JP6204373B2 - 相溶化剤としての官能化ブロック複合材料及び結晶性ブロック複合組成物 - Google Patents

相溶化剤としての官能化ブロック複合材料及び結晶性ブロック複合組成物 Download PDF

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Description

本発明は、官能化ブロック複合材料及び結晶性ブロック複合材料並びにそれらのポリマー相溶化剤としての用途に関する。
リサイクルは、特にポリマーのリサイクルの領域で、製品ライフサイクルにおいて増々重要な役割を担うようになってきた。多くの進歩にもかかわらず、未だに基本的に非相溶性の廃棄の流れにおいて困難な課題が残っている。例えば、カーペット産業は、織られた基布及び充填されたポリマーバッキングから表糸を除去することによって、廃棄の流れを分離する方法を開発した。これら分離は、完全なことは稀であり、相溶性ではないリサイクルされた材料の混合流を使用するという問題を残したままである。これら混合流は、典型的には、ナイロン6、ナイロン6,6、ホモポリマーポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、種々雑多なポリオレフィン(エチレン酢酸ビニル(EVA)等)、ポリウレタン、酢酸ビニルエマルジョン(VAE)、スチレンブロックコポリマー(SBC)及び他のタイプのラテックス、ポリエステル、並びにCaCO及び石炭フライアッシュなどの充填材を必然的に伴う。これら材料のいくつかの混合は、欧州特許第0719301 B1号に記載されている。同様な問題は、上記材料のより限定された混合物を有する人工芝競技場においても予想される。
米国特許第7,897,689号は、主成分オレフィンインターポリマーから誘導された官能化インターポリマーに関し、これは、エチレンなどの1つ又は複数のモノマー又はモノマーの混合物を1つ又は複数のコモノマーと重合し、特有な物理的特性を有するインターポリマー生成物を形成することで調製される。この官能化オレフィンインターポリマーは、2つ以上の異なる領域又はセグメント(ブロック)を含有し、特有な加工特性及び物理的特性を結果として生じる。
米国特許出願公開第US2010−0093942号は、アミン官能化、ヒドロキシ官能化、イミド官能化、無水物官能化、又はカルボン酸官能化ポリオレフィンポリマーからなる群から選択される少なくとも1つの官能化ポリオレフィンポリマーを伴う、極性及び/又は非極性ポリマーのポリオレフィン配合組成物に関する。更に開示されていることは、官能化ポリオレフィンポリマー並びにこのような組成物から調製される少なくとも1つの成分を含有する材料及び物品を製造するための方法である。
米国特許第7,622,529号は、相溶化剤としてのオレフィンインターポリマーに関し、これはエチレンなどの1つ又は複数のモノマー又はモノマーの混合物を1つ又は複数のコモノマーと重合し、特有な物理的特性を有するインターポリマー生成物を形成することで調製される。このオレフィンインターポリマーは、2つ以上の異なる領域又はセグメント(ブロック)を含有し、特有な加工特性及び物理的特性を結果として生じる。
国際公開第2011/041696号は、ブロック複合材料及びその耐衝撃性改良剤としての用途に関し、国際公開第2011/041698号は、軟質化合物中のブロック複合材料に関し、及び国際公開第2011/041699号は、熱可塑性加硫物中のブロック複合材料に関する。
本発明は、a)第1のポリマー、b)第2のポリマー、c)第3のポリマー、及びd)相溶化剤を含む組成物を提供し、本相溶化剤は、
(A)が、
i)プロピレン系結晶性ブロック及びエチレン/α−オレフィンブロックを含むブロックコポリマーと
ii)プロピレン系結晶性ポリマーと
iii)エチレン/α−オレフィンポリマーと、を含むブロック複合材料であり、及び
(B)は、少なくとも1つの官能化剤である、
(i)少なくとも(A)及び(B)から形成される官能化オレフィン系ポリマーであり、
且つ/又は
(A)が、
i)結晶性α−オレフィンブロック及び結晶性エチレンブロックを含むブロックコポリマーと、
ii)結晶性α−オレフィン系ポリマーと、
iii)結晶性エチレン系ポリマーと、を含む結晶性ブロック複合材料であり、及び
(B)が、少なくとも1つの官能化剤である、
(ii)少なくとも(A)及び(B)から形成された官能化オレフィン系ポリマーであり、
本組成物において、本第1、第2及び第3のポリマーは異なる。
CBC2についてのDSCプロファイルを示す図である。 CBC2のTREF分析を示す図である。 CBC2のHTLC分析を示す図である。 MAH‐g‐CBC2−4についてのIRスペクトルを示す図である。 MAH‐g‐CBC2−4についてのDSCプロファイルを示す図である。 MAH‐g‐CBC2−4についてのHTLC分析を示す図である。 イミド‐g‐CBC2−4についてのIRスペクトルを示す。 表8のPE/PP/PA配合物データについての靭性対弾性率を示す図である。 比較実施例L、比較実施例M及び実施例12についての後方散乱SEM画像を示す図である。 比較実施例N、比較実施例O、比較実施例Q及び実施例12についてのTEM画像を示す図である。 比較実施例S、比較実施例T及び実施例18についての後方散乱SEM画像を示す図である。 比較実施例S、比較実施例T及び実施例18のTEM画像を示す図である。
本発明は以下の発明を含む。
[1]
a)第1のポリマーと、
b)第2のポリマーと、
c)第3のポリマーと、
d)相溶化剤と、を含む組成物であり、
前記相溶化剤が、
i)少なくとも(A)及び(B)から形成される官能化オレフィン系ポリマーであり、
(A)が、
a.プロピレン系結晶性ブロックとエチレン/α−オレフィンブロックとを含むブロックコポリマーと、
b.プロピレン系結晶性ポリマーと、
c.エチレン/α−オレフィンポリマーと、を含むブロック複合材料であり、
(B)が、少なくとも1つの官能化剤であり、及び/又は
ii)少なくとも(A)及び(B)から形成される官能化オレフィン系ポリマーであり、
(A)が、
a.プロピレン系結晶性ブロックと結晶性エチレン系ブロックとを含むブロックコポリマーと、
b.プロピレン系結晶性ポリマーと、
c.結晶性エチレン系ポリマーと、を含む結晶性ブロック複合材料であり、
(B)が、少なくとも1つの官能化剤であり、
前記第1、第2及び第3のポリマーが異なる、組成物。
[2]
前記第1のポリマーが、ポリエチレンであり、前記第2のポリマーがポリプロピレンであり、前記第3のポリマーが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリアミドエステル及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[3]
前記相溶化剤が、ブロック複合材料を含み、前記官能化剤が、無水マレイン酸、過酸化物、及びアミンから選択される、[1]に記載の組成物。
[4]
前記相溶化剤が、結晶性ブロック複合材料を含み、前記官能化剤が、無水マレイン酸、過酸化物、及びアミンから選択される、[1]に記載の組成物。
[5]
前記相溶化剤が(i)であり、前記プロピレン系結晶性ブロック複合材料が、90モル%〜100モル%のプロピレンを含む、[1]に記載の組成物。
[6]
前記相溶化剤が(ii)であり、前記結晶性プロピレン系ブロック複合材料が、90モル%〜100モル%のプロピレンを含み、前記結晶性エチレン系ブロックが、0モル%と7モル%との間のコモノマー含量を有する、[1]に記載の組成物。
[7]
前記相溶化剤が(i)であり、前記官能化剤が、0.10重量%〜1.8重量%のグラフト化レベルの無水マレイン酸である、[1]に記載の組成物。
[8]
前記相溶化剤が(ii)であり、前記官能化剤が、0.10重量%〜1.8重量%のグラフト化レベルの無水マレイン酸である、[1]に記載の組成物。
本明細書の元素の周期表への全ての参照は、2003年にCRC Press,Inc.が公開し、著作権を保有する元素の周期表を参照するべきである。更に、族又は族(複数)に対するいずれの参照も、族を番号付けするためのIUPAC系を使用して、この元素の周期表において反映される族又は族(複数)に対する参照であるべきである。特に断らない限り、前後関係から暗示的であり、又は当該技術分野において通例である、全ての部及びパーセントは、重量を基準とする。米国特許プラクティスの目的のために、本明細書で参照されるあらゆる特許、特許出願、又は公開は、特に、合成技術、定義(本明細書に提供されているあらゆる定義と矛盾しない範囲で)、及び当該技術分野における一般的知識の開示に関して、本明細書によりその全体が参考として援用される(又は、それに相当する米国版もまた、参考として援用される)。
用語「ポリエチレン」は、エチレンのホモポリマー並びにそこでエチレンが少なくとも50モルパーセントを構成するエチレン及び1つ又は複数のC3〜8α−オレフィンのコポリマーを含む。
用語「ポリプロピレン」は、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレンなどのプロピレンのホモポリマー、並びにそこでプロピレンが少なくとも50モルパーセントを構成するプロピレンと1つ又は複数のC2,4〜8α−オレフィンとのコポリマーを含む。好ましくは、ポリマー中の少なくとも1つのブロック又はセグメント(結晶性ブロック)の複数の重合モノマー単位は、好ましくは少なくとも90モルパーセント、より好ましくは少なくとも93モルパーセント、最も好ましくは少なくとも95モルパーセントのプロピレンを含む。4−メチル−1−ペンテンなどの異なるα−オレフィンポリマーから主として生成されるポリマーも、同様に呼ばれる。
本明細書で使用する場合、用語「結晶性」とは、示差走査熱分析(DSC)又は等価な技術によって決定される、一次転移点又は結晶融点(Tm)を有するポリマー又はポリマーブロックを指す。この用語は、「半結晶性」と同義的に使用される。
用語「結晶化可能」とは、得られるポリマーが結晶性であるように重合させることが可能であるモノマーを指す。結晶性エチレンポリマーは、典型的には、限定されないが、0.89g/cc〜0.97g/ccの密度と、75℃〜140℃の融点を有する。結晶性プロピレンは、典型的には、限定されないが、0.88g/cc〜0.91g/ccの密度と、100℃〜170℃の融点を有する。
用語「非晶質」とは、結晶融点を欠くポリマーを指す。
用語「アイソタクティック」とは、13C−NMR分析により決定される、少なくとも70パーセントのアイソタクティックペンタッド分率を有するポリマーの繰り返し単位として定義される。「高度にアイソタクティック」とは、少なくとも90%のアイソタクティックペンタッド分率を有するポリマーとして定義される。
用語「ブロックコポリマー」又は「セグメント状ポリマー」とは、直線形に結合した2つ以上の化学的に区別される領域又はセグメント(「ブロック」と呼ばれる)を含むポリマー、すなわち重合された官能基に対して、ペンダント型又はグラフト型ではなく、端と端とで結合された(共有結合された)、化学的に区別される単位を含むポリマーを指す。好ましい実施形態では、ブロックは、そこに組み込まれるコモノマーの量又はタイプ、密度、結晶化度の量、結晶化度のタイプ(例えば、ポリエチレン対ポリプロピレン)、このような組成のポリマーに起因すると考えられる結晶子サイズ、立体規則性のタイプ(アイソタクティック又はシンジオタクティック)又は程度、位置規則性又は位置不規則性、長鎖分岐及び超分岐を含める分岐量、均質性、若しくは他の任意の化学的又は物理的特性が異なる。本発明のブロックコポリマーは、好ましい実施形態において、触媒(複数可)と組み合わせたシャトリング剤(複数可)の効果に起因する、ポリマー多分散(PDI又はMw/Mn)及びブロック長さ分布の双方の特有な分布に特徴がある。
用語「ブロック複合材料」とは、コモノマー含量が10モル%を超えかつ90モル%未満であり、好ましくは20モル%を超えかつ80モル%未満であり、最も好ましくは33モル%を超えかつ75モル%未満である重合単位の軟質コポリマー、硬質ポリマー(その中でモノマーが90モル%を超え、最大100モル%の量で、好ましくは93モル%を超え、最大100モル%の量で、より好ましくは95モル%を超え、最大100モル%の量で、最も好ましくは98モル%を超え、最大100モル%の量で存在する)、及びブロックコポリマー(好ましくは、軟質セグメント及び硬質セグメントを有するジブロックであり、このブロックコポリマーの硬質セグメントは、このブロック複合材料中の硬質ポリマーと本質的に同一の組成であり、このブロックコポリマーの軟質セグメントは、このブロック複合材料の軟質コポリマーと本質的に同一の組成である)を含むポリマーを指す。ブロックコポリマーは、直鎖又は分岐鎖であり得る。より具体的には、連続プロセスで製造する場合、このブロック複合材料は、1.7〜15の、好ましくは1.8〜3.5の、より好ましくは1.8〜2.2の、最も好ましくは1.8〜2.1のPDIを有することが望ましい。バッチプロセス又は半バッチプロセスで製造する場合、このブロック複合材料は、1.0〜2.9の、好ましくは1.3〜2.5の、より好ましくは1.4〜2.0の、最も好ましくは1.4〜1.8のPDIを有することが望ましい。このようなブロック複合材料は、例えば、全てが2011年4月7日に公開され、ブロック複合材料、これらを製造するためのプロセス及びこれらを分析する方法の説明に関して、参考として本明細書に援用される、米国特許出願公開第2011−0082257号、同第2011−0082258号及び同第2011−0082249号に記載されている。
