JP2018521194A - 低分子量プロピレン系ポリマーを含有する組成物 - Google Patents

低分子量プロピレン系ポリマーを含有する組成物 Download PDF

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Abstract

本開示は、(i)プロピレン1モル当たりの総不飽和度が0.010モル%〜0.030モル%であり、(ii)0.855g/cc〜0.890g/ccの密度、及び(iii)177℃での溶融粘度が500cP〜200,000cPである、A)プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーを含む、組成物を提供する。
【選択図】なし

Description

関連出願の参照
本出願は、2015年7月24日に出願された米国仮出願第62/196,342号の利益を主張し、参照により本明細書に組み込まれる。
配合されたポリマー組成物は接着剤に使用される。典型的には、接着剤の場合、2つの反対の要件、すなわち、高い凝集力を有する接着剤(例えば、剥離力によって決定される)の必要性、及び低い接着粘度の必要性のバランスを取る必要がある。接着剤及び他の組成物に使用するためのポリマー組成物は、以下の参考文献に開示されている:U.S.6,627,723、U.S.6,747,114、U.S.7,521,507、U.S.6,582,762、U.S.8,383,731;WO2016/029006、WO2016/029012、及びWO2016/028961。しかし、高い流動性及び高い凝集力を有する新規なポリマー組成物が必要とされている。これらの必要性は、以下の発明によって満たされている。
本発明は、
A)以下の特性:
(i)プロピレン1モル当たりの総不飽和度が0.010%〜0.030%であり、
(ii)0.855g/cc〜0.890g/ccの密度、及び
(iii)177℃での溶融粘度が500cP〜200,000cPである、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーを含む、組成物を提供する。
上記で議論したように、本発明は、
A)プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマー、さらにはプロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーであって、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、以下の特性:
(i)プロピレン1モル当たりの総不飽和度が0.010%〜0.030%であり、
(ii)0.855g/cc〜0.890g/ccの密度、及び
(iii)177℃での溶融粘度が500cP〜200,000cP、さらには500〜50,000cP、さらには500〜20,000cP、を含むプロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーを含む組成物を提供する。
組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、本明細書に記載されるように2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、0.85超、または0.87超、または0.90超のアイソタクチック度(mm)をさらに含む。
一実施形態では、組成物は、以下:
B)少なくとも1つの粘着付与剤;
C)必要に応じて、少なくとも1つの油;
D)必要に応じて、少なくとも1つのワックス、をさらに含む。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、g’値(Mnで)>0.98または>0.99または=1.00を満たす。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、177℃で、500cP〜50,000cP、または1000cP〜40,000cP、または1500cP〜30,000cP、または2,000〜20,000cP、または2,000〜10,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、177℃で、500cP〜15,000cP、または1000〜10,000cP、または2,000〜8,000cP、または3,000〜6,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、10,000〜500,000g/モル、または15,000〜100,000g/モル、または20,000〜60,000g/モルの重量平均分子量(Mw)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、2,000〜200,000g/モル、または2,000〜100,000g/モル、または2,000〜50,000g/モル、または2,000〜20,000g/モル、または2,000〜10,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、0.855g/cc〜0.890g/cc、または0.855g/cc〜0.880g/cc、または0.860g/cc〜0.875g/cc、または0.860g/cc〜0.870g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、C4−C10アルファ−オレフィンから誘導される5.0重量%〜50.0重量%、または8.0〜40.0重量%、または7.0〜35.0重量%、または10.0〜30.0重量%単位を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、C4−C10アルファ−オレフィンから誘導される5.0重量%〜30.0重量%、または6.0〜25.0重量%、または7.0〜20.0重量%、または7.0〜15.0重量%単位を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、C4−C10アルファ−オレフィンから誘導される5.0重量%〜40.0重量%、または5.0〜30.0重量%、または5.0〜20.0重量%単位を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、C4−C10アルファ−オレフィンから誘導される5.0重量%〜25.0重量%、または5.0〜20.0重量%、または5.0〜15.0重量%単位を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、C4−C10アルファ−オレフィンから誘導される5.0重量%〜15.0重量%、または5.0〜10.0重量%、または5.0〜8.0重量%単位を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、45℃〜85℃、または50℃〜80℃、または55℃〜75℃、または60℃〜70℃の溶融温度(Tm)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、−15℃〜−2℃、または−13℃〜−4℃、または−11℃〜−6℃の結晶化温度(Tc)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、45℃〜85℃、または50℃〜80℃、または55℃〜