JP6376755B2 - ポリマーブレンド - Google Patents
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Description
本出願は、2010年10月11日出願の米国仮出願第61/392,010号、および2011年9月16日出願の米国仮出願第61/535,573に対する優先権を主張するものであり、これらの各々の全体の内容は、参照することにより、本明細書に組み込まれる。
本発明は、米国エネルギー省によって認定される、Contract DE−FE0002474の下、米国政府の支援によって成された。米国政府は、本発明において、一定の権利を有する。
技術分野
特定の官能基および化学用語の定義を、以下でより詳細に説明する。本発明の目的上、化学要素は、CAS式元素周期表(Periodic Table of the Elements,CAS version)、Handbook of Chemistry and Physics,75th Ed.(内表紙)に従って識別され、特定の官能基は、概して、その中で説明されるように定義される。さらに、有機化学の一般原理、ならびに特定の官能性部分および反応性は、Organic Chemistry,Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito,1999、Smith and March March’s Advanced Organic Chemistry,5th Edition,John Wiley & Sons,Inc.,New York,2001、Larock,Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers,Inc.,New York,1989、Carruthers,Some Modern Methods of Organic Synthesis,3rd Edition,Cambridge University Press,Cambridge,1987において説明され、これらの各々の全体の内容は、参照することにより、本明細書に組み込まれる。
「任意に置換された」基の置換可能な窒素上の好適な置換基としては、−R†、−NR† 2、−C(O)R†、−C(O)OR†、−C(O)C(O)R†、−C(O)CH2C(O)R†、−S(O)2R†、−S(O)2NR† 2、−C(S)NR† 2、−C(NH)NR† 2、または−N(R†)S(O)2R†が挙げられ、各R†は、独立して、水素、以下で定義されるように置換されてもよいC1−6脂肪族、非置換の−OPh、または独立して窒素、酸素、もしくは硫黄より選択される0〜4個のヘテロ原子を有する、非置換の5〜6員の飽和、部分的に不飽和、もしくはアリール環であるか、または上の定義にかかわらず、R†の2つの独立した出現は、それらの介在する原子(複数を含む)と一緒になって、独立して窒素、酸素、もしくは硫黄より選択される0〜4個のヘテロ原子を有する、非置換の3〜12員の飽和、部分的に不飽和、もしくはアリール単環式または二環式環を形成する。
一実施形態において、例えば、以下の項目が提供される。
(項目1)
少なくとも1つの脂肪族ポリカーボネートと、少なくとも1つのポリオレフィンとを含む、押出ポリマーブレンド。
(項目2)
前記脂肪族ポリカーボネートは、二酸化炭素および1つ以上のエポキシドのコポリマーを含む、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目3)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート);ポリ(エチレンカーボネート);ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート);1つ以上の追加の脂肪族ポリカーボネートとのポリ(プロピレンカーボネート)コ−ポリマー、1つ以上の追加の脂肪族ポリカーボネートとのポリ(エチレンカーボネート)コ−ポリマー、上記のうちのいずれか2つ以上の物理的ブレンド、および上記のうちのいずれかを含むコポリマーから成る群より選択される、項目2に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目4)
ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目5)
ポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目6)
前記ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(アルファオレフィン)、ポリ塩化ビニル、およびこれらのうちのいずれか2つ以上の混合物またはコポリマーから成る群より選択される、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目7)
前記ポリオレフィンは、LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、または上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目8)
前記ポリオレフィンは、ポリエチレンを含む、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目9)
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンを含む、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目10)
少なくとも1つの相溶化剤をさらに含む、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目11)
前記脂肪族ポリカーボネートは、前記ブレンドの重量の50%未満に相当する、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目12)
前記脂肪族ポリカーボネートは、前記ブレンドの約5%〜約50%に相当する、項目11に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目13)
前記脂肪族ポリカーボネートは、前記ブレンドの約5%〜約30%に相当する、項目11に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目14)
前記脂肪族ポリカーボネートは、前記ブレンドの約10%〜約25%に相当する、項目11に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目15)
前記ポリオレフィンは、前記ブレンドの重量の50%未満に相当する、項目1に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目16)
前記ポリオレフィンは、前記ブレンドの約5%〜約50%に相当する、項目11に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目17)
前記ポリオレフィンは、前記ブレンドの約5%〜約30%に相当する、項目11に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目18)
前記ポリオレフィンは、前記ブレンドの約10%〜約25%に相当する、項目11に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目19)
前記ブレンドは、160℃を上回る温度で押出されている、項目1〜18のいずれか1項に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目20)
前記ブレンドは、170℃を上回る温度で押出されている、項目19に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目21)
前記ブレンドは、180℃を上回る温度で押出されている、項目19に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目22)
前記ブレンドは、200℃を上回る温度で押出されている、項目19に記載の押出ポリマーブレンド。
(項目23)
項目1〜18のいずれか1項に記載の押出ポリマーブレンドを含む、プラスチックフィルム。
(項目24)
項目23に記載のプラスチックフィルムを含む、食品パッケージ。
(項目25)
項目1〜18のいずれか1項に記載の押出ポリマーブレンドを含む、射出成形されたプラスチック物品。
(項目26)