用語「結晶性ブロック複合材料」(CBC)とは、結晶性エチレン系ポリマー(CEP)、結晶性αオレフィン系ポリマー(CAOP)、並びに結晶性エチレンブロック(CEB)及び結晶性αオレフィンブロック(CAOB)を有するブロックコポリマー含むポリマーを指し、ここでブロックコポリマーのCEBは、ブロック複合材料中のCEPと本質的に同一の組成であり、ブロックコポリマーのCAOBは、ブロック複合材料のCAOPと本質的に同一の組成である。更に、CEP及びCAOPの量の間の組成分割は、ブロックコポリマー中の対応するブロック間の組成分割と本質的に同様になる。ブロックコポリマーは、直鎖又は分岐鎖であり得る。より具体的には、対応のブロックセグメントのそれぞれは、長鎖分岐を含有することが可能であるが、ブロックコポリマーセグメントは、グラフト結合ブロック又は分岐ブロックを含有するものとは対照的に、実質的に直鎖である。連続プロセスで製造する場合、結晶性ブロック材料は、1.7〜15の、好ましくは1.8〜10の、好ましくは1.8〜5の、より好ましくは1.8〜3.5のPDIを有することが望ましい。このような結晶性ブロック複合材料は、例えば、全てが2010年6月21日に出願され、ブロック複合材料、これらを製造するためのプロセス及びこれらを分析する方法の説明に関して、参考として本明細書に援用される、米国仮特許出願第61/356978号、同第61/356957号及び同第61/356990号に記載されている。
CAOBとは、その中でモノマーが、90モル%を超える量で、好ましくは93モル%を超える量で、より好ましくは95モル%を超える量で、最も好ましくは96モル%を超える量で存在している、重合αオレフィン単位の高結晶性ブロックを指す。言い換えると、CAOB中のコモノマー含量は、10モル%未満、好ましくは7モル%未満、より好ましくは5モル%未満、最も好ましくは4モル%未満である。プロピレン結晶化度を備えるCAOBは、80℃以上である、好ましくは100℃以上である、より好ましくは115℃以上である、最も好ましくは120℃以上である対応する融点を有する。いくつかの実施形態では、CAOB複合材料は、全ての又は実質的に全てのプロピレン単位を含む。一方、CEBは、その中でコモノマー含量が10モル%以下、好ましくは0モル%と10モル%の間、より好ましくは0モル%と7モル%の間、最も好ましくは0モル%と5モル%の間である重合エチレン単位のブロックを指す。このようなCEBは、好ましくは75℃以上、より好ましくは90℃以上、及び100℃以上である対応する融点を有する。
「硬質」セグメントとは、その中でモノマーが90モル%を超える量で、好ましくは93モル%を超える量で、より好ましくは95モル%を超える量で、最も好ましくは98モル%を超える量で存在している重合単位の高結晶性ブロックを指す。言い換えると、硬質セグメント中のコモノマー含量は、最も好ましくは2モル%未満、より好ましくは5モル%未満、好ましくは7モル%未満、及び10モル%未満である。いくつかの実施形態では、硬質セグメントは、全ての又は実質的に全てのプロピレン単位を含む。一方、「軟質」セグメントは、その中でコモノマー含量が10モル%を超えかつ90モル%未満、好ましくは20モル%を超えかつ80モル%未満、最も好ましくは、33モル%を超えかつ75モル%未満である、重合単位の非晶質ブロック、実質的に非晶質ブロック又はエラストマーブロックを指す。
本発明のコポリマーを調製する上での使用に好適なモノマーとしては、あらゆる付加重合可能なモノマー(好ましくはあらゆるオレフィン又はジオレフィンモノマー、より好ましくはあらゆるα−オレフィン、最も好ましくはプロピレン)及び2個又は4個から20個の炭素を有する少なくとも1つの共重合可能なコモノマー、又は1−ブテン及び2個又は5個から20個の炭素を有する少なくとも1つの共重合可能なコモノマー、4−メチル−1ペンテン及び4個から20個の炭素を有する少なくとも1つの異なる共重合可能なコモノマーが挙げられる。好ましくは、本発明のコポリマーは、プロピレン及びエチレンを含む。ブロック複合材及び結晶性ブロック複合ポリマーのコモノマー含量は、あらゆる好適な技術を使用して、好ましくは核磁気共鳴(NMR)分光分析法に基づく技術を使用して測定され得る。
本発明のブロック複合材及び結晶性ブロック複合ポリマーは、好ましくは、付加重合条件下で、付加重合可能なモノマー又はモノマーの混合物を少なくとも1つの付加重合触媒、共触媒及び鎖シャトリング剤を含む組成物と接触させる工程を含むプロセスによって調製され、このプロセスは、安定状態の重合化条件下で作動する2つ以上の反応器内における、若しくはプラグ流重合化条件下で作動する反応器の2つ以上のゾーン内における、区別されたプロセス条件下で成長するポリマー鎖の少なくともいくつかの形成に特徴がある。好ましい実施形態では、本発明のブロック複合材料は、ブロック長さの最確分布を有するブロックポリマーの分画を含む。
本発明のブロック複合材料及び結晶性ブロック複合材料を製造する上で有用である好適なプロセスは、例えば、参考として本明細書に援用される、2008年10月30日に公開された、米国特許出願公開第2008/0269412号で見ることができる。特に、重合は、連続的重合として実行することが望ましく、そこで、触媒成分、モノマー、必要に応じて溶媒、アジュバント、スカベンジャー、及び重合助剤が、1つ又は複数の反応器又はゾーンに連続的に供給され、ポリマー生成物がそこから連続的に除去される連続的溶液重合が好ましい。この文脈で使用するような用語「連続的」及び「連続的に」の範囲内には、時間とともに全体のプロセスが実質的に連続するように、規則的又は不規則的な短い間隔における反応物の断続的添加及び生成物の除去が存在するプロセスが含まれる。更に、以前に説明したように、鎖シャトリング剤(複数可)は、第1の反応器又はゾーン内で、第1の反応器の出口又は出口の少し前で、若しくは第1の反応器又はゾーンと第2の又はいずれかの後続の反応器又はゾーンとの間を含める重合の間のいかなる箇所において添加されてもよい。モノマー、温度、圧力の差異若しくは連続配置された少なくとも2つの反応器又はゾーンの間の重合条件の差異のために、同一分子内のコモノマー含量、結晶化度、密度、立体規則度、位置規則性、若しくはその他の化学的又は物理的相違などの異なる組成のポリマーセグメントが、異なる反応器又はゾーンで形成される。各セグメント又はブロックのサイズは、連続的ポリマー反応条件によって決定され、これはポリマーサイズの最確分布であることが好ましい。
2つの反応器又はゾーン内において、結晶性エチレンブロック(CEB)及び結晶性αオレフィンブロック(CAOB)を有するブロックポリマーを製造する場合、第1の反応器又はゾーン内でCEBを製造し、第2の反応器又はゾーン内でCAOBを製造するか、又はCAOBを第1の反応器又はゾーン内で、CEBを第2の反応器又はゾーン内で製造することが可能である。新鮮な鎖シャトリング剤が添加される状態で、CEBを第1の反応器又はゾーン内で製造することはより有利である。CEBを製造している反応器又はゾーン内の増加したレベルのエチレンの存在は、典型的には、CAOBを製造しているゾーン又は反応器内よりもその反応器又はゾーン内での分子量が非常に高くなる。新鮮な鎖シャトリング剤は、CEBを製造している反応器又はゾーン内のポリマーのMWを減少させることによって、CEBとCAOBセグメントの長さの間の良好な全体的バランスをもたらすことになる。
連続配置された反応器又はゾーンを操作する場合、1つの反応器がCEBを製造し、もう一方の反応器がCAOBを製造するように、多様な反応条件を維持することが必要である。溶媒及びモノマーリサイクルシステムを通しての第1の反応器から第2の反応器(連続配置されている)までの又は第2の反応器から第1の反応器に戻るエチレンのキャリーオーバーは、最小限に留めることが好ましい。このエチレンを除去するための多くの可能な単位操作があるが、エチレンは高次αオレフィンよりもさらに揮発性であるために、1つの簡単な方法は、CEBを製造している反応器の流出物の圧力を低下させて、エチレンのフラッシュオフによるフラッシュ工程を通して未反応のエチレンの大部分を除去することである。より好ましいアプローチは、追加の単位操作を回避すること、並びにCEB反応器全体のエチレンの変換が100%に近づくように、高次αオレフィンに対してエチレンの非常に大きな反応性を用いることである。反応器中のモノマーの全体的な変換は、αオレフィンの変換を高レベル(90〜95%)で維持することによって制御することが可能である。
本発明で使用するために好適な触媒及び触媒前駆体としては、参考として本明細書に援用される、国際公開第2005/090426号で開示されている、特に20頁の30行から始まり53頁の20行まで開示されている金属錯体が挙げられる。好適な触媒は、米国特許出願公開第2006/0199930号、同第2007/0167578号、同第2008/0311812号、米国特許第7,355,089B2号、又は国際公開第2009/012215号(これらは、触媒についての参考として、本明細書に援用される)にも開示されている。
特に好ましい触媒は、以下の式の触媒である:
Figure 0006204373
式中、R20は、5〜20個の原子(水素を数えない)を有する芳香族又は不活性置換されている芳香族基、若しくはそれらの多価誘導体であり;
は、1〜20個の原子(水素を数えない)を有するヒドロカルビレン又はシラン基、若しくはそれらの不活性置換された誘導体であり;
は4族金属で、好ましくはジルコニウム又はハフニウムであり;
Gは、アニオン性、中性又はジアニオン性リガンド基、好ましくは、最大20個の原子(水素を数えない)を有するハロゲン化物、ヒドロカルビル又はジヒドロカルビルアミド基であり;
gはこのようなG基の数を示す1〜5の数字であり;並びに
結合及び電子供与性相互作用は、それぞれ線及び矢印で表わされている。
好ましくは、このような錯体は以下の式に相当する:
Figure 0006204373
式中、Tは、2〜20個の原子(水素を数えない)の二価の架橋基、好ましくは置換又は非置換のC3〜6アルキレン基であり;
Arは、出現ごとに独立して、6個から20個の原子(水素を数えない)のアリーレン基又はアルキル−若しくはアリール−置換アリーレン基であり;
は4族金属で、好ましくはハフニウム又はジルコニウムであり;
Gは、出現ごとに独立して、アニオン性、中性又はジアニオン性リガンド基であり;
gはこのようなX基の数を示す1〜5の数字であり;並びに
電子供与性相互作用は、矢印で表わされている。
前述の式の金属錯体の好ましい例は、以下の化合物を含む:
Figure 0006204373
式中、Mは、Hf又はZrであり;
Arは、C6〜20アリール又はその不活性置換された誘導体、特に3,5−ジ(イソプロピル)フェニル、3,5−ジ(イソブチル)フェニル、ジベンゾ−1H−ピロール−1−イル、又はアントラセン−5−イルであり;
は、出現ごとに独立して、C3〜6アルキレン基、C3〜6シクロアルキレン基、又はそれらの不活性置換された誘導体を含み;
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、最大50個の原子(水素を数えない)のヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、又はトリヒドロカルビルシリルヒドロカルビルであり;並びに
Gは、それぞれ独立して、ハロ、若しくは、最大20個の原子(水素を数えない)のヒドロカルビル若しくはトリヒドロカルビルシリルであり、又は2つのG基は共に、前述のヒドロカルビル又はトリヒドロカルビルシリル基の二価の誘導体である。
特に好ましいものは、以下の式の化合物である:
Figure 0006204373
式中、Arは3,5−ジ(イソプロピル)フェニル、3,5−ジ(イソブチル)フェニル、ジベンゾ−1H−ピロール−1−イル、又はアントラセン−5−イルであり;
21は、水素、ハロ、又はC1〜4アルキル、特にメチルであり;
は、プロパン−1,3−ジイル又はブタン−1,4−ジイルであり;並びに
Gはクロロ、メチル又はベンジルである。
その他の好適な金属錯体は、以下の式のものである:
Figure 0006204373
又は
Figure 0006204373