75℃、または60℃〜70℃の溶融温度(Tm)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、−15℃〜−2℃、または−13℃〜−4℃、または−11℃〜−6℃の結晶化温度(Tc)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、20℃〜90℃の結晶化温度(Tc)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づき、5重量%〜40重量%、または7重量%〜35重量%、または10重量%〜30重量%の粘着付与剤を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づき、5重量%〜35重量%、または7重量%〜30重量%、または10重量%〜25重量%の粘着付与剤を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づき、5重量%〜30重量%、または6重量%〜25重量%、または7重量%〜20重量%、または8重量%〜15重量%の油を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、0.89g/cc〜0.91g/ccの密度を有するプロピレン系ポリマーワックスをさらに含む。
一実施形態では、組成物は、150℃で、500cP〜200,000cP、または1,000cP〜100,000cP、または2,000cP〜60,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、150℃で、500cP〜80,000cP、または1,000cP〜60,000cP、または2,000cP〜40,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、150℃で、500cP〜50,000cP、または500cP〜40,000cP、または500cP〜30,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、150℃で、500cP〜20,000cP、または500cP〜10,000cP、または500cP〜5,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、150℃で、500cP〜8,000cP、または1,000cP〜6,000cP、または1,500cP〜5,000cP、または2,000cP〜、または2,000cP〜4,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、177℃で、500cP〜200,000cP、または1,000cP〜100,000cP、または2,000cP〜60,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、177℃で、500cP〜80,000cP、または1,000cP〜60,000cP、または2,000cP〜40,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、177℃で、500cP〜50,000cP、または500cP〜40,000cP、または500cP〜30,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、177℃で、500cP〜20,000cP、または500cP〜10,000cP、または500cP〜5,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、177℃で、500cP〜8,000cP、または1,000cP〜6,000cP、または1,500cP〜5,000cP、または2,000cP〜、または2,000cP〜4,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、1.0〜70.0重量%のプロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマー、1.0〜60.0重量%の粘着付与剤、及び0〜40.0重量%の油;各重量%は組成物の重量に基づく、を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、酸化防止剤(例えば、IRGANOX 1010、IRGANOX 1076及び/またはIRGAFOS 168)、ワックス、核形成剤、粘着付与剤、または他のオレフィン系ポリマー(例えば、ポリイソブチレン)をさらに含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づき、≧50重量%、または≧55重量%、または≧60重量%、または≧65重量%、または≧70重量%、または≧75重量%、または≧80重量%、または≧85重量%、または≧90重量%、≧95重量%の、または≧98重量%のプロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーを含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
本発明はまた、本明細書に記載の1つ以上の実施形態の組成物から形成される少なくとも1つの構成要素を含む物品を提供する。
一実施形態では、物品は、ワイヤー、ケーブル、建築材料、コーティングされた織物、医療機器、衛生用品、玩具またはスポーツ用品、ベルトまたはホース、ウエザーストライピング、ガスケット、履物部材、床タイル、カーペット、ジオメンブレン、池またはプールライナー、絶縁材、自動車部品、あるいはカーボードボックスである。
一実施形態では、物品は、ラミネート、多層フィルム、本、シーラント、成形品、一点家具、ルーフィングタイル、成形品またはトリム、窓、ドア、あるいは荷物または革製品である。
一実施形態では、物品は基材をさらに含む。さらなる実施形態では、基材は不織布である。
一実施形態では、組成物は、基材の少なくとも1つの表面と別の基材の少なくとも1つの表面との間にシールを形成する。
一実施形態では、基材は、衛生用品の構成要素である。
一実施形態では、基材は木材である。
一実施形態では、基材は、紙、ボール紙、布、あるいはプラスチックまたは金属から選択される。
本発明の組成物は、本明細書に記載されるように2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマー
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、1.0または5.0または10.0重量%の下限〜10または20または30.0または40.0または50.0重量%の上限のC4−C10アルファ−オレフィン;各重量%はインターポリマーの重量に基づく、を含む。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
