JP2006521457A - 半結晶性プロピレンポリマー及び高ガラス転移温度物質の弾性ブレンド - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半結晶のプロピレン含有ポリマー及び半結晶のプロピレン含有ポリマーと混和性の低分子量の高ガラス転移温度物質の弾性ブレンドに関する。
米国特許出願公開第2002/0019507号は、エチレン及び少なくとも1のC4〜C20アルファ−オレフィンから選択される少なくとも1のコモノマーとプロピレンとの半結晶コポリマーを含むことができる接着剤ブレンドについて開示し、当該コポリマーは重量平均分子量(Mw)が約15,000〜約200,000であり、メルトインデックス(MI)が約7dg/分〜約3000dg/分、及びMw/Mnが約2である。また、メルトフロー・レート(MFR)が230℃で250dg/分以上であるポリマーまたはポリマーブレンドを有する接着組成物についても記載している。
1の実施態様において、本発明は、ポリマー及び混和性の炭化水素樹脂を含む組成物を提供し、当該混和性の炭化水素樹脂は20℃より高いガラス転移温度を有する。ポリマーはプロピレンのホモポリマー及びランダムコポリマーからなる群より選択され、示差走査熱量測定(DSC)により測定した融解熱が50J/g未満、メルトインデックス(MI)が5dg/分未満であり、立体規則性プロピレン結晶化度を有する。
当該組成物は20%未満、または12%未満、または10%未満の永久伸びを有する;
当該組成物はTS≦0.01*M500%+12.5の関係に裏付けられる永久伸びTS及び500%モジュラスM500%を有し、Mはpsi単位である;
当該組成物は炭化水素樹脂のガラス転移温度よりも少なくとも1℃低い一のガラス転移温度を有する;
当該組成物はポリマーの引張モジュラスよりも少なくとも10%低い引張モジュラスを有する;
当該ポリマーは組成物の全重量に基づいて、下限が70重量%、75重量%、または80重量%から上限が90重量%、95重量%、または99重量%の範囲内の量で組成物中に存在する;
当該ポリマーはアイソタクチック立体規則性プロピレン結晶化度を有する;
当該ポリマーはエチレン、C4〜C20アルファ−オレフィン及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1のコモノマーとプロピレンとのランダムコポリマーである;
当該ポリマーはポリマーの全重量に基づいて、2重量%〜25重量%の重合エチレン単位を有する;
当該ポリマーは狭い組成分布を有する;
当該ポリマーはDSCにより測定した融点が25℃〜110℃、または35℃〜70℃である;
当該ポリマーはDSCにより測定した融解熱が上限が50J/gまたは10J/g及び下限が1J/gまたは3J/gの範囲である;
当該ポリマーは分子量分布Mw/Mnが2.0〜4.5である;
当該ポリマーはメルトインデックス(MI)が7dg/分未満、または2dg/分未満である;
炭化水素樹脂が組成物の全重量に基づいて、下限が1重量%、5重量%、または10重量%から上限が15重量%、18重量%、20重量%、25重量%、または30重量%の範囲内の量で組成物に存在する;
炭化水素樹脂が水添化脂環式樹脂である;
炭化水素樹脂の分子量(Mn)が200〜5000、または200〜1000、または500〜1000である;及び
炭化水素樹脂は上限が180℃、または150℃、または140℃及び下限が80℃、または120℃、または125℃の範囲内である軟化点を有する。
ポリマー
本発明のポリマーは立体規則性プロピレン配列に起因した中レベルの結晶化度を有する弾性ポリマーである。当該ポリマーは、(A)部位反転などの方法で立体規則性が阻害されたプロピレンホモポリマー、(B)プロピレン立体規則性が少なくとも部分的にコモノマーにより阻害されたランダムプロピレンコポリマー、または(C)(A)及び(B)の組み合わせである。
本発明の樹脂はポリマーと混和性のものが選択される。樹脂は以下の基準に合致する場合、混和性である。示差走査熱量測定(DSC)実験において、ポリマー及びプロセスオイルなどのその他の成分を含むポリマー組成物は20℃から−50℃の間で1のガラス転移温度(Tg1)を示し、ポリマー組成物及び添加した炭化水素樹脂を含む対応するポリマーブレンドも1のガラス転移温度(Tg2)を示し、Tg2はTg1よりも少なくとも1℃高い。本発明の樹脂は好ましくは、DSCで、20℃以上のガラス転移温度を有する。
本発明の組成物は、組成物の全重量に基づいて、下限が70重量%、75重量%、または80重量%から上限が90重量%、95重量%または99重量%の上述のポリマーを含み、及び組成物の全重量に基づいて、下限が1重量%、5重量%または10重量%から上限が15重量%、18重量%、20重量%、25重量%、または30重量%の上述の混和性炭化水素樹脂を含む。
伸長及び引張強度は下記の通り測定した。本発明のポリマーは1000%より大きい、または1200%より大きい、または1500%より大きい伸長を有する。
本発明の実施態様は引張変形後、弾性を有する。弾性は、サンプルの部分的な長さの増加により表され、変形前のサンプルの長さの割合として表され、標準手順ASTM D790に従って測定する。引張伸長の間、ポリマーサンプルは伸長し、当該ポリマーは伸長の力が取除かれた場合、もとの寸法に戻ろうとする。この回復は完全なものではなく、緩んだサンプルの最終的な長さは元のサンプルの長さよりもわずかに長い。弾性はサンプルの部分的な長さの増加により表され、測定サイクルにおいて元の未伸長のサンプルの長さの割合として表す。