前述の多価ルイス塩基錯体は、4族金属の供給源及び中性多官能性リガンド供給源を伴う標準的金属化及びリガンド交換手法によって好都合に調製される。加えて、この錯体は、対応する4族金属のテトラアミド及びトリメチルアルミニウムなどのヒドロカルビル化剤から出発するアミド除去及びヒドロカルビル化プロセスの手段によっても調製され得る。他の技術も同様に使用され得る。これら錯体は、米国特許第6,320,005号、同第6,103,657号、同第6,953,764号並びに国際公開第02/38628号及び同第03/40195号などの開示から既知である。
好適な共触媒は、参考として本明細書に援用される、国際公開第2005/090426号に開示されているもの、特に54頁の1行から60頁の12行まで開示されているものである。
好適な鎖シャトリング剤は、参考として本明細書に援用される、国際公開第2005/090426号に開示されているもの、特に19頁の21行から20頁の12行まで開示されているものである。特に、好ましい鎖シャトリング剤は、ジアルキル亜鉛化合物である。
好ましくは、本発明のブロック複合ポリマーは、プロピレン、1−ブテン又は4−メチル−1−ペンテンと1つ又は複数のコモノマーを含む。好ましくは、本発明のブロック複合材料のブロックポリマーは、重合された形態で、プロピレンとエチレン及び/又は1つ又は複数のC4〜20α−オレフィンコモノマー、及び/又は1つ又は複数の追加の共重合可能なコモノマーを含むか、若しくはこれらは4−メチル−1−ペンテンとエチレン及び/又は1つ又は複数のC4〜20α−オレフィンコモノマーを含むか、あるいはこれらは1−ブテンとエチレン、プロピレン及び/又は1つ又は複数のC5〜20α−オレフィンコモノマー及び/又は1つ又は複数の追加の共重合可能なコモノマーを含む。追加の好適なコモノマーは、ジオレフィン、環状オレフィン、及び環状ジオレフィン、ハロゲン化ビニル化合物、及びビニリデン芳香族化合物から選択される。好ましくは、本発明のモノマーはプロピレンであり、本発明のコモノマーはエチレンである。本発明のポリマーブロックのいくつか又は全ては、プロピレン、1−ブテン又は4−メチル−1−ペンテンのコポリマーなどの非晶質の又は比較的非晶質のポリマー並びにコモノマー、特にエチレンとのプロピレン、1−ブテン又は4−メチル−1ペンテンのランダムコポリマーを含み、存在するならば、いずれかの残りのポリマーブロック(硬質セグメント)は、主として、重合形態でプロピレン、1−ブテン又は4−メチル−1−ペンテンを含むことが非常に望ましい。好ましくは、このようなセグメントは、高結晶性の又は立体特異性のポリプロピレン、ポリブテン又はポリ−4−メチル−1−ペンテンであり、特にアイソタクティックホモポリマーである。追加の好適なコモノマーは、ジオレフィン、環状オレフィン、及び環状ジオレフィン、ハロゲン化ビニル化合物、並びにビニリデン芳香族化合物から選択される。
コモノマーがエチレンである場合、これは、10モル%〜90モル%の量で、より好ましくは20モル%〜80モル%の量で、最も好ましくは33モル%〜75モル%の量で存在することが好ましい。好ましくは、本発明のコポリマーは、90モル%〜100モル%のプロピレンである硬質セグメントを含む。硬質セグメントは、90モル%を超える、好ましくは93モル%を超える、より好ましくは95モル%を超えるプロピレンであることが可能で、最も好ましくは98モル%を超えるプロピレンであることが可能である。このような硬質セグメントは、80℃以上である、好ましくは100℃以上である、より好ましくは115℃以上である、最も好ましくは120℃以上である対応する融点を有する。
いくつかの実施形態では、本発明のブロック複合材料は、以下に定義されるようなブロック複合指数(BCI)を有し、BCIは、0を超えるが約0.4未満であるか、又は約0.1〜約0.3である。他の実施形態では、BCIは、約0.4を超え、最大約1.0である。更に、BCIは、約0.4〜約0.7、約0.5〜約0.7、又は約0.6〜約0.9の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、BCIは、約0.3〜約0.9、約0.3〜約0.8の範囲、又は約0.3〜約0.7、約0.3〜約0.6、約0.3〜約0.5の範囲、若しくは約0.3〜約0.4の範囲である。他の実施形態では、BCIは、約0.4〜約1.0、約0.5〜約1.0の範囲、又は約0.6〜約1.0、約0.7〜約1.0、約0.8〜約1.0の範囲、若しくは約0.9〜約1.0の範囲である。
本発明のブロック複合材料及び結晶性ブロック複合材料は、100℃を超える、好ましくは120℃を超える、より好ましくは125℃を超える転移温度(Tm)を有することが好ましい。好ましくは、Tmは、100℃〜250℃、より好ましくは120℃〜220℃の範囲であり、更に好ましくは125℃〜220℃の範囲である。好ましくは、本発明のブロック複合材料及び結晶性ブロック複合材料のメルトフローレート(MFR)は、0.1〜1000dg/分、0.1〜50dg/分、0.1〜30dg/分、1〜12dg/分、1.1〜10dg/分、又は1.2〜8dg/分である。好ましくは、本発明のブロック複合材料又は結晶性ブロック複合材料の成分間の分割は、30/70〜70/30、40/60〜60/40、又は好ましくは50/50である。
更に好ましくは、本発明のブロック複合材料及び結晶性ブロック複合材料は、10,000〜約2,500,000の、好ましくは35,000〜約1,000,000の、より好ましくは50,000〜約300,000の、好ましくは50,000〜約200,000の重量平均分子量(Mw)を有する。
好ましくは、本発明のブロック複合ポリマーは、0.5〜95重量%の軟質コポリマーと、0.5〜95重量%の硬質ポリマーと、5〜99重量%のブロックコポリマーとを含む。より好ましくは、本発明のブロック複合ポリマーは、0.5〜79重量%の軟質コポリマーと、0.5〜79重量%の硬質ポリマーと、20〜99重量%のブロックコポリマーとを含み、より好ましくは、0.5〜49重量%の軟質コポリマーと、0.5〜49重量%の硬質ポリマーと、50〜99重量%のブロックコポリマーとを含む。重量パーセントは、ブロック複合材料の総重量を基準とする。軟質コポリマー、硬質ポリマー及びブロックコポリマーの重量パーセントの合計は100%に等しい。
好ましくは、本発明の結晶性ブロック複合ポリマーは、0.5〜95重量%のCEPと、0.5〜95重量%のCAOPと、5〜99重量%のブロックコポリマーとを含む。より好ましくは、本発明の結晶性ブロック複合ポリマーは、0.5〜79重量%のCEPと、0.5〜79重量%のCAOPと、20〜99重量%のブロックコポリマーとを含み、より好ましくは、0.5〜49重量%のCEPと、0.5〜49重量%のCAOPと、50〜99重量%のブロックコポリマーとを含む。重量パーセントは、結晶性ブロック複合材料の総重量を基準とする。CEP、CAOP及びブロックコポリマーの重量パーセントの合計は100%に等しい。
好ましくは、本発明のブロック複合材料のブロックコポリマーは、5〜95重量%の軟質ブロックと95〜5重量%の硬質ブロックとを含む。これらは、10重量%〜90重量%の軟質ブロックと90重量%〜10重量%の硬質ブロックを含んでもよい。より好ましくは、本発明のブロックコポリマーは、25重量%〜75重量%の軟質ブロックと75重量%〜25重量%の硬質ブロックを含み、なお更に好ましくは、これらは30重量%〜70重量%の軟質ブロックと70重量%〜30重量%の硬質ブロックを含む。
好ましくは、本発明の結晶性ブロック複合材料のブロックコポリマーは、5〜95重量%の結晶性エチレンブロック(CEB)と95〜5重量%の結晶性αオレフィンブロック(CAOB)とを含む。これらは、10重量%〜90重量%のCEBと90重量%〜10重量%のCAOBを含んでもよい。より好ましくは、本発明のブロックコポリマーは、25重量%〜75重量%のCEBと75重量%〜25重量%のCAOBを含み、なお更に好ましくは、これらは30重量%〜70重量%のCEBと70重量%〜30重量%のCAOBを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の結晶性ブロック複合材料は、以下に定義されるような結晶性ブロック複合指数(CBCI)を有し、CBCIは、0を超えるが約0.4未満であるか、又は約0.1〜約0.3である。他の実施形態では、CBCIは、約0.4を超え、最大約1.0である。いくつかの実施形態では、CBCIは、約0.1〜約0.9、約0.1〜約0.8、約0.1〜約0.7又は約0.1〜約0.6の範囲である。更にCBCIは、約0.4〜約0.7、約0.5〜約0.7、又は約0.6〜約0.9の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、CBCIは、約0.3〜約0.9、約0.3〜約0.8の範囲、又は約0.3〜約0.7、約0.3〜約0.6、約0.3〜約0.5の範囲、若しくは約0.3〜約0.4の範囲である。他の実施形態では、CBCIは、約0.4〜約1.0、約0.5〜約1.0の範囲、又は約0.6〜約1.0、約0.7〜約1.0、約0.8〜約1.0の範囲、若しくは約0.9〜約1.0の範囲にある。
本発明のいくつかの実施形態は、ポリエチレン、ポリαオレフィン、及びこれらの組み合わせである残部を伴って、98〜0.5重量%の結晶性ブロック複合材料及び/又はブロック複合材料を含んでいる組成物を含む。好ましくは、この組成物は、50〜0.5重量%のCBC及び/又はBC、より好ましくは15〜0.5重量%のCBC及び/又はBCを含む。
好ましい好適なBC及び/又はCBC樹脂(複数可)は、DSCによって測定される、少なくとも約50ジュール毎グラム(J/g)、より好ましくは少なくとも約70J/g、なおより好ましくは少なくとも約80J/g、最も好ましくは少なくとも約90J/gの融解熱値を有するであろう。
本発明のブロック複合材料及び結晶性ブロック複合材料は、例えばグラフト化、水素添加、ニトレン挿入反応、又は当業者に既知であるものなどの官能化剤を使用するその他の官能化反応によって修飾される。好ましい官能化は、遊離基メカニズムを使用するグラフト化である。特に、無水マレイン酸(MAH)のグラフト化については、グラフト化レベルは、好ましくは0.10重量%〜1.8重量%であり、0.5〜1.4%がより好ましく、0.7〜1.2%が最も好ましい。MAHグラフト結合CBC又はBCのイミドグラフト結合CBC又はBCへの変換については、この変換は、最高100%で、>50%であり、>70%がより好ましく、>90%が最も好ましい。好ましくは、官能化剤は、無水マレイン酸、過酸化物、及びアミンから選択される。
本発明のいくつかの組成物において、第1のポリマーはポリエチレンであり、第2のポリマーはポリプロピレンであり、第3のポリマーは、ポリアミド、ポリウレタン及びポリエステルからなる群から選択される。
いくつかの組成物は、ポリエチレンとポリプロピレンと、PA、PU及びPET、並びにこれらの組み合わせから選択される第3のポリマーである残部を伴って、98〜0.5重量%の結晶性ブロック複合材料を含む。好ましくは、本発明の組成物は、50〜0.5重量%のCBC、20重量%〜2重量%のCBC、又は15重量%〜0.5重量%のCBCを含む。
本発明のいくつかの組成物は、ポリエチレンとポリプロピレンと、PA、PU及びPET、並びにこれらの組み合わせから選択される第3のポリマーである残部を伴って、98〜0.5重量%のブロック複合材料を含む。好ましくは、本発明の組成物は、50〜0.5重量%のBC、20重量%〜2重量%のBC、より好ましくは15重量%〜0.5重量%のBCを含む。
いくつかの実施形態では、本発明のBC又はCBCは、ポリマーの総重量で、2重量%〜20重量%の量で存在し、ポリエチレンは5重量%〜85重量%の量で存在し、ポリプロピレンは5重量%〜40重量%の量で存在し、追加のポリマーは、5重量%〜50重量%の量で存在する。
クロム触媒(広いMWD)、チーグラー・ナッタ触媒(中程度のMWD)、又はメタロセン触媒又はポストメタロセン触媒(狭いMWD)のいずれかを使用する気相、溶液、又はスラリープロセスを介して製造されたものなどの高密度ポリエチレン(HDPE)又は直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を含むがこれらに限定されないあらゆるポリエチレンが使用され得る。更には、オートクレーブ又は管状反応器内のいずれかでの高圧遊離基重合を介して製造されたあらゆるLDPEホモポリマー又はコポリマーが使用されてもよい。本発明で使用されるポリエチレンは、0.87〜0.98g/cmの密度を有するHDPE又はLLDPEであってもよい。更にポリエチレンは、0.91〜0.94g/cmの密度範囲を有する低密度ポリエチレン(LDPE)ホモポリマーであってもよく、又は酢酸ビニル、α,β−エチレン性不飽和モノ−又はジカルボン酸、及びこれらの組み合わせ、グリシジルメタクリレート、アクリル酸エチル、又はアクリル酸ブチルなどの好適なコモノマーで共重合されてもよい。α,β−エチレン性不飽和モノ−又はジカルボン酸を含有するLDPEのコポリマーは、重合後プロセスにおいて、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属の金属イオン及び化合物、並びにこれらの組み合わせを使用して中和されてもよい。特定のカチオン供給源としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、セシウム、カルシウム、バリウム、マンガン、銅、亜鉛、スズ、希土類金属及びこれらの組み合わせの金属イオン及び化合物が挙げられるが、これらに限定されない。ポリエチレンは、190℃で1〜10のMIを有することができ、ポリマーの総重量を基準として5重量%〜40重量%の量で存在することができる。ポリエチレンはまた、商品名INFUSE(商標)OBCの商品名でDow Chemical Companyから入手可能なもの、並びに、例えば米国特許第7,608,668号及び同第7,858,706号に記載されているものなどのオレフィンブロックコポリマーであってもよい。
