくは水素またはメチルである;各R2はそれぞれ独立
に水素および1から4個の炭素原子を含むアルキルラジカルからなる遊離基から
選ばれ、好ましくは水素またはメチルであり;Arはフェニル基またはハロ、C 1−4 アルキル、およびC1−4ハロアルキルからなるグループから選ばれる1
から5の置換基と置換されたフェニル基であり;そしてnは0から4の値を持ち
、好ましくは0から2、最も好ましくは0である。特に好ましいそのようなモノ
マーはスチレンおよび低級アルキルまたはハロゲン置換されたそれらの誘導体を
含む。例として役に立つモノビニルまたはモノビニリデン芳香族モノマーはスチ
レン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレンまたは塩素化
スチレンであり、これらの化合物の異性体を含む。好ましいモノマーはスチレン
、α−メチルスチレン、低級アルキル(C1−C4)またはフェニル環で置換し
たスチレンの誘導体、例えばオルソ、メタ、そしてパラ−メチルスチレン、環が
水素添加されたスチレン、パラ−ビニルトルエンまたはそれらの混合物を含む。
より好ましい芳香族モノビニルモノマーはスチレンである。
の脂肪族または脂環族ビニルまたはビニリデンモノマー”の用語は、次式に対応
する付加重合可能なビニルまたはビニリデンモノマーを意味する。
脂環族置換基で、R1は水素及び1から4個の炭素原子を含むアルキルラジカル
からなる遊離基から選ばれ、好ましくは水素またはメチルであり;各R2はそれ
ぞれ独立に水素及び1から4個の炭素原子を含むアルキルラジカルからなる遊離
基から選ばれ、好ましくは水素またはメチルであり;R1とA1は交互に環シス
テムをともに形成する。 実質上ランダムなエチレン/スチレンインターポリマーに対応して用いられる
“立体的にかさばった”の用語は、この置換基を持つモノマーは通常、標準のチ
ーグラーナッタ重合触媒による付加重合は、エチレン重合と比較できる速度では
起こらないことを意味する。
レン、ブテン−1、ヘキセン−1及びオクテン−1のようなα−オレフィンモノ
マーは立体障害脂肪族モノマーとはみなされない。実質上ランダムなエチレン/
スチレンインターポリマーに関しては、好ましい立体障害脂肪族または脂環族ビ
ニルまたはビニリデン化合物はエチレン不飽和を持つ一個の炭素が三級または四
級置換されているモノマーである。そのような置換基の例はシクロヘキシル、シ
クロヘキセニル、シクロオクテニルのような脂環基またはアルキルまたはアリー
ル置換誘導体の環、三級ブチルまたはノルボルニルを含む。最も好ましい立体障
害脂肪族または脂環族ビニルまたはビニリデン化合物はシクロヘキセン及び置換
シクロヘキセン、および5−エチリデン−2−ノルボルネンの種々の異性体ビニ
ル環置換された誘導体である。特に好適なのは1−、3−、および4−ビニルシ
クロヘキサンである。
のビニルまたはビニリデンモノマー;または立体障害脂肪族または脂環族ビニル
またはビニリデンモノマー;または両方の5から65、好ましくは5から55、
より好ましくは10から50モル%を含み;そして2から20の炭素原子を持つ
脂肪族α−オレフィンの35から約95、好ましくは45から95、より好まし
くは50から90モル%を含む。 実質上ランダムなエチレン/スチレンインターポリマーのためにその他必要に
応じ使われる重合可能なエチレン様不飽和モノマーは、エチレン/スチレン/ノ
ルボルネンとなる典型的な実質上ランダムなインターポリマーと一緒にノルボル
ネンやC1−C10−アルキルまたはC6−C10−アリール置換したノルボル
ネンのような歪んだ環状オレフィンを含む。
SC結晶化度が45wt%以下、好ましくは30wt%以下、より好ましくは2
0wt%以下、そして最も好ましくは16wt%またはそれ以下であることで特
徴付けられるポリオレフィンエラストマーまたはプラストマーである。 ポリオレフィンエラストマーまたはプラストマーは典型的にASTM D−1
238、条件190℃/2.16kgに従って決定されるメルトインデックスが
1000g/10min以下、好ましくは500g/10min以下、最も好ま
しくは50g/10min以下であることで特徴付けられる。しかしながら、或
る態様では、超低分子量ポリオレフィンエラストマーまたはプラストマーを用い
ることが要求される。特に、米国特許6,054,544号に記載されているよ
うな超低分子量のエチレン重合体が本発明の実施において有用性を発揮する。
7℃)における溶融粘度が8200cp以下、好ましくは6000cp以下(同
温度での溶融粘度600センチポアズ(cp)は容易に到達できる)であること
で特徴付けられる。溶融粘度は要求される結果に基づいて選ばれる。特に、超低
分子量のエチレン重合体の溶融粘度が低いほど、本発明の組成物の全体粘度が低
下する傾向がある。
ルミ製の試料容器に入れ、次の手順に従って決定される。使用するスピンドルは
SC−31ホットメルトスピンドルであり、10から100,000センチポア
ズの範囲の粘度測定に適している。試料を1インチ、長さ5インチの試料容器に
適した充分小さい断片に切るために切断刃が用いられる。試料は容器に入れられ
,順番にブルックフィールドサーモセルに挿入され曲げた針先ペンチで固定され
る。試料容器は底にブルックフィールドサーモセルの底に一致するノッチを有し
、スピンドルが挿入され回転する際に容器が動かないようにする。試料は追加試
料が加えられて溶融試料が試料容器の上部から約1インチになるまで350゜F
(167℃)に加熱される。粘度測定装置が下ろされ、スピンドルが試料室に沈
み込む。下げる操作は粘度計のブラケットがサーモセルに並ぶまで続けられる。
粘度計はスイッチが入れられ、30から60%のトルク読み込みに導くようにせ
ん断速度を設定する。読み込みは値が安定するまで15分毎に行われ、最終の読
みが記録される。
.970g/cm3の密度を有するものが良い。採用される密度は意図する最終
用途によってかわる。例えば、超低分子量エチレン重合体がワックス用品として
意図される場合には、0.910以上、好ましくは0.920g/cm3 以上
の密度が適切である。超低分子量エチレン重合体がエチレンのインターポリマー
及びスチレンのような芳香族コモノマーの場合には、インターポリマーの密度は
1.10g/cm3 以下である。
体材料は永久歪みが23℃で75%以下、好ましくは23℃で60%またはそれ
以下、より好ましくは23℃で30%またはそれ以下、最も好ましくは23℃及
び38℃で15%またはそれ以下そしてインストロン表面張力計を用い2mil
(0.05mm)厚みで測定された歪みが200%;または好ましくは伸びが2
5%またはそれ以下、より好ましくは20%、最も好ましくは23℃で15%そ
して100%歪みを持つことによって特徴付けられる。
ーを重合させて調製される重合体材料を意味する。ここで用いられるように、一
般的な用語“重合体”は“インターポリマー”と同様に“ホモ重合体”、“共重
合体”、“ターポリマー”を包含する。 ここで用いられる“インターポリマー”の用語は少なくとも二つの異なったタ
イプのモノマーを重合して調製される重合体を意味する。ここで用いられるよう
に、一般的な用語“インターポリマー”は用語“ターポリマー”(通常、三つの
異なったタイプのモノマーから調製された重合体を表すのに使われる)と同様に
、用語“共重合体”( 通常、ニつの異なったモノマーから調製された重合体を
表すのに使われる)も含む。
ノマーが与えられたポリマー分子にランダムに分散し、実質上全ての重合体分子
が同一モル比のエチレンとコモノマーをもつようなエチレンインターポリマーを
意味する。その用語はいわゆる業界でよく知られているチーグラーバナジュウム
、ハフニュウムおよびジルコニュウム触媒系およびメタロセン触媒系例えば、以
下に述べるような拘束幾何形状触媒系のような均一系またはシングルサイト触媒
系を用いて製造されるエチレンインターポリマーを意味する。
素またはそれ以下の分岐した短鎖の割合が重合体の15wt%以下、好ましくは
10wt%、より好ましくは5wt%以下そして最も好ましくは0wt%である
ものとして説明できる。即ち、重合体が、例えば昇温溶離分別(TREF)技術
や赤外または13C核磁気共鳴(NMR)分析を用いて決定されるように、測定
可能な高密度重合体部分を含まない。 好ましくは、均一に分岐したエチレン重合体は、狭くて本質的に一個の溶融T
REF曲線をもち、そして昇温溶離分別(ここではTREFと略記する)を用い
て決定されるように、本質的に測定できる高密度重合体部分が欠如したものとし
て特徴付けられる。
al of Polymer Science、Poly.Phys.1982
年版20巻441頁、または米国特許4,798,081号、米国特許5,00
8,204号、またはエル.ディー.ケーディーの“The Role of
Comonomer Type and Distribution in L
LDPE Product Performance”SPE Regiona
l Technical Conferance、Akron,Ohio,19
85年版10月号1−2,107−119頁に記載されているようにTREFF
から読み取り決定される。 インターポリマーの組成物(モノマー)分布はまた米国特許5,292,84
5号、米国特許4,798,081号、米国特許5,089,321号、そして
ジェー.シー.ランダールのRev.Macromol.Chem.Phs.,
C29,pp201−317(1989)に記載された技術にしたがって13C
NMR分析を用いて決定することもできる。
うにここでは“ATREF”と略記する)においては、分析されるフィルムまた
は組成物は適当な熱溶媒(例えば、トリクロロベンゼン)に溶解させそして不活
性担体(ステンレス球)を含むカラム中で温度をゆっくり下げながら結晶化させ
る。カラムは屈折率計と示差粘度計(DV)の両方に装備されている。ATRE
F−DVクロマト曲線はそれから結晶化した重合体試料を溶出溶媒(トリクロロ
ベンゼン)の温度をゆっくり上昇させ、カラムから溶出させることによって描か
れる。ATREF曲線はまたしばしば短鎖分岐分布(SCBD)または組成分布
(CD)曲線とも呼ばれ、それは如何に均一にコモノマー(例えば、オクテン)
が試料に分散するか(溶出温度が低下すればコモノマー量は増加する)の指標を
示す。屈折形は短鎖分布情報を提供し、示差粘度計は平均分子量粘度の評価を提
供する。組成分布とその他の組成情報はまたPolymerChar,Vale
ncia,Spainから市販されているCRYSTAF分別分析パッケージの
ような結晶化分析分別を用いて決定することもできる。
びULDPEまたはVLDPE)は二つまたはそれ以上の融点を持つのに対し、
好ましい均一に分岐したエチレン重合体(特に限定はしないが、実質上線状エチ
レン重合体のような)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定すると、-3
0から150℃の間で単一の融解ピークをもつ。 単一な融解ピークは、インジュウム及び脱イオン化した水で検量したDSC計
を用いて決定される。その方法は約5−7mgの試料量を“一次加熱”で180
℃に4分保った後、10℃/minで冷却し30℃で3分保つ、そして10℃/
minで150℃まで加熱する“二次加熱”により温度に対する熱流れ曲線を得
て、これから融解ピークが得られる。重合体の合計融解熱は曲線の面積から計算
される。
合体でも均一に分岐したエチレン重合体でもどちらでも良い。 ここで用いられる用語“線状(linear)”とはエチレン重合体が長鎖分
岐をもたないということを意味する。即ち、バルクな線状エチレン重合体からな
る重合体連鎖は、従来のLLDPEまたはチーグラー重合プロセス(例えば、米
国特許4,076,698号(アンダーソン等))で製造された線状高密度ポリ
エチレン重合体(ときには不均一系重合体と呼ばれる)と同様に長鎖分岐をもた