多価アリールオキシエーテルの第IV族金属錯体の触媒は、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーに特有の性質を付与する。一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、実質的にアイソタクチックなプロピレン配列を有するものとして特徴付けられる。「実質的にアイソタクチックなプロピレン配列」は、13C NMRによって測定されたアイソタクチックトリアッド(mm)が0.85超、または0.90超、または0.92超、または0.93超である配列を意味する。アイソタクチックトリアッドは、13C NMR分光法によって決定されたコポリマー分子鎖中のトリアッド単位に関するアイソタクチック配列を指す。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、プロピレン1モル当たり、0.010モル%〜0.030モル%、または0.0105〜0.025%、または0.010%〜0.020%の総不飽和度を有する。プロピレンの全モル当たりの総不飽和度は、以下に記載されるようにH NMR分析によって測定される。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、177℃で、500センチポアズ(cP)、または1000cP、または1500cP、または2000cP、または2500cP、または3000cP〜6000cP、または8000cP、または10000cP、または15,000cP、または20,000cP、または25,000cP、または30,000cPの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、1重量%〜40重量%の範囲の結晶化度を有する。例えば、結晶化度は、1重量%、または2重量%、または5重量%、または10重量%〜15重量%、または20重量%、または25重量%、または30重量%、または35重量%、または40重量%であり得る。結晶化度は、以下の試験方法の項で記載されるように、DSC法によって測定される。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーのアルファ−オレフィンは、C4−C8アルファ−オレフィン、あるいはC、CまたはCアルファ−オレフィンである。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C、CまたはCアルファ−オレフィン−コポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーのアルファ−オレフィンは、C4−C8アルファ−オレフィン、あるいはCまたはCアルファ−オレフィンである。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/CまたはCアルファ−オレフィンコポリマーであり、さらにプロピレン/Cアルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、0.855g/cc〜0.890g/cc、または0.860g/cc〜0.880g/cc、または0.860g/cc〜0.870g/ccの密度を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、30℃〜120℃、または50℃〜100℃、または55℃〜80℃、または55℃〜75℃の溶融温度、Tm、を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、10,000〜500,000g/モル、または20,000〜100,000g/モル、または20,000〜60,000g/モルの重量平均分子量(Mw)を有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、2.0〜4.0、または2.0〜3.5、または2.0〜3.0、または2.0〜2.5のMw/Mnを有する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
一実施形態では、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、組成物中に、組成物の重量に基づき、40重量%、50重量%、または60重量%〜70重量%、または80重量%、または90重量%、または95重量%、または99重量%の量で存在する。さらなる実施形態では、インターポリマーは、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、アルファ−オレフィンは、C6またはC8−アルファ−オレフィンであり、さらにC8−アルファ−オレフィンである。
プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、本明細書に開示されるように2つ以上の実施形態を含み得る。プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンコポリマーは、本明細書に開示されるように2つ以上の実施形態を含み得る。
プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマー触媒
プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、(i)多価アリールオキシエーテルの第IV族金属錯体である触媒、(ii)活性化剤、及び/または(iii)共触媒で作製される。触媒は、分子量分布を犠牲にすることなく分子量を制御するために連鎖移動剤を使用できるように、0.5gポリマー/μg金属超の触媒効率で極めて高い分子量及びアイソタクチック度を有するプロピレン含有モノマー混合物からポリマーを製造することができる。連鎖移動剤を使用しない比較重合と比較して、分子量の実質的な低下(>30パーセント)が生じるように、十分な量の連鎖移動剤が使用される。連鎖移動剤が水素である場合、少なくとも0.01モルパーセント(プロピレンに基づく)が使用され、最大約2モルパーセントが使用される。高度にアイソタクチックなポリマーは、高レベルの連鎖移動剤を用いて、狭い分子量分布のポリマーを与えながら、低レベルのアルモキサン活性化剤を使用して調製され得る。連鎖移動剤と組み合わせた特定の触媒は、所望の不飽和レベルをもたらすことが発見されている。一般に、より汎用の触媒との高レベルの連鎖移動剤の使用は、広がった分子量分布を有するポリマーの生成をもたらす。適切な第IV族金属の非限定的な例は、チタン、ジルコニウム、及びハフニウムを含む。
一実施形態では、IV族金属錯体は、ハフニウム系多価アリールオキシエーテルである。多価アリールオキシエーテルの適切な第IV族金属錯体の非限定的な例としては、[[2’,2’’’−[(1R,2R)−1,2−シクロヘキサンジイルビス(メチレンオキシ−κO)]ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)−5−メチル[1,1’−ビフェニル]−2−オラト−kO](2−)]ジメチルハフニウム;[[2’,2’’’−[1,3−プロパンジイルビス(オキシ−κO))ビス−{3−[9H−3,6−ジ−(1,1−ジメチルエチル)−カルバゾール−9−イル]}−5’−フルオロ−5−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−[1,1’−ビフェニル]−2−オラト−κO](2−)]ジメチルハフニウムが挙げられる。
金属錯体は種々の方法で活性化され、付加重合性モノマー、特にオレフィン(複数可)を配位し、挿入し、及び重合させる空の配位部位を有する触媒化合物を生じる。この特許明細書及び添付の特許請求の範囲において、「活性化剤」または「共触媒」という用語は、前述の方法で金属錯体を活性化することができる任意の化合物または構成要素または方法を意味する。適切な活性化剤の非限定的な例には、ルイス酸、非配位性イオン活性剤、イオン化活性剤、有機金属化合物、及び中性金属錯体を触媒活性種に変換することができる前述の物質の組み合わせが含まれる。
