JP2015222010A - Artificial lawn with cushioning layer - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示された実施形態は、一般に熱可塑性発泡体緩衝層に関する。別の態様で
は、本明細書に説明された実施形態は、発泡体が再利用できる熱可塑性発泡体緩衝層を含
む人工芝(synthetic turf)に関する。
Embodiments disclosed herein generally relate to thermoplastic foam cushioning layers. In another aspect, embodiments described herein relate to a synthetic turf that includes a thermoplastic foam cushioning layer from which the foam can be reused.
人工の芝生(artificial turf)は、シート基材から上方に延出する多数の人工の芝の
ふさから構成される。芝生は、通常は、自然芝の競技場の地面を模擬した競技場を形成す
るために、整えられた平坦な地面の上に置かれる。
An artificial turf is composed of a number of artificial turf ridges extending upwardly from a sheet substrate. The lawn is usually placed on a flat, leveled ground to form a stadium that mimics the ground of a natural turf stadium.
いくつかのタイプの試合用に、緩衝効果をもたらすために、芝生の下および硬い地面の
支持表面の上に弾性のアンダーパッドが配置される。また、いくつかの場合において、砂
または他の粒子材料の層が、カーペット基材シート(carpet base sheet)の上面の上、
およびより線の周囲に配置される。このタイプの構造の1つの例が、1983年1月21
日に発行されたFrederick T.Haas,Jrの米国特許第4,389,43
5号に示されている。別の例が1987年に1月20日に発行されたSeymour A
.Tomarinらの米国特許第4,637,942号に示されている。
For some types of games, an elastic underpad is placed under the lawn and on a hard ground support surface to provide a cushioning effect. Also, in some cases, a layer of sand or other particulate material is on the top surface of the carpet base sheet,
And around the stranded wire. One example of this type of structure is January 21, 1983.
Frederick T. issued on the day. Haas, Jr. U.S. Pat. No. 4,389,43
It is shown in No.5. Another example is Seymour A, published January 20, 1987.
. As shown in US Pat. No. 4,637,942 to Tomarin et al.
さらに、弾性のアンダーパッドの上に配置された芝生様のカーペットによって形成され
た人工の芝生の例が、ポリウレタン発泡体アンダーパッドを開示する、1970年12月
29日に発行のCarter等の米国特許第3,551,263号、PVC発泡体プラス
チック、またはポリウレタン発泡体プラスチックアンダーパッドを開示する1967年1
月25日に発行のFaria等の米国特許第3,332,828号、ゴム様のアンダーパ
ッドを開示する1987年1月20日に発行のSeymour A.Tomarinの米
国特許第4,637,942号、独立気泡架橋ポリエチレン発泡体アンダーパッドを例示
する1989年11月21日に発行のHans−Urich Brietschidel
の米国特許第4,882,208号、空隙を有するポリウレタンアンダーパッドを開示す
る1971年8月3日に発行のTheodore Buchholz等の米国特許第3,
597,297号、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレンなど
のエラストマ発泡体から作製された緩衝パッドを開示する1985年3月19日に発行の
James W.Leffingwellの米国特許第4,505,960号に開示され
ている。
In addition, an example of an artificial lawn formed by a lawn-like carpet placed on an elastic underpad discloses a polyurethane foam underpad, a Carter et al. Patent issued December 29, 1970. No. 3,551,263, 1967, 1 discloses PVC foam plastic or polyurethane foam plastic underpad
U.S. Pat. No. 3,332,828 to Faria et al., Issued on Jan. 25, Seymour A. et al. US Patent No. 4,637,942 to Tomarin, Hans-Urich Britschild, issued November 21, 1989, illustrating closed cell cross-linked polyethylene foam underpad
U.S. Pat. No. 4,882,208 to Theodore Buchholz et al., Issued August 3, 1971, which discloses a voided polyurethane underpad.
No. 597,297, James W., issued March 19, 1985, which discloses a cushioning pad made from an elastomeric foam such as polyvinyl chloride, polyethylene, polyurethane, polypropylene and the like. Leffingwell, U.S. Pat. No. 4,505,960.
当然ではあるが、緩衝層は、たとえば床におけるエネルギー抑制などの他の用途により
広く用いられることができる。したがって、さらに必要なものは、再利用可能な緩衝層な
どの緩衝層を形成するための改善された材料および方法である。
Of course, the buffer layer can be widely used for other applications, for example, energy suppression in the floor. Therefore, what is further needed is an improved material and method for forming a buffer layer, such as a reusable buffer layer.
1つの態様では、本明細書に開示された実施形態は、可撓性の基材シートおよび緩衝パ
ッドを有する人工芝カーペットを備える人工芝表層体(synthetic turf surface)に関し、
緩衝パッドは、非架橋ポリオレフィン発泡体を含む。
In one aspect, embodiments disclosed herein relate to a synthetic turf surface comprising an artificial turf carpet having a flexible substrate sheet and a cushioning pad,
The cushion pad includes a non-crosslinked polyolefin foam.
本発明のその他の態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から明ら
かになる。
Other aspects and advantages of the invention will be apparent from the following description and the appended claims.
一般的な定義および測定方法 General definitions and measurement methods
以下の用語は、本発明の目的のために与えられた意味を有する。 The following terms have the meaning given for the purposes of the present invention.
「ポリマー」は、共有化学結合によって結合された、繰り返し構造単位またはモノマー
からなる大きな分子量を有する分子からなる物質を意味する。用語「ポリマー」には、そ
れに限定されるわけではないが、ホモポリマー、ブロック、グラフト、ランダム、および
交互のコポリマーなどのコポリマー、ターポリマーなど、ならびにその混合物およびその
修正物が通常は含まれる。さらに、特に限定されない限り、用語「ポリマー」は、分子構
造の全ての可能な幾何学的配置を含むものとする。これらの構成には、アイソタクチック
、シンジオタクチック、ランダム配置などが含まれる。
“Polymer” means a substance composed of molecules having a large molecular weight composed of repeating structural units or monomers joined by covalent chemical bonds. The term “polymer” typically includes, but is not limited to, homopolymers, copolymers, such as block, graft, random, and alternating copolymers, terpolymers, and the like and mixtures and modifications thereof. Further, unless otherwise specifically limited, the term “polymer” is intended to include all possible geometrical configurations of the molecular structure. These configurations include isotactic, syndiotactic, random arrangement, and the like.
「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるタイプのモノマーの重合によって調
製されたポリマーを意味する。総称「インターポリマー」は、用語「コポリマー」(2つ
の異なるモノマーから調製されたポリマーを指すために通常は使用される)、ならびに用
語「ターポリマー」(3つの異なるタイプのモノマーから調製されたポリマーを指すため
に通常は使用される)を含む。「インターポリマー」として知られる材料の種類は、4つ
以上のタイプのモノマーを重合させることによって作製されるポリマーも包含する。
“Interpolymer” means a polymer prepared by the polymerization of at least two different types of monomers. The generic term “interpolymer” refers to the term “copolymer” (usually used to refer to a polymer prepared from two different monomers), as well as the term “terpolymer” (polymer prepared from three different types of monomers). Usually used to refer to). The class of materials known as “interpolymers” also includes polymers made by polymerizing four or more types of monomers.
樹脂および組成の密度は、ASTM D792に従って測定された。 Resin and composition densities were measured according to ASTM D792.
発泡体の密度は、ASTM D3575/W/Bに従って測定された。 The density of the foam was measured according to ASTM D3575 / W / B.
「メルトインデックス(I2)」は、ポリマー内の主要な成分としてエチレンを含むポ
リマーに関して、190℃で2.16kgの重量を使用してASTM D1238に従っ
て決定された。「メルトフローレート(MFR)」は、ポリマー内の主要な成分としてプ
ロピレンを含むポリマーに関して、230℃で2.16kgの重量を使用してASTM
D1238に従って決定された。
“Melt Index (I2)” was determined according to ASTM D1238 using a weight of 2.16 kg at 190 ° C. for polymers containing ethylene as the major component in the polymer. “Melt Flow Rate (MFR)” is ASTM using a weight of 2.16 kg at 230 ° C. for polymers containing propylene as the major component in the polymer.
Determined according to D1238.
ポリマーの分子量分布は、4つのリニア混床式カラム(Polymer Labora
tories社(20ミクロン粒子径))を備えたPolymer Laborator
ies社PL−GPC−220高温クロマトグラフユニットによるゲル浸透クロマトグラ
フィー(GPC)を使用して決定される。オーブン温度は160℃であり、オートサンプ
ラーのホットゾーン(hot zone)は160℃、ウォームゾーン(warm zone)は145℃
である。溶媒は、200ppmの2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールを含む
1,2,4−トリクロロベンゼンである。流量は、1.0ミリメートル/分であり、注入
サイズは100マイクロリットルである。200ppmの2,6−ジ−t−ブチル−4−
メチルフェノールを含む窒素パージされた1,2,4−トリクロロベンゼン中にサンプル
を穏やかに混合して160℃で2.5時間溶解することによって、サンプルの約0.2重
量%の溶液が注射用に調製された。
The molecular weight distribution of the polymer was determined using four linear mixed bed columns (Polymer Labora).
Polymer Laboratories with Tories (20 micron particle size)
Determined using gel permeation chromatography (GPC) with ies PL-GPC-220 high temperature chromatograph unit. The oven temperature is 160 ° C, the auto sampler hot zone is 160 ° C, the warm zone is 145 ° C
It is. The solvent is 1,2,4-trichlorobenzene containing 200 ppm 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol. The flow rate is 1.0 millimeter / minute and the injection size is 100 microliters. 200 ppm 2,6-di-tert-butyl-4-
By gently mixing the sample in nitrogen purged 1,2,4-trichlorobenzene containing methylphenol and dissolving at 160 ° C. for 2.5 hours, an approximately 0.2% by weight solution of the sample is ready for injection. Prepared.
分子量の決定は、10の狭い分子量分布のポリスチレン標準(Polymer Lab
oratoriesからの580〜7,500,000g/モルの範囲のEasiCal
PS1)をその溶出体積とともに使用することにより推測された。同等のポリプロピレ
ン分子量は、ポリプロピレン(Th.G.Scholte、N.L.J.Meijeri
nk、H.M.Schoffeleers、およびA.M.G.Brands、J.Ap
pl.Polym.Sci.、29,3763−3782(1984)によって記載され
るような)、ならびにポリスチレン(E.P.Otocka、R.J.Roe、N.Y.
Hellman、P.M.Muglia、Macromolecules,4,507(
1971)によって記載されるような)に関して、適切なMark−Houwink係数
をMark−Houwink式{N}=KMa使用することにより決定される。ただし、
Kpp=1.90E−04、app=0.725およびKps=1.26E−04、ap
s=0.702である。「分子量分布」またはMWDは、Williams,T.、Wa
rd,I.M.、Journal of Polymer Science、Polym
er Letters Edition(1968)、6(9)、621−624によっ
て記載される手法を通じて従来のGPCによって測定される。係数Bは1である。係数A
は0.4316である。
Molecular weight is determined by 10 narrow molecular weight distribution polystyrene standards (Polymer Lab).
EasiCal in the range of 580-7,500,000 g / mol from oratories
Estimated by using PS1) with its elution volume. Equivalent polypropylene molecular weight is obtained from polypropylene (Th. G. Scholte, N. L. J. Meijeri).
nk, H.M. M.M. Schoffeleers, and A.M. M.M. G. Brands, J. et al. Ap
pl. Polym. Sci. 29, 3763-3782 (1984)), and polystyrene (EP Otokka, RJ Roe, NY).
Hellman, P.M. M.M. Muglia, Macromolecules, 4,507 (
1971)) by using the appropriate Mark-Houwink coefficient {N} = KM a . However,
K pp = 1.90E-04, a pp = 0.725 and K ps = 1.26E-04, a p
s = 0.702. “Molecular weight distribution” or MWD is described in Williams, T .; , Wa
rd, I.D. M.M. , Journal of Polymer Science, Polym
er Letters Edition (1968), 6 (9), measured by conventional GPC through the technique described by 621-624. The coefficient B is 1. Factor A
Is 0.4316.
用語、高圧低密度タイプの樹脂は、ポリマーがオートクレーブまたは管状の反応容器内
で14,500psi(100MPa)超の圧力で、過酸化物(たとえば参照によって本
明細書に組み込まれる米国特許第4,599,392号を参照されたい)などのフリーラ
ジカル開始剤を使用して、部分的または完全に単一重合または共重合することを意味する
ように定められ、「高圧エチレンポリマー」または「高分岐ポリエチレン」とも呼ばれる
ことがある「LDPE」を含む。これらの材料の累積検出率(cumulative detector frac
tion)(CDF)は、光散乱を使用して測定されるような1000000g/モルより多
い分子量に関して約0.02より大きい。CDFは、本明細書に組み込まれるWO200
5/023912 A2に、CDFに関する教示に関して記載されるように決定すること
ができる。好ましい高圧低密度ポリエチレン材料(LDPE)は、約20未満、より好ま
しくは約15未満、もっとも好ましくは10未満のメルトインデックスMI(I2)を有
し、約0.1より大きい、より好ましくは約0.2より大きい、もっとも好ましくは0.
3g/10分より大きい。好ましいLDPEは、約0.915g/cm3と0.930g
/cm3の間の密度を有し、0.925g/cm3未満がより好ましい。
The term high pressure low density type resin refers to peroxides (eg, US Pat. No. 4,599, incorporated herein by reference) at pressures greater than 14,500 psi (100 MPa) in an autoclave or tubular reaction vessel. No. 392), which is defined to mean partially or fully homopolymerized or copolymerized using free radical initiators such as “high pressure ethylene polymer” or “highly branched polyethylene” "LDPE" which may also be called. Cumulative detector frac of these materials
(CDF) is greater than about 0.02 for molecular weights greater than 1,000,000 g / mole as measured using light scattering. CDF is WO200, which is incorporated herein.
5/023912 A2 can be determined as described with respect to the teachings on CDF. Preferred high pressure low density polyethylene materials (LDPE) have a melt index MI (I2) of less than about 20, more preferably less than about 15, most preferably less than 10, and greater than about 0.1, more preferably about 0. .2, more preferably 0.
Greater than 3 g / 10 min. Preferred LDPE is about 0.915 g / cm 3 and 0.930 g.
/ Cm has a density of between 3, less than 0.925 g / cm 3 is more preferable.
