KR101406772B1 - 중합체 조성물 및 제품의 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 (a) 제1 중합체 성분, (b) 제2 중합체 성분(여기서, 제2 중합체 성분은 제2 중합체 성분의 약 20중량% 이하의 양으로 존재하는 α-올레핀 멀티블럭 인터폴리머를 포함한다) 및 (c) 1개 이상의 보강재의 블렌드를 포함하는 중합체성 제품에 관한 것으로서, 여기서, 제2 중합체 성분의 농도는 제1 중합체 성분과 제2 중합체 성분의 총 농도를 기준으로 하여, 약 20중량% 이상이다. 상기 중합체 제품은 바람직하게는 부드러운 촉감, 낮은 광택 외관 또는 높은 표면 내구성과 같은 특징들 중의 하나 이상을 갖는다.

Description

중합체 조성물 및 제품의 성형방법{Polymeric compositions and processes for molding articles}

우선권의 청구

본 출원은 모든 목적을 위하여 전문이 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 가특허원 제60/981,658호(2007년 10월 22일 출원)의 이익을 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 개선된 폴리올레핀 조성물 및 이에 관한 방법에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 성형 후, 고품질 표면 외관 및/또는 개선된 내구성을 제공하는 블렌딩된 폴리올레핀성 물질에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 낮은 광택, 우수한 광택 균일성, 매우 내구성인 표면 품질 및 부드러운 촉감과 같은 특징들 중의 1개, 2개, 3개 또는 심지어 전부를 갖는 색으로 제품을 형성하는 데 적합한 중합체 조성물에 관한 것이다.

목적하는 특성들, 보다 낮은 비용 또는 이들 둘 다를 나타내는 중합체 조성물을 개발하고자 많은 노력들이 이루어져 왔다. 몇몇 용도의 경우, 중합체성 제품의 촉감 특징, 낮은 광택 표면 외관 또는 내구성 특징 중의 하나 이상을 개선시키는 것이 요구된다. 예를 들면, 차량 승객은 다양한 자동차 인테리어 제품과 접촉하며, 이러한 제품을 위해서는 부드러운 촉감을 갖고 내구성이 있으며 빈번한 접촉 및 스크래칭을 견뎌내는 재료를 사용하는 것이 요구된다. 부드러운 촉감, 낮은 광택 외관 및 높은 표면 내구성을 부여하는 방법들 중에는, 오버몰딩(overmoulding), 페인팅 또는 기타의 기술을 통해 성형품의 상부 위에 기능성 재료의 부가적인 층을 도포하는 다단계 공정을 사용하는 방법이 있다. 부드러운 촉감, 낮은 광택 외관 및 높은 표면 내구성을 부여하는 또 다른 방법은, 목적하는 특성에 적합하도록 열가소성 재료를 개질시키는 것이다.

선행 중합체 조성물 및 이러한 조성물을 형성하는 방법의 예가 미국 특허 제6,300,419호; 제6,949,605호; 제6,498,214호, 미국 특허 공보 제2005/0288393호, 및 국제 공개공보 제2007/025663A1호에 논의되어 있으며, 이들 모두는 모든 목적을 위하여 본원에 참고로 인용되어 있다.

미국 특허 출원 공보 제2007/0010616호, PCT 출원 제PCT/US2005/008917호(2005년 3월 17일 출원) 및 PCT 국제 특허 출원 공보 제WO2006/102155A2호(2006년 3월 15일 출원), 제WO2006/101966A1호(2006년 3월 15일 출원), 제WO2006101932A2호(2006년 3월 15일 출원) 및 제WO2006102155A2호(2006년 3월 15일 출원)(이들 모두는 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다)는, 개선된 기계적 특성을 갖는 연질 열가소성 물질 및 폴리프로필렌과의 블렌드일 수 있는, 저급 α-올레핀(LAO)과 제2 α-올레핀의 블럭(즉, 블럭성) 공중합체(즉, LAO/α-올레핀 인터폴리머(interpolymer), 예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)를 기재하고 있다.

PCT 국제 특허출원 공보 제WO2003/040201 A1호(2002년 5월 6일 출원), 공개된 미국 특허출원 제2003/0204017호(2002년 5월 5일 출원), 유럽 특허 제0495099호(1989년 12월 12일 출원), 유럽 특허출원 제129368호(1984년 6월 5일 출원) 및 미국 특허 제6,525,157호(2003년 2월 25일 허여), 제6,403,692호(2002년 6월 11일 허여) 및 제5,272,236호(1993년 12월 21일 허여)(이들 모두는 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다)는 연질 열가소성 물질일 수 있는 선형 또는 실질적으로 선형인 에틸렌 중합체(S/LEP) 및 S/LEP를 포함하는 중합체성 블렌드를 기재하고 있다.

2002년 5월 6일자로 출원된 국제 특허출원 공보 제WO 03/040201 A1호, 2002년 5월 5일자로 출원된 공개된 미국 특허원 제2003/0204017호 및 2003년 2월 25일자로 허여된 미국 특허 제6,525,157호(이들 모두는 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다)는 연질 열가소성 물질일 수 있는 폴리프로필렌 탄성중합체 및 프로필렌 탄성중합체를 사용한 중합체성 블렌드를 기재하고 있다.

여전히, 비교적 부드러운 촉감을 나타내고, 차량 인테리어 분야에서 직면하는 조건, 예를 들면, 실질적으로 낮은 광택, 내마모성(mar resistance), 내스크래치성(scratch resistance), 저온 연성(low temperature ductility), 치수 안정성 또는 이들의 조합을 견딜 수 있는 중합체 조성물, 특히 성형된 열가소성 폴리올레핀 조성물을 제공하는 것이 요구된다. 목적하는 특징들을 여전히 유지하면서 비교적 고가이거나 고도로 가공된(예를 들면, 그라프트된) 중합체, 특수 충전제 또는 제제, 또는 기타 추가의 또는 대안적인 비교적 고가인 성분, 공정, 다층 구조(예를 들면, 피막) 등을 사용할 필요없이 상기 요구사항을 달성하는 것이 특히 매력적일 것이다.

하나의 국면에서, 본 발명은, 비교적 경질인 열가소성 물질을 포함하는 제1 중합체 성분; 비교적 연질인 열가소성 물질을 포함하는 제2 중합체 성분(여기서, 상기 비교적 연질 열가소성 물질은 하나 이상의 경질 블럭 및 하나 이상의 연질 블럭을 갖는 멀티블럭 공중합체인 저급 α-올레핀/α-올레핀 인터폴리머(LAO/α-올레핀 인터폴리머)이다); 및 1개 이상의 보강재의 블렌드를 포함하는 부드러운 촉감의 중합체 조성물에 관한 것으로서, 여기서, 제2 중합체 성분의 농도는, 제1 중합체 성분 및 제2 중합체 성분의 총 농도를 기준으로 하여, 약 10중량% 이상(예를 들면, 약 20중량% 이상)이다.

본 발명의 이러한 국면은 다음의 특징들 중의 하나 또는 임의의 배합에 의해 추가로 특징지워질 수 있다: LAO/α-올레핀 인터폴리머는 2개 이상의 경질 블럭 및 2개 이상의 연질 블럭을 갖고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 저급 α-올레핀(LAO)(이는 에틸렌 또는 프로필렌이다) 및 탄소수 3 내지 12의 상이한 적어도 하나의 제2 α-올레핀을 함유하는 LAO/α-올레핀 인터폴리머이고, LAO/α-올레핀 인터폴리머는 다음 중의 하나 또는 임의의 배합을 특징으로 한다: LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 1.7 내지 약 3.5의 Mw/Mn, 하나 이상의 융점[Tm(℃)] 및 밀도[d(g/㎤)]를 가지며(여기서, d ≤ 0.900이고, Tm 및 d의 수치는 관계식 Tm ≥ 1000(d) - 790(예를 들면, Tm > -2002.9 + 4538.5(d) - 2422.2(d)²)에 상응하고, LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 1.7 내지 약 3.5의 Mw/Mn를 갖는다), 융해열[△H(J/g)] 및 델타량(delta quantity)[△T(℃)](이는 최대 DSC 피크와 최대 CRYSTAF 피크 간의 온도 차로서 정의된다)를 특징으로 하며(여기서, △T 및 △H의 수치는 다음의 관계를 갖고: 0 초과 130J/g 이하의 △H에 대해 △T > -0.1299(△H)+62.81, 130J/g 초과의 △H에 대해 △T ≥ 48℃이고, 여기서, CRYSTAF 피크는 5% 이상의 누적 중합체(cumulative polymer)를 사용하여 측정하며, 5% 미만의 중합체가 식별 가능한 CRYSTAF 피크를 갖는 경우, CRYSTAF 온도는 30℃이다), LAO/α-올레핀 인터폴리머는 LAO/α-올레핀 인터폴리머의 압축 성형된 필름으로 측정하여 300% 변형률 및 1사이클에서 탄성 회복률(Re)을 특징으로 하고 밀도[d(g/㎤)]를 가지며(여기서, Re 및 d의 수치는 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머가 가교결합 상을 실질적으로 함유하지 않는 경우에 다음의 관계를 만족시키며: Re > 1481-1629(d), LAO/α-올레핀 인터폴리머는 TREF(Temperature Rising Elution Fractionation)를 사용하여 분별하는 경우 40 내지 130℃에서 용출되는 분자 분획을 갖는다), 상기 분획이 동일한 온도에서 용출되는 필적하는 랜덤 공중합체보다 5% 이상 더 높은 공단량체 몰 함량을 가짐을 특징으로 하며(여기서, 상기 필적하는 랜덤 공중합체는 동일한 공단량체(들)를 갖는다), LAO/α-올레핀 인터폴리머의 값의 10% 내의 용융 지수, 밀도 및 공단량체 몰 함량(전체 중합체를 기준으로 함)을 가지며, LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 0.15 내지 약 0.80의 중량 평균 블럭 지수(weighted average blocking index; ABI)를 갖거나, LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 5 내지 약 35의 용융 지수 비(I₁₀/I₂)를 갖고(여기서, I₂는 LAO가 에틸렌인 경우에는 ASTM D1238 조건 190℃/2.16kg 및 LAO가 프로필렌인 경우에는 ASTM D1238 조건 230℃/2.16kg에 따라 측정한 용융 지수이고, I₁₀은 LAO가 에틸렌인 경우에는 ASTM D1238 조건 190℃/10kg 및 LAO가 프로필렌인 경우에는 ASTM D1238 조건 230℃/10kg에 따라 측정한 용융 지수이다); LAO/α-올레핀 인터폴리머는 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/옥텐 인터폴리머)이고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 프로필렌/부텐 인터폴리머)이고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 에틸렌과 1-옥텐의 공중합체이고(여기서, 에틸렌 및 1-옥텐 단량체의 농도의 합은, LAO/α-올레핀 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 95중량% 이상이다); LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 0.850 내지 약 0.895g/㎤(바람직하게는 약 0.86 내지 약 0.89g/㎤, 보다 바람직하게는 0.865 내지 0.888g/㎤)의 밀도를 특징으로 하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 15 내지 약 95(바람직하게는 약 40 내지 약 90, 보다 바람직하게는 약 55 내지 약 90, 가장 바람직하게는 약 70 내지 약 90)의 쇼어 A 경도를 특징으로 하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 5 내지 약 35(바람직하게는 약 5.5 내지 약 25, 보다 바람직하게는 약 6 내지 약 10)의 용융 지수 비(I₁₀/I₂)를 특징으로 하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 5 내지 약 35(바람직하게는 약 5.5 내지 약 25, 보다 바람직하게는 약 6 내지 약 10)의 용융 지수 비(I₁₀/I₂) 및/또는 약 0.2 내지 약 100g/10분(바람직하게는 약 0.2 내지 약 40, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 10)의 용융 지수 I₂를 특징으로 하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 중량 평균 분자량 Mw와 수 평균 분자량 Mn의 비로 정의되는, 약 1.9 내지 약 7(바람직하게는 약 2 내지 약 5, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 3)의 다분산 지수(polydispersity index) Mw/Mn를 특징으로 하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는, LAO/α-올레핀 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 약 40 내지 약 95중량%(바람직하게는 약 50 내지 약 95중량%, 보다 바람직하게는 약 60 내지 약 90중량%)의 연질 블럭(들)의 농도를 특징으로 하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는 약 0.15 내지 약 0.8(바람직하게는 약 0.2 내지 약 0.7, 보다 바람직하게는 약 0.4 내지 약 0.6)의 중량 평균 블럭 지수(Average Block Index) ABI를 특징으로 하고; 보강재는 유리 섬유(예를 들면, 평균 길이가 약 0.5mm 이상, 바람직하게는 약 1mm 이상, 보다 바람직하게는 약 3mm 이상, 가장 바람직하게는 약 5mm 이상인 유리 섬유)를 포함하고; 보강재(예를 들면, 유리 섬유)는, 상기 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 5 내지 약 40중량%(바람직하게는 약 10 내지 약 40중량%, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 35중량%, 가장 바람직하게는 약 20 내지 약 30중량%, 예를 들면, 약 25중량%)의 농도로 존재하고; 제1 중합체 성분은, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 3 내지 약 80중량%(바람직하게는 약 10 내지 약 70중량%, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 50중량%)의 양으로 존재하고; 제1 중합체 성분은 폴리프로필렌 단독중합체, 내충격성 폴리프로필렌 및 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 또는 이들의 임의의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 폴리프로필렌으로 필수적으로 이루어지고, 여기서, 폴리프로필렌은 약 125℃ 이상(바람직하게는 약 140℃ 이상)의 융점을 갖고 랜덤 폴리프로필렌은 에틸렌과 프로필렌의 공중합체이며; 제1 중합체 성분은 이소택틱 폴리프로필렌 단독중합체로 필수적으로 이루어지고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 5 내지 약 90중량%(바람직하게는 약 10 내지 약 60중량%, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 50중량%, 가장 바람직하게는 약 30 내지 약 45중량%)의 농도로 존재하고; 제1 중합체 성분은 ASTM D-1238 조건 230℃/2.16kg에 따라 측정되는 바와 같이 약 20 내지 약 500g/10분(바람직하게는 약 30 내지 약 100g/10분, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 80g/10분)의 용융 유량(melt flow rate)을 특징으로 하고; 상기 조성물은 ASTM D-1238(23O℃, 2.16kg에서)에 따라 측정되는 바와 같은 약 30 내지 약 100g/10분의 용융 유량, ISO 179-1/1eA(23℃에서)에 따라 측정되는 바와 같은 약 2 내지 약 6kJ/㎡(바람직하게는 약 2.2 내지 약 4.7kJ/㎡)의 샤르피(노치) 충격 강도(CHARPY (notched) Impact Strength) 또는 이들 둘 다를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 포함하거나; 상기 중합체 조성물은 ASTM D-1238 조건 230℃/2.16 kg에 따라 측정되는 바와 같은 적어도 약 0.5g/10분(바람직하게는 적어도 약 2g/10분, 보다 바람직하게는 적어도 약 5g/10분, 가장 바람직하게는 적어도 약 10g/10분)의 용융 유량을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 국면은 본원에 기재된 바와 같은 중합체 조성물을 갖는 부분을 함유하는 성형품에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 국면은 본원에 기재된 바와 같은 중합체 조성물을 갖는 부분을 함유하는 성형품의 제조방법에 관한 것으로서, 당해 방법은 금형으로부터 제품을 제거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이러한 국면은 다음의 특징들 중의 하나 또는 임의의 배합에 의해 추가로 특징지워질 수 있다: 당해 방법은, 경질 열가소성 물질의 적어도 일부를 포함하는 제1 물질 약 3 내지 약 80중량부(예를 들면, 약 3 내지 약 60중량부)를 제공하는 단계, 제2 α-올레핀의 농도가, LAO/α-올레핀 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 약 7 내지 약 50mol%(바람직하게는 약 8 내지 약 40mol%, 보다 바람직하게는 약 9 내지 약 30mol%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 20mol%)인 LAO/α-올레핀 인터폴리머 약 10 내지 약 90중량부(예를 들면, 약 10 약 60중량부)를 제공하는 단계, 1개 이상의 보강재의 적어도 일부를 갖는 보강 농축물을 포함하는 제3 물질 약 10 내지 약 80중량부(예를 들면, 약 20 내지 약 75중량부)를 제공하는 단계; 제1, 제2 및 제3 물질을 블렌딩하여 블렌드를 형성시키고 블렌드를 기기에서 성형하는 단계를 추가로 포함하고; 1개 이상의 보강재는 유리 섬유를 포함하고, 제3 물질은 1개 이상의 보강재의 적어도 일부 및 비교적 경질인 열가소성 물질(이는 폴리프로필렌을 포함한다)의 적어도 일부를 포함하는 혼합물이고; 비교적 경질인 열가소성 물질은 폴리에틸렌(예를 들면, 약 125℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에틸렌, 예를 들면, 폴리에틸렌 단독중합체), 폴리에틸렌 공중합체(예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 또는 중간 밀도 폴리에틸렌, 예를 들면, 약 0.905 g/㎤ 이상의 밀도를 갖는 폴리에틸렌), 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 내충격성 공중합체, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 또는 이들의 임의의 배합물이고; 1개 이상의 보강재는 평균 섬유 길이가 약 5mm 이상인 유리 장섬유를 포함하고; 1개 이상의 보강재는 평균 섬유 길이가 약 5mm 미만인 유리 단섬유를 포함하고; 1개 이상의 보강재는 성형품에서 적어도 약 1mm의 평균 섬유 길이를 갖고; 비교적 경질인 열가소성 물질은, 보강 농축물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 5 내지 약 70중량%(바람직하게는 약 10 내지 약 70중량%, 보다 바람직하게는 약 30 내지 약 70중량%)의 농도로 존재하고; 1개 이상의 보강재는, 보강 농축물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 30 내지 약 90중량%(예를 들면, 약 35 내지 약 80중량%)의 농도로 존재하고; 1개 이상의 보강재는, 성형품의 총 중량을 기준으로 하여, 약 5 내지 약 40중량%(바람직하게는 약 10 내지 약 30중량%, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 30중량%)의 양으로 존재하고; LAO/α-올레핀 인터폴리머는, 성형품의 총 중량을 기준으로 하여, 약 10 내지 약 90중량%(예를 들면, 약 10 내지 약 60중량%)의 양으로 존재하고; 당해 방법은 블렌딩 단계 전에, 제1 물질, 제2 물질 또는 제3 물질 중의 2개 이상을 함께 용융 컴파운딩하는 단계를 추가로 포함하거나; 당해 방법은 물질들을 성형기의 스크류에서 용융시키기 전에 제1 물질, 제2 물질 또는 제3 물질 중의 2개를 용융 컴파운딩함을 실질적으로 포함하지 않거나; 당해 방법은 제1 물질, 제2 물질 또는 제3 물질을 용융 컴파운딩하여 용융 블렌딩된 중합체 조성물을 형성하는 단계, 용융 블렌딩된 중합체 조성물을 펠렛화시켜, 성형기에 공급할 수 있는 펠렛 또는 과립을 형성하는 단계, 적어도 5kg의 펠렛 또는 과립을 용기에 넣는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 또 다른 가공 국면은 본원에 기재된 바와 같은 중합체 조성물을 컴파운딩하는 방법에 관한 것이며, 여기서, 당해 방법은 제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 보강재를 용융 컴파운딩하여 용융 블렌딩된 중합체 조성물을 형성하는 단계; 용융 블렌딩된 중합체 조성물을 펠렛화시켜, 성형기에 공급할 수 있는 펠렛 또는 과립을 형성하는 단계; 및 적어도 5kg의 펠렛 또는 과립을 용기에 넣는 단계를 포함한다.