一実施形態では、触媒活性化は、プロトン移動、酸化、または他の適切な活性化プロセスによって、カチオン性、部分カチオン性または双性イオン種の形成を含み得る。本発明は、「イオン化」プロセスまたは「イオン活性化プロセス」としても知られている活性化プロセス中に、そのような識別可能なカチオン性、部分カチオン性または双性イオン種が実際に生じるかどうかにかかわらず、動作可能でありかつ完全に使用可能である。
イオン化共触媒は、活性プロトン、またはイオン化化合物のアニオンに会合しているかまたはそれに配位していないか、または緩く配位しているいくつかの他のカチオンを含み得る。非限定的な例には、アンモニウムカチオン含有塩、特に1または2個のC10−40アルキル基を含有するトリヒドロカルビル置換アンモニウムカチオン、特にメチルビス(オクタデシル)−アンモニウム及びメチルビス(テトラデシル)アンモニウムカチオン及び非配位性アニオン、特にテトラキス(ペルフルオロ)アリールボレートアニオン、特にテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが含まれる。カチオンは、異なる長さのヒドロカルビル基の混合物を含み得る。例えば、2つのC14、C16またはC18アルキル基と1つのメチル基との混合物を含む市販の長鎖アミンから誘導されたプロトン化アンモニウムカチオン。そのようなアミンは、Chemtura Corp.からのKemamine(商標)T9701の商品名で、Akzo−NobelからのArmeen(商標)M2HTの商品名で入手可能である。最も好ましいアンモニウム塩活性化剤は、メチルジ(C14−20アルキル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートである。
有機金属活性化剤または共触媒の別の適切なクラスは、アルキルアルミノキサンとも呼ばれるアルモキサンである。アルモキサンは、付加重合触媒を調製するためのメタロセン型触媒化合物とともに使用するための周知の活性化剤である。非限定的な例には、Akzo Nobel.Inc製の、MMAO−3Aとして市販されているトリ(イソブチル)−アルミニウム修飾メタアルモキサン、またはMMAO−12として市販されているトリ(n−オクチル)アルミニウム修飾メタアルモキサンを含む、ルイス酸修飾アルモキサンン、特にトリ(C3−6)アルキルアルミニウム修飾メチルアルモキサンであるアルモキサンが含まれる。活性剤の組み合わせはまた、例えば、アルモキサン及びイオン化活性化剤を組み合わせが、本開示により企図される。
この開示の範囲内では、活性剤または第3の構成要素としてのアルモキサン(複数可)または修飾アルモキサン(複数可)の使用がある。すなわち、化合物は、単独で、あるいはトリ(アルキル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート化合物、トリス(ペルフルオロアリール)化合物、ポリハロゲン化ヘテロボレートアニオン、及びこれらの材料の2つ以上の組み合わせのような他の活性化剤と組み合わせて、中性またはイオン性で使用され得る。この実施形態では、アルモキサンは実際の触媒活性化に大きく寄与しないことがある。上記にかかわらず、活性化プロセスにおけるアルモキサンの一部の関与は必ずしも排除されない。
適切なアルモキサンには、ポリマーまたはオリゴマーアルモキサン、特にメチルアルモキサン(MAO)ならびにルイス酸変性アルモキサン、特にトリヒドロカルビルアルミニウム、ハロゲン化トリ(ヒドロカルビル)アルミニウムまたはハロゲン化トリ(ヒドロカルビル)ホウ素修飾アルモキサンが含まれ、各ヒドロカルビルまたはハロゲン化ヒドロカルビル基に1〜10個の炭素を有する。好ましいルイス酸修飾アルモキサン化合物は、10〜30または15〜25モルパーセントのi−ブチル含有量及び10〜20または12〜18モルパーセントのn−オクチル含有量をそれぞれ含有するトリ(i−ブチル)アルミニウム修飾メタアルモキサン及びトリ(n−オクチル)アルミニウム修飾メタアルモキサンであり、モルパーセントは総アルキルリガンド含有量に基づく。アルモキサンまたはルイス酸修飾アルモキサン活性化剤は、共触媒:触媒のモル比が20〜200:1、より好ましくは20〜150:1、及び最も好ましくは20〜80:1で使用することが好ましい。
本第IV族金属錯体は、高い触媒効率を維持しつつ、アルモキサンまたはルイス酸修飾アルモキサン共触媒の比較的低レベルでの活性化能力により、得られるポリマー中の共触媒副生成物のレベルを低下させることができる。次に、これにより、高透明度または低誘電率を必要とするような要求の厳しい用途にポリマーを使用することが可能になる。
物品
本開示は物品を提供する。物品は、本組成物から形成された少なくとも1つの構成要素を含む。組成物は、上に開示された任意の組成物であり得る。適切な物品の非限定的な例には、オムツ及び女性用衛生製品のような、オレフィン系ポリマーバックシートに接着された不織布を含む物品が含まれる。
一実施形態では、その物品は基材を含む。さらなる実施形態では、本発明の組成物は、基材の少なくとも1つの表面上に存在する。
一実施形態では、本発明の組成物は、基材の少なくとも1つの表面と別の基材の少なくとも1つの表面との間にシールを形成する。
一実施形態では、本発明の組成物は接着剤組成物である。
一実施形態では、少なくとも1つの基材が不織布である。本明細書で使用されるように、「不織布」は、例えば、機械的インターロックによって、または繊維の少なくとも一部を融解させることによる、ランダムなウェブ中に一緒に保持された一成分及び/または二成分繊維(例えば、コア/シース、海中の島、横並び、セグメント化されたパイなど)のアセンブリである。以下の説明は、不織布を製造するための非限定的な手順を提供する。スフ紡績(短紡糸、長紡糸を含む)、スパンボンド、メルトブローン、またはそれらの複数の組み合わせを含む溶融紡糸法によって製造された繊維をウェブに成形し、その後、カード熱ボンディング、ウェットレイド、エアレイド、エアースルーボンディング、カレンダー熱ボンディング、ハイドロエンタングルメント、ニードルパンチング、接着ボンディングまたはそれらの任意の組み合わせなどの結合技術を用いて不織布に成形する。
一実施形態では、本発明の組成物は、不織布である基材とバックシートである別の基材との間にシールを形成する。バックシートは、オレフィン系ポリマーを含む、組成物の重量に基づき、大部分量のオレフィン系ポリマーをさらに含む組成物から形成されるシートである。
本発明の組成物は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
本発明の物品は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
定義
本明細書に開示されている数値範囲は、下限値及び上限値からの全ての値を含み、下限値及び上限値を含む。明確な値(例えば、1または2、または3〜5、または6、または7)を含む範囲に関して、いずれかの2つの明確な値間のいずれかの部分範囲が含まれる(例えば、1〜2、2〜6、5〜7、3〜7、5〜6など)。
それに反して述べられない限り、文脈から黙示的でない限り、または当該技術分野において慣例ではない限り、全ての部及びパーセントは、重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日時点で最新である。
