JP6184048B2 - エチレン/α−オレフィンブロック共重合体 - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許仮出願番号第61/024,688号(代理人ドケット番号66699)から優先権を主張するものである。本出願は、以下の出願番号の米国特許仮出願にも関する:同じく2008年1月30日出願の第61/024,674号(代理人ドケット番号65044);第61/024,693号(代理人ドケット番号66700);第61/024,698号(代理人ドケット番号66701);第61/024,701号(代理人ドケット番号66702)、及び第61/024,705号(代理人ドケット番号66703)。米国特許慣行のため、これらの出願の内容は、それら全体が参照により本明細書に援用されている。
によって表すことができ、これらの式中の「A」は、ハードブロック又はセグメントを表し、及び「B」は、ソフトブロック又はセグメントを表す。好ましくは、AとBは、分岐状又は星状にではなく、線状に連結されている。
によって表すことができ、これらの式中の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、又はそれ以上であり、「A」は、ハードブロック又はセグメントを表し、及び「B」は、ソフトブロック又はセグメントを表す。好ましくは、AとBは、分岐状又は星状(star fashion)にではなく、線状に連結されている。
によって表すことができ、これらの式中の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、又はそれ以上であり、「A」は、ハードブロック又はセグメントを表し、及び「B」は、ソフトブロック又はセグメントを表す。好ましくは、AとBは、分岐状又は星状にではなく、線状に連結されている。
によって表すことができ、この式中の「A」は、ハードブロック又はセグメントを表し、「B」は、ソフトブロック又はセグメントを表し、及び「C」は、ハード又はソフトブロック又はセグメントを表す。好ましくは、AとBとCは、分岐状又は星状にではなく、線状に連結されている。
によって表すことができ、これらの式中の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、又はそれ以上であり、「A」は、ハードブロック又はセグメントを表し、「B」は、ソフトブロック又はセグメントを表し、及び「C」は、ハード又はソフトブロック又はセグメントいずれかを表す。好ましくは、AとBとCは、分岐状又は星状にではなく、線状に連結されている。
によって表され、これらの式中の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、又はそれ以上であり、「A」は、ハードブロック又はセグメントを表し、及び「B」は、ソフトブロック又はセグメントを表す。好ましくは、AとBは、分岐状又は星状にではなく、線状に連結されている。
ブロック長の最確分布(most probable distribution of block lengths)
数平均ブロック長(number average block length)
(式中、
Rp[i]=触媒iによる局所的モノマー消費速度(local rate of monomer consumption by catalyst i)(モル/L/時間)、
Rt[i]=触媒iについての連鎖移動及び停止の全速度(total rate of chain transfer and termination for catalyst i)(モル/L/時間)、及び
Rs[i]=休止ポリマーに関する局所的な可逆的連鎖移動速度(local rate of chain shuttling with dormant polymer)(モル/L/時間))
と定義される。
を用いて定義される:
(a)少なくとも1つの融点、Tm(摂氏度で)と密度、d(グラム/立方センチメートルで)を有し、ここでのTm及びdの数値は、関係:
に対応する、又は
(b)エチレン/α−オレフィン共重合体の圧縮成形フィルムで測定される300パーセントひずみ及び1サイクルでの弾性回復率、Re(パーセントで)を特徴とし、ならびに密度、d(グラム/立方センチメートルで)を有し、この場合のRe及びdの数値は、エチレン/α−オレフィン共重合体に架橋相が実質的にないとき、次の関係:
を満たす;又は
(c)TREFを用いて分画したときに40℃と130℃の間で溶出する分子画分を有し、前記画分がこの同じ温度間で溶出する比較対象となるランダムエチレン共重合体画分のものより少なくとも5パーセント高いモルコモノマー含量を有することが前記画分の特徴であり、この場合、前記比較対象となるランダムエチレン共重合体が、同じコモノマー(単数又は複数)を有し、ならびにそのエチレン/α−オレフィン共重合体のものの10パーセント以内のメルトインデックス、密度及びモルコモノマー含量(ポリマー全体に基づく)とを有する;又は
(d)25℃での貯蔵弾性率、G’(25℃)、と100℃での貯蔵弾性率、G’(100℃)、とを有し、この場合、G’(25℃)のG’(100℃)に対する比は、約1:1から約9:1である;又は
(e)ゼロより大きく且つ約1.0以下である平均ブロックインデックスを特徴とし;ならびにこの場合のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体は、メソフェーズ分離している。
オクテンがコモノマーであるとき、Aは、約4524に等しい又はそれより大きい、好ましくは、約4977に等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは、約5203に等しい又はそれより大きい、ならびに約5425に等しい又はそれより大きいこともある、約5656に等しい又はそれより大きいこともある、及び5880に等しい又はそれより大きいこともある。ブテンがコモノマーであるとき、Aは、約6953に等しい又はそれより大きい、好ましくは、約7649に等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは、約7977に等しい又はそれより大きい、ならびに約8337に等しい又はそれより大きいこともある、約8692に等しい又はそれより大きいこともある、及び約9037に等しい又はそれより大きいこともある。プロピレンがコモノマーであるとき、Aは、約9187に等しい又はそれより大きい、好ましくは、約10100に等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは、約10560に等しい又はそれより大きい、ならびに約11010に等しい又はそれより大きいこともある、約11480に等しい又はそれより大きいこともある、及び約11935に等しい又はそれより大きいこともある。Mn=51,000g/mol及びコモノマーが1−オクテンであるとき、ハードセグメントとソフトセグメントとのモルパーセント オクテンの差、Δオクテンは、約20モルパーセントに等しい又はそれより大きい、好ましくは、約22モルパーセントに等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは、約23モルパーセントに等しい又はそれより大きい、ならびに約24モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約25モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、及び約26モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある。加えて、前記Δオクテン値は、約20モルパーセントから約53.0モルパーセントの範囲、好ましくは、約23モルパーセントから約50.0モルパーセントの範囲、及びさらに好ましくは、約26モルパーセントから約45モルパーセントの範囲であり得る。Mn=51,000g/mol及びコモノマーが1−ブテンであるとき、ハードセグメントとソフトセグメントとのモルパーセント ブテンの差、Δブテンは、約30.5モルパーセントに等しい又はそれより大きい、好ましくは、約33.8モルパーセントに等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは、約35.4モルパーセントに等しい又はそれより大きい、ならびに約36.9モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約38.4モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、及び約40.0モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある。加えて、前記Δブテン値は、約30.5モルパーセントから約80.0モルパーセントの範囲、好ましくは、約35モルパーセントから約76.0モルパーセントの範囲、及びさらに好ましくは、約38モルパーセントから約70モルパーセントの範囲であり得る。Mn=51,000g/mol及びコモノマーがプロピレンであるとき、ハードセグメントとソフトセグメントとのモルパーセント プロピレンの差、Δプロピレンは、約40.0モルパーセントに等しい又はそれより大きい、好ましくは、約44.7モルパーセントに等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは、約40.7モルパーセントに等しい又はそれより大きい、ならびに約46.7モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約48.7モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約50.8モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、及び約52.8モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある。加えて、前記Δプロピレン値は、約40モルパーセントから約95.0モルパーセントの範囲、好ましくは、約44モルパーセントから約90モルパーセントの範囲、及びさらに好ましくは、約48モルパーセントから約85モルパーセントの範囲であり得る。