「結晶化度」は、ポリマー組成の原子の寸法上または構造上の程度を意味する。結晶化
度は、しばしば結晶質の材料の体積の割合または百分率によって表され、または原子もし
くは分子がどの程度、規則的なパターン、すなわち結晶に配列される傾向にあるかの基準
として表される。ポリマーの結晶化度は、非常に広範囲の熱処理にわたって、かなり正確
に調整することができる。「結晶の」、「半結晶の(semi-crystalline)」ポリマーは、
示差走査熱量計(DSC)または同等の技術によって決定されるような一次相転移または
結晶融点(Tm)を有する。この用語は、用語「半結晶の(semicrystalline)」と互換
的に使用できる。用語「非結晶の」は、示差走査熱量計(DSC)または同等の技術によ
って決定されるような結晶融点のないポリマーを指す。
“Crystallinity” means the dimensional or structural degree of atoms in a polymer composition. Crystallinity is often expressed as a percentage or percentage of the volume of crystalline material, or as a measure of how much atoms or molecules tend to be arranged in a regular pattern, ie crystals. The crystallinity of the polymer can be tuned fairly accurately over a very wide range of heat treatments. "Crystalline" and "semi-crystalline" polymers are
It has a first order phase transition or crystalline melting point (Tm) as determined by a differential scanning calorimeter (DSC) or equivalent technique. This term can be used interchangeably with the term “semicrystalline”. The term “amorphous” refers to a polymer without a crystalline melting point as determined by differential scanning calorimetry (DSC) or equivalent technique.
示差走査熱量計(DSC)は、半結晶ポリマーの溶融および結晶を試験するために使用
できる一般的な技術である。半結晶ポリマーの研究のためのDSC測定およびDSCの適
用の一般的な原理は、標準的なテキスト(たとえばE.A.Turi,ed.、Ther
mal Characterization of Polymeric Materi
als,Academic Press, 1981)に記載されている。DSCは、ポ
リマーの溶融特性を決定するのに適した方法である。
Differential scanning calorimetry (DSC) is a common technique that can be used to test the melting and crystallization of semi-crystalline polymers. The general principles of DSC measurements and DSC application for the study of semicrystalline polymers are described in standard texts (eg EA Turi, ed., Ther.
mal Characterization of Polymer Material
als, Academic Press, 1981). DSC is a suitable method for determining the melt properties of a polymer.
DSC分析は、TA Instruments,Inc社のモデルQ1000 DSC
を使用して行われた。DSCは、以下の方法により校正される。まず、ベースラインがD
SCを−90℃から290℃でアルミニウムDSCパンにおいて、どのようなサンプルも
用いずに稼働することによって得られる。次いで、7ミリグラムの新鮮なインジウムのサ
ンプルが、サンプルを180℃に加熱し、10℃/分の冷却率でサンプルを140℃に冷
却し、その後サンプルを1分間、140℃に等温に保ち、続いてサンプルを10℃/分の
加熱率で140℃から180℃に加熱することによって分析される。インジウムのサンプ
ルの融解熱および溶融の開始は、溶融の開始に関して、0.5℃から156.6℃の範囲
内にあり、融解熱に関して0.5J/gから28.71J/gの範囲内にあるように決定
および抑制される。次いで、脱イオンされた水が、10℃/分の冷却率で25℃から−3
0℃のDSCパンにおいて少量の新鮮なサンプルを冷却することによって分析された。サ
ンプルは、2分間、−30℃で等温に保たれ、10℃/分の加熱率で30℃に加熱された
。溶融の開始は、0.5から0℃の範囲になるように決定され、抑制された。
DSC analysis was performed using TA Instruments, Inc. model Q1000 DSC
Made using. The DSC is calibrated by the following method. First, the baseline is D
Obtained by running the SC at -90 ° C to 290 ° C in an aluminum DSC pan without any sample. Then 7 milligrams of fresh indium sample was heated to 180 ° C., the sample was cooled to 140 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, then the sample was kept isothermal at 140 ° C. for 1 minute, The samples are analyzed by heating from 140 ° C. to 180 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The heat of fusion and onset of melting of the indium sample is in the range of 0.5 ° C. to 156.6 ° C. with respect to the onset of melting and within the range of 0.5 J / g to 28.71 J / g with respect to the heat of fusion. As determined and suppressed. The deionized water is then cooled from 25 ° C. to −3 at a cooling rate of 10 ° C./min.
A small amount of fresh sample was analyzed by cooling in a DSC pan at 0 ° C. The sample was kept isothermal at −30 ° C. for 2 minutes and heated to 30 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The onset of melting was determined and suppressed to be in the range of 0.5 to 0 ° C.
ポリマーのサンプルは、190℃の初期温度(「初期温度」という)で薄膜に圧縮され
た。サンプルから約5から8mgが計量され、DCSパンに配置された。蓋は、閉鎖され
た雰囲気を確かにするためにパンに圧着された。DSCパンは、DSCセル内に配置され
、次いでサンプルの溶融温度の上の約60℃の温度(T0)に約100℃/分の割合で加
熱された。サンプルは、この温度で約3分間、保たれた。次いでサンプルは、10℃/分
の割合で−40℃に冷却され、その温度で3分間、等温に保たれた。したがって、サンプ
ルは、完全に溶融するまで10℃/分の割合で加熱される。この実験から得られるエンタ
ルピー曲線は、ピーク溶融温度、開始およびピーク結晶化温度、融解熱および結晶化の熱
、ならびに関心のある任意の他のDSC分析に関して分析された。
The polymer sample was compressed into a thin film at an initial temperature of 190 ° C. (referred to as “initial temperature”). Approximately 5-8 mg from the sample was weighed and placed in the DCS pan. The lid was crimped to the pan to ensure a closed atmosphere. The DSC pan was placed in the DSC cell and then heated at a rate of about 100 ° C./min to a temperature (T 0 ) of about 60 ° C. above the melting temperature of the sample. The sample was held at this temperature for about 3 minutes. The sample was then cooled to −40 ° C. at a rate of 10 ° C./min and kept isothermal at that temperature for 3 minutes. Thus, the sample is heated at a rate of 10 ° C./min until completely melted. The enthalpy curve resulting from this experiment was analyzed for peak melting temperature, onset and peak crystallization temperature, heat of fusion and heat of crystallization, and any other DSC analysis of interest.
ポリプロピレンを有するポリマーに関して結晶化度が分析され、T0が230℃である
。このサンプルにポリエチレン結晶化度が存在し、ポリプロピレン結晶化度が全く存在し
ない場合に、Toは190℃である。
Crystallinity is analyzed for a polymer with polypropylene and T 0 is 230 ° C. The sample of polyethylene crystallinity is present in the case where polypropylene crystallinity does not exist at all, T o is 190 ° C..
重量百分率結晶化度が、以下の式:
00%をかけるようにして計算された。エチレン結晶化度に関してはΔH0は290J/
gであるとされた。たとえば、ポリエチレン溶融時のエチレン−オクテンコポリマーの結
晶化度が、29J/gの融解熱を有し、関連する結晶化度は10重量%であると測定され
た。プロピレンの結晶化度に関しては、ΔH0は165J/gであるとされた。たとえば
、プロピレン−エチレンのコポリマーのプロピレンの溶融時の結晶化度は、20J/gの
融解熱を有し、関連する結晶化度は12.1重量%であると測定された。
The weight percentage crystallinity is given by the following formula:
Calculated by multiplying by 00%. For ethylene crystallinity, ΔH 0 is 290 J /
g. For example, the crystallinity of an ethylene-octene copolymer upon melting of polyethylene was measured to have a heat of fusion of 29 J / g and the associated crystallinity was 10% by weight. Regarding the crystallinity of propylene, ΔH 0 was assumed to be 165 J / g. For example, the propylene crystallinity of a propylene-ethylene copolymer upon melting has been determined to have a heat of fusion of 20 J / g and an associated crystallinity of 12.1% by weight.
本明細書において「非架橋の」は、用語「非架橋の」は、0〜10%、より好ましくは
0〜5%、より好ましくは0〜1%の間のゲルを有するポリマーを指す。ある程度の架橋
が処理の間に不可避的に生じる可能性があるので、絶対的な0の架橋が存在すると解釈し
てはならず、架橋は再利用性を可能にするために最小に保たれる必要がある。
As used herein, the term “non-cross-linked” refers to a polymer having a gel between 0-10%, more preferably 0-5%, more preferably 0-1%. Since some degree of cross-linking may inevitably occur during processing, it should not be construed that there is an absolute zero cross-linking, and the cross-linking is kept to a minimum to allow for reusability. There is a need.
発泡体緩衝層
1つの態様では、本明細書に説明された実施形態は、熱可塑性発泡体緩衝層に関連する
。
別の態様では、本明細書に説明された実施形態は、熱可塑性発泡体緩衝層を含む人工芝に
関する。選択された用途では、本明細書に説明された実施形態は、以下の特徴を有する熱
可塑性非架橋ポリマーの発泡体緩衝層に関する。
1)発泡体厚さ、8mmと30mmの間
2)発泡体密度、30kg/m3と150kg/m3の間
3)発泡体セルサイズ、0.2mmと3mmの間
4)水の吸収を避けるための低い%開放セル体積、典型的には35%未満である
Foam Buffer Layer In one aspect, the embodiments described herein relate to a thermoplastic foam buffer layer.
In another aspect, the embodiments described herein relate to artificial grass that includes a thermoplastic foam cushioning layer. In selected applications, the embodiments described herein relate to a foam buffer layer of a thermoplastic non-crosslinked polymer having the following characteristics.
1) Foam thickness, between 8mm and 30mm 2) Foam density, between 30kg / m3 and 150kg / m3 3) Foam cell size, between 0.2mm and 3mm 4) To avoid water absorption Low% open cell volume, typically less than 35%
ポリマー polymer
緩衝層を形成するために使用される熱可塑性ポリマーは、特定の用途および所望の結果
に応じて変わることができる。たとえば、1つの実施形態では、ポリマーはオレフィンポ
リマーである。本明細書では、一般的にオレフィンポリマーは、一般的な式CnH2nを
有する炭化水素モノマーから形成されたポリマーの種類を指す。オレフィンポリマーは、
インターポリマー、ブロックコポリマー、あるいは複数ブロックインターポリマーまたは
コポリマーなどのコポリマーとして存在することができる。
The thermoplastic polymer used to form the buffer layer can vary depending on the particular application and the desired result. For example, in one embodiment, the polymer is an olefin polymer. As used herein, olefin polymer generally refers to the type of polymer formed from hydrocarbon monomers having the general formula C n H 2n . Olefin polymer is
It can exist as an interpolymer, a block copolymer, or a copolymer such as a multi-block interpolymer or copolymer.
たとえば、1つの特定の実施形態では、オレフィンポリマーは、C3〜C20の線状、
分岐、または環式のジエン、あるいはビニルアセテートなどのエチレンビニル合成物から
なる群から選択された、少なくとも1つのコモノマーを有するエチレンのアルファオレフ
ィンインターポリマー、および式H2C=CHRによって表され、ただし、RはC1〜C
20の線状、分岐、または環式のアルキル基またはC6〜C20アリル基である合成物を
含むことができる。コモノマーの例には、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブ
テン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−ヘキ
セン、1−オクテン、1−デセン、および1−ドデセンが含まれる。
For example, with one particular embodiment, the olefin polymer, C 3 -C 20 linear,
An alpha olefin interpolymer of ethylene having at least one comonomer selected from the group consisting of branched or cyclic dienes or ethylene vinyl compounds such as vinyl acetate, and represented by the formula H 2 C═CHR, , R is C 1 ~C
It may include 20 linear, branched, or cyclic alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group composition. Examples of comonomers include propylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-hexene, 1-octene, 1-octene, Decene and 1-dodecene are included.
別の実施形態では、ポリマーは、エチレン、C4〜C20の線状、分岐、または環式の
ジエン、および式H2C=CHRによって表され、ただし、RはC1〜C20の線状、分
岐、または環式のアルキル基またはC6〜C20アリル基によって表される合成物からな
る群から選択される少なくとも1つのコモノマーを有するプロピレンのアルファオレフィ
ンインターポリマーであることができる。コモノマーの例には、エチレン、1−ブテン、
3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−
ヘプテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、および1−ドデセンが含まれる。
いくつかの実施形態では、コモノマーは、インターポリマーの約5重量%から約25重量
%で存在する。1つの実施形態では、プロピレン−エチレンインターポリマーが使用され
る。
In another embodiment, the polymer is represented by ethylene, a C4-C20 linear, branched, or cyclic diene, and the formula H 2 C═CHR, where R is a C 1 -C 20 linear, it can branched or an alpha-olefin interpolymer of propylene with at least one comonomer selected from the group consisting of compounds represented by alkyl or C 6 -C 20 aryl group cyclic. Examples of comonomers include ethylene, 1-butene,
3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-
Heptene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, and 1-dodecene are included.
In some embodiments, the comonomer is present from about 5% to about 25% by weight of the interpolymer. In one embodiment, a propylene-ethylene interpolymer is used.
本開示に使用することができるポリマーの他の例には、一般に、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−3−メチル−1−ブテン、ポリ−3−メチル−1−
ペンテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレ
ン−1−ブテンコポリマー、およびプロピレン−1−ブテンコポリマーによって表される
ようなエチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−
ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1
−デセン、および1−ドデセンなどのオレフィンの(エラストマを含む)ホモポリマーお
よびコポリマー、一般に、エチレン−ブタジエンコポリマーおよびエチレン−エチリデン
ノルボルナンコポリマーによって表されるような共役および非共役のジエンを有するアル
ファ−オレフィンの(エラストマを含む)コポリマー、ならびに一般に、エチレン−プロ
ピレン−ブタジエンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエンコポリマ
ー、エチレン−プロピレン−1,5−ヘキサジエンコポリマー、およびエチレン−プロピ
レン−エチリデンノルボルナンコポリマーで表されるような共役または非共役のジエンを
有する2つ以上のアルファ−オレフィンのコポリマーのような(エラストマを含む)ポリ
オレフィン、ならびにN−メチロール官能性コモノマー、N−メチロール官能性コモノマ
ーを有するエチレン−ビニルアルコールコポリマー、エチレン塩化ビニルコポリマー、エ
チレンアクリル酸またはエチレン−(メタ)アクリル酸コポリマー、およびエチレン−(
メタ)アクリレートコポリマーを有するエチレン−ビニルアセテートコポリマーなどのエ
チレン−ビニル合成物コポリマー、ポリスチレン、ABS、アクリロニトリル−スチレン
コポリマー、メチルスチレン−スチレンコポリマーなどの(エラストマを含む)スチレン
コポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマーとその水和物、およびスチレン−イソプレ
ン−スチレントリブロックコポリマーなどの(エラストマを含む)スチレンブロックコポ
リマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−塩化ビニリデンコポリマー
、ポリメチルアクリレート、およびポリメチルメタクリレートなどのポリビニル合成物、
ナイロン6、ナイロン6,6およびナイロン12などのポリアミド、ポリエチレンテレフ
タレートおよびポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリフェニレンオキシド、などが含まれる。これらの樹脂は、単独で、または2つ
以上の組み合わせで使用できる。
Other examples of polymers that can be used in the present disclosure generally include polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, poly-3-methyl-1-butene, poly-3-methyl-1-
Ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1 as represented by pentene, poly-4-methyl-1-pentene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, and propylene-1-butene copolymer -Butene, 4-methyl-1-
Pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-hexene, 1-octene, 1
-Decene, and homo- and copolymers of olefins (including elastomers) such as 1-dodecene, generally alpha-olefins having conjugated and non-conjugated dienes as represented by ethylene-butadiene copolymers and ethylene-ethylidene norbornane copolymers Copolymers (including elastomers), and generally represented by ethylene-propylene-butadiene copolymers, ethylene-propylene-dicyclopentadiene copolymers, ethylene-propylene-1,5-hexadiene copolymers, and ethylene-propylene-ethylidene norbornane copolymers Polyolefins (including elastomers) such as copolymers of two or more alpha-olefins having such conjugated or non-conjugated dienes, and N-mes Roll-functional comonomers, N- methylol functional ethylenically having a comonomer - vinyl alcohol copolymers, ethylene vinyl chloride copolymer, ethylene acrylic acid or ethylene - (meth) acrylic acid copolymer, and ethylene - (
Ethylene-vinyl composite copolymers such as ethylene-vinyl acetate copolymers with (meth) acrylate copolymers, styrene copolymers (including elastomers) such as polystyrene, ABS, acrylonitrile-styrene copolymers, methylstyrene-styrene copolymers, styrene-butadiene copolymers and their Hydrates and polyvinyls such as styrene block copolymers (including elastomers) such as styrene-isoprene-styrene triblock copolymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymers, polymethyl acrylate, and polymethyl methacrylate Composite,
Polyamides such as nylon 6, nylon 6,6 and nylon 12, thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyphenylene oxide, and the like are included. These resins can be used alone or in combination of two or more.