本明細書で使用されるように、「組成物」という用語は、組成物を含む物質の混合物、ならびに組成物の物質から形成される反応生成物及び分解生成物を指す。
「ポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、同じまたは異なる種類であるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという一般名称は、本明細書において後に定義されるように、(微量の不純物がポリマー構造内に組み込まれ得るという理解の下で、1種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指すために使用される)ホモポリマーという用語、及びインターポリマーという用語を包含する。ポリマーという用語は、ポリマーに組み込まれ得る、かつ/またはポリマー内にあり得る微量の不純物、例えば、触媒残渣を含む。
「インターポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、少なくとも2つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、「インターポリマー」という一般名称は、(2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために使用される)コポリマー、及び3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
「オレフィン系ポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、重合形態で、大部分の量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(ポリマーの重量に基づく)を含むポリマーを指し、場合によっては1つ以上のコモノマーを含み得る。
「プロピレン系ポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、重合形態で、大部分の量のプロピレンモノマー(ポリマーの重量に基づく)を含むポリマーを指し、場合によっては1つ以上のコモノマーを含み得る。
「プロピレン/α−オレフィンインターポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、重合形態で、大部分の量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づく)及び少なくとも1つのα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。
「プロピレン/α−オレフィンコポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、重合形態で、2つのモノマー種だけとして、大部分の量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づく)及びα−オレフィンを含むコポリマーを指す。
「プロピレン/エチレンコポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、重合形態で、2つのモノマー種だけとして、大部分の量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づく)及びエチレンを含むコポリマーを指す。
「エチレン系ポリマー」という用語は、本明細書で使用されるように、重合形態で、大部分の量のエチレンモノマー(ポリマーの重量に基づく)を含むポリマーを指し、場合によっては1つ以上のコモノマーを含み得る。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」という用語、及びこれらの派生語は、任意の追加の構成要素、工程、または手順の存在が具体的に開示されているか否かにかかわらず、それを除外することを意図しない。誤解を避けるために、「含む(comprising)」という用語を使用してクレームされる全ての組成物は、それに反して述べられない限り、ポリマーかそうでないものかにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、あらゆる後続の列挙の範囲から、操作性に必要不可欠ではないものを除き、あらゆる他の構成要素、工程、または手順を除外する。「からなる」という用語は、具体的に描写または記載されていない任意の構成要素、工程または手順を除外する。
試験方法
密度は、ASTM D−792に従って測定する。結果は、ガンマ(g)/立方センチメートルまたはg/ccで報告される。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
試料調製及び試料注入のためのロボット支援送達(RAD)システムを備えた、高温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)システム。濃度検出器は、Polymer Char Inc(Valencia、Spain)製の赤外線検出器(IR4)である。データ収集は、Polymer Char DM100データ収集ボックスを用いて行った。担体溶媒は1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB)であった。このシステムには、Agilentのオンライン溶媒脱ガス装置が装備されていた。カラムコンパートメントを150℃で操作した。カラムは、4つのMixed A LS 30cm、20ミクロンカラムであった。溶媒は、窒素パージした、約200ppmの2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)を含有する1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB)であった。流速は1.0mL/分であり、注入量は200μlであった。Nパージ及び予熱されたTCB(200ppmのBHTを含有する)中に、軽く撹拌しながら160℃で2.5時間、試料を溶解することによって、2mg/mLの試料濃度を調製した。
GPCカラムセットは、20の狭い分子量分布のポリスチレン標準物質を実行することによって較正した。標準物質の分子量(MW)は、580〜8,400,000g/モルに及び、標準物質は、6個の「カクテル」混合物中に含まれた。各標準混合物は、個々の分子量間で少なくとも10個一組の分離を有していた。ポリプロピレン(Th.G.Scholte,N.L.J.Meijerink,H.M.Schoffeleers,and A.M.G.Brands,J.Appl.Polym.Sci.,29,3763−3782(1984))及びポリスチレン(E.P.Otocka,R.J.Roe,N.Y.Hellman,P.M.Muglia,Macromolecules,4,507(1971))に関して報告されたMark−Houwink係数を用いて、以下の方程式を使用することによって、各PS標準物質の等価ポリプロピレン分子量を計算した。
式中、Mppは、PP等価MWであり、MPSは、PS等価MWであり、PP及びPSに関するMark−Houwink係数のlogK及びa値は、表Aに列挙される。
対数分子量較正を、溶出体積の関数として4次多項式当てはめを用いて生成した。数平均分子量及び重量平均分子量は、以下の式に従って計算した:
式中、Wf及びMはそれぞれ、溶出構成要素iの重量分率及び分子量である。
g’の決定
重量平均分子量(Mw=120,000g/モル、dn/dc=−0.104mL/g、MWD=2.9)及び固有粘度(1.873dL/g)の既知の値を有するポリエチレンホモポリマー参照を用いて、質量検出器定数、レーザー光散乱検出器定数、及び粘度計検出器定数を決定した。上記のGPC試験法を分子量情報に使用した。クロマトグラフィー濃度は、第2のビリアル係数効果(分子量に対する濃度効果)への対処を排除するほど十分に低いと仮定した。
検出器オフセットの決定のための系統的アプローチは、広い線状ポリエチレンホモポリマー(120,000g/モル)及び狭いポリスチレン標準物質のDow参照を分析しながら、2つの検出器から得られたデータを使用して、Balke,Mourey,et.al.(Mourey and Balke, Chromatography Polym.Chpt 12,(1992))(Balke,Thitiratsakul,Lew,Cheung,Mourey,Chromatography Polym.Chpt 13,(1992))によって公開されている方法と一貫した方法で実行した。系統的アプローチを使用して各検出器のオフセットを最適化し、分子量結果を従来のGPC法を用いて観察された結果にできるだけ近づけた。
試料の絶対重量平均分子量Mwは、以下の式1Aを使用して、LS検出器及びIR−5濃度検出器によって特徴付けられた:
式中、Σ(LS)はLS検出器の応答面積、Σ(IR)はIR−5検出器の応答面積、KLSは既知の濃度及び120,000g/モルの重量平均分子量)を有するDow内部参照を用いて決定された計器定数である。
各溶出体積の絶対分子量は、式2Aに従って計算した。
試料の固有粘度は、以下の式3Aを使用して、粘度計検出器及びIR−5濃度検出器によって特徴付けられた:
式中、Σ(DV)は粘度計検出器の応答面積、Σ(IR)はIR−5検出器の応答面積、KIVは既知の濃度及び1.873dL/gの固有粘度)を有するDow内部参照を用いて決定された計器定数である。
各溶出体積の固有粘度は、式4Aを用いて計算した。
各溶出画分のMLS、i及びIV値を使用して、試料のMark−Houwinkプロットを作成した。
式5Aに従って、エラストマーのg’値を計算した。
’=(IV試料,i/IV線形参照、i)(式5A)、
式中、IV線形参照、iは、試料と同等の絶対分子量での線状エラストマー参照の固有粘度である。記録されたg’値は、ポリマーの溶出分子量=Mn(Mn値でのg’)で決定した。
本明細書での線状エラストマーの言及は、特徴づけされた樹脂中の「正確に」同量のコモノマーを有するエラストマーとして定義された。この線状エラストマー参照のMark−Houwinkプロットは、検出されたMW範囲内の線状ホモポリエチレンに平行であり、低MW範囲でエラストマー樹脂のMark−Houwinkプロットと重複する:この場合、20,000〜30,000g/モル。エラストマーの分子量及び固有粘度は、短鎖分枝(SCB)パラメーターを使用する以下の方法によって「補正」された:MWエラストマー=(1+SCB重量%)*MW線状、一方で、IVエラストマー=IV線状/(1+SCB重量%)。SCBの重量分率、SCB重量%及び1000炭素当たりのSCB SCB/1000Cは、以下の関係を有する:SCB 重量%=[(SCB/1000C*X*14)/14000]、式中、Xはコモノマー種であり、この場合、オクテンについてX=8及びプロピレンについてX=3。
検出器IR−5の組成モードを使用することにより、MWDに伴うSCB及びSCB分布を得ることができる。本明細書で使用される「SCB重量%」は、特に、エラストマー中に複数のコモノマーが存在する場合、一貫性があり得るが、エラストマー中のコモノマー重量分率と正確に等しくない可能性がある経験値である。
絶対分子量及び固有粘度に「SCB補正」を導入することにより、コモノマーに起因する因子g’の減少が排除された。各エラストマー試料のコモノマーレベルに基づいて、「SCB補正」は異なる可能性がある。「SCB補正」の主な基準は、低分子量画分で特徴付けされたエラストマー試料とよく似ており、LCBがまったくないか非常にまれであると仮定している。これは「SCB重量%」レベルの値を調整することで完了した。
H NMR分析(総不飽和)
試料は、クロミウムアセチルアセトネート(緩和剤)中0.0015Mであるテトラクロルエタン−d2/ペルクロロエチレンの約3.25gの50/50混合物を、10mmNMR管内の0.130gの試料に添加することによって調製される。試料は、管及びその内容物を110℃に加熱することによって溶解され、均質化される。データは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を用いて収集される。不飽和データは、データファイルごとに4回のスキャン、15.6秒のパルス繰り返し遅延、120℃の試料温度を使用して収集される。取得は10,000Hzのスペクトル幅と16Kデータポイントのファイルサイズを使用して実行される。飽和前実験は、修飾されたパルスシーケンスlc1prf2.zz1を使用して、データファイルごとに100スキャンを使用して実行される。
計算
プロピレンからのHのモル
モル分率プロピレン(積分面積δ3.5〜0.2ppm)
総モルプロピレン
モル%ビニル不飽和/モルプロピレン
モル%シス/トランス不飽和/モルプロピレン
モル%三置換不飽和/モルプロピレン
モル%ビニリデン不飽和/モルプロピレン
総モル%不飽和/モルプロピレン=以下の合計:
示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量計(DSC)を使用して、ポリマー(例えば、エチレン系(PE)ポリマー、またはプロピレン系(PP)ポリマー)中の結晶化度を測定する。約5mg〜8mgのポリマー試料を秤量し、DSCパンに配置する。蓋をパン上に圧着して、密閉雰囲気を確実にする。試料パンをDSCのセル内に配置し、次いで約10℃/分の速度で、PEの場合、180℃(ポリプロピレンまたは「PP」の場合、230℃)の温度まで加熱する。試料をこの温度で3分間保持する。次いで、試料を10℃/分の速度で、PEの場合、−60℃(PPの場合、−40℃)まで冷却し、この温度で3分間等温的に保つ。その後、試料を完全に溶融するまで(第2の加熱)、10℃/分の速度で加熱する。結晶化度の割合を、第2の熱曲線から決定した融解熱(H)を、PPの場合、165J/gの理論的融解熱で割り、この数に100を乗じて算出する(例えば、結晶化度%=(H/165J/g)×100(PPの場合))。
特に指定のない限り、各ポリマーの溶融点(複数可)(T)を第2の熱曲線(ピークT)から決定し、結晶化温度(T)を第1の冷却曲線(ピークT)から決定する。
溶融粘度
溶融粘度は、ブルックフィールド粘度計モデルを用いて測定し、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーについては、ブルックフィールド粘度計モデル及びブルックフィールドRV−DV−II−Pro粘度計スピンドル31を用いて177℃で測定し、本発明の組成物については、150℃で粘度計スピンドル27を用いて測定した。試料をチャンバーに注入し、次に、ブルックフィールドサーモセルに挿入し、所定の位置に固定する。試料チャンバーは、スピンドルが挿入されスピンしているときに、チャンバーが回転することができないことを確実にするために、ブルックフィールドサーモセルの底部に適合するノッチを底部に有する。融解試料が試料チャンバーの頂部の約1インチ下になるまで、試料(約8〜10グラムの樹脂)を要求温度に加熱する。粘度計装置を下降させ、スピンドルを試料チャンバーに沈めた。粘度計上のブラケットがサーモセル上に配列するまで、下降を続ける。粘度計の電源を入れ、粘度計のrpm出力に基づき、総トルク容量の40〜60パーセントの範囲のトルク測定値をもたらす、せん断速度で動作するように設定する。測定値を、約15分間、または値が安定するまで、1分毎にとり、その時点で、最終測定値を記録する。