(式中、BIiは、分取TREFにおいて得られた本発明のエチレン/α−オレフィン共重合体のi番目の画分についてのブロック指数であり、及びωiは、そのi番目の画分の重量百分率である)。類似して、ほぼその平均値の二次モーメントの平方根(本明細書では、以後、二次モーメント重量平均ブロック指数と呼ぶ)を次のように定義することができる:
(式中、Nは、ゼロより大きいBIiを有する画分の数と定義する)。図2を参照して、それぞれのポリマー画分について、BIは、次の2つの方程式のうちの一方により定義される(これらの両方が同じBI値を与える):
(式中、Txは、i番目の画分のATREF(すなわち、分析的TREF)溶出温度(好ましくは、ケルビンで表される)であり、Pxは、下で説明するようにNMR又はIRによって測定することができる、i番目の画分についてのエチレンモル分率である。PABは、同じくNMR又はIRによって測定することができる、(分画前の)エチレン/α−オレフィン共重合体全体のエチレンモル分率である。TA及びPAは、純粋な「ハードセグメント」(本明細書では、これを共重合体の結晶質セグメントと呼ぶ)のATREF溶出温度及びエチレンモル分率である。「ハードセグメント」組成が不明である場合の近似として又はポリマーについては、TA及びPA値を高密度ポリプロピレンホモポリマーについてのものに設定する。
を用いて(NMRによって測定された)エチレンのモル分率から計算することができ、
この式中のα及びβは、広い組成のランダムコポリマーの多数の十分に特性づけされた分取TREF画分及び/又は狭い組成を有する十分に特性づけされたランダムエチレンコポリマーを使用して較正することによって決定することができる2つの定数である。α及びβは計器によって変わることがあることに留意しなければならない。さらに、対象となるポリマー組成に関する適切な較正曲線を作成する必要があるだろう。これには、その較正曲線を作成するために用いる分取TREF画分及び/又はランダムコポリマーについての適切な分子量範囲及びコモノマータイプを用いる。わずかな分子量効果がある。較正曲線が類似の分子量範囲から得られれば、そのような効果は本質的に無視できるであろう。一部の実施形態において、ランダムエチレンコポリマー及び/又はランダムコポリマーの分取TREF画分は、次の関係を満たす:
に対応する。
、又は好ましくは
に対応するDSC融点を有する。この関係を図6に図示する。
に対応する溶融エンタルピー(融解熱)を有することが前記分子画分の特徴である。
に対応する溶融エンタルピー(融解熱)を有することが前記分子画分の特徴である。
TREFピークのコモノマー組成は、スペイン、バレンシアのPolymer Char(http://www.polymerchar.com/)から入手できるIR4赤外検出器を使用して測定することができる。
1)反応装置又は反応ゾーンにおいて、付加重合条件下、好ましくは均一又は均質重合条件下で、付加重合性モノマー又はモノマー混合物と、少なくとも1つのオレフィン重合触媒及び助触媒を含み、且つ前記モノマー(単数又は複数)からのポリマーセグメントの形成を特徴とする組成物とを接触させる段階と;
2)その反応混合物を第二反応装置又は反応ゾーンに移送する、及び場合によっては前記移送の前に、それと同時に、又は後に1つ又はそれ以上の追加の反応物、触媒、モノマー又は他の化合物を添加する段階と;
3)前記第二反応装置又は反応ゾーンにおいて重合を起こさせて、段階1)において形成されたポリマーセグメントとは区別されるポリマーセグメントを形成する段階と
を含み、
前記プロセスは、段階3)からの結果として得られるポリマー分子の少なくとも一部が2つ又はそれ以上の化学的に又は物理的に区別可能なブロック又はセグメントを含むように、段階1)の前、間、又は後にその反応混合物に可逆的連鎖移動剤を添加することを特徴とする。
それぞれの金属錯体(本明細書では同義的にプロ触媒(procatalyst)とも呼ばれる)を助触媒、好ましくはカチオン形成性助触媒、強ルイス酸又はこれらの組み合わせ、との併用により活性化して活性触媒組成物を形成することができる。好ましい実施形態では、可逆的移動剤を、連鎖移動のためにも、前記触媒組成物の任意の助触媒成分としても用いる。適する助触媒は、2005年9月15日出願の米国特許仮出願第60/717,545号及び2007年3月29日発行のWO2007/035485に記載されており、これらのそれぞれが参照により本明細書に援用されている。
用語「可逆的移動剤(shuttling agent)」又は「可逆的連鎖移動剤(chain shuttling agent)」は、重合条件下で様々な活性触媒部位間でのポリメチル移動を生じさせることができる化合物又は化合物の混合物を指す。すなわち、活性触媒部位へのポリマーフラグメントの移動も、活性触媒部位からのポリマーフラグメントの移動も、容易に発生する。可逆的移動剤とは対照的に、「連鎖移動剤」は、ポリマー鎖成長の停止を生じさせ、帰すところ、触媒からその移動剤への成長ポリマーの1回の移動となる。望ましくは可逆的連鎖移動剤とポリメリル鎖とで形成される中間体は、連鎖停止が比較的稀である十分に安定したものである。望ましくは、可逆的連鎖移動剤−ポリメチル生成物の10パーセント未満、好ましくは50パーセント未満、さらに好ましくは75パーセント未満及び最も望ましくは90パーセント未満は、2つの区別可能な分子内ポリマーセグメント又はブロックを獲得する前に停止される。
I.可能性のある触媒と可能性のある可逆的連鎖移動剤を含む混合物を使用して、1つ又はそれ以上の付加重合性の、好ましくはオレフィンモノマーを重合する。この重合試験は、望ましくは、バッチ又は半バッチ反応装置(すなわち、触媒又は可逆的移動剤の再供給を伴わないもの)を使用して、好ましくは比較的一定したモノマー濃度で、溶液重合条件下で動作させて、典型的には1:5から1:500の触媒の可逆的連鎖移動剤に対するモル比を用いて行う。適する量のポリマーを形成したら、触媒毒の添加によって反応を停止させ、ポリマーの特性(Mw、Mn、及びMw/Mn又はPDI)を測定する。
II.上述の重合及びポリマー試験を幾つかの異なる反応回数反復して、ある範囲の収率及びPDI値を有する一連のポリマーを生じさせる。
III.可逆的連鎖移動剤への有意なポリマー移動も、可逆的連鎖移動剤からの有意なポリマー移動も明示する触媒/可逆的連鎖移動剤ペアは、最低PDIが2.0未満、さらに好ましくは1.5未満、及び最も好ましくは1.4未満であるポリマー系列を特徴とする。さらに、可逆的連鎖移動が起こっている場合、ポリマーのMnは、転化率が増加されるにつれて、好ましくはほぼ直線的に増加する。最も好ましい触媒/可逆的移動剤ペアは、0.95より大きい、好ましくは0.99より大きい統計精度(R2)で直線にフィットする転化率(又はポリマー収率)の関数としてポリマーMnをもたらすものである。
高い反応装置温度の使用を可能にし、これは、結果として、高い収率及び効率での本ブロックコポリマーの経済的な生産をもたらす。
本発明の共重合体は、従来の、ランダムコポリマー、ポリマーの物理的ブレンド、及び逐次的モノマー付加、流動性触媒、アニオン又はカチオンリビング重合技術によって作製されたブロックコポリマーと区別することができる。詳細には、同じモノマー及びモノマー含量のランダムコポリマーと比較して、本発明の共重合体は、融点によって測定した場合のより良好な(高い)耐熱性、特に高温でのより低い圧縮永久ひずみ、より低い応力緩和、より高いクリープ抵抗、より高い結晶化(凝固)温度に起因するより速い硬化、ならびにより良好な油及び充填剤受容を有する。
ランダムコポリマーは、次の関係を満たす。P. J. Flory, Trans. Faraday Soc., 51, 848 (1955)参照(これはその全体が参照により本明細書に援用されている)。
本発明のメソフェーズ分離エチレン/α−オレフィンブロック共重合体は、キャスト、吹き付け、カレンダー加工又は押出しコーティングプロセスによって作製された少なくとも1つのフィルム層、例えば、単一層フィルム、又は多層フィルム中の少なくとも1つの層を含む物;成形品、例えば、ブロー成形、射出成形、又は回転成形品;押出物;繊維;及び織布又は不織布をはじめとする有用な物品を製造するための様々な熱可塑性樹脂二次加工プロセスに用いることができる。前記ポリマーは、ダブル・バブル又はテンター・フレーム・プロセスで製造される延伸フィルムにおいても使用することができる。本発明のポリマーを含む熱可塑性組成物としては、他の天然又は合成ポリマー、添加剤、補強剤、発火防止剤、酸化防止剤、安定剤、着色剤、増量剤、架橋剤、発泡剤、及び可塑剤とのブレンドが挙げられる。本発明の実施形態による1つ又はそれ以上のポリマーを少なくとも一部は含む、外面層を有する、多成分繊維、例えば芯鞘繊維は、特に有用である。前記ポリマーは、玩具;宝石、例えば合成オパール;及び装飾用品、例えばフィルムなどの物品において使用することもできる。
(a)蛍光管などの柱状電球をその電球のピーク放射線の通常の入射透過率のために設計されたフィルムでラップする。すなわち、前記フィルムを、ランプ放射波長を中心とする通過帯域で設計する。この幾何形状では、ピーク波長の光がその電球の長軸から半径方向に主として放射される。
