JP2022539119A - カップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレンおよびそれを提供するプロセス - Google Patents
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Abstract
本開示は、プロセスを提供する。このプロセスは、(i)7.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(PCR-PP)を提供することと、(ii)4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO-BSA)をPCR-PPに添加することと、(iii)PCR-PPをDPO-BSAと溶融ブレンドすることと、(iv)5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成することと、を含む。【選択図】図1
Description
多様な用途でポストコンシューマーリサイクル(PCR)ポリマーを利用できるようにする必要性が高まっている。PCRの供給元の最新選別技術により、ポリマーをプロピレン系の画分およびエチレン系の画分に選別できるが、選別プロセスは完全ではなく、汚染が各画分に依然として存在する。この汚染のため、各画分をうまく利用できる用途は、バージンポリマーの対応物よりも制限されている。特に、PCRプロピレン系ポリマーの画分は、ブロー成形品などの用途のための、好適なメルトフローレートおよび溶融強度などの物理的特性を示さない。
当該技術では、成形用途、および特にブロー成形用途に好適な溶融強度を有するPCRプロピレン系ポリマーの必要性が認識されていた。
本開示は、プロセスを提供する。このプロセスは、(i)7.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(PCR-PP)を提供することと、(ii)4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO-BSA)をPCR-PPに添加することと、(iii)PCR-PPをDPO-BSAと溶融ブレンドすることと、(iv)5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成することと、を含む。
本開示はまた、組成物を提供する。この組成物は、(i)5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)と、(ii)0ppm超~350ppmの硫黄と、を有する、4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含む。
本開示はまた、成形品を提供する。この成形品は、ポリオレフィンを含有する第1の表面層と、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含む、組成物を含有する内部層と、プロピレン系ポリマーを含有する第2の表面層と、を含む。
定義
元素周期表へのいずれの参照も、CRC Press,Inc.によって1990~1991に発行されたときのものである。この表における元素の族への参照は、族の番号付けの新しい表記法による。
元素周期表へのいずれの参照も、CRC Press,Inc.によって1990~1991に発行されたときのものである。この表における元素の族への参照は、族の番号付けの新しい表記法による。
米国特許慣行の目的のため、いかなる参照される特許、特許出願、または刊行物の内容も、特に定義の開示(本開示に具体的に提供されるいかなる定義とも矛盾しない程度まで)および当技術分野の一般知識に関して、それらの全体が参照によって組み込まれる(またはその同等の米国版が、参照によってそのように組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値および上限値を含む、下限値から上限値のすべての値を含む。明示的な値を含有する範囲(例えば、1、または2、または3~5、または6、または7の範囲)の場合、任意の2つの明示的な値の間の任意の部分範囲が含まれる(例えば、上記の範囲1~7には、部分範囲1~2、2~6、5~7、3~7、5~6などを含む)。
反対の記載がない限り、または当技術分野において慣習的にそうでないと述べられていない限り、文脈から示唆されない限り、すべての部およびパーセントは重量を基準としており、すべての試験方法は本開示の出願日現在のものである。
「アルファ-オレフィン」、「α-オレフィン」、および同様の用語は、炭化水素分子または置換炭化水素分子(すなわち、水素および炭素以外の1個以上の原子、例えば、ハロゲン、酸素、窒素などを含む炭化水素分子)を指し、その炭化水素分子は、(i)唯一のエチレン系不飽和であって、この不飽和が、第1の炭素原子と第2の炭素原子との間に位置する、唯一のエチレン系不飽和と、(ii)少なくとも2個の炭素原子、好ましくは3~20個の炭素原子、場合によっては、好ましくは4~10個の炭素原子、および他の場合には、好ましくは4~8個の炭素原子と、を含む。α-オレフィンの非限定的な例としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ドデセン、およびこれらのモノマーの2つ以上の混合物が挙げられる。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」等の用語は、2つ以上のポリマーの組成物である。そのようなブレンドは、混和性であっても、そうでなくてもよい。このようなブレンドは、相分離していても、していなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、ならびにドメイン構成を測定および/または特定するために使用される任意の他の方法から決定されるような、1つ以上のドメイン構成を含有しても、含有しなくてもよい。
「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語、およびそれらの派生語は、任意の追加の構成成分、ステップ、または手順の存在を、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、除外することを意図するものではない。いかなる疑念を避けるために、「含む」という語の使用を通じて請求項に記載されるすべての組成物は、反対の記述がない限り、重合されているかどうかに関わらず、任意の追加の添加剤、助剤、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、任意の後続の詳述の範囲から、操作性に必要不可欠ではないものを除き、任意の他の構成成分、ステップ、または手順を除外する。「~からなる(consisting of)」という用語は、具体的に記述または列挙されていない任意の成分、ステップ、または手順を除外する。「または」という用語は、別途記載がない限り、列挙された部材を個々に、および任意の組み合わせで指す。単数形の使用には、複数形の使用が含まれ、逆もまた同様である。
「エチレン系ポリマー」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント(重量%)超の重合エチレンモノマーを含有し、任意選択で少なくとも1つのコモノマーを含有し得るポリマーである。エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマー、およびエチレンコポリマー(エチレンおよび1つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する)を含む。「エチレン系ポリマー」および「ポリエチレン」という用語は、互換的に使用され得る。エチレン系ポリマー(ポリエチレン)の非限定的な例は、低密度ポリエチレン(LDPE)および線状ポリエチレンを含む。線状ポリエチレンの非限定的な例は、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、極低密度ポリエチレン(VLDPE)、多成分エチレン系コポリマー(EPE)、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー(オレフィンブロックコポリマー(OBC)としても知られる)、実質的に線状または線状のプラストマー/エラストマー、および高密度ポリエチレン(HDPE)を含む。一般に、ポリエチレンは、チーグラーナッタ触媒などの不均一触媒系、4族遷移金属およびメタロセン、非メタロセン金属中心、ヘテロアリール、ヘテロ原子アリールオキシエーテル、ホスフィンイミンなどの配位子構造を含む均一触媒系を使用して、気相流動床反応器、液相スラリープロセス反応器、または液相溶液プロセス反応器で生成され得る。不均一触媒および/または均一触媒の組み合わせもまた、単一反応器または二重反応器構成のいずれにおいて使用され得る。
「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーである。この総称は、2つの異なるモノマーから調製されたポリマー、および3つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマーなどを指すために通常用いられるコポリマーを含む。
「低密度ポリエチレン」(または「LDPE」)は、エチレンホモポリマー、または少なくとも1つのC3-C10α-オレフィンを含むエチレン/α-オレフィンコポリマーからなり、0.915g/cc~0.940g/cc未満の密度を有し、広いMWDを有する長鎖分岐を含有する。LDPEは、典型的には、高圧フリーラジカル重合(フリーラジカル開始剤を用いる管状反応器またはオートクレーブ)によって生成される。LDPEの非限定的な例には、MarFlex(商標)(Chevron Phillips)、LUPOLEN(商標)(LyondellBasell)、ならびにBorealis、Ineos、ExxonMobil、および他からのLDPE製品が含まれる。
13C NMR分析においてアルキル分岐を報告する文脈で使用される「感知できない」という用語は、所与の信号対雑音比で分岐が検出できないことを示す。
「オレフィン系ポリマー」または「ポリオレフィン」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合オレフィンモノマーを含有するポリマーであり、任意選択で少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。オレフィン系ポリマーの非限定的な例は、エチレン系ポリマーである。
「ポリマー」は、同じタイプであるか異なるタイプ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である。したがって、ポリマーという総称は、「ホモポリマー」(微量の不純物がポリマー構造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たポリマーを指すために用いられる)、および「インターポリマー」という用語を包含し、これはコポリマー(2つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを指すのに用いられる)、ターポリマー(3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のに用いられる)、および4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。例えば、触媒残渣等の微量の不純物が、ポリマー中および/またはポリマー内に組み込まれ得る。この用語は、コポリマーのすべての形態、例えば、ランダム、ブロック等も包含する。ポリマーは多くの場合、1つ以上の特定のモノマー「から作製され」ていること、特定のモノマーまたはモノマーの種類「に基づい」ていること、特定のモノマー含有量「を含有し」ている等と称されるが、この文脈において、「モノマー」という用語は、非重合種ではなく、特定のモノマーの重合残余物を指していることが理解される。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものを指す。