本発明で使用されるポリプロピレンポリマーは、当業者に既知のあらゆる手段を介して製造されるあらゆるポリプロピレンポリマー又はホモポリマーポリプロピレン、ポリプロピレンのランダムエチレン又はブテンのコポリマーなどのポリプロピレンポリマー配合物、若しくはホモポリマーポリプロピレン、又はゴム状エチレン−プロピレンコポリマーと組み合わせたエチレン及びプロピレンの結晶性ランダムコポリマーのいずれかを含有する衝撃改質ポリプロピレン配合物などのあらゆるポリプロピレンであってもよい。本発明のポリプロピレンは、230℃で1〜100のMFRを有することができ、ポリマーの総重量を基準として、5重量%〜40重量%の量で存在することができる。ポリプロピレンポリマーの立体規則性は、アイソタクティック、シンジオタクティック、又はアタクティックであり得る。
第3のポリマーとしては、ポリウレタン、ポリアミド、及びポリエステル並びにこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。好適なポリアミドとしては、ポリカプロラクタム(ナイロン6)(好ましくは、1.14g/ccの密度及び20000g/モル〜30,000g/モルのMwを有するもの)などの脂肪族ポリアミド;ポリ(ヘキサメチレンアジパミド)(ナイロン6,6)(好ましくは、1.14g/ccの密度及び12000g/モル〜20000g/モルのMwを有するもの);ポリ(ヘキサメチレンセバカミド;及び芳香族ポリアミド(又はポリアラミド)が挙げられるが、これらに限定されない。好適なポリエステルとしては、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)(ポリ(エチレン2,6−ナフタレート)及びポリエチレンイミン(PEI)が挙げられるが、これらに限定されない。好適なポリウレタン(PU)として、少なくとも1つのイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネートなどの少なくとも1つのポリオールを有するポリイソシアネートのポリプロピレングリコールとの反応生成物を含む。
第3のポリマーは、ポリエーテル、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリアミドエステル及びこれらの組み合わせからなる群からも選択されることが可能である。
第1、第2又は第3のポリマーのいずれかは、表糸及びバッキング材料を含めるカーペット材料由来のもの、人工芝又は消費後のリサイクル材料などの供給源及び自動車から得た様々なポリマー源を含めるが、これらに限定されないリサイクルされたポリマーから誘導することができる。本発明の組成物は、限定されないが、フィルム、発泡体、成形品並びにワイヤ及びケーブル用途などの用途で使用することができる。
スリップ剤、ブロック防止剤、可塑剤、酸化防止剤、UV安定化剤、着色剤又は顔料、充填剤、潤滑剤、曇り防止剤、流動助剤、カップリング剤、架橋結合剤、核形成剤、界面活性剤、溶媒、防燃剤、帯電防止剤、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、ポリマー組成物中で使用することができる任意の添加剤などの添加剤が本発明の組成物に添加されてもよい。
試験法
MFR:メルトフローレートは、ASTM D 1238、条件230℃/2.16kgに従って測定する。
DSC:示差走査熱量分析は、結晶性ブロック及びブロック複合材料の融解熱などを測定するために使用し、RCS冷却付属装置及びオートサンプラーを装備したTA装置Q1000 DSCで実行する。50ml/分の窒素のパージガス流を使用する。試料を薄膜状にプレスし、プレス内で約190℃にて溶融し、次いで室温(25℃)まで空冷する。次いで約3〜10mgの材料を切断し、正確に秤量し、軽量アルミニウムのパンに配置し(約50mg)、次いで圧着する。試料の熱挙動を以下の温度プロファイルで検討する:この試料を190℃に急速に加熱し、3分間恒温に保持して、以前のあらゆる熱履歴を除去する。次いで、この試料を10℃/分の冷却速度で−90℃まで冷却し、−90℃で3分間保つ。次いで、この試料を10℃/分の加熱速度で190℃に加熱する。冷却及び第2の加熱曲線を記録する。CBC及び特定のBC樹脂の融合熱については、本分野の当業者に既知であり通常実行されているように、計算のためのベースラインを、融解の開始前の平坦な最初の部分(典型的には、このタイプの材料については、約−10〜約20℃の範囲)から引いて、第2の加熱曲線についての融解終点まで延ばす。
MAHグラフト化レベル
ポリマーペレットを150℃の真空オーブン内で1.5時間にわたって乾燥する。このペレットを、Carver油圧プレスを使用して(周辺温度において、3000lbの圧力下で190℃にて30秒間)、フィルムに成型する。3ミルの厚さの膜を、下部レベルのプラテンセットにプレートを移すことによって周辺温度で冷却する。IRスペクトルを、Nicolet 6700 FTIRを使用して収集する。FTIRスペクトルを、水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAOH)滴定に対して較正された方法を使用して各試料中のg−MAHのレベルを決定するために使用したg‐MAHの重量%を、以下の通り、2751cm−1の高さに対する、無水物のカルボニルストレッチに相当する約1790cm−1におけるピークの高さの比から決定した。
Figure 0006204373
TBAOH滴定については、1〜2gの乾燥樹脂を、撹拌ホットプレート上で試料を100℃に加熱することによって、150mLのキシレン中に溶解した。溶解時に、指示薬としてブロモチモールブルーの10滴を使用して、1:1トルエン/メタノール中の0.025NのTBAOHで、試料を熱い間に滴定した。溶液が青色に変化したときを、終点として記録する。
シラングラフト化レベル分析
約3.0gのペレットを予め洗浄した2ドラムのポリエチレンバイアル中に移すことによって、二重測定試料を調製する。あらゆる残留する、揮発性の、又は表面シランを除去するために、試料を真空オーブン内で140℃にて20分間、減圧ストリッピングする。二重のSi標準溶液をそれらのNISTでトレース可能な標準溶液から調製し、同じバイアルに移す。純水を使用して、標準溶液を試料と同様な容量まで希釈する。水のブランク試料も調製する。次いで、試料、標準溶液及びブランク溶液をSiについて分析する。具体的には、250kWの反応器電力で3分間にわたって照射を行う。待機時間は9分であり、HPGe検出器セットを使用する計測時間は270秒である。Canberraソフトウェア及び比較法を使用して、Si濃度をppmで計算する。典型的不確実性は、2%〜5%(相対的)の範囲であり、検出限界は100ppm未満である。ビニルトリメトキシシランのみを用いてグラフト化が行われると仮定して、化学量論を用いてビニルトリメトキシシラン含量を逆算する。
引張特性
引張特性測定については、Carver油圧プレスを使用して(周辺温度において、6000lbにて6分間)、試料を70ミルの厚さのプラーク(5インチ×5インチ)に圧縮成形する。次いでプラークを、30000lbの力をかけて、プレス内で15℃/分で50℃まで冷却する。単軸張力における応力歪み挙動を、ASTM D1708マイクロテンシル試験片を使用して測定する。試験片は、ASTM D1708で特定化される寸法の立体構造で、プラークから打抜く。試料のゲージ長さは22mmであり、試料を23℃で、(最初のガージ長さの)554%(分−1)でインストロン試験機を使用して伸長させる。引張特性を、5つの試験片の平均で記録する。
13 C核磁気共鳴(NMR)
試料を、約2.7gのテトラクロロエタン−d2/オルトジクロロベンゼンの50/50の混合物(クロムアセチルアセトネート(弛緩剤)中0.025Mである)を、10mmのNMRチューブ内の0.21gの試料に添加することによって調製する。この試料を、チューブ及びその内容物を150℃に加熱することによって溶解し、均質化する。Bruker Dual DUL高温CryoProbeを装備したBruker 400 MHz分光光度計を使用して、データを取得する。1データファイル毎に320の過渡数、7.3秒のパルス繰返し時間遅延(6秒の遅延+1.3秒の採取時間)、90度のフリップ角、及び125℃の試料温度を使用する逆ゲート付きデカップリングを使用して、データを取得する。全ての測定は、ロックモードにおいて非回転試料で行う。加熱した(130℃)NMR試料交換機に挿入する前に、試料を迅速に均質化し、データ取得前にプローブ内で15分間、熱平衡させる。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
この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装置のいずれかから構成される。このカラム及びカルーセルの区画は、140℃で操作される。3つのPolymer Laboratories 10ミクロン Mixed−Bカラムを使用する。溶媒は1,2,4−トリクロロベンゼンである。試料を、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する50ミリリットルの溶媒中に0.1グラムのポリマーの濃度で調製する。試料は、160℃で2時間にわたって軽く撹拌することによって調製する。用いられる注入容積は100マイクロリットルであり、流速は1.0ml/分である。GPCカラムセットの補正を、個々の分子量の間の少なくとも10の隔たりがある6つの「カクテル」混合物で準備した、580〜8,400,000に及ぶ分子量を有する、21個の狭い分子量分布のポリスチレン標準物質で行う。この標準物質は、Polymer Laboratories(シュロップシャー州、英国)から購入する。ポリスチレン標準物質は、分子量1,000,000以上については、50ミリリットルの溶媒中に0.025グラムで調製し、分子量1,000,000未満については50ミリリットルの溶媒中に0.05グラムで調製する。このポリスチレン標準物質は、穏やかに撹拌しながら80℃で30分間溶解する。狭い標準物質混合物を最初に行い、分解を最小にするために最も高い分子量の成分から低いものへと順番に行う。ポリスチレン標準物質ピーク分子量を、以下の式を用いてポリエチレン分子量に変換する(Williams及びWard著、J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968年)に記載のとおり):Mポリプロピレン=0.645(Mポリスチレン)。プロピレン等量分子量計算は、Viscotek TriSECソフトウェア バージョン3.0を使用して実行する。
急速温度昇温溶離分画(F−TREF)
F−TREF分析において、分析される本発明の組成物を、オルト−ジクロロベンゼン中に溶解し、温度を30℃までゆっくりと低下させることによって(好ましくは0.4℃/分の速度で)、不活性支持体(ステンレス鋼ショット)を含有するカラム内で結晶化させる。このカラムは赤外検出器を装備している。次いで、溶出溶媒(o−ジクロロベンゼン)の温度を30℃から140℃までゆっくりと上昇させることにより(好ましくは、1.5℃/分の速度で)、結晶化ポリマー試料をカラムから溶出させることによって、F−TREFのクロマトグラム曲線を作成する。
高温液体クロマトグラフィー(HTLC)
米国特許第8,076,147号及び米国特許出願公開第2011−152499号(両者は、参考として、本明細書に援用される)に開示されている方法に従って、HTLCを実行する。試料は、以下に記載されている手順によって分析される。