(b)反射ランプハウジング内の任意の電球幾何形状を、その電球のピーク放射線で透過するように選択されたフィルムでその開口部を覆うことによって、ハウジングの開口面に対して垂直な方向に放射するようにさせることができる。前記開口部は、下に向いている場合もあり、又は任意の他の方向に向いていることもあり、及びその光は、その開口面に垂直な方向の角度で見ることができるが、垂直から実質的に離れている入射角では見ることができない。
(c)あるいは、(b)において説明した組み合わせは、そのランプの放射波長より大きい波長で、垂直入射で測定される、1つ又はそれ以上の適切な通過帯域を設けることによって、垂直な角度から離れている1つ又はそれ以上の入射角でランプ放射を透過するように設計されているフィルムを用いることができる。このようにして、ランプ放射は、その通過帯域と放射ピークの位置を合わせるために通過帯域の青色シフトが十分である角度で伝達される。
(d)(a)において説明した幾何形状と(c)において説明した角分布フィルムを組み合わせることにより、その電球の長軸に平行は面での放射光の方向制御を有することができる柱状電球を得られるであろう。
(e)多色スパイキー光源、例えば3つの異なる波長での放射スパイクを有するものを、1つだけの透過バンドを有する本発明のフィルムと、及びそのフィルムが所与の入射角でそれら3色スパイクのうちの1つだけを透過し、且つそれぞれの放射ピークが異なる角度で透過されるように、組み合わせることができる。そのようなフィルムは、それぞれが異なる波長領域で反射する多数の群の層を使用して作ることができ、又は1群の層とそれらのより高次の高波長とを用いて作ることができる。一次帯域幅領域の幅及び従って高波長帯域幅の幅を制御して、一次反射帯域と高波長反射帯域との望ましい透過率ギャップを得ることができる。このフィルムと多色スパイキー光源の組み合わせは、明らかに「白色の」光源からその別の色に光を分割するように見えよう。
本発明のコポリマーは、US 20080269366(これは、米国特許慣行のため、参照により本明細書に援用されている)に記載されているような、衣類、靴、フィルタ及び電池セパレータなどの多くの用途において使用される微孔質ポリマーフィルムを形成することもできる。
本発明の材料と一定の小分子の相互作用は、一方又は両方のドメインの膨潤させる結果となる。この膨潤は、化学センサなどの用途において有用であり得る可視の色彩変化を生じさせる。
本発明は、分布帰還型レーザーにおける成分として使用することもできる。分布帰還型レーザーは、装置の活動域が回折ゲーティングとして構成されているタイプのレーザーダイオード、量子カスケードレーザー又は光ファイバーレーザーである。分布ブラッグ反射鏡(distributed Bragg reflector)として公知の前記ゲーティングは、分布ブラッグ散乱中にレーザーに対してその構造からの光学的帰還をもたらす。本発明のポリマーは、分布ブラッグ反射鏡としての役割を果たすことができる。本発明の材料は、WO2008054363(これは、米国特許慣行のため、参照により本明細書に援用されている)に記載されているような動的チューナブル薄膜レーザーに組み込むこともできる。
1)「Impact-Modification of Thermoplastics with Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,928号;
2)「Three Dimensional Random Looped Structures Made from Interpolymers of Ethylene/α-Olefins and Uses Thereof」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,130号;
3)「Polymer Blends from Interpolymer of Ethylene/α-Olefin」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,825号;
4)「Viscosity Index Improver for Lubricant Compositions」、2005年9月16日出願の, 米国特許出願第60/718,129号;
5)「Fibers Made from Copolymers of Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,197号;
6)「Fibers Made from Copolymers of Propylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,863号;
7)「Adhesive and Marking Compositions Made from Interpolymers of Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,000号;
8)「Compositions of Ethylene/α- Olefin Multi-Block Interpolymers Suitable For Films」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,198号;
9)「Rheology Modification of Interpolymers of Ethylene/α-Olefins and Articles Made Therefrom」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,036号;
10)「Soft Foams Made From Interpolymers of Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,893号;
11)「Low Molecular Weight Ethylene/α- Olefin Interpolymer as Base Lubricant Oil」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,875号;
12)「Foams Made From Interpolymers of Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,860号;
13)「Compositions of Ethylene/α-Olefin Multi-Block Interpolymer For Blown Films with High Hot Tack」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,982号;
14)「Cap Liners, Closures and Gaskets From Multi-Block Polymers」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,824号;
15)「Polymer Blends From Interpolymers of Ethylene/α- Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,245号;
16)「Anti-Blocking Compositions Comprising Interpolymers of Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,588号;
17)「Interpolymers of Ethylene/α-Olefins Blends and Profiles and Gaskets Made Therefrom」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,165号;
18)「Filled Polymer Compositions Made from Interpolymers of Ethylene/α-Olefins and Uses Thereof」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/717,587号;
19)「Compositions of Ethylene/α-Olefin Multi-Block Interpolymer For Elastic Films and Laminates」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,081号;
20)「Thermoplastic Vulcanizate Comprising Interpolymers of Ethylene/α-Olefins」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,186号;
21)「Multi-Layer, Elastic Articles」、2005年12月27日出願の米国特許出願第60/754,087号;及び
22)「Functionalized Olefin Interpolymers, Compositions and Articles Prepared Therefrom, and Methods for Making the Same」、2005年9月16日出願の米国特許出願第60/718,184号。
以下の実施例において、以下の分析技術を利用する:
160℃に設定した加熱針を装備した自動液体処理ロボットを使用して、それぞれの乾燥ポリマーサンプルに、300ppmのIonolで安定させた、30mg/mLの最終濃度を得るために十分な1,2,4−トリクロロベンゼンを添加する。小さいガラス撹拌ロッドをそれぞれのチューブに入れて、それらのサンプルを、250rpmで回転する加熱したオービタルシェーカーを用いて160℃で2時間加熱する。その後、その濃縮されたポリマー溶液を、自動液体処理ロボット及び160℃に設定した加熱針を用いて1mg/mLに希釈する。