TS ≦ 0.01*M500% + 12.5,
式中、Mはpsi単位である。
本発明の1の実施態様は、ここに記載の本発明の組成物のいずれかを含む単層または多層フィルムを提供する。
ここで使用するムーニー粘度はASTM D1646に従い、125℃でML(1+4)として測定する。
7つのポリマーブレンドを、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、ポリマーAと炭化水素樹脂EMPR 103を表2の割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に当該ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日後に試験した。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表3及び4に記録した。
ポリマーブレンドは、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、ポリマー−Aとアイソタクチックポリプロピレン(“iPP”)を表5に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表6及び7に記録した。
ポリマーブレンドは、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、ポリマー−Bと炭化水素樹脂EMPR 100Aを表8に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表9及び10に記録した。
ポリマーブレンドは、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、ポリマー−Aと炭化水素樹脂EMPR 103及びiPPを表11に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表12及び13に記録した。
ポリマーブレンドを、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、異なる組成及び結晶化度を有する種々のポリマー組成物と炭化水素樹脂FMPR 103とを表14に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表15及び16に記録した。表14の“ポリマー種類”は表1の記号に対応する。
ポリマーブレンドを、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、異なる組成及び結晶化度を有する種々のポリマー組成物と炭化水素樹脂FMPR 100とを表17に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表18及び19に記録した。表17の“ポリマー種類”は表1の記号に対応する。
ポリマーブレンドを、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、異なる組成及び結晶化度を有する種々のポリマー組成物と炭化水素樹脂FMPR 104とを表20に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表21及び22に記録した。表20の“ポリマー種類”は表1の記号に対応する。
ポリマーブレンドを、175℃〜225℃、250cm3ブラベンダー内部ミキサー中、ポリマー−Hと種々の樹脂とを表23に示す割合で溶融ブレンドすることにより作った。次に、ブレンドを圧縮成形した板状体にし、約7日間後に試験する。7つのサンプルの機械的及びヒステリシス特性を測定し、それぞれ表24及び25に記録した。表23中、TOPASは交互にノルボルネン及びエチレンで作った高Tgポリマーである。表24中、MFRはASTM 1238手順A(230℃、2.16kg)、Tg及びΔHfusは最初の溶融値、及び曲げ弾性率は1%スカント値である。
Claims (79)
- 以下を含む組成物:
(a)プロピレンのホモポリマー及びランダムコポリマーからなる群より選択される組成物の全重量に基づいて70重量%〜95重量%のポリマーであって、当該ポリマーは融解熱がDSCにより測定して、50J/g未満であり、メルトインデックス(MI)が20dg/分未満、及び立体規則性プロピレン結晶化度を有し;及び
(b)組成物の全重量に基づいて5重量%〜30重量%の20℃より高いガラス転移温度を有する混和性炭化水素樹脂。 - 組成物の永久伸びが20%未満である、請求項1の組成物。
- 組成物の永久伸びが12%未満である、請求項1の組成物。
- 組成物の永久伸びが10%未満である、請求項1の組成物。
- 組成物の永久伸びTS及び500%モジュラスM500%が以下の関係からなり:
TS ≦ 0.01*M500% + 12.5,
式中、Mはpsi単位である、請求項1の組成物。 - 組成物が炭化水素樹脂のガラス転移温度よりも少なくとも1℃低い1のガラス転移温度を有する、請求項1の組成物。
- 組成物がポリマーの引張モジュラスよりも少なくとも10%低い引張モジュラスを有する、請求項1の組成物。
- ポリマーがアイソタクチック立体規則性プロピレン結晶化度を有する、請求項1の組成物。