Waters GPCV2000高温SECクロマトグラフを、HT−2DLC機器装備を構築するために再構成した。2つのShimadzu LC−20ADポンプを、GPCV2000内のインジェクタ弁に二連ミキサーを通して接続した。第1の寸法(D1)のHPLCカラムを、インジェクタと10個のポートの切換弁(Valco Inc.)との間に接続した。第2の寸法(D2)のSECカラムを10個のポートの弁とLS(Varian Inc.)、IR(濃度及び組成)、RI(屈折率)、及びIV(固有粘度)検出器との間に接続した。RI及びIVは、GPCV2000内に内蔵された検出器であった。IR5検出器は、PolymerChar(バレンシア、スペイン)によって提供された。
カラム:D1カラムは、Thermo Scientificから購入した高温Hypercarbグラファイトカラム(2.1×100mm)であった。D2カラムは、Varianから購入したPLRapid−Hカラム(10×100mm)であった。
試薬:HPLC用トリクロロベンゼン(TCB)は、Fisher Scientificから購入した。1−デカノール及びデカンはAldrichから購入した。2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(Ionol)もまたAldrichから購入した。
試料調製:0.01〜0.15gのポリオレフィン試料を、10mL Watersオートサンプラーバイアル中に配置した。その後、200ppmのIonolを含む1−デカノール又はデカンのいずれか7mLをバイアルに加えた。試料バイアルにヘリウムを約1分間散布した後に、この試料バイアルを、160℃に温度設定した加熱したシェーカー上に置いた。この温度で2時間振蕩することによって、溶解を行った。次いでバイアルを注入用のオートサンプラーに移した。溶媒の熱膨張のために、溶液の実際の容積は7mLを超えたことに留意されたい。
HT−2DLC:D1の流速は0.01mL/分であった。移動相の組成は、実施の最初の10分間は、100%の弱い溶出液(1−デカノール又はデカン)であった。次いで、この組成を、489分間で60%の強い溶出液(TCB)に増加させた。データを、生(raw)クロマトグラムの持続時間として489分間にわたって収集した。10個のポートの弁を3分毎に切り替え、489/3=163個のSECクロマトグラムを得た。489分間のデータ取得時間後に、次の実施用に、実施後勾配を使用してカラムを洗浄し平衡化した。
洗浄工程:
1.490分:フロー=0.01分;//0.01mL/分の一定流速を0分から490分まで維持する。
2.491分:フロー=0.20分;//0.20mL/分に流速を増加させる。
3.492分:%B=100;//移動相組成を100%TCBに増加させる。
4.502分:%B=100;2mLのTCBを使用してカラムを洗浄する。
平衡化工程:
5.503分:%B=0;//移動相組成を100%の1−デカノール又はデカンに変更する。
6.513分:%B=0;//2mLの弱い溶出液を使用して、カラムを平衡化させる。
7.514分:流速=0.2mL/分;//0.2mL/分の一定流速を491分から514分まで維持する。
8.515分:流速=0.01mL/分;流速を0.01mL/分に下げる。
工程8の後に、流速及び移動相組成は、実施勾配の最初の条件と同一であった。
D2の流速は、2.51mL/分であった。2つの60μLのループを10個のポートの切換弁上に装着した。D1カラムからの30μLの溶出液を、弁のいずれかのスイッチを使用して、SECカラムに充填した。
IR、LS15(15°における光散乱シグナル)、LS90(90°における光散乱シグナル)、及びIV(固有粘度)シグナルを、SS420Xアナログ−デジタル変換ボックスを通して、EZChromによって収集した。このクロマトグラムをASCIIフォーマットでエクスポートし、データ整理のための自作(home−written)のMATLABソフトウェアにインポートした。ポリマー組成と保持容積(分析されている本発明のブロック複合材料中に含まれる硬質ブロック及び軟質ブロックに類似する性質であるポリマーの)の適切な較正曲線を使用する。較正ポリマーは、分析時に関心の組成物をカバーするために、組成(分子量及び化学組成の双方で)で狭く、適切な分子量範囲にわたるべきである。生データの分析は、以下の通りに計算され、溶出容積の関数として、あらゆるカットのIRシグナル(このカットの全IR SECクロマトグラムからの)をプロットすることによって、第1の寸法のHPLCクロマトグラムを再構成した。IR対D1溶出容積を全IRシグナルによって正規化し、D1溶出容積プロットに対比する重量分率プロットを得た。IRメチル/尺度比を、再構成されたIR尺度及びIRメチルクロマトグラムから得た。SEC実験から得たメチル/尺度に対比するPPの重量%(NMRによる)の較正曲線を使用して、この比率を組成に変換した。MWを再構成されたIR尺度及びLSクロマトグラムから得た。PE標準物質を使用するIR及びLS検出器の較正後に、この比率をMWに変換した。
単離PPの重量%は、単離ピーク及び組成較正曲線によって求められた保持容積に基づいて、硬質ブロック組成に相当する面積として測定する。
キシレン可溶性分画分析
秤量した樹脂を、2時間にわたって還流条件下で、200mlのo−キシレン中に溶解する。次いでこの溶液を温度制御水浴中で25℃に冷却し、キシレン不溶性(XI)分画の結晶化を可能にする。一旦溶液が冷却され不溶性分画が溶液から沈殿すると、キシレン可溶性(XS)分画のキシレン不溶性分画からの分離を、濾紙を通しての濾過により行う。残留するo−キシレン溶液を濾液から蒸発させる。XS及びXI分画の双方を、100℃の真空オーブン内で60分間乾燥させて、その後秤量する。
軟質ブロックポリマーの溶液結晶化温度が、室温よりも高い場合、分画化工程を、軟質ブロック結晶化温度よりも高いが、硬質ブロック結晶化温度よりも低い10〜20℃の温度で行うことが可能である。分離温度は、参考文献「TREF and CRYSTAF technologies for Polymer Characterization」、Encyclopedia of Analytical Chemistry、2000年発行、8074〜8094頁に記載されている、TREF又はCRYSTAF測定によって求めることが可能である。この分画化は、Preparatory mc(Polymer Char(ヴァレンシア、スペイン)から入手可能)などの研究室用加熱溶解及び濾過装置又は分画化装置で行うことが可能である。
ブロック複合指数の概算
エチレン及びプロピレンから誘導されるブロック複合材料について、不溶性分画は、このポリマーが単純にiPPホモポリマー及びEPコポリマーの配合物である場合には存在しない、認識し得る量のエチレンを含有するであろう。この「余分なエチレン」を説明するために、質量収支計算を実行し、キシレン不溶性及び可溶性分画の量並びにこの分画のそれぞれに存在するエチレンの重量%から、ブロック複合指数を推定することが可能である。
等式1による各分画からのエチレンの重量%の総和は、(このポリマー中の)エチレンの全重量%をもたらす。この質量収支式は、二成分ブレンド中の、又は三成分、又はn−成分ブレンドまで拡大された各成分の量を定量化するために使用することも可能である。
Figure 0006204373
式2〜4を適用して、不溶性分画中に存在する軟質ブロック(余分なエチレンの供給源を提供している)の量を計算する。式2の左側の不溶性分画のCの重量%を置き換えることで、式3及び4を使用して、iPP硬質ブロックの重量%及びEP軟質ブロックの重量%を計算することができる。EP軟質ブロック中のエチレンの重量%は、キシレン可溶性分画中のエチレンの重量%に等しいように設定されることに留意されたい。iPPブロック中のエチレンの重量%は0に設定されるか、又はそのDSC融点又はその他の組成物の測定結果から既知である場合は、その値を設定することができる。
Figure 0006204373
不溶性分画中に存在する「追加の」エチレンを計算した後に、EPコポリマーを不溶性分画中に存在するようにさせる唯一の方法として、EPポリマー鎖は、iPPポリマーブロックに連結させねばならない(そうでなければ、EPポリマーはキシレン可溶性分画中に抽出されてしまう)。したがって、iPPブロックが結晶化する場合、このことはEPブロックが可溶化することを防止する。
ブロック複合指数を推定するために、各ブロックの相対量を考慮に入れねばならない。これを概算するために、EP軟質及びiPP硬質との間の比を用いる。EP軟質ポリマーとiPP硬質ポリマーとの間の比は、このポリマーで測定された全エチレンの質量収支から式2を使用して計算することが可能である。あるいは、これは、重合時のモノマー及びコモノマー消費の質量収支から推定することも可能である。iPP硬質ポリマーの重量分率及びEP軟質ポリマーの重量分率が式2を使用して計算され、iPP硬質ポリマーがエチレンを含有しないことを想定する。EP軟質ポリマーのエチレンの重量%は、キシレン可溶性分画中に存在するエチレンの量である。
例えば、iPP−EPブロック複合材料が47重量%のCの全体のエチレン含量を含有し、67重量%のCを有するEP軟質ポリマー及びエチレン含有量がゼロであるiPPホモポリマーを製造するための条件下で製造される場合、EP軟質及びiPP硬質の量は、(式3及び4を使用して計算される通りに)それぞれ70重量%及び30重量%である。EPの割合が70重量%であり、iPPの割合が30重量%であるならば、EP対iPPブロックの相対比は、2.33:1として表すことが可能である。
したがって、当業者がポリマーのキシレン抽出を行い、40重量%の不溶性及び60重量%の可溶性分画を回収するならば、これは予想外の結果であり、これはブロックコポリマーの分画が存在するという結論を導くことになる。続いて、不溶性分画中のエチレン含量が25重量%のCであると測定するならば、式2〜4は、この追加的なエチレンを考慮するよう解くことができ、37.3重量%のEP軟質ポリマー及び62.7重量%のiPP硬質ポリマーが不溶性分画中に存在するという結果をもたらす。
不溶性分画が37.3重量%のEPコポリマーを含有するために、これは、2.33:1のEP:iPPブロック比に基づいて、更なる16重量%のiPPポリマーに結合されるべきである。このことは、53.3重量%であるべき不溶性分画中のジブロックの推定量をもたらす。(未分画の)ポリマー全体については、この組成は、21.3重量%のiPP−EPジブロック、18.7重量%のiPPポリマー、及び60重量%のEPポリマーとして説明される。用語ブロック複合指数(BCI)とは、100%で割ったジブロックの重量パーセント(すなわち、重量分率)に等しいものとして本明細書で定義される。ブロック複合指数の値は、0〜1に及ぶことが可能であり、1は、100%のジブロックに等しく、0は従来の配合物又はランダムコポリマーなどの材料を示す。上記の例については、本発明のブロック複合材料についてのブロック複合指数は、0.213である。不溶性分画については、BCIは0.533であり、可溶性分画については、BCIは、0の値に割り当てられる。
総ポリマー組成及び硬質及び軟質ブロックの組成を推定するために使用される分析測定値における誤差からなる概算に依存して、ブロック複合指数の計算値において5〜10%の間の相対誤差が可能である。このような概算は、DSC融点、NMR分析、又はプロセス条件から測定したiPP硬質ブロック中のC2の重量%及びキシレン可溶性の組成から、又はNMRによって、若しくは軟質ブロックのDSC融点(検出される場合は)によって推定されたとおり、軟質ブロック中のC2の平均重量%を含む。全体的には、ブロック複合指数計算は、不溶性分画中に存在する「追加的」エチレンの予想外の量を合理的に説明するが、EPコポリマーを不溶性分画中に存在させるための唯一の方法として、EPポリマー鎖は、iPPポリマーブロックに連結させねばならない(そうでなければ、EPポリマーはキシレン可溶性分画中に抽出されてしまう)。
結晶性ブロック複合指数(CBCI)の概算
結晶性ポリプロピレンから構成されるCAOP及びCAOB並びに結晶性ポリエチレンから構成されるCEP及びCEBを有する結晶性ブロック複合材料は、従来の手段によっては分画化されることができない。溶媒又は温度分画化に基づく技術、例えば、キシレン分画化、溶媒/非溶媒分離、温度上昇溶出分画化、又は結晶化溶出分画化は、CEB及びCAOBがそれぞれCEP及びCAOPと共結晶化するために、ブロックコポリマーを解析することは不可能である。しかしながら、混合溶媒/非溶媒及びグラファイト状カラムの組み合わせを使用してポリマー鎖を分離する高温液体クロマトグラフィーなどの方法を使用して、ポリプロピレン及びポリエチレンなどの結晶性ポリマー種は、互いから及びブロックコポリマーから分離することが可能である。