일반적인 정의

"중합체"는 동일한 유형이든 상이한 유형이든간에 단량체를 중합시켜 제조된 중합체성 화합물을 의미한다. 일반적인 용어 "중합체"는 용어 "단독중합체," "공중합체," "삼원공중합체" 뿐만 아니라 "인터폴리머"를 포함한다.

"인터폴리머"는 2개 이상의 상이한 유형의 단량체의 중합에 의해 제조된 중합체를 의미한다. 일반적인 용어 "인터폴리머"는 용어 "공중합체"(2개의 상이한 단량체로부터 제조된 중합체를 나타내는데 통상적으로 사용됨) 뿐만 아니라 용어 "삼원공중합체"(3개의 상이한 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 나타내는데 통상적으로 사용됨)를 포함한다. 이것은 또한 4개 이상의 유형의 단량체를 중합시켜 제조된 중합체를 포함한다.

용어 "저급 α-올레핀/α-올레핀 인터폴리머"(LAO/α-올레핀 인터폴리머)는 "에틸렌/α-올레핀 인터폴리머" 및 "프로필렌/α-올레핀 인터폴리머"를 포함한다. 일반적으로 LAO/α-올레핀 인터폴리머는 제1 α-올레핀(즉, 저급 α-올레핀 또는 "LAO")(이는 에틸렌 또는 프로필렌이다) 및 탄소수 3 이상의 상이한 제2 α-올레핀을 포함하는 중합체를 나타낸다. 제한하지 않고서, LAO/α-올레핀 인터폴리머는 바람직하게는 에틸렌 또는 프로필렌, 및 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 헥산 및 옥텐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 상이한 제2 단량체를 함유할 수 있다. 보다 바람직하게는 LAO/α-올레핀 인터폴리머는 에틸렌/프로필렌 인터폴리머, 에틸렌/부텐 인터폴리머, 에틸렌/옥텐 인터폴리머, 프로필렌/에틸렌 인터폴리머, 프로필렌/부텐 인터폴리머 또는 프로필렌/옥텐 인터폴리머이다. 바람직하게는, 제1 α-올레핀(예를 들면, 에틸렌)은 전체 중합체의 대부분의 몰 분율을 차지하고, 즉 LAO(예를 들면, 에틸렌)는 전체 중합체의 적어도 약 50mol%를 차지한다. 보다 바람직하게는 LAO(예를 들면, 에틸렌)는 적어도 약 60mol%, 적어도 약 70mol% 또는 적어도 약 80mol%를 차지하고, 전체 중합체의 상당한 잔여량은 1개 이상의 다른 공단량체(바람직하게는 탄소수 3 이상의 α-올레핀이다)가 차지한다. 다수의 에틸렌/옥텐 공중합체에 대해, 바람직한 조성물은 전체 중합체의 약 70mol% 이상, 보다 바람직하게는 약 80mol% 이상의 에틸렌 함량 및 약 4 내지 약 30mol%, 바람직하게는 약 4 내지 약 25mol%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 20mol%, 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 20mol%의 옥텐 함량을 포함한다. 몇몇 양태에서, LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 낮은 수율 또는 소량으로 또는 화학 공정의 부산물로서 제조되는 것은 포함하지 않는다. LAO/α-올레핀 인터폴리머를 하나 이상의 중합체와 블렌딩할 수 있지만, 제조된대로의 LAO/α-올레핀 인터폴리머는 실질적으로 순수하며, 중합 공정의 반응 생성물의 주성분을 종종 포함한다.

LAO/α-올레핀 인터폴리머는 에틸렌 또는 프로필렌 및 하나 이상의 상이한 공중합 가능한 α-올레핀 공단량체를 중합된 형태로 포함하며; 2개 이상의 중합된 단량체 단위의 멀티블럭 또는 세그먼트가 화학적 또는 물리적 특성에 있어서 상이함을 특징으로 한다. 즉, LAO/α-올레핀 인터폴리머는 블럭 인터폴리머, 바람직하게는 멀티블럭 인터폴리머 또는 공중합체이다. 용어 "인터폴리머" 및 "공중합체"는 본원에서 상호교환 가능하게 사용된다. 몇몇 양태에서, 멀티블럭 공중합체는 화학식 (AB)_nB(AB)_n 또는 A(BA)_n,여기서, n은 적어도 1이고, 바람직하게는 1 이상의 정수, 예를 들면, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 또는 그 이상이고, "A"는 경질 블럭 또는 세그먼트를 나타내고, "B"는 연질 블럭 또는 세그먼트를 나타낸다)로 나타낼 수 있다. 바람직하게는, A 및 B는, 실질적으로 측쇄 방식 또는 실질적으로 성상인(star-shaped) 방식과는 반대로 실질적으로 선형 방식으로 결합된다. 또 다른 양태에서, A 블럭 및 B 블럭은 중합체 쇄를 따라 랜덤하게 분포된다. 즉, 블럭 공중합체는 통상적으로 다음과 같은 구조를 갖지 않는다: AAA-AA-BBB-BB.

여전히 또 다른 양태에서, 통상적으로 블럭 공중합체는 상이한 공단량체(들)를 포함하는 제3 유형의 블럭을 갖지 않는다. 또 다른 양태에서, 블럭 A 및 블럭 B 각각은 블럭내에 실질적으로 랜덤하게 분포된 단량체 또는 공단량체를 갖는다. 즉, 블럭 A 및 블럭 B 중 어느 것도, 블럭의 나머지보다 실질적으로 상이한 조성을 갖는 팁 세그먼트와 같은, 별개의 조성의 2개 이상의 서브-세그먼트(또는 서브 블럭)를 갖지 않는다.

멀티블럭 중합체는 전형적으로 다양한 양의 "경질" 및 "연질" 세그먼트를 포함한다. "경질" 세그먼트는 제1 α-올레핀(즉, 에틸렌 또는 프로필렌)이, 중합체의 중량을 기준으로 하여, 약 95중량% 이상, 바람직하게는 약 98중량% 이상의 양으로 존재하는 중합된 단위의 블럭을 나타낸다. 즉, 경질 세그먼트에서의 공단량체 함량(제1 α-올레핀 이외의 단량체의 함량)은, 중합체의 중량을 기준으로 하여, 약 5중량% 미만, 바람직하게는 약 2중량% 미만이다. 몇몇 양태에서, 경질 세그먼트는 모든 에틸렌 또는 실질적으로 모든 에틸렌을 포함한다. 다른 한편으로, "연질" 세그먼트는 공단량체 함량(제1 α-올레핀 이외의 단량체의 함량)이, 중합체의 중량을 기준으로 하여, 약 5중량% 이상, 바람직하게는 약 8중량% 이상, 약 10중량% 이상 또는 약 15중량% 이상인 중합된 단위의 블럭을 나타낸다. 몇몇 양태에서, 연질 세그먼트에서의 공단량체 함량은 약 20중량% 이상, 약 25중량% 이상, 약 30중량% 이상, 약 35중량% 이상, 약 40중량% 이상, 약 45중량% 이상, 약 50중량% 이상 또는 약 60중량% 이상일 수 있다.

연질 세그먼트는 종종 블럭 인터폴리머의 총 중량의 약 1 내지 약 99중량%, 바람직하게는 약 4 내지 약 95중량%, 약 10 내지 약 95중량%, 약 20 내지 약 95중량%, 약 40 내지 약 95중량%, 약 50 내지 약 95중량%, 약 50 내지 약 90중량%, 약 60 내지 약 90중량%, 약 65 내지 약 90중량% 또는 약 65 내지 약 85중량%로 블럭 인터폴리머에 존재할 수 있다. 반대로, 경질 세그먼트는 유사한 범위로 존재할 수 있다. 연질 세그먼트 중량% 및 경질 세그먼트 중량%는 DSC 또는 NMR로부터 수득된 데이타를 기준으로 하여, 계산할 수 있다.

사용되는 경우, 용어 "결정질(crystalline)"은 시차 주사 열량계(DSC) 또는 등가의 기술에 의해 측정되는 바와 같은 1차 전이(first order transition) 또는 결정질 융점(Tm)을 갖는 중합체를 나타낸다. 당해 용어는 용어 "반결정질"과 상호교환 가능하게 사용될 수 있다. 용어 "무정형"은 시차 주사 열량계(DSC) 또는 등가의 기술에 의해 측정되는 바와 같은 결정질 융점이 결여된 중합체를 나타낸다.

용어 "멀티블럭 공중합체" 또는 "세그먼트된 공중합체"는 바람직하게는 선형 방식으로 결합된 2개 이상의 화학적으로 별개인 영역 또는 세그먼트("블럭"이라고 함)를 포함하는 중합체, 즉 펜던트 또는 그라프트된 방식이라기 보다는 중합된 에틸렌성(또는 프로필렌성) 관능기에 대해 말단-대-말단(end-to-end)으로 결합된 화학적으로 구별된 단위를 포함하는 중합체를 나타낸다. 바람직한 양태에서, 상기 블럭은 이에 혼입된 공단량체의 양 또는 유형, 밀도, 결정화도(crystallinity)의 양, 이러한 조성물의 중합체에 기인하는 결정자 크기, 입체규칙성(tacticity)의 유형 또는 정도(이소택틱 또는 신디오택틱), 위치 규칙성(regio-regularity) 또는 위치 불규칙성, 장쇄 분지 또는 과분지(hyper-branching)를 포함한 분지의 양, 균질성 또는 기타의 화학적 또는 물리적 특성에 있어서 상이하다. 멀티블럭 공중합체는 공중합체의 독특한 제조방법으로 인한 다분산 지수(PDI 또는 Mw/Mn) 둘 다의 독특한 분포, 블럭 길이 분포 및/또는 블럭 수 분포를 특징으로 한다. 멀티블럭 공중합체는 약 1.4 내지 약 10, 바람직하게는 약 1.9 내지 약 7, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 5, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 3의 PDI를 가질 수 있다.

다음의 설명에서, 본원에 기재된 모든 숫자는 용어 "약" 또는 "대략"이 이와 관련하여 사용되는지에 관계없이 근사치이다. 이들은 1%, 2%, 5%, 또는 때때로 10 내지 20%까지 변할 수 있다. 하한치 R_L 및 상한치 R_U를 갖는 수치 범위가 기재될 때마다, 범위내에 드는 모든 숫자가 구체적으로 기재된다. 특히, 범위내의 다음의 숫자가 구체적으로 기재된다: R = R_L + k * (R_U - R_L)(여기서, k는 1% 증분의 1% 내지 100% 범위의 변수이며, 즉, k는 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, … 50%, 51%, 52%, … 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100%이다). 더욱이, 앞서 정의된 바와 같은 2개의 R 숫자로 정의된 수치 범위가 또한 구체적으로 기재된다.

일반적으로, 본 발명은 개선된 중합체 조성물, 조성물의 형성 방법 뿐만 아니라 상기 방법에 의해 중합체 조성물로 형성된 제품 또는 부품 또는 둘 다에 관한 것이다. 유리하게는, 상기 중합체 조성물은 비교적 낮은 비용으로 목적하는 특징을 갖는 부드러운 촉감의 부품 또는 소자를 형성하는데 사용될 수 있으며, 이에 따라 자동차 분야용 부품(예를 들면, 승객들이 접촉하기 쉬운 자동차 인테리어 부품)으로서 매력적인 용도를 갖는다. 중합체 조성물은 전형적으로 비교적 높은 결정화도를 갖는 하나 이상의 경질 열가소성 물질(예를 들면, 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리에틸렌 단독중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌 공중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택된 약 12% 이상의 결정화도를 갖는 하나 이상의 중합체를 포함하는 폴리올레핀), 하나 이상의 연질 열가소성 물질(예를 들면, 경질 열가소성 물질보다 낮은 결정화도 및/또는 경도를 갖는 열가소성 물질), 1개 이상의 보강재(예를 들면, 유리 섬유), 및 임의로, 제한없이 커플링제 또는 가교결합제, 가교결합 보조제, 난연제, 내화성 첨가제, 안정제, 발포제, 발포제 활성제, 착색제, 산화방지제, 이형제, 대전방지제, 슬립 조제(즉, 내슬립성 조제(slip resistance aid)), 유동 증진제, 핵형성제, 청정제 또는 이들의 배합물 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 본 발명의 하나의 국면에서, 중합체 조성물은 커플링제, 가교결합제 또는 발포제 중의 하나 또는 임의의 배합물을 함유하지 않을 수 있다.

놀랍게도, 바람직하게 낮은 경도 및/또는 낮은 굴곡 탄성률(flexural modulus)을 갖는 보강된 조성물이 이전에 사용되던 연질 열가소성 물질과 비교하여 보다 낮은 농도의 비교적 연질 열가소성 물질을 사용하여 수득될 수 있는 것으로 나타났다. 추가로, 본 발명의 보강된 조성물은 저온 특성(예를 들면, 약 23℃ 또는 약 -20℃의 온도에서의 연성)에 있어서 놀라운 개선을 가질 수 있다. 본 발명의 보강된 조성물은 또한 다음의 표면 특성들 중의 하나 또는 임의의 배합을 가질 수 있는 것이 예측치 못하게도 관찰되었다: 개선된 광택, 개선된 내스크래치성 및/또는 내마모성, 보다 고무상인 부드러운 촉감, 높은 표면 마찰 또는 호랑이 줄무늬(tiger striping)의 제거/감소. 또한, 이례적으로 당해 조성물은 목적하는 벌크 특성들, 예를 들면, 소음 감쇠 특성, 높은 강성, 높은 열 변형 온도 및/또는 높은 비캣 연화 온도를 또한 가질 수 있는 것으로 관찰된다. 이러한 특성들의 조합은 보강된 조성물이 일반적으로 2개 이상의 물질(예를 들면, 우수한 표면 특성을 부여하기 위한 제1 물질 및 우수한 벌크 특성을 부여하기 위한 제2 물질)을 필요로 할 수 있는 용도에서 원 샷(one shot) 성형품을 제조하는데 사용되도록 할 수 있다.

본 발명을 실시하는데 적용될 수 있는 추가의 교시사항이 대리인 문서 번호 제66034A호(1062-079)에 상응하는 2008년 10월 22일자로 출원된 동시 출원된 미국 특허원 제12/256,217호에 기재되어 있으며, 당해 문헌은 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다. 제한하지 않고서, 예시적인 예를 들자면, 상기 특허원에 기재된 S/LEP를 확인하기 위한 시험 방법 및 프로필렌 탄성중합체를 확인하기 위한 시험 방법이 본원에서 사용될 수 있다.

이제 전반적인 조성물의 개별 성분들로 돌아가서 보다 상세하게 설명한다. 본원의 제품은 전형적으로 비교적 강하거나, 강성이거나, 내충격성이거나, 이들의 조합인 하나 이상의 경질 열가소성 물질을 포함하는 제1 중합체 성분을 포함할 것이다. 예를 들면, 본원의 경질 열가소성 물질은 하나 이상의 올레핀 단독중합체 또는 올레핀 공중합체를 포함하거나 필수적으로 이루어진 폴리올레핀성 열가소성 물질일 수 있다. 제한없이, 제1 중합체 성분은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 중간 밀도 폴리에틸렌, 이소택틱 폴리프로필렌, 내충격성 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 또는 이들의 임의의 배합물로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 경질 열가소성 물질은 이소택틱 폴리프로필렌(예를 들면, 폴리프로필렌 단독중합체), 내충격성 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 또는 이들의 임의의 배합물로부터 선택된 하나 이상의 중합체를 포함한다. 제한없이, 바람직한 폴리프로필렌 단독중합체의 하나의 구체적인 예가 모든 목적을 위해 참고로 인용된 미국 특허 제7,087,680호에 기재되어 있다.

매우 바람직한 제1 중합체 성분은 하나 이상의 이소택틱 폴리프로필렌 단독중합체를 포함하거나 필수적으로 이루어지지만, 다른 형태의 폴리프로필렌(예를 들면, 내충격성 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체, 어택틱 폴리프로필렌 및 신디오택틱 폴리프로필렌)이 또한 이러한 저농도(예를 들면, 제1 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 약 35중량% 미만, 심지어 약 10중량% 미만, 가장 바람직하게는, 제1 중합체 성분은 신디오택틱 폴리프로필렌 및 어택틱 폴리프로필렌을 필수적으로 함유하지 않는다)로 사용될 수 있다. 적합한 내충격성 폴리프로필렌은 에틸렌과 프로필렌을 반응시키는 2차 공중합 단계를 사용하여 생성되는 내충격성 폴리프로필렌이고, 적합한 랜덤 폴리프로필렌 공중합체는 전형적으로 약 5중량% 미만의 에틸렌을 함유한다.

제1 중합체 성분은, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 전형적으로 적어도 약 3중량%, 바람직하게는 적어도 약 10중량%, 보다 바람직하게는 적어도 약 20중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 30중량%의 양으로 존재할 것이다. 제1 중합체 성분은, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 전형적으로 약 80중량% 미만, 바람직하게는 약 75중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 55중량% 미만, 가장 바람직하게는 약 45중량% 미만(예를 들면, 약 40중량% 미만)의 양으로 존재할 것이다.

상기 논의사항으로부터 수집되는 바와 같이, 제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 또는 둘 다 중의 일부는 결정질인 물질의 일부를 포함한다. 바람직하게는, 제1 중합체 성분의 일부(예를 들면, 적어도 30중량%, 바람직하게는 적어도 약 50중량%, 보다 바람직하게는 적어도 약 70중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 95중량%, 또는 심지어 전부)는 비교적 높은 결정질을 갖거나, 제2 중합체 성분의 일부(예를 들면, 적어도 30중량%, 바람직하게는 적어도 약 50중량%, 보다 바람직하게는 적어도 약 70중량%, 가장 바람직하게는 적어도 약 95중량%, 또는 심지어 전부)는 비교적 낮은 결정질을 갖거나, 둘 다이다. 제1 중합체 성분의 결정화도(예를 들면, 평균 결정화도)는 약 16중량% 이상, 바람직하게는 약 31중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 36중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 41중량% 이상(예를 들면, 약 45중량% 이상)일 수 있다. 제2 중합체 성분, 연질 열가소성 물질, 또는 둘 다의 결정화도는 제1 중합체 성분보다 낮을 수 있다. 예를 들면, 제2 중합체 성분, 연질 열가소성 물질 또는 둘 다는 약 44중량% 미만, 바람직하게는 약 40중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 35중량% 미만, 가장 바람직하게는 약 30중량% 미만(예를 들면, 약 15중량% 미만)의 결정화도(예를 들면, 평균 결정화도)를 가질 수 있다. 제2 중합체 성분은 약 2중량% 이상, 바람직하게는 약 3중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 5중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 7중량% 이상(예를 들면, 약 10중량% 이상)의 결정화도를 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 중합체 성분, 연질 열가소성 물질, 또는 둘 다는 약 2 내지 약 44중량%, 바람직하게는 약 2 내지 약 40중량%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 35중량%, 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 30중량%(예를 들면, 약 7 내지 약 15중량%)의 결정화도를 가질 수 있다.