プロピレンコポリマー(組成(%コモノマー)及びアイソタクチック度(mm))の13C NMR実験手順
コモノマー含有量及びトリアッド立体規則性のために13C NMRを使用し、以下のように実施する。
試料調製:Norell 1001−7 10mmNMR管内で0.20〜0.30gの試料に、0.025MのCr(AcAc)3を含有するテトラクロロエタン−d2/オルトジクロロベンゼンを含有する約2.7gの50/50混合物を添加することによって、試料を調製する。加熱ブロック及びヒートガンを使用して、管及びその内容物を150℃まで加熱することによって、試料を溶解及び均質化する。均質性を確実にするために各試料を肉眼で検査した。
データ取得パラメーター:データを、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して収集する。120℃の試料温度で、1データファイル当たり320トランジェント、6秒のパルス繰り返し遅延、90度のフリップ角、及びインバースゲートデカップリング法を使用して、データを取得する。ロックモードで非回転試料に対して、全ての測定を行う。試料は、データ取得の前に7分間熱平衡させた。パーセントmm立体規則性及び重量%エチレンは、当技術分野で一般的に使用される方法に従って決定される。
*参照:
P/E組成物(重量% E)に関して:S.Di Martino and M.Kelchtermans;J.Appl.Polym.Sci.,V 56,1781−1787(1995);
P/O評価は、Chiari, Ysela L.,”NMR Characterization and Isothermal Crystallization of Random Iso−Propylene Copolymers with Ethylene and 1−Octene Co−Units”(2007)に見いだされる。Electronic Theses, Treatises and Dissertations. Paper 3820.(この論文は、立体規則性の割り当てと定量のためにBusicoを参照している)。
立体規則性、詳細な割り当て:V.Busico,R.Cipullo; Prog.Polym.Sci.V 26,443−533(2001)。
データ分析:立体規則性は、13C NMRスペクトルのメチル領域から決定した。データをフーリエ変換する前に、0.5Hzの線広がりを適用した。約22.5〜19ppmの領域全体の積分値を100の値に設定した。したがって、%mmmm及び%mmは、22.5〜21.69ppm(%mmmm)及び22.5〜21.3ppm(%mm)の領域として直接積分された。(%mmmmの積分値は、mmmmサテライトと21.65ppmのmmmrピークの間の約22.5から谷までである。)mmrrは、21.11ppmのピークを積分することによって得られた。これらの割り当ては、PPmmmmピークの21.90ppmの参照シフトに基づいて行われる。表Bを参照。
化学シフトは、TCE/ODCBにおいて120〜125℃、400MHz Cryoprobeで測定される。
本開示のいくつかの実施形態を、以下の実施例において詳細に説明する。
1.プロピレン系コポリマーの調製
プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーは、多価アリールオキシエーテル触媒のハフニウム金属錯体を利用して製造される。
触媒Bは、2’,2’’’−[1,3−プロパンジイルビス(オキシ−κO)]ビス−{3−[9H−3,6−ジ−(1,1−ジメチルエチル)−カルバゾール−9−イル]}−5’−フルオロ−5−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−[1,1’−ビフェニル]−2−オラト−κO](2−)]ジメチルハフニウムである。
プロピレン系コポリマーは、触媒B及び2つの共触媒を用いて、単一の液相反応器中で連続的に製造された。一次共触媒は、ビス(水素化タローアルキル)メチル、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(1−)アミン(コキャット1)であった。第2の共触媒は、アルミノキサン、イソ−Bu−Me、分枝状、環状及び線状の混合物;修飾メチルアルミノキサン(MMAO−3A)であった。プロピレン系コポリマーは、均一な反応環境を維持するために使用された機械的撹拌機を備えた単一容器からなる溶液相連続撹拌タンク反応器(CSTR)を用いて製造された。容積式計量ポンプを使用して、ISOPAR E溶媒の圧力をCSTRへの注入のために約600psigに増加させた。ポンプの速度を操作して、目標での供給速度(例えば、35lbs/hr)を制御した。
容積式計量ポンプを使用して、ISOPAR E溶媒への計量ポンプの高圧(排出)側への注入のために、プロピレン圧力を約625psigに上昇させた。ポンプの速度を操作して、目標でのプロピレン供給速度(例えば、5.5lbs/hr)を制御した。950psigの供給圧で新鮮な水素を計量ポンプの高圧(排出)側のISOPAR E溶媒に注入した。容積測定器を用いて水素の流量を測定した。製造された各コポリマーについて、水素の供給速度は、樹脂の目標粘度を満たすように操作された。
プロピレン−エチレンコポリマーについては、コリオリメーターを用いてエチレンの流れを測定した。エチレン供給は、計量ポンプの高圧(排出)側でISOPAR E溶媒に注入される。エチレン流を操作して、樹脂の目標密度を達成した。
プロピレン/1−オクテンコモノマーについて、正変位容積計量ポンプを使用して、ISOPAR E溶媒への計量ポンプの高圧(排出)側への注入のために、1−オクテンの圧力を約625psigに上昇させた。製造されたコポリマーについては、樹脂の目標密度を満たすように1−オクテン流を操作した。
熱交換器を使用して、反応器温度を設定点に維持するのを助けた。反応物を単一の場所でCSTRの底部に注入した。ISOPAR Eで希釈された3つの触媒構成要素のそれぞれを、容積式計量ポンプを用いて別々に注入した。各ポンプは、その構成要素を反応器圧力よりわずかに高い流体圧力で反応器に注入した。各ポンプの排出圧力は約550psigに等しい。
定義された目標(例えば、86重量%)で転化されたプロピレンの質量を制御するために、触媒の流量を操作した。共触媒構成要素のそれぞれの供給速度を操作して、触媒構成要素に対する共触媒構成要素の規定モル比を制御した。各共触媒成分のモル比は、反応器の安定性及び触媒効率を最大にするように操作された。一次共触媒(コキャット1)は、コキャットの1.2モルのモル比で制御された。1:1モルのハフニウム(1.2:1)を注入し、第2の共触媒(MMAO−3A)は、注入したハフニウム(10:1)モル当たり10モルのアルミニウムに等しいモル比で制御された。