1つ以上の非脂肪族ポリカーボネートポリマーと組み合わせて脂肪族ポリカーボネートを含む、ポリマーブレンドバリアフィルムであって、測定される酸素透過性が、体積加算モデルおよびMaxwellモデルより選択される方法を使用して、前記ブレンドにおける前記ポリマーの酸素透過性値を使用して計算される予測された透過性から予想されるもの未満であることを特徴とする、ポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目27)
前記測定される酸素透過性は、体積加算モデルから予測される値の2分の1未満である、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目28)
前記測定される酸素透過性が、体積加算モデルから予測される値の5分の1未満である、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目29)
前記測定される酸素透過性は、Maxwellモデルから予測される値の2分の1未満である、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目30)
前記測定される酸素透過性は、Maxwellモデルから予測される値の5分の1未満である、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目31)
前記脂肪族ポリカーボネートは、二酸化炭素および1つ以上のエポキシドのコポリマーを含む、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目32)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート);ポリ(エチレンカーボネート);ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート);1つ以上の追加の脂肪族ポリカーボネートとのポリ(プロピレンカーボネート)コ−ポリマー、1つ以上の追加の脂肪族ポリカーボネートとのポリ(エチレンカーボネート)コ−ポリマー、上記のうちのいずれか2つ以上の物理的ブレンド、および上記のうちのいずれかを含むコポリマーから成る群より選択される、項目31に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目33)
ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目34)
ポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目35)
前記非脂肪族ポリカーボネートポリマーは、LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ(乳酸)、熱可塑性デンプン、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、生分解性ポリエステル、例えば、ポリ(ブチレンアジペート)、ポリ(ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−テレフタレート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−ブチレンサクシネート)、他の脂肪族および芳香族ポリエステル、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルアルコールポリマー(EVOH)、ポリ(カプロラクトン)、ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート、ポリエステルアミド、または上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目36)
前記非脂肪族ポリカーボネートポリマーは、ポリエステルを含む、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目37)
前記ポリエステルは、PLAを含む、項目36に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目38)
前記ポリエステルは、PHBを含む、項目36に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目39)
前記非脂肪族ポリカーボネートポリマーは、ポリオレフィンを含む、項目26に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目40)
前記ポリオレフィンは、ポリエチレンを含む、項目39に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目41)
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンを含む、項目39に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目42)
前記ポリオレフィンは、LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(乳酸)、熱可塑性デンプン、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、生分解性ポリエステル、例えば、ポリ(ブチレンアジペート)、ポリ(ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−テレフタレート)、他の脂肪族および芳香族ポリエステル、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルアルコールポリマー(EVOH)、ポリ(カプロラクトン)、ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート、ポリエステルアミド、ならびに上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目39に記載のポリマーブレンドバリアフィルム。
(項目43)
前記ポリカーボネートは、ポリ(エチレンカーボネート)、ポリ(プロピレンカーボネート)、ポリ(エチレン−プロピレンカーボネート)ターポリマー、および上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目42に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目44)
前記ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含み、平均で、前記ポリ(プロピレンカーボネート)において、隣接するモノマー単位の少なくとも80%は、頭尾配向される、項目26に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目45)
前記ポリカーボネートは、前記ポリカーボネートおよび前記ポリオレフィンの総重量の少なくとも約10重量%を成す、項目26に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目46)
前記ポリオレフィンは、前記ポリカーボネートおよび前記ポリオレフィンの総重量の少なくとも約10重量%を成す、項目26に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目47)
a)第1の酸素透過性を有するポリカーボネートと
b)第2の酸素透過性を有するポリオレフィンと、
を含む、ポリマーブレンドフィルムであって、
前記ポリマーブレンドフィルムは、前記第1の酸素透過性の値および前記第2の酸素透過性の値を使用して、体積加算モデルから計算される酸素透過性値未満の第3の酸素透過性を有する、ポリマーブレンドフィルム。
(項目48)
前記第3の酸素透過性は、前記第1の酸素透過性の値および前記第2の酸素透過性の値を使用して、Maxwellモデルから計算される酸素透過性値未満である、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目49)
前記ポリマーブレンドフィルムは、単一のポリマーブレンドから押出される、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目50)
前記ポリマーブレンドフィルムは、約100ミル以下の厚さを有する、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目51)
少なくとも1つの相溶化剤をさらに含む、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目52)