特定の実施形態では、ポリプロピレン、ポリエチレン、およびそのコポリマー、および
その混合物、ならびにエチレン−プロピレン−ジエンターポリマーなどのポリオレフィン
が使用できる。いくつかの実施形態では、オレフィン形ポリマーには、Elstonの米
国特許第3,645,992号に記載された均一ポリマー、Andersonの米国特許
第4,076,698号に記載されるような高密度ポリエチレン(HDPE)、不均一分
岐線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、不均一分岐線状超低密度(ULDPE)、た
とえばその過程の開示が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第5,272,2
36号、および第5,278,272号に開示される過程によって調製することができる
均一分岐線状エチレン/アルファ−オレフィンコポリマー、不均一に分岐した実質的に線
状のエチレン/アルファオレフィンポリマー、ならびに低密度ポリエチレン(LDPE)
などの高圧自由ラジカル重合エチレンポリマーおよびコポリマーが含まれる。
In certain embodiments, polypropylene, polyethylene, and copolymers thereof, and mixtures thereof, and polyolefins such as ethylene-propylene-diene terpolymers can be used. In some embodiments, the olefinic polymer includes a homogeneous polymer as described in Elston US Pat. No. 3,645,992, a high density as described in Anderson US Pat. No. 4,076,698. Polyethylene (HDPE), heterogeneous branched linear low density polyethylene (LLDPE), heterogeneous branched linear ultra-low density (ULDPE), eg, US Pat. No. 5,272, the disclosure of which process is incorporated herein by reference. 2
36, and homogeneously branched linear ethylene / alpha-olefin copolymers that can be prepared by the processes disclosed in US Pat. No. 5,278,272, heterogeneously branched substantially linear ethylene / alpha-olefin polymers, And low density polyethylene (LDPE)
And high pressure free radical polymerized ethylene polymers and copolymers.
別の実施形態では、ポリマーは、ならびにたとえばダウ・ケミカル社からのPRIMA
COR(商標)、DuPont社からのNUCREL(商標)、およびExxonMob
il社からのESCOR(商標)の商品名で市販され、それぞれが参照によってその全体
が本明細書に組み込まれる米国特許第4,599,392号、第4,988,781号、
第59,384,373号に記載されるものなどのエチレン−酢酸ビニル(EVA)コポ
リマー、エチレン−アクリル酸(EAA)およびエチレン−メタクリル酸コポリマーなど
のエチレン−カルボン酸コポリマーなどを含むことができる。例示のポリマーには、ポリ
プロピレン(耐衝撃性改良ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、アタクチ
ックポリプロピレン、およびエチレン/プロピレンランダムコポリマーの両方の)、米国
特許第6,545,088号、第6,538,070号、第6,566,446号、第5
,844,045号、第5,869,575号、および第6,448,341号に開示さ
れる製品などのチグラ−ナッターPEとメタロセンPEのマルチ反応器PE(「反応器内
」)混合物を含む、高圧自由ラジカルLDPE、チグラ−ナッターLLDPE、メタロセ
ンPEを含む様々なタイプのポリエチレンが含まれる。オレフィンプラストマおよびエラ
ストマ、エチレンおよびプロピレン−ベースのコポリマー(たとえばダウ・ケミカル社か
ら商品名VERSIFY(商標)で市販されているポリマー、およびExxonMobi
l社から市販されているVISTAMAXX(商標))などの均一ポリマーも、いくつか
の実施形態において有用であることができる。当然ではあるが、ポリマーの混合物も同様
に使用することができる。いくつかの実施形態では、混合物には、2つの異なるチグラー
ナッターポリマーが含まれる。その他の実施形態では、混合物には、チグラーナッターお
よびメタロセンポリマーの混合物を含むことができる。別の実施形態では、本明細書で使
用される熱可塑性樹脂が2つの異なるメタロセンポリマーの混合物であることができる。
In another embodiment, the polymer as well as PRIMA from, for example, Dow Chemical Company.
COR ™, NUCREL ™ from DuPont, and ExxonMob
U.S. Pat. Nos. 4,599,392, 4,988,781, each sold under the trade name ESCOR ™ from il, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.
Ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymers such as those described in 59,384,373, ethylene-carboxylic acid copolymers such as ethylene-acrylic acid (EAA) and ethylene-methacrylic acid copolymers, and the like. Exemplary polymers include polypropylene (both impact modified polypropylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, and ethylene / propylene random copolymers), US Pat. Nos. 6,545,088, 6,538,070. No.6,566,446, No.5
, 844, 045, 5,869,575, and 6,448,341 products such as Ziegler-Natta PE and metallocene PE multi-reactor PE ("in-reactor") mixtures. Various types of polyethylene are included, including high pressure free radical LDPE, Ziegler-Natta LLDPE, metallocene PE. Olefin plastomers and elastomers, ethylene and propylene-based copolymers (eg, a polymer available from Dow Chemical Company under the trade name VERSIFY ™, and ExxonMobi
Homogeneous polymers such as VISTAMAXX ™, commercially available from the company l, can also be useful in some embodiments. Of course, a mixture of polymers can be used as well. In some embodiments, the mixture includes two different Ziegler Natta polymers. In other embodiments, the mixture can include a mixture of Ziegler Natta and metallocene polymers. In another embodiment, the thermoplastic resin used herein can be a mixture of two different metallocene polymers.
1つの特定の実施形態では、ポリマーは、1−オクテンなどのアルケンを含むコモノマ
ーを有するエチレンのアルファ−オレフィンインターポリマーを含むことができる。エチ
レンおよびオクテンコポリマーは、単独で、またはエチレン−アクリル酸コポリマーなど
の別のポリマーと組み合わせて存在することができる。共に存在する場合、エチレンおよ
びオクテンコポリマーと、エチレン−アクリル酸コポリマーとの間の重量比は、約3:2
から約2:3などの約1:10から約10:1であることができる。エチレン−オクテン
コポリマーなどのポリマーは、約25%未満などの約50%未満の結晶化度を有すること
ができる。いくつかの実施形態では、ポリマーの結晶化度は、5から35パーセントであ
ることができる。別の実施形態では、結晶化度は7から20パーセントの範囲であること
ができる。
In one particular embodiment, the polymer can comprise an alpha-olefin interpolymer of ethylene with a comonomer comprising an alkene such as 1-octene. The ethylene and octene copolymers can be present alone or in combination with another polymer such as an ethylene-acrylic acid copolymer. When present together, the weight ratio between the ethylene and octene copolymer and the ethylene-acrylic acid copolymer is about 3: 2.
From about 1:10 to about 10: 1, such as from about 2: 3. A polymer such as an ethylene-octene copolymer can have a crystallinity of less than about 50%, such as less than about 25%. In some embodiments, the crystallinity of the polymer can be 5 to 35 percent. In another embodiment, the crystallinity can range from 7 to 20 percent.
1つの特定の実施形態では、ポリマーは、少なくとも1つの低密度ポリエチレン(LD
PE)を含むことができる。ポリマーは、オートクレーブプロセス(autoclave processe
s)、またはチューブプロセス(tubular processes)で作製されたLDPEを含むことが
できる。この実施形態のための適切なLDPEが、この文献のいずれかの箇所に定義され
る。
In one particular embodiment, the polymer is at least one low density polyethylene (LD
PE). The polymer is an autoclave process
s), or LDPE made by tubular processes. A suitable LDPE for this embodiment is defined elsewhere in this document.
1つの特定の実施形態では、ポリマーは、少なくとも2つの低密度ポリエチレンを含む
ことができる。ポリマーは、オートクレーブプロセス、チューブプロセス、またはその組
み合わせで作製されるLDPEを含むことができる。この実施形態に適したLDPEは、
この文献のいずれかの箇所に定義される。
In one particular embodiment, the polymer can include at least two low density polyethylenes. The polymer can include LDPE made by an autoclave process, a tube process, or a combination thereof. LDPE suitable for this embodiment is
Defined anywhere in this document.
1つの特定の実施形態では、ポリマーは、1−オクテンなどのアルケンを含むコモノマ
ーを有するエチレンのアルファ−オレフィンインターポリマーを含むことができる。エチ
レンおよびオクテンコポリマーは単独で、または低密度ポリエチレン(LDPE)などの
別のポリマーと組み合わせて存在することができる。共に存在する場合、エチレンおよび
オクテンコポリマーと、LDPEとの間の重量比は、約80:20から約96:4などの
約60:40から約97:3であることができる。エチレン−オクテンコポリマーなどの
ポリマーは、約25%未満などの約50%未満の結晶化度を有することができる。いくつ
かの実施形態では、ポリマーの結晶化度は、5から35パーセントであることができる。
別の実施形態では、結晶化度は7から20パーセントの範囲であることができる。この実
施形態に適したLDPEは、この文献のいずれかの箇所に定義される。
In one particular embodiment, the polymer can comprise an alpha-olefin interpolymer of ethylene with a comonomer comprising an alkene such as 1-octene. The ethylene and octene copolymers can be present alone or in combination with another polymer such as low density polyethylene (LDPE). When present together, the weight ratio between the ethylene and octene copolymer and the LDPE can be from about 60:40 to about 97: 3, such as from about 80:20 to about 96: 4. A polymer such as an ethylene-octene copolymer can have a crystallinity of less than about 50%, such as less than about 25%. In some embodiments, the crystallinity of the polymer can be 5 to 35 percent.
In another embodiment, the crystallinity can range from 7 to 20 percent. LDPE suitable for this embodiment is defined anywhere in this document.
1つの特定の実施形態では、ポリマーは、1−オクテンなどのアルケンを含むコモノマ
ーを有するエチレンのアルファ−オレフィンインターポリマーを含むことができる。エチ
レンおよびオクテンコポリマーは、単独で、または低密度ポリエチレン、中密度ポリエチ
レン、および高密度ポリエチレン(HDPE)の群からの少なくとも2つの別のポリマー
と組み合わせて存在することができる。共に存在する場合、エチレンおよびオクテンコポ
リマー、LDPE、HDPEの間の重量比は、組成が全体の組成の3から97重量%の1
つの成分を含み、残りが他の2つの成分を含むようなものであることができる。エチレン
−オクテンコポリマーなどのポリマーは、約25%未満などの約50%未満の結晶化度を
有することができる。いくつかの実施形態では、ポリマーの結晶化度は、5から35パー
セントであることができる。他の実施形態では、結晶化度は7から20パーセントの範囲
であることができる。
In one particular embodiment, the polymer can comprise an alpha-olefin interpolymer of ethylene with a comonomer comprising an alkene such as 1-octene. The ethylene and octene copolymers can be present alone or in combination with at least two other polymers from the group of low density polyethylene, medium density polyethylene, and high density polyethylene (HDPE). When present together, the weight ratio between ethylene and octene copolymer, LDPE, HDPE is 1 to 3 to 97% by weight of the total composition.
It can be such that it contains one component and the rest contain the other two components. A polymer such as an ethylene-octene copolymer can have a crystallinity of less than about 50%, such as less than about 25%. In some embodiments, the crystallinity of the polymer can be 5 to 35 percent. In other embodiments, the crystallinity can range from 7 to 20 percent.
本明細書に開示された実施形態は、少なくとも1つのマルチブロックのオレフィンイン
ターポリマーを含むことができるポリマー成分も含むことができる。適切なマルチブロッ
クのオレフィンインターポリマーは、たとえば、米国仮特許出願第60/818,911
号に記載されるものを含むことができる。用語「マルチブロックのコポリマー」は、好ま
しくは線状の様式で接合された、すなわちポリマーが懸垂し、または枝状の様式ではなく
、重合されたエチレンの官能性に対して端部同士を接合した化学的に識別されたユニット
を含むポリマーである、2つ以上の化学的に別個の領域またはセグメント(「ブロック」
と呼ばれる)を含むポリマーを指す。いくつかの実施形態では、ブロックは、そこに組み
込まれたコモノマーの量またはタイプ、密度、結晶化度の量、そのような組成のポリマー
に帰する結晶子サイズ、タクチシティーのタイプまたは程度(アイソタクチックまたはシ
ンジオタクチック)、位置規則性(regio-regularity)または位置変則性(regio-irregu
larity)、長鎖分岐または超分岐を含む分岐の量、均一性、あるいは任意の他の化学的ま
たは物理的特性において異なる。マルチブロックコポリマーは、コポリマー独特の作製プ
ロセスにより、多分散指数(PDIまたはMw/Mn)、ブロック長さ分布、および/ま
たはブロック数分布の独特の分布によって特徴付けられる。より具体的には、連続的なプ
ロセスにおいて製造された場合、ポリマーの実施形態は、約1.7から約8、別の実施形
態では約1.7から約3.5、別の実施形態では約1.7から約2.5、別の実施形態で
は約1.8から約2.5または約1.8から約2.1の範囲のPDIを有することができ
る。バッチまたはセミバッチのプロセスにおいて生産された場合、ポリマーの実施形態は
、約1.0から約2.9、別の実施形態では約1.3から約2.5、別の実施形態では約
1.4から約2.0、別の実施形態では約1.4から約1.8の範囲のPDIを有するこ
とができる。
Embodiments disclosed herein can also include a polymer component that can include at least one multi-block olefin interpolymer. Suitable multi-block olefin interpolymers are described, for example, in US Provisional Patent Application No. 60 / 818,911.