본원에서 결정화도(%)는 ASTM D 3418.03 또는 ISO 11357-3에 따라 시차 주사 열량계로 측정할 수 있다. 예를 들면, 중합체의 밀리그램 크기 샘플을 알루미늄 DSC 팬에 밀봉한다. 상기 샘플을 25㎤/min 질소 퍼징을 갖는 DSC 셀에 넣고 -100℃로 냉각시킨다. 10℃/min에서 225℃로 가열함으로써 샘플에 대해 표준 열이력을 확립한다. 이어서, 샘플을 (10℃/min에서) -100℃로 냉각시키고 10℃/min에서 225℃로 재가열한다. 2차 스캔에 대해 관찰된 융해열을 기록한다(△H_관찰값). 관찰된 융해열은 다음의 방정식에 의해 샘플의 중량을 기준으로 한 결정화도(중량%)와 관련된다:

여기서, △H_공지값은 중합체에 대한 문헌에 보고된 확립된 기준값이다. 예를 들면, 이소택틱 폴리프로필렌에 대한 융해열은 문헌[참조; B. Wunderlich, Macromolecular Physics, Volume 3, Crystal Melting, Academic Press, New York, 1980, p. 48]에 보고되어 있으며, △H_공지값 = 165J/폴리프로필렌 중합체의 g이고; 폴리에틸렌의 융해열은 문헌[참조; F. Rodriguez, Principles of Polymer Systems, 2^nd Edition, Hemisphere Publishing Corporation, Washington, 1982, p. 54]에 보고되어 있으며, △H_공지값 = 287J/폴리에틸렌 중합체의 g이다. △H_공지값 = 165J/g의 값은 약 50mol% 이상의 프로필렌 단량체를 함유하는 중합체에 대해 사용될 수 있고, △H_공지값 = 287J/g의 값은 약 50mol% 이상의 에틸렌 단량체를 함유하는 중합체에 대해 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용하기 위한 경질 열가소성 물질(예를 들면, 폴리프로필렌)의 분자량 및 이에 따른 용융 유량은 용도에 따라 변할 수 있다. 하나의 바람직한 양태에서, 본원에서 유용한 폴리프로필렌에 대한 용융 유량은, 2.16kg의 하중으로 230℃에서 시험되는 ISO 1133에 따라 측정하여 일반적으로 약 0.1 내지 약 100g/10분, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 80g/10분, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 60g/10분, 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 30g/10분이다.

제시된 바와 같이, 제1 중합체 성분은 생성되는 전체 조성물에 강성, 강도 및 가능하게는 심지어 내충격성을 부여하는 것을 돕는데 중요할 것 같다. 따라서, 바람직하게 선택된 물질은 매력적인 내충격성을 나타낼 것이다. 예를 들면, 본원에서 유용한 열가소성 중합체(예를 들면, 폴리프로필렌)에 대한 샤르피(노치) 충격 강도(23℃에서)는 ISO 179-1/1eA에 따라 측정하여 약 0.8kJ/㎡ 이상, 바람직하게는 약 1kJ/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 약 1.6kJ/㎡ 이상, 가장 바람직하게는 약 2kJ/㎡ 이상(예를 들면, 약 2.3kJ/㎡ 이상, 또는 심지어 약 4kJ/㎡ 이상)일 수 있다. 적합한 열가소성 중합체(예를 들면, 적합한 폴리프로필렌)는 또한 23℃에서 ISO 179-1/1eA에 따라 측정하여 약 15kJ/㎡ 미만, 바람직하게는 약 12kJ/㎡ 미만, 보다 바람직하게는 약 8kJ/㎡ 미만, 가장 바람직하게는 약 6kJ/㎡ 미만(예를 들면, 약 5kJ/㎡ 미만)의 폴리프로필렌에 대한 샤르피(노치) 충격 강도(23℃에서)를 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 하나의 바람직한 국면에서, 열가소성 중합체는 ISO 1133(23O℃, 2.16kg에서)에 따라 측정하여 약 1 내지 약 5g/10분의 용융 유량 및 ISO 179-1/1eA(23℃에서)에 따라 측정하여 약 3 내지 약 8kJ/㎡의 샤르피(노치) 충격 강도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 포함한다. 본 발명의 바람직한 제2 국면에서, 열가소성 중합체는 ISO 1133(23O℃, 2.16kg에서)에 따라 측정하여 약 40 내지 약 60g/10분(예를 들면, 약 50 내지 약 55g/10분)의 용융 유량 및 ISO 179-1/1eA(23℃에서)에 따라 측정하여 약 1 내지 약 5kJ/㎡의 샤르피(노치) 충격 강도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 포함한다. 본 발명의 바람직한 제3 국면에서, 열가소성 중합체는 ISO 1133(23O℃, 2.16kg에서)에 따라 측정하여 약 30 내지 약 55g/10분(예를 들면, 약 37 내지 약 47g/10분)의 용융 유량 및 ISO 179-1/1eA(23℃에서)에 따라 측정하여 약 4 내지 약 12kJ/㎡(예를 들면, 약 5 내지 약 8kJ/㎡)의 샤르피(노치) 충격 강도를 갖는 폴리프로필렌 내충격성 공중합체를 포함한다. 본원에서 유용한 제1 중합체 성분(예를 들면, 하나 이상의 경질 열가소성 물질)은 ISO 178에 따라 측정하여 전형적으로 약 1400 내지 약 1800MPa, 보다 구체적으로 약 1500 내지 약 1700MPA에 이르는 굴곡 탄성률; 전형적으로 약 20 내지 약 50MPa, 보다 구체적으로 약 30 내지 약 40MPa에 이르는 ISO 527-2에 따르는 항복시 인장 강도(Tensile Strength at Yield); 약 5 내지 약 20%, 보다 구체적으로 약 7 내지 약 15%에 이르는 ISO 527-2에 따르는 항복시 인장 신도(Tensile Elongation at Yield), 또는 이들의 조합을 나타낼 수 있는 것으로 인지된다. 하나의 매우 바람직한 양태에서, 제1 중합체 성분은 프로필렌 중합체, 바람직하게는 폴리프로필렌 단독중합체, 가장 바람직하게는 이소택틱 폴리프로필렌(예를 들면, 약 5중량% 미만의 어택틱 폴리프로필렌을 함유하는 이소택틱 폴리프로필렌)을 포함한다. 이것은 그럼에도 불구하고 랜덤 공중합체 또는 심지어 내충격성 공중합체(이미 고무 상을 함유함)를 포함할 수 있다. 본원에서 사용하기 위한 특히 바람직한 폴리프로필렌 단독중합체의 예는 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)에서 시판하는 H705-03 또는 H734-52 중의 하나 또는 둘 다, 또는 유사한 특징을 갖는 기타의 것들을 포함한다. 본원에서 사용하기 위한 특히 바람직한 폴리프로필렌 내충격성 공중합체의 예는 더 다우 케미칼 캄파니에서 시판하는 C705-44NA, 또는 유사한 특징을 갖는 기타의 것들을 포함한다.

제2 중합체 성분

제2 중합체 성분은 경질 제1 중합체 성분보다 부드럽거나(예를 들면, 낮은 쇼어 A 듀로미터), 보다 가요성이거나(예를 들면, 보다 낮은 굴곡 탄성률), 보다 낮은 결정화도를 특징으로 한다. 제2 중합체 성분은 전형적으로 하나 이상의 연질 열가소성 물질을 포함한다. 적합한 연질 열가소성 물질은 올레핀성 블럭 공중합체(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머), 실질적으로 선형이거나 선형인 에틸렌 중합체("S/LEP"), 폴리프로필렌 탄성중합체 또는 이들의 임의의 배합물을 포함한다. 바람직하게는 제2 중합체 성분은 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머를 포함하거나 상기 인터폴리머로 필수적으로 이루어진다.

올레핀성 블럭 중합체 / 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머

본 발명의 하나의 국면에서, 제2 중합체 성분은 비교적 높은 결정화도를 갖는 경질 블럭 및 경질 블럭보다 낮은 결정화도를 갖는 연질 블럭을 포함한 다수의 블럭을 갖는 멀티블럭 중합체를 포함할 수 있다. 멀티블럭 중합체(예를 들면, 멀티블럭 올레핀성 중합체)는 필수적으로 하나(예를 들면, 하나)의 α-올레핀 단량체를 포함하는 단독중합체 또는 2개의 α-올레핀 단량체를 포함하는 공중합체, 3개 이상의 단량체를 포함하는 삼원공중합체(전형적으로 α-올레핀인 적어도 2개의 단량체를 함유하며, 심지어 3개의 α-올레핀을 함유할 수 있음)일 수 있거나, 4개 이상의 α-올레핀 단량체를 함유할 수 있다. 멀티블럭 단독중합체는 동일한 단량체를 갖는 경질 및 연질 블럭을 함유할 수 있으며, 블럭에 있어서의 차이는 단량체의 규칙성이다(예를 들면, 경질 블럭은 연질 블럭보다 더 규칙적으로 배향된 단량체를 가질 수 있어서, 경질 블럭이 더 높은 결정화도를 갖는다). 올레핀성 블럭 공중합체는 상이한 농도의 단량체를 갖는 블럭을 함유할 수 있다. 예를 들면, 올레핀성 블럭 공중합체는 높은 농도(예를 들면, 올레핀성 블럭 공중합체의 약 80중량% 이상, 바람직하게는 약 90중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 95중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 99중량% 이상, 또는 심지어 100중량%)의 제1 α-올레핀성 단량체 및 낮은 농도의 제2 α-올레핀 단량체를 함유하는 하나 이상의 경질 블럭 및 하나 이상의 경질 블럭에서보다 낮은 농도의 제1 α-올레핀을 함유하는 하나 이상의 연질 블럭을 가질 수 있다.

제한없이, 올레핀성 블럭 공중합체는 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머일 수 있다. 제2 중합체 성분에 사용될 수 있는 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머의 예가 PCT 국제 특허공보 제WO2006/102155A2호(2006년 3월 15일 출원), 제WO2006/101966A1호(2006년 3월 15일 출원), 제WO2006/101932A2호(2006년 3월 15일 출원) 및 제WO2006/102155A2호(2006년 3월 15일 출원)에 기재되어 있으며, 이들 모두는 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다.

에틸렌/α-올레핀 인터폴리머

제2 중합체 성분에서 사용하기에 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머는 중합된 형태로 에틸렌 및 하나 이상의 공중합 가능한 α-올레핀 공단량체를 포함하며, 화학적 또는 물리적 특성에 있어서 상이한 2개 이상의 중합된 단량체 단위의 멀티블럭 또는 세그먼트, 바람직하게는 멀티블럭 공중합체를 특징으로 한다.

적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머 블럭 인터폴리머는, TREF 증분을 사용하여 분별하는 경우 40 내지 130℃에서 용출되는 분자 분획을 가질 수 있으며, 이는 40 내지 약 76℃ 미만의 ATREF 용출 온도를 갖는 모든 분획이 방정식: 융해열(J/gm) ≤ (1.1312)(ATREF 용출 온도(℃)) + 22.97에 상응하는 DSC로 측정되는 바와 같은 용융 엔탈피(융해열)를 가짐을 특징으로 한다.

평균 블럭 지수

적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머는 0 초과 약 1.0 이하인 평균 블럭 지수 ABI 및 약 1.3 이상의 분자량 분포 Mw/Mn를 특징으로 할 수 있다. 평균 블럭 지수 ABI는, 5℃의 증분으로 20℃ 및 110℃로부터 분취용 TREF에서 수득된, 중합체 분획 각각에 대한 블럭 지수("BI")의 중량 평균이다: ABI = ∑w_iBI_i) 여기서, BI_i는 분취용 TREF에서 수득된 본 발명의 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머의 i번째 분획에 대한 블럭 지수이고, w_i는 i번째 분획의 중량%이다.

각각의 중합체 분획에 대해, BI는 다음의 2개의 방정식 중의 하나로 정의된다(둘 다 동일한 BI 값을 제공함):

BI = [(1 / T_x) - (1 / T_xo)] / [(1 / T_A) - (1 / T_AB)] 또는

BI = - [LnP_x - LnP_xo]/[LnP_A - LnP_AB]

여기서, T_x는 i번째 분획에 대한 분취용 ATREF 용출 온도(바람직하게는 켈빈 온도로 표현됨)이고, P_x는 아래에 기재된 바와 같은 NMR 또는 IR로 측정할 수 있는 i번째 분획에 대한 에틸렌 몰 분율이다. P_AB는 NMR 또는 IR로 또한 측정할 수 있는 전체 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머(분별화 전)의 에틸렌 몰 분율이다. T_A 및 P_A는 순수한 "경질 세그먼트"(인터폴리머의 결정질 세그먼트라고 함)에 대한 ATREF 용출 온도 및 에틸렌 몰 분율이다. "경질 세그먼트"에 대한 실제 값이 이용 가능하지 않은 경우에는, 1차 근사치로서, T_A 및 P_A 값을 고밀도 폴리에틸렌 단독중합체에 대한 값으로 설정한다. 본원에서 수행된 계산에 대해, T_A는 372K°이고, P_A는 1이다.

T_AB는 P_AB의 에틸렌 몰 분율을 갖는 동일한 조성의 랜덤 공중합체에 대한 ATREF 온도이다. T_AB는 방정식 LnP_AB = α/T_AB+β(여기서, α 및 β는 다수의 공지된 랜덤 에틸렌 공중합체를 사용하여 검량(calibration)에 의해 결정할 수 있는 2개의 상수이다)로부터 계산할 수 있다. α 및 β는 기기마다 다를 수 있음을 주지해야 한다. 더욱이, 분획과 유사한 분자량 범위에서 중합체 조성물과 자체의 검량 곡선을 생성하는 것이 필요할 것이다. 약간의 분자량 효과가 있다. 검량 곡선이 유사한 분자량 범위로부터 수득되는 경우, 이러한 효과는 필수적으로 무시할 정도일 것이다. 몇몇 양태에서, 랜덤 에틸렌 공중합체는 다음의 관계식을 충족한다:

LnP = -237.83/T_ATREF + 0.639

T_XO는 P_x의 에틸렌 몰 분율을 갖는 동일한 조성물의 랜덤 공중합체에 대한 ATREF 온도이다. T_XO는 LnP_x = α/T_X+β로부터 계산할 수 있다. 반대로, P_XO는 LnP_x = α/T_XO+β로부터 계산할 수 있는 T_X의 ATREF 온도를 갖는 동일한 조성의 랜덤 공중합체에 대한 에틸렌 몰 분율이다.

일단 각각의 분취용 TREF 분획에 대한 블럭 지수(BI)가 수득되면, 전체 중합체에 대한 중량 평균 블럭 지수 ABI를 계산할 수 있다. 한 종류의 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머에서, ABI는 0 초과 약 0.15 미만 또는 약 0.1 내지 약 0.3일 수 있다. 또 다른 종류의 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머에서, ABI는 약 0.15 이상, 바람직하게는 약 0.2 이상, 보다 바람직하게는 약 0.3 이상, 가장 바람직하게는 약 0.4 이상일 수 있다. 이러한 물질은 약 0.9 미만, 바람직하게는 약 0.8 미만, 보다 바람직하게는 약 0.7 미만, 가장 바람직하게는 약 0.6 미만의 ABI를 특징으로 할 수 있다.

적외선 검출기에 의한 ATREF 피크 공단량체 조성

TREF 피크의 공단량체 조성은 스페인 발렌시아에 소재하는 폴리머 차르(Polymer Char)(http://www.polymerchar.com)에서 시판하는 IR4 적외선 검출기를 사용하여 측정할 수 있다.

검출기의 "조성 모드"에는 2800 내지 3000cm^-1 범위의 고정된 협대역 적외선 필터인 측정 센서(CH₂) 및 조성물 센서(CH₃)가 장착되어 있다. 측정 센서는 중합체 상의 메틸렌(CH₂) 탄소(이는 용액 중의 중합체 농도와 직접 관련됨)를 검지하는 반면, 조성물 센서는 중합체의 메틸(CH₃) 그룹을 검지한다. 조성물 시그널(CH₃)을 측정 시그널(CH₂)로 나눈 수학 비는 용액 중의 측정된 중합체의 공단량체 함량에 민감하며, 이의 반응을 공지된 에틸렌 알파-올레핀 공중합체 표준 물질로 검량한다.

ATREF 기기와 함께 사용하는 경우 검출기는 TREF 공정 동안 용출된 중합체의 농도(CH₂) 및 조성물(CH₃) 시그널 반응 둘 다를 제공한다. 중합체 특이적 검량은 공지된 공단량체 함량(바람직하게는 NMR로 측정함)을 사용하여 중합체 대한 CH₃ 대 CH₂의 면적 비를 측정함으로써 생성할 수 있다. 중합체의 ATREF 피크의 공단량체 함량은 개별 CH₃ 및 CH₂ 반응에 대한 면역의 비(즉, CH₃/CH₂ 대 공단량체 함량 면적 비)의 기준 검량을 적용함으로써 추정할 수 있다.

피크의 면적은 적당한 기준선을 적용하여 TREF 크로마토그램으로부터의 개별 시그널 반응을 통합한 후 FWHM(full width/half maximum) 계산을 사용하여 계산할 수 있다. FWHM 계산은 ATREF 적외선 검출기로부터의 메틸 대 메틸렌 반응 면적[CH₃/CH₂]의 비를 기초로 하며, 여기서, 최대(최고) 피크를 기준선으로부터 확인한 다음 FWHM 면적을 결정한다. ATREF 피크를 사용하여 측정된 분포에 대해, FWHM 면적은 T1 및 T2 사이의 곡선 아래의 면적으로서 정의되며, 여기서, T1 및 T2는 피크 높이를 2로 나눈 다음 ATREF 곡선의 좌측 및 우측 부분과 교차하는 기준선에 수평인 선을 작성함으로써, ATREF 피크의 좌측 및 우측으로, 측정된 점이다.

이러한 ATREF-적외선 방법에서 중합체의 공단량체 함량을 측정하기 위한 적외선 분광법을 적용하는 것은 원칙적으로 하기 문헌에 기재된 바와 같은 GPC/FTIR 시스템에서와 유사하며[참조: Markovich, Ronald P.; Hazlitt, Lonnie G.; Smith, Linley; "Development of gel-permeation chromatography-Fourier transform infrared spectroscopy for characterization of ethylene-based polyolefin copolymers". Polymeric Materials Science and Engineering (1991), 65, 98-100.; and Deslauriers, P. J.; Rohlfing, D. C; Shieh, E. T.; "Quantifying short chain branching microstructures in ethylene-1-olefin copolymers using size exclusion chromatography and Fourier transform infrared spectroscopy (SEC-FTIR)", Polymer (2002), 43, 59-170] 상기 문헌 둘 다는 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다.

융점과 밀도 사이의 관계

본 발명의 중합체 조성물에서 사용하기에 적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 동일한 밀도, d를 갖는 랜덤 공중합체의 융점보다 높은 융점, Tm을 특징으로 할 수 있다. 예를 들면, LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 하나 이상의 융점[Tm(℃)] 및 밀도[d(g/㎤)]를 가질 수 있으며, 여기서, 변수의 수치는 다음의 관계식에 대응한다: Tm ≥ 1000(d) - 790, 바람직하게는 Tm > -2002.9 + 4538.5(d) - 2422.2(d)², 보다 바람직하게는 Tm ≥ -6288.1 + 13141(d) - 6720.3(d)², 가장 바람직하게는 Tm ≥ 858.91 - 1825.3(d) + 1112.8(d)².

바람직하게는, 본 발명의 중합체 조성물에서 사용하기에 적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 1.7 내지 약 3.5의 Mw/Mn 및 하나 이상의 융점[Tm(℃)] 및 밀도[d(g/㎤)]를 가지며, 여기서, d ≤ 0.900이고, 변수의 수치는 다음의 관계식에 대응한다: Tm ≥ 1000(d) - 790, 바람직하게는 Tm > -2002.9 + 4538.5(d) - 2422.2(d)², 보다 바람직하게는 Tm ≥ -6288.1 + 13141(d) - 6720.3(d)², 가장 바람직하게는 Tm ≥ 858.91 - 1825.3(d) + 1112.8(d)².