前記ポリオレフィンは、LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(乳酸)、熱可塑性デンプン、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、生分解性ポリエステル、例えば、ポリ(ブチレンアジペート)、ポリ(ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−テレフタレート)、他の脂肪族および芳香族ポリエステル、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルアルコールポリマー(EVOH)、ポリ(カプロラクトン)、ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート、ポリエステルアミド、ならびに上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目53)
前記ポリカーボネートは、ポリ(エチレンカーボネート)、ポリ(プロピレンカーボネート)、ポリ(エチレン−プロピレンカーボネート)ターポリマー、および上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目54)
前記ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含み、平均で、前記ポリ(プロピレンカーボネート)において、隣接するモノマー単位の少なくとも80%は、頭尾配向される、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目55)
前記ポリカーボネートは、前記ポリカーボネートおよび前記ポリオレフィンの総重量の少なくとも約10重量%を成す、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目56)
前記ポリオレフィンは、前記ポリカーボネートおよび前記ポリオレフィンの総重量の少なくとも約10重量%を成す、項目47に記載のポリマーブレンドフィルム。
(項目57)
a)ポリ(プロピレンカーボネート)と、
b)ポリオレフィンと、
を含む、ポリマーブレンド。
(項目58)
前記ポリマーブレンドは、ポリマーブレンドフィルムを形成するように押出される、単一のポリマーブレンドである、項目57に記載のポリマーブレンド。
(項目59)
前記ポリマーブレンドフィルムは、約100ミル以下の厚さを有する、項目58に記載のポリマーブレンド。
(項目60)
少なくとも1つの相溶化剤をさらに含む、項目57に記載のポリマーブレンド。
(項目61)
前記ポリオレフィンは、LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(乳酸)、熱可塑性デンプン、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、生分解性ポリエステル、例えば、ポリ(ブチレンアジペート)、ポリ(ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−テレフタレート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−ブチレンサクシネート)、他の脂肪族および芳香族ポリエステル、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル)、エチレンビニルアルコールポリマー(EVOH)、ポリ(カプロラクトン)、ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート、ポリエステルアミド、ならびに上記のいずれかの組み合わせから成る群より選択される、項目57に記載のポリマーブレンド。
(項目62)
平均で、前記ポリ(プロピレンカーボネート)において、隣接するモノマー単位の少なくとも80%は、頭尾配向される、項目57に記載のポリマーブレンド。
(項目63)
前記ポリ(プロピレンカーボネート)は、前記ポリ(プロピレンカーボネート)および前記ポリオレフィンの総重量の少なくとも約5重量%を成す、項目57に記載のポリマーブレンド。
(項目64)
前記ポリオレフィンは、前記ポリ(プロピレンカーボネート)および前記ポリオレフィンの総重量の少なくとも約5重量%を成す、項目57に記載のポリマーブレンド。
(項目65)
少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含むプラスチックフィルムであって、前記フィルムは、少なくとも100%のASTM D882で測定される破断前伸長値を有することを特徴とする、プラスチックフィルム。
(項目66)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)およびポリ(エチレンカーボネート)のうちの1つ以上を含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目67)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目68)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(エチレンカーボネート)を含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目69)
少なくとも80重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目70)
少なくとも85重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目71)
少なくとも90重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目72)
少なくとも95重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目73)
1つ以上の半結晶性ポリマーをさらに含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目74)
1つ以上のポリオレフィンポリマーをさらに含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目75)
約0.5から約30重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンポリマーを含む、項目74に記載のプラスチックフィルム。
(項目76)
約0.5から約30重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンポリマーを含む、項目74に記載のプラスチックフィルム。
(項目77)
約1から約25重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンポリマーを含む、項目74に記載のプラスチックフィルム。
(項目78)
約1から約10重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンポリマーを含む、項目74に記載のプラスチックフィルム。
(項目79)
約2から約8重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンポリマーを含む、項目74に記載のプラスチックフィルム。
(項目80)
約5重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンポリマーを含む、項目74に記載のプラスチックフィルム。
(項目81)
ポリオレフィンポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリエチレン−コ−プロピレンのうちの1つ以上を含む、項目74〜80のいずれか1項に記載のプラスチックフィルム。
(項目82)
ポリエチレンを含む、項目81に記載のプラスチックフィルム。
(項目83)
前記ポリエチレンは、LDPEである、項目82に記載のプラスチックフィルム。
(項目84)
ポリプロピレンを含む、項目81に記載のプラスチックフィルム。
(項目85)
1つ以上の相溶化剤をさらに含む、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目86)
前記フィルムは、延伸されている、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目87)
前記フィルムは、二軸延伸されている、項目86に記載のプラスチックフィルム。
(項目88)
前記フィルムは、ブローフィルムプロセスによって作製されている、項目65に記載のプラスチックフィルム。
(項目89)
延伸前の前記フィルムのASTM方法D882で測定される前記破断前伸長値は、50%未満である、項目86に記載のプラスチックフィルム。
(項目90)