- ポリマーがエチレン、C4〜C20α−オレフィン及びその組み合わせから選択される少なくとも1のコモノマーとプロピレンとのランダムコポリマーである、請求項1の組成物。
- ポリマーが狭い組成分布を有し、及び融点がDSCにより測定して25℃〜110℃である、請求項9の組成物。
- コモノマーがエチレンを含む、請求項9の組成物。
- ポリマーが、ポリマーの全重量に基づいて、2重量%〜25重量%の重合エチレン単位を含む、請求項11の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して1J/g〜50J/gの融解熱を有する、請求項1の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して3J/g〜10J/gの融解熱を有する、請求項1の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して35℃〜70℃の融点を有する、請求項1の組成物。
- ポリマーが2.0〜4.5の分子量分布Mw/Mnを有する、請求項1の組成物。
- ポリマーが2dg/分未満のメルトインデックス(MI)を有する、請求項1の組成物。
- ポリマーが組成物の全重量に基づいて80〜95重量%で組成物中に存在し、炭化水素樹脂が5〜20重量%で存在する、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂が水添化脂環式樹脂である、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が200〜5000である、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が200〜1000である、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が500〜1000である、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が80℃〜180℃である、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が120℃〜150℃である、請求項1の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が125℃〜140℃である、請求項1の組成物。
- 以下を含む組成物:
(a)プロピレンのホモポリマー及びランダムコポリマーからなる群より選択されるポリマーであって、当該ポリマーの融解熱がDSCにより、50J/g未満であり、メルトインデックス(MI)が5dg/分未満であり、立体規則性プロピレン結晶化度を有し;及び
(b)20℃より高いガラス転移温度を有する混和性炭化水素樹脂。 - ポリマーが組成物の全重量に基づいて80〜99重量%で組成物中に存在し、炭化水素樹脂が1〜20重量%で存在する、請求項26の組成物。
- ポリマーが組成物の全重量に基づいて80〜95重量%で組成物中に存在し、炭化水素樹脂5〜20重量%で存在する、請求項26の組成物。
- 組成物の永久伸びが20%未満である、請求項26の組成物。
- 組成物の永久伸びが12%未満である、請求項26の組成物。
- 組成物の永久伸びが10%未満である、請求項26の組成物。
- 組成物の永久伸びTS及び500%モジュラスM500%が以下の関係からなり:
TS ≦ 0.01*M500% + 12.5,
式中、Mはpsi単位である、請求項26の組成物。 - 組成物が炭化水素樹脂のガラス転移温度よりも少なくとも1℃低い1のガラス転移温度を有する、請求項26の組成物。
- 組成物がポリマーの引張モジュラスよりも少なくとも10%低い引張モジュラスを有する、請求項26の組成物。
- ポリマーがアイソタクチック立体規則性プロピレン結晶化度を有する、請求項26の組成物。
- ポリマーがエチレン、C4〜C20α−オレフィン及びその組み合わせから選択される少なくとも1のコモノマーとプロピレンとのランダムコポリマーである、請求項26の組成物。
- ポリマーが狭い組成分布を有し、及び融点がDSCにより測定して25℃〜110℃である、請求項36の組成物。
- コモノマーがエチレンを含む、請求項36の組成物。
- ポリマーが、ポリマーの全重量に基づいて、2重量%〜25重量%の重合エチレン単位を含む、請求項38の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して1J/g〜50J/gの融解熱を有する、請求項26の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して3J/g〜10J/gの融解熱を有する、請求項26の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して35℃〜70℃の融点を有する、請求項26の組成物。
- ポリマーが2.0〜4.5の分子量分布Mw/Mnを有する、請求項26の組成物。