Can be included. The term "multiblock copolymer" is preferably joined in a linear fashion, ie the polymer is end-to-end joined to the polymerized ethylene functionality, rather than suspended or branched. Two or more chemically distinct regions or segments (“blocks”) that are polymers containing chemically identified units
The polymer containing). In some embodiments, the block comprises the amount or type of comonomer incorporated therein, the density, the amount of crystallinity, the crystallite size attributed to the polymer of such composition, the type or degree of tacticity (isolation). Tactic or syndiotactic), regio-regularity, or regio-irregu
larity), the amount of branching, including long chain branching or hyperbranching, uniformity, or any other chemical or physical property. Multi-block copolymers are characterized by a unique distribution of polydispersity index (PDI or M w / M n ), block length distribution, and / or block number distribution due to the copolymer's unique fabrication process. More specifically, when produced in a continuous process, polymer embodiments have from about 1.7 to about 8, in other embodiments from about 1.7 to about 3.5, in other embodiments. It may have a PDI in the range of about 1.7 to about 2.5, in another embodiment about 1.8 to about 2.5 or about 1.8 to about 2.1. When produced in a batch or semi-batch process, the polymer embodiment is from about 1.0 to about 2.9, in another embodiment from about 1.3 to about 2.5, in another embodiment from about 1. It may have a PDI ranging from 4 to about 2.0, and in another embodiment from about 1.4 to about 1.8.
マルチブロックオレフィンインターポリマーの1つの例は、エチレン/アルファオレフ
ィンブロックインターポリマーである。マルチブロックオレフィンインターポリマーの別
の例は、プロピレン/アルファオレフィンインターポリマーである。以下の説明は、主要
なモノマーとしてエチレンを有するインターポリマーに注目するが、一般的なポリマーの
特性の点で、プロピレンベースのマルチブロックインターポリマーと同様に当てはまる。
One example of a multiblock olefin interpolymer is an ethylene / alpha olefin block interpolymer. Another example of a multiblock olefin interpolymer is a propylene / alpha olefin interpolymer. The following description focuses on interpolymers having ethylene as the main monomer, but applies in the same way as propylene-based multiblock interpolymers in terms of general polymer properties.
エチレン/アルファオレフィンマルチブロックインターポリマーは、化学的または物理
的な特性において異なる2つ以上の重合されたモノマーユニットの複数(すなわち2つ以
上の)ブロックまたはセグメント(ブロックインターポリマー)、好ましくはマルチブロ
ックインターポリマーによって特徴付けられる、重合された型式でエチレン、および1つ
または複数の共重合可能なアルファオレフィンコモノマーを含むことができる。いくつか
の実施形態では、マルチブロックインターポリマーは、以下の式によって表される。(A
B)nnは、少なくとも1、好ましくは2、3、4、5、10、15、20、30、40
、50、60、70、80、90、100、またはそれ以上などの1より大きな整数であ
り、「A」はハードブロックまたはセグメントを表し、「B」はソフトブロックまたはセ
グメントを表す。好ましくは複数のAおよび複数のBが、分岐または星状の様式ではなく
、線状の様式で連結される。「ハード」セグメントは、いくつかの実施形態では95重量
パーセントより多い量で、別の実施形態では98重量パーセントより多い量でその中にエ
チレンが存在する、重合されたユニットの複数のブロックを指す。言い換えれば、ハード
セグメントにおけるコモノマーの含有量は、いくつかの実施形態では、ハードセグメント
の総重量の5重量パーセント未満であり、別の実施形態では、ハードセグメントの総重量
の2重量パーセント未満である。いくつかの実施形態では、ハードセグメントは、全て、
または実質的に全てのエチレンを含む。一方で、「ソフト」セグメントは、コモノマーの
含有量が、いくつかの実施形態では、ソフトセグメントの総重量の5重量パーセントより
多く、様々な他の実施形態では、ソフトセグメントの8重量パーセントより多く、10重
量パーセントより多く、15重量パーセントより多い、重合されたユニットの複数のブロ
ックを指す。いくつかの実施形態では、ソフトセグメント内のコモノマー含有量は20重
量パーセントより多く、様々な他の実施形態では、25重量パーセントより多く、30重
量パーセントより多く、35重量パーセントより多く、40重量パーセントより多く、4
5重量パーセントより多く、50重量パーセントより多く、または60重量パーセントよ
り多くなっていることができる。
An ethylene / alphaolefin multiblock interpolymer is a plurality (ie, two or more) blocks or segments (block interpolymers), preferably multiblocks, of two or more polymerized monomer units that differ in chemical or physical properties. It can include ethylene in polymerized form, characterized by an interpolymer, and one or more copolymerizable alpha olefin comonomers. In some embodiments, the multi-block interpolymer is represented by the following formula: (A
B) n n is at least 1, preferably 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40
, 50, 60, 70, 80, 90, 100, or more, such as “A” represents a hard block or segment, and “B” represents a soft block or segment. Preferably, the plurality of A and the plurality of B are connected in a linear manner rather than a branched or star-like manner. A “hard” segment refers to a plurality of blocks of polymerized units in which ethylene is present in an amount greater than 95 weight percent in some embodiments and greater than 98 weight percent in another embodiment. . In other words, the comonomer content in the hard segment is less than 5 weight percent of the total weight of the hard segment in some embodiments, and less than 2 weight percent of the total weight of the hard segment in some embodiments. . In some embodiments, the hard segments are all
Or substantially all ethylene. On the other hand, the “soft” segment has a comonomer content greater than 5 weight percent of the total weight of the soft segment in some embodiments and greater than 8 weight percent of the soft segment in various other embodiments. Refers to multiple blocks of polymerized units that are greater than 10 weight percent and greater than 15 weight percent. In some embodiments, the comonomer content in the soft segment is greater than 20 weight percent, and in various other embodiments, greater than 25 weight percent, greater than 30 weight percent, greater than 35 weight percent, greater than 40 weight percent. More 4
It can be greater than 5 weight percent, greater than 50 weight percent, or greater than 60 weight percent.
いくつかの実施形態では、複数のAブロックおよび複数のBブロックは、ポリマー鎖に
沿ってランダムに分布される。言い換えれば、ブロックのコポリマーは、AAA−AA−
BBB−BBのような構造ではない。
In some embodiments, the plurality of A blocks and the plurality of B blocks are randomly distributed along the polymer chain. In other words, the block copolymer is AAA-AA-
It is not a structure like BBB-BB.
別の実施形態では、ブロックのコポリマーには、第3のブロックがない。別の実施形態
では、ブロックAもブロックBも、チップセグメントのような2つまたは3つのセグメン
ト(またはサブブロック)を備えない。
In another embodiment, the block copolymer does not have a third block. In another embodiment, neither block A nor block B comprises two or three segments (or sub-blocks) such as chip segments.
マルチブロックインターポリマーは、0を超え約1.0までの範囲の平均ブロックイン
デックス、ABI、約1.3より多い分子量分布Mw/Mnによって特徴付けることがで
きる。平均ブロックインデックス、ABIは、5℃の増分で20℃から110℃のプレパ
ラティブTREF(preparative TREF)で得られるポリマーフラクショ
ンごとのブロックインデックス(「Br」)の重量の平均値である。ABI=Σ(wiB
Ii)ただし、BIiは、プレパラティブTERFで得られるマルチブロックインターポ
リマーの第i番目のフラクションに関するブロックインデックスであり、wiは、第i番
目のフラクションの重量パーセントである。
Multiblock interpolymers can be characterized by an average block index ranging from greater than 0 to about 1.0, ABI, molecular weight distribution Mw / Mn greater than about 1.3. The average block index, ABI, is the average weight of the block index (“Br”) per polymer fraction obtained with a preparative TREF of 20 ° C. to 110 ° C. in 5 ° C. increments. ABI = Σ (w i B
I i ) where BI i is the block index for the i-th fraction of the multi-block interpolymer obtained with preparative TERF, and w i is the weight percentage of the i-th fraction.
同様に、以下に二次モーメント重量平均ブロックインデックスと呼ばれる平均まわりの
二次モーメントの平方根が以下のように定義できる。
ポリマーフラクションごとに、BIは、2つの以下の式のうちの1つによって定義され
る(その両方が同じBI値を与える)。
析的昇温溶出分別(ATREF)溶出温度であり、Pxは、下記に示されるようにNMR
またはIRによって測定できる第i番目のフラクションに関するエチレンモル分率である
。PABは、NMRまたはIRによって測定することもできる、全体のエチレン/アルフ
ァオレフィンインターポリマー(分別前の)のエチレンモル分率である。TAおよびPA
は、純粋な「ハードセグメント」(インターポリマーの結晶性セグメントを指す)に関す
るATREF溶出温度およびエチレンモル分率である。概算として、または「ハードセグ
メント」組成が未知であるポリマーに関して、TAおよびPAの値が高密度ポリエチレン
ホモポリマーに関する値に設定される。
For each polymer fraction, BI is defined by one of two following formulas, both of which give the same BI value.
Or the ethylene mole fraction for the i-th fraction that can be measured by IR. P AB is the ethylene mole fraction of the total ethylene / alpha olefin interpolymer (before fractionation), which can also be measured by NMR or IR. T A and P A
Is the ATREF elution temperature and ethylene mole fraction for pure “hard segments” (which refer to the crystalline segments of the interpolymer). As an approximation, or with respect to the polymer "hard segment" composition is unknown, the value of T A and P A is set to a value related to a high density polyethylene homopolymer.
TABは、マルチブロックインターポリマーと同じ組成(PABのエチレンモル分率を
有する)および分子量のランダムのコポリマーに関するATREF溶出温度である。TA
Bは、以下の式を使用して、エチレンのモル分率(NMRによって測定された)から計算
できる。
LnPAB=α/TAB+β
ただし、αおよびβは、いくつかの十分に特徴付けられた、広い組成のランダムコポリ
マーのプレパラティブTREFフラクション、および/または十分に特徴付けられた、狭
い組成のランダムエチレンコポリマーを使用した校正によって決定できる2つの定数であ
る。αおよびβは機器の間で変わることに留意されたい。さらに、校正を作成するために
使用されるプレパラティブTREFフラクションおよび/またはランダムコポリマーに関
する適切な分子量範囲およびコモノマータイプを使用して、関心のあるポリマー組成に対
して適切な校正曲線を作成する必要があるであろう。わずかな分子量効果がある。校正曲
線が同様の分子量範囲から得られる場合、そのような効果が基本的に無視できるものにな
る。いくつかの実施形態では、ランダムエチレンコポリマーおよび/またはランダムコポ
リマーのプレパラティブTREFフラクションは以下の関係を満たす。LnP=−237
.83/TATREF+0.639
T AB is the ATREF elution temperature for a random copolymer of the same composition (having an ethylene mole fraction of P AB ) and molecular weight as the multiblock interpolymer. T A
B can be calculated from the mole fraction of ethylene (measured by NMR) using the following formula:
LnP AB = α / T AB + β
Where α and β are determined by several well-characterized, broad composition random copolymer preparative TREF fractions and / or calibration using well-characterized narrow composition random ethylene copolymers There are two constants that can be. Note that α and β vary between instruments. In addition, an appropriate calibration curve should be created for the polymer composition of interest using the appropriate molecular weight range and comonomer type for the preparative TREF fraction and / or random copolymer used to create the calibration. There will be. There is a slight molecular weight effect. Such effects are essentially negligible if calibration curves are obtained from similar molecular weight ranges. In some embodiments, the random ethylene copolymer and / or the preparative TREF fraction of the random copolymer satisfy the following relationship: LnP = −237
. 83 / T ATREF +0.639
上記の較正式は、狭い組成のランダムコポリマーおよび/または広い組成のランダムコ
ポリマーのプレパラティブTREFフラクションに関して、エチレンのモル分率Pを、分
析TREF溶出温度TATREFに関連づける。TXOは、同じ組成のランダムコポリマ
ーに関するATREF温度でありPXのエチレンモル分率を有する。TXOは、LnPX
=α/TXO+βから計算できる。反対に、PXOは、同じ組成のランダムコポリマーに
関するエチレンモル分率であり、LnPXO=α/TX+βから計算できる、TXのAT
REF温度を有する。
The above calibration equation relates the mole fraction P of ethylene to the analytical TREF elution temperature T ATREF for preparative TREF fractions of narrow and / or wide composition random copolymers. T XO is the ATREF temperature for a random copolymer of the same composition having an ethylene mole fraction of P X. T XO is LnP X
= Α / T XO + β. Conversely, P XO is the ethylene mole fraction for a random copolymer of the same composition and is calculated from LnP XO = α / T X + β, AT of T X
Has a REF temperature.
プレパラティブTREFフラクションごとのブロックインデックス(BI)が得られた
後に、全体のポリマーに関する重量平均ブロックインデックス、ABIが計算できる。い
くつかの実施形態では、ABIは、0を超えるが、約0.4未満であり、または約0.1
から約0.3である。別の実施形態では、ABIは約0.4より大きく、約1.0までで
ある。好ましくは、ABIは、約0.4から約0.7、約0.5から約0.7、または約
0.6から約0.9の範囲である必要がある。いくつかの実施形態では、ABIは、約0
.3から約0.9、約0.3から約0.8、約0.3から約0.7、約0.3から約0.
6、約0.3から約0.5、約0.3から約0.4の範囲である。別の実施形態では、A
BIは、約0.4から約1.0、約0.5から約1.0、約0.6から約1.0、約0.
7から約1.0、約0.8から約1.0、約0.9から約1.0の範囲である。
After the block index (BI) for each preparative TREF fraction is obtained, the weight average block index, ABI, for the entire polymer can be calculated. In some embodiments, ABI is greater than 0 but less than about 0.4, or about 0.1
To about 0.3. In another embodiment, ABI is greater than about 0.4 and up to about 1.0. Preferably, ABI should be in the range of about 0.4 to about 0.7, about 0.5 to about 0.7, or about 0.6 to about 0.9. In some embodiments, ABI is about 0.
. 3 to about 0.9, about 0.3 to about 0.8, about 0.3 to about 0.7, about 0.3 to about 0.00.
6, about 0.3 to about 0.5, about 0.3 to about 0.4. In another embodiment, A
BI is about 0.4 to about 1.0, about 0.5 to about 1.0, about 0.6 to about 1.0, about 0.00.
The range is from 7 to about 1.0, from about 0.8 to about 1.0, from about 0.9 to about 1.0.
マルチブロックインターポリマーの別の特徴は、インターポリマーがプレパラティブT
REFによって得ることができる少なくとも1つのポリマーフラクションを備えることが
できることであり、フラクションが約0.1より大きく約1.0までのブロックインデッ
クスを有し、ポリマーが約1.3より大きい分子量分布、Mw/Mnを有する。いくつか
の実施形態では、ポリマーフラクションは、約0.6より大きく約1.0まで、約0.7
より大きく約1.0まで、約0.8より大きく約1.0まで、約0.9より大きく約1.
0までのブロックインデックスを有する。別の実施形態では、ポリマーフラクションは、
約0.1より大きく約1.0まで、約0.2より大きく約1.0まで、約0.3より大き
く約1.0まで、約0.4より大きく約1.0まで、約0.4より大きく約1.0までの
ブロックインデックスを有する。別の実施形態では、ポリマーフラクションは、約0.1
より大きく約0.5まで、約0.2より大きく約0.5まで、約0.3より大きく約0.