示差走査熱量測定法の結果は、RCS冷却補助装置及びオートサンプラーを装備したTAIモデルQ1000 DSCを用いて決定する。50mL/分の窒素パージガス流を用いる。サンプルを薄膜にプレスし、約175℃のそのプレス内で溶融し、その後、室温(25℃)に空冷する。その後、3−10mgの材料を直径6mmのディスクに切断し、正確に秤量し、軽量アルミ皿(約50mg)に入れ、その後、端を曲げて閉じる。そのサンプルの熱挙動を、以下の温度プロフィールで調査する。サンプルを急速に180℃に加熱し、3分間等温保持して、一切の以前の熱履歴を除去する。その後、そのサンプルを10℃/分の冷却速度で−40℃に冷却し、−40℃で3分間保持する。その後、そのサンプルを10℃/分の加熱速度で150℃に加熱する。この冷却及び第二の加熱曲線を記録する。
ゲル浸透クロマトグラフィーシステムは、Polymer Laboratories Model PL−210又はPolymer Laboratories Model PL−220のいずれかの計器から成る。そのカラム及びカルーセル区画を140℃で動作させる。3本のPolymer Laboratories 10マイクロメートル Mixed−Bカラムを使用する。溶剤は、1,2,4トリクロロベンゼンである。200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する50ミリリットルの溶剤中の0.1グラムのポリマーという濃度でサンプルを調製する。160℃で2時間、軽度に撹拌することによってサンプルを調製する。用いる注入容量は、100マイクロリットルであり、流量は1.0mL/分である。
密度測定のためのサンプルは、ASTM D 1928に従って調製する。測定は、ASTM D792、方法Bを用いてサンプルプレスの1時間内に行う。
ホットプレス(Carver Model#4095−4PR1001R)を用いて、0.4mm厚のフィルムを圧縮成形する。それらのペレットをポリテトラフルオロエチレンシートの間に配置し、190℃、55psi(380kPa)で3分間、続いて1.3MPaで3分間、その後、2.6MPaで3分間加熱する。その後、フィルムを、1.3Mpaで1分間、冷水を流しながらプレス中で冷却する。それらの圧縮成形フィルムを、光学測定及び引張挙動のために用いる。
おおよそ0.5グラムのポリマーをポリテトラフルオロエチレンシートの間に、そして3ミル厚、2インチ径のチェースの中に配置することによって、圧縮成形サンプルを作製した。それらのペレットを10分間、190℃に予熱し、続いて、5分間、20,000lbfにした。その後、そのフィルムをそのプレスの中で(20,000lbf)、異なる急冷条件下で冷却した。
ASTM D1708微小引張試験片(microtensile specimens)を用いて、一軸引張で応力−ひずみ挙動を測定する。サンプルを21℃で500% 分−1でInstronを用いて延伸する。引張強度及び破断点伸度を3−5個の試験片の平均から報告する。
ペレットブロッキング強度は、次のように測定することができる:ホースクランプによって一緒に保持された半分のもの2個で作られている2’’(5cm)径の中空円筒にペレット(150g)を充填する。その円筒内のペレットに、45℃で3日間、2.75lb(1.25kg)の荷重をかける。3日後、それらのペレットは、円筒形プラグに緩く固まる。そのプラグを型から除去し、Instron(商標)計器を使用してそのブロック状ペレットの円筒に圧縮という荷重をかけて、その円筒をペレットに分解するために必要な圧縮力を測定することにより、ペレットブロッキング力を測定する。
ASTM D1238、条件190℃/2.16kgに従ってメルトインデックス、すなわちI2、を測定する。ASTM D1238、条件190℃/10kgに従ってメルトインデックス、すなわちI10、も測定する。
分析的昇温溶離分別(analytical temperature rising elution fractionation)(ATREF)分析は、米国特許第4,798,081号及びWilde, L.; Ryle, T. R.; Knobeloch, D.C.; Peat, I. R.; Determination of Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymer, J. Polym. Sci., 20, 441 - 455 (1982)(これらは、それら全体が参照により本明細書に援用されている)に記載された方法に従って行う。分析すべき組成物を、トリクロロベンゼンに溶解し、不活性支持体(ステンレス鋼ショット)が入っているカラムの中で0.1℃/分の冷却速度で20℃までゆっくり温度を下げることにより結晶させる。そのカラムに赤外線検出器を装着する。その後、溶出溶剤(トリクロロベンゼン)の温度を1.5℃/分の速度で20から120℃へとゆっくり上昇させることによりそのカラムから結晶化ポリマーサンプルを溶出させることによって、ATREFのクロマトグラフィー曲線を作成する。
10mm NMR管の中の0.4g サンプルに、テトラクロロエタン−d2/オルトジクロロベンゼンの50/50混合物(おおよそ3g)を添加することによって、サンプルを調製する。その管及びその内容物を150℃に加熱することによって、サンプルを溶解し、均質化する。100.5MHzの13C共鳴周波数に対応する、JEOL Eclipse(商標)400MHz分光計又はVarian Unity Plus(商標)400MHz分光光度計を使用してデータを収集する。6秒のパルス繰り返し時間遅延で1データファイルあたり4000の減衰シグナルを用いてデータを得る。定量分析のために最小のシグナル対ノイズ比を達成するために、複数のデータファイルを合計する。スペクトルの幅は、32Kデータ点の最小ファイルサイズで25,000Hzである。10mm広帯域プローブにおいて130℃でサンプルを分析する。Randallのトライアッド法(Randall, J. C.; JMS-Rev. Macromol. Chem. Phys., C29, 201-317 (1989)、これはその全体が参照により本明細書に援用されている)を用いて、コモノマーの組み込みを判定する。
160℃で4時間撹拌することにより2リットルの1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB)に15−20gのポリマーを溶解することによって、大規模なTREF分画を行う。30−40メッシュ(600−425μm)球形、技術的品質ガラスビーズ(Potters Industries,HC30 Box20,Brownwood,TX,76801から入手可能)及びステンレス鋼、0.028’’(0.7mm)径のカット・ワイヤ・ショット(Pellets,Inc.63 Industrial Drive,North Tonawanda,NY,14120から入手可能)の60:40(v:v)混合物を充填した3インチ×4フィート(7.6cm×12cm)のスチール・カラムに、15psig(100kPa)の窒素によって、前記ポリマー溶液を圧入する。160℃に初期設定した温度制御オイルジャケットにそのカラムを浸漬する。そのカラムを、先ず、125℃に弾道的に冷却し、その後、1分あたり0.04℃で20℃までゆっくり冷却して、1時間保持する。温度を1分あたり0.167℃で上昇させながら、新たなTCBを約65mL/分で導入する。
溶融強度(MS)は、おおよそ45度の入口角を有する2.1mmの直径の20:1のダイを取り付けたキャピラリー・レオメータを使用することにより測定する。190℃で10分間サンプルを平衡させた後、そのピストンを1インチ/分(2.54cm/分)の速度で動作させる。標準試験温度は190℃である。サンプルを2.4mm/秒2の加速度でダイの100mm下に位置する1セットの加速ニップへと一軸延伸する。必要な引張力を、そのニップロールの巻き取り速度の関数として記録する。この試験の間に到達する最大引張力を溶融強度と定義する。引取共振を示すポリマー溶融物の場合には、引取共振の発生前の引張力を溶融強度とした。溶融強度は、センチニュートン(「cN」)で記録される。
13C NMR分光分析法は、ポリマーへのコモノマー組み込みを測定するための当分野において公知の技術である。この技術の一例は、Randall(Journal of Macromolecular Science, Reviews in Macromolecular Chemistry and Physics, C29 (2 & 3), 201 - 317 (1989))及びZhouら(Journal of Magnetic Resonance: 187 (2007) 225-233)(これらはその全体が参照により本明細書に援用されている)においてエチレン/α−オレフィンコポリマーについてのコモノマー含量の決定について説明されている。エチレン/オレフィン共重合体のコモノマー含量を決定するための基本手順は、サンプル中の異なる炭素に対応するピークの強度がそのサンプル中の寄与核の総数に正比例する条件下で13C NMRスペクトルを得ることを含む。この比例関係を保証する方法は、当分野において公知であり、パルス後の緩和に十分な時間についての考慮、逆ゲートデカップリング技術の使用、緩和剤などを含む。ピーク又はピーク群の相対強度は、実際にはそのコンピュータ生成積分から得られる。スペクトルを得てそれらのピークを積分した後、コモノマーに関連したピークを指定する。この指定は、公知のスペクトルもしくは文献への参照によって、又はモデル化合物の合成及び分析によって、又は同位元素標識コモノマーの使用によって、又は内部で開発された予測方法の使用によって行うことができる。モル% コモノマーは、上述のRandallの参考文献に記載されているように、行列法を用いて決定することができる。