「プロピレン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合プロピレンモノマーを含むポリマーであり、任意選択的に、少なくとも1つのコモノマーを含み得る。プロピレン系ポリマーには、プロピレンホモポリマー、およびプロピレンコポリマー(プロピレンおよび1つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する)が含まれる。「プロピレン系ポリマー」および「ポリプロピレン」という用語は、互換的に使用され得る。プロピレン系ポリマー(ポリプロピレン)の非限定的な例は、少なくとも1つのC2またはC4-C10α-オレフィンコモノマーを有するプロピレン/α-オレフィンコポリマーである。
「バージンポリマー」は、工業的にもあるいは消費者の廃棄物の流れを通じてもリサイクルされていないポリマーである。バージンポリマーは、プラスチック製品の製造プロセスにおいて使用されていない、あるいはそうでなければ、リサイクルまたは再生利用されているポリマーを指す。バージンポリマーの非限定的な例は、バージンエチレン系ポリマーおよびバージンプロピレン系ポリマーを含む。
試験方法
シャルピー衝撃エネルギーは、ISO 179-1に従って、23℃、0℃、および-20℃で測定される。結果は、1平方メートル当たりのキロジュール(kJ/m2)で記録される。
シャルピー衝撃エネルギーは、ISO 179-1に従って、23℃、0℃、および-20℃で測定される。結果は、1平方メートル当たりのキロジュール(kJ/m2)で記録される。
密度は、ASTM D792、方法Bに従って測定される。結果は、1立方センチメートル当たりのグラム(g/cc)で記録される。
曲げ弾性率はISO 178に従って測定される。結果は、メガパスカル(MPa)で記録される。
プロピレン系ポリマー(PCR-PPなど)および組成物のメルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238に従って測定され、10分当たりの溶出グラム数(g/10分)で報告される。MFRは、230℃で2.16kgの荷重下(MFR I2)にて、および230℃で10.0kgの荷重下(MFR I10)にて測定される。
エチレン系ポリマーのメルトインデックス(MI)は、ASTM D1238に従って測定され、10分当たりの溶出グラム数(g/10分)で報告される。MIは、190℃で2.16kgの荷重下(MI I2)にて、および190℃で10.0kgの荷重下(MI I10)にて測定される。
ショアA硬度は、ASTM D2240-05に従って測定する。
示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲にわたる温度のポリマーの溶融、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラーを備えるTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を実施する。試験中、50ml/分の窒素パージガス流量が使用された。各試料を、190℃で溶融圧縮して薄いフィルムにし、次いで、溶融した試料を、室温(25℃)まで空冷する。3~10mg、直径6mmの試験片を、冷却したポリマーから抽出し、秤量し、軽量アルミニウムパン(50mg)内に置き、圧着して閉じる。次いで、その熱的特性を決定するために分析を行う。
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲にわたる温度のポリマーの溶融、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラーを備えるTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を実施する。試験中、50ml/分の窒素パージガス流量が使用された。各試料を、190℃で溶融圧縮して薄いフィルムにし、次いで、溶融した試料を、室温(25℃)まで空冷する。3~10mg、直径6mmの試験片を、冷却したポリマーから抽出し、秤量し、軽量アルミニウムパン(50mg)内に置き、圧着して閉じる。次いで、その熱的特性を決定するために分析を行う。
試料の熱挙動は、試料温度を昇降して熱流量対温度プロファイルを作成することにより決定する。熱履歴を除去するために、まず、試料を、180℃まで急速に加熱し、3分間等温保持する。次に、試料を、10℃/分の冷却速度で-80℃まで冷却し、-80℃で3分間等温保持する。次いで、試料を、10℃/分の加熱速度で180℃まで加熱した(これは「第2の加熱」勾配である)。冷却曲線および第2の加熱曲線を記録する。決定した値は、外挿される融解開始Tmおよび外挿される結晶化開始Tcである。(1グラム当たりのジュールでの)融解熱(Hf)、および以下の等式を使用して計算されたポリプロピレン試料の結晶化度%:
結晶化度%=((Hf)/165J/g)x100。
結晶化度%=((Hf)/165J/g)x100。
融解熱(Hf)およびピーク融解温度は、第2の熱曲線から報告される。ピーク結晶化温度は、冷却曲線から決定される。
まず、融解転移の開始と終了との間にベースラインを引くことによって、DSC加熱曲線から融点(Tm)を決定する。次いで、融解ピークの低温側のデータに接線を引く。この線が、ベースラインと交差する場所が、外挿された融解開始(Tm)である。これは、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,277-278(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に記載されている通りである。
結晶化温度Tcは、接線が結晶化ピークの高温側に引かれていることを除き、上記のDSC冷却曲線から決定する。この接線がベースラインと交差する場所が、外挿された結晶化開始(Tc)である。
ガラス転移温度Tgは、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,278-279(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に記載されているように、試料の半分が液体熱容量を得たDSC加熱曲線から決定される。ガラス転移領域の下および上からベースラインを引き、Tg領域を介して外挿する。試料の熱容量がこれらのベースラインの中間となる温度が、Tgである。
1H NMR分析-1モルのプロピレン当たりの全不飽和
クロムアセチルアセトネート(緩和剤)中0.0015Mであるテトラクロロエタン-d2/ペルクロロエチレンの50/50混合物約3.25gを、10mmのNMR管内の0.130gの試料に添加することによって、試料を調製する。試料を、管およびその内容物を110℃に加熱することにより、溶解し、均一化する。データは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して収集する。1データファイル当たり4回のスキャン、15.6秒のパルス反復遅延を使用して、120℃の試料温度で不飽和データを収集する。10,000Hzのスペクトル幅および16,000個のデータ点のファイルサイズを使用して、取得を実行する。修正パルスシーケンス、lc1prf2.zz1で、1データファイル当たり100回のスキャンを使用して、事前飽和実験を実行した。次の計算が使用される。
プロピレン由来のHのモル:プロピレンモル分率*(積分面積δ3.5~0.2ppm)
プロピレンの総モル ビニルの不飽和のモル%/プロピレンのモル
シス/トランスの不飽和のモル%/プロピレンのモル 三置換の不飽和のモル%/プロピレンのモル
ビニリデンの不飽和のモル%/プロピレンのモル
総不飽和のモル%/プロピレンのモル
ビニルのモル%+シスおよびトランスのモル+三置換のモル%+モル+ビニリデン
クロムアセチルアセトネート(緩和剤)中0.0015Mであるテトラクロロエタン-d2/ペルクロロエチレンの50/50混合物約3.25gを、10mmのNMR管内の0.130gの試料に添加することによって、試料を調製する。試料を、管およびその内容物を110℃に加熱することにより、溶解し、均一化する。データは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して収集する。1データファイル当たり4回のスキャン、15.6秒のパルス反復遅延を使用して、120℃の試料温度で不飽和データを収集する。10,000Hzのスペクトル幅および16,000個のデータ点のファイルサイズを使用して、取得を実行する。修正パルスシーケンス、lc1prf2.zz1で、1データファイル当たり100回のスキャンを使用して、事前飽和実験を実行した。次の計算が使用される。
プロピレン由来のHのモル:プロピレンモル分率*(積分面積δ3.5~0.2ppm)
プロピレンの総モル ビニルの不飽和のモル%/プロピレンのモル
ビニルのモル%+シスおよびトランスのモル+三置換のモル%+モル+ビニリデン
本開示は、プロセスを提供する。このプロセスは、(i)7.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(PCR-PP)を提供することと、(ii)4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO-BSA)をPCR-PPに添加することと、(iii)PCR-PPをDPO-BSAと溶融ブレンドすることと、(iv)5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成することと、を含む。
i.ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレンの提供
このプロセスは、7.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(PCR-PP)を提供するステップを含む。
このプロセスは、7.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(PCR-PP)を提供するステップを含む。
「ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン」または「PCR-PP」は、元の材料製造業者による初期の加工後に押し出されたポリマー材料である。言い換えれば、PCR-PPは、以前に、例えば、消費者包装または工業包装として使用されてきたポリマー材料である。PCR-PPは、ポストコンシューマーの供給元から、あるいはポストインダストリーの供給元とポストコンシューマーの供給元との混合物から得ることができる。PCR-PPはまた、その元の使用からの残留物、例えば紙、接着剤、インク、ナイロン、エチレンビニルアルコール(EVOH)コポリマー、ポリエチレンテレフタレート(PET)、および他の臭気を生じさせる薬剤などの残留物を含む。PCR-PPの好適な供給元の非限定的な例は、食品包装、消費者包装、ブロー成形ボトル、フィルム、注射器ケース、静脈内バッグ、チューブ、チューブフィッティング、およびそれらの組み合わせを含む。PCR-PPは、PCR-PPの総重量に基づいて、多量の、または50重量%超のプロピレン系ポリマーを含有する。PCR-PPは、バージンポリプロピレンなどのバージンポリマーを含まないか、あるいは除外する。好適なPCR-PPの非限定的な例は、SYSTALEN PP-C32902およびSYSTALEN PP-C32900を含み、それぞれDerGrunePunktから入手できる。
PCR-PPは、ポストコンシューマーリサイクルエチレン系ポリマー(PCR-PE)などの、プロピレン系ポリマーではないポストコンシューマーリサイクルポリマーを少量含んでもよい。例えば、供給元が(i)プロピレン系ポリマーから形成された本体、および(ii)エチレン系ポリマーから形成されたキャップを備えたブロー成形ボトルの場合、材料を押し出すことによって材料の再加工業者により形成されたPCR-PPは、PCR-PPの総重量に基づいて、少量の、または50重量%未満のPCR-PEを含有する。