5まで、約0.4より大きく約0.5までのブロックインデックスを有する。別の実施形
態では、ポリマーフラクションは、約0.2より大きく約0.9まで、約0.3より大き
く約0.8まで、約0.4より大きく約0.7まで、約0.5より大きく約0.6までの
ブロックインデックスを有する。
Another feature of multi-block interpolymers is that the interpolymer is preparative T
At least one polymer fraction obtainable by REF, wherein the fraction has a block index greater than about 0.1 and up to about 1.0, and the polymer has a molecular weight distribution greater than about 1.3, It has Mw / Mn . In some embodiments, the polymer fraction is greater than about 0.6 to about 1.0, about 0.7
Greater than about 1.0, greater than about 0.8 to about 1.0, greater than about 0.9 to about 1.
It has a block index up to zero. In another embodiment, the polymer fraction is
Greater than about 0.1 to about 1.0, greater than about 0.2 to about 1.0, greater than about 0.3 to about 1.0, greater than about 0.4 to about 1.0, about 0 A block index greater than .4 up to about 1.0. In another embodiment, the polymer fraction is about 0.1
Greater than about 0.5, greater than about 0.2, up to about 0.5, greater than about 0.3, about 0.
Up to 5, with a block index greater than about 0.4 and up to about 0.5. In another embodiment, the polymer fraction is greater than about 0.2 to about 0.9, greater than about 0.3 to about 0.8, greater than about 0.4 to about 0.7, about 0.5. It has a larger block index up to about 0.6.
本発明の実施形態で使用されるエチレンアルファオレフィンマルチブロックインターポ
リマーは、少なくとも1つのC3〜C20のアルファオレフィンを有するエチレンのイン
ターポリマーであることができる。インターポリマーは、C4〜C18のジオレフィンお
よび/またはアルケニルベンゼンをさらに備えることができる。エチレンによって重合さ
せるために有用な適切な不飽和コモノマーには、たとえば、エチレン性不飽和モノマー、
共役または非共役ジエン、ポリエン、アルケニルベンゼンなどが含まれる。そのようなコ
モノマーの例には、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、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン
などのC3〜C20のアルファオレフィンが含まれる。1−ブテンおよび1−オクテンが
特に好ましい。その他の適切なモノマーには、スチレン、ハロまたはアルキル置換スチレ
ン、ビニルベンゾシクロブタン、1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、および
ナフテン類(たとえばシクロペンタン、シクロヘキセン、およいシクロオクテンなど)が
含まれる。
The ethylene alpha olefin multiblock interpolymer used in embodiments of the present invention can be an ethylene interpolymer having at least one C 3 to C 20 alpha olefin. Interpolymers may further comprise a diolefin and / or alkenyl benzene C 4 -C 18. Suitable unsaturated comonomers useful for polymerization with ethylene include, for example, ethylenically unsaturated monomers,
Conjugated or non-conjugated dienes, polyenes, alkenylbenzenes and the like are included. Examples of such comonomers include propylene, isobutylene, 1-butene, 1-hexene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene and the like. include alpha olefins C 3 -C 20. 1-butene and 1-octene are particularly preferred. Other suitable monomers include styrene, halo or alkyl substituted styrenes, vinyl benzocyclobutane, 1,4-hexadiene, 1,7-octadiene, and naphthenes (eg cyclopentane, cyclohexene, good cyclooctene, etc.) It is.
本明細書に開示されたマルチブロックインターポリマーは、従来のランダムコポリマー
、ポリマーの物理的な混合物、連続モノマー添加、流動的触媒(fluxional catalyst)、
アニオンまたはカチオンリビング重合技術を介して調製されたブロックコポリマーである
ことができる。特に、等しい結晶化度またはモジュールにおいて同じモノマーおよびモノ
マー含有量のランダムコポリマーと比較して、インターポリマーは、融点で測定したより
優れた(高い)耐熱性を有し、動的な機械分析によって決定される、より高いTMA針入
温度(TMA penetration temperature)、より高い高温引張り強度、および/またはより
高い高温ねじり貯蔵弾性率(high-temperature torsion storage modulus)を有する。充
填剤の特徴は、同じモノマーおよびモノマー含有量を含むランダムコポリマーと比較して
、マルチブロックインターポリマーの実施形態の使用から利益を得ることができ、マルチ
ブロックインターポリマーは、特に上昇した温度で、より低い圧縮永久歪み、より低い応
力緩和性、より高い耐クリープ性、より高い引裂き強度、より高い耐ブロッキング性、よ
り高い結晶化(固化)温度によるより早い硬化、より高い回復(特に上昇した温度で)、
より優れた耐摩耗性、より高い収縮力、およびより優れたオイルおよび充填剤耐容性を有
する。
The multi-block interpolymers disclosed herein include conventional random copolymers, physical mixtures of polymers, continuous monomer additions, fluxional catalysts,
It can be a block copolymer prepared via anionic or cationic living polymerization techniques. In particular, compared to random copolymers of the same monomer and monomer content in equal crystallinity or modules, interpolymers have better (higher) heat resistance measured by melting point and are determined by dynamic mechanical analysis Having a higher TMA penetration temperature, higher high temperature tensile strength, and / or higher high-temperature torsion storage modulus. The characteristics of the filler can benefit from the use of the multi-block interpolymer embodiment compared to a random copolymer containing the same monomer and monomer content, the multi-block interpolymer being especially at elevated temperatures, Lower compression set, lower stress relaxation, higher creep resistance, higher tear strength, higher blocking resistance, faster cure due to higher crystallization (solidification) temperature, higher recovery (especially elevated temperature) so),
Has better wear resistance, higher shrinkage, and better oil and filler tolerance.
その他のオレフィンインターポリマーには、スチレン、o−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、t−ブチルスチレンなどを含むモノビニリデン芳香族モノマーを含むポリマ
ーが含まれる。特に、エチレンおよびスチレンを含むインターポリマーを使用することが
できる。別の実施形態では、エチレン、スチレン、およびC3〜C20のアルファオレフ
ィン、任意でC4〜C20のジエンを含むコポリマーが使用できる。
Other olefin interpolymers include polymers comprising monovinylidene aromatic monomers including styrene, o-methyl styrene, p-methyl styrene, t-butyl styrene and the like. In particular, interpolymers comprising ethylene and styrene can be used. In another embodiment, ethylene, styrene, and C 3 of -C 20 alpha-olefins, copolymers containing diene C 4 -C 20 optionally may be used.
適切な非共役ジエンモノマーは、直鎖、分岐鎖、または6から15の炭素原子を有する
環状炭化水素ジエンを含むことができる。適切な非共役ジエンの例には、それに限定され
るわけではないが、1,4ヘキサジエン、1,6−オクタジエン、1,7−オクタジエン
、1,9−デカジエンなどの直鎖非環式ジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、3
,7−ジメチル−1,6−オクタジエン、3,7−ジメチル−1,7−オクタジエンなど
の分岐鎖非環式ジエンおよびジヒドロミリセンとジヒドロオシネンの混合異性体、1,3
−シクロペンタジエン、1,4−シクロヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエンと1
,5−シクロドデカジエンなどの単環脂環式ジエン、テトラヒドロインデン、メチルテト
ラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、ビシクロ−(2,2,1)−ヘプタ−2,5
−ジエンなどの多環脂環式溶融および架橋環式ジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン
(MNB)、5−プロペニル−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボル
ネン、5−(4−シクロペンテニル)−2−ノルボルネン、5−シクロヘキシリデン−2
−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、およびノルボルナジエンなどのアルケ
ニル、アルキリデン、シクロアルケニル、およびシクロアルキリデンノルボルネンが含ま
れる。EPDMを調製するために一般に使用されるジエンのうちで、特に好ましいジエン
は、1,4−ヘキサジエン(HD)、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)、5
−ビニリデン−2−ノルボルネン(VNB)、5−メチレン−2−ノルボネン(MNB)
、およびジシクロペンタジエン(DCPD)である。
Suitable non-conjugated diene monomers can include linear, branched, or cyclic hydrocarbon dienes having 6 to 15 carbon atoms. Examples of suitable non-conjugated dienes include, but are not limited to, linear acyclic dienes such as 1,4 hexadiene, 1,6-octadiene, 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 3
Branched acyclic dienes such as 1,7-dimethyl-1,6-octadiene, 3,7-dimethyl-1,7-octadiene and mixed isomers of dihydromyricene and dihydroosinene, 1,3
-Cyclopentadiene, 1,4-cyclohexadiene, 1,5-cyclooctadiene and 1
Monocyclic alicyclic dienes such as 1,5-cyclododecadiene, tetrahydroindene, methyltetrahydroindene, dicyclopentadiene, bicyclo- (2,2,1) -hepta-2,5
-Polycyclic alicyclic fused and bridged cyclic dienes such as dienes, 5-methylene-2-norbornene (MNB), 5-propenyl-2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene, 5- (4-cyclo Pentenyl) -2-norbornene, 5-cyclohexylidene-2
-Alkenyl such as norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, and norbornadiene, alkylidene, cycloalkenyl, and cycloalkylidene norbornene. Of the dienes commonly used to prepare EPDM, particularly preferred dienes are 1,4-hexadiene (HD), 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), 5
-Vinylidene-2-norbornene (VNB), 5-methylene-2-norbornene (MNB)
And dicyclopentadiene (DCPD).
本明細書に開示された実施形態に従って使用することができる望ましいポリマーの1つ
の種類には、エチレンのエラストマ性インターポリマー、C3〜C20のアルファオレフ
ィン、特にプロピレン、および任意で1つまたは複数のジエンモノマーが含まれる。この
実施形態に使用される好ましいアルファオレフィンは、公式CH2―CHR*によって示
され、ただし、R*は、1から12の炭素原子の線状または分岐アルキル基である。適切
なアルファオレフィンの例には、それに限定されるわけではないが、プロピレン、イソブ
チレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、および
1−オクテンが含まれる。特に好ましいアルファオレフィンは、プロピレンである。プロ
ピレンベースのポリマーは、一般に当分野でEPまたはEPDMポリマーと呼ばれる。そ
のようなポリマーを調製する際に使用するのに適したジエン、特にマルチブロックEPD
Mタイプのポリマーには、共役または非共役の4から20の炭素を備える直線または分岐
鎖、環式、または多環式ジエンが含まれる。好ましいジエンには、1,4−ペンタジエン
、1,4−ヘキサジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、
シクロヘキサジエン、および5−ブチリデン−2−ノルボルネンが含まれる。特に好まし
いジエンは、5−エチリデン−2−ノルボルネンである。
One type of desirable polymers that may be used in accordance with embodiments disclosed herein, elastomeric interpolymers of ethylene, alpha-olefin C 3 -C 20, one or more particular propylene, and optionally Of diene monomers. Preferred alpha olefins used in this embodiment are designated by the formula CH 2 —CHR * , where R * is a linear or branched alkyl group of 1 to 12 carbon atoms. Examples of suitable alpha olefins include, but are not limited to, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, and 1-octene. A particularly preferred alpha olefin is propylene. Propylene-based polymers are commonly referred to in the art as EP or EPDM polymers. Dienes suitable for use in preparing such polymers, particularly multiblock EPDs
M type polymers include linear or branched, cyclic, or polycyclic dienes with 4 to 20 carbons, conjugated or non-conjugated. Preferred dienes include 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene, 5-ethylidene-2-norbornene, dicyclopentadiene,
Cyclohexadiene and 5-butylidene-2-norbornene are included. A particularly preferred diene is 5-ethylidene-2-norbornene.
本明細書に開示されたポリマー(ホモポリマー、コポリマー、インターポリマー、およ
びマルチブロックのインターポリマー)は、いくつかの実施形態では、0.01から20
00g/10分、別の実施形態では、0.01から1000g/10分、別の実施形態で
は、0.01から500g/10分、別の実施形態では、0.01から100g/10分
のメルトインデックス、I2を有することができる。いくつかの実施形態では、ポリマー
は、0.01から10g/10分、0.5から50g/10分、1から30g/10分、
1から6g/10分、または0.3から10g/10分のメルトインデックス、I2を有
することができる。いくつかの実施形態では、ポリマーに関するメルトインデックスは、
約1g/10分、3g/10分、または5g/10分であることができる。別の実施形態
では、ポリマーは、20dg/分より大きい、別の実施形態では40dg/分より大きい
、さらに別の実施形態では、60dg/分より大きいメルトインデックスを有することが
できる。
The polymers disclosed herein (homopolymers, copolymers, interpolymers, and multi-block interpolymers), in some embodiments, are from 0.01 to 20
00g / 10 minutes, in another embodiment 0.01 to 1000 g / 10 minutes, in another embodiment 0.01 to 500 g / 10 minutes, in another embodiment 0.01 to 100 g / 10 minutes melt index, it may have I 2. In some embodiments, the polymer is 0.01 to 10 g / 10 minutes, 0.5 to 50 g / 10 minutes, 1 to 30 g / 10 minutes,
The melt index of from 1 to 6 g / 10 min, or from 0.3 10 g / 10 min may have an I 2. In some embodiments, the melt index for the polymer is:
It can be about 1 g / 10 min, 3 g / 10 min, or 5 g / 10 min. In another embodiment, the polymer can have a melt index greater than 20 dg / min, in another embodiment greater than 40 dg / min, and in yet another embodiment greater than 60 dg / min.
本明細書に開示されたポリマーは、いくつかの実施形態では、1,000gから5,0
00,000g/モル、別の実施形態では、1000gから1,000,000g/モル
、別の実施形態では、10,000gから500,000g/モル、別の実施形態では、
10,000gから300,000g/モルの分子量Mwを有することができる。本明細
書に開示されたポリマーの密度は、いくつかの実施形態では、0.80から0.99g/
cm3、エチレン含有ポリマーに関しては、0.85から0.97g/cm3、いくつか
の実施形態では、0.87から0.94g/cm3であることができる。
The polymers disclosed herein, in some embodiments, range from 1,000 g to 5,000.
00,000 g / mol, in another embodiment from 1000 g to 1,000,000 g / mol, in another embodiment, from 10,000 g to 500,000 g / mol, in another embodiment,
It may have 300,000 g / mol molecular weight M w of from 10,000 g. The density of the polymers disclosed herein can be from 0.80 to 0.99 g / in some embodiments.
cm 3 , for ethylene-containing polymers, from 0.85 to 0.97 g / cm 3 , and in some embodiments, from 0.87 to 0.94 g / cm 3 .
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたポリマーは、10MPaを超える引張
り強度、別の実施形態では、引張り強度≧11MPaを、別の実施形態では、引張り強度
≧13MPaを有することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたポ
リマーは、11cm/分のクロスヘッド分離速度で少なくとも600パーセント、別の実
施形態では、少なくとも700パーセント、別の実施形態では少なくとも800パーセン
ト、別の実施形態では少なくとも900パーセントの破断点伸びを有することができる。
In some embodiments, the polymers disclosed herein can have a tensile strength greater than 10 MPa, in another embodiment, a tensile strength ≧ 11 MPa, and in another embodiment, a tensile strength ≧ 13 MPa. . In some embodiments, the polymers disclosed herein are at least 600 percent at a crosshead separation rate of 11 cm / min, in other embodiments at least 700 percent, in other embodiments at least 800 percent, Embodiments can have an elongation at break of at least 900 percent.