少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含むプラスチックフィルムであって、前記フィルムは、延伸されており、延伸前のASTM D882を使用して測定される前記破断前伸長値は、50%未満であり、延伸後のASTM D882を使用して測定される前記破断前伸長値は、100%超であることを特徴とする、プラスチックフィルム。
(項目91)
a)脂肪族ポリカーボネートを提供するステップであって、前記脂肪族ポリカーボネートをフィルムに作製する時、前記フィルムが、50%未満のASTM D882を使用して測定される固有の破断前伸長値を有することを特徴とする、ステップと、
b)少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む混合物を提供するように、最大約30重量パーセントの半結晶性ポリマーを混和するステップと、
c)ステップ(b)の前記混合物からフィルムを形成するステップと、
d)100%超のASTM D882を使用して測定される破断前伸長値を有するフィルムを提供するように、ステップ(c)からの前記フィルムを延伸するステップと、
を含む、方法。
(項目92)
ステップ(c)および(d)は、前記フィルムを作製するように、ブローフィルムプロセスを使用することによって、同時に実施される、項目91に記載の方法。
(項目93)
前記フィルムを形成するステップは、前記フィルムを押出することを含む、項目91に記載の方法。
(項目94)
前記フィルムを延伸するステップは、前記フィルムを一軸延伸することを含む、項目91に記載の方法。
(項目95)
前記フィルムを延伸するステップは、前記フィルムを二軸延伸することを含む、項目91に記載の方法。
(項目96)
前記脂肪族ポリカーボネートは、それが、35℃超のTgを有することを特徴とする、項目91に記載の方法。
(項目97)
前記脂肪族ポリカーボネートは、前記ポリカーボネート鎖が、平均で、98%超のカーボネート結合を含有することを特徴とする、項目91に記載の方法。
(項目98)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目91〜97のいずれか1項に記載の方法。
(項目99)
ステップ(b)で混和される前記半結晶性ポリマーは、ポリオレフィンを含む、項目91に記載の方法。
(項目100)
前記ポリオレフィンは、LDPEを含む、項目99に記載の方法。
(項目101)
ステップ(b)は、約1%から約10%の半結晶性ポリマーを混和することを含む、項目91に記載の方法。
(項目102)
ステップ(a)において提供される前記脂肪族ポリカーボネートのみから作製されるフィルムの前記破断前伸長値、およびステップ(d)からの最終フィルムの前記破断前伸長値の比率は、2超である、項目91に記載の方法。
(項目103)
前記比率は、3超である、項目102に記載の方法。
(項目104)
前記比率は、5超である、項目103に記載の方法。
(項目105)
前記比率は、10超である、項目104に記載の方法。
(項目106)
脂肪族ポリカーボネートおよび約1〜約10%のポリオレフィンのブレンドを含む組成物であって、ブレンドは、ブレンドされていない状態における前記脂肪族ポリカーボネートよりも少なくとも4倍高い、ASTM D882によって測定される破断前伸長値を有することを特徴とする、組成物。
(項目107)
前記脂肪族ポリカーボネートは、二酸化炭素、酸化プロピレン、および任意に1つ以上の追加のエポキシドとの間のコポリマーを含む、項目106に記載の組成物。
(項目108)
前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、項目106に記載の組成物。
(項目109)
前記脂肪族ポリカーボネートは、98%超のカーボネート結合を含有することを特徴とする、項目106〜108のいずれか1項に記載の組成物。
(項目110)
前記脂肪族ポリカーボネートは、99%超のカーボネート結合を含有する、項目109に記載の組成物。
(項目111)
前記脂肪族ポリカーボネートは、約50,000〜約500,000g/molのMnを有することを特徴とする、項目106〜108のいずれか1項に記載の組成物。
(項目112)
前記脂肪族ポリカーボネートは、約50,000〜約250,000g/molのMnを有する、項目111に記載の組成物。
(項目113)
前記脂肪族ポリカーボネートは、約120,000〜約220,000g/molのMnを有する、項目111に記載の組成物。
(項目114)
前記脂肪族ポリカーボネートは、2未満の多分散性指数を有することを特徴とする、項目106〜108のいずれか1項に記載の組成物。
(項目115)
前記脂肪族ポリカーボネートは、1.5未満の多分散性指数を有する、項目114に記載の組成物。
(項目116)
前記脂肪族ポリカーボネートは、1.2未満の多分散性指数を有する、項目114に記載の組成物。
(項目117)
前記脂肪族ポリカーボネートは、約5重量パーセント未満の環状カーボネートを含有することを特徴とする、項目106〜108のいずれか1項に記載の組成物。
(項目118)
前記脂肪族ポリカーボネートは、約3重量パーセント未満の環状カーボネートを含有する、項目114に記載の組成物。
(項目119)
前記脂肪族ポリカーボネートは、実質的に環状カーボネートを含まない、項目117に記載の組成物。
(項目120)
前記ポリオレフィンは、ポリエチレンを含む、項目106に記載の組成物。
(項目121)
前記ポリエチレンは、LDPEを含む、項目120に記載の組成物。
(項目122)
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンを含む、項目106に記載の組成物。
(項目123)
前記組成物は、フィルムを成す、項目106に記載の組成物。
(項目124)
前記フィルムは、延伸されている、項目123に記載の組成物。
(項目125)
項目106〜108、110、112〜113、115〜116、または118〜124のいずれか1項に記載の組成物を含む、包装フィルム。
(項目126)
前記フィルムは、単層フィルムを含む、項目125に記載の包装フィルム。
(項目127)
前記フィルムは、多層フィルムを含む、項目125に記載の包装フィルム。
(項目128)
前記フィルムは、食品包装材料を成す、項目125に記載の包装フィルム。
多層生成物をもたらす共押出または積層は、典型的に、包装用途のために高いバリア特性を有するフィルムを得るために使用される。3から5つの層、および時折最大9つの層が、所望の特性を有するフィルムを産生するために使用される。しかしながら、多層生成物は、高い資本投資、および複雑な処理制御を必要とする。本発明は、より高いバリア特性を有する単一のブレンドポリマーが、包装の複雑性を有意に低減することができるが、EVOHのような一般的に使用される酸素バリアポリマーの低い水分感受性は、それらが2つのポリオレフィン層間に埋め込まれることを必要とするという認識を包含する。
一部の実施形態において、本発明は、脂肪族ポリカーボネートを、1つ以上のポリオレフィンポリマーと組み合わせて含む、押出ポリマーブレンドを提供する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートは、1つ以上のエポキシドとの二酸化炭素の共重合に由来する。ある実施形態において、脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)(PPC)、ポリ(エチレンカーボネート)PEC、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)、およびこれらのうちのいずれかの混合物から成る群より選択される。
ポリ(プロピレンカーボネート)(PPC)は、それが、Inoueおよび同僚らによって最初に合成された1960年代後半以来、既知であるポリマーである。最近まで、高分子量PPCは、酸化プロピレンおよびCO2を共重合するように、主にカルボン酸亜鉛触媒を使用して合成されてきた。得られる材料は、熱心な調査の焦点であり、いくつかの企業は、汎用熱可塑性物質としての材料に対する用途を検討している。これまで、PPCは、PPCの清浄な熱分解が有利である用途において、犠牲ポリマーとしてのみ商業化されてきた。熱可塑性物質用途のための材料の商業化は、乏しい熱および処理特性によって複雑にされてきた。最近、遷移金属錯体が、CO2およびエポキシドの共重合に対して開発されているが、本開示の前には、かかる錯体は、改善されたPPC材料の調製において、十分に活用および/または最適化されてこなかった。
i)約50,000g/mol〜約500,000g/molの数平均分子量、約1.5未満の多分散性指数、少なくとも95%のカーボネート結合、および5%未満の環状エーテル含有量を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