PCR-PPは、PCR-PPの総重量に基づいて、多量の、または50重量%超のプロピレン系ポリマーを含有する。好適なプロピレン系ポリマーの非限定的な例は、プロピレンホモポリマー、プロピレン/α-オレフィンコポリマー、およびそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、PCR-PPは、PCR-PPの総重量に基づいて、50重量%超~100重量%未満、または60重量%~100重量%未満、または70重量%~100重量%未満のプロピレン系ポリマーを含有する。
一実施形態では、PCR-PPは、少量の、または50重量%未満のポストコンシューマーリサイクルエチレン系ポリマー(PCR-PE)を含有する。PCR-PEは、本明細書に開示される任意のエチレン系ポリマーであり得る。好適なエチレン系ポリマーの非限定的な例は、エチレンホモポリマー、エチレン/α-オレフィンコポリマー、およびそれらの組み合わせを含む。
一実施形態では、PCR-PPは、PCR-PPの総重量に基づいて、70重量%~100重量%未満のプロピレン系ポリマー、かつ逆数量のPCR-PE、または0重量%超~30重量%のPCR-PEを含有する。
PCR-PPは、固体形態、例えば、顆粒および/またはペレットとして提供される。PCR-PPのペレットは、透明ではなく、白でもない。PCR-PPのペレットは、供給元からの顔料(例えば、容器内の顔料から)を含有しているため、非白色を有する。一実施形態では、PCR-PPのペレットは、灰色である色を有する。対照的に、通常のバージンポリプロピレンは、白および/または透明である。
PCR-PPは、7.0g/10分以上、または8.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有する。一実施形態では、PCR-PPは、7.0g/10分、または7.5g/10分、または8.0g/10分、または9.0g/10分、または10g/10分、または11g/10分、または12g/10in、または13g/10分~14g/10分、または15g/10分、または18g/10分、または20g/10分のMFR I2を有する。別の実施形態では、PCR-PPは、7.0g/10分~20g/10分、または8g/10分~20g/10分、または7.0g/10分~15g/10分、または7.5g/10分~15g/10分、または8g/10分~15g/10分のMFR I2を有する。
一実施形態では、PCR-PPは、100g/10分、または110g/10分、または120g/10分、または150g/10分、または200g/10分、または250g/10分、または280g/10分~300g/10分、または350g/10分、または400g/10分のMFR I10を有する。別の実施形態では、PCR-PPは、100g/10分~400g/10分、または100g/10分~300g/10分、または120g/10分~300g/10分、または100g/10分~200g/10分のMFR I10を有する。
一実施形態では、PCR-PPは、12、または15~22未満、または22、または25、または30、または35のMFR I10/I2を有する。別の実施形態では、PCR-PPは、12~35、または12~25、または12~22、または12~22未満のMFR I10/I2を有する。
一実施形態では、PCR-PPは、1000MPa、または1050MPa~1200MPa、または1500MPaの曲げ弾性率を有する。別の実施形態では、PCR-PPは、1000MPa~1500MPa、または1000MPa~1300MPa、または1050MPa~1200MPaの曲げ弾性率を有する。
一実施形態では、PCR-PPは、23℃で、0kJ/m2超、または1.0kJ/m2、または5.0kJ/m2~6.5kJ/m2、または7.0kJ/m2未満のシャルピー衝撃エネルギーを有する。別の実施形態では、PCR-PPは、0℃で、0kJ/m2超、または1.0kJ/m2、または2.0kJ/m2~3.1kJ/m2、または3.5kJ/m2、または5.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。別の実施形態では、PCR-PPは、-20℃で、0kJ/m2超、または0.8kJ/m2、または1.5kJ/m2~2.2kJ/m2、または2.3kJ/m2、または5.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。
一実施形態では、PCR-PPは、少なくとも2つの融点を有する。第1の融点(Tm1)は、145℃、または155℃、または160℃~163℃、または165℃である。第2の融点(Tm2)は、115℃、または120℃、または122℃~125℃、または130℃である。一実施形態では、Tm1は145℃~165℃であり、Tm2は115℃~130℃である。
一実施形態では、PCR-PPは、少なくとも2つの結晶化温度を有する。第1の結晶化温度(Tc1)は、120℃、または125℃~130℃、または135℃である。第2の結晶化温度(Tc2)は、100℃~115℃、または120℃未満である。一実施形態では、Tc1は120℃~135℃であり、Tc2は100℃~120℃未満である。
一実施形態では、PCR-PPは、7.0g/10分~20g/10分、または8g/10分~20g/10分、または7.0g/10分~15g/10分、または7.5g/10分~15g/10分、または8g/10分~15g/10分のMFR I2を有し、PCR-PPは、次の特性:(i)PCR-PPの総重量に基づいて、70重量%~100重量%未満のプロピレン系ポリマーを含有すること、および/または(ii)PCR-PPの総重量に基づいて、0重量%超~30重量%のPCR-PEを含有すること、および/または(iii)100g/10分~400g/10分、もしくは100g/10分~300g/10分、もしくは120g/10分~300g/10分、もしくは100g/10分~200g/10分のMFR I10、および/または(iv)12~35、もしくは12~25、もしくは12~22、もしくは12~22未満のMFR I10/I2、および/または(v)1000MPa~1500MPa、もしくは1050MPa~1200MPaの曲げ弾性率、および/または(vi)23℃で、0kJ/m2超~7.0kJ/m2未満、もしくは1.0kJ/m2~6.5kJ/m2、もしくは5.0kJ/m2~6.5kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(vii)0℃で、0kJ/m2超~5.0kJ/m2、もしくは0kJ/m2超~3.5kJ/m2、もしくは2.0kJ/m2~3.1kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(viii)-20℃で、0kJ/m2超~5.0kJ/m2、もしくは0kJ/m2超~2.3kJ/m2、もしくは1.5kJ/m2~2.2kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(ix)145℃~165℃、もしくは155℃~165℃、もしくは160℃~163℃のTm1、および/または(x)115℃~130℃、もしくは120℃~130℃、もしくは122℃~125℃のTm2、および/または(xi)120℃~135℃、もしくは120℃~130℃、もしくは125℃~130℃のTc1、および/または(xii)100℃~120℃未満、もしくは100℃~115℃のTc2、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
前述のPCR-PPを含む本明細書に開示されるPCR-PP、組成物および層のそれぞれの構成成分の合計は、100重量パーセント(重量%)をもたらす。
PCR-PP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。
ii.4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドの添加
このプロセスは、4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO-BSA)をPCR-PPに添加するステップを含む。
このプロセスは、4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO-BSA)をPCR-PPに添加するステップを含む。
構造(I)に示すように、DPO-BSAは2個の硫黄原子を含有する。
一実施形態では、プロセスは、DPO-BSAおよびPCR-PPの総合重量に基づいて、150ppm、または250ppm、または300ppm、または400ppm、または450ppm、または500ppm、または800ppm~1000ppm、または1200ppm、または1500ppm、または1800ppm、または2000ppmのDPO-BSAをPCR-PPに添加することを含む。別の実施形態では、プロセスは、DPO-BSAおよびPCR-PPの総合重量に基づいて、150ppm~2000ppm、または250ppm~1800ppm、または250ppm~1500ppm、または300ppm~1500ppm、または450ppm~1500ppm、または800ppm~1500ppm、または1000ppm~1500ppm、または1100ppm~1500ppmのDPO-BSAをPCR-PPに添加することを含む。
iii.PCR-PPとDPO-BSAの溶融ブレンド
このプロセスは、PCR-PPをDPO-BSAと溶融ブレンドするステップを含む。「溶融ブレンド」は、それによって少なくとも2つの成分が組み合わされるか、そうでなければ一緒に混合され、成分のうちの少なくとも1つが溶融状態にあるプロセスである。溶融ブレンドは、バッチ混合、押出ブレンド、押出成形、およびこれらの任意の組み合わせによって達成することができる。溶融ブレンドは、押し出しの前に順次行われてもよい。あるいは、溶融ブレンドは、押し出しと同時に、または実質的に同時に行われてもよい(すなわち、溶融ブレンドおよび押し出しは同一の押出機内にて行われる)。
このプロセスは、PCR-PPをDPO-BSAと溶融ブレンドするステップを含む。「溶融ブレンド」は、それによって少なくとも2つの成分が組み合わされるか、そうでなければ一緒に混合され、成分のうちの少なくとも1つが溶融状態にあるプロセスである。溶融ブレンドは、バッチ混合、押出ブレンド、押出成形、およびこれらの任意の組み合わせによって達成することができる。溶融ブレンドは、押し出しの前に順次行われてもよい。あるいは、溶融ブレンドは、押し出しと同時に、または実質的に同時に行われてもよい(すなわち、溶融ブレンドおよび押し出しは同一の押出機内にて行われる)。
好適な溶融ブレンド装置の非限定的な例は、Banbury(商標)もしくはBoiling(商標)内部混合機などの内部バッチ混合機、ならびにFarrel(商標)連続ミキサー、WernerおよびPfleiderer(商標)二軸スクリュー混合機、もしくはBuss(商標)混錬連続押出機などの連続の単一混合機、または二軸スクリュー混合機を含む。
溶融ブレンドは、PCR-PPの融解温度よりも高い温度で行われる。一実施形態では、溶融ブレンドは、160℃、または180℃、または200℃、または220℃~240℃、または250℃、または260℃の温度で行われる。別の実施形態では、溶融ブレンドは、160℃~260℃、または180℃~250℃、または200℃~250℃の温度で、1分間~10分間の時間にわたって行われる。
溶融ブレンド中、DPO-BSAは、PCR-PP中のプロピレン系ポリマーとカップリングすることによって、PCR-PP中のプロピレン系のポリマーと反応する。いかなる特定の理論に拘束されるものではないが、反応中、DPOは末端のアジド基から窒素を放出し、続いてDOP分子の各側にラジカルが形成されると考えられている。
驚くべきことに、溶融ブレンド中、DPO-BSAがPCR-PEと反応しないか、または実質的に反応しない(すなわち、架橋する)ことが見出された。PCR-PEなどのエチレン系ポリマーの架橋は、それによってPCR-PPがより脆くなり、成形品の用途に不向きとなるため、不利である。
溶融ブレンドは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
iv.DPO-BSAカップリング化PCR-PPの形成