用語「一晩」は、用いられている場合、おおよそ16〜18時間の時間を指し、用語「室温」は、20〜25℃の温度を指し、及び用語「混合アルカン」は、ExxonMobil Chemical Companyから、商品呼称Isopar E(登録商標)で入手できるC6−9脂肪族炭化水素の市販混合物を指す。本明細書において化合物の名称がその構造図に従わない場合、構造図が優先するものとする。すべての金属錯体の合成及び全てのスクリーニング実験の準備は、ドライボックス技術を用いて乾燥窒素雰囲気で行った。使用したすべての溶剤は、HPLCグレードであり、それらの使用前に乾燥させた。
a)(2−メチルシクロヘキシル)(2−ヒドロキシ−3−(t−ブチル)フェニル)イミンの調製
3−t−ブチルサリチルアルデヒド(2mmol)を、5mL メタノール中の2−メチルシクロヘキシルアミン(3mmol)に添加する。周囲温度で7時間攪拌した後、その溶液を冷凍器に入れたが、少量の結晶しか形成されなかった。その溶液を原体積の約1/3に濃縮して冷凍器に入れた。これは、結果として、1H NMR分光法及びGC/MSによって純粋であった明黄色の油の形成をもたらした。
b)(ビス(2−メチルシクロヘキシル)(2−オキソイル−3−(t−ブチル)フェニル)イミノ)ジルコニウムジベンジルの調製
トルエン中の(2−メチルシクロヘキシル)(2−ヒドロキシ−3−(t−ブチル)フェニル)イミン(2当量)の溶液を、トルエン中のZr(CH2Ph)4(1当量)の溶液にゆっくりと添加する。得られた溶液を所望の濃度に希釈し、錯体の単離なしに使用する。
Symyx technologies,Inc.から入手できるハイスループットの並列式重合反応装置(parallel polymerization reactor)(PPR)を使用して重合を行い、米国特許第6,248,540号、同第6,030,917号、同第6,362,309号、同第6,306,658号及び同第6,316,663号に実質的に従って動作させる。エチレン共重合は、使用する全触媒に基づき1.2当量の助触媒2を使用して、必要であればエチレンを使用して130℃、80psi(550kPa)で行う。事前に計量されたガラス管が取り付けられている6×8配列の48の個々の反応装置セルで構成された並列式耐圧反応装置(PPR)で一連の重合を行う。それぞれの反応装置セル内の可動容積は6000μLである。それぞれのセルは、個々の撹拌パドルによってもたらされる撹拌で温度及び圧力制御される。モノマーガス及び急冷用ガス(空気)は、ポンプで(plumbed)PPRユニットに直接送られ、自動弁で制御される。液体試薬は、シリンジによって各々の反応装置セルにロボットによって添加される。レザーバー溶剤は、混合アルカンである。添加の順序は、混合アルカン溶剤(4mL)、エチレン、1−オクテンコモノマー(143mg)、0.419μmolの助触媒、指示量での可逆的移動剤、及び最後に、0.3495μmolの触媒A11である。急冷後、反応装置を冷却し、ガラス管を取り外す。その管を遠心分離/真空乾燥ユニットに移して、60℃で12時間乾燥させる。乾燥されたポリマーが入っている管を計量し、その重量と風袋重量との差によって、ポリマーの正味収量を得る。結果を表1に含める。
異なるモノマー転化率を有する触媒A11と、2つの可能性のある可逆的連鎖移動剤、t−ブチルメチルシロキシジ(イソプロピル)アルミニウム(TSA、ランA−F)及びジエチル亜鉛(DEZ、ラン1−6)、のうちの一方を使用して、上述のハイスループット重合技術を用いて一連のエチレン/1−オクテン重合を行う。得られたポリマーを、GPCを用いて分子量(Mw及びMn)について測定する。多分散指数(PDI=Mw/Mn)をそれぞれのポリマーについて計算する。結果を表2にまとめる。
実質的には前に開示したハイスループット重合条件を繰り返すが、様々な触媒、助触媒1及び可能性のある可逆的移動剤を使用する。エチレン圧を200psi(1.4MPa)に上昇させる。500を超える反応を行う。得られたエチレン/1−オクテンコポリマーを、Mn及びPDIについて検証し、ポリマー生成速度を、その可逆的移動剤の代わりにMMAOを使用する対照から得た速度と比較する。その後、最大分子量(Mn)低下とPDIの最大低下と重合速度の最低低下(又は実質的な増加)の組み合わせに基づき、最良の組成物を選択する。(Mn低下によって格付けした)最良の結果を示す選択した組み合わせを表3に提示する。
直列に接続された2基のコンピュータ制御オートクレーブ反応装置で連続溶液重合を行う。それぞれの反応装置には内部攪拌機が装備されている。温度制御用のジャケット及び内部熱電対を装備した反応装置に、精製混合アルカン溶剤(ExxonMobil Chemical Companyから入手できるIsopar(商標)E)、エチレン、1−オクテン及び水素(使用する場合)を供給する。反応装置へ溶剤供給量をマス・フロー・コントローラーによって測定する。変速ダイヤフラムポンプによって溶剤流量及び反応装置に対する圧を制御する。ポンプの吐き出しの際に、側流を取って、触媒及び助触媒注入ラインならびに反応装置の攪拌機のためのフラッシュフローを得る。これらのフローをMicro−Motionマス・フロー・メーターによって測定し、制御弁によって、又はニードル弁の手動調節によって制御する。残存溶剤を、1−オクテン、エチレン及び水素(使用する場合)と併せ、反応装置に供給する。マス・フロー・コントローラーを使用して、必要に応じて反応装置に水素を供給する。溶剤/モノマー溶液の温度は、反応装置に入る前に熱交換器の使用によって制御する。この流れが反応装置の底部に入る。ポンプ及びマス・フロー・メーターを使用して触媒成分溶液を測定し、触媒フラッシュ溶剤と併せ、反応装置の底部に導入する。その反応装置を激しく撹拌しながら500psig(3.45MPa)で満液で動作させる。反応装置の頂部の出口ラインを通して生成物を取り出す。反応装置からの全ての出口ラインは蒸気トレース及び絶縁が施されている。任意の安定化剤又は他の添加物と共に出口ラインに少量の水を添加すること、及び混合物をスタティックミキサーに通すことによって、重合を停止させる。その後、この生成物の流れを熱交換器に通すことによって加熱し、その後、脱揮する。脱揮押出機及び水冷ペレタイザーを使用する押出によってポリマー生成物を回収する。
Haakeミキサーを使用して、実施例2と水素処理パラフィン油(hydrotreated paraffinic oil)、Paralux 6001(ChevronTexaco Global Lubricantsから入手できる)とのブレンドを調製した。
タッピングモード原子力顕微鏡法(AFM)を用いて、比較例A−C及び実施例1bを研究した。先ず、圧縮成形サンプルのコア領域の中心付近を、そのプラックに垂直の−120℃の超ミクロトーム(Reichert−Jung Ultracut E)を使用して研磨した。位相検出器を有するタッピングモードで動作するDI NanoScope IV、MultiMode AFMを使用するAFM撮像のためにマイカ表面に薄切片を配置した。その先端部を6−7Vの電圧に変え、タッピング比は、0.50−0.85であった。ナノセンサー先端部を次の先端部パラメータで使用した:L=235μm、先端比=5−10nm、ばね定数=37−55N/m、F0=164−188kHz。
透過型電子顕微鏡法(TEM)を用いて、サンプルの形態を検査した。圧縮成形シートをトリミングして、外皮層とコアの間の切片を収集した。エラストマー相のスミアリングを防止するために、−60℃でブロックから切片を除去することによって、染色前にそれらのトリミングしたシートを凍結研磨した。それらの凍結研磨ブロックを、2%四酸化ルテニウム水溶液の気相で3時間、周囲温度で染色した。この染色溶液は、0.2gの塩化ルテニウム(III)水和物(RuCl3×H2O)をネジ蓋付きのガラスビンに量り入れ、10mLの5.25%次亜塩素酸ナトリウム水溶液をそのジャーに添加することによって調製した。両面テープを有するスライドガラスを使用して、そのガラスジャーの中にサンプルを配置した。染色溶液の約1インチ上にブロックを吊り下げるようにそれらのスライドガラスをビンの中に配置した。Leica EM UC6ミクロトーム付属のダイヤモンドナイフを使用して周囲温度でおおよそ100ナノメートルの厚さの切片を収集し、観察のために400メッシュの未使用TEMグリッド上に配置した。100kV加速電圧で動作してGatan−791及び794デジタルカメラで収集するJEOL JEM−1230で画像を収集した。Adobe Photoshop 7.0を用いて、それらの画像を後処理した。
Labsphere(商標)積分球(モデル60MM RSA ASSY)で反射率及び透過スペクトルを収集した。Spectralon(商標)拡散反射標準物質を、先ず、積分球のサンプルポートと参照ポートの両方に載せ、200−1200nmのスペクトル範囲についてベースライン補正を行った。スリット幅及びスペクトル解像度は、2nmであり、スペクトルを1nm/点で獲得した。その後、Spectralon(商標)標準物質をサンプルポートから除去し、サンプルビームに対して90度の入射角でサンプルポートの中にフィルムサンプルをはめ込んだ。裏材料を使用せず、フィルムそれ自体が唯一の光の反射手段となった。
実施例2及び比較例Cを使用して、一連のブレンドを調合した。Haakeミキサーを使用してサンプルをブレンドした。調合物の詳細を表10に列挙する。図22に示したブレンドの圧縮成形フィルムの反射スペクトルは、ピーク反射率の波長がブレンドによる影響を受けることを明らかにする。ピークは、ニートの実施例2のフィルムにおける364nmから38重量%比較例Cとのブレンドにおける715nmへとシフトした;これらの差も図23に図示する。