ii)約75,000g/mol〜約300,000g/molの数平均分子量、約1.5未満の多分散性指数、少なくとも95%のカーボネート結合、および5%未満の環状エーテル含有量を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
iii)約100,000g/mol〜約250,000g/molの数平均分子量、約1.5未満の多分散性指数、少なくとも95%のカーボネート結合、および5%未満の環状エーテル含有量を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
iv)約150,000g/mol〜約210,000g/molの数平均分子量、約1.5未満の多分散性指数、少なくとも95%のカーボネート結合、および5%未満の環状エーテル含有量を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
v)約180,000g/molの数平均分子量、約1.5未満の多分散性指数、少なくとも95%のカーボネート結合、および5%未満の環状エーテル含有量を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
vi)約150,000g/mol〜約400,000g/molの数平均分子量、約1.2未満の多分散性指数、少なくとも99%のカーボネート結合、および2%未満の環状エーテル含有量を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
vii)約150,000g/mol〜約400,000g/molの数平均分子量、約1.2未満の多分散性指数、少なくとも99%のカーボネート結合、2%未満の環状エーテル含有量、および少なくとも85%の頭尾比率を有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
viii)約150,000g/mol〜約400,000g/molの数平均分子量、約1.2未満の多分散性指数、少なくとも99%のカーボネート結合、2%未満の環状エーテル含有量、および35℃超のTgを有する、ポリ(プロピレンカーボネート);
ix)約150,000g/mol〜約400,000g/molの数平均分子量、約1.2未満の多分散性指数、少なくとも99%のカーボネート結合、2%未満の環状エーテル含有量、および37℃超のTgを有する、ポリ(プロピレンカーボネート);ならびに
x)約150,000g/mol〜約400,000g/molの数平均分子量、約1.2未満の多分散性指数、少なくとも99%のカーボネート結合、2%未満の環状エーテル含有量、および40℃超のTgを有する、ポリ(プロピレンカーボネート)。
ある実施形態において、本発明のポリマーブレンドは、PECを含む。ある実施形態において、本発明のポリマーブレンドは、約85%超、または約90%超のカーボネート結合を有するPECを含む。ある実施形態において、ブレンドは、付録Bにおいて説明されるPEC組成物のうちの1つ以上を含む。
ある実施形態において、本発明の押出ポリマーブレンドは、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)を含む。かかるポリマーは、エチレンオキシドおよび酸化プロピレンとともにCO2に由来するターポリマーを包含する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、ランダムコポリマーである。他の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、テーパ型コポリマーである。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、ブロックコポリマーである。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)組成物は、約0.5%から約99.5%の範囲のPOに対するEOの比率を含有する。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)組成物は、純粋なポリカーボネートに関して付録AおよびBにおいて説明されるものと同様の特性を有する。
上で説明される脂肪族ポリカーボネートに加えて、本発明の組成物は、1つ以上の追加のポリマーを含む。ある実施形態において、追加のポリマーは、それらが結晶性または半結晶性であることを特徴とする。
上で述べられるように、一部の実施形態において、本発明の押出ポリマーブレンドは、1つ以上のポリオレフィンを含む。ある実施形態において、ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(アルファオレフィン)、ポリ塩化ビニル、およびこれらのうちのいずれか2つ以上の混合物またはコポリマーから成る群より選択される。一部の実施形態において、ポリオレフィンは、LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、または上記のいずれかの組み合わせである。
本発明は、とりわけ、脂肪族ポリカーボネートおよびポリオレフィンの押出ブレンドから形成されるバリアフィルムを提供する。ある実施形態において、バリアフィルムは、脂肪族ポリカーボネートおよびポリオレフィンの押出ブレンドから形成される酸素バリアフィルムである。一部の実施形態において、脂肪族ポリカーボネートは、低酸素透過性を有するバリアポリマーとして作用し、ポリオレフィンは、構造的ポリマーとして作用する。ある実施形態において、バリアフィルムは、構造的ポリマーよりも低い酸素透過性、およびバリアポリマーよりも良好な構造的特性を有することを特徴とする。一部の実施形態において、バリアポリマーは、ポリ(プロピレンカーボネート)(PPC)である。一部の実施形態において、バリアポリマーは、ポリ(エチレンカーボネート)(PEC)である。一部の実施形態において、構造的ポリマーは、低密度ポリエチレン(LDPE)である。一部の実施形態において、構造的ポリマーは、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)である。一部の実施形態において、構造的ポリマーは、高密度ポリエチレン(HDPE)である。一部の実施形態において、構造的ポリマーは、ポリプロピレン(PP)である。一部の実施形態において、ポリマーブレンドは、食品包装における使用のためのフィルムである。酸素バリアが、脂肪族ポリカーボネート(例えば、PECのような)と組み合わせることによって、ポリオレフィン単独よりも有意に改善される実施形態において、水分への低い感受性を有する単一の単分子層の高酸素バリアフィルムを開発することができる。
ある実施形態において、本発明は、ポリプロピレンカーボネートを含むポリマーブレンドバリアフィルムを包含する。ある実施形態において、提供されるバリアフィルムは、付録Aにおいて説明される1つ以上のPPC組成物を含む。
ある実施形態において、本発明のポリマーブレンドバリアフィルムは、PECを含む。ある実施形態において、本発明のポリマーブレンドバリアフィルムは、約90%超のカーボネート結合を有するPECを含む。ある実施形態において、ポリマーブレンドバリアフィルムは、付録Bにおいて説明されるPEC組成物のうちの1つ以上を含む。
ある実施形態において、本発明のポリマーブレンドバリアフィルムは、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)を含む。かかるポリマーは、エチレンオキシドおよび酸化プロピレンとのCO2に由来するターポリマーを包含する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、ランダムコポリマーである。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、テーパ型コポリマーである。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、ブロックコポリマーである。ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)組成物は、約0.5%から約99.5%の範囲のPOに対するEOの比率を含有してもよい。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)組成物は、純粋なポリカーボネートに関して付録AおよびBにおいて説明されるものと同様の特性を有する。
一部の実施形態において、本発明は、脂肪族ポリカーボネートおよび少なくとも1つの他のポリマーを含む、バリアフィルムを包含する。一部の実施形態において、ポリオレフィンは、かかるブレンドの必要とされる構成要素ではない。