ない。用語“線状(linear)”は、多数の長鎖分岐を持っていることで当
業者に知られているバルクな高圧法分岐ポリエチレン、エチレン/酢ビ共重合体
、またはエチレン/ビニルアルコール共重合体には当てはまらない。
が存在しないことを指す。そのような“線状”の規則的に分岐したまたは均一な
重合体は米国特許3,645,992号(エルストン)に記載された重合体及び
米国特許5,026,798号(カニッヒ)または米国特許5,055,438
号(カニッヒ)に記載されているようないわゆるシングルサイト触媒を用いバッ
チ反応器で比較的高いエチレン濃度で製造された重合体または米国特許5,06
4,802号(スチーブンス等)または欧州特許0146815号(スチーブン
ス等)に記載されているような拘束幾何形状触媒を用いバッチ反応器で比較的高
いオレフィン濃度で製造された重合体を含む。
ターポリマーであり、ここでα−オレフィンは少なくとも一個のC3−C20の
α−オレフィン(例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル
−1−ペンテン、1−ヘキセン、および1−オクテン)そして好ましくは少なく
とも一個のC3−C20 α−オレフィンは1−ブテン、1−ヘキセンまたは1
−オクテンである。最も好ましくは、エチレン/α−オレフィンインターポリマ
ーがエチレンとC3−C20のα−オレフィンとの共重合体であり、特にエチレ
ン/1−オクテン共重合体、エチレン/1−ブテン共重合体、エチレン/1−ペ
ンテン共重合体、エチレン/1−ヘキセン共重合体である。
らタフマー(商標)の名称で、またエクソンケミカル社からEXACT(商標)
及びEXCEED(商標)の名称で市販されている。 ここに用いられているように、用語“実質上線状のエチレン重合体”とは、バ
ルクのエチレン重合体が、平均して全炭素(骨格と分岐両方の炭素を含む)10
00個当たりの長鎖分岐の数が0.01から3個に置換されていることを意味す
る。好ましい重合体は全炭素1000個当たりの長鎖分岐の数が0.01から1
個、より好ましくは全炭素1000個当たりの長鎖分岐の数が0.05から1個
、そして特に好ましくは全炭素1000個当たりの長鎖分岐の数が0.3から1
個の重合体である。ここで使われる用語“骨格(backbone)”とは個々
の分子に対応し、用語“重合体”または“バルクな重合体”は常識的には反応器
で生成される重合体に対応する。“実質上線状のエチレン重合体”となるために
は、重合体は少なくともバルク重合体中の平均長鎖分岐の数が全炭素数1000
個当たり少なくとも平均で0.01から3個となるのに充分な分子を持っていな
ければならない。
合物として生成する重合体であって、均一に分岐したエチレン重合体のために長
鎖分岐を持つ分子と同様に長鎖分岐を持たない分子も含むことを意味する。この
ように、“バルク重合体”は重合過程で生成する全ての分子を含む。実質上線状
の重合体にとって、長鎖分岐を持つ全ての分子ではなく、バルク重合体中の平均
長鎖分岐の割合が、以下にまた文献のどこにでも述べられているようにメルトレ
オロジー(すなわち、せん断粘度と溶融破壊(melt fracture)物
性)にプラスサイドに影響するのに充分な量あればよいことが理解できるであろ
う。
の炭素の鎖長として定義され、一方、短鎖分岐(SCB)はここでは、重合体分
子骨格に組み込まれた後のコモノマー残査中にある同じ炭素数の鎖長として定義
される。例えば、実質上線状のエチレン/1−オクテン重合体は少なくとも長さ
で7個の炭素の長鎖分岐のある骨格を持つが、それはまた長さで6個の炭素のみ
の短鎖分岐を持っている。
ことができ、そして測定限界量としては、例えば、エチレンホモ重合体の場合、
ランダール(Rev.Macromol.Phs.,C29(2&3),p28
5−297(1989))の方法を用いて定量することができる。しかしながら
、実際的な問題として、現在の13C核磁気共鳴分光計は約6個の炭素原子を越
える長鎖分岐長を決定することができず、そしてこのこの分析技術は7個の炭素
分岐と70個の炭素分岐の間を区別できない。長鎖分岐は重合体骨格の長さとお
およそ同じ長さであるといえる。
ができないが、エチレン/1−オクテンインターポリマーを含むエチレン重合体
中の長鎖分岐の存在を定量化または決定するのに有効な別の知られた方法がある
。例えば、米国特許4,500,648号は長鎖分岐振動数(LCB)が式LC
B=b/Mw(ここで、bは分子当たりの長鎖分岐の重量平均数であり、Mwは
重量平均分子量である)で表されることを教示している。分子量平均値と長鎖分
岐特性はそれぞれゲルパーミエイションクロマトグラフィーと固有粘度法で決定
される。
の存在を定量化または決定するのに有効な二つの別の方法は低角度レーザー光散
乱検知器と組み合わせたゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC−L
ALLS)および示差粘度計と組み合わせたゲルパーミエイションクロマトグラ
フィー(GPC−DV)である。これらの長鎖分岐検知技術の利用法と基本的な
理論は文献でよく裏付けられてきた。例えば、Zimm,G,H.and St
ockmayer,W.H.,J.Chem.Phys.,17,1301(1
949)およびRudin,A.,Modern Method of Pol
ymer Characterization,John Wiley&Son
s,New York(1991)pp.103−112を参照されたい。
4年10月4日ミズーリ州セントルイスで開かれた分析化学と分光学会(FAC
SS)の合同会議において、GPC−DVが確かに実質上線状のエチレン重合体
中の長鎖分岐の存在を定量化する有効な技術であることを発表した。特に、デグ
ルートとチャムは、チム−ストックマイヤー式を用いて測定した実質上線状のエ
チレンホモ重合体中の長鎖分岐のレべルは13CNMRを用いて測定された長鎖
分岐のレベルと良く相関性があることを見いだした。さらに、デグルートとチャ
ムは、オクテンの存在が溶液中のポリエチレンの流体力学的容積を変化させない
こと、そして試料中のオクテンのモル%を知ることによって分子量増加はオクテ
ンの短鎖分岐によるものであると説明できることを見出した。1−オクテンの短
鎖分岐による分子量増加への寄与を解きほぐすことにより、デグルートとチャム
は、GPC−DVが実質上線状のエチレン/オクテン共重合体中の長鎖分岐のレ
ベルを定量化するために使用できることを示した。
GPC重量平均分子量)の関数としてのLog(I2,メルトインデックス)の
プロットは、実質上線状のエチレン重合体の長鎖分岐の様子(長鎖分岐の量では
ない)が高圧法で高度に分岐した低密度ポリエチレン(LDPE)と類似であり
、またチタニュウム錯体やハフニュウムおよびバナジュウム錯体のような通常の
均一系触媒であるチーグラー系触媒を使用して製造されるエチレン重合体とは明
確に区別されることを例証していることを示した。 実質上線状のエチレン重合体に対して、ガスエクストルージョンレオメトリー
(GER)結果及び/又はメルトフロー、I10/I2によって定量化され、説
明される高められたレオロジー物性が増加することで、長鎖分岐が存在すること
の実験に基づいた効果が証明される。
2,236号、米国特許5,278,272号、米国特許5,665,800号
に定義されている独特の種類の化合物である。 実質上線状のエチレン重合体は、上述の及び、例えば、エルストンの米国特許
3,645,992号に記載された均一の分岐エチレン重合体として従来から知
られている重合体の種類とは明らかに異なる。重要な区別としては、実質上線状
のエチレン重合体は、均一に分岐した線状エチレン重合体の場合と同様に、用語
“線状”の従来の観点からは線状重合体骨格を持たない。
された線状エチレンインターポリマー(例えば、超低密度ポリエチレン、線状低
密度ポリエチレンまたは、例えば、アンダーソン等の米国特許4,076,69
8号に開示された技術を使用して製造された高密度ポリエチレン)のように従来
から知られている重合体の種類とは明らかに異なり、実質上線状のエチレンイン
ターポリマーは均一に分岐した重合体である。さらに、実質上線状のエチレン重
合体はまた実質上線状のエチレン重合体中の不均一に分岐したエチレン重合体の
種類とは異なり、本質的に昇温溶離分別技術を用いて決定される測定可能な高密
度または結晶性の重合体部分が欠如していると特徴付けられる。
状エチレン重合体の表面溶融破壊開始の臨界せん断速度の少なくとも50%以上
であるガスエクストルージョンレオロジー(ここで、実質上線状のエチレン重合
体と線状エチレン重合体が同一のまたは複数のコモノマーからなり、線状エチレ
ン重合体が実質上線状のエチレン重合体の10%以内のI2 およびMw/Mn
をもち、そして実質上線状のエチレン重合体と線状エチレン重合体のそれぞれの
臨界せん断速度がガスエクストルージョンレオメーターを用い同一の融解温度で
測定される) (d)示差走査熱量計(DSC)における−30℃と150℃の間での単一の融
解ピーク、そして (e)0.865g/cm3 に等しいかまたはそれ以下の密度 を有することで特徴付けられる。
ような他のレオロジー特性と同様に溶融破壊に関する臨界せん断速度と臨界せん
断応力の決定はガスエクストルージョンレオメーター(GER)を用いてなされ
る。ガスエクストルージョンレオメーターは、エム.シダ、アール.エヌ.シュ
ロッフ及びエル.ブイ.カンクロ等によるPolymer Engineeri
ng Scienceの1977年17巻11号770頁およびジョン ディア
リー著Rheometers for Molten Plastics(ファ
ンノストランド ラインホールド社刊)の1982年版97−99頁に記載され
ている。
296インチ(752μm)直径、(好ましくは0.0143インチ(0.03
6cm)直径の、例えば、50−100I2 のメルトインデックス又はそれ以
上のハイフロー重合体用のダイス(金型))、入口角度180°をもち20:1
L/Dのダイスを用いて測定される。GER加工指数は次式からミリポアズ単位
で計算される。
、壁におけるせん断速度は次式で表される。
融密度、そして直径はキャピラリーのオリフィス直径(インチ)である。 PIは見掛けせん断応力2.15×106 で測定された物質の見掛け粘度で
ある。 実質上線状のエチレン重合体の場合、PIは実質上線状のエチレン重合体のそ
れぞれ10%以内のI2、Mw/Mnおよび密度をもつ従来の線状エチレン重合
体のPIの70%に等しいかそれ以下である。
ダイスまたはGERを使用し、5250から500psig(36から3.4M
Pa)の範囲の窒素圧力下での溶融破壊現象を確認するために用いられる。 ラママーシー著のJournal of Rheology、30(2),3
37−357,1986によれば、或る臨界フローレートを過ぎたところで、観
察される押し出し物の不規則性は広義には二種類:表面溶融破壊と全体の溶融破
壊とに分類される。
の喪失からより厳しい“鮫肌”状態まで変化する。この開示においては、表面溶
融破壊の罹患は、押出し物の表面粗さが40倍拡大でのみ検出されるような押出
し物の光沢の喪失の始まりで特徴付けられる。実質上線状のエチレン重合体の場
合、表面溶融破壊の罹患時の臨界せん断速度はおおよそ同じI2 とMw/Mn
をもつ線状エチレン重合体の表面溶融破壊の罹患時の臨界せん断速度より少なく
とも50%以上である。好ましくは、本発明の実質上線状のエチレン重合体の場
合、表面溶融破壊の罹患時の臨界せん断速度は2.8×106dyne/cm2 以上
である。
してスムース、らせん状に等)からランダムな歪みまで変化する。市場での許容
性(例えば、ブローフィルム加工において)については表面欠陥はもし防げない
としても最小にすべきである。表面溶融破壊の罹患(OSMF)における臨界せ