융해열과 최대 DSC 피크 및 최대 CRYSTAF 피크간의 차 사이의 관계

적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 동일한 융해열을 갖는 랜덤 공중합체에서보다 더 높은, 최대 시차 주사 열량계("DSC") 피크 - 최대 "CRYSTAF"(Crystallization Analysis Fractionation) 피크의 온도의 차를 특징으로 할 수 있다. 예를 들면, 적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는, 중합된 형태로, 에틸렌 또는 프로필렌 및 하나 이상의 상이한 α-올레핀을 포함할 수 있고, '최대 DSC 피크의 온도 - 최대 CRYSTAF 피크의 온도'로서 정의되는 △T(℃) 및 융해열(J/g), △H를 특징으로 하며, △T 및 △H는 다음의 관계를 충족시킬 수 있다: 130J/g 이하의 △H에 대해 △T > -0.1299(△H) + 62.81, 바람직하게는 △T ≥ -0.1299(△H) + 64.38, 보다 바람직하게는 △T ≥ -0.1299(△H) + 65.95. 더욱이, △T는 130J/g 초과의 △H에 대해 48℃ 이상일 수 있다. CRYSTAF 피크는 5% 이상의 누적 중합체를 사용하여 측정하며(즉, 피크는 5% 이상의 누적 중합체를 나타내야 한다), 5% 미만의 중합체가 동일할 수 있는 CRYSTAF 피크를 갖는 경우, CRYSTAF 온도는 30℃이고, △H는 융해열(J/g)의 수치이다. 보다 바람직하게는, 최고 CRYSTAF 피크는 적어도 10%의 누적 중합체를 함유한다.

탄성 회복 및 밀도 사이의 관계

적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 동일한 밀도를 갖는 랜덤 공중합체의 탄성 회복률보다 높은, 인터폴리머의 압축 성형 필름에서 측정한 300% 변형 및 1사이클에서의 탄성 회복률[Re(%)]을 가질 수 있다. 예를 들면, 적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 탄성 회복률, Re 및 밀도[d(g/㎤)]를 특징으로 할 수 있으며, 여기서, Re 및 d의 수치는 인터폴리머가 가교결합 상을 실질적으로 함유하지 않는 경우 다음의 관계식을 만족할 수 있다: Re > 1481 - 1629(d), 바람직하게는 Re ≥ 1491 - 1629(d), 보다 바람직하게는 Re ≥ 1501 - 1629(d), 보다 더 바람직하게는 Re ≥ 1511 - 1629(d).

TREF 분획의 공단량체 몰 농도

적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)은, "TREF"를 사용하여 분별하는 경우, 적어도 비교적 높은 공단량체 몰 농도를 갖는 분획을 가질 수 있다(즉, 인터폴리머는 동일한 온도에서 용출되는 조성이 유사한 랜덤 공중합체의 분획보다 높은 공단량체 몰 농도를 가질 수 있다). 예를 들면, LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)은 TREF를 사용하여 분별하는 경우 40 내지 130℃에서 용출되는 분자 분획을 가질 수 있고, 이것은 당해 분획이 동일한 온도에서 용출되는 필적하는 랜덤 에틸렌 인터폴리머 분획에서보다 더 높은, 바람직하게는 5% 이상, 보다 바람직하게는 적어도 10, 15, 20 또는 25% 더 높은 공단량체 몰 함량을 가짐을 특징으로 할 수 있으며, 여기서, 상기 필적하는 랜덤 공중합체는 동일한 공단량체(들)를 포함하고, 바람직하게는 이것은 동일한 공단량체(들), 및 블럭화된 인터폴리머의 값의 10% 이내의 용융 지수, 밀도 및 공단량체 몰 함량(전체 중합체 기준)이다. 바람직하게는, 필적하는 공중합체의 Mw/Mn은 또한 블럭화된 인터폴리머의 값의 10% 이내이고/이거나 필적하는 공중합체는 블럭화된 인터폴리머의 값의 10% 이내의 총 공단량체 함량을 갖는다.

공단량체 및 농도

본 발명의 중합체 조성물에서 사용되는 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 바람직하게는 에틸렌 또는 프로필렌과 하나 이상의 상이한 C₃-C_2O α-올레핀과의 인터폴리머이다. 에틸렌과 a C₃-C₁₂ α-올레핀과의 공중합체가 특히 바람직하다. 인터폴리머는 C₄-C₁₈ 디올레핀 및/또는 알케닐벤젠을 추가로 포함할 수 있다. 에틸렌을 중합시키는데 유용한 적합한 불포화 공단량체는, 예를 들면, 에틸렌성 불포화 단량체, 공액 또는 비공액된 디엔, 폴리엔, 알케닐벤젠 등을 포함한다. 이러한 공단량체의 예는 C₃-C₂₀ α-올레핀, 예를 들면, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센 등을 포함한다. 1-부텐 및 1-옥텐이 특히 바람직하다. 다른 적합한 단량체는 스티렌, 할로- 또는 알킬-치환된 스티렌, 비닐벤조사이클로부탄, 1,4-헥사디엔, 1,7-옥타디엔 및 나프텐 물질(예를 들면, 사이클로펜텐, 사이클로헥센 및 사이클로옥텐)을 포함한다.

에틸렌/α-올레핀 인터폴리머가 바람직한 중합체이기는 하지만, 다른 에틸렌/올레핀 중합체가 또한 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 올레핀은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 불포화 탄화수소계 화합물 부류를 나타낸다. 촉매의 선택에 따라, 어떠한 올레핀이라도 본 발명의 양태에서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 적합한 올레핀은 비닐성 불포화를 함유하는 C₃-C₂₀ 지방족 및 방향족 화합물 뿐만 아니라 사이클릭 화합물, 예를 들면, 사이클로부텐, 사이클로펜텐, 디사이클로펜타디엔, 및 5위치 및 6위치가 C₁-C₂₀ 하이드로카빌 또는 사이클로하이드로카빌 그룹으로 치환된 노보넨을 포함하지만 이에 제한되지 않는 노보넨이다. 또한, 이러한 올레핀의 혼합물 뿐만 아니라 이러한 올레핀과 C₄-C₄₀ 디올레핀 화합물과의 혼합물이 포함된다.

올레핀 단량체의 예는 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센 및 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센, 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 4,6-디메틸-1-헵텐, 4-비닐사이클로헥센, 비닐사이클로헥산, 노보나디엔, 에틸리덴 노보넨, 사이클로펜텐, 사이클로헥센, 디사이클로펜타디엔, 사이클로옥텐, 1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 1,5-헥사디엔, 1,7-옥타디엔, 1,9-데카디엔을 포함하지만 이에 제한되지 않는 C₄-C₄₀ 디엔, 기타의 C₄-C₄₀ α-올레핀 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 특정 양태에서, α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 또는 이들의 배합물이다. 비닐 그룹을 함유하는 탄화수소가 잠재적으로 본 발명의 양태에서 사용될 수 있지만, 단량체 이용가능성, 비용, 및 생성되는 중합체로부터 미반응 단량체를 편리하게 제거하는 능력과 같은 실용상의 문제들이 단량체의 분자량이 너무 높아짐에 따라 더욱 문제가 될 수 있다.

본원에 기재된 중합 공정은 스티렌, α-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, t-부틸스티렌 등을 포함하는 모노비닐리덴 방향족 단량체를 포함하는 올레핀 중합체의 제조에 특히 적합하다. 특히, 에틸렌 및 스티렌을 포함하는 인터폴리머는 본원의 교시에 따라 제조할 수 있다. 임의로, 에틸렌, 스티렌 및 C₃-C_2O 알파 올레핀을 포함하고, 임의로 C₄-C₂₀ 디엔을 포함하는 개선된 특성을 갖는 공중합체를 제조할 수 있다.

적합한 비공액 디엔 단량체는 탄소수 6 내지 15의 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 탄화수소 디엔일 수 있다. 적합한 비-공액 디엔의 예는 직쇄 비사이클릭 디엔, 예를 들면, 1,4-헥사디엔, 1,6-옥타디엔, 1,7-옥타디엔, 1,9-데카디엔, 측쇄 비사이클릭 디엔, 예를 들면, 5-메틸-1,4-헥사디엔; 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔; 3,7-디메틸-1,7-옥타디엔 및 디하이드로미리센 및 디하이드로옥시넨의 혼합된 이성체, 단일 환 지환족 디엔, 예를 들면, 1,3-사이클로펜타디엔; 1,4-사이클로헥사디엔; 1,5-사이클로옥타디엔 및 1,5-사이클로도데카디엔, 및 다중-환 지환족 융합된 및 브릿징된 환 디엔, 예를 들면, 테트라하이드로인덴, 메틸 테트라하이드로인덴, 디사이클로펜타디엔, 비사이클로-(2,2,1)-헵타-2,5-디엔; 알케닐, 알킬리덴, 사이클로알케닐 및 사이클로알킬리덴 노보넨, 예를 들면, 5-메틸렌-2-노보넨(MNB); 5-프로페닐-2-노보넨, 5-이소프로필리덴-2-노보넨, 5-(4-사이클로펜테닐)-2-노보넨, 5-사이클로헥실리덴-2-노보넨, 5-비닐-2-노보넨 및 노보나디엔을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. EPDM을 제조하는 데 전형적으로 사용되는 디엔 중에서, 특히 바람직한 디엔은 1,4-헥사디엔(HD), 5-에틸리덴-2-노보넨(ENB), 5-비닐리덴-2-노보넨(VNB), 5-메틸렌-2-노보넨(MNB) 및 디사이클로펜타디엔(DCPD)이다. 특히 바람직한 디엔은 5-에틸리덴-2-노보넨(ENB) 및 1,4-헥사디엔(HD)이다.

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는, 인터폴리머의 단량체를 기준으로 하여, 약 6mol% 이상, 바람직하게는 약 8mol% 이상, 보다 바람직하게는 약 9mol% 이상, 가장 바람직하게는 약 10mol% 이상의 제2 α-올레핀 농도(예를 들면, 부텐 농도 또는 옥텐 농도)를 갖는, 제1 α-올레핀(에틸렌 또는 프로필렌) 및 상이한 제2 α-올레핀(예를 들면, 부탄 또는 옥탄)을 포함하는 인터폴리머일 수 있다. 인터폴리머는 인터폴리머의 단량체를 기준으로 하여, 약 40mol% 미만, 바람직하게는 약 30mol% 미만, 보다 바람직하게는 약 25mol% 미만, 가장 바람직하게는 약 20mol% 미만의 제2 α-올레핀 농도(예를 들면, 옥텐 농도 또는 부텐 농도)를 가질 수 있다.

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는, 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 약 20중량% 이상, 바람직하게는 약 40중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 60중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 70중량% 이상의 제1 α-올레핀 농도(예를 들면, 에틸렌 농도 또는 프로필렌 농도)를 갖는, 제1 α-올레핀(에틸렌 또는 프로필렌) 및 상이한 제2 α-올레핀(예를 들면, 부탄 또는 옥탄)을 포함하는 인터폴리머일 수 있다. 인터폴리머는, 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 약 95중량% 미만, 바람직하게는 약 90중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 85중량% 미만, 가장 바람직하게는 약 80중량% 미만의 제1 α-올레핀 농도(예를 들면, 에틸렌 농도 또는 프로필렌 농도)를 가질 수 있다.

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 에틸렌 또는 프로필렌 및 제2 상이한 α-올레핀(예를 들면, 부텐 또는 옥텐)을 포함하는 인터폴리머일 수 있으며, 여기서, 에틸렌 또는 프로필렌과 제2 α-올레핀의 총 농도는, 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 약 90중량% 이상, 바람직하게는 약 95중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 98중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 99중량% 이상(예를 들면, 약 100중량%)이다.

밀도

적합한 LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 0.850g/㎤ 이상, 바람직하게는 약 0.855g/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 약 0.860g/㎤ 이상, 가장 바람직하게는 약 0.865g/㎤ 이상의 밀도를 특징으로 할 수 있다. 적합한 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머는 약 0.900g/㎤ 미만, 바람직하게는 약 0.895g/㎤ 미만, 보다 바람직하게는 약 0.890g/㎤ 미만, 가장 바람직하게는 약 0.888g/㎤ 미만의 밀도를 특징으로 할 수 있다.

경도

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 15 이상, 바람직하게는 약 40 이상, 보다 바람직하게는 약 55 이상, 가장 바람직하게는 약 70 이상의 쇼어 A 경도를 특징으로 할 수 있다. 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머는 약 95 미만, 바람직하게는 약 90 미만, 보다 바람직하게는 약 85 미만의 쇼어 A 경도를 특징으로 할 수 있다. 예를 들면, 쇼어 A 경도는 약 15 내지 약 95, 바람직하게는 약 40 내지 약 90, 보다 더 바람직하게는 약 70 내지 약 90일 수 있다.

용융 지수 비

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 5 이상, 바람직하게는 약 5.5 이상, 보다 바람직하게는 약 6 이상, 가장 바람직하게는 약 6.3 이상의 용융 지수 비(I₁₀/I₂)를 특징으로 할 수 있다. LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 35 미만, 바람직하게는 약 25 미만, 보다 바람직하게는 약 14 미만, 가장 바람직하게는 약 10 미만의 용융 지수 비(I₁₀/I₂)를 특징으로 할 수 있다.

용융 지수

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 0.2 이상, 바람직하게는 약 0.5 이상, 가장 바람직하게는 적어도 약 1의 용융 지수, I₂를 특징으로 할 수 있다. LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 40 미만, 바람직하게는 약 20 미만, 가장 바람직하게는 약 10 미만의 용융 지수, I₂를 특징으로 할 수 있다.

다분산 지수

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 중량 평균 분자량, Mw와 수 평균 분자량, Mn의 비로 정의되는, 약 1.7 이상, 바람직하게는 약 1.9 이상, 보다 바람직하게는 적어도 약 2의 다분산 지수, Mw/Mn을 특징으로 할 수 있다. LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는 약 7 미만, 바람직하게는 약 5 미만, 보다 바람직하게는 약 3.5 미만, 가장 바람직하게는 약 3 미만의 다분산 지수를 특징으로 할 수 있다.

연질 블럭

LAO/α-올레핀 인터폴리머(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머)는, 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 약 40 내지 약 95중량%(바람직하게는 약 50 내지 약 95중량%, 보다 바람직하게는 약 60 내지 약 90중량%)의 연질 블럭(들)의 농도를 특징으로 할 수 있다.

LAO/α-올레핀 인터폴리머에 대한 시험 방법

표준 CRYSTAF 방법

분지화 분포(branching distribution)(예를 들면, 공단량체 분포)는 스페인 발렌시아에 소재하는 폴리머차르에서 시판하는 CRYSTAF 200 단위를 사용하여 결정화 분석 분별법(crystallization analysis fractionation; CRYSTAF)으로 측정할 수 있다. 샘플을 160℃(0.66 mg/mL)에서 1시간 동안 1,2,4-트리클로로벤젠에 용해시키고, 95℃에서 45분 동안 안정화시킨다. 샘플링 온도는 0.2℃/min의 냉각 속도로 95 내지 30℃에 이른다. 적외선 검출기를 사용하여 중합체 용액 농도를 측정한다. 누적 가용성 농도는 온도가 감소하면서 중합체가 결정화됨에 따라 측정한다. 누적 프로파일의 분석적 미분계수(analytical derivative)가 중합체의 단쇄 분지 분포를 반영한다.

CRYSTAF 피크 온도 및 면적은 CRYSTAF Software(Version 2001. b, PolymerChar, Valencia, Spain)에 포함된 피크 분석 모듈로 확인한다. CRYSTAF 피크 발견 루틴이 미분계수 곡선에서 확인된 피크의 한면에서의 최대 양의 굴곡 사이의 면적 및 dW/dT 곡선에서의 최대치로서 피크 온도를 확인한다. CRYSTAF 곡선을 계산하기 위해, 바람직한 가공 파라미터는 70℃의 온도 한계이고, 평온한 파라미터는 0.1의 온도 한계 이상, 0.3의 온도 한계 아래이다.

DSC 표준 방법

에틸렌/α-올레핀 인터폴리머의 시차 주사 열량계 분석은 RCS 냉각 부속품 및 자동 샘플 채취기가 장착된 TAI 모델 Q1000 DSC를 사용하여 측정할 수 있다. 50㎖/min의 질소 퍼지 가스 유동을 사용한다. 샘플을 박막으로 압축시키고 약 175℃의 압축기에서 용융시킨 다음 실온(25℃)에서 공기 냉각시킨다. 그후, 3 내지 10㎎의 재료를 직경 6㎜의 원반 모양으로 절단하고 정확하게 칭량하여 경량의 알루미늄 팬(약 50㎎)에 넣은 후 닫는다. 샘플의 열 거동을 다음과 같은 온도 프로필로 조사한다. 샘플을 180℃로 신속하게 가열하고, 이전의 열 이력을 제거하기 위하여 3분간 등온 상태로 유지시킨다. 그후, 샘플을 10℃/min의 냉각 속도로 -40℃까지 냉각시키고 3분간 -40℃로 유지시킨다. 이어서, 샘플을 10℃/min의 가열 속도로 150℃로 가열한다. 냉각 및 제2 가열 곡선을 기록한다.

DSC 용융 피크는 -30℃와 용융 종말점 사이에 그려진 선형 기준선에 대하여 열 유동 속도(W/g)에서의 최대값으로서 측정한다. 융해열은 선형 기준선을 사용하여 -30℃와 용융 종말점 사이의 용융 곡선 아래의 면적으로서 측정한다.

GPC 방법

겔 투과 크로마토그래피 장치는 폴리머 라보라토리즈(Polymer Laboratories) 모델 PL-210 또는 폴리머 라보라토리즈 모델 PL-220 기기로 이루어진다. 칼럼 및 회전 칸막이는 140℃에서 작동된다. 3개의 폴리머 라보라토리즈 10-미크론 혼합-B 칼럼을 사용한다. 용매는 1,2,4-트리클로로벤젠이다. 샘플은 200ppm의 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT)을 함유한 용매 50㎖ 중에서 중합체 0.1g의 농도로 제조한다. 샘플은 160℃에서 2시간 동안 가볍게 교반시켜서 준비해 둔다. 사용되는 주입 용적은 100㎕이고 유동 속도는 1.0㎖/min이다.

GPC 칼럼 세트의 검량은 개별 분자량 사이에 10 단위 이상의 분리를 갖는 6개의 "칵테일" 혼합물로 준비된, 580 내지 8,400,000 범위의 분자량을 갖는 21개의 좁은 분자량 분포의 폴리스티렌 표준 물질을 사용하여 수행한다. 표준 물질은 영국 슈롭셔에 소재하는 폴리머 라보라토리즈(Polymer Laboratories)로부터 구입한다. 폴리스티렌 표준 물질은 1,000,000 이상의 분자량에 대해서는 용매 50㎖ 중 0.025g으로 제조하고, 1,000,000 미만의 분자량에 대해서는 용매 50㎖ 중 0.05g으로 제조한다. 폴리스티렌 표준 물질을 부드럽게 교반하면서 80℃에서 30분간 용해시킨다. 접은 표준 혼합물이 가장 먼저 이동되며 분해를 최소화하기 위하여 최대 분자량이 감소하는 성분의 순서로 이동된다. 방정식 M_{폴리에틸렌} = 0.431(M_{폴리스티렌})을 사용하여 폴리스티렌 표준 피크 분자량을 폴리에틸렌 분자량으로 전환시킨다[참조: Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)].

폴리에틸렌 당량 분자량 산출은 Viscotek TriSEC 소프트웨어 3.0 버젼을 사용하여 수행한다.

밀도

밀도 측정을 위한 샘플은 ASTM D 1928에 따라 제조한다. 측정은 ASTM D 792, 방법 B를 사용하여 샘플 압축 1시간 이내에 수행한다.

굴곡/할선 탄성률/저장 탄성률

샘플은 ASTM D 1928을 사용하여 압축 성형한다. 굴곡 및 2% 할선 탄성률은 ASTM D-790에 따라 측정한다. 저장 탄성률은 ASTM D 5026-01 또는 등가의 기술에 따라 측정한다.