ある実施形態において、本発明は、少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネート、および最大約30%の結晶性または半結晶性ポリマーを含む、ポリマーフィルムを包含し、フィルムが、少なくとも100%のASTM方法D882で測定される破断前伸長値を有することを特徴とする。ある実施形態において、かかるフィルムは、上で、および本明細書の付録において説明される、APC組成物のうちのいずれか1つ以上を含む。ある実施形態において、かかるフィルムは、ブレンドにおけるAPCが、エーテル結合を実質的に含まないことをさらに特徴とする。ある実施形態において、かかるフィルムは、それらが環状カーボネートを実質的に含まないことをさらに特徴とする。
一部の実施形態において、本発明は、特定の形態を有するポリマーブレンドを提供する。一部の実施形態において、本発明は、脂肪族ポリカーボネートおよび少なくとも1つの他のポリマーを含む、ポリマーブレンドを包含し、ブレンドが、共連続的層状形態を呈することを特徴とする。ある実施形態において、かかる形態は、ポリマーブレンドから調製される試料の顕微鏡写真を評価することによって、解明することができる。PPCおよびポリエチレンを含み、共連続的層状形態を呈する、ポリマーブレンドの走査電子顕微鏡写真(SEM)の例を、図2に示す。図3は、共連続的層状形態を有しない同様のブレンドのSEMを示す。
ある実施形態において、本発明は、ポリプロピレンカーボネートを含む、共連続的層状形態を有するポリマーブレンドを包含する。ある実施形態において、共連続的層状形態を有する提供されるブレンドは、付録Aにおいて説明される1つ以上のPPC組成物を含む。
ある実施形態において、本発明の共連続的層状形態を有するポリマーブレンドは、PECを含む。ある実施形態において、共連続的層状形態を有するポリマーブレンドは、約90%超のカーボネート結合を有するPECを含む。ある実施形態において、共連続的層状形態を有するポリマーブレンドは、付録Bにおいて説明されるPEC組成物のうちの1つ以上を含む。
ある実施形態において、共連続的層状形態を有するポリマーブレンドは、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)を含む。かかるポリマーは、エチレンオキシドおよび酸化プロピレンとのCO2に由来するターポリマーを包含する。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、ランダムコポリマーである。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、テーパ型コポリマーである。一部の実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)は、ブロックコポリマーである。ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)組成物は、約0.5%から約99.5%の範囲のPOに対するEOの比率を含有し得る。ある実施形態において、ポリ(プロピレンカーボネート)−コ−ポリ(エチレンカーボネート)組成物は、純粋なポリカーボネートに関して付録AおよびBにおいて説明されるものと同様の特性を有する。
ある実施形態において、本発明は、脂肪族ポリカーボネート組成物の機械的特性を改善するための方法を提供する。ある実施形態において、かかる方法は、
a)脂肪族ポリカーボネートを提供するステップであって、脂肪族ポリカーボネートをフィルムに作製する時、フィルムが、50%未満のASTM D882を使用して測定される固有の破断前伸長値を有することを特徴とする、ステップと、
b)少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む混合物を提供するように、約30重量パーセントの結晶性または半結晶性ポリマーを混和するステップと、
c)ステップ(b)の混合物からフィルムを形成するステップと、
d)100%超のASTM D882を使用して測定される破断前伸長値を有するフィルムを提供するように、ステップ(c)からのフィルムを延伸するステップと、を含む。
代替的に、または上で言及される用途に加えて、提供されるブレンドは、以下で説明される用途において有用である。
実施例1
構造的に精密なPPCを、4”フィルムダイを有する単一スクリュー押出機に送給した。押出機温度は、170℃に維持した。100ミクロン、200ミクロン、500ミクロン、および900ミクロンのフィルムを、ダイ間隔を調節することによって得た。フィルムは、水冷ロールを有するロールシステムにそれらを通過させることによって冷却した。得られたフィルムは、透明かつ丈夫であり、種々の物品を熱形成するために使用され得る。真空システムを具備するIllig SB53−C1熱成形機を使用して、熱形成によってこれらのPPCフィルムの各々から小さなコップを形成した。熱形成において、処理は、温度によって制御され、300℃に設定されたセラミックヒータの放射によって加熱されるPPCシートの温度を監視する高温計を通じて達成される。つまり、雄型は、上方へ移動し、表面温度が設定点、この場合は130℃に到達する時、真空がオンになる。15、25、および135秒の加熱時間は、それぞれ0.1mm、0.2mm、および0.9mm厚のフィルムに対して使用された。
実施例1において説明されるものと同様のPPC(Novomer PPC)を、送給ホッパを通じて、射出成形機械に送給した。バレルへ入れると、樹脂を170℃まで加熱し、鋳型に送給する。ドッグボーンおよび平坦なバーを成形して、ASTM規格ごとに試験した。39.5MPaの降伏点での引張強度、3.24%の降伏点での伸長、および1447MPaの引張係数を測定した(ASTM D638−08(ISO 527))。2525MPaの曲げ弾性率を測定した(ASTM D790(ISO 178))。0.6721ft−lb/インチのノッチ付きアイゾッド衝撃を測定した(ASTM D256、ISO 180)。最終的に、33℃の熱たわみ温度、または荷重たわみ温度を測定した(ASTM D1238、ISO 1133)。
構造的に精密なPPC(Novomer PPC)を、ポリオレフィンとブレンドし、フィルム、射出成形品目、およびブロー成形ボトルを含む、種々の物品に作製した。予想外に、構造的に精密なPPCは、押出プロセスに耐え、ポリオレフィンとの有用なブレンドを提供した。実施例1において説明されるものと同様のPPCを、二軸スクリュー押出機において、低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、またはポリプロピレン(PP)のいずれかと30または50重量%でブレンドした。押出機の温度は、LLDPEに関しては180℃に、HDPEおよびPPに関しては190℃に設定した。相溶化剤を使用して、PPCおよびポリオレフィンの強化された分散を可能にした。典型的に、相溶化剤は、分散相の最大20〜22%で充填した。このため、50/50ポリオレフィン/PPCブレンドは、45/45/10::ポリオレフィン/PPC/相溶化剤として調合し、70/30ポリオレフィン/PPCブレンドは、66/28/6::ポリオレフィン/PPC/相溶化剤として調合した。無水物修飾LLDPEは、LLDPEブレンドおよびHDPEのための相溶化剤として使用された一方、無水物修飾PPは、PPブレンドのための相溶化剤として使用された。これらのブレンドのペレットは、溶解物を二軸スクリュー押出機からストランドダイを通って、ペレタイザに通過させることによって作製した。次いで、これらのペレットを使用して、純粋なPPCに関して上で説明されるように、フィルム、射出成形部品、および熱形成物品を作製した。ある場合(HDPEブレンド)において、ペレットはまた、従来の押出−ブロー成形機器を使用して、洗剤およびシャンプー用途のためのボトルのようなブロー成形物品を作製するために使用した。ブレンドに関する物理的データを、表1に示す。
約180,000の平均分子量を有する構造的に精密なPPCを、以下の試験において、ポリカーボネートとして使用した。
体積加算モデルは、以下の方程式によって定義され、
99%超のカーボネート結合を有し、2%未満のプロピレンカーボネートを含有する、185,000の平均分子量のPPCを、二軸スクリュー押出機において、5%のLDPE(Dow LDPE 5004IならびにDow LDPE 640I)と混合した。任意に、官能化ポリオレフィンを相溶化剤として使用することができる。例えば、Admer AT2543Aを、一部の場合において、0.5重量%から1重量%のレベルで、相溶化剤として使用した。
次いで、混合されたPPC−LDPEブレンドを、2つの異なる方法で、配向フィルムに作製した。
a)ブローフィルムプロセス:PPC−LDPEブレンドを、ブローフィルムラインに送給して、ブローフィルムを作製した。