TREFを用いて実施例2を6つの成分画分(fraction、フラクション)に分画した(表11)。乾燥した画分を薄膜にプレスし、反射スペクトルを測定した(図24)。未分画の実施例2は、364nmでピーク反射率を示し、画分1−4は、すべて、より低い波長でピーク反射率を示す。
直列に接続された2基のコンピュータ制御オートクレーブ反応装置で連続溶液重合を行う。それぞれの反応装置には内部攪拌機が装備されている。温度制御用のジャケット及び内部熱電対を装備した反応装置に、精製混合アルカン溶剤(ExxonMobil Chemical Companyから入手できるIsopar(商標)E)、エチレン、1−オクテン及び水素(使用する場合)を供給する。反応装置への溶剤供給量をマス・フロー・コントローラーによって測定する。変速ダイヤフラムポンプによって溶剤流量及び反応装置に対する圧を制御する。ポンプの吐き出しの際に、側流を取って、触媒及び助触媒注入ラインならびに反応装置の攪拌機のためのフラッシュフローを得る。これらのフローをMicro−Motionマス・フロー・メーターによって測定し、制御弁によって、又はニードル弁の手動調節によって制御する。残存溶剤を、1−オクテン、エチレン及び水素(使用する場合)と併せ、反応装置に供給する。マス・フロー・コントローラーを使用して、必要に応じて反応装置に水素を供給する。溶剤/モノマー溶液の温度は、反応装置に入る前に熱交換器の使用によって制御する。この流れが反応装置の底部に入る。ポンプ及びマス・フロー・メーターを使用して触媒成分溶液を測定し、触媒フラッシュ溶剤と併せ、反応装置の底部に導入する。その反応装置を激しく撹拌しながら500psig(3.45MPa)で満液で動作させる。反応装置の頂部の出口ラインを通して生成物を取り出す。反応装置からの全ての出口ラインは蒸気トレース及び絶縁が施されている。任意の安定化剤又は他の添加物と共に出口ラインに少量の水を添加すること、及び混合物をスタティックミキサーに通すことによって、重合を停止させる。その後、この生成物の流れを熱交換器に通すことによって加熱し、その後、脱揮する。脱揮押出機及び水冷ペレタイザーを使用する押出によってポリマー生成物を回収する。
比較例Gは、2006年3月15日出願の米国特許出願第11/376,835号ならびに2006年3月15日出願の米国特許出願第11/377,046号及び同じく2006年3月15日出願の米国特許出願第11/376,956号に記載されているように調製したエチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである。内部攪拌機を備えたコンピュータ制御オートクレーブ反応装置で連続溶液重合を行う。温度制御用のジャケット及び内部熱電対を装備した3.8L反応装置に、精製混合アルカン溶剤(ExxonMobil Chemical Companyから入手できるIsopar(商標)E)、2.70lbs/時(1.22kg/時)でエチレン、1−オクテン及び水素(使用する場合)を供給する。反応装置への溶剤供給量をマス・フロー・コントローラーによって測定する。変速ダイヤフラムポンプによって溶剤流量及び反応装置に対する圧を制御する。ポンプの吐き出しの際に、側流を取って、触媒及び助触媒1注入ラインならびに反応装置の攪拌機のためのフラッシュフローを得る。これらのフローをMicro−Motionマス・フロー・メーターによって測定し、制御弁によって、又はニードル弁の手動調節によって制御する。残存溶剤を、1−オクテン、エチレン及び水素(使用する場合)と併せ、反応装置に供給する。マス・フロー・コントローラーを使用して、必要に応じて反応装置に水素を供給する。溶剤/モノマー溶液の温度は、反応装置に入る前に熱交換器の使用によって制御する。この流れが反応装置の底部に入る。ポンプ及びマス・フロー・メーターを使用して触媒成分溶液を測定し、触媒フラッシュ溶剤と併せ、反応装置の底部に導入する。その反応装置を激しく撹拌しながら500psig(3.45MPa)で満液で動作させる。反応装置の頂部の出口ラインを通して生成物を取り出す。反応装置からの全ての出口ラインは蒸気トレース及び絶縁が施されている。任意の安定化剤又は他の添加物と共に出口ラインに少量の水を添加すること、及び混合物をスタティックミキサーに通すことによって、重合を停止させる。その後、この生成物の流れを熱交換器に通すことによって加熱し、その後、脱揮する。脱揮押出機及び水冷ペレタイザーを使用する押出によってポリマー生成物を回収する。プロセスの詳細及び結果を表18に含める。選択したポリマー特性を表19に提供する。
表20及び表21は、比較例GについてのTREF、DSC、IR及びNMRデータを列挙するものである。
図2を参照して、比較例Gについてのブロック指数の計算を例示する。この計算には、次の較正方程式(calibration equation)を用いる:
(式中、Pは、エチレンモル分率であり、及びTATREFは、ATREF溶出温度である。加えて、以下のパラメータを用いる:
、本発明の他の実施形態にもあると考えるべきではない。1つだけの実施形態が、本発明
のすべての態様の代表にはならない。一部の実施形態における組成物又は方法は、本明細
書中で述べていない数多くの化合物又は段階を含むことがある。他の実施形態における組
成物又は方法は、本明細書に列挙していないいずれの化合物又は段階も含まない、又は実
質的に有さない。説明した実施形態からの様々な変形及び変更が存在する。樹脂を作る方
法を多数の動作及び段階を含むと説明している。これらの段階又は動作は、別の指示が無
い限り、いずれの順序又は順番で実施してもよい。最後に、本明細書に開示するいずれの
数も、その数を記載する際に「約」又は「おおよそ」という語を用いているかどうかにか
かわらず、近似値を意味すると解釈しなければならない。添付のクレームは、本発明の範
囲内に入るそれらの変更及び変形すべてを包含すると解釈される。
以上の開示によって提供される本願発明の具体例として、以下の発明が挙げられる。
[1] 少なくとも1つのエチレン/α−オレフィン共重合体を含む組成物であって、該エチレン/α−オレフィンブロック共重合体が、異なる化学的又は物理的特性を含む及びモルパーセント α−オレフィン含量の差を有する、2つ又はそれ以上の実質的に均質な分子内ブロックを含み、該分子内ブロックが、最確分子量分布を有することを特徴とし;該エチレン/α−オレフィンブロック共重合体が、約1.4から約2.8の範囲の分子量分布、M w /M n 、及びゼロより大きく、約1.0以下である平均ブロック指数を特徴とし;ならびに該エチレン/α−オレフィンブロック共重合体がメソフェーズ分離している、前記組成物。
[2] 前記ブロックが、約1.4から約2.8の範囲のPDIを有する、[1]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[3] 異なる化学的又は物理的特性を含む及びモルパーセント α−オレフィン含量の差を有する2つ又はそれ以上の実質的に均質な分子内ブロックを含み、該分子内セグメントが最確分子量分布を有することを特徴とし;前記ブロックコポリマーが1,000g/モルから1,000,000g/モルの分子量を有し、及びメソフェーズ分離している、エチレン/α−オレフィン共重合体。
[4] χN(この場合、Nは、数平均ブロック長である)についての値が、約2から約20の範囲、好ましくは約2.5から約15の範囲、及びさらに好ましくは約3から約10の範囲である、[1]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[5] 異なる化学的又は物理的特性を含む及びモルパーセント α−オレフィン含量の差を有する2つ又はそれ以上の実質的に均質な分子内ブロックを含み、該分子内セグメントが最確分子量分布を有することを特徴とし;前記コポリマーが40,000g/molより大きい平均分子量、約1.4から約2.8の範囲の分子量分布Mw/Mn、及び約20モルパーセントより大きい分子内ブロック間のモルパーセント α−オレフィン含量の差を特徴とする、エチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[6] 前記α−オレフィンが、スチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、ノルボルネン、1−デセン、1,5−ヘキサジエン、又はそれらの組み合わせである、[1]〜[5]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[7] 前記分子内ブロック間のモルパーセント α−オレフィン含量の差が、下記方程式に従って計算される、[1]〜[6]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体:
(式中、Mnは、g/モルの単位でのすべての分子の数平均分子量である)。