기계적 특성 - 인장, 이력 및 인열

일축 인장시 응력-변형 거동은 ASTM D 1708 미세 인장 표본을 사용하여 측정할 수 있다. 인스트론(InstronTM)을 사용하여 21℃에서 500% min^-1으로 샘플을 신장시킨다. 표본 5개의 평균으로부터 인장 강도 및 파단시 신도를 기록한다. 인스트론 장치로 ASTM D 1708 미세 인장 표본을 사용하여 100% 및 300% 변형으로의 주기적 하중으로부터 100% 및 300% 이력을 측정한다. 샘플을 21℃에서 3 주기에 대해 267%/min으로 하중 인가 및 제거한다. 300% 및 80℃에서의 주기 실험은 환경 챔버를 사용하여 수행한다. 80℃ 실험에서는 시험에 앞서 샘플을 시험 온도에서 45분간 평형 상태가 되도록 한다. 21℃ 및 300% 변형 주기 실험에서는 최초의 하중 제거 주기로부터 150% 변형에서의 수축 응력을 기록한다. 모든 실험에 대한 회복률(%)은 하중이 기준선으로 되돌아 올 때의 변형률을 사용하여 최초의 하중 제거 주기로부터 산출한다.

회복률(%)은 다음과 같이 정의된다: Re = 100 x (ε_f - ε_s) / ε_f(여기서, ε_f는 주기적 하중 인가에 대해 얻어진 변형률이고, ε_s는 첫 번째의 하중 제거 주기 중 하중이 기준선으로 되돌아올 때의 변형률이다).

용융 지수

LAO/α-올레핀 인터폴리머가 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머인 경우, I₂는 ASTM D 1238, 조건 190℃/2.16㎏에 따라 측정하고, I₁₀은 또한 ASTM D 1238, 조건 190℃/10㎏에 따라 측정한다. LAO/α-올레핀 인터폴리머가 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머인 경우, I₂는 ASTM D 1238, 조건 230℃/2.16㎏에 따라 측정하고, I₁₀은 또한 ASTM D 1238, 조건 230℃/10㎏에 따라 측정한다.

ATREF

분석 온도 상승 용출 분별(ATREF) 분석은 전문이 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제4,798,081호 및 문헌[참조; Wilde, L.; Ryle, T. R.; Knobeloch, D. C; Peat, I. R.; Determination of Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymers, J. Polym. Sci., 20, 441-455 (1982)]에 기재된 방법에 따라 수행한다. 분석될 조성물을 트리클로로벤젠에 용해시키고, 불활성 지지체(스테인레스강 쇼트)를 함유한 칼럼에서 온도를 0.1℃/min의 냉각 속도로 20℃까지 서서히 감소시킴으로써 결정화시킨다. 칼럼은 적외선 검출기를 갖추고 있다. 이어서, 용출 용매(트리클로로벤젠)의 온도를 1.5℃/min의 속도로 20℃에서 120℃로 서서히 증가시켜서 칼럼으로부터 결정화된 중합체 샘플을 용출시킴으로써 ATREF 크로마토그램 곡선을 작성한다.

¹³C NMR 분석

10㎜ NMR 튜브에서 테트라클로로에탄-d²/오르토디클로로벤젠의 50/50 혼합물 약 3g을 0.4g의 샘플에 첨가하여 NMR 샘플을 제조한다. 튜브 및 이의 내용물을 150℃로 가열함으로써 샘플을 용해시키고 균질화한다. 데이타는 100.5MHz의 13C 공진 주파수에 상응하는 JEOL EclipseTM 400MHz 분광계 또는 Varian Unity PlusTM 400MHz 분광계를 사용하여 수집한다. 데이타는 6초의 펄스 반복 지연으로 데이타 파일당 4000 트랜전트(transient)를 사용하여 수득한다. 정량 분석을 위한 최소의 신호 대 잡음비를 달성하기 위하여 여러 개의 데이타 파일을 함께 추가시킨다. 스펙트럼 폭은 25,000Hz이고 32K 데이타 포인트의 최소 파일 크기를 갖는다. 샘플은 10㎜의 광대역 프로브로 130℃에서 분석한다. 공단량체 혼입은 랜달(Randall)의 3원 방법을 사용하여 측정하며[참조: Randall, J.C.; JMS-Rev.Macromol. Chem. Phys., C29, 201-317 (1989)], 상기 문헌은 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다.

TREF에 의한 중합체 분별

대규모 TREF 분별은 160℃에서 4시간 동안 교반함으로써 1,2,4-트리클로로벤젠(TCB)2L에 중합체 15 내지 20g을 용해시켜 수행할 수 있다. 중합체 용액을 30-40 메쉬 (600-425㎛) 구형의 공업 품질 유리 비드(제조원; Potters Industries, HC 30 Box 20, 텍사스주 76801 브라운우드 소재) 및 스테인리스 강, 0.028"(0.7mm) 직경 절단 와이어 샷(제조원; Pellets, Inc. 뉴욕주 14120 노쓰 토나완다 인더스트리얼 드라이브 63 소재)의 60:40 (v:v) 믹스로 충전된 3inch × 4foot(7.6cm × 12cm) 강철 컬럼에 15psig(100kPa) 질소로 강제시킨다. 컬럼을 160℃로 초기에 설정한 열 조절된 오일 재킷에 침지시켰다. 컬럼을 먼저 125℃로 격하게 냉각시킨 다음, 0.04℃/min에서 20℃로 서서히 냉각시키고, 1시간 동안 유지시킨다. 온도를 0.167℃/min로 증가시키면서 신선한 TCB를 약 65ml/min으로 도입한다.

분취용 TREF 컬럼으로부터의 용출물 대략 2000ml 분획을 16개 스테이션의 가열된 분획 수집기에서 수집한다. 중합체를 약 50 내지 100ml의 중합체 용액이 남을 때까지 회전식 증발기를 사용하여 각각의 분획에서 농축시킨다. 과량의 메탄올을 가하고, 여과하고, 세정(최종 세정액을 포함한 대략 300 내지 500ml의 메탄올)하기 전에 농축된 용액을 밤새 정치되도록 한다. 여과 단계는 5.0㎛ 폴리테트라플루오로에틸렌 피복된 여과지(제조원; Osmonics Inc., Cat# Z50WP04750)를 사용하여 3위치 진공 보조된 필터링 스테이션에서 수행한다. 여과된 분획을 60℃에서 진공 오븐 속에서 밤새 건조시키고, 추가의 시험 전에 분석용 밸런스에서 칭량한다.

제2 중합체 성분(하나 이상의 LAO/α-올레핀 인터폴리머, 예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머 또는 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머를 포함하거나 이로 이루어질 수 있음)은, 제1 중합체 성분과 제2 중합체 성분의 총 농도를 기준으로 하여, 약 10중량% 이상, 바람직하게는 약 15중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 20중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 25중량% 이상(예를 들면, 약 35중량% 이상)의 농도로 중합체 조성물에 존재할 수 있다. 제2 중합체 성분(예를 들면, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머, 또는 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머)은, 제1 중합체 성분과 제2 중합체 성분의 총 농도를 기준으로 하여, 약 70중량% 미만, 바람직하게는 약 60중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 55중량% 미만, 가장 바람직하게는 약 50중량% 미만(예를 들면, 심지어 약 45중량% 미만)의 농도로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.

프로필렌 함유 탄성중합체

제2 중합체 성분은 또한 폴리프로필렌 탄성중합체를 포함하거나 필수적으로 이루어질 수 있다. 적합한 폴리프로필렌 탄성중합체는, 폴리프로필렌 탄성중합체의 중량을 기준으로 하여, 프로필렌 단량체를 약 50중량% 이상, 바람직하게는 약 65중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 70중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 80중량% 이상(예를 들면, 적어도 85중량%)의 농도로 함유할 수 있다. 폴리프로필렌 탄성중합체는 또한 하나 이상의 추가의 C_2-12 α-올레핀 공단량체(예를 들면, 에틸렌을 포함하거나, 에틸렌으로 이루어지거나, 부텐을 포함하거나, 부텐으로 이루어진 공단량체)를 폴리프로필렌 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 하여, 약 5중량% 이상, 바람직하게는 약 7중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 9중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 12중량% 이상의 농도로 함유할 수 있다. 예를 들면, 공단량체 함량은 폴리프로필렌 탄성중합체 조성물의 약 5 내지 약 40중량%, 보다 바람직하게는 약 7 내지 약 30중량%, 여전히 보다 바람직하게는 약 9 내지 약 15중량%에 이를 수 있다. 폴리프로필렌 탄성중합체는 약간의 결정화도를 가질 수 있거나 무정형일 수 있다. 적합한 폴리프로필렌 탄성중합체는 약 10℃/min의 속도로 약 220 내지 약 O℃로 냉각시킨 샘플에서 약 10℃/min의 가열 속도로 시차 주사 열량계에 의해 측정하여 약 130℃ 미만, 바람직하게는 약 115℃ 미만, 가장 바람직하게는 약 100℃ 미만의 피크 융점을 가질 수 있다.

프로필렌 탄성중합체는 바람직하게는 에틸렌, 부텐, 헥센 및 옥텐으로부터 선택된 α-올레핀을 함유한다. 보다 바람직하게는, 프로필렌 탄성중합체는 에틸렌, 부텐 및 옥텐으로부터 선택된 α-올레핀을 함유한다. 가장 바람직하게는, 프로필렌 탄성중합체는 에틸렌 및 부텐으로부터 선택된 α-올레핀을 함유한다.

폴리프로필렌 탄성중합체는 적어도 약 40, 보다 바람직하게는 적어도 약 50, 여전히 보다 바람직하게는 적어도 약 65의 ASTM D 2240-05에 따라 측정한 바와 같은 쇼어 A 경도(즉, 듀로미터)를 나타낼 수 있다. 쇼어 A 경도는 또한 약 97 미만, 바람직하게는 약 95 미만, 보다 바람직하게는 약 92 미만, 여전히 보다 바람직하게는 약 85 미만(예를 들면, 약 80 미만)일 수 있다. 예를 들면, 폴리프로필렌 탄성중합체는 약 40 내지 약 97, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 95, 여전히 보다 바람직하게는 약 65 내지 약 95의 쇼어 A 경도를 가질 수 있다.

적합한 폴리프로필렌 탄성중합체는 적어도 1g/10분, 바람직하게는 적어도 약 4g/10분, 보다 바람직하게는 적어도 약 7g/10분, 가장 바람직하게는 적어도 약 10g/10분의, 230℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정한 바와 같은 용융 유량을 가질 수 있다. 제한 없이, 중합체 조성물에 적합한 프로필렌 탄성중합체는 약 1500g/10분 미만, 바람직하게는 약 150g/10분 미만, 보다 바람직하게는 약 100g/10분 미만, 가장 바람직하게는 약 60g/10분 미만의 용융 유량을 가질 수 있다.

폴리프로필렌 탄성중합체가 적어도 약간의 결정화도를 나타내는 것이 바람직하다. 결정화도는 폴리프로필렌 탄성중합체 물질의 적어도 약 2중량%, 바람직하게는 적어도 약 5중량%, 여전히 보다 바람직하게는 적어도 약 7중량%일 수 있다. 제한없이, 적합한 폴리프로필렌 탄성중합체는 약 50중량% 미만의 결정화도를 가질 수 있다. 예를 들면, 프로필렌 탄성중합체의 결정화도는 폴리프로필렌 탄성중합체 물질의 약 40중량% 미만, 바람직하게는 약 35 미만, 보다 바람직하게는 약 28 미만, 여전히 보다 바람직하게는 약 20중량% 미만일 수 있다. 일반적으로, 적합한 프로필렌 탄성중합체는 약 2 내지 약 50중량%의 결정화도를 가질 수 있다. 예를 들면, 결정화도는 폴리프로필렌 탄성중합체 물질의 약 2 내지 약 40중량%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 35중량%, 여전히 보다 바람직하게는 약 7 내지 약 20중량%에 이를 수 있다.

프로필렌 탄성중합체가 프로필렌과 에틸렌의 공중합체인 경우(즉, 공단량체는 에틸렌임), 프로필렌 탄성중합체를 포함하는 생성되는 바람직한 전체 조성물(즉, 중합체 조성물)이 에틸렌 함량(즉, 총 에틸렌 함량)을 가질 것임을 위에서부터 인지할 것이다. 예를 들면, 하나의 국면에서, 생성되는 최종 조성물 중의 전반적인 에틸렌 함량은 생성되는 전체 조성물의 약 2중량% 이상, 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 3중량% 이상, 보다 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 4중량% 이상일 수 있다. 그러나, 본 발명의 이러한 국면에서, 생성되는 전체 조성물 중의 에틸렌의 총 농도는 생성되는 전체 조성물의 약 35중량% 미만, 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 25중량% 미만, 보다 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 20중량% 미만, 여전히 보다 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 10중량% 미만일 것으로 일반적으로 예상된다.

프로필렌 탄성중합체가 프로필렌과 C₄-C₁₂ α-올레핀(예를 들면, 부텐, 헥산 또는 옥텐)의 공중합체인 경우, 프로필렌 탄성중합체를 포함하는 생성되는 바람직한 전체 조성물(즉, 중합체 조성물)이 총 C₄-C₁₂ α-올레핀을 가질 것임을 위에서부터 인지할 것이다. 예를 들면, 하나의 국면에서, 생성되는 최종 조성물 중의 전반적인 C₄-C₁₂ α-올레핀 함량은 생성되는 전체 조성물의 약 2중량% 이상, 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 3중량% 이상, 보다 바람직하게는 생성되는 전체 조성물의 약 4중량% 이상일 수 있다. 그러나, 본 발명의 이러한 국면에서, 생성되는 전체 조성물 중의 C₄-C₁₂ α-올레핀의 총 농도는 전체 조성물의 약 35중량% 미만, 바람직하게는 전체 조성물의 약 25중량% 미만, 보다 바람직하게는 전체 조성물의 약 20중량% 미만, 여전히 보다 바람직하게는 전체 조성물의 약 10중량% 미만일 것으로 일반적으로 예상된다.

제2 중합체 성분에 사용될 수 있는 적합한 탄성중합체의 또 다른 예는 50중량% 이상(예를 들면, 60중량% 이상)의 프로필렌 단량체와 약 5중량% 이상의 에틸렌 단량체를 함유하는 탄성중합체성 중합체를 포함하고, 시차 주사 열량계로 측정하여 35 내지 약 130℃(예를 들면, 약 4O 내지 약 110℃)의 피크 융점을 특징으로 할 수 있다. 이러한 탄성중합체는 더 다우 케미칼 캄파니에서 VERSIFY®(예를 들면, 2400, 3000, 3200, 3300, 3401 및 4301 포함)의 상품명으로 및 엑손모빌 케미칼 캄파니(EXXONMOBIL CHEMICAL COMPANY)에서 VISTAMAXX®라는 상품명으로 시판된다.

본 발명의 교시에 따라 사용될 수 있는 프로필렌 탄성중합체의 추가의 구체적인 예는 2002년 5월 6일자로 출원된 제WO 03/040201 A1호, 2002년 5월 5일자로 출원된 공개된 미국 특허원 제2003-0204017호 및 2003년 2월 25일자로 허여된 미국 특허 제6,525,157호에 기재된 것들을 포함하며, 이들 모두는 전문이 본원에 참고로 인용된다.

예를 들면, 프로필렌 탄성중합체는 미국 특허 제6,525,157호에 기재된 바와 같은 저 탄성 에틸렌-프로필렌 공중합체(LEEP 공중합체)를 포함할 수 있다. 적합한 LEEP 공중합체는 5% 또는 6% 또는 8% 또는 10중량%의 하한치 내지 20% 또는 25중량%의 상한치에 이르는 에틸렌 유도된 단위 및 75% 또는 80중량%의 하한치 내지 95% 또는 94% 또는 92% 또는 90중량%의 상한치에 이르는 프로필렌 유도된 단위를 함유할 수 있으며, 중량%는 프로필렌- 및 에틸렌 유도된 단위의 총 중량을 기준으로 한다. 공중합체는 디엔 유도된 단위를 실질적으로 함유하지 않는다.

각종 양태에서, LEEP 공중합체의 특징은 다음의 특성들 중의 일부 또는 전부를 포함하며, 여기서, 언급된 상한치 내지 언급된 하한치의 범위가 고려된다:

(i) 110℃ 미만 또는 90℃ 미만 또는 80℃ 미만 또는 70℃ 미만의 상한치 내지 25℃ 이상 또는 35℃ 이상 또는 40℃ 이상 또는 45℃ 이상의 하한치에 이르는 융점;

(ii) 탄성 ≤ 0.935M+12, 또는 탄성 ≤ 0.935M+6, 또는 탄성 ≤ 0.935M으로 되도록 하는 500% 인장 탄성률에 탄성의 관계(여기서, 탄성은 %이고, M은 500% 인장 탄성률(MPa)이다);

(iii) 굴곡 탄성률 ≤ 4.2e^O.27M+5O, 또는 굴곡 탄성률 ≤ 4.2e^0.27M + 30, 또는 굴곡 탄성률 ≤ 4.2e^0.27M + 10, 또는 굴곡 탄성률 ≤ 4.2e^0.27M + 2로 되도록 하는 500% 인장 탄성률에 대한 굴곡 탄성률의 관계(여기서, 굴곡 탄성률은 MPa이고, M은 500% 인장 탄성률(MPa)이다);

(iv) 1.0J/g 이상, 또는 1.5J/g 이상, 또는 4.0J/g 이상, 또는 6.0J/g 이상, 또는 7.0J/g 이상의 하한치 내지 125J/g 미만, 또는 100J/g 미만, 또는 75J/g 미만, 또는 60J/g 미만, 또는 50J/g 미만, 또는 40J/g 미만, 또는 30J/g 미만의 상한치에 이르는 융해열;

(v) 탄소-13 핵 자기 공명(¹³C NMR)에 의해 측정되는 바와 같은 75% 이상, 또는 80% 이상, 또는 85% 이상, 또는 90% 이상의 3원 입체규칙성(triad tacticity);

(vi) 4 내지 6의 하한치 내지 8 또는 10 또는 12의 상한치에 이르는 범위의 입체규칙성 지수(tacticity index) m/r;

(vii) ¹³C NMR로 측정하여, 0.5% 이상 또는 0.6% 이상의, 모든 프로필렌 혼입 중의 프로필렌 단량체의 2,1 혼입을 기준으로 한 역으로 삽입된 프로필렌 단위의 비율;

(viii) ¹³C NMR로 측정하여, 0.05% 이상, 또는 0.06% 이상, 또는 0.07% 이상, 또는 0.08% 이상, 또는 0.085% 이상의, 모든 프로필렌 혼입 중의 프로필렌 단량체의 1,3 혼입을 기준으로 한 역으로 삽입된 프로필렌 단위의 비율;

(ix) 공중합체의 적어도 X 중량%가 8℃ 증분으로 헥산에서 수행되는 열 분별의 2개의 인접한 온도 분획에서 가용성이도록 하는 분자간 입체규칙성(여기서, X는 75, 또는 80, 또는 85, 또는 90, 또는 95, 또는 97, 또는 99이다);

(x) 1.5 미만, 또는 1.3 미만, 또는 1.0 미만, 또는 0.8 미만의 반응성 비 곱(reactivity ratio product; r₁r₂);

(xi) 1.5 또는 1.8의 하한치 내지 40 또는 20 또는 10 또는 5 또는 3의 상한치에 이르는 분자량 분포 Mw/Mn;

(xii) 15,000 내지 5,000,000의 분자량;

(xiii) 18ms 미만, 또는 16ms 미만, 또는 14ms 미만, 또는 12ms 미만, 또는 10ms 미만의 고체 상태 양성자 핵 자기 공명(¹H NMR) 이완 시간;

(xiv) 30% 미만, 또는 20% 미만, 또는 10% 미만, 또는 8% 미만, 또는 5% 미만의 본원에 정의된 바와 같은 탄성; 및

(xv) 0.5MPa 이상, 또는 0.8MPa 이상, 또는 1.0MPa 이상, 또는 2.0MPa 이상의 500% 인장 탄성률.