このプロセスは、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成するステップを含む。
このプロセスは、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成するステップを含む。
溶融ブレンド中に形成されるDPO-BSAカップリング化PCR-PPは、非カップリング化PCR-PPと組成的および物理的に異なる。
DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、5g/10分以下、または4g/10分以下、3g/10分以下、または2g/10分以下のMFR I2を有する。メルトフローレートが溶融強度と逆相関の関係にあるため、5g/10分以下であるMFR I2は、ブロー成形品などの成形品の用途に有利である。言い換えれば、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPは、少なくとも7g/10分のメルトフローレート(MFR I2)を有する非カップリング化PCR-PPと比較して、より高い溶融強度を有する。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0g/10分超、または0.1g/10分、または0.5g/10分、または0.9g/10分~1.7g/10分、または1.8g/10分、または1.9g/10分、または2.0g/10分、または2.3g/10分、または2.5g/10分、または2.9g/10分、または3.0g/10分、または3.2g/10分、または4.0g/10分、または4.4g/10分、または5.0g/10分のMFR I2を有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0g/10分超~5g/10分、または0g/10分超~4g/10分、または0g/10分超~3g/10分、または0g/10分超~2g/10分、または0.1g/10分~4.5g/10分、または0.9g/10分~4.4g/10分のMFR I2を有する。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0g/10分超、または1g/10分、または10g/10分、または20g/10分~90g/10分、または100g/10分未満のMFR I10を有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0g/10分超~100g/10分未満、または1g/10分~90g/10分、または20g/10分~90g/10分のMFR I10を有する。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、12、または15、または18、または19、または20~29、または30、または35のMFR I10/I2を有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、12~35、または15~30、または18~30のMFR I10/I2を有する。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、800MPa、または850MPa、または1000MPa、または1100MPa、または1200MPa~1300MPa、または1500MPaの曲げ弾性率を有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、800MPa~1500MPa、または850MPa~1300MPa、または1000MPa~1500MPaの曲げ弾性率を有する。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、23℃で、6.5kJ/m2超、または7.0kJ/m2~16kJ/m2、または20.0kJ/m2、または70.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0℃で、2.0kJ/m2、または2.4kJ/m2~6.0kJ/m2、または7.0kJ/m2、または20kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、-20℃で、1.5kJ/m2、または1.6kJ/m2~3.0kJ/m2、または4.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。23℃、0℃、および-20℃でのシャルピー衝撃エネルギーの増加は、DPO-BSAカップリング化PCR-PPが、改善された延性挙動を有することを示すため有利であり、これは、成形品の用途に有益である。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、DPO-BSAカップリング化PCR-PPの総重量に基づいて、0ppm超、または25ppm、または42ppm、または50ppm、または67ppm、または75ppm、または84ppm、または134ppm~168ppm、または202ppm、または252ppm、または301ppm、または336ppm、または350ppmの硫黄を含有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、DPO-BSAカップリング化PCR-PPの総重量に基づいて、0ppm超~350ppm、または42ppm~301ppm、または42ppm~252ppm、または50ppm~252ppm、または75ppm~252ppm、または84ppm~252ppm、または168ppm~252ppm、または184ppm~252ppmの硫黄を含有する。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0g/10分超~5g/10分、または0g/10分超~4g/10分、または0g/10分超~3g/10分、または0g/10分超~2g/10分、または0.1g/10分~4.5g/10分、または0.9g/10分~4.4g/10分のMFR I2を有し、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、次の特性:(i)0g/10分超~100g/10分未満、もしくは1g/10分~90g/10分、もしくは20g/10分~90g/10分のMFR I10、および/または(ii)12~35、もしくは15~30、もしくは18~30のMFR I10/I2、および/または(iii)800MPa~1500MPa、もしくは850MPa~1300MPa、もしくは1000MPa~1500MPaの曲げ弾性率、および/または(iv)23℃で、6.5kJ/m2超~70.0kJ/m2、もしくは6.5kJ/m2超~20.0kJ/m2、もしくは7.0kJ/m2~16kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(v)0℃で、2.0kJ/m2~20.0kJ/m2、もしくは2.0kJ/m2~7.0kJ/m2、もしくは2.4kJ/m2~6.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(vi)-20℃で、1.5kJ/m2~4.0kJ/m2、もしくは1.6kJ/m2~3.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(vii)DPO-BSAカップリング化PCR-PPの総重量に基づいて、0ppm超~350ppm、もしくは42ppm~301ppm、もしくは42ppm~252ppm、もしくは50ppm~252ppm、もしくは75ppm~252ppm、もしくは84ppm~252ppm、もしくは168ppm~252ppm、もしくは184ppm~252ppmの硫黄を含有すること、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
DPO-BSAカップリング化PCR-PP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。
v.任意選択のバージンポリマーを用いる溶融ブレンド
一実施形態では、プロセスは、DPO-BSAカップリング化PCR-PPをバージンポリマーと溶融ブレンドして、組成物を形成することを含む。言い換えれば、バージンポリマーは、DPO-BSAカップリング化PCR-PPに添加され、DPO-BSAカップリング化PCR-PPと溶融ブレンドされる。組成物は、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する。
一実施形態では、プロセスは、DPO-BSAカップリング化PCR-PPをバージンポリマーと溶融ブレンドして、組成物を形成することを含む。言い換えれば、バージンポリマーは、DPO-BSAカップリング化PCR-PPに添加され、DPO-BSAカップリング化PCR-PPと溶融ブレンドされる。組成物は、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する。
一実施形態では、プロセスは、バージンポリマーをPCR-PPに添加することと、バージンポリマーをDPO-BSAおよびPCR-PPと溶融ブレンドして、DPO-BSAカップリング化バージンポリマーおよびDPO-BSAカップリング化PCR-PPを含有する組成物を形成することと、を含む。組成物は、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する。
一実施形態では、バージンポリマーはバージンポリオレフィンである。好適なバージンポリオレフィンの非限定的な例は、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせを含む。
A.バージンエチレン系ポリマー
一実施形態では、バージンポリオレフィンは、エチレン系ポリマーである。エチレン系ポリマーは、PCR-PEを除いて、本明細書に開示される任意のエチレン系ポリマーであり得る。一実施形態では、バージンエチレン系ポリマーは、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーである。
一実施形態では、バージンポリオレフィンは、エチレン系ポリマーである。エチレン系ポリマーは、PCR-PEを除いて、本明細書に開示される任意のエチレン系ポリマーであり得る。一実施形態では、バージンエチレン系ポリマーは、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーである。
「エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー」という用語は、重合形態の、エチレンと1つの共重合性C4-C8α-オレフィンコモノマー(および任意選択の添加剤)とからなる、またはそうでなければそれからなるエチレン/C4-C8α-オレフィンマルチブロックコポリマーを指し、ポリマーが、化学的または物理的特性が異なる2つの重合モノマー単位の多数のブロックまたはセグメントを特徴とし、ブロックが、線状の様式で結合(または共有結合)している、すなわち、ポリマーが、重合性エチレン官能基に関して端から端まで結合されている化学的に区別された単位を含む。エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、2つのブロック(ジブロック)および3つ以上のブロック(マルチブロック)を有するブロックコポリマーを含む。C4-C8α-オレフィンは、ブテン、ヘキセン、およびオクテンから選択される。エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、スチレン(すなわち、スチレンフリーである)を含まないか、そうでなければ除外し、および/またはビニル芳香族モノマーを含まない、および/または共役ジエンを含まない。コポリマー中の「エチレン」または「コモノマー」の量を指す場合、これは、その重合単位を指すことが理解される。いくつかの実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、以下の式によって表すことができる:(AB)n、式中、nは、少なくとも1、好ましくは1より大きい整数、例えば、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、またはそれ以上であり、「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。AおよびBは、実質的に分岐または実質的に星形の様式とは対照的に、実質的に線状様式で、または線状方式で、連結または共有結合される。他の実施形態では、AブロックおよびBブロックは、ポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。言い換えれば、ブロックコポリマーは、通常、次のような構造を有さない:AAA-AA-BBB-BB。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、異なるコモノマーを含む第3のタイプのブロックを有さない。別の実施形態では、ブロックAおよびブロックBの各々は、ブロック内に実質的にランダムに分布したモノマーまたはコモノマーを有する。言い換えれば、ブロックAもブロックBも、ブロックの残りの部分とは実質的に異なる組成を有する先端セグメントなど、別個の組成の2つ以上のサブセグメント(またはサブブロック)を含まない。