約2〜3のブローアップ比率が観察され、典型的なフィルムの厚さは、1から1.5ミルであった。次いで、フィルムを、ポリマーフィルムに関する引張および伸長特性を提供するASTM D882によって試験した。
b)二軸延伸前の鋳造フィルム:PPC−LDPEブレンドを、7ミル厚のフィルムに鋳造した。次いで、これを、フィルムをセ氏40〜80度、より好ましくは、セ氏50〜70度の温度に加熱し、次いで、同時に両方向に延伸することによって、Iwamoto二軸フィルム延伸機械において二軸延伸した。典型的に、フィルムは、元の長さの1.5倍〜6−10倍に延伸することができる。一実施例において、フィルムを、2分間、セ氏58度に保持し、次いで、100mm/分の最大速度でもって、両方向に1.5%/秒の歪み速度で延伸した。フィルムは、両方向に元の長さの2.5倍に延伸させた。鋳造されたままの7ミルのフィルム、ならびに二軸延伸されたフィルムの両方を、ポリマーフィルムに関する引張および伸長特性を提供するASTM D882によって試験した。
本発明の押出ブレンドにおける使用に好適なPPCの説明:
以下の説明は、共同所有される国際特許出願公開第WO 2010/060038号から適合されており、この全体は、参照することによって、本明細書に組み込まれる。
1リットルのParr反応器を、33ppmの水、123mgのラセミN,N’−ビス(3,5−ジ−tert−ブチルサリチリデン)−1,2−シクロヘキサンジアミノコバルト(III)トリフルオロ酢酸(salcyCoTFA)触媒、および112mgのビス(トリフェニルホスフィン)イミニウムトリフルオロ酢酸(PPN−TFA)共触媒を含有する、200グラムの酸化プロピレンで充填した。温度を35℃に維持しつつ、反応器を封止し、CO2で100psiまで加圧し、250rpmで撹拌した。23時間後、200gのアセトン中の2.1等量のメタンスルホン酸(MSA)で、重合を停止した。反応混合物を蒸留して、未反応の酸化プロピレンを除去し、次いで、試料を50/50MeOH/H2O中で沈殿させて、固体ポリマーを単離した。回収されたポリマーを真空オーブン内で乾燥させ、次いで、アセトンの中へ20重量%で再溶解し、2回目の沈殿を行った。回収されたポリマーを、75℃の真空オーブンで8時間乾燥させた。GPC分析は、実施例1から生じるPPC試料が、二峰性の分子量分布を有し、それぞれタイプCおよびB2の鎖に対応する、230.8kg/molおよび110kg/molのMwを有する鎖のほぼ等しい集団を有するということを明らかにした。
本実施例のPPCは、PPN−TFAの代わりに、104mgのビス(トリフェニルホスフィン)イミニウムクロリド(PPN−Cl)を用いたことを除き、実施例1と同一の条件下で産生される。タイプA2およびB2の鎖の存在および相対存在量は、塩素およびフッ素を検出するための分析方法によって検出することができる。好適な方法は、当該技術分野において既知であり、とりわけ、質量分光法およびフッ素NMRが挙げられる。
1リットルのParr反応器を、33ppmの水、58mgのジプロピレングリコール、123mgのsalcyCoTFA触媒、および112mgのPPN−TFA共触媒を含有する、200グラムの酸化プロピレンで充填した。温度を35℃に維持しつつ、反応器を封止し、CO2で100psiまで加圧し、250rpmで撹拌した。23時間後、200gのアセトン中の2.1等量のメタンスルホン酸(MSA)で、重合を停止した。反応混合物を蒸留して、未反応の酸化プロピレンを除去し、次いで、試料を50/50MeOH/H2O中で沈殿させて、固体ポリマーを単離した。回収されたポリマーを真空オーブン内で乾燥させ、次いで、アセトン中へ20重量%で再溶解し、2回目の沈殿を行った。回収されたポリマーを、75℃の真空オーブンで8時間乾燥させた。
この材料は、ジプロピレングリコールの代わりに、76mgのグリセロールプロポキシレートを用いたことを除き、実施例2において説明されるものと同一の条件下で産生された。
この材料は、ジプロピレングリコールの代わりに、92mgのペンタエリトリトールプロポキシレートを用いたことを除き、実施例2において説明されるものと同一の条件下で産生された。
本発明のある実施形態における使用に好適なPEC組成物の説明。
ある実施形態において、PECは、それが、高いパーセンテージのカーボネート結合を有することを特徴とする。一部の実施形態において、PPCは、それが、狭い多分散性指数を有することを特徴とする。ある実施形態において、PPCは、それが、非常に低いレベルの環状カーボネートを含有することを特徴とする。
本付録は、本発明の押出ポリマーブレンドおよびバリア材料に包含される、追加の脂肪族ポリカーボネートおよびブレンドを説明する。
Raは、水素、ハロゲン、−L−ORz、またはC1−30脂肪族;3から14員の炭素環;6から14員のアリール;独立して窒素、酸素、もしくは硫黄より選択される1〜4個のヘテロ原子を有する、5から14員のヘテロアリール;ならびに独立して窒素、酸素、および硫黄から成る群より選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、3から12員の複素環から成る群より選択される、任意に置換された部分であるか、あるいは、Raは、C1−8飽和もしくは不飽和の、直鎖もしくは分岐炭化水素鎖であり、1つ以上のメチレン単位は、任意に、かつ独立して、−NR−、−N(R)C(O)−、−C(O)N(R)−、−N(R)SO2−、−SO2N(R)−、−O−、−C(O)−、−OC(O)−、−OC(O)O−、−C(O)O−、−OC(O)N(R)−、−S−、−SO−、−SO2−、−C(=S)−、もしくは−C(=NR)−によって置き換えられ、1つ以上の水素原子は、任意に、−ORzで置き換えられ、
Lは、C1−8飽和もしくは不飽和、直鎖もしくは分岐炭化水素鎖であり、
各Rは、独立して、水素、任意に置換されたC1−6脂肪族であるか、あるいは
同じ窒素原子上の2つのRは、窒素原子と一緒になって、独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄より選択される0〜2個の追加のヘテロ原子を有する、4から7員の複素環式環を形成し、
Rzは、水素、シリル基、ヒドロキシル保護基、または、C1−20アシル;C1−20脂肪族;3から14員の炭素環;6から14員のアリール;独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄より選択される1〜4個のヘテロ原子を有する、5から14員のヘテロアリール;ならびに独立して、窒素、酸素、および硫黄から成る群より選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、3から12員の複素環から成る群より選択される、任意に置換された基から成る群より選択され、
Rb、Rc、およびRdの各々は、独立して、水素、ハロゲン、または、C1−12脂肪族;独立して、窒素、酸素、および硫黄から成る群より選択される1〜4個のヘテロ原子を有する、C1−12ヘテロ脂肪族;3から14員の炭素環;6から14員のアリール;独立して窒素、酸素、もしくは硫黄より選択される1〜4個のヘテロ原子を有する、5から14員のヘテロアリール;ならびに独立して、窒素、酸素、および硫黄から成る群より選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、3から12員の複素環から成る群より選択される、任意に置換された基であり、
(RaおよびRc)、(RcおよびRd)、ならびに(RaおよびRb)のうちのいずれも、介在する原子と一緒になって、3から14員の炭素環;および独立して、窒素、酸素、および硫黄から成る群より選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、3から12員の複素環から成る群より選択される、1つ以上の任意に置換された環を形成することができ、
Eは、エポキシドを開環することができる任意の基であり、
Gは、水素、C1−20アシル基、シリル基、任意に置換されたC1−20脂肪族基、任意に置換された6から14員のアリール基、カルバモイル基、およびヒドロキシル保護基から成る群より選択され、
jは、約50から約15,000の整数であり、
kは、約0から約2,500の整数であり、
mは、jおよびkの合計であり、mは、約50から約17,500の整数である。
ある実施形態において、ポリマーブレンドは、式1aの構造を有するポリカーボネートを含み、
Claims (30)
- 押出ポリマーブレンドであって、
ここで、前記押出ポリマーブレンドは、少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートと、少なくとも1つのポリオレフィンとを含み、そしてここで、前記脂肪族ポリカーボネートは、異なる平均分子量を有し、90%超のカーボネート結合および10%未満のエーテル結合を有する2つ以上の脂肪族ポリカーボネートのブレンドを含む、