LEEP 공중합체는 단일 안정-상태 반응기에서 브릿징된 메탈로센 촉매의 존재하에서 제조할 수 있다.

LEEP 공중합체에 대한 시험 방법은 미국 특허 제6,525,157호에 기재되어 있다.

사용될 수 있는 프로필렌 탄성중합체의 또 다른 예는 미국 특허출원 공보 제2003/0204017호(2003년 10월 30일 공개)에 기재된 바와 같은 위치 오류(region-error) 함유 프로필렌-에틸렌 공중합체(즉, R-EPE 공중합체)이다.

미국 특허출원 공보 제2003/0204017호(2003년 10월 30일 공개), 문단 [0006]에 기재된 바와 같이, R-EPE 공중합체는 프로필렌으로부터 유도된 단위 적어도 약 60중량%, 에틸렌으로부터 유도된 단위 약 0.1 내지 35중량% 및 하나 이상의 불포화 공단량체로부터 유도된 단위 0 내지 약 35중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 단 에틸렌 및 불포화 공단량체로부터 유도된 단위의 합한 중량%는 약 40을 초과하지 않는다. 이들 공중합체는 또한 다음의 특징들 중의 하나 이상을 가짐을 특징으로 한다: (i) 약 14.6 및 약 15.7ppm에서의 위치 오류에 상응하는 ¹³C NMR 피크, 대략 동일한 강도의 피크, (ii) 공중합체의 공단량체 함량, 즉, 에틸렌 및/또는 불포화 공단량체(들)로부터 유도된 단위가 적어도 약 3중량%인 경우, 약 1.4 이상의 B-값, (iii) 약 -1.20 이상의 S_ix(skewness index), (iv) 공중합체 중의 공단량체, 즉, 에틸렌 및/또는 불포화 공단량체(들)로부터 유도된 단위의 양이 증가함에 따라 필수적으로 동일하게 머무르는 T_me 및 감소하는 T_max를 갖는 DSC 곡선 및 (v) 지글러-나타(Z-N) 촉매를 사용하여 제조된 필적하는 공중합체보다 더 많은 감마형 결정을 보고한 X-선 회절 패턴. 전형적으로 당해 양태의 공중합체는 이러한 특징들 중의 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개, 보다 바람직하게는 적어도 4개, 보다 더 바람직하게는 5개 모두를 특징으로 한다. R-EPE에 대한 시험 방법은 미국 특허출원 공보 제2003/0204017호에 기재되어 있다.

S/LEP

본원의 제2 중합체 성분은 하나 이상의 다른 알파-올레핀 탄성중합체, 예를 들면, 하나 이상의 선형 에틸렌 공중합체 또는 인터폴리머("LEP"라고도 공지되어 있음), 하나 이상의 실질적으로 선형 에틸렌 공중합체 또는 인터폴리머("SLEP"라고도 공지되어 있음), 또는 둘 다를 사용할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, SLEP는 전형적으로 LEP를 포함한다. 실질적으로 선형 에틸렌 공중합체 및 선형 에틸렌 공중합체 및 이들의 제조방법은 모든 목적을 위해 본원에 전문이 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제5,272,236호 및 제5,278,272호에 기재되어 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "선형 또는 실질적으로 선형 에틸렌 중합체"는 선형 골격, 특정의 제한량의 장쇄 분지 또는 장쇄 분자의 부재, 좁은 분자량 분포, 좁은 조성 분포(예를 들면, 알파-올레핀 공중합체의 경우) 또는 이들의 조합을 갖는, 에틸렌과 하나 이상의 알파-올레핀 공단량체와의 공중합체를 의미한다. 이러한 중합체에 대한 보다 상세한 설명은 모든 목적을 위해 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제6,403,692호에 기재되어 있다.

예시적인 알파-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-헥사도데센, 4-메틸-1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 3,3-디메틸-1-부텐, 디에틸-1-부텐, 트리메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 에틸-1-펜텐, 프로필-1-펜텐, 디메틸-1-펜텐, 메틸에틸-1-펜텐, 디에틸-1-헥센, 트리메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-헥센, 디메틸-1-헥센, 3,5,5-트리메틸-1-헥센, 메틸에틸-1-헵텐, 트리메틸-1-헵텐, 디메틸옥텐, 에틸-1-옥텐, 메틸-1-노넨, 에틸렌-옥텐, 비닐사이클로펜텐, 비닐사이클로헥센 및 비닐노보넨을 포함하며, 알킬 측쇄 위치가 명시되어 있지 않은 경우, 이것은 일반적으로 알켄 및 스티렌의 3 이상의 위치에 있다. 알파-올레핀은 바람직하게는 C₃-C_2O 또는 C₃-C₁₀ 알파-올레핀이다. 바람직한 공중합체는 에틸렌-프로필렌(EP), 에틸렌-부텐(EB), 에틸렌-헥센-1(EH) 및 에틸렌-옥사이드(EO) 중합체를 포함한다. 예시적인 삼원공중합체는 에틸렌/프로필렌/옥텐 삼원공중합체 뿐만 아니라 에틸렌, C₃-C₂₀ 알파-올레핀 및 디엔, 예를 들면, 디사이클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 피페릴렌 또는 5-에틸리덴-2-노보넨의 삼원공중합체를 포함한다.

SLEP는 탄소수가 8 이상인 하나 이상의 고급 알파-올레핀을 포함할 수 있다. 예를 들면, 적합한 고급 알파-올레핀은 탄소수 8 내지 약 20의 하나 이상의 알파-올레핀, 보다 바람직하게는 탄소수 8 내지 약 20의 하나 이상의 알파-올레핀을 포함할 수 있다. 고급 알파-올레핀은 1-옥텐을 포함하거나 필수적으로 이루어질 수 있다. 제한없이, 예시적인 SLEP는, SLEP의 총 중량을 기준으로 하여, 약 50중량% 이상, 바람직하게는 약 55중량% 이상의 에틸렌 단량체를 함유할 수 있다. 예시적인 SLEP는, SLEP의 총 중량을 기준으로 하여, 약 85중량% 미만, 바람직하게는 약 80% 미만, 보다 바람직하게는 약 70중량% 미만의 에틸렌 단량체를 함유할 수 있다. SLEP 중의 고급 알파-올레핀의 농도는, SLEP의 총 중량을 기준으로 하여, 약 12중량% 이상, 보다 바람직하게는 20중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 30중량% 이상일 수 있다. 예를 들면, SLEP는, SLEP의 총 중량을 기준으로 하여, 에틸렌 단량체를 약 50중량% 이상의 농도로 함유하고 1-옥텐 단량체를 약 12중량%(예를 들면, 약 20중량% 이상) 이상의 농도로 함유하는 공중합체일 수 있다. 적합한 SLEP는 더 다우 케미칼 캄파니에서 Engage®라는 상품명으로 시판되고 있다.

제2 중합체 성분에서 사용하기 위한 하나의 바람직한 S/LEP는 ASTM D 792-00에 따라 약 .8 내지 약 .9g/㎤(예를 들면, 약 0.855 내지 약 0.895g/㎤)의 밀도를 갖는 에틸렌 함량을 포함하는 하나 이상의 탄성중합체를 포함한다. 적합한 S/LEP는 적어도 0.855g/㎤, 바람직하게는 적어도 0.860g/㎤, 보다 바람직하게는 적어도 0.865g/㎤, 가장 바람직하게는 적어도 0.867g/㎤의 밀도를 가질 수 있다. S/LEP의 밀도는 약 0.908g/㎤ 미만, 바람직하게는 약 0.895g/㎤ 미만, 보다 바람직하게는 약 0.890g/㎤ 미만, 가장 바람직하게는 약 0.880g/㎤ 미만일 수 있다. 밀도는 ASTM D 792-00에 의해 측정되는 바와 같이 결정된다. 본 발명의 하나의 국면에서, 적합한 S/LEP는 바람직하게는 제1 중합체 성분과 용융 블렌딩하기에 상용성으로 되게 하는 용융 유량을 나타낼 것이다. 예를 들면, 에틸렌 탄성중합체는 적어도 약 0.5g/10분, 보다 바람직하게는 적어도 약 3g/10분, 여전히 보다 바람직하게는 적어도 약 5g/10분의, ASTM D-1238-04c(23O℃, 2.16kg에서)에 따르는 용융 유량을 나타낼 수 있다. 용융 유량은 또한 약 60g/10분 미만, 보다 바람직하게는 약 40g/10분 미만, 여전히 보다 바람직하게는 약 30g/10분 미만일 수 있다. 예를 들면, 용융 유량은 약 0.5 내지 약 60g/10분, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 40g/10분, 여전히 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 30g/10분에 이를 수 있다.

본 발명의 조성물은 에틸렌 함량을 포함하는 제2 중합체 성분을 추가로 고려하며, 바람직하게는 에틸렌을 함유하는 하나 이상의 연질 열가소성 물질을 포함한다. 제2 중합체 성분에서 사용될 수 있는 적합한 연질 열가소성 물질은 약 40℃ 이상의 온도에서 상 전이(예를 들면, 피크 융점, 또는 유리 전이 온도)를 가질 수 있다(예를 들면, 탄성중합체의 적어도 일부는 결정질임). 연질 열가소성 물질은 약 2% 내지 약 14%, 보다 바람직하게는 약 3% 내지 약 11%, 가장 바람직하게는 약 4% 내지 약 9%의 결정화도를 가질 수 있지만, 보다 높거나 낮은 결정화도를 갖는 연질 열가소성 물질이 사용될 수 있다.

제2 중합체 성분(예를 들면, S/LEP, 또는 심지어 프로필렌 함유 탄성중합체)는 약 105℃ 미만, 바람직하게는 약 100℃ 미만, 보다 바람직하게는 약 90℃ 미만, 가장 바람직하게는 약 82℃ 미만(예를 들면, 피크 융점은 약 65℃ 미만일 수 있다)의 피크 융점(예를 들면, -10℃/min의 속도로 230℃에서 약 0℃로 먼저 냉각시킨 중합체의 3mg 샘플에서 약 10℃/min의 속도로 시차 주사 열량계로 측정한 바와 같음)을 갖는 중합체를 함유할 수 있다.

제2 중합체 성분에 적합한 S/LEP는 적어도 약 45, 바람직하게는 적어도 약 55, 보다 바람직하게는 적어도 약 60, 여전히 보다 바람직하게는 적어도 약 65의 ASTM D 2240-05에 따르는 쇼어 A 경도를 나타낼 수 있다. 쇼어 A 경도는 또한 약 95 미만, 바람직하게는 약 90 미만, 보다 바람직하게는 약 85 미만, 여전히 보다 바람직하게는 약 80 미만일 수 있다. 예를 들면, 탄성중합체쇼어 A 경도는 약 65 내지 약 95, 보다 바람직하게는 약 65 내지 약 85, 여전히 보다 바람직하게는 약 65 내지 약 80에 이를 수 있다.

제2 중합체 성분에서 사용하기 위한 한 가지 바람직한 S/LEP는 ASTM D 792-00에 따라 약 .8 내지 약 .9g/㎤(예를 들면, 약 0.855 내지 약 0.895g/㎤)의 밀도를 갖는 에틸렌 함량을 포함하는 하나 이상의 탄성중합체를 포함한다. 적합한 S/LEP는 적어도 0.855g/㎤, 바람직하게는 적어도 0.860g/㎤, 보다 바람직하게는 적어도 0.865g/㎤, 가장 바람직하게는 적어도 0.867g/㎤의 밀도를 가질 수 있다. 에틸렌 탄성중합체의 밀도는 약 0.908g/㎤ 미만, 바람직하게는 약 0.895g/㎤ 미만, 보다 바람직하게는 약 0.890g/㎤ 미만, 가장 바람직하게는 약 0.880g/㎤ 미만일 수 있다. 밀도는 ASTM D 792-00에 의해 측정되는 바와 같이 결정된다. 본 발명의 하나의 국면에서, 적합한 S/LEP는 바람직하게는 제1 중합체 성분과 용융 블렌딩하기에 상용성으로 되게 하는 용융 유량을 나타낼 것이다. 예를 들면, 에틸렌 탄성중합체는 적어도 약 0.5g/10분, 보다 바람직하게는 적어도 약 3g/10분, 여전히 보다 바람직하게는 적어도 약 5g/10분의, ASTM D-1238-04c(23O℃, 2.16kg에서)에 따르는 용융 유량을 나타낼 수 있다. 용융 유량은 또한 약 60g/10분 미만, 보다 바람직하게는 약 40g/10분 미만, 여전히 보다 바람직하게는 약 30g/10분 미만일 수 있다. 예를 들면, 용융 유량은 약 0.5 내지 약 60g/10분, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 40g/10분, 여전히 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 30g/10분에 이를 수 있다.

보강재

본 발명의 조성물은 보강재, 특히 하나 이상의 유리 섬유상 물질(예를 들면, 유리 단섬유, 유리 장섬유, 또는 둘 다), 또는 다른 섬유(예를 들면, 강철, 탄소 등 또는 기타), 작은 판(platelet)(예를 들면, 활석, 월라스토나이트 등 또는 기타), 또는 이들의 배합물과 같은 보강재를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 섬유는 최종 조성물 전반에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포될 것이다. 그러나, 섬유를 조성물 내의 하나 이상의 소정의 위치에 선택적으로 위치시키는 것이 가능할 수 있다.

전반적인 중합체 조성물은 전형적으로 적어도 약 10중량부, 보다 전형적으로 적어도 약 20중량부의 섬유상 보강재를 포함한다. 전반적인 중합체 조성물은 또한 전형적으로 약 70중량부 미만, 보다 전형적으로 약 50중량부 미만, 여전히 보다 전형적으로 약 40중량부 미만의 섬유상 보강재를 포함한다.

생성되는 최종 조성물(예를 들면, 사출성형과 같은 성형 단계 후의 생성된 조성물 또는 제품)에서, 섬유 길이는 초기 섬유 길이에 비해 감소될 수 있음을 인지할 것이다. 최종 조성물에서의 평균 섬유 길이의 예는 약 0.5mm 초과, 보다 구체적으로 약 1mm 초과, 예를 들면, 약 0.5 내지 약 5mm, 또는 보다 구체적으로 1mm 내지 약 3mm의 길이(예를 들면, 약 1mm 내지 약 2mm)에 이른다. 바람직하게는, 섬유의 적어도 약 50중량%는 1mm보다 길고, 보다 바람직하게는 섬유의 적어도 약 65(또는 심지어 약 75)중량%는 약 1mm(또는 심지어 약 4mm)보다 길 것이다. 섬유 직경은 전형적으로 약 3 내지 약 100마이크론, 보다 구체적으로 약 5 내지 약 25마이크론(예를 들면, 약 17마이크론)에 이를 것이다. 유리는 E-유리, S-유리, T-유리, AR-유리, C-유리, R-유리 또는 기타의 것들 중의 하나 이상일 수 있다.

중합체 조성물은 임의로 하나 이상의 첨가제, 예를 들면, 계면활성제, 가요제, 커플링제, 난연제, 내화성 첨가제, 안정제, 착색제, 산화방지제, 이형제, 대전방지제, 슬립 조제(즉, 내슬립성 조제), 유동 증진제, 핵형성제, 청정제 또는 이들의 배합물을 추가로 포함할 수 있음을 고려한다. 예를 들면, 부품 또는 소자가 "칼라 성형(molded-in-color)되도록 하나 이상의 안료 또는 착색제가 중합체 조성물에 첨가될 수 있다. 예를 들자면, 착색제는 섬유상 보강재에 첨가될 수 있다. 한 가지 바람직한 첨가제는 착색제이며, 이것은 포함되는 경우, 생성되는 전체 조성물의 비교적 작은 중량%(예를 들면, 약 5중량% 미만 또는 심지어 약 1중량% 미만)로 존재한다. 예를 들면, 착색제는 흑색 외관, 그레이 플란넬(gray flannel) 외관 또는 기타를 달성하기 위한 것일 수 있다. 첨가제의 바람직한 예는 내화성 첨가제, 예를 들면, 이에 제한되지 않지만 할로겐화 탄화수소, 할로겐화 카보네이트 올리고머, 할로겐화 디글리시딜 에테르, 유기 인 화합물, 불소화 올레핀, 산화안티몬 및 방향족 황의 금속 염, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 추가로, 열, 빛 및 산소 또는 이들의 혼합물에 의해 야기되지만 이에 제한되지 않는 분해로부터 열가소성 조성물을 안정화시키는 화합물이 사용될 수 있다. 한 가지 바람직한 첨가제는 산화방지제이며, 이것은 포함되는 경우 전형적으로 전체 중합체 조성물의 비교적 작은 중량%(예를 들면, 약 1 또는 2중량% 미만)로 포함된다. 한 가지 바람직한 시판 산화방지제의 예는 시바 스페셜티 케미칼스 코포레이션(Ciba Specialty Chemicals Corporation)에서 시판하는 IRGANOX B225 산화방지제이다. Irganox B225 산화방지제는 Irganox 1010 산화방지제(테트라키스(메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트))메탄) 1부와 Irgafos 168 트리스(2,4-t-부틸페닐)포스파이트 1부의 블렌드이다. 또 다른 바람직한 첨가제는 이형제(예를 들면, 왁스, 금형 릴리프(mold relief), 슬립 조제 등 또는 기타)이다. 한 가지 바람직한 이형제는 질소 또는 암모니아 그룹 함유 화합물, 예를 들면, 아민 또는 아미드이다. 한 가지 바람직한 아미드 함유 화합물은 에틸렌 비스스테아르아미드(EBS)이다. 이형제의 또 다른 바람직한 카테고리는 "스테아레이트", 예를 들면, 다니스코(Danisco) 또는 시바 스페셜티 케미칼스에서 Atmer라는 상품명으로 시판되는 글리세롤 모노스테아레이트이다. 한 가지 바람직한 질소 함유 화합물은 왁스이며, 이는 코넷티컷주 미들버리에 소재하는 케투라 코포레이션(Chemtura Corporation)에서 KENAMIDE ULTRA E라는 상품명으로 시판하는 에루카미드이다.

한 가지 바람직한 첨가제는 커플링제, 예를 들면, 말레산 무수물, 그라프트된 폴리프로필렌 커플링제(예를 들면, 케투라로부터의 Polybond 3200 또는 아르케마(Arkema)로부터의 OREVAC CA-100)와 같은 그라프트된 폴리프로필렌 커플링제이다. 임의로, 본 발명의 중합체 조성물은 커플링제를 포함할 수 있거나, 커플링제를 함유하지 않을 수 있다. 포함되는 경우, 커플링제는 약 5중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 2중량% 미만의 양으로, 생성되는 전체 조성물에 존재할 것이다. 예를 들면, 이것은 적어도 0.01중량% 또는 심지어 적어도 약 0.1중량%의 양으로 존재할 수 있다.

본원에 논의된 바와 같이, 본 발명의 중합체 조성물은 제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 섬유상 보강재를 포함한다. 제2 중합체 성분에 대한 제1 중합체 성분의 비는 1:4.2를 초과하지 않고, 보다 구체적으로 1:2.7을 초과하지 않음을 인지할 것이다. 바람직하게는, 제1 중합체 성분 대 제2 중합체 성분의 비는 약 5:1 내지 약 1:4.2, 보다 바람직하게는 약 5:1 내지 약 1:2.7에 이른다.