好ましくは、エチレンは、全エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーの大部分のモル分率を構成する、すなわち、エチレンは、全エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーの少なくとも50重量%を構成する。より好ましくは、エチレンは、C4-C8α-オレフィンコモノマーを含むエチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー全体の実質的に残りの部分で、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、または少なくとも80重量%を構成する。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、50重量%、または60重量%、または65重量%~80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%のエチレンを含有する。多くのエチレン/オクテンマルチブロックコポリマーでは、組成物は、全エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーの80重量%超のエチレン含有量、および全マルチブロックコポリマーの5重量%、または10重量%~15重量%、または15重量%~20重量%のオクテン含有量を含む。
エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、様々な量の「ハード」セグメントおよび「ソフト」セグメントを含む。「ハード」セグメントは、エチレンが、ポリマーの重量に基づいて、90重量%超、または95重量%、または95重量%超、または98重量%超、最大100重量%の量で存在する重合単位のブロックである。言い換えれば、ハードセグメント中のコモノマー含有量(エチレン以外のモノマーの含有量)は、ポリマーの重量に基づいて、10重量%未満、または5重量%、または5重量%未満、または2重量%未満であり、最低でゼロであり得る。いくつかの実施形態では、ハードセグメントは、エチレンに由来する全ての、または実質的に全ての単位を含む。「ソフト」セグメントは、コモノマー含有量(エチレン以外のモノマーの含有量)が、ポリマーの重量に基づいて、5重量%超、または8重量%超、10重量%超、または15重量%超である重合単位のブロックである。一実施形態では、ソフトセグメント中のコモノマー含有量は、20重量%超、25重量%超、30重量%超、35重量%超、40重量%超、45重量%超、50重量%超、または60重量%超であり、最大100重量%であり得る。
ソフトセグメントは、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー中に、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーの総重量の、1重量%、または5重量%、または10重量%、または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%、または45重量%~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%、または95重量%、または99重量%存在し得る。逆に、ハードセグメントは、同様の範囲で存在することができる。ソフトセグメントの重量百分率およびハードセグメントの重量百分率は、DSCまたはNMRから得られたデータに基づいて計算することができる。そのような方法および計算は、例えば、USP7,608,668に開示されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。特に、ハードおよびソフトセグメントの重量パーセントおよびコモノマー含有量は、USP7,608,668の第57欄~第63欄に記載されるように決定され得る。
エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、線状方式で結合(または共有結合)した2つ以上の化学的に異なる領域またはセグメント(「ブロック」と称される)を含み、すなわち、それはペンダントまたはグラフト化された様式ではなく、重合エチレン性官能基に関して端と端で結合している化学的に区別された単位を含有する。一実施形態では、ブロックは、組み込まれたコモノマーの量もしくは種類、密度、結晶化度の量、かかる組成のポリマーに起因する結晶子サイズ、タクティシティの種類もしくは程度(アイソタクチックもしくはシンジオタクチック)、部位規則性もしくは部位不規則性、分岐(長鎖分岐もしくは超分岐を含む)の量、均一性、または他の任意の化学的もしくは物理的特性が異なる。連続的なモノマー添加、流動触媒、またはアニオン重合技術によって生成されるインターポリマーを含む、従来技術のブロックインターポリマーと比較して、本発明のエチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、一実施形態では、ポリマー多分散性(PDIまたはMw/MnまたはMWD)、多分散ブロック長分布、および/またはそれらの調製に使用される複数の触媒と組み合わせたシャトル剤の効果による多分散ブロック数分布の両方の独特の分布によって特徴付けられる。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、連続プロセスで製造され、1.7~3.5、または1.8~3、または1.8~2.5、または1.8~2.2の多分散指数(Mw/Mn)を有する。バッチまたはセミバッチプロセスで製造される場合、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、1.0~3.5、または1.3~3、または1.4~2.5、または1.4~2のMw/Mnを有する。
加えて、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、ポアソン分布ではなく、シュルツ・フロリー分布に適合するPDI(またはMw/Mn)を有する。本発明のエチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、多分散ブロック分布と並んでブロックサイズの多分散分布の両方を有する。これにより、改善された区別可能な物理的特性を有するポリマー生成物が形成される。多分散ブロック分布の理論的利点は、Potemkin,Physical Review E(1998)57(6),pp.6902-6912、およびDobrynin,J.Chem.Phvs.(1997)107(21),pp9234-9238において以前にモデル化され、考察されている。
一実施形態では、本エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、ブロック長の最確分布を持つ。
好適なエチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーの非限定的な例は、米国特許第7,608,668号に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、ハードセグメントおよびソフトセグメントを有し、スチレンフリーであり、(i)エチレン、および(ii)C4-C8α-オレフィン(および任意選択の添加剤)のみからなり、1.7~3.5のMw/Mn、少なくとも1つの摂氏での融点Tm、およびグラム/立方センチメートルでの密度dを有するものとして定義され、Tmおよびdの数値は、Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2の関係に対応し、
式中、密度dは、0.860g/cc、または0.865g/cc、または0.869g/cc~0.875g/cc、または0.877g/cc、または0.880g/cc、または0.890g/ccであり、融点Tmは、110℃、または115℃、または118℃~122℃、または125℃、または130℃、または135℃である。
式中、密度dは、0.860g/cc、または0.865g/cc、または0.869g/cc~0.875g/cc、または0.877g/cc、または0.880g/cc、または0.890g/ccであり、融点Tmは、110℃、または115℃、または118℃~122℃、または125℃、または130℃、または135℃である。
エチレン/α-オレフィンコポリマーは、(i)エチレンと、(ii)C4-C8α-オレフィンコモノマーと、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。一実施形態では、α-オレフィンコモノマーは、ヘキセンおよびオクテンから選択される。さらなる実施形態では、α-オレフィンは、オクテンである。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(i)エチレンと、(ii)C4-C8α-オレフィンコモノマーと、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなり、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、次の特性:(i)0.860g/cc~0.890g/cc、もしくは0.865g/cc~0.880g/ccの密度、および/または(ii)110℃~135℃、もしくは115℃~130℃の融点、および/または(iii)0.1g/10分~10g/10分、もしくは0.1g/10分~5g/10分、もしくは0.1g/10分~1g/10分のメルトインデックス(I2)、および/または(iv)-80℃~-50℃、もしくは-70℃~-60℃のガラス転移温度(Tg)、および/または(v)30~70、もしくは40~70、もしくは40~60、もしくは50~60のショアA硬度、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである。エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、米国ミシガン州ミッドランドのThe Dow Chemical Companyから入手可能な商品名INFUSE(商標)で販売されている。
エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
バージンエチレン系ポリマーは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
B.バージンプロピレン系ポリマー