結晶性ブロック複合材料については、単離PPの量は、このポリマーが、iPPホモポリマー(この例ではCAOP)及びポリエチレン(この場合、CEP)の単純な配合物である場合よりも少ない。結果的に、このポリエチレン分画は、このポリマーがiPPとポリエチレンとの単純な配合物である場合、さもなければ存在することがない、認識し得る量のプロピレンを含有する。この「余分なプロピレン」を明らかにするために、HPLCによって分離される、ポリプロピレン及びポリエチレン分画の量並びにこの分画のそれぞれにおいて存在するプロピレンの重量%から結晶性ブロック複合指数を推定するために、質量収支計算を実行することが可能である。結晶性ブロック複合材料中に含まれるポリマーとしては、iPP−PEジブロック、未結合iPP、及び未結合PEが挙げられ、個々のPP又はPE成分は、それぞれ少量のエチレン又はプロピレンを含有することが可能である。
結晶性ブロック複合材料の組成
式1によるポリマー中の各成分からのプロピレンの重量%の総和は、(全ポリマーの)のプロピレンの全重量%をもたらす。この質量収支式は、ジブロックコポリマー中に存在するiPP及びPEの量を定量化するために使用することが可能である。この質量収支式は、二成分配合物中の、又は三成分中、あるいはn−成分配合物中まで拡大して、iPP及びPEの量を定量化することも可能である。結晶性ブロック複合材料については、iPP又はPEの全体量は、ジブロック中に存在するブロック並びに未結合iPP及びPEポリマー中に含まれる。
Figure 0006204373
式中、
PP=ポリマー中のPPの重量分率
PE=ポリマー中のPEの重量分率
wt%C3PP=PP成分又はブロック中のプロピレンの重量パーセント
wt%C3PE=PE成分又はブロック中のプロピレンの重量パーセントである。
プロピレン(C3)の全体の重量%は、全ポリマー中に存在するC3の総量を表す13CNMR又はいくつかのその他の組成測定から求めることが好ましい。iPPブロック中のプロピレンの重量%(wt%C3PP)は、100に設定されるか、又はそのDSC融点、NMR測定値、又はその他の組成推定値から知られている場合は、この値をその位置に置くことが可能である。同様に、PEブロック中のプロピレンの重量%(wt%C3PE)は、100に設定されるか、又はそのDSC融点、NMR測定値、又はその他の組成推定値から知られている場合は、この値をその位置に置くことが可能である。
結晶性ブロック複合材料中のPEに対するPPの比の計算
式1に基づいて、ポリマー中に存在するPPの全重量分率を、ポリマー中で測定された総C3の質量収支から式2を使用して計算することが可能である。あるいは、これは、重合時のモノマー及びコモノマー消費の質量収支から推定することも可能である。全体的に、これは、PP及びPEが未結合成分中に存在しているか又はジブロック成分中に存在しているかに無関係に、ポリマー中に存在するPP及びPEの量を表す。従来の配合物については、PPの重量分率及びPEの重量分率は、存在するPP及びPEポリマー個々の量に一致する。結晶性ブロック複合材料については、PEに対するPPの重量分率の比が、この統計的ブロックコポリマー中に存在するPPとPEとの間の平均ブロック比とも一致すると考えられる。
Figure 0006204373
式中、
PP=全ポリマー中に存在するPPの重量分率、
wt%C3PP=PP成分又はブロック中のプロピレンの重量パーセント、
wt%C3PE=PE成分又はブロック中のプロピレンの重量パーセントである。
結晶性ブロック複合材料中のジブロックの量の概算
式3〜5を適用して、HTLCにより求められる単離PPの量を使用し、ジブロックコポリマー中に存在するポリプロピレンの量を求める。HTLC分析において最初に単離された又は分離された量は、「未結合PP」を表し、その組成は、ジブロックコポリマー中に存在するPP硬質ブロックを表している。式3の左側の全ポリマーのC3の全重量%を置き換えることによって、並びにPPの重量分率(HTLCから単離された)及びPEの重量分率(HTLC)を式3の右側に入れることによって、式4及び5を使用して、PE分画中のC3の重量%を計算することが可能である。PE分画は、未結合PPから分離された分画として説明され、ジブロック及び未結合のPEを含有する。単離PPの組成は、以前に記載したとおり、iPPブロック中のプロピレンの重量%と同一であると推測される。
Figure 0006204373
式中、
PP単離=HPLCから得た単離PPの重量分率、
PE−分画=ジブロック及び未結合のPEを含有する、HPLCから分離したPEの重量分率、
w%C3PP=PP中のプロピレンの重量%であり、これはPPブロック中及び未結合PP中に存在するプロピレンの同一量でもある、
wt%C3PE−分画=HTLCによって分離されたPE分画中のプロピレンの重量%、
wt%C3全体=全ポリマー中のプロピレンの全重量%である。
HTLCから得たポリエチレン分画中のC3の重量%の量は、「未結合ポリエチレン」中に存在する量よりも高い、ブロックコポリマー中に存在するプロピレンの量を表している。
ポリエチレン分画中に存在する「追加的」プロピレンを説明するために、PPをこの分画中に存在させるための唯一の方法は、PPポリマー鎖がPEポリマー鎖に連結されねばならないことである(そうでなければ、PPポリマーは、HTLCによって分離されたPP分画によって単離されている)。したがって、PPブロックは、PE分画が分離されるまで、PEブロックにより吸着されたままである。
ジブロック中に存在するPPの量は、式6を使用して計算される。
Figure 0006204373
式中、
wt%C3PE−分画=HTLCによって分離されたPE分画中のプロピレンの重量%(式4)、
wt%C3PP=PP成分又はブロック中のプロピレン重量%(以前に定義)、
wt%C3PE=PE成分又はブロック中のプロピレンの重量%(以前に定義)、
PP−ジブロック=HTLCによるPE分画で分離されたジブロック中のPPの重量分率である。
このPE分画中に存在するジブロックの量は、PEブロックに対するPPブロックの比が全ポリマー中に存在するPEに対するPPの全体比と同一であると想定することによって概算することが可能である。例えば、全ポリマー中のPEに対するPPの全体比が1:1である場合、この時、ジブロック中のPEに対するPPの比も1:1であると想定される。したがって、PE分画中に存在するジブロックの重量分率は、2を乗じられたジブロック中のPPの重量分画(WPP−ジブロック)であると考えられる。これを計算するための別の方法は、ジブロック中のPPの重量分率(WPP−ジブロック)を全ポリマー中のPPの重量分率で割ることによるものである(式2)。
全ポリマー中に存在するジブロックの量を更に推定するために、PE分画中で見積もられたジブロックの量は、HTLCから測定されたPE分画の重量分率で乗ぜられる。
結晶性ブロック複合指数を推定するために、ブロックコポリマーの量が、式7によって求められる。CBCIを推定するために、式6を使用して計算されたPE分画中のジブロックの重量率が、PPの全重量分率で割られ(式2で計算されるように)、その後、PE分画の重量分率で乗ぜられる。このCBCIの値は、0〜1に及ぶことが可能であり、ここで1は100%のジブロックに等しく、0は従来の配合物又はランダムコポリマーなどの材料に関するものであると考えられる。
Figure 0006204373
式中、
PP−ジブロック=HTLCによるPE分画で分離されたジブロック中のPPの重量分率(式6)、
PP=ポリマー中のPPの重量分率、
PE−分画=ジブロック及び未結合PEを含有する、HTLCから分離されたPEの重量分率(式5)である。
例えば、iPP−PEポリマーが全体で62.5重量%のC3を含有し、10重量%のC3を有するPEポリマー及び97.5重量%のC3を含有するiPPポリマーを生成するための条件下で製造される場合、PE及びPPの重量分率は、(式2を使用して計算されるように)それぞれ0.400及び0.600である。PEの割合は40.0重量%であり、iPPの割合は60.0重量%であるので、PE:PPブロックの相対比は、1:1.5として表される。
したがって、当業者がポリマーのHTLC分離を行い、28重量%のPP及び72重量%のPE分画を単離するならば、これは予想外の結果であり、これはブロックコポリマーの分画が存在するという結論に導くことになる。式4及び5からPE分画のC3含量(wt%C3PE−分画)が48.9重量%のC3であると続いて計算されるならば、追加のプロピレンを含有するPE分画は、0.556重量分率のPEポリマー及び0.444重量分率のPPポリマーを有する(式6を使用して計算されたWPP−ジブロック)。
PE分画は、PPの0.444重量分率を含有するために、PE分画は、1.5:1のiPP−PEブロック比に基づいて、PEポリマーの追加の0.293重量分率に連結されるべきである。したがって、PE分画中に存在するジブロックの重量分率は0.741であり、全ポリマー中に存在するジブロックの重量分率の更なる計算は、0.533である。ポリマー全体については、この組成は、53.3重量%のiPP−PEジブロック、28重量%のPPポリマー、及び18.7重量%のPEポリマーとして説明される。結晶性ブロック複合指数(CBCI)は、全ポリマー中に存在するジブロックの推定された重量分率である。上述した例については、この結晶性ブロック複合材料のCBCIは、0.533である。
結晶性ブロック複合指数(CBCI)は、ジブロック内のCAOBに対するCEBの比が結晶性ブロック複合材料全体における結晶性αオレフィンに対する結晶性エチレンの比と同一であるという仮定の下で、結晶性ブロック複合材料内のブロックコポリマーの量の概算を提供する。この仮定は、本明細書に記載されている鎖シャトリング触媒作用を介するジブロックの形成のための個々の触媒反応速度及び重合メカニズムの理解に基づいていて、これら統計的結晶性オレフィンブロックコポリマーに有効である。
CBCIの計算は、遊離CAOPの量が重合で生成されたCAOPの総量より少ないという分析的観測に基づいている。CAOPの残部は、CEBに結合し、ジブロックコポリマーを形成する。HTLCによって分離されたPE分画はCEP及びジブロックポリマーの双方を含有するために、この分画について観測されるプロピレンの量は、CEPの量よりも高い。この差は、CBCIを計算するために用いることが可能である。
重合の統計資料の関する従来の知識なしに分析的観測のみに基づいて、ポリマー中に存在するブロックコポリマーの最小量及び最大量が計算することが可能であり、これによって、結晶性ブロック複合材料を単純なコポリマー又はコポリマー配合物から識別することができる。
結晶性ブロック複合材料内に存在するブロックコポリマーの上限量、WDBMaxは、式8に示すように、HTLCによって測定された未結合PPの分画を1から引くことによって得られる。この最大値は、HTLCから得たPE分画が完全にジブロックであること、並びに全ての結晶性エチレンが、未結合PEがない状態で結晶性PPに結合していることが推測される。ジブロックではないCBC中の材料のみが、HTLCを介して分離されるPPのこの部分である。
Figure 0006204373
結晶性ブロック複合材料内に存在するブロックコポリマーの下限量、WDBMinは、PEのほとんどが又はPEの全てがPPに結合していない状態に相当する。この下限値は、式9に示すように、試料中のPPの総量からHTLCによって測定された未結合PPの量を引くことによって得られる。
Figure 0006204373
更に、結晶性ブロック複合指数は、これら2つの値の間となるものとする:
DBMin<CBCI≦WDBMax
CBCIは、結晶性ブロック複合材料の製造に関する重合メカニズムに基づいて、複合材料中のジブロックコポリマーの実際の分画の最良の推定値を表している。未知のポリマー試料については、WDBMinは、材料が結晶性複合材料であるかどうかを決定するために使用することが可能である。この分析のホモポリマー、コポリマー又は配合物への適用を考慮されたい。PE及びPPの物理的配合物については、PPの全重量分率は、HTLCから得たPPの重量%のものと等しく、式9のジブロック含量の下限は0である。この分析は、PPを含有しないPEの試料に適用された場合、HTLCを介して得られるPPの重量分率及びPPの量は双方ともに100%であり、式9のジブロックの下限はここでも0である。最終的に、この分析は、PPを含有しないPEの試料に適用され、この時、PPの重量分率及びHTLCを介して回収されるPPの重量分率は双方ともに0であり、式9のジブロックの下限は0である。これら3つの場合のいずれも、ジブロック含量の下限は0以下であるために、これら材料は、結晶性ブロック複合材料ではない。
走査型電子顕微鏡
微小引張試験に使用されるプラークは、相形態についてSEMで試験される。およそ1cm×1cm×1.8mmのプラークの最初の試験片をプラークから切断する。この切断片を、Leica UCTミクロトーム上で、ダイヤモンドナイフを使用して、−120℃にて厚さ方向で分割し、ミクロトームされたブロック表面を得る。ミクロトームされたブロックをガラス皿に配置し、ミクロトームされた表面を、周辺温度において、0.5%の水性四酸化ルテニウム(RuO4)原液(Electron Microscopy Scienceから購入)で10分間ポストステイン染色する。次に、電子ビーム下で試験片を導電性にさせるために、「Emitech KX575」プラズマコータを使用して、アルゴン雰囲気下において、染色したブロック表面を、20mAの電流で、イリジウムにより20秒間コーティングする。7kVの加速電圧、6mmの作動距離、スポットサイズ4で操作されるFEI Nova 600走査型電子顕微鏡を使用して、後方散乱及び二次電子像を獲得する。