[8] 前記コモノマーがプロピレンであり、ならびにAが、約9187に等しい又はそれより大きい、好ましくは約10100に等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは約10560に等しい又はそれより大きい、ならびに約11010に等しい又はそれより大きいこともある、約11480に等しい又はそれより大きいこともある及び約11935に等しい又はそれより大きいこともある、[7]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[9] 前記コモノマーがオクテンであり、ならびにAが、約4524に等しい又はそれより大きい、好ましくは約4977に等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは約5203に等しい又はそれより大きい、ならびに約5425に等しい又はそれより大きいこともある、約5656に等しい又はそれより大きいこともある及び約5880に等しい又はそれより大きいこともある、[7]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[10] 前記コモノマーがブテンであり、ならびにAが、約6953に等しい又はそれより大きい、好ましくは約7649に等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは約7997に等しい又はそれより大きい、ならびに約8337に等しい又はそれより大きいこともある、約8692に等しい又はそれより大きいこともある及び約9037に等しい又はそれより大きいこともある、[7]に記載のプロピレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[11] 前記α−オレフィンが、オクテンであり、デルタコモノマーが、約20モルパーセントに等しい又はそれより大きい、好ましくは約22モルパーセントに等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは約23モルパーセントに等しい又はそれより大きい、ならびに約24モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約25モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、及び約26モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、[1]〜[7]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロックコポリマー。
[12] 前記α−オレフィンが、ブテンであり、デルタコモノマーが、約30.5モルパーセントに等しい又はそれより大きい、好ましくは約33.8モルパーセントに等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは約35.4モルパーセントに等しい又はそれより大きい、ならびに約36.9モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約38.4モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、及び約40.0モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、[1]〜[7]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロックコポリマー。
[13] 前記α−オレフィンが、プロピレンであり、デルタコモノマーが、約40.0モルパーセントに等しい又はそれより大きい、好ましくは約44.7モルパーセントに等しい又はそれより大きい、さらに好ましくは約40.7モルパーセントに等しい又はそれより大きい、ならびに約46.7モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約48.7モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、約50.8モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、及び約52.8モルパーセントに等しい又はそれより大きいこともある、[1]〜[7]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロックコポリマー。
[14] 前記エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーが、約40nmから約300nmの範囲、好ましくは約50nmから約250nmの範囲、及びさらに好ましくは約60nmから約200nmの範囲の最小寸法を有するドメインを含む、[1]〜[13]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[15] 圧縮成形された、[1]〜[14]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[16] 約60nmより大きい、約100nmより大きい、又は約150nmより大きい最小寸法を有するドメインを含む、[1]〜[15]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[17] 約250g/molより大きい分子量を有する、[1]〜[16]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[18] 0より大きいが約0.4未満である平均ブロック指数及び約1.4より大きい分子量分布、M w /M n を有する、[1]〜[17]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[19] 前記平均ブロック指数が、約0.1から約0.3の範囲である、[18]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[20] 前記平均ブロック指数が、約0.4から約1.0の範囲である、[18]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[21] 前記平均ブロック指数が、約0.3から約0.7の範囲である、[18]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[22] 前記平均ブロック指数が、約0.6から約0.9の範囲である、[18]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[23] 前記平均ブロック指数が、約0.5から約0.7の範囲である、[18]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[24] 該ブロックコポリマーが、約0.91g/cc未満の密度を有する、[1]〜[23]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[25] 約0.86g/ccから約0.91g/ccの範囲の密度を有する、[24]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[26] 前記Mw/Mnが、約1.5より大きい、[1]〜[25]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[27] 前記Mw/Mnが、約1.7から約3.5である、[26]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[28] 前記Mw/Mnが、約2.0より大きい、[1]〜[27]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[29] 前記Mw/Mnが、約2.0から約8である、[28]に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[30] 摂氏度での少なくとも1つの融点Tm、及びグラム/立方センチメートルでの密度dを特徴とし、Tm及びdの数値が、関係:
[31] 昇温溶出分別法(Temperature Rising Elution Fractionation:「TREF」)によって得られる少なくとも1つの画分を有することを特徴とし、該画分が、約0.3より大きくかつ約1.0以下のブロック指数を有し、及び該エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーが、約1.4より大きい分子量分布、M w /M n を有する、[1]〜[30]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[32] 前記エチレン含量が、約50モルパーセントより大きい、[1]〜[31]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[33] 前記ハードセグメントが、前記共重合体の約5重量%から約85重量%の量で存在する、[1]〜[32]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[34] 前記ハードセグメントが、モル基準で少なくとも90%のエチレンを含む、[1]〜[33]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[35] 前記ソフトセグメントが、モル基準で90%未満のエチレンを含む、[1]〜[34]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[36] 前記ソフトセグメントが、モル基準で70%未満のエチレンを含む、[1]〜[35]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[37] 赤外、可視又は紫外線の領域内で少なくとも10パーセントの値に達する反射スペクトルを示す、[1]〜[36]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[38] 該ブロックコポリマーが、真珠光沢を有する、[1]〜[37]のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