ん断速度と全体の溶融破壊の罹患(OGMF)における臨界せん断応力はここで
は表面粗さとGERによって押出された押出し物の形状の変化に基づいて用いら
れる。本発明で使用される実質上線状のエチレン重合体の場合、全体の溶融破壊
の罹患における臨界せん断応力は好ましくは約4×106dyne/cm2 以上であ
る。
合体は無機フィラーなしで、また20ppm以上のアルミニュウム残渣を含まな
い状態で試験される。好ましくは、しかしながら、加工指数と溶融破壊試験のた
めに、実質上線状のエチレン重合体はフェノール、ヒンダードフェノール、亜リ
ン酸塩またはフォスフォナイト、好ましくはフェノール、ヒンダードフェノール
、亜リン酸塩またはフォスフォナイトの組み合わせのような抗酸化剤を含む。
ォーターズ社製の、示差屈折計とカラムがポリマーラボラトリー社から提供され
ており孔径103、104、105および106Åの多孔質粒子で充填された三
本の混合多孔質カラムを装備した150℃高温クロマトグラフユニットである。
エチレン重合体の場合、ユニット操作温度は140℃、溶媒は1,2,4−トリ
クロロベンゼンでその試料の0.3重量%溶液が注入のために調整される。逆に
、柔軟な水素添加ブロック共重合体の場合、操作温度は25℃で、テトラヒドロ
フランが溶媒として使用される。好ましい流速は1.0cc/minで、注入量
は典型的には100マイクロリッターである。
は溶離容積に応じ狭い分子量分布のポリスチレン標準試料(Polymer L
aboratories製の)を用いてなされる。等価のポリエチレン分子量は
ポリエチレンとポリスチレンに対する適切なマーク−ホーウィンク係数(ウイリ
アムスとウォード著のJournal of Polymer Science
、Polymer Letters,1968年第6巻621頁に記載されてい
るように)を使用し次式を導くことによって決定される。
って通常の方法で計算される。
Mwを計算するときはi及びj=1、そしてMnを計算するときはj=−1であ
る。 本発明で使用される少なくとも均一に分岐したエチレン重合体の場合、Mw/
Mnは好ましくは3.5以下、より好ましくは3.0以下、最も好ましくは2.
5以下であり、そして適切には1.5から2.5の範囲であり、最も適切には1
.8から2.3の範囲である。
3.5以下)を持つにもかかわらず優れた加工性を有することで知られている。
驚くべきことに、均一および不均一に分岐した線状エチレン重合体と違って、実
質上線状のエチレン重合体のメルトフロー比(I10/I2)は本質的には分子
量分布、Mw/Mnに従属して変化する。したがって、特に良好な押出し加工性
が要求される場合は、本発明に使用される好ましいエチレン重合体は均一に分岐
した実質上線状のエチレンインターポリマーである。
触媒は米国特許出願番号07/545,403(出願日1990.7.3);米
国特許出願番号07/758,654(出願日1991.9.12);米国特許
5,132,380号;米国特許5,064,802号;米国特許5,470,
993号;米国特許5,453,410号;米国特許5,374,696号;米
国特許5,532,394号;米国特許5,494,870号;そして米国特許
5,189,192号に開示されているような拘束幾何形状触媒を含む。
の教示に従って調製することもできる。更に、米国特許5,026,798号に
教示されているモノシクロペンタジエニル遷移金属オレフィン重合触媒はまた本
発明の重合体を調製するために好適に使用できると信じられている。但し、重合
条件は実質上、米国特許5,272,236号;米国特許5,278,272号
;米国特許5,665,800号に記載された条件に従うべきであり、特に連続
重合が求められる場合には厳密な注意が必要である。そのような重合方法はまた
PCT/US92/08812に開示されている。
を引き起こす部分と置換された非局在化したβ結合部分からなる金属配位錯体(
その錯体は、非局在化し、置換されたπ結合部分の中心と少なくとも一個の残り
の置換基の中心との間の角度がそのような拘束を引き起こす置換基中に欠けてい
る同様なπ結合部分を含む類似の錯体の角度より小さいような金属原子のまわり
に拘束幾何形状をもっている)からなることが説明されており、さらに、一個以
上の非局在化し、置換されたπ結合部分からなるそのような錯体の場合、錯体の
各金属原子に対するそれらのうちただ一個だけが環状、非局在化、置換π結合部
分であることが提案されている。触媒はさらに活性化助触媒からなる。
化合物と同様に重合状またはオリゴマー状のアルミノキサン、特にメチルアルミ
サンを含む。いわゆる、変性メチルアルミノキサン(MMAO)はまた触媒とし
て使用するのに好適である。そのような変性メチルアルミノキサンを調製する技
術は米国特許5,041,584号に開示されている。アルミノキサンはまた米
国特許5,218,071号;米国特許5,086,024号;米国特許5,0
41,585号;米国特許5,041,583号;米国特許5,015,749
号;米国特許4,960,878号;そして米国特許4,544,762号に開
示されているように製造することもできる。
しくは(最終の)重合体中に残る触媒残渣が好ましくは0から20ppmのアル
ミ、特に0から10ppmのアルミ、そしてより好ましくは0から5ppmのア
ルミの範囲となるようにして使用される。バルクの重合体物性(例えば、PIま
たは溶融破壊)を測定するためには、HCl水溶液が重合体からアルミノキサン
を抽出するのに使用される。好ましい助触媒は、しかしながら、不活性で、非配
位な、EP520732に記載されているようなボロン化合物である。
合プロセスにおいて、少なくとも一つの反応機(例えば、WO93/07187
、WO93/07188、WO93/07189に開示されているような)を使
用して製造されるが、多段反応機を使用して(例えば、米国特許3914342
号に記載されている多段反応機配列を使用して)、望ましい物性を持つインター
ポリマーを製造するのに充分な重合温度及び圧力で製造される。多段反応機は直
列又は並列で操作されるが、少なくとも一つの反応機には少なくとも一種の拘束
幾何形状触媒が用いられる。
うに、拘束幾何形状触媒の存在下で連続溶液、スラリー、または気相重合を使っ
て製造することができる。重合は一般的に等業者に知られているいかなる反応機
システムでなされても良く、限定はしないが、槽型反応機、球状反応機、循環ル
ープリアクターまたはそれらの組み合わせ及び類似の、部分的に又は完全に断熱
的、非断熱的又は両方の組み合わせで操作されるいかなる反応機又は全ての反応
機でなされても良い。好ましくは、連続ループリアクター溶液重合プロセスが本
発明の実質上線状のエチレン重合体を製造するために使用される。
でよく知られたチーグラーナッタまたはカミンスキー−シン系の重合反応条件下
即ち、温度が0から250℃および圧力が大気圧から1000気圧(100MP
a)でなされる。懸濁、溶液、スラリー、気相またはその他のプロセス条件がも
し望むなら採用することができる。 担体は重合において使用しても良いが、好ましくは触媒は均一(即ち、溶液)
状態で使用される。もちろん、活性な触媒系はもし触媒および助触媒成分が直接
重合系に加えられ、適当な溶媒または希釈剤(凝縮したモノマーを含む)が重合
系に用いられるならば、イン−シツを形成する。しかしながら、重合混合物に加
える前に適切な溶媒の分離工程で活性な触媒を形成することは好ましいことであ
る。
ンターポリマーである。エチレンとC3−C20 炭素原子のα−オレフィンと
の共重合体が特に好ましい。上記の用語“インターポリマー”はここでは共重合
体、またはターポリマー、または類似のものを示すために使用され、そこでは少
なくとも一個の他のコモノマーがインターポリマーをつくるためにエチレンまた
はプロピレンと重合する。
レン不飽和モノマー、共役または非共役ジエン、ポリエン、等々を含む。そのよ
うなコモノマーの例はプロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、
1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、および
その類似物のようなC3−C20のα−オレフィンを含む。好ましいコノマーは
プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘプテン、および1−オクテンで
あり、1−オクテンが特に好ましい。その他の適切なモノマーはスチレン、ハロ
−またはアルキル置換されたスチレン、ビニルベンゾシクロブタン、1,4−ヘ
キサジエン、およびナフテン類(例えば、シクロペンテン、シクロヘキセンおよ
びシクロオクテン)を含む。
ブロック重合体と少なくとも一個のポリプロピレン重合体からなる。本発明での
使用に好適なポリプロピレン重合体はランダム、ブロック−プロピレン−エチレ
ン重合体を含み、例えば、モンテルポリオレフィンズやエクソンケミカルカンパ
ニーのような多くの製造業者から得ることができる。エクソンでは、好適なポリ
プロピレン重合体がエスコレンやアチーブの商標名で供給されている。
例えば、D.M.Biggらの“Effect of Copolymer R
atio on the Crystallinity and Proper
ties of Polylactic Acid Copolymers”、
ANTEC‘96、pp.2028−2039;WO90/01521;EP0
515203;およびEP0748846参照)。好適なポリ乳酸(PLA)重
合体はカーギルダウによってエコプラの商標名で市販されている。
ーからペラサン(PELLATHANETM )の商標名で市販されている。 好適なポリオレフィンカーボンモノキサイドインターポリマーは良く知られた
高圧フリーラジカル重合法で製造できる。しかしながら、それらはまた伝統的な
チーグラーナッタ触媒や前述のいわゆる均一触媒系を用いて製造することもでき
る。 エチレンアクリル酸インターポリマーのような好適なフリーラジカルで開始さ
れる高圧法カルボニル含有エチレン重合体は、トムソンとワープルによる米国特
許3520861号やマッキニー等による米国特許4988781号;米国特許
4599392号;米国特許5384373号に教示された方法を含む当業者に
知られた如何なる技術によっても製造することができる。
ンパニーやデュポン社を含む多くの供給業者から市販されている。 好適なエチレン/アリルアクリレートインターポリマーは多くの供給業者から
市販されている。好適なエチレン/アリルアクリレートインターポリマーはダウ
ケミカルカンパニーからプリマコールの商標名で市販されている。好適なエチレ
ン/メタクリル酸インターポリマーはイー.アイ.デュポン社からヌクレールの
商標名で市販されている。 商標名ライターを含む好適なポリエチレンテレフタレート重合体はダウケミカ
ルカンパニーから市販されている。 塩素化ポリエチレン(CPE)は,特に実質上線状の塩素化エチレン重合体は
、良く知られた技術に従ってポリエチレンを塩素化することによって調製される
。好ましくは、塩素化ポリエチレンは30wt%以上の塩素を含む。本発明で使
用される好適な塩素化ポリエチレンはデュポンダウエラストマー社により商標名
TYRINで市販されている。
を含む多くの会社から市販されている。 ナイロンのような好適なポリアミドは、デュポン社からの商標名ザイテル、ア
ライド社からの商標名カプロン、BASF社からの商標名ウルタミドを含み多く
の会社から市販されている。 好適なポリエーテルは、商標名ULTEMのGEプラスチックス社を含む多く
の会社から市販されている。 好適なポリ/塩化ビニル重合体は商標名アルファデュラールとアルファのアル
ファケミカル&プラスチックス社、商標名ユニケムのカロライトプラスチックス
社、商標名ゲオンのB.F.グッドリッチ社を含む多くの会社から市販されてい