一実施形態では、バージンポリオレフィンは、プロピレン系ポリマーである。プロピレン系ポリマーは、PCR-PPを除いて、本明細書に開示される任意のプロピレン系ポリマーであり得る。一実施形態では、バージンプロピレン系ポリマーは、プロピレン/α-オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、プロピレン/α-オレフィンコポリマーは、プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、バージンポリオレフィンは、プロピレン系ポリマーである。プロピレン系ポリマーは、PCR-PPを除いて、本明細書に開示される任意のプロピレン系ポリマーであり得る。一実施形態では、バージンプロピレン系ポリマーは、プロピレン/α-オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、プロピレン/α-オレフィンコポリマーは、プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、プロピレンと、エチレンと、任意選択のジエンコモノマーと、任意選択の添加剤と、を含むか、または本質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、プロピレンと、プロピレン/エチレンコポリマーの総重量に基づいて、0重量%超、または0.5重量%、または1重量%、または2重量%~5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%のエチレンコモノマーと、を含有する。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、プロピレン/エチレンコポリマーの総重量に基づいて、100重量%未満、または99重量%、または98重量%~97重量%、または96重量%、または95重量%のプロピレン由来単位と、逆数量、または0重量%超、または1重量%、または2重量%~3重量%、または4重量%、または5重量%のエチレン由来単位と、を含有するか、本質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、0.860g/cc、または0.863g/cc~0.870g/cc、または0.880g/cc、または0.890g/cc、または0.900g/cc、または0.905g/ccの密度を有する。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、0.3g/10分、または2.0g/10分、または3.0g/10分、または4.0g/10分~5.0g/10分、または6.0g/10分、または7.0g/10分、または8.0g/10分、または10.0g/10分、または15.0g/10分、または20.0g/10分、または25.0g/10分、または50g/10分、または70g/10分のMFR I2を有する。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、プロピレン1モル当たりの全不飽和が、0.01%または0.015%~0.025%または0.03%である。プロピレン1モル当たりの全不飽和は、試験方法の節において上述したように、1H NMR分析によって測定される。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、1重量%、または10重量%、または14重量%~20重量%、または25重量%、または30重量%、または40重量%、または50重量%、または60重量%、または70重量%の結晶化度を有する。
「B値」という用語は、ランダム性の尺度であり、プロピレン/エチレンコポリマーのポリマー鎖にわたるプロピレンおよびエチレンコモノマーの分布を測定する。B値は、0~2の範囲である。B値がより高いほど、プロピレン/エチレンコポリマー中のエチレン分布はより交互になる。B値がより低いほど、プロピレン/エチレンコポリマー中のエチレン分布はよりブロック状またはクラスター状となる。一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、B値が、1.0未満、または0.99未満、または0.98未満、または0.97未満である。一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、B値が、0.90、または0.92、または0.93、または0.94~0.95、または0.96、または0.97、または0.98、または0.99である。
ケーニッヒによって記述されるB値(Spectroscopy of Polymers(2d ed.1999))は、以下のように計算される。プロピレン/エチレンコポリマーについて、Bは、
として定義され、式中、f(EP+PE)は、EPおよびPEの二連子分率の合計に等しく、FeおよびFpは、それぞれ、コポリマー中のエチレンおよびプロピレンのモル分率に等しい。二連子分率は、f(EP+PE)=[EPE]+[EPP+PPE]/2+[PEP]+[EEP+PEE]/2に従って、三連子データから導出することができる。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、実質的にアイソタクチックなプロピレン配列を有することを特徴とする。「実質的にアイソタクチックなプロピレン配列」は、13C NMRによって測定される、0.85超、または0.90超、または0.92超、または0.93超のアイソタクチックな三連構造(mm)を有する配列を意味する。アイソタクチックな三連子は、13C NMR分光法によって決定される、コポリマー分子鎖内の三連子単位に関してアイソタクチックな配列を指す。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、次の特性:(i)0.860g/cc~0.905g/cc、もしくは0.860g/cc~0.870g/ccの密度、および/または(ii)0.3g/10分~70g/10分、もしくは2.0g/10分~10g/10分、もしくは2.0g/10分~8g/10分のMFR I2、および/または(iii)1重量%~70重量%、もしくは10%~70%、もしくは10重量%~50重量%、もしくは10重量%~20重量%、もしくは14重量%~20重量%の結晶化度、および/または(iv)プロピレン/エチレンコポリマーの総重量に基づいて、100重量%未満、もしくは99重量%、もしくは98重量%~97重量%、もしくは96重量%、もしくは95重量%、もしくは90重量%、もしくは85重量%のプロピレン由来単位と、逆数量、または0重量%超、もしくは1重量%、もしくは2重量%~3重量%、もしくは4重量%、もしくは5重量%、もしくは10重量%、もしくは15重量%のエチレン由来単位、および/または(v)0.01%~0.03%のプロピレン1モル当たりの全不飽和、および/または(vi)-50℃~-20℃、もしくは-40℃~-30℃のガラス転移温度(Tg)、および/または(vii)0.90~0.99のB値、および/または(viii)13C NMRによって測定される、0.85超のアイソタクチックな三連構造(mm)を有する配列、および/または(ix)60~90、もしくは70~90、もしくは70~80のショアA、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
プロピレン/エチレンコポリマーは、国際公開第2009/067337号に記載されているように調製することができ、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、プロピレン/エチレンコポリマーは、プロピレン系プラストマーもしくはエラストマーである。プロピレン系プラストマーまたはエラストマーである好適なプロピレン/エチレンコポリマーの非限定的な例は、ダウケミカル社から入手可能なVERSIFY(商標)3000およびVERSIFY(商標)3401である。
プロピレン/エチレンコポリマーは、本明細書で開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
バージンプロピレン系ポリマーは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
バージンポリマーは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
組成物は、(i)DPO-BSAカップリング化PCR-PPと、(ii)任意選択で、バージンポリマーと、(iii)任意選択で、添加剤と、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。組成物は、5g/10分以下のMFR I2を有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、60重量%、または70重量%、または80重量%、または85重量%、または90重量%、または95重量%、または99重量%~100重量%未満、または100重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPを含有する。一実施形態では、組成物は、60重量%~100重量%、または80重量%~100重量%、または85重量%~100重量%、または90重量%~100重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPを含有する。さらなる実施形態では、組成物は、DPO-BSAカップリング化PCR-PPからなる。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、85重量%~99重量%、または90重量%~99重量%、または95重量%~99重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPと、逆数量のバージンポリマー、または1重量%~15重量%、または1重量%~10重量%のバージンポリマー、または1重量%~5重量%と、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
一実施形態では、組成物は、1つ以上の任意選択の添加剤を含有する。好適な任意選択の添加剤の非限定的な例は、耐衝撃性改良剤、顔料、加工助剤、離型添加剤、鉱油、酸化防止剤、難燃剤、紫外線(UV)安定剤、補強充填剤(例えば、ガラス繊維)、スリ傷防止添加剤、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、およびそれらの組み合わせを含む。組成物は、組成物の総重量に基づいて、0重量%~40重量%、または0重量%超~25重量%の任意選択の添加剤を含有する。
組成物は、5g/10分以下、または4g/10分以下、3g/10分以下、または2g/10分以下のMFR I2を有する。別の実施形態では、組成物は、0g/10分超~5g/10分、または0g/10分超~4g/10分、または0g/10分超~3g/10分、または0g/10分超~2g/10分、または0.1g/10分~4.5g/10分、または0.9g/10分~4.4g/10分のMFR I2を有する。
一実施形態では、組成物は、0g/10分超、または1g/10分、または10g/10分、または20g/10分~90g/10分、または100g/10分未満のMFR I10を有する。別の実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、0g/10分超~100g/10分未満、または1g/10分~90g/10分、または20g/10分~90g/10分、または20g/10分~90g/10分未満のMFR I10を有する。
一実施形態では、組成物は、12、または15、または18、または19、または20~29、または30、または35のMFR I10/I2を有する。別の実施形態では、組成物は、12~35、または15~30、または18~30のMFR I10/I2を有する。
一実施形態では、組成物は、800MPa、または850MPa、または1000MPa、または1100MPa、または1200MPa~1300MPa、または1500MPaの曲げ弾性率を有する。別の実施形態では、組成物は、800MPa~1500MPa、または850MPa~1300MPa、または1000MPa~1500MPaの曲げ弾性率を有する。