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたポリマーは、1から50、別の実施形
態では1から20、別の実施形態では1から10の貯蔵モジュール比G’(25℃)/G
’(100℃)を有することができる。いくつかの実施形態では、ポリマーは、80パー
セント未満、別の実施形態では70パーセント未満、別の実施形態では60パーセント未
満、別の実施形態では50パーセント未満、40パーセント未満、別の実施形態では0パ
ーセントまでの圧縮永久歪みを有することができる。
In some embodiments, the polymers disclosed herein have a storage module ratio G ′ (25 ° C.) / G of 1 to 50, in another embodiment 1 to 20, and in another embodiment 1 to 10.
'(100 ° C). In some embodiments, the polymer is less than 80 percent, in another embodiment less than 70 percent, in another embodiment less than 60 percent, in another embodiment less than 50 percent, less than 40 percent, in another embodiment. It can have a compression set of up to 0 percent.
いくつかの実施形態では、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、85
J/g未満の融解熱を有することができる。別の実施形態では、エチレン/アルファ−オ
レフィンインターポリマーは、100ポンド/フィート2(4800Pa)以下、別の実
施形態では、50ポンド/フィート2(2400Pa)以下、別の実施形態では5ポンド
/フィート2(240Pa)以下、0ポンド/フィート2(0Pa)もの低いペレットブ
ロック化強度を有することができる。
In some embodiments, the ethylene / alpha-olefin interpolymer is 85
It can have a heat of fusion of less than J / g. In another embodiment, the ethylene / alpha-olefin interpolymer is 100 pounds / ft 2 (4800 Pa) or less, in another embodiment, 50 pounds / ft 2 (2400 Pa) or less, and in another embodiment, 5 pounds / ft. 2 (240 Pa) or less, and can have pellet blocking strength as low as 0 lb / ft 2 (0 Pa).
いくつかの実施形態では、異なる量のコモノマーを組み込む2つの触媒によって作製さ
れたブロックポリマーは、95:5から5:95の範囲のそれによって形成されたブロッ
クの重量比を有することができる。いくつかの実施形態では、エラストマ性インターポリ
マーは、ポリマーの総重量に基づいた、20から90パーセントのエチレン含有量、0.
1から10パーセントのジエン含有量、10から80パーセントのアルファ−オレフィン
含有量を有する。いくつかの実施形態では、マルチブロックのエラストマ性インターポリ
マーは、ポリマーの総重量に基づいた、60から90パーセントのエチレン含有量、0.
1から10パーセントのジエン含有量、10から40パーセントのアルファ−オレフィン
含有量を有する。別の実施形態では、インターポリマーは、1から250の範囲のムーニ
ー粘度(ML(1+4)125℃)を有することができる。いくつかの実施形態では、そ
のようなポリマーは、65から75パーセントのエチレン含有量、0から6パーセントの
ジエン含有量、20から35パーセントのアルファ−オレフィン含有量を有することがで
きる。
In some embodiments, a block polymer made with two catalysts that incorporate different amounts of comonomer can have a weight ratio of blocks formed thereby ranging from 95: 5 to 5:95. In some embodiments, the elastomeric interpolymer has an ethylene content of 20 to 90 percent, based on the total weight of the polymer,.
It has a diene content of 1 to 10 percent and an alpha-olefin content of 10 to 80 percent. In some embodiments, the multi-block elastomeric interpolymer has an ethylene content of from about 60 to 90 percent, based on the total weight of the polymer,.
It has a diene content of 1 to 10 percent and an alpha-olefin content of 10 to 40 percent. In another embodiment, the interpolymer can have a Mooney viscosity (ML (1 + 4) 125 ° C.) in the range of 1 to 250. In some embodiments, such polymers can have an ethylene content of 65 to 75 percent, a diene content of 0 to 6 percent, and an alpha-olefin content of 20 to 35 percent.
いくつかの実施形態では、ポリマーは、5重量%と20重量%の間のエチレン含有量、
および0.5から300g/10分のメルトフローレート(2.16kg重で230℃)
を有するプロピレン−エチレンコポリマーまたはインターポリマーであることができる。
別の実施形態では、プロピレン−エチレンコポリマーまたはインターポリマーは、9重量
%と12重量%の間のエチレン含有量、および1から100g/10分のメルトフローレ
ート(2.16kg重で230℃)を有することができる。
In some embodiments, the polymer has an ethylene content between 5 wt% and 20 wt%,
And 0.5 to 300 g / 10 min melt flow rate (230 ° C at 2.16 kg weight)
Propylene-ethylene copolymer or interpolymer having
In another embodiment, the propylene-ethylene copolymer or interpolymer has an ethylene content between 9% and 12% by weight and a melt flow rate of 1 to 100 g / 10 min (230 ° C. at 2.16 kg weight). Can have.
いくつかの特定の実施形態では、ポリマーは、プロピレンベースのコポリマーまたはイ
ンターポリマーである。いくつかの実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーまた
はインターポリマーは、実質的にアイソタクチックプロピレンシーケンスを有するものと
して特徴付けられる。用語、「実質的にアイソタクチックプロピレンシーケンス」および
同様の用語は、シーケンスが、約0.85より大きい、好ましくは約0.90より大きい
、より好ましくは約0.92より大きい、もっとも好ましくは約0.93より大きい、1
3CNMRによって測定されたアイソタクチックトリアド(mm)を有することを意味す
る。アイソタクチックトリアドは、当分野でよく知られ、たとえば13CNMRスペクト
ラによって決定されるコポリマー分子鎖内のトリアドユニットの点でアイソタクチックシ
ーケンスに言及する米国特許第5,504,172号およびWO00/01745に記載
される。別の特定の実施形態では、エチレン−アルファオレフィンコポリマーは、エチレ
ン−ブテン、エチレン−ヘキセン、またはエチレン−オクテンコポリマーもしくはインタ
ーポリマーであることができる。別の特定の実施形態では、プロピレン−アルファオレフ
ィンコポリマーは、プロピレン−エチレン、またはプロピレン−エチレンブテンコポリマ
ーもしくはインターポリマーであることができる。
In some specific embodiments, the polymer is a propylene-based copolymer or interpolymer. In some embodiments, the propylene / ethylene copolymer or interpolymer is characterized as having a substantially isotactic propylene sequence. The term "substantially isotactic propylene sequence" and similar terms are used when the sequence is greater than about 0.85, preferably greater than about 0.90, more preferably greater than about 0.92, most preferably Greater than about 0.93, 1
Means having an isotactic triad (mm) measured by 3 C NMR. Isotactic triads are well known in the art, for example, US Pat. No. 5,504,172 and WO00 which refer to isotactic sequences in terms of triad units within the copolymer molecular chain as determined by 13 C NMR spectra. / 01745. In another specific embodiment, the ethylene-alpha olefin copolymer can be ethylene-butene, ethylene-hexene, or an ethylene-octene copolymer or interpolymer. In another specific embodiment, the propylene-alpha olefin copolymer can be propylene-ethylene, or a propylene-ethylenebutene copolymer or interpolymer.
本明細書に開示されたポリマー(ホモポリマー、コポリマー、インターポリマー、マル
チブロックインターポリマー)は、シングルサイト触媒を使用して生産することができ、
約20,000から約百万などの、約15,000から約5百万の重量平均分子量を有す
ることができる。ポリマーの分子量分布は、約1.8から約20などの、約1.5から約
40などの約1.01から約80であることができる。
The polymers disclosed herein (homopolymers, copolymers, interpolymers, multiblock interpolymers) can be produced using single site catalysts,
It can have a weight average molecular weight of about 15,000 to about 5 million, such as about 20,000 to about 1 million. The molecular weight distribution of the polymer can be from about 1.01 to about 80, such as from about 1.5 to about 40, such as from about 1.8 to about 20.
いくつかの実施形態では、ポリマーは、30から100のショアA硬さを有することが
できる。別の実施形態では、ポリマーは、40から90、別の実施形態では30から80
、別の実施形態では40から75のショアA硬さを有することができる。
In some embodiments, the polymer can have a Shore A hardness of 30 to 100. In another embodiment, the polymer is from 40 to 90, in another embodiment from 30 to 80.
In another embodiment, it can have a Shore A hardness of 40 to 75.
オレフィンポリマー、コポリマー、インターポリマー、およびマルチブロックインター
ポリマーは、そのポリマー構造内に少なくとも1つの官能基を組み込むことによって官能
化することができる。例示の官能基は、たとえば、エチレン性不飽和単官能および二官能
カルボン酸、エチレン性不飽和単官能および二官能カルボン酸無水物、その塩、およびそ
のエステルを含むことができる。そのような官能基は、オレフィンポリマーにグラフトす
ることができ、またはエチレンおよび任意の追加のコモノマーによってコポリマー化して
、エチレンのインターポリマー、官能性コモノマー、および任意で他のコモノマーを形成
することができる。官能基をポリエチレンの上にグラフトする手段は、たとえばその開示
が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第4,762,890号、第
4,927,888号、および第4,950,541号に記載されている。特に有用な官
能基の1つに、無水マレイン酸がある。
Olefin polymers, copolymers, interpolymers, and multiblock interpolymers can be functionalized by incorporating at least one functional group within the polymer structure. Exemplary functional groups can include, for example, ethylenically unsaturated monofunctional and bifunctional carboxylic acids, ethylenically unsaturated monofunctional and bifunctional carboxylic acid anhydrides, salts thereof, and esters thereof. Such functional groups can be grafted onto the olefin polymer or can be copolymerized with ethylene and any additional comonomers to form ethylene interpolymers, functional comonomers, and optionally other comonomers. . Means for grafting functional groups onto polyethylene are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 4,762,890, 4,927,888, and 4,950, the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety. , 541. One particularly useful functional group is maleic anhydride.
官能性ポリマー内にある官能基の量は多様であることができる。官能基は、いくつかの
実施形態では、少なくとも約1.0重量パーセント、別の実施形態では、少なくとも約5
重量パーセント、別の実施形態では、少なくとも約7重量パーセントの量で存在すること
ができる。官能基は、いくつかの実施形態では、約40重量パーセント未満、別の実施形
態では、約30重量パーセント、別の実施形態では、約25重量パーセントの量で存在す
ることができる。
The amount of functional groups present in the functional polymer can vary. The functional group is at least about 1.0 weight percent in some embodiments and at least about 5 in another embodiment.
The weight percent, in another embodiment, can be present in an amount of at least about 7 weight percent. Functional groups can be present in some embodiments in amounts of less than about 40 weight percent, in other embodiments about 30 weight percent, and in other embodiments about 25 weight percent.
本明細書に記載された実施形態による発泡体シートは、必要に応じて単一の層または多
数の層を含むことができる。発泡体アーティクル(foam article)は、少なくとも1つの
発泡体層を形成するような任意の様式で生産できる。本明細書に開示された発泡体層は、
押出し成形法などの加圧溶解処理方法(pressurized melt processing method)によって
作製することができる。押出し装置は、タンデムシステム、単軸押出し機、二軸押出し機
などであることができる。押出し機は、多層環状ダイ、フラットフィルムダイおよびフィ
ードブロック、米国特許第4,908,278号(Bland等)に開示されるような多
層フィードブロック、テキサス州OrangeのCloeren社から市販されている3
層ベーンダイなどの複数のベーンまたは複数のマニホルドのダイを装備することができる
。発泡性組成物は、化学的発泡剤の分解温度の下の温度で化学的発泡剤とポリマーを化合
させ、その後発泡されることによって製造することもできる。いくつかの実施形態では、
発泡体は1つまたは複数のバリヤ層と同時押出しすることができる。
Foam sheets according to embodiments described herein can include a single layer or multiple layers as desired. Foam articles can be produced in any manner that forms at least one foam layer. The foam layer disclosed herein is
It can be produced by a pressurized melt processing method such as an extrusion method. The extrusion device can be a tandem system, a single screw extruder, a twin screw extruder, or the like. Extruders are commercially available from Multilayer Circular Dies, Flat Film Dies and Feed Blocks, Multilayer Feed Blocks as disclosed in US Pat. No. 4,908,278 (Bland et al.), Cloeren of Orange, Texas 3
Multiple vanes such as layer vane dies or multiple manifold dies can be equipped. The foamable composition can also be produced by combining the chemical blowing agent and the polymer at a temperature below the decomposition temperature of the chemical blowing agent and then foaming. In some embodiments,
The foam can be coextruded with one or more barrier layers.
本明細書に開示された発泡体を生産する1つの方法として、上述した押出し機を使用す
ることによるものがある。この場合、発泡性混合物(ポリマー+発泡剤)が押出し成形さ
れる。混合物が押出し機のダイを出て、低下した圧力に曝された時、逸脱性ガスが核とな
り、ポリマー内でセルを形成して、発泡体アーティクルを形作る。次いで、それによって
生じる発泡体アーティクルを温度制御された鋳造ドラムの上に堆積することができる。鋳
造ドラムの速度(すなわちドラムRPMによって生じる)は、発泡体アーティクルの全体
の厚さに影響を与えることができる。鋳造ロールの速度が増加すると、発泡体アーティク
ルの全体の厚さを低下させることができる。しかし、発泡が生じるダイ出口のバリヤ層の
厚さは、システムに対する拡散距離である。発泡体アーティクルが伸張され、鋳造ドラム
の上で冷却されると、バリヤ層の厚さは、発泡体アーティクルが固化するまで低下させる
ことができる。言い換えれば、逸脱性ガスの拡散を制御する際に重要な要因であるのは、
ダイ出口におけるバリヤ層拡散距離(すなわち厚さ)である。
One method of producing the foam disclosed herein is by using the extruder described above. In this case, a foamable mixture (polymer + foaming agent) is extruded. When the mixture exits the die of the extruder and is exposed to the reduced pressure, the deviating gas nucleates and forms cells within the polymer, forming a foam article. The resulting foam article can then be deposited on a temperature controlled casting drum. The speed of the casting drum (ie caused by the drum RPM) can affect the overall thickness of the foam article. As the speed of the casting roll increases, the overall thickness of the foam article can be reduced. However, the thickness of the barrier layer at the die exit where foaming occurs is the diffusion distance to the system. As the foam article is stretched and cooled on the casting drum, the thickness of the barrier layer can be reduced until the foam article solidifies. In other words, an important factor in controlling the diffusion of deviant gases is
This is the barrier layer diffusion distance (ie thickness) at the die exit.
本明細書に開示された発泡体を形成する際に使用するのに適した発泡剤は、それは一般
的に、たとえばCO2などの逸脱性ガス、または逸脱性ガスを生成する化学的発泡剤と同
じ材料である物理的発泡剤であることができる。2つ以上の物理的または化学的発泡剤を
使用することができ、物理的および化学的発泡剤を共に使用することができる。
Blowing agents suitable for use in forming the foams disclosed herein, it is a general, for example, chemical blowing agents to produce a deviation gas or departing gases, such as CO 2 It can be a physical blowing agent that is the same material. Two or more physical or chemical blowing agents can be used, and both physical and chemical blowing agents can be used.