る。
社を含む多くの会社から市販されている。 好適なポリエステルは商標名ファイバーコアのアメリカンシアナミド社、商標
名アロポールのアシュランドケミカル社、商標名COREZYNのインタープラ
スチックス社を含む多くの会社から市販されている。 好適な水素添加されていないスチレン−ブタジェンブロック共重合体は商標名
ベクトールのデクスコ社を含む多くの会社から市販されている。更に、部分水素
添加ブロック共重合体もまた使用でき当業者には良く知られている。そのような
重合体は公知の水素添加触媒を使用して容易に製造できる。部分水素添加ブロッ
ク共重合体は100%までのジエン不飽和および0から90%の芳香族水素添加
をもつブロック共重合体を含む。 好適なスチレン系重合体は商標名QUESTRA、STYRON、STYRO
N−A−TECHのダウケミカルカンパニー社等の多くの会社から市販されてい
るシンジオタクチックおよびアタクチックポリスチレンならびに高耐衝撃ポリス
チレン樹脂を含む。
会社から市販されている。 好適なABS/PC組成物は商標名パルスのダウケミカルカンパニー社を含む
多くの会社から市販されている。 好適なSAN共重合体は商標名TYRILのダウケミカルカンパニー社を含む
多くの会社から市販されている。 好適なエチレンビニルアルコール共重合体は、デュポン社からの商標名エルバ
ノール、エバールカンパニーアメリカ社からのEVA重合体を含み、その他多く
の会社からも市販されている。 好適なエポキシ樹脂はダウケミカルカンパニー社からのD.E.R.樹脂およ
びD.E/N/樹脂を含む多くの会社から市販されている。
国特許5142007号、米国特許5143979号に記載されているようなノ
ルボルネン系重合体によって例示される環状オレフィンモノマーである。環状オ
レフィン部分は置換されていても良いし置換されていなくても良い。好適な環状
オレフィンモノマーは置換されたおよび置換されていないノルボルネン、ジシク
ロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、シクロペンタジエンの三量体
、テトラシクロドデセン、ヘキサシクロヘプタデセン、エチリデンノルボルネン
、およびビニルノルボルネンを含む。環状オレフィンモノマーの置換基は水素、
アルキルアルケニルおよび炭素原子1から20のアリール基および一個又はそれ
以上、好ましくは2個の環状炭素原子から生成される炭素原子3から12の飽和
または不飽和の環状基を含む。環状オレフィンモノマーの置換基は重合触媒を被
毒または不活性化しないものであれば何でも良い。好ましいモノマーの例は限定
はしないがジシクロペンタジエン、メチルテトラシクロドデセン、2−ノルボル
ネン、そして5−メチル−2−ノルボルネン、5,6−ジメチル−2−ノルボル
ネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−エチリデニル−2−ノルボルネン、
5−ブチル−2−ノルボルネン、5−ヘキシル−2−ノルボルネン、5−オクチ
ル−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、5−ドデシル−2−
ノルボルネン、5−イソブチル−2−ノルボルネン、5−オクタデシル−2−ノ
ルボルネン、5−イソプロピル−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボル
ネン、5,5−ジメチル−2−ノルボルネン、トリシクロペンタジエン(または
シクロペンタジエン三量体)、テトラシクロペンタジエン(シクロペンタジエン
の四量体)、ジヒドロジシクロペンタジエン(またはシクロペンテン−シクロペ
ンタジエン共2量体)、メチル−シクロペンタジエン2量体、エチル−シクロペ
ンタジエン2量体、テトラシクロドデセン、9−メチル−テトラシクロ(6,2
,1,13,6O2,7)ドデセン−4(またはメチル−テトラシクロドデセン
)、9−エチル−テトラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4
(またはエチル−テトラシクロドデセン)、9−ヘキシル−テトラシクロ(6,
2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−デシル−テトラシクロ(6,2
,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9,10−ジメチル−テトラシクロ(
6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−メチル−10エチル−テト
ラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−シクロヘキシル
−テトラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−クロロ−
テトラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−ブロモ−テ
トラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−フルオロ−テ
トラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、9−イソブチル−
テトラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4、および9,10
−ジクロロテトラシクロ(6,2,1,13,6O2,7)ドデセン−4を含む
。
合体もまた使用可能である。例えば、メチルテトラシクロドデセン(MTD)お
よびメチルノルボルネン(MNB)は特に好適である。より好ましくは、重合体
は3個又はそれ以上の異なった種類のモノマー単位,例えば、MTD、MNBお
よびジシクロペンタジエン(DCPD)からなる。 追加的に、水素添加ビニル芳香族ホモ重合体は水素添加ブロック共重合体との
組み合わせで使用することができる。水素添加ビニル芳香族ホモ重合体は典型的
には高い芳香族水素添加レベル(80%以上、好ましくは90%以上)を有する
。その他の水素添加ビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体もそれがI)で
選ばれた水素添加ブロック共重合体と異なった重合体であるならばまた使用でき
る。
の存在により高められるものであれば、如何なる重合性材料も本発明で使用され
る組成物に有用である。 必要に応じ、相溶化剤もまた本発明の重合体ブレンドにおいて用いられる。相
溶化剤は典型的には柔軟な水素添加ブロック共重合体と相溶化し、他の合成また
は天然の重合体と相溶化する官能基を含む。相溶化剤は当業者に良く知られてお
り、もし必要があれば、熟練した当業者であれば望まれる組成物に適合した相溶
化剤の種類を見分けるのは容易であろう。例えば、柔軟な水素添加ブロック共重
合体とスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体またはその他のスチレ
ン系重合体とのブレンドは追加的にスチレン−エチレンブテン−スチレンブロッ
ク共重合体を相溶化剤として含む。さらに、柔軟な水素添加ブロック共重合体と
ポリカボネートとのブレンドは追加的にポリアミド−無水マレイン酸グラフトポ
リエチレンを相溶化剤として含む。
9.5、一般的には1から99、好ましくは3から97、より好ましくは5から
95、そして最も好ましくは10から90wt%の柔軟な水素添加ブロック共重
合体を含む。 一態様としては、追加的な重合体は柔軟な水素添加ブロック共重合体からなる
組成物の5から95、典型的には10から90、一般的には15から85、好ま
しくは25から75、より好ましくは30から70そして最も好ましくは40か
ら60wt%からなる。
なる。組成物は硬い水素添加ブロック共重合体または別の柔軟な水素添加ブロッ
ク共重合体からなる。硬い水素添加ブロック共重合体は水素添加ビニル芳香族重
合体の少なくとも2個の異なるブロック及び水素添加共役ジエン重合体の少なく
とも1個のブロックをもち、さらに、a)水素添加ビニル芳香族重合体ブロック
に対する水素添加共役ジエン重合体ブロックの重量比が40対(60またはそれ
以下)であり;b)合計数平均分子量(Mnt )が30,000から150,
000であって、各水素添加ビニル芳香族重合体ブロック(A)が6,000か
ら60,000のMna をもちそして各水素添加共役ジエン重合体ブロック(
B)が3,000から30,000のMnb をもち;そしてc)各水素添加ビ
ニル芳香族重合体ブロックが90%以上の水素添加レベルをもちまた各水素添加
共役ジエン重合体ブロックが95%以上の水素添加レベルをもつことで特徴付け
られる。
切な方法で調製され、限定はしないが、望ましい割合のペレット状でドライブレ
ンドし、引き続きスクリュウ押出し機、バンバリーミキサーまたは同様のもので
溶融ブレンドして調整される。ドライブレンドしたペレットは直接溶融され、,
例えば、射出成形によって最終の固体状用品に加工される。さらに、組成物はそ
れぞれの重合成分を溶液混合して調製しても良い。
ール)、亜リン酸塩(例えば、商標名イルガフォス168)、紫外線安定剤、粘 着 (cling)添加剤(例えば、ポリイソブチレン)、アンチブロック添加剤
、滑剤、着色剤、顔料、充填剤、耐火剤、光および熱安定剤、延伸(exten
sion)オイルおよび類似物のような添加物は、出願人により見出された高め
られた特性を阻害しない範囲で、本発明の組成物に含ませることができる。プロ
セスの添加剤としては、例えば、ステアリン酸カルシュウム、水、およびフッソ
樹脂が残留触媒の不活性化やより改善された加工性のために使用することができ
る。
ブレンド物はまたコーティングや浸漬物品での使用のために水溶液分散状態で使
用することもできる。そのような分散は水素添加ブロック共重合体、必要に応じ
ブレンドした重合体、水および表面活性剤を含む。そのような分散は熟練した当
業者に知られている相転換または直接分散技術のような従来からのバッチまたは
連続プロセスを使用して行うことができる。
PR)乳濁液は、界面活性剤の乳化および安定化に必要な量、流速R1の連続層
液流れ、流速R2の分散層液流れ等の存在下で連続的に分散剤に吸収させ;その
吸収した流れを充分なせん断量と外層への内層の相変換または段階的分散なしで
R2:R1がHIPR乳濁液を形成するのに充分な一定値(ここでR2:R1は
HIPR乳濁液の多分散(polydispersity)が2以下である範囲
にある)のもとで混合することにより製造することができる。 連続層と分散層液流れはお互いに交じり合わないので乳濁状となる。
れている。用語の多分散は、粒子の容積平均径と数平均径の比を示すのに用いら
れる。 好ましくはR2:R1は多分散が1.5以下、より好ましくは1.2以下、そ
して最も好ましくは1.1以下である。各流れ速度の許容変動は、或る程度、分
散及び連続層の性質、およびHIPR乳濁液を作るのに使用される分散剤に依存
する。好ましくは10以下、より好ましくは5以下、そして最も好ましくは1%
以下である。好ましくは、HIPR乳濁液の平均粒径は2ミクロン以下、より好
ましくは1ミクロン以下である。
に充分交じり合わないような液体である。液体は生の、溶融の、または溶媒に溶
解すれば固体またはポンプで送れないような液体であっても良い。 好ましくは、連続層は水溶液で、分散層は水素添加ブロック共重合体、および
必要に応じ溶媒からなる。好適な溶媒は、ここで教示されたような水素添加ブロ
ック共重合体の製造に使用されるものを含む。
合わせを含む。一般に、高い界面活性剤濃度は小さい粒径の粒子を生成するが、
あまりに高い界面活性剤濃度は乳濁液から製造される最終製品の物性に悪影響を
与える傾向がある。典型的な界面活性剤濃度は分散した重合体の重量基準で0.