[39] [1]〜[38]のいずれかに記載のブロック共重合体を含む物品。
[40] フィルム、成形品、宝石類、玩具、光学物品、装飾用品又はそれらの組み合わせを含む、[39]に記載の物品。
[41] 前記光学物品が、モルパーセント α−オレフィン含量の差を有するセグメントの屈折率の比が約100nmから約10μmの波長範囲内に存する連続波長セットについて1.00から1.09である、フォトニック・バンド・ギャップ材料を含む、[40]に記載の物品。
[42] ブロックコポリマーを形成するための、1つ又はそれ以上の付加重合性モノマーの重合プロセスであって;該ブロックコポリマーは、区別されるポリマー組成又は特性の2つの領域又はセグメントを含み;該プロセスは:
1)付加重合性モノマー又はモノマーの混合物と、少なくとも1つのオレフィン重合触媒及び助触媒を含むかつ該モノマー(単数又は複数)からのポリマー鎖の形成を特徴とする組成物とを、付加重合条件下で、反応装置又は反応ゾーンにおいて接触させる段階と;
2)前記反応混合物を第二の反応装置又は反応ゾーンに移送する、及び場合によっては、該移送の前、該移送に相応じて、又は該移送の後、1つ又はそれ以上の追加の反応体、触媒、モノマーもしくは他の化合物を添加する段階と;
3)前記第二反応装置又は反応ゾーンにおいて行われる重合の結果として、段階1)において形成されたポリマー鎖とは区別されるポリマー鎖を形成する段階と
を含み;
段階3)から得られるポリマー分子の少なくとも一部が、2つ又はそれ以上の化学的に又は物理的に区別可能なブロック又はセグメントを含むように、段階1)の前、間又は後に、前記反応混合物に可逆的連鎖移動剤を添加することを特徴とし、前記ブロックコポリマーがメソフェーズ分離している、重合プロセス。
Claims (10)
- 2つ又はそれ以上の分子内ブロックを含むエチレン/α−オレフィンブロック共重合体であって、該分子内ブロックの各々がハードブロック又はソフトブロックであり、該ハードブロック中にはエチレンが80モル%より多い量で存在し、該分子内ブロック間のα−オレフィン含量差が20モルパーセントに等しい又はそれより大きく、
該エチレン/α−オレフィンブロック共重合体が、1.4から2.8の範囲の分子量分布(Mw/Mn)及びゼロより大きく1.0以下である平均ブロック指数を特徴とし、
該エチレン/α−オレフィンブロック共重合体が溶融状態においてメソフェーズ分離し、該メソフェーズ分離したドメインの最小寸法が103nm〜300nmの範囲であり、
該エチレン/α−オレフィンブロック共重合体が200〜1200nmのスペクトル範囲において15%以上のピーク反射率を示す、前記エチレン/α−オレフィンブロック共重合体。 - 前記α−オレフィンが、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン、又はそれらの組み合わせである、請求項1に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
- 前記分子内ブロック間のモルパーセント α−オレフィン含量の差が、下記方程式に従って計算される、請求項1又は2に記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体:
前記α−オレフィンがプロピレンであり、Aが9187に等しい又はそれより大きいか、
前記α−オレフィンがオクテンであり、Aが4524に等しい又はそれより大きいか、または、
前記コモノマーがブテンであり、Aが6953に等しい又はそれより大きい)。 - 前記α−オレフィンがオクテンである、請求項1〜3のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロックコポリマー。
- 0.86g/ccから0.91g/cc未満の範囲の密度を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
- 摂氏度での少なくとも1つの融点Tm、及びグラム/立方センチメートルでの密度dを特徴とし、Tm及びdの数値が、関係:
- 昇温溶出分別法(Temperature Rising Elution Fractionation:「TREF」)によって得られる少なくとも1つの画分を有することを特徴とし、該画分が、0.3より大きくかつ1.0以下の平均ブロック指数を有し、1.4より大きい分子量分布(Mw/Mn)を有する、請求項1〜6のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のブロック共重合体を含む物品。
- フィルム、成形品、宝石類、玩具、光学物品、装飾用品又はそれらの組み合わせを含む、請求項8に記載の物品。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のエチレン/α−オレフィンブロック共重合体を形成するための、1つ又はそれ以上の付加重合性モノマーの重合プロセスであって;該プロセスは:
1)エチレン及びα−オレフィンの混合物と、少なくとも1つのオレフィン重合触媒及び助触媒を含むかつ該モノマー(単数又は複数)からのポリマー鎖の形成を特徴とする組成物とを、付加重合条件下で、反応装置又は反応ゾーンにおいて接触させる段階と;
2)前記反応混合物を第二の反応装置又は反応ゾーンに移送する、及び場合によっては、該移送の前、該移送に相応じて、又は該移送の後、1つ又はそれ以上の追加の反応体、触媒、エチレンもしくはα−オレフィンもしくは他の化合物を添加する段階と;
3)前記第二反応装置又は反応ゾーンにおいて行われる重合の結果として、段階1)において形成されたポリマー鎖とは区別されるポリマー鎖を形成する段階と
を含み;
段階1)の前、間又は後に、前記反応混合物に可逆的連鎖移動剤を添加して、段階3)から得られるポリマー分子の少なくとも一部が2つ又はそれ以上のハードブロック又はソフトブロックを含むことを特徴とし、該分子内ブロック間のα−オレフィン含量差が20モルパーセントに等しい又はそれより大きく、前記ブロック共重合体が溶融状態においてメソフェーズ分離し、該メソフェーズ分離したドメインの最小寸法が103nm〜300nmの範囲であり、前記ブロック共重合体が200〜1200nmのスペクトル範囲において15%以上のピーク反射率を示す、重合プロセスであって、
前記オレフィン重合触媒は以下の触媒A1〜A11:
A1:[N−(2,6−ジ(1−メチルエチル)フェニル)アミド)(2−イソプロピルフェニル)(α−ナフタレン−2−ジイル(6−ピリジン−2−ジイル)メタン)]ハフニウムジメチル、
A2:[N−(2,6−ジ(1−メチルエチル)フェニル)アミド)(2−メチルフェニル)(1,2−フェニレン−(6−ピリジン−2−ジイル)メタン)]ハフニウムジメチル、
A3:ビス[N,N’’’−(2,4,6−トリ(メチルフェニル)アミド)エチレンジアミン]ハフニウムジベンジル、
A4:ビス((2−オキソイル−3−(ジベンゾ−1H−ピロール−1−イル)−5−(メチル)フェニル)−2−フェノキシメチル)シクロヘキサン−1,2−ジイルジルコニウム(IV)ジベンジル、
A5:(ビス−(1−メチルエチル)(2−オキソイル−3,5−ジ(t−ブチル)フェニル)イミノ)ジルコニウムジベンジル、
A6:ビス−(1−(2−メチルシクロヘキシル)エチル)(2−オキソイル−3,5−ジ(t−ブチル)フェニル)イミノ)ジルコニウムジベンジル、
A7:(t−ブチルアミド)ジメチル(3−N−ピロリル−1,2,3,3a,7a−η−インデン−1−イル)シランチタンジメチル、
A8:(t−ブチルアミド)ジ(4−メチルフェニル)(2−メチル−1,2,3,3a,7a−η−インデン−1−イル)シランチタンジメチル、
A9:(t−ブチルアミド)ジ(4−メチルフェニル)(2−メチル−1,2,3,3a,8a−η−s−インダセン−1−イル)シランチタンジメチル、
A10:ビス(ジメチルジシロキサン)(インデン−1−イル)ジルコニウムジクロリド、及び
A11:ビス−(1−(2−メチルシクロヘキシル)エチル)(2−オキソイル−3(t−ブチル)フェニル)イミノ)ジルコニウムジベンジル、
からなる群から選択され、
前記可逆的連鎖移動剤は以下のSA1〜SA20:
SA1:ジエチル亜鉛(DEZ)、
SA2:ジ(i−ブチル)亜鉛、
SA3:ジ(n−ヘキシル)亜鉛、
SA4:トリエチルアルミニウム(TEA)、
SA5:トリオクチルアルミニウム、
SA6:トリエチルガリウム、
SA7:i−ブチルアルミニウム ビス(ジメチル(t−ブチル)シロキサン)、
SA8:i−ブチルアルミニウム ビス(ジ(トリメチルシリル)アミド)、
SA9:n−オクチルアルミニウム ジ(ピリジン−2−メトキシド)、
SA10:ビス(n−オクタデシル)i−ブチルアルミニウム、
SA11:i−ブチルアルミニウム ビス(ジ(n−ペンチル)アミド)
SA12:n−オクチルアルミニウム ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノキシド)、
SA13:n−オクチルアルミニウム ジ(エチル(1−ナフチル)アミド)、
SA14:エチルアルミニウム ビス(t−ブチルジメチルシロキシド)、
SA15:エチルアルミニウム ジ(ビス(トリメチルシリル)アミド)、
SA16:エチルアルミニウム ビス(2,3,6,7−ジベンゾ−1−アザシクロヘプタンアミド)、
SA17:n−オクチルアルミニウム ビス(2,3,6,7−ジベンゾ−1−アザシクロヘプタンアミド)、
SA18:n−オクチルアルミニウム ビス(ジメチル(t−ブチル)シロキシド、
SA19:エチル亜鉛(2,6−ジフェニルフェノキシド)、及び
SA20:エチル亜鉛(t−ブトキシド)
からなる群から選択される、重合プロセス。
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