反応器中のポリマー濃度(例えば、12重量%)は、プロピレン転化率、ならびに全供給速度及び組成物を反応器定数に保持することによって間接的に制御された。高温の油は、CSTRのジャケット側を通って流れた。主として反応器の温度(例えば、130℃)を目標に保つために、周囲の環境への熱損失を克服するために、高温の油の温度(例えば、140℃)を操作した。反応器溶液内の温度勾配は、高速(例えば、1000rpm)で撹拌機を運転することによって最小化された。後反応器熱交換器の下流の反応器出口配管内の自動弁を操作して、反応器圧力を設定点(例えば、525psig)に維持した。反応器が液圧で充填されているので、ポリマー溶液が反応器を出る速度は、反応体が反応器に圧送される速度と同等であった。
重合反応を終了させるために、触媒構成要素に対してモル過剰の脱イオン水を反応器出口に注入した。ポスト反応器熱交換器を出るポリマー溶液の温度は約250℃であった。ポリマーは脱揮発剤を用いてポリマー溶液から単離された。
前述の方法によって製造されたプロピレン/エチレン(P/E)及びプロピレン/オクテン(P/O)コポリマーの特性を以下の表1に示す。
不織HMA配合物
不織布配合物におけるそれらの性能を評価するために、P/E及びP/Oコポリマーを以下の配合物を用いて配合した:69.8重量%のコポリマー、20重量%の粘着付与剤(Eastman ChemicalからのREGALITE 1090);10重量%の油(CATENEX T14、Shellから入手可能);及び0.2重量%の抗酸化剤(BASFから入手可能なIRGANOX 1010)。
ホットメルト接着剤の調製
1リットルのMOLTANIミキサーを使用して、各接着剤配合物の2つの600グラムのバッチを調製した。ミキサーで混合する前に、全ての材料を150℃で最低4時間あらかじめ融解した。2つの混合段階を用いた;60rpmで3分、続いて120rpmで7分。レギュレーターの設定温度は148℃であった。
ブルックフィールド粘度
ブルックフィールドRV−DV−II−Pro粘度計及びスピンドルSC4−27を使用して、ASTM D−3236に従って150℃で各配合接着剤のブルックフィールド粘度を測定した。表5を参照。
圧縮成形
BUERKLEプレスLA 63を使用して、引張試験のために各接着剤配合物の「2mm厚」プレートを圧縮成形した。成形温度は110℃、成形サイクルは10バールで4分間、続いて50バールで3分間、15℃/分で80℃に制御冷却した。
引張試験(粘着特性)
試験方法EN 1896に従って、300mm/分の試験速度で、及び見本番号1を用いて、圧縮成形プラークについて、ベース樹脂及び各配合HMAの引張特性を測定した。試料は、測定の少なくとも48時間前に周囲条件で保存した。引張の結果を以下の表2及び3に示す。
ラミネート調製
NORDSON/JHTラボコーターを用いて不織布/バックシートラミネートを調製した。溶融タンク、移送ホース及び溶融アプリケーターは全て150℃に設定した。「接着剤付加重量」は、2、3及び5gsm(グラム/平方メートル)であった。溶融物ポンプのrpmは、27rpmで一定に維持し、ライン速度は、必要とされる2、3及び5gsmのコーティング重量をもたらすように、典型的に23、16、及び10m/分であった。ラミネーション圧力は、1.5バールに設定する。スロットコーティングダイ開口は、基材に対して垂直であり、ゴムロールの中点の4cm下に位置付けられる。ダイを基材と接触させ、約2mm偏向させる。FITESAからの「12gsm」の疎水性PP不織布を、CLOPAY MICROPRO FPS K−16Mからの「16gsm」の通気性バックシートとともに使用する。最終ラミネート構成:PP不織布/接着剤/バックシート。
ラミネート接着試験
試験試料、25mm×150mmを、接着剤ラミネートから機械方向に切断した。剥離力の測定による接着力は、分離速度300mm/分でISO11339に従う180°剥離試験構成を用いて試験した。
ラミネートエージング
初期接着測定(典型的にはラミネートの製造後48時間)及びエージング後の接着(40℃で2週間)が報告されている。エージングは、「20mm×180mm」プレカット試料で行った。接着の結果を以下の表4及び5に示す。
表2及び3に見られるように、P/Oコポリマーは、P/Eコポリマーよりも良好な(より高い)引張特性を有する。表4及び5に見られるように、P/Oコポリマーは、P/Eコポリマーよりも良好な(より高い)剥離力値を有する。接着剤配合物のための他の好適なポリマーを以下の表6に示す。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態及び図に限定されず、以下の特許請求の範囲に含まれる実施形態の一部及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含むそれらの実施形態の改変形態を含むことが特に意図される。

Claims (10)

  1. A)以下の特性:
    (i)プロピレン1モル当たりの総不飽和度が0.010モル%〜0.030モル%であり、
    (ii)0.855g/cc〜0.890g/ccの密度、及び
    (iii)177℃での溶融粘度が500cP〜200,000cPである、プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーを含む、組成物。
  2. 前記インターポリマーが、0.85超のアイソタクチック度(mm)をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 以下:
    B)少なくとも1つの粘着付与剤;
    C)必要に応じて、少なくとも1つの油;
    D)必要に応じて、少なくとも1つのワックス、をさらに含む請求項1または請求項2に記載の組成物。
  4. 前記プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーが0.98超のg’値(Mnで)を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
  5. 前記プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーが、10,000〜500,000g/モルの重量平均分子量(Mw)を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
  6. 前記プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーが、177℃で500cP〜50,000cPの溶融粘度を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
  7. 前記プロピレン/C4−C10アルファ−オレフィンインターポリマーが、177℃で2000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
  8. 前記組成物が、0.89g/cc〜0.91g/ccの密度を有するプロピレン系ポリマーワックスをさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 前記組成物が、150℃で500cP〜50,000cPの溶融粘度を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物から形成された少なくとも1つの構成要素を含む物品。

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