1から15、より好ましくは0.5から8、最も好ましくは2から4wt%の範
囲である。界面活性剤は、連続層と分散層が混合されるのに先立って、まず最初
に連続層か分散層のどちらかに加えられるか、または第三の流体として混合装置
に別々に加えられる。界面活性剤は好ましくは混合前に最初に分散層に加えられ
る。
およびステアリン酸塩;非イオン性ポリオキシエチレン;アルカリ金属ラウリル
硫酸塩、四級アンモニウム界面活性剤;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
のようなアルカリ金属アルキルベンゼン硫酸塩;および変性樹脂のアルカリ金属
石鹸のようなアルカリ又はアミン脂肪酸塩からなる界面活性剤の種類である。 典型的には、造られた分散層は製造工程にとって適切な粘度をもたせる為に6
0%以上の固体量を含む。米国特許5539021号にあるような連続プロセス
は高い固体濃度を造り出すが、典型的には使用前に希釈して用いられる。 これらの水溶液分散層の形成に適した連続プロセスの例は米国特許41234
03号;米国特許5539021号および米国特許5688842号に含まれる
。
ない液体とHIPR乳濁液を組み合わせることによって調製される。そこでは水
が連続層で、ラッテックスはHIPR乳濁液に水を加えることによって調製され
る。より好ましくは、ラテックスはHIPR乳濁液と水を遠心ポンプのような適
当な希釈ユニットに通すことによって連続状態で製造される。 柔軟な水素添加ブロック共重合体組成物は高強度、低モジュラス、および弾性
回復を含む種々の利点を有する。以下に示す最終用途への応用は柔軟な水素添加
ブロック共重合体およびそのブレンド物を有効に利用している。
れるフィルムに関する。フィルムは典型的には20ミル(0.51mm)以下の
厚みを持つ。フィルムは、限定はしないが、単軸、二軸および多軸延伸フィルム
のような単層及び多層フィルムを含む。フィルムは、限定はしないが、注型、中
空、ラミネート、溶液注型、押出し、接合層のある又はない共押出し、カレンダ
ー成形および水溶液又は注型分散を含む種々の方法によって製造される。そのよ
うなフィルムは、限定はしないが、自動車エアバッグ、真皮移植用パッチ、裏打
ち層フィルム、ラベル、医療用バッグ(例えば、静脈注射液バッグ、血液バッグ
および透析バッグ)、および薬剤包装容器、ガラスラミネートフィルム等を製造
するのに使用されるような注型フィルム;食品包装材(例えば肉包装フィルム、
張り合わせ布)を製造するのに使用されるような中空フィルム;医療用手袋を製
造するのに使用されるような溶媒注型フィルムまたは水溶液分散又は乳濁液から
得られるフィルムを含む。 重合体材料からフィルムを製造する方法は当業者に公知で、プラスチック工業
協会のPlastic Engineering Handbook:1976
年第4版156、174、180と183頁に記載されている。
されるシートに関する。シートは典型的には20ミル(0.51mm)又はそれ
以上の厚みをもっている。柔軟な水素添加ブロック共重合体シートは、限定はし
ないが、膜、自動車の計器盤、ドア枠またはシート表皮、屋根材、ジオメンブレ
ン、池やプールのライナー、回転/スラッシュ成形シート、ラミネート、押出し
又は共押出しシート、単層又は多層シート、塗装シート、保護シート、構造用シ
ート、多壁シート、およびカレンダーシートのような成形シートを含む製品を製
造するために使用することができる。 重合体材料からシートを製造する方法は当業者に公知で、押出し、カレンダー
成形、プラスチック工業協会のPlastic Engineering Ha
ndbook:1976年第4版183、348と357頁に記載されているよ
うな全ての方法を含む。
おむつ、大人用失禁製品、女性用ナプキンおよび衛生用品、一回使用の手術用ガ
ウン、掛け布およびカバー、バリアフィルム、特殊テープ、ラベルおよび封筒用
途、池のライナー、穀物貯蔵袋、砂袋、蒸気バリアー、空気浸透バリアー、家庭
用ラップ、コンクリート養生カバー、abatement製品、屋外貯蔵カバー
、輸出用木枠ライナー、インプラント仕切り、塩及び砂のパイルカバー、バリケ
ードおよび警告用テープ、信号テープ、消毒カバー、蒸気殺菌フィルム、影と反
射調節フィルム、パイプ覆い、ジオメンブレン(土木工事用の止水膜等)のライ
ナーとカバー、住宅用フィルム、油田のピットライナー、包装フィルム、輸送用
フィルム、治療用ライナーとカバー、下板蒸気バリアー、腐食防止カバー、放射
線抑制フィルム、床およびカーペット用フィルム、日常のごみ捨てカバー、仕切
りカーテン、鉛やアスベストの減少(abatement)フィルム、RV底面
フィルム、ごみ捨て蓋、キャップ層、屋外カバー、穀物カバー、サイロや干草カ
バー、天井、貯蔵パイルカバー、廃棄物ライナー、軌道車のカバー、織物の裏地
、外科用覆い布、ポーチや袋、ストレッチラップ、乗り物図、値札や購入物展示
のポイント、そしてその他の耐久性のある、長期間の用途に適した信号、製図用
フィルム、食品雑貨やくず袋、医療用フィルム、合成皮革、床材用途のカレンダ
ー層のような柔軟なフローリング成分、食品ラップ、歯磨きチューブ、自動車安
全ガラスの内層フィルム、安全ガラスラミネートフィルム、医療用包装材、レト
ルト包装材、配向シュリンクフィルム、柔らかいシュリンクフィルム、直立した
ポーチ、弾力性のあるマスキングフィルム、反射窓フィルム、延伸特性のテープ
、弾性医療用布フィルム、止血帯、ストレッチ粘着フィルムの粘着層、耐スクラ
ッチフィルム、二軸延伸フィルム、飾り付きライナー、温室フィルム、高容量絶
縁バッグ、熱充填包装用途、天井透明フィルム、農産物包装材、コンピューター
画面防護フィルム、平面展示パネル、そして気象観側気球を含む。
いが柔軟な水素添加ブロック共重合体とブレンドが可能な重合体として表示され
るその他の重合体材料である。本発明の別の態様は柔軟な水素添加ブロック共重
合体からなる組成物から製造される押出し、共押出しまたはラミネートのプロフ
ィールに関する。そのようなプロフィールは、限定はしないが、自動車用プロフ
ィール、ウエザーストリップ、窓枠、ガスケット、ホース、チューブ(工業用、
医療用、自動車用、食品製造及び類似物)パイプ、ワイヤー、ケーブル、引き戸
ランナー、エッジプロテクター、包装材及び輸送物保護材、窓システム、家具(
機能的及び装飾的側面)、窓(光学設計のための装飾的変形、壁結合枠、縁取り
枠)、プラスチック板材、サイジイング(室内又は室外住宅向け、市販の、ビニ
ルサイジング補充物およびその他の建物及び建設用途)シールストリップ、医療
用チューブ、熱水用パイプ、工業用パイプ、棒、高熱ワイヤーおよびケーブル被
覆、およびベルトを含む。 重合体材料からプロフィールを製造する方法は当業者に良く知られており、プ
ラスチック工業協会のPlastics Engineering Handb
ook,1976年第4版、191頁に記載されている。
造される塗装物品に関する。柔軟な水素添加ブロック共重合体塗装物は、限定は
しないが、塗装重合体材料、塗装建造物、コンクリート、ガラスのような塗装無
機材料、塗装紙またはカードボード、塗装木製品、および塗装金属製品を含む製
品を製造するのに使用される。例はカーペット裏地、雨よけ、ひさし、室内外の
日よけ、壁カバー、食品包装、細孔防水織物、テント用布地、キャラバンエクス
テンション、庭家具用覆い、安全及び防護織物、フィルム、ファイバー、衣類、
包帯、コートレンズ、および塗装したソフトタッチのテーブルトップを含む製品
を製造するのに使用される。柔軟な水素添加ブロック共重合体はまた塗料形態で
も使用できる。さらに、塗装製品はスピンコーティングプロセスを使用して製造
でき、そこでは、柔軟な水素添加ブロック共重合体は、物品を製造するための成
形体にスピンコートされる(たとえば光学媒体ディスクのスピンコート)。さら
に、染色した製品は水素添加ブロック共重合体の塗装物を使用して製造できる。
特に、染色物品は水素添加ブロック共重合体又はそれらのブレンド物の水溶液分
散を使用して製造することができる。染色物はグローブ、コンドーム、医療用バ
ッグ、血管形成バルーン、医療用ふいご、顔マスク、血圧カフス、カテーテル、
医療用チューブ、ガスケットおよびO−リング、非医療用グローブ、水泳帽、道
具のハンドル取っ手、工業用のキャップおよびプラグ、風除けワイパーブーツ、
玩具風船、玩具、電子部品、カバーおよびガスケットを含む。 重合体材料に塗装する方法は当業者に良く知られており、プラスチック工業協
会のPlastics Engineering Handbook,1976
年第4版、185頁に記載されているような押出し、溶媒鋳造、および水溶液分
散液/乳濁液からの塗装、及び米国特許5635114号;米国特許54683
24号;米国特許5663016号に記載されているスピンコートを含む。
された射出成形物品に関する。射出成形物品は,限定はしないが、バンパーシス
テム、外装トリム、ガスケットおよびシール、内装トリムのような自動車用部品
、工業用ゴム製品、薄壁射出成形体、二つの部分からなるメーター要素のような
共射出または多重成形物品(例えばブラシ、ハンドルおよび自動車内装部品)を
含む。共射出とは少なくとも二つの重合体材料の同時射出を意味する。本発明で
は、共射出材料は典型的には柔らかい水素添加ブロック共重合体と組み合わせた
硬い水素添加ブロック共重合体、又はその他のオレフィンを含む。その他の射出
成形用途は主用途(窪みシール、油だめ、モーターマウント、バンパー、振動ダ
ンパー、ガスケット、シール、クッション、ダイレクトドライブホイール、チュ
ーブ接続器具、ドアシール)、持ち運び可能で小型の用途(バンパー、脚部、ハ
ンドル、グリップ、モーターマウント、振動ダンパー、ホイール、キャスター、
ローラー、シール、鳩目、キャップ、プラグ、ガスケット、スペーサー、留め具
)、ビジネスや電子装置(バンパー、荷物入れ、クッション、支持体、ローラー
、給紙システム、プラテン、ガスケット、保護カバー、鳩目、マウント、ベロー
、振動絶縁材)、履物(成形靴底、踵、および靴底/踵の組み合わせ)、スポー
ツグッズ(ハンドル、グリップ、クッション、スペーサー、空気送給部品、座金
、シール、ケーブルハンガー)、玩具、動くもの、機械人形(ギヤー、カム、曲
げ部品)、機械部品(車輪、トレッド、ローラー、モーターマウント、ハンドル
、シールド、グリップ、ペダル、パッド、振動ダンパー、アクセサリー入れ、チ
ューブカバー、絶縁材、ノズル)、工業用装置(ホイール、キャスター、ローラ
ー、ハンドル、コネクター、グリップ、ベロー、ガスケット、バンパー、防護カ
バー)、油およびガス製造(射出ラインの部品、ガスケット、ワイパー、シール
、パッキング)、流体輸送(エミッター、キャップ、シール、ガスケット、ダイ
ヤフラム、O−リング、パイプ絶縁材、振動ダンパー)、建築用板ガラス(固定