一実施形態では、組成物は、23℃で、6.5kJ/m2超、または7.0kJ/m2~16kJ/m2、または20.0kJ/m2、または70.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。別の実施形態では、組成物は、0℃で、2.0kJ/m2、または2.4kJ/m2~6.0kJ/m2、または7.0kJ/m2、または20kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。別の実施形態では、組成物は、-20℃で、1.5kJ/m2、または1.6kJ/m2~3.0kJ/m2、または4.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギーを有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、0ppm超~350ppm、または42ppm~301ppm、または42ppm~252ppm、または50ppm~252ppm、または75ppm~252ppm、または84ppm~252ppm、または168ppm~252ppm、または184ppm~252ppmの硫黄を含有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、60重量%~99重量%、または85重量%~99重量%、または90重量%~99重量%、または95重量%~99重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPと、1重量%~40重量%、または1重量%~15重量%、または1重量%~10重量%、または1重量%~5重量%のバージンポリマーと、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなり、組成物は、0g/10分超~5g/10分、または0g/10分超~4g/10分、または0g/10分超~3g/10分、または0g/10分超~2g/10分、または0.1g/10分~4.5g/10分、または0.9g/10分~4.4g/10分のMFR I2を有し、組成物は、次の特性:(i)0g/10分超~100g/10分未満、もしくは1g/10分~90g/10分、もしくは20g/10分~90g/10分のMFR I10、および/または(ii)12~35、もしくは15~30、もしくは18~30のMFR I10/I2、および/または(iii)800MPa~1500MPa、もしくは850MPa~1300MPa、もしくは1000MPa~1500MPaの曲げ弾性率、および/または(iv)23℃で、6.5kJ/m2超~70.0kJ/m2、もしくは6.5kJ/m2超~20.0kJ/m2、もしくは7.0kJ/m2~16kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(v)0℃で、2.0kJ/m2~20.0kJ/m2、2.0kJ/m2~7.0kJ/m2、もしくは2.4kJ/m2~6.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(vi)-20℃で、1.5kJ/m2~4.0kJ/m2、もしくは1.6kJ/m2~3.0kJ/m2のシャルピー衝撃エネルギー、および/または(vii)組成物の総重量に基づいて、0ppm超~350ppm、もしくは42ppm~301ppm、もしくは42ppm~252ppm、もしくは50ppm~252ppm、もしくは75ppm~252ppm、もしくは84ppm~252ppm、もしくは168ppm~252ppm、もしくは184ppm~252ppmの硫黄を含有すること、のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
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。
バージンポリマーを用いる溶融ブレンドは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
本プロセスは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
組成
本開示はまた、組成物を提供する。この組成物は、(i)5g/10分以下のMFR I2と、(ii)0ppm超~350ppmの硫黄と、を有する、4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含有する。
本開示はまた、組成物を提供する。この組成物は、(i)5g/10分以下のMFR I2と、(ii)0ppm超~350ppmの硫黄と、を有する、4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含有する。
組成物、およびDPO-BSAカップリング化PCR-PPは、本明細書に開示される任意のそれぞれの組成物およびDPO-BSAカップリング化PCR-PPであり得る。
一実施形態では、DPO-BSAカップリング化PCR-PPは、PCR-PPの総重量に基づいて、0重量%超~30重量%のPCR-PEを含有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、60重量%~99重量%、または85重量%~99重量%、または90重量%~99重量%、または95重量%~99重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPと、1重量%~40重量%、または1重量%~15重量%、または1重量%~10重量%、または1重量%~5重量%のバージンポリマーと、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなり、組成物は、0g/10分超~5g/10分、または0g/10分超~4g/10分、または0g/10分超~3g/10分、または0g/10分超~2g/10分、または0.1g/10分~4.5g/10分、または0.9g/10分~4.4g/10分のMFR I2を有する。バージンポリマーは、バージンエチレン系ポリマー、バージンプロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせから選択される。バージンポリマーは、本明細書に開示される任意のバージンポリマーであり得る。
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。
成形品
本開示はまた、成形品を提供する。一実施形態では、成形品は、(i)ポリオレフィンを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる第1の表面層と、(ii)上記の組成物を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる内部層と、(iii)プロピレン系ポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる第2の表面層と、を含む。
本開示はまた、成形品を提供する。一実施形態では、成形品は、(i)ポリオレフィンを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる第1の表面層と、(ii)上記の組成物を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる内部層と、(iii)プロピレン系ポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる第2の表面層と、を含む。
別の実施形態では、成形品は、(i)ポリオレフィンを含有する第1の表面層と、(ii)5g/10分以下のMFR I2を有する4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含有する、組成物を含有する内部層と、(iii)プロピレン系ポリマーを含有する第2の表面層と、を含む。
第2の表面層のプロピレン系ポリマーは、バージンプロピレン系ポリマーである。第2の表面層のバージンプロピレン系ポリマーは、PCR-PPと組成的および物理的に異なり、およびさらにDPO-BSAカップリング化PCR-PPとも異なる。
成形品は、3層、または4層以上を含む。例えば、成形品は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12以上の層を有し得る。一実施形態では、成形品は、3層のみを含有する。
i.表面層
成形品は2つの表面層を含む。「表面層」は、周囲環境にさらされるか、または実質的にさらされる外側表面を有する層である。
成形品は2つの表面層を含む。「表面層」は、周囲環境にさらされるか、または実質的にさらされる外側表面を有する層である。
第1の表面層および第2の表面層(本明細書ではまとめて「表面層」と呼ばれる)はそれぞれ、外側表面および内側表面を含む2つの反対面を有する連続層である。
第1の表面層は、ポリオレフィンを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。好適なポリオレフィンの非限定的な例としては、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、第1の表面層は、エチレン系ポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
一実施形態では、第1の表面層は、プロピレン系ポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
第2の表面層は、プロピレン系ポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。第2の表面層のプロピレン系ポリマーは、第1の表面層のプロピレン系ポリマーと同一でも異なっていてもよい。一実施形態では、第2の表面層および第1の表面層は、同一のプロピレン系ポリマーを含有する。
一実施形態では、第2の表面層のプロピレン系ポリマーは、第1の表面層のプロピレン系ポリマーと組成的および/または物理的に異なる。
エチレン系ポリマーおよびプロピレン系ポリマーは、エチレン系ポリマーおよびプロピレン系ポリマーがバージンポリマーであるならば、任意のそれぞれのエチレン系ポリマーおよびプロピレン系ポリマーであり得る。
表面層はそれぞれ、任意選択で個別に添加剤を含有することができる。添加剤は、本明細書に開示されるいかなる任意選択の添加剤であってもよい。
表面層は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
ii.内部層
成形品は内部層を含む。内部層は、5g/10分以下のMFR I2を有する4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含有する、組成物を含有する。
成形品は内部層を含む。内部層は、5g/10分以下のMFR I2を有する4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含有する、組成物を含有する。
「内部層」は、周囲環境にさらされるか、または実質的にさらされる表面を有さない層である。言い換えれば、内部層は、表面層の間に挟まれている。
内部層は、2つの内側表面を含む2つの反対面を有する連続層である。
組成物、およびDPO-BSAカップリング化PCR-PPは、本明細書に開示される任意のそれぞれの組成物およびDPO-BSAカップリング化PCR-PPであり得る。
成形品は、組成物を含有する少なくとも1つの内部層を含む。一実施形態では、成形品は、1つの内部層、または2つ以上の内部層を含む。例えば、成形品は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12以上の内部層を有し得る。一実施形態では、成形品は、1つの内部層のみを含有する。少なくとも1つの内部層が組成物を含有するのであれば、それぞれの内部層は、同一でも異なっていてもよい。
内部層は、両方の表面層と接触している。内部層は、一方または両方の表面層と直接接触または間接接触していてもよい。一実施形態では、内部層は、第1の表面層および第2の表面層の一方または両方に直接接触する。本明細書で使用される「直接接触する」という用語は、内部層が表面層に直接隣接して位置し、内部層と表面層との間に介在層または介在構造体が存在しない層構成である。