透過型電子顕微鏡
微小引張試験に使用される圧縮成形されたプラークは、TEMで試験される。切片が試料の厚さの芯周辺で採取されるように、試料をトリミングする。染色前に、スミアリングを防止するために、Leica UCTミクロトーム上でダイヤモンドナイフを使用して、トリミングを行った試料を−60℃で冷却研磨する。冷却研磨されたブロックを、周辺温度で、2%の四酸化ルテニウム水溶液の気相を使用して3時間染色する。染色溶液は、0.2gmの塩化ルテニウム(III)水和物(RuCl3×H2O)を計量して、ねじ式蓋を備えるガラス瓶に入れ、5.25%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液10mlをこの瓶に添加することによって調製される。試料をスライドガラスに両面テープを使用して付着させる。ブロックを染色溶液の上約1インチに吊るすようにスライドガラスを瓶に3時間にわたって配置する。Leica EM UC6ミクロトーム上のダイヤモンドナイフを使用して、周辺温度で、厚さが約100nmの切片を染色した試料から採取し、観察のために、600メッシュの未使用のTEMグリッド上に配置する。100kVの加速電圧で操作されるJEOL JEM−1230を使用してTEM像を取得し、Gatan−791及び794デジタルカメラを使用して写真撮影する。
10kX TEM像で、Leica LAS3ソフトウェアを使用して、画像分析を行う。二値画像作成を可能にするために、黒シャーピーマーカーを使用して、TEMプリントからの機能のマニュアルトレースを行う。トレースしたTEM画像をHewlett Packard Scanjet G3110を用いて走査し、デジタル画像を生成した。デジタル画像をLeica LAS3プログラムにインポートし、関心のある特徴部を含むように、グレイレベル閾値を設定することにより、二値画像に変換する。画像中の特徴部を測定した後に、寸法データをエクセル表計算シートにエクスポートし、これを平均円相当径を測定するために使用する。
実験
Figure 0006204373
PUの調製
重量部
VORANOL 9120A 85 2000 MW ポリオキシプロピレンポリエーテル ジオール
ジプロピレングリコール 15 鎖延長剤
Georgia Marble CC-103 200 炭酸カルシウム充填剤
Molsiv 5A 2 5オングストロームの粉末状分子篩
BYK W961 1 充填剤分散剤
ジブチルチンスルフィド 0.06 触媒
指数 115 ヒドロキシ基に対するイソシアネート基の比 (これは15%過剰イソシアネートである)
ISONATE 7594 55.2 改質型MDI
最初に、充填剤及び分子篩を、ポリオール、鎖延長剤、及び充填剤分散剤に加える。MDIをポリオール/充填剤と完全に混合し、次いで触媒を加えて混合する。反応混合物をPTFEフォイルで覆ったガラス板上に注ぎ、30ミルのギャップを有するナイフで流涎させて、膜を形成する。コーティングされたガラス板を120℃のオーブン内に配置し、硬化させる。
結晶性ブロック複合材料の合成
触媒−1([レル−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−O)]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−O]](2−)]ジメチル−ハフニウム)及び共触媒−1、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのメチルジ(C14〜18アルキル)アンモニウム塩(長鎖トリアルキルアミン(Armeen(商標)M2HT、Akzo−Nobel,Incから入手可能)の反応によって調製される)、HCl及びLi[B(C]の混合物(実質的に米国特許第5,919,983号、実施例2に開示されるもの)を、Boulder Scientificから購入し、更に精製することなく使用する。
CSA−1(ジエチル亜鉛又はDEZ)及び共触媒−2(改質メチルアルモキサン(MMAO))は、Akzo−Nobelから購入し、更に精製することなく使用した。重合反応用の溶媒は、ExxonMobile Chemical Companyから入手可能な炭化水素混合物(ISOPAR(登録商標)E)であり、使用前に13−X分子篩のベッドを通して精製する。
本発明の実施例の結晶性ブロック複合材料は、CBC2と名づけられる。これは、2つの連続配置された連続撹拌式タンク型反応器(CSTR)を使用して調製される。第1の反応器は、約12ガロンの容積であり、一方第2の反応器は約26ガロンの容積である。各反応器は、油圧的に満たされ、定常状態条件で作動するよう設定されている。モノマー、溶媒、水素、触媒−1、共触媒−1、共触媒−2及びCSA−1を、表2に概説されたプロセス条件に従って第1の反応器に供給する。表2に記載されている第1の反応器の内容物は、連続して第2の反応器に流れる。追加のモノマー、溶媒、水素、触媒−1、共触媒−1、及び必要に応じて共触媒−2が、第2の反応器に添加される。表3は、CBC2の分析的特徴を示している。
ブロック複合材料の合成
本発明のブロック複合材料は、結晶性ブロック複合材料試料と類似した様式で、連続配置された二重反応器において合成される。いずれの場合も、第1の反応器の場合は、容積が約12ガロンであり、一方第2の反応器は約26ガロンであった。プロセス条件を、表2に示す。
Figure 0006204373
Figure 0006204373
CBC2中のiPP対LLDPEは49:51である。推定された結晶性ブロック複合インデックスは0.729である。BC1中のiPP対EPは、50:50である。推定されたブロック複合インデックスは0.413である。
図1は、CBC2についてのDSCプロファイルである。このDSCプロファイルは、CAOP及びCAOBを表している129℃での融解ピーク並びにCEP及びCEBに相当する113℃での融解ピークを示す。観測された融解エンタルピーは115J/gであり、ガラス転移温度は−11℃で観測された。
図2は、CBC2のTREF分析を示す。TREF溶出プロファイルは、CBC2の高結晶性を示し、DSC融解プロファイルとは対照的に、CEP及びCAOP又はブロックコポリマーの分離をほとんど又は全く示さない。2.4重量%のみのパージが測定され、これはCBC2中の成分の非常に高い結晶化度も示している。
図3は、CBC2のHTLC分析を示す。HTLCによるCBC2の溶出プロファイルは、1〜2mLの間の初期溶出ピークの13.2重量%及び3〜5mLの間の後期溶出ピークの86.8重量%が溶出されたことを示した。濃度及び組成測定から、初期溶出ピークは、CAOPである単離PPであって、CAOBを表すことが決定される。これは存在するC3の重量%の組成プロファイルによって示される。2番目のピーク及び後期溶出ピークは、C2を豊富に含み、C3の勾配を示す。このピークはPE相であり、ブロックコポリマー及びCEPを含有すると解釈することが可能である。この組成勾配は、ブロックコポリマーが初期に溶出され、CEPが最後に溶出されることを示している。
MAH‐g‐CBC2−4の調製
Coperion ZSK−25MC二軸押出機を、反応式押出成形プロセスに使用して、ベースプラスチック樹脂を官能化する。25mm径の押出機は、48の総長さ対直径比にするために、12個のバレルセグメントを装備した。電熱機及び水冷機を備え、独立して制御される11個のバレルセクションがある。K−tron Model KCLQX3ロスインウェイトフィーダーを使用して、ポリマーペレットをバレル1内の主要押出機のホッパーに供給する。HPLC精密定量ポンプ(Alltech Model 627 HPLCポンプ)を使用して、液体反応物質を第3のバレルセクションに注入した。ジアルキル有機過酸化物(Luperox 101、CAS#78−63−7)を開始剤として使用する。
押出機へ供給される液体は、無水マレイン酸モノマー及び有機過酸化物の双方を含有する溶媒配合物を含んだ。供給の正確度を改善するために、過酸化物及び無水マレイン酸粉末の双方をメチルエチルケトン(MEK)溶媒中に溶解した。300グラムの無水マレイン酸結晶を計量し、2リットルのシール可能な蓋を備えたプラスチック容器内に配置した。等重量のMEK溶媒を秤で計量し、無水マレイン酸を含む容器に加えた。無水マレイン酸を溶媒に溶解させることを補助する磁気撹拌棒で撹拌した状態で、この配合物を実験室フード内に放置した。実験試料の過酸化物に対する無水マレイン酸の比を、0.02部の過酸化物及び0.9部の無水マレイン酸で一定に保持した。過酸化物とモノマーが一緒に混合される時間を最小化するために、この配合物を容積移動式ポンプの入口に移動させる直前に、過酸化物を予め作製されたMEK/無水マレイン酸溶液中に溶解した。HPLC注入速度は9.07g/分であった。液体の典型的注入圧は、115〜160psiであった。MEK溶媒、未反応の無水マレイン酸及び揮発性化合物を、バレル11の分解蒸発ポートにおいて、真空ライントラップシステムを介して除去した。この真空システムは、508mmHgの真空度で作動させた。GALALPU水中ペレット化システムを使用して、融解物をペレット状にした。2穴式ダイを、7.2℃の水温及び1700rpmのカッター速度で使用した。プロセスへのポリマー供給速度は、500rpmの固定押出機スクリュー速度及び55〜65%のモータートルク負荷で、6.80kg/時であった。
CBC2に無水マレイン酸(MAH)をグラフトするために使用される配合物を表3に示す。MAHグラフト結合CBC2の製造のためのプロセス条件を表4に示す。MAH‐g‐CBC2の特性を表5に示す。
MAH‐g‐CBC2−4についてのIRスペクトルを図4に示す。無水物のピークは、1785cm−1で見ることが可能である。MAH‐g‐CBC2〜4についての典型的なサーモグラムを図5に示す。DSCプロファイルは、131℃(CAOP及びCAOBを表している)及び113℃(CEP及びCEBに相当する)で融点を示している。観測された融解エンタルピーは、103J/gであった。MAH‐g‐CBC2〜4についての典型的なHTLCを図6に示す。HTLCによるCBC2の溶出プロファイルは、1.6〜2.2mLの間の初期溶出ピークの29重量%及び3〜5mLの間の後期溶出ピークの71重量%が溶出されることを示した。濃度及び組成測定から、早期溶出ピークは、CAOPであり、CAOBを表している単離PPであることが決定される。このことは、存在するC3の重量%の組成プロファイルによって示される。第2番目のピーク及び後期溶出ピークは、C2を豊富に含み、C3の勾配を示す。このピークはPE相であり、ブロックコポリマー及びCEPを含有すると解釈することができる。組成勾配は、ブロックコポリマーが初期に溶出され、CEPが最後に溶出されることを示している。
Figure 0006204373
Figure 0006204373
Figure 0006204373
MAHグラフト結合OBC(MAH‐g‐OBC)の調製
11個のバレルを備えるZSK−92メガコンパウンダー(45L/D)を使用して、MAHをOBCにグラフトする。このOBC樹脂を、K−Tron T−60供給器を使用して供給する。MAHを、Lewaポンプを使用して、バレル3のポート1で注入する。過酸化物/油の混合物(50/50、wt/wt)を、Prominent Sigmaプランジャーポンプを使用して、バレル3のポート2で注入した。バレル温度を、ゾーン1では80℃に、ゾーン2〜11では225℃に設定する。真空ポンプシステムを、バレル9における分解蒸発に使用する。最低20インチのHgが使用される。スクリューのRPMは200〜230であり、トルクは56%〜61%に及ぶ。OBC1の供給速度を1500lb/時に設定する。供給配合物は、1.70%のMAH、0.2%の過酸化物/鉱油(50/50、wt/wt)混合物である。最終的MAHのグラフト化レベルは0.95%であり、MAH‐g‐OBCのメルトインデックスは8.0(2.16kg、190℃)である。
MAH‐g‐CBC2のイミド‐g‐CBC2(イミド‐g‐CBC2−4の代表的調製物)への変換
Figure 0006204373