押出ポリマーブレンド。 - 前記脂肪族ポリカーボネートは、二酸化炭素および1つ以上のエポキシドのコポリマーを含む、請求項1に記載の押出ポリマーブレンド。
- (a)前記ポリオレフィンは、
(i)ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(アルファオレフィン)、ポリ塩化ビニル、およびこれらのうちのいずれか2つ以上の混合物またはコポリマーから成る群、もしくは、
(ii)LDPE、LLDPE、HDPE、ポリプロピレン、または上記のいずれかの組み合わせから成る群
より選択される、または
(b)前記ポリオレフィンは、ポリエチレンもしくはポリプロピレンを含む、
請求項1に記載の押出ポリマーブレンド。 - (a)ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、または
(b)ポリ(エチレンカーボネート)を含む、または、
(c)少なくとも1つの相溶化剤をさらに含む、請求項1に記載の押出ポリマーブレンド。 - 前記ブレンドは、160℃を上回る温度で押出されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の押出ポリマーブレンド。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の押出ポリマーブレンドを含む、プラスチックフィルム。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の押出ポリマーブレンドを含む、射出成形されたプラスチック物品。
- 1つ以上のポリオレフィンと組み合わせて、少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートであって、異なる平均分子量を有し、90%超のカーボネート結合および10%未満のエーテル結合を有する2つ以上の脂肪族ポリカーボネートのブレンドを含む脂肪族ポリカーボネートを含む、ポリマーブレンドバリアフィルムであって、前記フィルムの測定される酸素透過性が、体積加算モデルおよびMaxwellモデルより選択される方法を使用して、前記ブレンドにおける前記ポリマーの酸素透過性値を使用して計算される予測された透過性から予想されるもの未満であることを特徴とする、
ポリマーブレンドバリアフィルム。 - 第1の酸素透過性を有する少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートであって、異なる平均分子量を有し、90%超のカーボネート結合および10%未満のエーテル結合を有する2つ以上の脂肪族ポリカーボネートのブレンドを含む脂肪族ポリカーボネートと
第2の酸素透過性を有するポリオレフィンと、
を含む、ポリマーブレンドフィルムであって、
前記ポリマーブレンドフィルムは、第3の酸素透過性を有し、前記第3の酸素透過性は、
(a)前記第1の酸素透過性の値および前記第2の酸素透過性の値を使用した、体積加算モデル、または
(b)前記第1の酸素透過性の値および前記第2の酸素透過性の値を使用した、Maxwellモデル
から計算される酸素透過性値未満である、ポリマーブレンドフィルム。 - 少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートと、少なくとも1つのポリオレフィンとを含むプラスチックフィルムであって、前記フィルムは、少なくとも100%のASTM D882で測定される破断前伸長値を有し、前記脂肪族ポリカーボネートは、異なる平均分子量を有し、90%超のカーボネート結合および10%未満のエーテル結合を有する2つ以上の脂肪族ポリカーボネートのブレンドを含むことを特徴とする、プラスチックフィルム。
- (a)前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)およびポリ(エチレンカーボネート)のうちの1つ以上を含む、または、
(b)前記プラスチックフィルムは、1つ以上の半結晶性ポリマーをさらに含む、
請求項10に記載のプラスチックフィルム。 - 少なくとも80重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートを含む、請求項10に記載のプラスチックフィルム。
- 0.5から30重量パーセントの1つ以上のポリオレフィンを含む、請求項10〜12のいずれか一項に記載のプラスチックフィルム。
- ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリエチレン−コ−プロピレンのうちの1つ以上を含む、請求項10〜13のいずれか一項に記載のプラスチックフィルム。
- 1つ以上の相溶化剤をさらに含む、請求項10に記載のプラスチックフィルム。
- 前記フィルムは、延伸されている、請求項10に記載のプラスチックフィルム。
- 前記フィルムは、二軸延伸されている、請求項16に記載のプラスチックフィルム。
- 延伸前のフィルムのASTM方法D882で測定される破断前伸長値は、50%未満である、請求項16に記載のプラスチックフィルム。
- 前記フィルムは、ブローフィルムプロセスによって作製されている、請求項10に記載のプラスチックフィルム。
- (a)脂肪族ポリカーボネートを提供するステップであって、前記脂肪族ポリカーボネートをフィルムに作製する時、前記フィルムが、50%未満のASTM D882を使用して測定される固有の破断前伸長値を有することを特徴とする、ステップと、
(b)少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートであって、異なる平均分子量を有し、90%超のカーボネート結合および10%未満のエーテル結合を有する2つ以上の脂肪族ポリカーボネートのブレンドを含む脂肪族ポリカーボネートを含む混合物を提供するように、最大30重量パーセントのポリオレフィンを混和するステップと、
(c)ステップ(b)の前記混合物からフィルムを形成するステップと、
(d)100%超のASTM D882を使用して測定される破断前伸長値を有するフィルムを提供するように、ステップ(c)からの前記フィルムを延伸するステップと、
を含む、方法。 - (a)ステップ(c)および(d)は、前記フィルムを作製するように、ブローフィルムプロセスを使用することによって、同時に実施される、請求項20に記載の方法。
- 前記フィルムを形成するステップは、前記フィルムを押出することを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記フィルムを延伸するステップは、前記フィルムを一軸もしくは二軸延伸することを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、請求項20または21に記載の方法。
- (a)ステップ(b)で混和される前記ポリオレフィンは、LDPEを含む、または、
(b)ステップ(b)は、1%から10%のポリオレフィンを混和することを含む、または、
(c)ステップ(a)において提供される前記脂肪族ポリカーボネートのみから作製されるフィルムの前記破断前伸長値、およびステップ(d)からの最終フィルムの前記破断前伸長値の比率は、2超である、
請求項20に記載の方法。 - 少なくとも70重量パーセントの脂肪族ポリカーボネートであって、異なる平均分子量を有し、90%超のカーボネート結合および10%未満のエーテル結合を有する2つ以上の脂肪族ポリカーボネートのブレンドを含む脂肪族ポリカーボネート、および1〜10%のポリオレフィンのブレンドを含む組成物であって、ブレンドは、ブレンドされていない状態における前記脂肪族ポリカーボネートよりも少なくとも4倍高い、ASTM D882によって測定される破断前伸長値を有することを特徴とする、組成物。
- (a)前記脂肪族ポリカーボネートは、二酸化炭素、酸化プロピレン、および任意に1つ以上の追加のエポキシドとの間のコポリマーを含む、または、
(b)前記脂肪族ポリカーボネートは、ポリ(プロピレンカーボネート)を含む、
請求項26に記載の組成物。 - 前記脂肪族ポリカーボネートは、98%超のカーボネート結合を含有する、請求項27に記載の組成物。
- 前記脂肪族ポリカーボネートは、環状カーボネートを含まない、請求項27に記載の組成物。
- (a)前記ポリオレフィンは、ポリエチレンを含む、または
(b)前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンを含む、または、
(c)前記組成物は、フィルムを含む、
請求項26に記載の組成物。
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