別の実施形態では、内部層は、第1の表面層および第2の表面層の一方または両方に間接接触し、介在層に間接接触しない。本明細書で使用される「間接接触する」という用語は、内部層と、第1の表面層および第2の表面層の一方または両方との間に介在層、介在コーティング、または介在構造体が存在する層構成である。
内部層は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
一実施形態では、成形品は、次の構造(II)を有する。
第1の表面層/内部層/第2の表面層 構造(II)。
第1の表面層/内部層/第2の表面層 構造(II)。
一実施形態では、構造(II)において、第1の表面層は、プロピレン系ポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
一実施形態では、成形品は、次の構造(III)を有する。
第1の表面層/第1の内部層/第2の内部層/第2の表面層 構造(III)。
第1の表面層/第1の内部層/第2の内部層/第2の表面層 構造(III)。
一実施形態では、構造(III)において、第1の内部層は、プロピレン/エチレンコポリマーを含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなり、第2の内部層は、DPO-BSAカップリング化PCR-PPを含有する組成物を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。第1の表面層は、エチレン系ポリマーを含有する。
一実施形態では、成形品は、内部層の総重量に基づいて、100重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPからなる内部層を含む。
好適な成形品の非限定的な例は、ブロー成形品、射出成形品、および回転成形品を含む。
一実施形態では、成形品は、ブロー成形品である。好適なブロー成形品の非限定的な例は、洗面用具用などの容器(例えば、シャンプーボトル、コンディショナーボトル、ボディウォッシュボトル)、家庭用洗剤(例えば、洗剤ボトル、浴室用洗浄剤ボトル)、ならびに有害な廃棄物、看板、おもちゃ、園芸用品、およびユーティリティコンテナなどの製品用の車輪、燃料タンク、ならびに椅子などの家具を含む。
一実施形態では、成形品は、ブロー成形品、および内部層である。
一実施形態では、成形品は、組成物の総重量に基づいて、60重量%~99重量%、または80重量%~99重量%、または90重量%~99重量%、または95重量%~99重量%のDPO-BSAカップリング化PCR-PPと、1重量%~40重量%、または1重量%~20重量%、または1重量%~10重量%、または1重量%~5重量%のバージンポリマーと、を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、組成物を含有するか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる内部層を含み、組成物は、0g/10分超~5g/10分、または0g/10分超~4g/10分、または0g/10分超~3g/10分、または0g/10分超~2g/10分、または0.1g/10分~4.5g/10分、または0.9g/10分~4.4g/10分のMFR I2を有する。バージンポリマーは、バージンエチレン系ポリマー、バージンプロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせから選択される。バージンポリマーは、本明細書に開示される任意のバージンポリマーであり得る。内部層のバージンポリマーは、表面層のバージンポリマーと同一でも異なっていてもよい。一実施形態では、内部層、およびさらに組成物は、それぞれの内部層および組成物の総重量に基づいて、0ppm超~350ppmの硫黄を含有する。さらなる実施形態では、成形品は、ブロー成形品である。
成形品は、本明細書に開示される1つ以上の実施形態を含み得る。
一例として、これに限定されないが、本開示のいくつかの実施形態について以下の実施例において以下に詳細に説明される。
試料の組成物は、それぞれの構成成分をHaake PolyLab同時回転二軸スクリュー押出機に添加し、2.5~3kg/時間のスループットで組成物を押し出すことによって調製される。構成成分の溶融ブレンドは、押出機内にて240℃で行われる。
組成物および各試料の組成物の特性を以下の表2に提供する。
表2に示すように、比較試料1および比較試料3はそれぞれ、DPO-BSAとカップリングされていないPCR-PP(SYSTALEN PP-C32902またはSYSTALEN PP-C32900)を含有する。表2に示すように、比較試料1および比較試料2はそれぞれ、2g/10分超(それぞれ、13.2g/10分および7.8g/10分)のMFR I2を示す。したがって、比較試料1および比較試料3はそれぞれ、ブロー成形品の用途には不向きである。
比較試料2は、DPO-BSAとカップリングされていないPCR-PP(SYSTALEN PP-C32902)、PCR-PE(SYSTALEN 32104)、およびバージンエチレン系ポリマー(INFUSE 9077)を含有する。比較試料2は、2g/10分超(7g/10分)のMFR I2を示す。したがって、比較試料2は、ブロー成形品の用途には不向きである。
比較試料2は、DPO-BSAとカップリングされていないPCR-PP(SYSTALEN PP-C32902)、PCR-PE(SYSTALEN 32104)、およびバージンエチレン系ポリマー(INFUSE 9077)を含有する。比較試料2は、2g/10分超(7g/10分)のMFR I2を示す。したがって、比較試料2は、ブロー成形品の用途には不向きである。
出願人は、予想外にも、7g/10分超(それぞれ、13.2g/10分および7.8g/10分)のMFR I2を有するPCR-PP(SYSTALEN PP-C32902またはSYSTALEN PP-C32900)を、DPO-BSAとカップリングすることによって、表2に示すように、5g/10分以下のMFR I2を有するカップリング化PCR-PP(実施例1~3、実施例5~7)をもたらすことを見出した。したがって、実施例1~3および実施例5~7はそれぞれ、ブロー成形品の用途に好適である。
実施例4は、(i)バージンエチレン系ポリマー(INFUSE 9077)と、(ii)DPO-BSAとカップリングされている、7g/10分超(13.2g/10分)のMFR I2を有するPCR-PP(SYSTALEN PP-C32902)と、を含有する組成物である。実施例4の得られるカップリング化PCR-PPは、5g/10分以下のMFR I2を示す。実施例4の組成物はまた、5g/10分以下(2.9g/10分)のメルトフローを示す。したがって、実施例4は、ブロー成形品の用途に好適である。
実施例8は、(i)バージンプロピレン系ポリマー(VERSIFY 3401)と、(ii)DPO-BSAとカップリングされている、7g/10分超(7.8g/10分)のMFR I2を有するPCR-PP(SYSTALEN PP-C32900)と、を含有する組成物である。実施例8の得られるカップリング化PCR-PPは、5g/10分以下のMFR I2を示す。実施例8の組成物はまた、5g/10分以下(3.2g/10分)のメルトフローを示す。したがって、実施例8は、ブロー成形品の用途に好適である。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態および例示に限定されず、実施形態の一部分、および異なる実施形態の要素の組み合わせを含むこれらの実施形態の変更された形態を、次の特許請求の範囲内に該当するものとして含むことが、特に意図されている。
Claims (15)
- プロセスであって、
(i)7.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(PCR-PP)を提供することと、
(ii)4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO-BSA)を前記PCR-PPに添加することと、
(iii)前記PCR-PPを前記DPO-BSAと溶融ブレンドすることと、
(iv)5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有するDPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成することと、を含む、プロセス。 - 150ppm~2000ppmのDPO-BSAを前記PCR-PPに添加することを含む、請求項1に記載のプロセス。
- 70重量%以上のプロピレン系ポリマーと、
ポストコンシューマーリサイクルエチレン系ポリマー(PCR-PE)と、を含む、PCR-PPを提供することを含む、請求項1または2に記載のプロセス。 - 8.0g/10分以上のメルトフローレート(MFR I2)を有するPCR-PPを提供することを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記DPO-BSAカップリング化PCR-PPをバージンポリマーと溶融ブレンドして、5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する組成物を形成することを含み、前記バージンポリマーが、バージンエチレン系ポリマー、バージンプロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロセス。
- 2g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する前記DPO-BSAカップリング化PCR-PPを形成することを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロセス。
- 組成物であって、
(i)5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)と、
(ii)0ppm超~350ppmの硫黄と、を有する、4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含む、組成物。 - 前記DPO-BSAカップリング化PCR-PPが、
前記DPO-BSAカップリング化PCR-PPの総重量に基づいて、0重量%超~30重量%のポストコンシューマーリサイクルエチレン系ポリマー(PCR-PE)を含む、請求項7に記載の組成物。 - バージンエチレン系ポリマー、バージンプロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、0重量%超~5重量%のバージンポリマーをさらに含む、請求項7または8に記載の組成物。
- 成形品であって、
ポリオレフィンを含む第1の表面層と、
請求項7~9のいずれか一項に記載の組成物を含む内部層と、
プロピレン系ポリマーを含む第2の表面層と、を含む、成形品。 - 成形品であって、
ポリオレフィンを含む第1の表面層と、
5g/10分以下のメルトフローレート(MFR I2)を有する4,4’-オキシジベンゼンスルホニルアジドカップリング化ポストコンシューマーリサイクルポリプロピレン(DPO-BSAカップリング化PCR-PP)を含む、組成物を含む内部層と、
プロピレン系ポリマーを含む第2の表面層と、を含む、成形品。 - 前記第1の表面層が、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオレフィンを含む、請求項11に記載の成形品。
- 前記内部層が、前記内部層の総重量に基づいて、100重量%の前記DPO-BSAカップリング化PCR-PPからなる、請求項11または12に記載の成形品。
- 前記内部層の組成物が、(i)前記DPO-BSAカップリング化PCR-PPと、(ii)バージンエチレン系ポリマー、バージンプロピレン系ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、0重量%超~5重量%のバージンポリマーと、を含む、請求項11または12に記載の成形品。
- 前記内部層が、0ppm超~350ppmの硫黄を含む、請求項11~14のいずれか一項に記載の成形品。
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