본원에서 생성되는 중합체 조성물은 블렌딩된 화합물에서 목적하는 특성들을 달성하는데 적합한 기술에 따라 제조할 수 있다. 물질들을 가공 장치에 공급하기 전(예를 들면, 사출성형 장치에 도입하기 전)에 2개 이상의 성분의 배합물을 컴파운딩할 수 있다(예를 들면, 제1 중합체 성분 및 보강재). 대안적으로 또는 추가로, 2개 이상의 성분을 가공 장치 내에서 서로 컴파운딩할 수 있다. 예를 들면, 생성되는 조성물의 중합체 성분은 이들이 가공 장치(예를 들면, 스크류 및 배럴 조립체, 혼합 노즐, 사출기 내 등 또는 기타)내에 있을 때까지 서로 용융 블렌딩되지 않는다. 본 발명의 조성물의 제조는 완성된 제품(예를 들면, 자동차 부품)을 제조하는 데 사용되는 장치에서 직접 또는 별도의 장치에서(예를 들면, 밴버리 혼합기에서 예비혼합) 개별 성분들 중의 2개 이상의 건식 블렌딩, 용융 블렌딩 또는 둘 다를 포함하는 적합한 혼합 수단을 사용하여 달성할 수 있다. 조성물의 건식 블렌드는 또한 예비-용융 블렌딩 단계없이 직접 사출성형할 수 있다. 한 가지 바람직한 양태에서, 중합체 조성물의 형성은 성형기(예를 들면, 압축기에서의 블렌딩)에서의 적어도 2개의 성분(예를 들면, 제2 중합체 성분 및 보강 농축물)의 혼합 또는 적어도 3개의 성분(예를 들면, 제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 보강재)의 혼합을 포함한다. 임의로 또는 추가로, 2개 이상의 성분을 성형기에서 혼합하기 전에 컴파운딩 유닛에서 예비-컴파운딩할 수 있다.

앞서 논의한 바와 같이, 중합체 조성물에서의 성분들은 또한 밴버리 혼합기와 같은 혼합기에서 또는 혼련기, 컴파운딩 단축 압출기, 이축 압출기, 가열된 2롤 밀 등과 같은 압출기에서 컴파운딩하거나 용융 블렌딩할 수 있다. 본 발명의 하나의 국면에서, 성분들을 컴파운딩한 후, 블렌딩된 중합체성 물질을 펠렛화시켜, 성형기에 공급할 수 있는 과립 또는 펠렛을 형성할 수 있다. 일정량(예를 들면, 5kg 이상, 바람직하게는 20kg 이상 또는 심지어 250kg 이상)의 펠렛 또는 과립을 용기에 배치하고, 제품을 성형하기 전에 저장 또는 수송할 수 있다.

열을 적용하여 연화시키거나 용융시키는 경우, 본 발명의 중합체 조성물은 압축 성형, 사출 성형, 가스 보조된 사출 성형, 칼렌더링, 진공 성형, 열성형, 압출, 취입 성형 단독 또는 조합과 같은 통상의 기술을 사용하여 제품으로 제작할 수 있다. 중합체 조성물은 또한 필름, 섬유, 다층 적층물 또는 압출 시트로 형성, 방사 또는 인취시킬 수 있거나, 이러한 목적에 적합한 기기에서 하나 이상의 유기 또는 무기 물질과 컴파운딩할 수 있다. 특히 바람직한 양태에서, 본 발명의 중합체 조성물은 바람직하게는 사출 성형하여, 부수적인 인서트(예를 들면, 인서트 성형 공정의 일부로서)를 갖거나 갖지 않거나, 또는 오버-몰딩된 제품의 일부로서 성형된 제품을 형성한다.

한 가지 바람직한 양태에서, 제1 중합체 성분 및 제2 중합체 성분(예를 들면, 연질 열가소성 물질)은 성형된 제품을 제조하기 위한 장치에 이들을 공급하기 전에 용융된 상태로 서로 예비-컴파운딩하지 않는 것이 고려된다. 오히려 이들을 서로 혼합하고, 단지 장치에 도입시(예를 들면, 사출성형기의 스크류 및 배럴 조립체에서 혼합하는 동안) 먼저 용융 블렌딩한다.

보강재는 느슨한 개별 상태로 또는 심지어 물질의 다발(예를 들면, 섬유)로서 첨가할 수 있음이 가능하다. 바람직하게는, 보강재는 생성되는 전체 조성물의 다른 중합체 성분(예를 들면, 제1 중합체 성분)과 상용성이거나 동일한 중합체성 물질의 매트릭스에 분산된 보강재를 포함하는 응집성 농축물 형태의 일부로서 혼합물에 혼입된다. 예를 들자면, 섬유상(예를 들면, 유리 섬유) 보강 농축물이 사용될 수 있음이 고려되며, 여기서, 섬유 상은 중합체성 매트릭스 상, 예를 들면, 본원에 논의된 하나 이상의 중합체성 물질, 예를 들면, 폴리프로필렌 단독중합체를 포함하는 매트릭스 상에 분포된다. 섬유 상은 농축물의 적어도 약 20중량%, 보다 바람직하게는 50중량% 이상(예를 들면, 약 50 내지 약 90중량%, 예를 들면, 약 60중량%)의 양으로 존재한다. 섬유상 보강재의 이러한 한 가지 농축물의 예가 2007년 8월 16일자로 출원된 미국 특허원 제60/890,002호에 논의되어 있으며, 이것은 모든 목적을 위해 본원에 참고로 인용되어 있다.

하나의 예시적인 양태에서, 중합체 조성물은 제1 중합체 성분, 에틸렌 함량을 갖는 제2 중합체 성분, 및 보강재 및 추가의 중합체성 물질을 포함하는 중합체성 매트릭스를 갖는 보강 농축물을 포함할 수 있음이 고려된다. 또 다른 예시적인 양태에서, 중합체 조성물은 에틸렌 함량을 갖는 제2 중합체 성분, 및 제1 중합체 성분을 포함하는 중합체성 매트릭스를 갖는 보강 농축물을 포함할 수 있다.

한 가지 방법은 전처리되거나, 달리 이들의 특징들 중의 하나 이상을 개선시키도록 개질된 섬유를 사용하는 것이다. 예를 들면, 한 가지 방법은 섬유를 화학적 제제(예를 들면, a 커플링제, 표면 특성 개질제, 안정제 또는 다른 적합한 제제)로 피복시키는 것이다. 한 가지 구체적인 예를 들자면, 섬유를 중합체성 메트릭스와의 이후의 계면 결합의 점착력을 물리적, 화학적 또는 물리화학적으로 개선시키거나, 손상으로부터 섬유의 표면을 보호하거나, 또는 이들 둘다를 위해 사이징제(sizing agent)로 처리할 수 있다. 사이징은 전형적으로 적합한 필름 형성제, 커플링제(예를 들면, 알콕시실란과 같은 실란), 임의로 윤활제 또는 기타의 제제를 포함한다. 사이징의 적어도 일부가 앞서 기재된 바와 같은 커플링제(예를 들면, 말레산 무수물 그라프트된 폴리프로필렌 커플링제 포함)를 포함하는 것이 가능할 수 있다.

섬유는 개별 섬유, 예를 들면, 서로에 대해 랜덤하게 배향되거나, 서로에 대해 축방향으로 정렬되거나, 직조되거나 또는 이들의 조합인 초핑된(chopped) 및/또는 연속 섬유로서 제공될 수 있고, 이것은 이후에 중합체성 매트릭스(예를 들면, 열가소성 중합체성 매트릭스, 예를 들면, 폴리프로필렌 단독중합체 또는 공중합체를 포함하는 것)로 분산될 수 있다. 또한, 섬유는 다발로 제공되며, 이에 의해 섬유가 일반적으로 축방향으로 정렬됨을 고려한다.

본원의 섬유상 보강 농축물은 어떠한 적합한 크기 또는 형태일 수 있다. 일반적으로, 이것은 연신되거나(예를 들면, 봉으로서), 과립이거나, 1개 이상의 축 주위의 형태에서 실질적으로 대칭이거나, 1개 이상의 축 주위의 형태에서 실질적으로 비대칭이거나, 실질적으로 고체이거나, 다공성이거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 섬유상 보강 농축물의 개별 입자는 이들의 최대 크기(예를 들면, 길이, 직경, 높이, 폭, 두께 또는 기타), 약 5mm 이상, 보다 구체적으로 약 8mm 이상, 여전히 보다 구체적으로 약 10mm 이상을 가질 수 있다. 약 1mm 미만, 보다 구체적으로 약 0.5mm 미만과 같은 보다 작은 크기 또한 가능하다.

섬유상 보강 농축물의 제조를 위한 한 가지 방법은 기술 기재된 인발(pultrusion) 기술과 같이 섬유 다발을 중합체로 함침시키는 것이다. 예를 들면, 모든 목적을 위해 본원에 참고로 인용되어 있는 "섬유 다발 함침을 위한 방법 및 장치"라는 발명의 명칭의 미국 특허 제5,834,056호를 참조한다.

일반적으로, 본원의 본 발명은 제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 보강 농축물이 개별 공급원(예를 들면, 호퍼)으로부터 가공 장치의 스크류 및 배럴 조립체로 공급되는 것에 따라 성형된 제품의 제조를 고려한다. 물질이 조립체를 따라 이동함에 따라, 이들은 이들을 서로 용융 블렌딩되도록 하기 위해 전단 및 가열된다. 임의로, 혼합 노즐이 또한 용융 블렌드를 보조하기 위해 장치에 사용된다. 생성되는 용융 블렌딩된 성분은 물질을 성형하는 도구(예를 들면, 다이, 금형, 또는 도입된 물질에 형태를 부여하기 위한 다른 구조)에 도입된다.

유리하게도, 목적하는 특성들(예를 들면, 낮은 광택 및 개선된 내마모성, 내스크래치성, 저온 내구성 및 치수 안정성 또는 기타)은 기재된 비율의 섬유상 보강 농축물, 제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분에 의해 달성될 수 있음이 놀랍게도 발견되었다. 예를 들자면, 본 발명의 조성물로부터 형성된 제품은 선행 기술에서 공지된 조성물로부터 형성된 제품과 비교하여 우수한 입자 재현성(예를 들면, 낮은 광택) 및 개선된 내마모성을 갖는 부드러운 촉감의 표면을 갖는 제품을 달성할 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 조성물로부터 N111 텍스처(예를 들면, Opel N111 텍스처)를 갖는 도구를 사용하여 형성된 제품은 ASTM D-542에 따르는 약 .6 내지 약 1.7 GU, 보다 구체적으로 약 .9 내지 약 1.4 GU의 개선된 광택 특성(예를 들면, 마이크로 매트를 갖는 N111 텍스처에서 측정한 광택)을 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 추가로, 본 발명의 조성물을 사용하여 형성된 제품은 내마모성(예를 들면, 약 2 GU 미만, 가능하게는 약 .05 내지 약 1 GU의 GMW 14688에 따르는 6N에서의 마모); 내스크래치성(예를 들면, 약 1dL 미만, 보다 전형적으로 약 0.5dL 미만의 PV3952에 따르는 마이크로 매트를 갖는 N111 텍스처를 갖는 형성된 제품에서 측정한 10N에서의 스크래치); 약 0.4dL 미만의 PV3952에 따르는 10N(Audi K42 텍스처를 갖는 형성된 제품)에서의 스크래치, 치수 안정성(예를 들면, 약 5% 미만, 가능하게는 0.1% 내지 약 1%의 수축); 약 25 내지 약 50mm/mm℃, 보다 구체적으로 약 30 내지 약 45mm/mm℃에 이르는 ASTM D-696에 따르는 인 플로우(in flow) 선형 팽창 계수(coefficient of linear expansion; CLTE); 및 약 40 내지 약 70mm/mm℃, 보다 구체적으로 약 45 내지 약 65mm/mm℃에 이르는 ASTM D-696에 따르는 크로스 플로우(cross flow) 선형 팽창 계수(CLTE), 또는 이들의 조합을 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 유리한 결과가 달성되며, 여기서, 중합체 조성물은 그라프트된 공중합체를 함유하지 않거나, 광물 충전제(예를 들면, 활석)를 함유하지 않거나, 유리 섬유 이외의 유리 입자를 함유하지 않거나, 과산화물을 함유하지 않거나, 또는 이들의 배합물이다.

본 발명의 중합체 조성물은 다수의 유리한 용도를 발견한다. 따라서, 본 발명은 조성물을 형성하여 제품을 형성하는 하나 이상의 단계를 포함하는 본 발명의 조성물 및 방법으로 제조된 제품을 고려한다. 당해 제품은 전형적으로 성형될 것이다. 이들은 이들의 길이를 따라 (예를 들면, 압출로부터) 실질적으로 일정한 프로파일을 가질 것이다. 이들은 제품 전반에 걸쳐 변하는 형태를 가질 수 있다(예를 들면, 평평하거나, 윤곽이 있거나, 이들의 조합인 하나 이상의 표면을 포함함). 본원의 제품은 복합 제품일 수 있다. 이들은 인서트 성형되거나 오버 몰딩되거나 이들 둘 다인 제품일 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 각종 제품의 일부로서 사용될 수 있지만, 이것은 트레이, 테이블, 플레이트; 잔디 및 정원 가구, 구두, 부츠 등과 같은 제품을 형성하는데 사용하기에 특히 적합한 것으로 이미 밝혀져 있다. 중합체 조성물은 또한 계기판, 콘솔, 팔걸이, 스위치 커버, 브레이크 레버, 쉬프터, 손잡이, 핸들, 콘트롤 버튼, 트림 패널, 좌석 등 커버, 기기 하우징, 컵 홀더, 패널, 선 바이저, 백미러 하우징, 페시아(fascia)(예를 들면, 범퍼 페시아), 자동차 트림, 자동차 엔진 커머, 콘솔(예를 들면, 센터 오버헤드, 플로어 어셈블리 또는 둘 다), 기기 페널, 도어, 니 볼스터 어셈블리(knee bolster assembly) 또는 기기 패널 리테이너 어셈블리를 포함한 글로브 박스 어셈블리 또는 구조 성분과 같은 자동차 부품을 형성하는데 사용될 수 있다.

본원의 교시사항으로부터 야기되는 물질은 다음의 특성들 중의 1개 이상, 둘(및 보다 구체적으로 적어도 3개 또는 전부)의 조합을 가질 것이다: 즉, ISO 178에 따르는 약 200 내지 약 4000MPa, 보다 구체적으로 약 350 내지 약 3500MPa의 인 플로우 굴곡 탄성률; ISO 178에 따르는 약 50 내지 약 2500MPa, 보다 구체적으로 약 150 내지 약 1950MPa의 크로스 플로우 굴곡 탄성률; ISO 178에 따르는 약 50 내지 약 3000MPa, 보다 구체적으로 약 150 내지 약 2000MPa의 평균 굴곡 탄성률; ISO 179-1eU에 따르는 약 5 내지 약 50kJ/㎡, 보다 구체적으로 약 11 내지 약 45kJ/㎡의 RT에서 노치된 샤르피 충격; ISO 179-1eU에 따르는 약 1 내지 약 35kJ/㎡, 보다 구체적으로 약 4 내지 약 28kJ/㎡의 -2O℃에서 노치된 샤르피 충격; ASTM D-1894에 따르는 약 0.2 내지 약 0.7, 보다 구체적으로 약 0.1 내지 약 0.6의 마찰(정적) 계수; 및 ASTM D-1894에 따르는 약 0.5 내지 약 0.75, 보다 구체적으로 약 0.2 내지 약 0.5의 마찰(동적) 계수. 평균 굴곡 탄성률은 인-플로우 및 크로스-플로우 탄성률의 평균임을 인지해야 한다. 예를 들자면, 평균 굴곡 탄성률은 한면에 필름 게이트(film gate)를 갖는 성형된 플라크로부터 시험 바(test bar)를 절단함으로써 수득될 수 있다. 필름 게이트의 방향을 따라 절단되는 시험 바는 인-플로우 탄성률을 측정하는데 사용되고, 유동에 수직으로 절단되는 시험 바는 크로스-플로우 탄성률을 측정하는데 사용된다.

실시예:

실시예 1 내지 6

실시예 1 내지 6은 표 1의 조성물을 사출 성형하여 제조한다. 제1 중합체 성분(폴리프로필렌 단독중합체), 제2 중합체 성분(프로필렌-에틸렌 탄성중합체) 및 보강 농축물(유리 장섬유 및 추가의 제1 중합체 성분 폴리프로필렌 함유)을 건식 블렌딩시킨 다음 DEMAG 100 사출성형기에 도입하며, 여기서, 이들을 시험 샘플을 형성하기 위해 금형 캐비티에 주입하기 전에 용융 블렌딩시킨다(즉, 사출성형기의 스크류에 도입하여 용융시키고 블렌딩시킨 후의 고체, 건식 블렌딩된 펠렛). 표 1의 데이타는 예상되는 결과를 예시한다.

실시예 7 내지 15

실시예 7 내지 15는 표 2에 제공된 제형을 사용하여 실시예 1 내지 6에서와 동일한 과정을 사용하여 제조한다. 제1 성분, 제2 성분 및 보강재 이외에, 실시예 7 내지 15는 다른 성분들과 건식 블렌딩된 다음에 DEMAG 사출성형기에 도입되는 착색 농축물을 또한 포함하며, 표 2의 데이타는 예상되는 결과를 예시한다.

실시예 16 내지 23 및 비교예 24

실시예 7 내지 15에서 사용되는 바와 동일한 방법을 사용하여 표 3의 조성물을 사출성형함으로써 성형품을 제조한다. 실시예 16 내지 22에서, 제2 중합체 성분은 S/LEP, 구체적으로 에틸렌-옥텐 공중합체이다. 실시예 23은 프로필렌-에틸렌 탄성중합체를 제2 중합체 성분으로서 사용한다. 비교예 24는 유리 장섬유 함유 보강 농축물 대신에 활석을 포함하는 비교예이다.

S/LEP-A는 에틸렌 단량체 단위 약 59중량%와 옥텐 단량체 단위 약 41중량%를 함유하는 공중합체이다. 이러한 에틸렌 탄성중합체는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.868의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 70 쇼어 A의 경도, 사차 주사 열량계로 측정되는 바와 같은 약 55℃의 피크 융점, ASTM D790(압축 성형된 샘플을 사용하여 2% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 14.4MPa의 굴곡 탄성률, 190℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.5g/10분의 용융 유량, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 2.6MPa의 100% 변형시 인장 강도, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 9.5MPa의 파단시 인장 강도, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 810%의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 46℃의 비캣 연화 온도를 갖는다.

S/LEP-B는 에틸렌 단량체 단위 약 59중량%와 옥텐 단량체 단위 약 41중량%를 함유하는 공중합체이다. 이러한 에틸렌 탄성중합체는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.870의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 66 쇼어 A의 경도, 사차 주사 열량계로 측정되는 바와 같은 약 59℃의 피크 융점, ASTM D790(압축 성형된 샘플을 사용하여 2% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 10.8MPa의 굴곡 탄성률, 190℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 5.0g/10분의 용융 유량, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 2.3MPa의 100% 변형시 인장 강도, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 5.7MPa의 파단시 인장 강도, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 1100%의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 37℃의 비캣 연화 온도를 갖는다.

S/LEP-C는 에틸렌 단량체 단위 약 59중량%와 옥텐 단량체 단위 약 41중량%를 함유하는 공중합체이다. 이러한 에틸렌 탄성중합체는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.870의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 72 쇼어 A의 경도, 사차 주사 열량계로 측정되는 바와 같은 약 60℃의 피크 융점, ASTM D790(압축 성형된 샘플을 사용하여 2% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 12.1MPa의 굴곡 탄성률, 190℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 30g/10분의 용융 유량, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 3.3MPa의 100% 변형시 인장 강도, 510mm/min의 변형 속도에서 ASTM D638에 따라 측정되는 바와 같은 약 1000%의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 41℃의 비캣 연화 온도를 갖는다.