ブロック、スペーサー、縁ガスケット、ガラス板シール、電球シール、ガラスビ
ーズ系、電球、目詰材料)、建設(道路拡張ジョイント、パイプ、シール、ライ
ン結合器、パイプ分離器)、自動車(計器盤、バンパーエンドキャップ、摩擦板
(ブレーキの)、バンパーカバー、エアダム、空気そらせ板、棚マット、荷物入
れ、側面成形体、レンズガスケット、消音器、鳩目、シール、ワッシャー、支持
台、ベロー、ラジオおよびアクセサリーノブ)、医療用品(止め具、弁、注射器
、栓、ボトル、ラブウェア、ガスケット)、電子部品(スイッチ、ケーブル結合
カバー、伝送カプセル、プラグ、鳩目、結合器およびキャビネット)、配管、工
業製品、消費者グッズ、ブッシング、吸着パッド、バンパー、衣類の裾、靴底、
ベルト、切断面、ガスケット、シール、バンパー、ギヤー、掻き取りブレード、
マウント、固定具、ドライブロール、ピンチロール、リフターパッド、スポーツ
用品、弁及び付属品(ガスケット、バタフライライナー、塗装ボール弁、塗装ゲ
ート弁、チェック弁、フラッパー、ダイヤフラム、弁シート板)、鉄道(マウン
ト、バンパー、振動ダンパー、ガスケット、チェッキ弁、シールキャップ)、ポ
ンプ(羽、ガスケット、ライナー、シール)、顔面マスク、ダイビング装備、家
具、トレー、吸入マスク、およびレンズ(コンタクト)を含む。 重合体材料射出成形方法は当業者に良く知られており、プラスチック工業協会
のPlastics Engineering Handbook,1976年
第4版、83頁、及びロサト等によるInjection Molding H
andbook、1986年版9頁に記載されている。
製造された中空成形物品に関する。中空成形物品は、射出(ストレッチ)又は押
出し中空物品に限定はしないが、自動車用ベロー及び荷物入れ、水貯蔵袋、工業
用ベロー及び荷物入れ、靴袋、全ての種類の食品、飲料、化粧品、医療用品、薬
品、及び家庭用品の容器、玩具、事務用機械パネル、コンピューター及び事務用
品、中空工業部品、ボート、バンパー、バンパー計器盤、シートバック、センタ
ーコンソール、アームレストおよびヘッドレスト表皮、カバー、ドアシェル、ハ
ウジング、ケーシング、または機械及び家具の他の種類の包装、圧力容器、ダッ
シュボード、ダクト、流体容器、自動車インスツルメトパネル、カスタムケース
、玩具、酸ビン、貯蔵タンク、容器、車輪、輪郭包装、道具入れ、スポイラーお
よびバンパー、床暖房部品、サーフボード、モーターバイク移動箱、カー−トッ
プキャリヤー、エアダクト、スタジアムのシート、コピー機および複写機の構造
カバー、ガード、二重壁パネル、トラックおよび自動車の冷媒流出ジャー、飲料
水貯蔵タンク、柔軟ベロー、ホース、荷物入れ、スプレータンク、玩具、および
道具ケースを含む。 重合体材料に塗装する方法は当業者に良く知られており、プラスチック工業協
会のPlastics Engineering Handbook,1976
年第4版、326頁に記載されている。
共重合体の組成物から製造されたグランドの設備、貯蔵および供給タンク、ドア
ライナー、自動車室内カバー、(インスツルメントパネル表皮)、ギヤシフトカ
バー、船舶コンテナー、事務用および余暇用備品、プランター、ごみ箱、渦巻き
浴槽、電球、ボート、カヌー、キャンパートップ、玩具(おもちゃの馬、人形、
砂場、小型水泳プール、競技用ボール)、広告展示板、ラック、およびマネキン
を含む。 回転成形および回転/スラッシュ成形の方法は、プラスチック工業協会のPl
astics Engineering Handbook,1976年第4版
、348頁に記載されている。
造された押出し成形品に関する。押出し成形は重合体を同じ金型から溶融及び連
続糸状に押出して製造される連続、ちどりがけ、複合、押出し成形体である。例
は、限定はしないが、構造ビーム、補強梁、バリケード、複合パイプ、自動車バ
ンパー成形体、コンクリート補強材、窓/ドアのリニール、木材補強、グルラム
(ラミネート梁)、および電子ラミネートを含む。 重合体材料に塗装する方法は当業者に良く知られており、プラスチック工業協
会のPlastics Engineering Handbook,1976
年第4版、47頁に記載されている。
単層又は多層成形体として提供される。追加層は,限定はしないが、柔軟な水素
添加ブロック共重合体とブレンド可能な重合体を含むその他の重合体材料である
。 驚くべきことに、これらの高度に水素添加された柔軟なブロック共重合体は広
範囲の透明(塗料で半透明または不透明)、淡色、柔軟フィルム;プロフィール
;シート;標準および高められた温度で優れた物性を持つ塗装した射出成形体、
中空成形体を製造することができる。柔軟性は可塑剤を使用しないで達成され、
そして共重合体は残渣や抽出物が少なく、高強度、良好な耐熱、耐放射線、耐光
性、耐極性化学物質性、耐酸性、耐アルカリ性、高温での物性安定性、そして耐
傷性を提供する。より柔軟な共重合体を使用することにより、製造は非常に低い
モジュラス、高伸び率、そして低レベルの永久変形率で成し遂げることができる
。さらに、これらの全ての共重合体は乾燥無しで製造され、その他のポリオレフ
ィンと互換性があり、そして健康、環境や安全への影響が少ない。 以下の実施例は本発明を更に明確に説明するためのものであり、本発明を以下
の特定の態様に限定する意図でなされたものではない、
素添加ブロック共重合体をエチレン重合体にブレンドした効果を調べた。表1は
この評価で調べられた種々のブレンド物を表示し、ブロック重合体の重量パーセ
ントと試料調整法を示したものである。エチレン重合体はデュポン−ダウエラス
トマー社の実質上線状のエチレン重合体(商標名エンゲ−ジEG8200)であ
る。リクラ(Lycra)もまた対照物質としてこの評価に加えられた。種々の
ブレンド物と対照試料が種々の歪みレベルで5サイクルした後に永久歪み率を測
定することによって伸び率と歪み率をテストした。永久歪み率を測定するために
、実施例1と比較例8の2インチ(5.1cm)長さの試料がインストロンテン
ションメーターを使用してテストされた。歪み速度5min−1 とするために
クロスヘッド速度は10インチ(25.4cm)/minとした。各試料は予め
設定された歪み(即ち、各増分に対して新しい試料を用いて、100%増分にお
いて100%から400%ま引き伸ばされた伸び)レベルまで引き伸ばされ、そ
れから引き伸ばしとアンロードの間で保持時間無しでクロスヘッドの動作を逆に
してアンロードされる。同じサイクルの5回繰り返し(引き伸ばしと荷重除去の
間で保持時間無しで)の後で、各試料は6回目のためにロードされる。ロードが
0を越えたところでの歪みが残留歪みとして記録される。この評価において、1
40デニールでテストされるリクラの場合を除き、70デニールの糸ガテストに
使用される。各試料の70デニール糸は前述のキャピラリーレオメーターを使用
してつくられる。特に、糸は40wt%KratonG1652では紡ぐことが
できない。
作られた; インストロン押出用キャピラリーレオメーター ダイス径=1000ミクロン、L/D=20 出口速度=約0.4gm/min 融解温度=250−255℃ 糸デニール=約70 EG8200中に20%HBCPの添加はEG8200の破壊時の靭性または弾
性回復に有為性のある改善はなかった。しかしながら、EG8200中に40%
HBCPの添加はEG8200の破壊時の靭性または弾性回復に有為性のある改
善をもたらした。HBCP樹脂の20%と40%添加の間の改善における差異は
ブレンドルールにより予測できないほど非常に有為性のあるものである。
加の重量%は200%−300%歪みで40wt%以上の水素添加ブロック共重
合体(HBCP)を含むエチレン重合体は驚くべきことに添加の重量%計算から
予測される値よりも良好な弾性値を示した。また、40wt%以上の添加におけ
る弾性の改善は、部分的に水素添加されたブロック共重合体(PHBCP)との
低いブレンドレベル又は等価のブレンドレベルの結果から予測されるものより実
質上良好である。 全てのHBCPは少なくとも95%の芳香族水素添加レベルをもつ。
製プロピレン−エチレン−共重合体)および10%HBCP(90000Mn、
32wt%水素添加ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジエン量のトリブロ
ックSBS) 実施例11 70%Co−PP(703−35)および35%HBCP(90
000Mn、32wt%水素添加ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジエン
量のトリブロックSBS) 実施例12 90%HDPE M6030(ダウケミカルカンパニー社製高密
度ポリエチレン)および10%HBCP(90000Mn、32wt%水素添加
ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジエン量のトリブロックSBS) 実施例13 70%HDPEと30%HBCP(90000Mn、32wt%
水素添加ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジエン量のトリブロックSBS
) 実施例14 70%LDPE4005(ダウケミカルカンパニー社製低密度ポ
リエチレン)および30%HBCP(90000Mn、32wt%水素添加ポリ
スチレンおよび40%の1,2ブタジエン量のトリブロックSBS)
社製のポリプロピレネラストマー)および70%HBCP(9090000Mn
、32wt%水素添加ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジエン量のトリブ
ロックSBS) 実施例16 10%の商標名エンゲージ81−80および90%のHBCP(
90000Mn、32wt%水素添加ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジ
エン量のトリブロックSBS) 実施例17 90%COC Topas5013(チコナ社製環状オレフィン
共重合体)および10%HBCP(90000Mn、32wt%水素添加ポリス
チレンおよび40%の1,2ブタジエン量のトリブロックSBS) 実施例18 70%COC Topas5013および30%HBCP(90
000Mn、32wt%水素添加ポリスチレンおよび40%の1,2ブタジエン
量のトリブロックSBS)
が使用された: DTUL(荷重下のたわみ温度)はASTM D648−82で測定。 ビカットはASTM D1525−87で測定。 曲げ特性はASTM D790−90で測定。 ID(計器ダート)はASTM D3763−86で測定。 テンサイル特性はASTM D638−90で測定。
ランスを示す。
し機で250℃の温度で機械的に混合し複合化する。ブレンドは28.5トンの
アーブルク射出成形機で210℃および50℃の成形温度で射出成形される。テ