本発明において有用な物理的発泡剤には、発泡体がダイを出る温度および圧力における
蒸気である、任意の自然に生じる大気的な材料が含まれる。物理的発泡剤は、ガス、超臨
界流体、または液体、好ましくは超臨界流体もしくは液体、もっとも好ましくは液体とし
て、ポリマー材料に導入、すなわち注入することができる。使用される物理的発泡剤は、
生じる発泡体アーティクルに求められる特性に依存する。発泡剤を選択する際に考慮され
る他の要因として、その毒性、蒸気圧特性、取扱い容易性、および使用されるポリマー材
料に対する可溶性がある。たとえば環境および安全性の問題がより少ないため使用するの
か容易であり、一般に熱可塑性ポリマー内での可溶性がより少ないので、不燃性、非毒性
、非オゾン破壊性の発泡が好ましい。適切な物理的発泡剤には、二酸化炭素、窒素、SF
sub6、二酸化窒素、C2F6、アルゴン、ヘリウム、キセノンなどの希ガス、空気(
窒素と酸素の混合物)などの過フッ素化流体、およびこれらの材料の混合物が含まれる。
Physical blowing agents useful in the present invention include any naturally occurring atmospheric material that is a vapor at the temperature and pressure at which the foam exits the die. The physical blowing agent can be introduced or injected into the polymer material as a gas, supercritical fluid, or liquid, preferably a supercritical fluid or liquid, most preferably a liquid. The physical blowing agent used is
Depends on the properties required for the resulting foam article. Other factors considered when selecting a blowing agent are its toxicity, vapor pressure properties, ease of handling, and solubility in the polymer material used. For example, non-flammable, non-toxic, non-ozone destructive foams are preferred because they are easier to use due to fewer environmental and safety issues and are generally less soluble in thermoplastic polymers. Suitable physical blowing agents include carbon dioxide, nitrogen, SF
sub6, nitrogen dioxide, C 2 F 6 , argon, helium, xenon and other rare gases, air (
Perfluorinated fluids, such as mixtures of nitrogen and oxygen, and mixtures of these materials.
本発明において使用できる化学的発泡剤には、たとえば炭酸水素ナトリウムとクエン酸
の混合物、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン、p−トルエンスルホニルヒドラジド
、4−4’オキシビズ(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アゾジカルボンアミド(1−
1’−アゾビスホルムアミド)、p−トルエンスルホニルセミカルバジド、5−フェニル
テトラゾール、5−フェニルテトラゾール類似化合物、ジイソプロピルヒドラゾジカルボ
キシラート、5−フェニル−3,6−ジヒドロ−1,3,4−オキサジアゾン−2−オン
、および水酸化ホウ素ナトリウムが含まれる。好ましくは、発泡剤は、0℃で0.689
MPaより高い蒸気圧を有する1つまたは複数の逸脱性ガスであり、またはそれを生成す
る。
Chemical blowing agents that can be used in the present invention include, for example, a mixture of sodium bicarbonate and citric acid, dinitrosopentamethylenetetraamine, p-toluenesulfonyl hydrazide, 4-4 ′ oxybiz (benzenesulfonyl hydrazide), azodicarbonamide ( 1-
1'-azobisformamide), p-toluenesulfonyl semicarbazide, 5-phenyltetrazole, 5-phenyltetrazole analogues, diisopropylhydrazodicarboxylate, 5-phenyl-3,6-dihydro-1,3,4-oxadiazone 2-one and sodium borohydride are included. Preferably, the blowing agent is 0.689 at 0 ° C.
One or more deviant gases having a vapor pressure higher than MPa, or produce it.
使用される発泡剤の合計量は、混合における押出し工程条件、使用される発泡剤、押出
し成形物の組成、および発泡体アーティクルの所望の密度などの条件に依存する。押出し
成形物は、本明細書において、発泡剤混合物、1つまたは複数のポリオレフィン樹脂、お
よび任意の添加物を含むものとして定義される。約1から約15lb/ft3の密度を有
する発泡体に関しては、押出し成形物は一般に、約18から約1wt%の発泡剤を含む。
別の実施形態では、1%から10%の発泡剤が使用できる。
The total amount of blowing agent used will depend on conditions such as the extrusion process conditions in mixing, the blowing agent used, the composition of the extrudate, and the desired density of the foam article. Extrudates are defined herein as including a blowing agent mixture, one or more polyolefin resins, and optional additives. For foams having a density of about 1 to about 15 lb / ft 3 , the extrudate typically contains about 18 to about 1 wt% blowing agent.
In another embodiment, 1% to 10% blowing agent can be used.
本発明に使用される発泡剤混合物は、約99モル%未満のイソブタンを含む。発泡剤混
合物は、一般に、約10モル%から約60または75モル%のイソペンタンを含む。発泡
剤混合物は、より典型的には、約15モル%から約40モル%のイソペンタンを含む。よ
り具体的には、発泡剤混合物は、約25または30モル%から、約40モル%のイソブタ
ンを含む。発泡剤混合物は、一般に、少なくとも約15または30モル%の1つまたは複
数の共発泡剤を含む。より具体的には、発泡剤混合物は、約40から、約85または90
モル%の1つまたは複数の共発泡剤を含む。より典型的には、発泡剤混合物は、約60モ
ル%から、約70または75モル%の1つまたは複数の共発泡剤を含む。
The blowing agent mixture used in the present invention comprises less than about 99 mole percent isobutane. The blowing agent mixture generally comprises from about 10 mole percent to about 60 or 75 mole percent isopentane. The blowing agent mixture more typically comprises from about 15 mole percent to about 40 mole percent isopentane. More specifically, the blowing agent mixture comprises from about 25 or 30 mole percent to about 40 mole percent isobutane. The blowing agent mixture generally includes at least about 15 or 30 mole percent of one or more co-blowing agents. More specifically, the blowing agent mixture is from about 40 to about 85 or 90.
Contains mol% of one or more co-blowing agents. More typically, the blowing agent mixture comprises from about 60 mole percent to about 70 or 75 mole percent of one or more co-blowing agents.
核剤、またはそのような薬剤の組み合わせは、そのセル形成およびセル形態を調整する
能力などの利点のために本発明に使用できる。核剤またはセルサイズ制御剤は、任意の従
来の、または有用な1つまたは複数の核剤であることができる。使用される核剤の量は、
所望のセルサイズ、選択された発泡剤混合物、および所望の発泡体密度に依存する。核剤
は、一般的に約0.02から約20wt%のポリオレフィン樹脂組成の量で添加される。
Nucleating agents, or combinations of such agents, can be used in the present invention for advantages such as their ability to modulate cell formation and cell morphology. The nucleating agent or cell size control agent can be any conventional or useful one or more nucleating agents. The amount of nucleating agent used is
Depends on the desired cell size, the selected blowing agent mixture, and the desired foam density. The nucleating agent is generally added in an amount of about 0.02 to about 20 wt% polyolefin resin composition.
いくつかの企図される核剤には、粘土、タルク、ケイ土、およびケイ藻土などの(小さ
な粒子形態で)無機材料が含まれる。その他の企図される核剤には、二酸化炭素、水、お
よび/または窒素などのガスを放出するために押出し機内での加熱温度で分解または反応
する有機的な核剤が含まれる。有機的な核剤の1つの例は、ポリカルボン酸のアルカリ金
属塩の炭酸または重炭酸との組み合わせである。ポリカルボン酸のアルカリ金属塩のいく
つかの例には、それに限定されるわけではないが、2,3ジヒドロキシブタン二酸のモノ
ナトリウム塩(一般に酒石酸水素ナトリウムと呼ばれる)、ブタン二酸の一カリウム塩(
一般にコハク酸水素カリウムと呼ばれる)、2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリ
カルボン酸の三ナトリウム塩および三カリウム塩(一般にそれぞれクエン酸ナトリウムお
よびクエン酸カリウムと呼ばれる)、およびエタン二酸のジナトリウム塩(一般にシュウ
酸ナトリウムと呼ばれる)、または2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリカルボン
酸などのポリカルボン酸が含まれる。炭酸または重炭酸のいくつかの例には、それに限定
されるわけではないが、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素
カリウム、および炭酸カルシウムが含まれる。
Some contemplated nucleating agents include inorganic materials (in small particle form) such as clay, talc, siliceous earth, and diatomaceous earth. Other contemplated nucleating agents include organic nucleating agents that decompose or react at heating temperatures in the extruder to release gases such as carbon dioxide, water, and / or nitrogen. One example of an organic nucleating agent is a combination of an alkali metal salt of a polycarboxylic acid with carbonic acid or bicarbonate. Some examples of alkali metal salts of polycarboxylic acids include, but are not limited to, monosodium salt of 2,3 dihydroxybutanedioic acid (commonly referred to as sodium hydrogen tartrate), monopotassium butanedioic acid salt(
Commonly referred to as potassium hydrogen succinate), trisodium and tripotassium salts of 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid (commonly referred to as sodium citrate and potassium citrate, respectively), and diethane of ethanedioic acid Sodium salts (commonly referred to as sodium oxalate) or polycarboxylic acids such as 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid are included. Some examples of carbonic acid or bicarbonate include, but are not limited to, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, and calcium carbonate.
異なる核剤の混合物を本発明に加えることができることが企図される。いくつかのより
望ましい核剤には、タルク、クリストバル石、およびクエン酸と炭酸水素ナトリウムの化
学量論的な混合物(担体がポリエチレンなどの適切なポリマーである1から100パーセ
ントの濃度を有する化学量論的な混合物)を含まれる。タルクは、担体または粉末の形で
添加することができる。
It is contemplated that a mixture of different nucleating agents can be added to the present invention. Some more desirable nucleating agents include talc, cristobalite, and a stoichiometric mixture of citric acid and sodium bicarbonate (a stoichiometry having a concentration of 1 to 100 percent where the carrier is a suitable polymer such as polyethylene) Theoretical mixture). Talc can be added in the form of a carrier or powder.
ガス透過剤または安定制御剤が、発泡体が壊れるのを防止または阻止するのを補助する
ために本発明に使用することができる。本発明に使用するのに適した安定制御剤は、米国
特許第3,644,230号に記載されたポリオールを有する長鎖脂肪酸の部分エステル
類、米国特許第4,214,054号に記載される様な飽和高級アルキルアミン、飽和高
級脂肪酸アミド、高級脂肪酸の完全エステル、および米国特許第5,750,584号に
記載されるそれらの組み合わせを含むことができる。
Gas permeation agents or stability control agents can be used in the present invention to help prevent or prevent the foam from breaking. Stability control agents suitable for use in the present invention are described in US Pat. No. 3,214,054, partial esters of long chain fatty acids with polyols described in US Pat. No. 3,644,230. Saturated higher alkyl amines, saturated higher fatty acid amides, full esters of higher fatty acids, and combinations thereof as described in US Pat. No. 5,750,584.
安定制御剤として望ましいものであり得る脂肪酸の部分エステル類には、表面活性剤ま
たは界面活性剤として知られるジェネリッククラス(generic class)の要素が含まれる
。界面活性剤の好ましいクラスには、12から18の炭素原子を有する脂肪酸の部分エス
テル、および3から6のヒドロキシ基を有するポリオールが含まれる。より好ましくは、
安定制御剤のポリオール成分を有する長鎖脂肪酸の部分エステルが、モノステアリン酸グ
リセロール、ジステアリン酸グリセロール、またはその混合物である。その他のガス透過
剤または安定制御剤を、発泡体が壊れるのを防止または阻止するのを補助するために本発
明に使用できることが企図される。
Partial esters of fatty acids that may be desirable as stability control agents include generic class elements known as surfactants or surfactants. A preferred class of surfactants includes partial esters of fatty acids having 12 to 18 carbon atoms and polyols having 3 to 6 hydroxy groups. More preferably,
The partial ester of the long chain fatty acid having the polyol component of the stability control agent is glycerol monostearate, glycerol distearate, or a mixture thereof. It is contemplated that other gas permeation agents or stability control agents can be used in the present invention to help prevent or prevent the foam from breaking.
添加剤 Additive
所望であれば、充填剤、着色剤、光および熱安定剤、抗酸化剤、掃酸剤、難燃剤、加工
助剤、押出し成形助剤、および発泡添加物が発泡体を作製するのに使用できる。本発明の
発泡体は、それらが設計される用途に応じて、ポリマー成分の重量の約2〜100パーセ
ント(乾燥ベースで)の範囲での量で充填材料を含むことができる。これらの任意の成分
は、それに限定されるわけではないが、炭酸カルシウム、二酸化チタン粉末、ポリマー粒
子、中空ガラス球、ポリオレフィンベースのステープルモノフィラメント(staple monof
ilaments)などのポリマー繊維が含まれる。
If desired, fillers, colorants, light and heat stabilizers, antioxidants, scavengers, flame retardants, processing aids, extrusion aids, and foaming additives can be used to make the foam. it can. The foams of the present invention can include filler materials in amounts ranging from about 2 to 100 percent (on a dry basis) of the weight of the polymer components, depending on the application for which they are designed. These optional ingredients include, but are not limited to, calcium carbonate, titanium dioxide powder, polymer particles, hollow glass spheres, polyolefin based staple monofilaments.
polymer fibers such as ilaments).
選択された実施形態では、開示される実施形態に有用な発泡体は、1mmと500mm
の間、いくつかの実施形態では5mm〜100mm、いくつかの実施形態では8mmと3
0mmの間の厚さを有することができる。選択された実施形態では、発泡体は、約20k
g/m3と600kg/m3の間、好ましくは25kg/m3と300kg/m3の間、
より好ましくは30kg/m3と150kg/m3の間の密度を有することができる。選
択された実施形態では、発泡体は、約0.1mmと6mmの間、好ましくは0.2mmと
4.5mmの間、好ましくは0.2mmと3mmの間のセルサイズを有することができる
。
In selected embodiments, foams useful for the disclosed embodiments are 1 mm and 500 mm.
Between 5 mm and 100 mm in some embodiments, 8 mm and 3 in some embodiments
It can have a thickness between 0 mm. In selected embodiments, the foam is about 20k.
between g / m 3 and 600 kg / m 3 , preferably between 25 kg / m 3 and 300 kg / m 3 ,
More preferably it can have a density between 30 kg / m 3 and 150 kg / m 3 . In selected embodiments, the foam may have a cell size between about 0.1 mm and 6 mm, preferably between 0.2 mm and 4.5 mm, preferably between 0.2 mm and 3 mm.
いくつかの実施形態では、発泡体層は、雨が降った場合に、競技用の地面から水を排出
することができるように、排水を促進するために穿孔することができる。
In some embodiments, the foam layer can be perforated to facilitate drainage so that it can drain water from the competition ground when it rains.