MAH‐g‐CBC2−2及びMAH‐g‐CBC2−4を、それぞれイミド‐g‐CBC2−2及びイミド‐g‐CBC2−4に変換する。MAH‐g‐CBC2をDEDAグラフト結合バージョンに変換するために使用されるユニットは、Thermo Haake Polylab、モデル557−9301(ドライブユニット)及びHaake Rheomix 3000p、モデル557−1306(ローラー混合ローターを装備)である。対照は、Polylabドライブユニット及びRheomix混合ボウルの自動化操作を制御し、データを獲得する、著作権のあるHaakeソフトウェアでウィンドウ2002を実行するDell Pentium 4コンピュータ(モデルDHM、S/N 9D56K21)から得る。イミド‐g‐CBC2−4については、195gのマレイン化樹脂(MAH‐g‐CBC2−4)を計量して、16オンスの広口ガラス瓶に入れ、次いで50℃のオーブン内で30分間温める。無水物の1モル当たり3モル当量のDEDA(n−エチルエチレンジアミン)を気密シリンジで瓶に加える。具体的には、6.3mlのDEDA(5.23g)を加える。瓶を振蕩してアミンを分散させて、テフロン張りの蓋で軽く蓋をかぶせ、このオーブンに1時間戻した。瓶を取り出し、再び振蕩し、絶縁テープで蓋を固定し、二次的容器としての1ガロンの広口HDPEジャグの内部に配置する。ガラス瓶にブラウンクレープ紙を当てて、これらが第二の瓶内で転がらないようにする。第二の容器の蓋を絶縁テープで密閉し、次いで、最大回転速度に設定されたStovall低プロファイル駆動ローラユニット上に置く。瓶は2日間にわたって回転される。翌日の確認時に、目に見える「遊離」液体が両側に幾分存在する場合は、瓶を50℃のオーブンに2時間戻す。試料は、運転前に、再び、50℃のオーブン内に少なくとも3時間配置する。
Haakeユニットを170℃に設定し、平衡化させて、ロータを100RPMのロータ速度で較正する。膨潤させたペレットを混合用ボウルに加え、供給ラムを閉位置に固定した後に、10分間運転させる。ボウルを開け、試料を取り出し、テフロンシート上で冷却させる。Carver油圧プレスを使用して、生試料(約3ミルの厚さ)を160℃でプレスし、FTIR(Perkin−Elmer Spectrum One)で変換を確認する。次いで試料を120℃の真空下で一晩乾燥する。イミド‐g‐CBC2−4についてのIRスペククトルを図7に示す。無水物(1785〜1790cm−1)バンドは、ジアミンとの反応後に、1700〜1710cm−1でイミドバンドに変換される。無水物バンドの消失及びイミドバンドの形成は、反応が完了したことを示す。
MAH‐g‐OBCのイミド‐g‐OBCへの変換
MAH‐g‐OBCをイミド‐g‐OBCに変換するために、190gのMAH‐g‐OBCを計量し、16オンスの広口ガラス瓶に入れ、次いで50℃の温度のオーブン内で30分間温める。6.1mlのDEDA(5.12g)を気密シリンジによってこの瓶に加える。残りの手順は、MAH‐g‐CBC2をイミド‐g‐CBC2に変換するものと同一の手順に従う。
配合物調製
ポリマー成分及び相溶化剤の調合を、50RPMで回転するHaake Rheomix 600pミキサーで実行する。このミキサーは、PU配合物については190℃に、ポリアミド配合物については230℃に、PET配合物については275℃に予熱する。ポリアミド及びPETは、使用前に真空オーブン中、80℃で一晩乾燥させる。供給ラムを閉位置に固定した後に、混合を5分間維持する。追加の0.2%(45グラムを基準として)の酸化防止剤B255を配合物のそれぞれに加える。
1.LLDPE+PP+PUの総重量に基づいて15重量%のPUを有するLLDEP/PP/PU配合物
総重量45グラムの成分を、表6に示した組成に従って、ミキサーに加える。これらPE/PP/PU比は、実際の人工芝組成物を模倣するものである。引張特性を表7に示す。
アミン‐g‐CBC2(4及び5)で相溶化された配合物は、A及びBに対する降伏応力を低下させることなく、最適な極限伸び及び靭性を供与した。最初のMAHグラフト化レベルは、アミン‐g‐CBC2−の有効性に大きな影響を及ぼすものではないと考えられた。MAH‐g‐CBC2−(1、2、3)はまた、比較実施例C、D及びEに対して、引張伸び及び靭性の良好な改善を示した。MAH‐g‐OBC(F)及びアミン‐g‐OBC(G)は、引張伸び及び靭性における改善を示したが、降伏応力及び弾性率における著しい低下を引き起こした。これは、OBC材料の低弾性率に起因するものである。靭性/弾性率のプロットを図8に示す。
Figure 0006204373
Figure 0006204373
2.LLDPE+PP+PUの総重量に基づいて33.3重量%のPUを有するLLDPE/PP/PU配合物
この実施例では、PE、PP及びPU比が均衡状態にあり、これは、相溶化に関する
最悪の場合のシナリオである。この配合物組成を表9に示す。引張特性を表10に示す。
Figure 0006204373
Figure 0006204373
アミン‐g‐CBC2−(7及び9)で相溶化された配合物は、最適な極限伸び及び靭性を供与する。このMAH‐g‐CBC2−(6)は、引張伸び及び靭性の良好な改善も示す。MAH‐g‐OBC(J)及びアミン‐g‐OBC(K)は、引張伸び及び靭性における改善を示したが、弾性率で著しい低下を引き起こした。これとは対照的に、MAH‐g‐PEとMAH‐g‐PPとの組み合わせ(I)は、配合物特性を改善する上で有効ではなかった。
3.LLDPE+PP+PAの総重量に基づいて33.3重量%のPAを有するLLDPE/PP/PA配合物
この実施例では、PE、PP及びポリアミド配合物が、特性の改善を達成するために相溶化される。配合物組成を表11に示す。引張特性を表12及び図8に示す。
Figure 0006204373
Figure 0006204373
MAH‐g‐CBC2−(11及び12)で相溶化された配合物は、最適な極限伸び及び靭性を供与する。効果的な相溶化を有するために、最初のMAHグラフト化レベルは、少なくとも0.45重量%である必要がある。MAH‐g‐PEとMAH‐g‐PP(P)との組み合わせはまた、配合物特性を改善する上で有効である。MAH‐g‐OBC(Q)及びMAH‐g‐BC1(15)は、配合物の引張伸びを改善するが、弾性率の著しい低下を引き起こす。
図9は、PE−PP−PA三成分配合物の形態を示している後方散乱電子画像である。画像中の最も明るい特徴部は、RuO4でより強く染色されているPA相に関連している。最も暗い特徴部は、PA相が切片化の際に引き抜かれることによって生じた画像中の穴である。大きなPA粒径(>25um)が、配合物L及びMで観察され、一方微細な粒子状のPA形態が、有効な相溶化の結果として、配合物12で観察される。
図10は、高解像度でPE−PP−PA三成分配合物の形態を示しているTEM顕微鏡写真である。適用された染色法に基づくと、より暗い領域はPEであり、大きなより明るい領域はPPである。非常に小さいより明るい領域はPAである。3つの実施例の全てにおいて、良好な分散及び小さいPA領域は、ポリオレフィン相とPA相との間の良好な相溶化の存在を強く示唆している。実施例12において、PP相は、より小さな領域サイズを示し、このことは、MAH‐g‐CBC2−4がポリオレフィン及びPA相を効果的に相溶化するのみならず、PP及びPE相も効果的に相溶化することを示している。実施例N、O、Q及び12についての粒径を表13に示す。
Figure 0006204373
4.LLDPE+PP+PETの総重量に基づいて33.3重量%のPETを有するLLDPE/PP/PET配合物
この実施例では、PE、PP及びPET配合物が相溶化され、特性の改善を達成する。この配合物組成及び引張特性を表14に示す。
Figure 0006204373
Figure 0006204373
MAH‐g‐CBC2(実施例16、17及び18)で相溶化された配合物は、実施例S及びTに比べて、極限伸び及び靭性を改善する。MAH‐g‐PE(実施例U)もまた、配合物特性の改善において有効である。MAH‐g‐OBC(実施例X)は、配合物の引張伸びにおける改善を示すが、弾性率における著しい低下を引き起こす。
図11は、PE−PP−PET三成分配合物の形態を示している後方散乱電子画像である。画像中の最も明るい特徴部は、PET相に関連している。最も暗い特徴部は、切片化の際にPET相が引き抜かれることによって生じた画像中の穴である。大きなPETの粒径(>50um)が、配合物S及びTで観察され、一方微細な粒子状のPET形態が、配合物18において効果的な相溶化の結果として観察される。
図12は、高解像度でPE−PP−PET三成分配合物の形態を示しているTEM顕微鏡写真である。適用された染色法に基づくと、より暗いマトリックスはPEであり、より明るい領域はPPである。小さく、白色の滑らかに見える領域はPETである。3つの実施例の全てにおいて、良好な分散及び小さいPET領域は、ポリオレフィン相とPET相との間の良好な相溶化の存在を強く示唆している。実施例18は、MAH‐g‐PE(実施例Uの1.2%のMAHグラフト化レベル)及びMAH‐g‐OBC(実施例Xの0.95%のMAHグラフト化レベル)に比べて、0.64%の比較的低いMAHグラフト化レベルに起因する、より大きなPET粒子を有する。PP相の分散については、実施例X及び実施例18は、不規則形状の微細に分散されたPP相を有するが、一方実施例Uは、大きな粒子を有するそれほど均一ではないPP分散を示す。この対照性は、MAH‐g‐CBC2−4がポリオレフィン及びPET相を効果的に相溶化するだけでなく、PP及びPE相も効果的に相溶化することを示している。PPの粒径を表16に示す。
Figure 0006204373

Claims (7)

  1. a)第1のポリマーと、
    b)第2のポリマーと、
    c)第3のポリマーと、
    d)相溶化剤と、を含む組成物であり、
    前記相溶化剤が、
    i)少なくとも(A)及び(B)から形成される官能化オレフィン系ポリマーであり、
    (A)が、
    a.プロピレン系結晶性ブロックとエチレン/α−オレフィンブロックとを含むブロックコポリマーと、
    b.プロピレン系結晶性ポリマーと、
    c.エチレン/α−オレフィンポリマーと、を含むブロック複合材料であり、
    前記ジブロックコポリマーのプロピレン系結晶性ブロックが、前記ブロック複合材料のプロピレン系結晶性ポリマーと同じ組成であり、前記ジブロックコポリマーの前記エチレン/α−オレフィンブロックが、前記ブロック複合材料のエチレン/α−オレフィンポリマーと同じ組成であり、
    (B)が、少なくとも1つの官能化剤であり、及び/又は
    ii)少なくとも(A)及び(B)から形成される官能化オレフィン系ポリマーであり、
    (A)が、
    a.プロピレン系結晶性ブロックと結晶性エチレン系ブロックとを含むブロックコポリマーと、
    b.プロピレン系結晶性ポリマーと、
    c.結晶性エチレン系ポリマーと、を含む結晶性ブロック複合材料であり、
    前記ジブロックコポリマーのプロピレン系結晶性ブロックが、前記結晶性ブロック複合材料のプロピレン系結晶性ポリマーと同じ組成であり、前記ジブロックコポリマーの前記結晶性エチレン系ブロックが、前記結晶性ブロック複合材料の前記結晶性エチレン系ポリマーと同じ組成であり、
    (B)が、少なくとも1つの官能化剤であり、
    前記第1、第2及び第3のポリマーが異な
    前記第1のポリマーがポリエチレンであり、前記第2のポリマーがポリプロピレンであり、前記第3のポリマーが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリアミドエステル及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、組成物。
  2. 前記相溶化剤が、ブロック複合材料を含み、前記官能化剤が、無水マレイン酸、過酸化物、及びアミンから選択される、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記相溶化剤が、結晶性ブロック複合材料を含み、前記官能化剤が、無水マレイン酸、過酸化物、及びアミンから選択される、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記相溶化剤が(i)であり、前記プロピレン系結晶性ブロック複合材料が、90モル%〜100モル%のプロピレンを含む、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記相溶化剤が(ii)であり、前記結晶性プロピレン系ブロック複合材料が、90モル%〜100モル%のプロピレンを含み、前記結晶性エチレン系ブロックが、0モル%と7モル%との間のコモノマー含量を有する、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記相溶化剤が(i)であり、前記官能化剤が、0.10重量%〜1.8重量%のグラフト化レベルの無水マレイン酸である、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記相溶化剤が(ii)であり、前記官能化剤が、0.10重量%〜1.8重量%のグラフト化レベルの無水マレイン酸である、請求項1に記載の組成物。
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