ンサイルバーとディスクは下記に示すASTMの方法で試験される: DTUL@66℃ D648 ビカット D1525 CLTE D696 耐衝撃 D3763 アイゾット D256 応力緩和と歪み D4649−87 ショア A D2240(1秒遅れ) ヘイズ D1003
示した。
オミックス600ボール、約60mlの重合体容積のハーケレオコード90トル
クレオメーター)中で210℃で機械的に混合される。単一成分試料の場合、試
料はファレル3インチ(7.62cm)を用い、7インチ(17.8cm)ラブ
ミル(155℃スチーム加熱)90分間溶融均質化されシートとして取り出され
る。試験片はPHI水圧プレスを用い設定210℃で薄いシートに圧縮成形する
ことによって作られる。試験片は硬度とヘイズの試験のための約3.2mm厚の
76mm直径の円板である。透過率は単層で直接決定される。物理強度及び弾性
率試験の場合、試験片は75mm巾、115mm高さ、0.94mm厚みである
。結果は表6に示される。試験は前に示したASTM法に従って実施される。
ブレンド物に比較して改善された歪み(set)と緩和を有する。歪みと緩和値
は水素添加ブロック共重合体正味の試料との比較で部分水素添加ブロック共重合
体の低い値を考慮すると驚くべきことである。
%1,2ブタジエン配置)の水素添加ブロック共重合体はシクロヘキサン中40
%固体溶液の状態で65℃に加熱される。加熱された試料はそれから予熱した分
散タンク(65℃)に移され充填される。この溶液が分散層である。分散層はテ
ィー(T)に差し込まれた0.5インチ(1.27cm)内径のステンレス鋼チ
ューブのアームを通して31g/minの一定速度でタンクから連続的に供給さ
れる。同時に、界面活性剤、オレイン酸ソーダ(エタノール/水2:1(v/v
)の43wt%溶液)がティーに差し込まれた0.125インチ(0.32cm
)内径のステンレス鋼チューブのアームを通して1.1ml/minの一定速度
で供給される。出口では、混じりあった流れは0.5インチ(1.27cm)内
径のスタチックミキサーを通して混合される。混合流れは第二のティー結合部を
通して0.9−5.0ml/minの範囲の流速で水と合体する。合体した分散
層、界面活性剤、水はインライン回転ミキサー(E.T.Oakes)を用い5
00−800rpmで操作してせん断条件下で一緒に混合される。この濃縮乳濁
液は第二のインラインミキサーで追加の水で希釈され、粒子径と多分散度はコー
ルターLS−230光分散粒径側定器を使用して測定される。溶媒はロータリー
エバポレーターで分散層から除かれ、粒子径と多分散度が再度測定されるが実質
上同じ結果を示す。固体量は真空下で水を除去することで約50−55%に調節
される。51%固体分散の最終容積平均粒子径は0.377μm(多分散度、D
v/Dn=1.17)である。
エッチングしたガラス)プレート(7“×7”×1/16“)(17.8×17
.8×0.16cm)を100から120°F(38−49℃)の間の温度に上
昇するまで加熱することによって調製される。プレートはそれから約1%のエト
キシ化オクチルフェノール界面活性剤を含む水とメタノール1:1の硝酸カルシ
ウム20%溶液に浸漬される。プレートは次にプレート上に硝酸カルシウムの非
常に薄い膜を形成するために230°F(110℃)で15分間オーブン中に置
かれる。プレートは105°F(40℃)まで冷やされ、それからイオン交換水
で25%固体まで希釈された試料Aの重合体分散液に浸漬された後取り出される
(合計滞留時間はほぼ15から20秒である)。プレートは充分なフィルムゲル
強度にするために室温で5分間保たれ、次いで115°F(46℃)で10分間
水浴中に置かれる。プレートの両側は115°F(46℃)の水で更に2分間ス
プレーされる。プレートはそれから強制通風乾燥機中で230°F(110℃)
、5分から10分間保たれ次いで302°F(150℃)、15分間アニールさ
れ、引き続き周囲温度まで冷却される。連続重合体フィルムは全長=4.5”(
11.4cm)、狭い部分の深さ=0.25“(0.64cm)、ゲージ長=1
.31”(3.3cmで基層から剥がされる。
、及び小型実験乾燥機を用いて製造される。使用される物質は分子量100,0
00(10,000ポリスチレン末端と80,000ブタジエン中間ブロック)
で中間ブロック中の結晶化レベルが低い完全に水素添加されたスチレン−ブタジ
エン−スチレン共重合体の20%水溶液分散液である。フィルムを作成するため
に、磁器製グローブは30%硝酸カルシウム浴に浸漬され、次いで水溶液分散液
浴を含む浴に浸漬され、最後に蒸留水浴に浸漬される。グローブ成形体は140
℃,10分間乾燥機中に置かれ、冷やされ、そしてグローブは成形体から取り除
かれる。製造されるグローブは弾性のある、透明な、高テンサイル強度と伸び及
び低歪み性のものである。
8cm)キリオン単軸押出し機、ギヤポンプ、および8mmODマンドレル(6
mm内径)ダイスを使用して良好に押出される。押出し成形体は分子量100,
000(10,000ポリスチレン末端と80,000ブタジエン中間ブロック
)で中間ブロック中の結晶化レベルが低い完全に水素添加されたスチレン−ブタ
ジエン−スチレン共重合体である。製造されたチューブは柔軟性、透明性、撚れ
抵抗性、高テンサイル強度、良好な熱特性と低歪み性を有する。
スラッシュ成形される材料は分子量66,000(10,500ポリスチレン末
端と45,000ブタジエン中間ブロック)で中間ブロック中の結晶化レベルが
低い完全に水素添加されたスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体である。重
合体は最初に粉状に粉砕され、次いで金属板上に置かれ、それから220℃で1
0分間乾燥機に入れられる。板は乾燥機から取り出され、冷却され、そしてフィ
ルムが取り出される。製造されたフィルムは柔軟性、透明性、摩擦抵抗性、高テ
ンサイル強度、良好な熱特性と低歪み性を有する。
重量比が25:75であり、SBS構造のブロックをもちそして合計平均分子量
(Mnt)が55,000である水素添加重合体は、水素添加ビニル芳香族ブロ
ックに対する水素添加共役ジエン重合体ブロックの重量比が68:32であり、
SBS構造のブロックをもちそして合計平均分子量(Mnt)が66,000で
ある水素添加重合体とブラベンダー混練機で220℃で1から2分間ブレンドさ
れ、得られたブレンド物はプラテンプレスを使用し230℃、1分以内でプレス
されそして冷却される。 プラテンプレスされたフィルムの物性は表8に示す。
良好なバランスを有する。
重量比が20:80であり、SBSBS構造のブロックをもちそして合計平均分
子量(Mnt)が75,000である水素添加重合体は、水素添加ビニル芳香族
ブロックに対する水素添加共役ジエン重合体ブロックの重量比が68:32であ
り、SBS構造のブロックをもちそして合計平均分子量(Mnt)が66,00
0である水素添加重合体とブラベンダー混練機で220℃でほぼ1から2分間ブ
レンドされ、得られたブレンド物はプラテンプレスを使用し230℃、1分以内
でプレスされそして冷却される。 プラテンプレスされたフィルムの物性は表9に示す。
良好なバランスを有する。
重量比が20:80であり、SBSBS構造のブロックをもちそして合計平均分
子量(Mnt)が75,000である水素添加重合体は、水素添加ビニル芳香族
ブロックに対する水素添加共役ジエン重合体ブロックの重量比が68:32であ
り、SBS構造のブロックをもちそして合計平均分子量(Mnt)が66,00
0である水素添加重合体とWP ZSK−30二軸押出し機で230℃でブレン
ドされ、得られたブレンド物は設定温度230℃、キャススチングロールとチル
ロールの設定温度110℃そして引っ張り速度1から10fpm(30.5から
305cm/min)のキャストフィルムプロセスでフィルムにされる。 キャストフィルムの物性は表10に示す。
る。
に対して無色透明であり、従来の生産および製造技術で処理することができ、そ
して標準的な温度でも高い温度でも優れた物性バランスを保持することができる
。高い水素添加レベルとMn限定の両方をもつ水素添加共重合体からなる組成物
は従来技術の水素添加共重合体に比較して優れた物性と加工性を有する。高いガ
ラス転移温度と低い吸水性及び優れた溶融特性の組み合わせにより、これらの重
合体とそのブレンド物は組み立て部品、熱成形物、押出成形体、射出成形体、繊
維、フィルムを含む多くの用途に有用である。
示したものである。
ものである。
たものである。
Claims (22)
- 【請求項1】 水素添加ビニル芳香族重合体の少なくとも2個の異なるブロ
ック及び水素添加共役ジエン重合体の少なくとも1個のブロックをもつ水素添加
ブロック共重合体からなる組成物からつくられる単層又は多層の物品であって、
該共重合体がさらに、a)水素添加ビニル芳香族重合体ブロックに対し水素添加
共役ジエン重合体ブロックの重量比が40以上対60であり;b)合計数平均分
子量(Mnt )が30,000から150,000であって、各水素添加ビニ
ル芳香族重合体ブロック(A)が5,000から45,000のMna をもち
そして各水素添加共役ジエン重合体ブロック(B)が12,000から110,
000のMnb をもち;そしてc)各水素添加ビニル芳香族重合体ブロックが
90%以上の水素添加レベルをもちまた各水素添加共役ジエン重合体ブロックが
95%以上の水素添加レベルをもつことを特徴とする単層又は多層物品。 - 【請求項2】 水素添加ビニル芳香族重合体ブロックが水素添加ポリスチレ
ン、水素添加アルファメチルスチレン重合体、水素添加ビニルトルエン重合体、
スチレンとアルファメチルスチレンの水素添加共重合体、及び水素添加スチレン
−ビニルトルエン共重合体からなるグループから選ばれたものでありそして水素
添加共役ジエン重合体ブロックが水素添加ポリブタジェン、水素添加ポリイソプ
レン、及びブタジェンとイソプレンの水素添加共重合体からなるグループから選
ばれたものである請求項1記載の物品。 - 【請求項3】 組成物が追加的に少なくとも一個の追加の重合体を含む請求
項1記載の物品。 - 【請求項4】 追加の重合体が水素添加ビニル芳香族ホモ重合体、その他の
水素添加ビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体、熱可塑性ポリウレタン、
ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ/塩化ビニル重合
体、ポリ/塩化ビニリデン重合体、ポリエステル、乳酸残基を有する重合体、部
分的に水素添加されているか又は水素添加されていないビニル芳香族/共役ジエ