いくつかの実施形態では、上述した発泡体は、人工芝での緩衝層として使用することが
できる。さらに、その結果生じる芝生の温度性能および経年変化、ならびにバウンスおよ
びスピン特性を分析するために試験を行うことができる。手短に言えば、FIFA Qu
ality Concept Manual(2006年3月版)によって明示される人
工の芝生の性能に関する重要な試験および所望の結果が下記の表に示される。当分野の技
術者は、これが本明細書に開示された発泡体の1つの用途であり、本明細書に開示された
人工の芝生および発泡体が、たとえばラグビーおよびフィールドホッケーなどのいくつか
の他のスポーツでのいくつかの他の用途において有用であることができることを理解する
であろう。
In some embodiments, the foam described above can be used as a buffer layer in artificial turf. In addition, tests can be performed to analyze the resulting temperature performance and aging of the lawn, as well as bounce and spin characteristics. In short, FIFA Qu
Significant tests and desired results regarding the performance of the artificial lawn as specified by theity Concept Manual (March 2006 edition) are shown in the table below. Those skilled in the art will recognize that this is one application of the foam disclosed herein, and that the artificial lawn and foam disclosed herein are several others such as rugby and field hockey. It will be appreciated that it can be useful in a number of other applications in sports.
緩衝 Buffer
原理、質量(20Kg)が参照によってその全体が組み込まれるFIFA Quali
ty Concept Manual(2006年3月版)に論じられているように落下
する。加えられる最大の力が記録される。コンクリート表面上で測定された最大の力に対
するこの力の%での低下が「力の低下」として報告される。
Principle, mass (20 Kg) is incorporated by reference in its entirety FIFA Quali
Fall as discussed in ty Concept Manual (March 2006 edition). The maximum force applied is recorded. The reduction in% of this force relative to the maximum force measured on the concrete surface is reported as “force reduction”.
FIFA要件 FIFA requirements
FIFA2Star、60%〜70% FIFA2Star, 60% -70%
FIFA1Star、55%〜70% FIFA1Star, 55% -70%
垂直変形 Vertical deformation
原理質量が、配置されたバネの上に落下され、表面の最大変形が測定される。 The principle mass is dropped onto the placed spring and the maximum deformation of the surface is measured.
FIFA要件 FIFA requirements
FIFA2Star、4mm〜8mm FIFA2Star, 4mm-8mm
FIFA1Star、4mm〜9mm FIFA1Star, 4mm-9mm
実施例
選択された発泡体密度および厚さを有するポリオレフィン樹脂の有用性が調査された。
具体的には、ミシガン州Midlandのダウ・ケミカル社から市販されている、いくつ
かのポリエチレン樹脂が研究された。表1および表2は、使用されるいくつかの合成物を
示す。表1では、架橋ポリエチレンの性能(比較例1c〜4c)に対する非架橋ポリエチ
レン(例1〜4)が調査された。特に、表1に対して、LDPE300EおよびLDPE
PG7004、ならびにその混合物、LDPE 620IおよびXU 60021.2
4が、データを生成するために使用された。表を作成するのに使用されたフォーミュレー
ション(formulation)を下記に示す。
体を示す。
Examples The usefulness of polyolefin resins with selected foam density and thickness was investigated.
Specifically, several polyethylene resins commercially available from Dow Chemical Company of Midland, Michigan were studied. Tables 1 and 2 show some composites used. In Table 1, uncrosslinked polyethylene (Examples 1 to 4) was investigated against the performance of the crosslinked polyethylene (Comparative Examples 1c to 4c). In particular, for Table 1, LDPE300E and LDPE
PG7004, and mixtures thereof, LDPE 620I and XU 60021.2
4 was used to generate the data. The formulation used to create the table is shown below.
緩衝、垂直変形、およびエネルギー反発性について、ミシガン州Midlandのダウ
・ケミカル社から市販されている、表1の非架橋ポリエチレン発泡体の性能が調査された
。この調査の結果が図1に要約されている。図1に対して、圧縮応力ひずみ、圧縮クリー
プ、および圧縮応力ひずみ挙動が、圧縮プレートおよび2kNの荷重計を設けられた(マ
サチューセッツ州Norwoodの)Universal Testing Machi
ne社のInstron Model 5565を使用して分析される。試験が65℃で
行われる場合、Instron社環境チャンバ(environmental chamber)(モデル31
19−405−21)も使用された。
The performance of the uncrosslinked polyethylene foams in Table 1 commercially available from Dow Chemical Company of Midland, Michigan was investigated for buffering, vertical deformation, and energy resilience. The results of this survey are summarized in FIG. With respect to FIG. 1, compressive stress strain, compressive creep, and compressive stress strain behavior are shown in the Universal Testing Machine (Norwood, Mass.) Equipped with a compression plate and a 2 kN load cell.
The analysis is performed using a ne Instron Model 5565. If the test is performed at 65 ° C, the Instron environmental chamber (Model 31)
19-405-21) was also used.
2.5から5cm幅×5cm深さのサンプルが発泡体のシートから切断された。圧縮応
力−ひずみ挙動を測定するために、サンプルが圧縮プレートの中心間に挿入された。発泡
体の厚さ方向が、クロスヘッドの移動と平行に位置合わせされた。2.5Nの予荷重が5
mm/分で加えられ、クロスヘッド位置がゼロ戻しされた。次いでサンプルは、荷重が荷
重計の許容荷重に達するまで10mm/分で圧縮された。応力が、測定された圧縮力を、
発泡体の幅と深さの積で割ることによって計算された。応力が、メガパスカル(MPa)
の単位で定量化された。パーセントでの応力が、クロスヘッド変位を、発泡体の開始時の
厚さで割り、100をかけることによって計算された。圧縮応力−ひずみ挙動試験に関す
る結果が図2および2cに示される(比較サンプル)。
Samples 2.5 to 5 cm wide by 5 cm deep were cut from the foam sheet. To measure the compressive stress-strain behavior, a sample was inserted between the centers of the compression plates. The thickness direction of the foam was aligned parallel to the crosshead movement. 2.5N preload is 5
Added at mm / min and the crosshead position was zeroed back. The sample was then compressed at 10 mm / min until the load reached the load capacity of the load cell. Stress is the measured compressive force
Calculated by dividing by the product of the width and depth of the foam. Stress is megapascal (MPa)
Quantified in units of. The stress in percent was calculated by dividing the crosshead displacement by the foam starting thickness and multiplying by 100. The results for the compressive stress-strain behavior test are shown in FIGS. 2 and 2c (comparative sample).
圧縮のヒステレシス挙動を測定するために、発泡体サンプルが上記と同じ様式でIns
tronに装填された。2.5Nの予荷重が5mm/分で加えられ、クロスヘッド位置が
ゼロ戻しされた。次いで、サンプルは、応力が0.38MPaに達するまで10mm/分
で圧縮され、圧縮ステップとして指定された。次いで、直後に、クロスヘッドは0.00
38MPaの加重に達するまで逆戻しされ、減圧として指定された。中断することなく、
サンプルは10サイクルにわたって圧縮され、減圧された。
In order to measure the hysteretic behavior of compression, the foam sample was analyzed in the same manner as above.
loaded into tron. A preload of 2.5 N was applied at 5 mm / min and the crosshead position was returned to zero. The sample was then compressed at 10 mm / min until the stress reached 0.38 MPa and designated as the compression step. Then, immediately after, the crosshead is 0.00
It was reversed until a load of 38 MPa was reached and designated as reduced pressure. Without interruption
The sample was compressed and decompressed for 10 cycles.
圧縮クリープ挙動を測定するために、発泡体サンプルは、環境チャンバが定位置にあり
、65℃の温度に予加熱されたことを除いて、上記と同じ様式でInstronに装填さ
れた。サンプルは、65℃で圧縮プレートの間に配置された。発泡体サンプルをチャンバ
内で1時間の間、平衡させた後に、2.5Nの予加重が5mm/分で加えられ、クロスヘ
ッド位置がゼロ戻しされた。次いで、加重が0.16MPaで加えられた。次いで、クロ
スヘッド位置は、0.16MPaの応力を12時間維持するために、Instronコン
ピュータによって自動的に調整された。圧縮応力に対する時間が測定され、その結果が図
3および3cに示される。12時間後、クロスヘッドは、開始位置に戻る。さらに2時間
後に、発泡体が除去され、周囲の条件(20℃、50%の相対湿度)に置かれて冷却され
る。次いで、発泡体の厚さが再測定される。対応する歪みが、「解放における歪み、2時
間」と指定された。圧縮クリープ挙動試験の結果が図4に示される。
To measure the compression creep behavior, the foam sample was loaded into the Instron in the same manner as described above, except that the environmental chamber was in place and preheated to a temperature of 65 ° C. Samples were placed between compression plates at 65 ° C. After the foam sample was allowed to equilibrate in the chamber for 1 hour, a preload of 2.5 N was applied at 5 mm / min to bring the crosshead position back to zero. A load was then applied at 0.16 MPa. The crosshead position was then automatically adjusted by an Instron computer to maintain a stress of 0.16 MPa for 12 hours. The time for compressive stress was measured and the results are shown in FIGS. 3 and 3c. After 12 hours, the crosshead returns to the starting position. After an additional 2 hours, the foam is removed and placed in ambient conditions (20 ° C., 50% relative humidity) to cool. The foam thickness is then re-measured. The corresponding strain was designated as “strain at release, 2 hours”. The result of the compression creep behavior test is shown in FIG.
発泡体のエネルギー吸収挙動を測定するために、FIFAは、サッカー用の人工の芝生
に関する試験方法および要件のFIFAハンドブックである、参照によって本明細書に全
体が組み込まれる「March 2006 FIFA Quality Concept
Requirements for Artificial Turf Surfac
es」に記載されるような品質コンセプトの方法体系を定めている。これらの発泡体は、
この方法体系に従って試験され、例として144kg/m3の密度を有する発泡体がある
程度動作することが発見された。緩衝に関する、より詳細な試験結果が下記に与えられる
。圧縮性能に戻ると、以下のグラフが発泡体の性能が架橋の排除によって損なわれないこ
とを示す。さらに、本発明の実施形態は、ラグビーやフィールドホッケーなどの人工の芝
生を使用し得る任意の競技場に有用であることができる。
To measure the energy absorption behavior of foam, FIFA is a FIFA handbook of test methods and requirements for artificial grass for soccer, "March 2006 FIFA Quality Concept", which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Requirements for Artificial Turf Surfac
Establishes a quality concept method system as described in “es”. These foams
Tested according to this methodology, it has been found that, for example, a foam with a density of 144 kg / m 3 works to some extent. More detailed test results on buffering are given below. Returning to compression performance, the following graph shows that foam performance is not compromised by the elimination of cross-linking. Furthermore, embodiments of the present invention can be useful in any arena where an artificial lawn such as rugby or field hockey can be used.
図3、3c、および4は、基本的に同じ圧縮クリープの性能、およびそれに続く回復が
、架橋の除去にもかかわらず達成できることを示す。
Figures 3, 3c, and 4 show that essentially the same compression creep performance and subsequent recovery can be achieved despite the removal of the crosslinks.
本発明の実施形態を使用した人工芝が図5に示される。具体的には、非架橋ポリエチレ
ン発泡体が、裏地に接着できる緩衝層として設けられる。人工の芝が裏地に取り付けられ
、草の間の空間が充填剤で満たされる。
An artificial turf using an embodiment of the present invention is shown in FIG. Specifically, a non-crosslinked polyethylene foam is provided as a buffer layer that can be adhered to the backing. Artificial grass is attached to the lining and the space between the grasses is filled with filler.
非架橋ポリエチレンが再利用可能であり、したがって環境的な問題が全くないので、非
架橋ポリエチレンを使用した実施形態が有利であることができる。本明細書に開示された
ポリマー発泡体の実施形態が、とりわけノイズおよび振動の減衰用の重量のある層として
も有用であることができる。
Embodiments using non-crosslinked polyethylene can be advantageous because non-crosslinked polyethylene is reusable and thus has no environmental issues. The polymer foam embodiments disclosed herein can also be useful as heavy layers for noise and vibration damping, among others.
本発明を限定された数の実施形態に対して説明してきたが、この開示の利益を有する当
業者は、本明細書に開示されるような本発明の範囲から逸脱しない、その他の実施形態を
考案することができることを理解するであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特
許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
Although the invention has been described with respect to a limited number of embodiments, those skilled in the art having the benefit of this disclosure will recognize other embodiments that do not depart from the scope of the invention as disclosed herein. It will be understood that it can be devised. Accordingly, the scope of the invention should be limited only by the attached claims.
全ての最重要の文献が、組み込みが許可される全ての権限に関する参照によって本明細
書に完全に組み込まれる。さらに、試験手順を含む本明細書に引用された全ての文献が、
そのような開示が本発明の説明と一貫性を有する範囲で組み込みが可能にされる全ての権
限に関する参照によって本明細書に完全に組み込まれる。
All the most important documents are fully incorporated herein by reference with respect to all the rights that are allowed to be incorporated. In addition, all documents cited herein, including test procedures,
Such disclosure is hereby fully incorporated by reference with respect to all powers that may be incorporated to the extent consistent with the description of the invention.
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されたポリマーは、1から50、別の実施形態では1から20、別の実施形態では1から10の貯蔵モジュール比G’(25℃)/G’(100℃)を有することができる。いくつかの実施形態では、ポリマーは、80パーセント未満、別の実施形態では70パーセント未満、別の実施形態では60パーセント未満、別の実施形態では50パーセント未満、40パーセント未満、の70℃における圧縮永久歪みを、別の実施形態では0パーセントまでの圧縮永久歪みを有することができる。 In some embodiments, the polymers disclosed herein have a storage module ratio G ′ (25 ° C.) / G of 1 to 50, in another embodiment 1 to 20, and in another embodiment 1 to 10. '(100 ° C). In some embodiments, the polymer is compressed at 70 ° C. at less than 80 percent, in another embodiment less than 70 percent, in another embodiment less than 60 percent, in another embodiment less than 50 percent, less than 40 percent. The permanent set may have a compression set of up to 0 percent in another embodiment.
Claims (11)
b.緩衝パッドとを備え、
前記緩衝パッドが非架橋ポリオレフィン発泡体を含む、人工芝表層体。 a. An artificial turf carpet having a flexible base sheet;
b. With a cushion pad,
The artificial turf surface layer body, wherein the buffer pad includes a non-crosslinked polyolefin foam.
人工芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the foam density is between 20 kg / mm 3 and 600 kg / mm 3 .
人工芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 3, wherein the foam density is between 30 kg / mm 3 and 150 kg / mm 3 .
芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the foam has a cell size between 0.2 mm and 3 mm.
層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the polyolefin foam includes a polyethylene foam.
に記載の人工芝表層体。 The polyethylene has a density of 0.865 g / cc and 0.96 g / cc.
The artificial turf surface layer described in 1.
る、請求項1に記載の人工芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the turf has a vertical ball rebound of 0.60 to 1 m as measured according to FIFA regulations.
載の人工芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the turf has a buffer of 55% to 70% as measured according to FIFA regulations.
1に記載の人工芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the turf has a vertical deformation of 4 mm to 9 mm, measured according to FIFA regulations.
人工芝表層体。 The artificial turf surface layer according to claim 1, wherein the polyolefin foam comprises at least two foam layers.
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