- ポリマーが2dg/分未満のメルトインデックス(MI)を有する、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂が水添化脂環式樹脂である、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が200〜5000である、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が200〜1000である、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が500〜1000である、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が80℃〜180℃である、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が120℃〜150℃である、請求項26の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が125℃〜140℃である、請求項26の組成物。
- 以下を含んだ組成物を含有する弾性フィルム:
(a)プロピレンのホモポリマー及びランダムコポリマーからなる群より選択されるポリマーであって、当該ポリマーの融解熱がDSCにより、1J/g〜50J/gであり、メルトインデックス(MI)が7dg/分未満であり、立体規則性プロピレン結晶化度を有し;及び
(b)20℃より高いガラス転移温度を有する混和性炭化水素樹脂。 - フィルムが単層フィルムである、請求項52のフィルム。
- フィルムが多層フィルムである、請求項52のフィルム。
- 請求項53のフィルムを含む衣類構造。
- 衣類構造がオムツまたは失禁用衣料である、請求項55の衣類構造。
- 以下を含む組成物:
(a)組成物の全重量に基づいて70重量%〜95重量%のプロピレンのホモポリマー及びランダムコポリマーからなる群より選択されるポリマーであって、融解熱がDSCで測定して50J/g未満、メルトインデックス(MI)が20dg/分未満であり、立体規則性プロピレン結晶化度を有するポリマー;及び
(b)組成物の全重量に基づいて5重量%〜30重量%の20℃より高いガラス転移温度を有する混和性炭化水素樹脂。 - 組成物の永久伸びが20%未満、または12%未満、または10%未満である、請求項57の組成物。
- 組成物の永久伸びTS及び500%モジュラスM500%が以下の関係からなり:
TS ≦ 0.01*M500% + 12.5,
式中、Mはpsi単位である、請求項57または58の組成物。 - 組成物が炭化水素樹脂のガラス転移温度よりも少なくとも1℃低い1のガラス転移温度を有する、請求項57〜59のいずれかに記載の組成物。
- 組成物がポリマーの引張モジュラスよりも少なくとも10%低い引張モジュラスを有する、請求項57〜60のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーがアイソタクチック立体規則性プロピレン結晶化度を有する、請求項57〜61のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーがホモプロピレン及びエチレン、C4〜C20α−オレフィン及びその組み合わせから選択される少なくとも1のコモノマーとプロピレンとのランダムコポリマーからなる群より選択されるポリマーである、請求項57−62のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーがプロピレン及びエチレンとのランダムコポリマーである、請求項63の組成物。
- ポリマーがポリマーの全重量に基づいて、2重量%〜25重量%の重合エチレン単位を含む、請求項64の組成物。
- ポリマーが狭い組成分布を有し、及び融点がDSCにより測定して25℃〜110℃である、請求項57〜65のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して1J/g〜50J/g、または3J/g〜10J/gの融解熱を有する、請求項57〜66のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーがDSCにより測定して35℃〜70℃の融点を有する、請求項57〜67のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーが2.0〜4.5の分子量分布Mw/Mnを有する、請求項57〜68のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーが5dg/分未満、または2dg/分未満のメルトインデックス(MI)を有する、請求項57〜69のいずれかに記載の組成物。
- ポリマーが組成物の全重量に基づいて80〜99重量%、または80〜95重量%で組成物中に存在し、炭化水素樹脂が1〜20重量%、または5〜20重量%で存在する、請求項57〜70のいずれかに記載の組成物。
- 炭化水素樹脂が水添化脂環式樹脂である、請求項57〜71のいずれかに記載の組成物。
- 炭化水素樹脂の分子量(Mn)が200〜5000、または200〜1000、または500〜1000である、請求項57〜72のいずれかに記載の組成物。
- 炭化水素樹脂の軟化点が80℃〜180℃、または120℃〜150℃、または125℃〜140℃である、請求項57〜73のいずれかに記載の組成物。
- 先行請求項のいずれかの組成物を含む弾性フィルム。
- フィルムが単層フィルムである、請求項75の弾性フィルム。
- フィルムが多層フィルムである、請求項75の弾性フィルム。
- 請求項76または77のフィルムを含む衣類構造。
- 衣類構造がオムツまたは失禁用衣料である、請求項78の衣類構造。
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