ンブロック共重合体、スチレン系重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン(ABS)共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN)、A
BS/PC重合体、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂、エチレンビニ
ルアルコール共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、ポリオレフィンカーボン
モノキサイドインターポリマー、塩素化ポリエチレン、環状オレフィン共重合体
(COC)、そしてオレフィンのホモ重合体及び共重合体からなるグループから
選ばれたものである請求項3記載の物品。 - 【請求項5】 追加の重合体がポリオレフィン、エチレン−スチレンインタ
ーポリマー、部分的に水素添加されているか又は水素添加されていないビニル芳
香族/共役ジエンブロック共重合体、スチレン系重合体、水素添加ポリスチレン
、その他の水素添加ビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体、そして置換及
び未置換のノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエ
ン、シクロペンタジエントリマー、テトラシクロドデセン、ヘキサシクロヘプタ
デセン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネンのグループから選ばれる
単量体から得られる環状オレフィン(共)重合体からなるグループから選ばれた
ものである請求項4記載の物品。 - 【請求項6】 水素添加ブロック共重合体が組成物の合計重量基準で0.5
から99.5重量%の量で存在する請求項4記載の物品。 - 【請求項7】 組成物が追加的に相溶化剤を含有する請求項4記載の物品。
- 【請求項8】 物品がフィルム、またはシート、押出し枠材、塗装物品、射
出成形物品、ブロー成形物品、引き抜き成形物品、及び回転成形体からなるグル
ープから選ばれる請求項1記載の物品。 - 【請求項9】 静脈バッグ、血液バッグ、静脈注射液バッグ、透析バッグ、
薬品発泡剤包装材、食品包装材、消費者用ラップフィルム、織物用ラミネート、
医療器具用フィルム、真皮移植用パッチ、裏打ち層用フィルム、ラベル、グロー
ブ、ガスケット、ホース、パイプ、ワイヤー、ケーブル、窓枠材、目詰め材、自
動車用外廓材、サイジング、シール用ストリップ、医療用チューブ、熱水用パイ
プ、工業用パイプ、棒、膜、自動車の計器盤、ドア枠またはシート表皮;屋根材
、ジオメンブレン、池やプールのライナー、成形シート、シグナージ(sign age) 、塗装した重合体物品、塗装構造物品、塗装無機物品、塗装紙、塗装ボ
ール紙、塗装木材製品、塗装金属製品、スピンコート製品、自動車バンパー、自
動車外装材又は内装トリム材、自動車用ガスケット又はシール、包装容器、共射
出成形物品、多重成形物品、ベロー、長靴、水槽、靴袋、射出中空成形物品、複
合パイプ、安全バリケード、構造梁材、強化材料、玩具、ハンドル、袋、自動車
内装カバーから選ばれる請求項8記載の物品。 - 【請求項10】 I)水素添加ビニル芳香族重合体の少なくとも2個の異な
るブロック及び水素添加共役ジエン重合体の少なくとも1個のブロックをもつ水
素添加ブロック共重合体からなる組成物であって、該水素添加共重合体がさらに
、a)水素添加共役ジエン重合体ブロックの水素添加ビニル芳香族重合体ブロッ
クに対する重量比が40以上対60であり;b)合計数平均分子量(Mnt )
が30,000から150,000であって、各水素添加ビニル芳香族重合体ブ
ロック(A)が5,000から45,000のMna をもちそして各水素添加
共役ジエン重合体ブロック(B)が12,000から110,000のMnb
をもち;そしてc)各水素添加ビニル芳香族重合体ブロックが90%以上の水素
添加レベルをもちまた各水素添加共役ジエン重合体ブロックが95%以上の水素
添加レベルをもつことを特徴とし、そしてさらにII)少なくとも一個の追加の
重合体を含む組成物。 - 【請求項11】 追加の重合体が水素添加ビニル芳香族ホモ重合体、その他
の水素添加ビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体、熱可塑性ポリウレタン
、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ/塩化ビニル重
合体、ポリ/塩化ビニリデン重合体、ポリエステル、乳酸残基を有する重合体、
部分的に水素添加されているか又は水素添加されていないビニル芳香族/共役ジ
エンブロック共重合体、スチレン系重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン(ABS)共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN)、
ABS/PC重合体、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂、エチレンビ
ニルアルコール共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、ポリオレフィンカーボ
ンモノキサイドインターポリマー、塩素化ポリエチレン、環状オレフィン共重合
体(COC)、そしてオレフィンのホモ重合体及び共重合体からなるグループか
ら選ばれる請求項10記載の組成物。 - 【請求項12】 追加の重合体がポリオレフィン、部分的に水素添加されて
いるか又は水素添加されていないビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体、
スチレン系重合体、水素添加ポリスチレン、その他の水素添加ビニル芳香族/共
役ジエンブロック共重合体、そして置換及び未置換のノルボルネン、ジシクロペ
ンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、シクロペンタジエントリマー、テ
トラシクロドデセン、ヘキサシクロヘプタデセン、エチリデンノルボルネン及び
ビニルノルボルネンのグループから選ばれる単量体から得られる環状オレフィン
(共)重合体からなるグループから選ばれる請求項10記載の組成物。 - 【請求項13】 水素添加ブロック共重合体が組成物の合計重量基準で0.
5から99.5重量%の量で存在する請求項10記載の組成物。 - 【請求項14】 組成物が追加的に相溶化剤を含有する請求項11記載の組
成物。 - 【請求項15】 I’)水素添加ビニル芳香族重合体の少なくとも2個の異
なるブロック及び水素添加共役ジエン重合体の少なくとも1個のブロックをもつ
水素添加ブロック共重合体からなる組成物であって、該水素添加共重合体がさら
に、a)水素添加共役ジエン重合体ブロックの水素添加ビニル芳香族重合体ブロ
ックに対する重量比が40以上対60であり;b)合計数平均分子量(Mnt
)が30,000から150,000であって、各水素添加ビニル芳香族重合体
ブロック(A)が5,000から45,000のMna をもちそして各水素添
加共役ジエン重合体ブロック(B)が12,000から110,000のMnb をもち;そしてc)各水素添加ビニル芳香族重合体ブロックが90%以上の水
素添加レベルをもちまた各水素添加共役ジエン重合体ブロックが95%以上の水
素添加レベルをもつことを特徴とする分散重合体層、II’)界面活性剤、そし
てIII’)重合体層と混ざらない連続層からなる乳濁液または分散液。 - 【請求項16】 水素添加ビニル芳香族重合体ブロックが水素添加ポリスチ
レン、水素添加アルファメチルスチレン重合体、水素添加ビニルトルエン重合体
、スチレンとアルファメチルスチレンの水素添加共重合体、及び水素添加スチレ
ン−ビニルトルエン共重合体からなるグループから選ばれたものでありそして水
素添加共役ジエン重合体ブロックが水素添加ポリブタジェン、水素添加ポリイソ
プレン、及びブタジェンとイソプレンの水素添加共重合体からなるグループから
選ばれたものである請求項15記載の組成物。 - 【請求項17】 追加の重合体が水素添加ビニル芳香族ホモ重合体、その他
の水素添加ビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体、熱可塑性ポリウレタン
、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ/塩化ビニル重
合体、ポリ/塩化ビニリデン重合体、ポリエステル、乳酸残基を有する重合体、
部分的に水素添加されているか又は水素添加されていないビニル芳香族/共役ジ
エンブロック共重合体、スチレン系重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン(ABS)共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN)、
ABS/PC重合体、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂、エチレンビ
ニルアルコール共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、ポリオレフィンカーボ
ンモノキサイドインターポリマー、塩素化ポリエチレン、環状オレフィン共重合
体(COC)、そしてオレフィンのホモ重合体及び共重合体からなるグループか
ら選ばれる請求項15記載の組成物。 - 【請求項18】 追加の重合体がポリオレフィン、部分的に水素添加されて
いるか又は水素添加されていないビニル芳香族/共役ジエンブロック共重合体、
スチレン系重合体、水素添加ポリスチレン、その他の水素添加ビニル芳香族/共
役ジエンブロック共重合体、そして置換及び未置換のノルボルネン、ジシクロペ
ンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、シクロペンタジエントリマー、テ
トラシクロドデセン、ヘキサシクロヘプタデセン、エチリデンノルボルネン及び
ビニルノルボルネンのグループから選ばれる単量体から得られる環状オレフィン
(共)重合体からなるグループから選ばれる請求項17記載の組成物。 - 【請求項19】 組成物が追加的に相溶化剤を含有する請求項17記載の組
成物。 - 【請求項20】 安定剤がアルカリ又はアミン脂肪酸塩またはステアリン酸
塩;非イオン性ポリオキシエチレン、アルカリ金属ラウリル硫酸塩、四級アンモ
ニウム界面活性剤;アルカリ金属アルキルベンゼン硫酸塩、又はアルカリ金属石
鹸である請求項15記載の組成物。 - 【請求項21】 連続層が水である請求項15記載の組成物。
- 【請求項22】 請求項15記載の組成物から製造される物品。
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