탄성중합체-A는 에틸렌 단량체 단위 약 15중량%와 프로필렌 단위 약 85중량%를 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체이다. 탄성중합체-A는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.876의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 72 쇼어 A 및 약 19 쇼어 D의 듀로미터 경도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 30 내지 약 50℃로 예상되는 피크 융점, 시차 주사 열량계(10℃/min에서)에 의해 측정되는 바와 같은 약 14%의 결정화도, ISO 178(사출 성형된 샘플을 사용하여 1% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 8MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 8g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 1.5MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 2.05MPa의 파단시 인장 응력 및 ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 250%의 파단시 인장 신도를 갖는다.

탄성중합체-B는 에틸렌 단량체 단위 약 9중량%와 프로필렌 단위 약 91중량%를 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체이다. 탄성중합체-B는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.863의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 95 쇼어 A 및 약 43 쇼어 D의 듀로미터 경도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 85℃로 예상되는 피크 융점, 시차 주사 열량계(10℃/min에서)에 의해 측정되는 바와 같은 약 30%의 결정화도, ISO 178(사출성형된 샘플을 사용하여 1% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 105MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 8g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 7.0MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 15.5MPa의 파단시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 640% 이상의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 64℃의 비캣 연화점을 갖는다.

탄성중합체-C는 에틸렌 단량체 단위 약 5중량%와 프로필렌 단위 약 95중량%를 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체이다. 탄성중합체-C는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.888의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 96 쇼어 A 및 약 54 쇼어 D의 듀로미터 경도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 115℃로 예상되는 피크 융점, 시차 주사 열량계(10℃/min에서)에 의해 측정되는 바와 같은 약 44%의 결정화도, ISO 178(사출성형된 샘플을 사용하여 1% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 400MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 8g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 16MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 23MPa의 파단시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 630% 이상의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 98℃의 비켓 연화점을 갖는다.

탄성중합체-D는 에틸렌 단량체 단위 약 12중량%와 프로필렌 단위 약 88중량%를 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체이다. 탄성중합체-D는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.864의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 70 쇼어 A의 듀로미터 경도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 50℃로 예상되는 피크 융점, 시차 주사 열량계(10℃/min에서)에 의해 측정되는 바와 같은 약 14%의 결정화도, ISO 178(사출성형된 샘플을 사용하여 1% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 32MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 25g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 2.8MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 67% 이상의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 30℃ 미만의 비캣 연화점을 갖는다.

탄성중합체-E는 에틸렌 단량체 단위 약 9중량% 이상과 프로필렌 단위 약 91중량%를 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체이다. 탄성중합체-E는 ASTM D792에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.876의 비중, ASTM D2240에 따라 측정되는 바와 같은 약 94 쇼어 A 및 약 42 쇼어 D의 듀로미터 경도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 80℃로 예상되는 피크 융점, 시차 주사 열량계(10℃/min에서)에 의해 측정되는 바와 같은 약 29%의 결정화도, ISO 178(사출성형된 샘플을 사용하여 1% 할선에서 시험함)에 따라 측정되는 바와 같은 약 108MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ASTM D1238에 따라 측정되는 바와 같은 약 25g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 7MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 12MPa의 파단시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 630% 이상의 파단시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 6O℃의 비캣 연화점을 갖는다.

PP-A는 적어도 95중량%의 이소택틱 폴리프로필렌을 함유하는 폴리프로필렌 단독중합체이다. PP-A는 ISO 1183에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.900g/㎤의 밀도, ISO 179/eA에 따라 측정되는 바와 같은 약 2.5kJ/㎡의 23℃에서의 샤르피 노치 충격 강도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 160℃ 이상의 피크 융점, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 50% 이상의 예상되는 결정화도, ISO 178에 따라 측정되는 바와 같은 약 1650MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 측정되는 바와 같은 약 52g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,- 2에 따라 측정되는 바와 같은 약 37.0MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 9%의 항복시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 156℃의 비캣 연화점을 갖는다.

PP-B는 적어도 95중량%의 이소택틱 폴리프로필렌을 함유하는 폴리프로필렌 단독중합체이다. PP-B는 ISO 1183에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.90g/㎤의 밀도, ISO 179-1/1eA에 따라 측정되는 바와 같은 약 2.5kJ/㎡의 23℃에서의 샤르피 노치 충격 강도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 156℃ 이상의 피크 융점, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 50% 이상의 예상되는 결정화도, ISO 178에 따라 측정되는 바와 같은 약 1650MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 측정되는 바와 같은 약 52g/10분의 용융 유량, ISO 527-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 37MPa의 항복시 인장 강도, ISO 527-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 9%의 항복시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 152℃의 비캣 연화점을 갖는다.

PP-C는 이소택틱 폴리프로필렌 상 및 탄성중합체성 공중합체 상을 함유하는 폴리프로필렌 내충격성 공중합체이다. PP-C는 ISO 1183에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.900g/㎤의 밀도, ISO 179/eA에 따라 측정되는 바와 같은 약 4kJ/㎡의 23℃에서의 샤르피 노치 충격 강도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 152℃의 피크 융점, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 45중량%의 예상되는 결정화도, ISO 178에 따라 측정되는 바와 같은 약 1450MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 측정되는 바와 같은 약 44g/10분의 용융 유량, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 28.0MPa의 항복시 인장 응력, ISO 527-1,-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 7%의 항복시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 152℃의 비캣 연화점을 갖는다.

PP-D는 적어도 80중량%의 이소택틱 폴리프로필렌 및 탄성중합체성 공중합체 상을 함유하는 내충격성 폴리프로필렌 단독중합체이다. PP-D는 ISO 1183에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.90g/㎤의 밀도, ISO 179-1/1eA에 따라 측정되는 바와 같은 약 10kJ/㎡의 23℃에서의 샤르피 노치 충격 강도, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 156℃ 이상의 피크 융점, 시차 주사 열량계에 의해 측정되는 바와 같은 약 45중량% 이상의 예상되는 결정화도, ISO 178에 따라 측정되는 바와 같은 약 1450MPa의 굴곡 탄성률, 230℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 측정되는 바와 같은 약 12g/10분의 용융 유량, ISO 527-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 28MPa의 항복시 인장 강도, ISO 527-2에 따라 측정되는 바와 같은 약 8%의 항복시 인장 신도 및 ASTM D1525에 따라 측정되는 바와 같은 약 152℃의 비캣 연화점을 갖는다.

CC-A는 착색 농축물이다. CC-B 및 CC-C는 폴리프로필렌 담체 중에 착색제, UV 안정제 및 슬립제를 함유하는 착색 농축물이다.

보강 농축물 A는 유리 장섬유 약 60중량%와 PP-B 약 40중량%를 함유하는 농축물이다.

보강 농축물 B, 보강 농축물 C 및 보강 농축물 D는 각각 유리 장섬유 약 60중량%, 커플링제 약 2중량%, 약 40g/10분 이상의 용융 유량(230℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 시험함, 예를 들면, PP-B)을 갖는 폴리프로필렌 약 36중량% 및 약 2중량% 미만의 농도의 열 안정제를 포함한다.

제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 보강 농축물을 건식 블렌딩시키고, Demag 100 사출성형기로 도입하며, 여기서, 이들을 시험 샘플을 형성하기 위해 금형 캐비티에 주입하기 전에 용융 블렌딩시킨다. 표 3의 데이타는 예상되는 결과를 예시한다. 유리 장섬유를 함유하지 않는 비교예 24는 낮은 열 변형 온도 및 낮은 비캣 연화점 뿐만 아니라 열악한 광택, 내스크래치성 및 내마모성을 갖는다.

D9100.05, D8507.15 및 D9530.05는 하나 이상의 경질 블럭 및 적어도 다수의 연질 블럭을 갖는 블럭인 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머이다. 이들 블럭 공중합체는 INFUSE™라는 상품명으로 다우 케미칼 캄파니로부터 시판되며, 에틸렌 및 옥텐 단량체를 함유한다. 이들 인터폴리머의 특성이 아래 표 4에 제공되어 있다.

실시예 25 내지 31

실시예 7 내지 15에서 사용되는 바와 동일한 방법을 사용하여 표 5의 조성물을 사출성형함으로써 성형품을 제조한다. 실시예 25 내지 31에서, 제2 중합체 성분은 프로필렌-에틸렌 탄성중합체이다.

제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 보강 농축물을 건식 블렌딩시키고 Demag 100 사출성형기에 도입하며, 여기서, 이들을 시험 샘플을 형성하기 위해 금형 캐비티에 주입하기 전에 용융 블렌딩시킨다. 표 5의 데이타는 예상되는 결과를 예시한다.

실시예 32 내지 35

실시예에서 사용되는 바와 동일한 방법을 사용하여 표 6의 조성물을 사출성형함으로써 성형품을 제조한다. 실시예 32는 프로필렌-에틸렌 탄성중합체를 포함하고, 실시예 33은 S/LEP를 포함하며, 실시예 34는 블럭 공중합체를 포함하고, 실시예 35는 더 다우 케미칼 캄파니로부터 시판되는 Nordel™ IP4770P 탄성중합체를 포함한다.

Nordel™ IP4770P는 에틸렌 약 70중량%, 프로필렌 약 25중량% 및 디엔(예를 들면, 에틸리덴노보넨) 약 5중량%를 함유하는 에틸렌 프로필렌 디엔 중합체(EPDM 고무)이다. Nordel IP4770P는 랜덤 공중합체이고, ML1_4(125℃에서)에서 ASTM D1646에 따라 측정되는 바와 같은 약 70의 무니 점도(및 190℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 측정되는 바와 같은 약 0.2g/10분 미만의 예상되는 용융 지수)를 갖는다

제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분 및 보강 농축물을 건식 블렌딩시키고 Demag 100 사출성형기에 도입하며, 여기서, 이들을 시험 샘플을 형성하기 위해 금형 캐비티에 주입하기 전에 용융 블렌딩시킨다. 표 6의 데이타는 예상되는 결과를 예시한다.

실시예 36 내지 39 및 비교예 40

실시예 7 내지 15에서 사용되는 바와 동일한 방법을 사용하여 표 7의 조성물을 사출성형함으로써 성형품을 제조한다. 실시예 36은 프로필렌-에틸렌 탄성중합체를 포함하고, 실시예 37 내지 39는 S/LEP를 포함한다. 비교예 40은 SOFTELL CA02A를 포함하며, 이것은 약 40중량%의 C2 함량 및 약 60중량%의 C₃ 함량을 갖는 고무상 C₂-C₃ 공중합체이고, 이탈리아에 소재하는 바셀(Bassell)로부터 입수할 수 있다. 이들 실시예는 또한 착색 농축물(CC-C), 미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 아르케마 인코포레이티드(Arkema Inc)로부터 시판되는 말레산 무수물 그라프트된 폴리프로필렌인 Orevac CA® 100 및 열가소성 담체 중의 열 안정제를 포함하는 추가 패키지의 농축물인 CMPP 13.00을 포함한다.

제1 중합체 성분, 제2 중합체 성분, 말레산 그라프트된 PP, 착색 농축물 및 부가 패키지 농축물을 2축 압출기에서 컴파운딩하여 물질을 용융 블렌딩시킨 다음, 펠렛 또는 과립으로 압출시킨다. 이어서, 펠렛 또는 과립을 Demag 100 사출성형기에 도입하며, 여기서, 이들을 시험 샘플을 형성하기 위해 금형 캐비티에 주입하기 전에 용융시킨다.

표 8의 데이타는 실시예 36 내지 39 및 비교예 40에 대해 예상되는 결과를 예시한다. 비교예 40은 프로필렌 탄성중합체 또는 S/LEP를 함유하는 샘플의 굴곡 탄성률에 필적하는 굴곡 탄성률을 달성하기 위해 고농도의 SOFTELL CA02A를 필요로 한다. 비교예 40은 또한 바람직하지 않게도 낮은 용융 유량을 갖는다. 실시예 36 내지 39의 보다 높은 용융 유량이 이러한 중합체 조성물에 바람직하다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 각종 성분들이 상기 제형으로부터 대체되거나 첨가되거나 제거될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 상기 성분의 중량% 및 열거된 특성들의 값은 열거된 값의 5%, 10%, 25% 또는 50% 이하 또는 이상으로 변할수 있음을 고려한다. 예를 들면, 10의 값은 10%가지 변할 수 있으므로, 약 9 내지 약 11의 범위일 수 있다.

본원에 명시된 수치는 하한치와 상한치 사이에 적어도 2단위의 분리가 있는 한 1단위의 증분으로 하한치 내지 상한치의 모든 값을 포함한다. 예로서, 성분의 양 또는 예를 들면, 온도, 압력, 시간 등과 같은 공정 변수의 값이, 예들 들면, 1 내지 90, 바람직하게는 20 내지 80, 보다 바람직하게는 30 내지 70이라고 명시되어 있다면, 15 내지 85, 22 내지 68, 43 내지 51, 30 내지 32 등과 같은 값이 본 명세서에 명확히 열거되어 있는 것으로 의도된다. 1 미만의 모든 값에 대해, 1단위는 경우에 따라 0.0001, 0.001, 0.01 또는 0.1인 것으로 간주된다. 이들은 구체적으로 의도되는 예일 뿐이며, 최저치와 최고치 사이의 수치의 모든 가능한 조합이 유사한 방식으로 본원에 명백히 명시되는 것으로 간주되어야 한다. 알 수 있는 바와 같이, 본원의 "중량부"로서 표현된 양의 교시는 또한 중량% 측면에서 표현된 동일한 범위를 고려한다. 따라서, "생성되는 중합체성 블렌드 조성물 'x' 중량부" 측면의 범위의 본 발명의 상세한 설명의 표면은 또한 "생성되는 중합체성 블렌드 조성물 "x" 중량%의 동일한 명시된 양의 범위의 교시를 고려한다.

달리 언급하지 않는 한, 모든 범위는 종말점 둘 다 및 종말점 사이의 모든 수를 포함한다. 범위와 관련하여 "약" 또는 "대략"의 사용은 범위의 양 말단에 적용된다. 따라서, "약 20 내지 30"은 적어도 명시된 종말점을 포함하여 "약 10 내지 약 20"을 커버하는 것으로 의도된다.

특허 출원 및 공보를 포함한 모든 논문 및 참고문헌의 기재가 모든 목적을 위해 참고로 인용되어 있다. 배합물을 기재하기 위한 용어 "…로 필수적으로 이루어진"은 확인된 구성요소, 성분, 소자 또는 단계, 및 배합물의 기본적인 신규한 특징들에 실질적으로 영향을 미치지 않는 이러한 기타의 구성요소, 성분, 소자 또는 단계를 포함해야 한다. 본원의 구성요소, 성분, 소자 또는 단계의 조합을 기재하기 위한 용어 "구성하는(comprising)" 또는 "포함하는(including)"은 또한 구성요소, 성분, 소자 또는 단계로 필수적으로 이루어진 양태를 고려한다.

다수의 구성요소, 성분, 소자 또는 단계가 단일 통합된 구성요소, 성분, 소자 또는 단계에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 단일 통합된 구성요소, 성분, 소자 또는 단계는 별도의 다수 구성요소, 성분, 소자 또는 단계로 분할될 수 있다. 구성요소, 성분, 소자 또는 단계를 기재하기 위한 "a" 또는 "one"의 기재는 추가의 구성요소, 성분, 소자 또는 단계를 배재하는 것으로 의도되지 않는다. 특정 그룹에 속하는 원소 또는 금속에 대한 본원의 모든 참고는 원소 주기율표(published and copyrighted by CRC Press, Inc., 1989)를 따른다. 그룹 또는 그룹들에 대한 참고는 그룹 넘버링을 위한 IUPAC 시스템을 사용하여 원소 주기율표에 반영된 바와 같은 그룹 또는 그룹들에 대한 것이어야 한다.

본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "중합체" 및 "중합"은 총칭적이고, 각각 "단독중합체 및 공중합체" 및 "단독중합 및 공중합"의 보다 구체적인 경우 중의 어느 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다.

상기한 상세한 설명은 예시적이되 제한적인 것으로 의도되지 않는 것으로 이해된다. 제공된 실시예 이외의 다수의 양태 뿐만 아니라 다수의 적용이 상기한 상세한 설명의 판독시 당업계의 숙련가들에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 상세한 설명을 참고로 하여 결정되지 않아야 하며, 대신 청구항에 권리를 주는 전체 범위의 등가물과 함께 첨부된 청구항을 참고로 하여 결정되어 야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함한 모든 논문 및 참고문헌의 기재는 모든 목적을 위해 참고로 인용되어 있다. 본원에 기재된 주제의 어떠한 국면에 대한 하기의 청구항에서의 생략은 이러한 주제의 포기가 아니며, 본 발명자가 이러한 주제를 기재된 본 발명의 주제의 일부로 간주하지 않는 것으로 간주되어서도 안된다.

Claims (37)

1. 폴리프로필렌 단독중합체, 내충격성 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 폴리프로필렌으로 필수적으로 이루어진 제1 중합체 성분으로서, 상기 랜덤 폴리프로필렌 공중합체가 에틸렌과 프로필렌의 공중합체이고, 상기 폴리프로필렌의 융점이 125℃ 이상이며, 상기 제1 중합체 성분이, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 20 내지 55중량%의 농도로 존재하고, ASTM D-1238 조건 230℃/2.16kg에 따라 측정되는 경우에 1 내지 100g/10분의 용융 유량을 특징으로 하는 제1 중합체 성분(i),
   상기 제1 중합체 성분에 비해 연질인 열가소성 물질을 포함하는 제2 중합체 성분으로서, 상기 연질인 열가소성 물질이, 2개 이상의 경질 블럭과 2개 이상의 연질 블럭을 갖는 멀티블럭 공중합체인 저급 α-올레핀/α-올레핀 인터폴리머(interpolymer)(LAO/α-올레핀 인터폴리머)인 제2 중합체 성분으로서, 연질 블럭의 농도가, LAO/α-올레핀 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하여, 50 내지 90중량%이며, 상기 LAO/α-올레핀 인터폴리머의 밀도가 0.850 내지 0.900g/cm³인 제2 중합체 성분(ii),
   중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 40중량%로 존재하고, 평균 길이가 3mm 이상인 유리 섬유(iii) 및
   중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 5중량%로 존재하는 말레산 무수물 그라프트된 폴리프로필렌 커플링제(iv)의 블렌드를 포함하는 부드러운 촉감의 중합체 조성물로서,
   상기 제2 중합체 성분의 농도가, 상기 제1 중합체 성분과 상기 제2 중합체 성분의 총 농도를 기준으로 하여, 20 내지 70중량%이고,
   상기 중합체 조성물의 굴곡 탄성률이 350MPa 내지 3500MPa이고,
   상기 중합체 조성물이 0.6 내지 1.7 GU의 광택(마이크로 매트를 갖는 N111 텍스처를 사용하여 ASTM D-542에 따라서 측정)을 갖는 부드러운 촉감의 제품으로 형성될 수 있는, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 중합체 조성물이 낮은 광택 외관, 높은 표면 내구성 및 ASTM D-1238 조건 230℃/2.16kg에 따라 측정되는 경우에 5g/10분 이상의 용융 유량을 갖는, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 LAO/α-올레핀 인터폴리머가, 에틸렌 또는 프로필렌인 저급 α-올레핀(LAO)과 1개 이상의 탄소수 3 내지 12의 상이한 α-올레핀을 함유하는 LAO/α-올레핀 인터폴리머이며,
   상기 LAO/α-올레핀 인터폴리머가 1.7 내지 3.5의 Mw/Mn, 하나 이상의 융점[Tm(℃)] 및 밀도[d(g/㎤)]를 갖는데, 여기서, d ≤ 0.900이고, Tm 및 d의 수치는 관계식 Tm ≥ 1000(d)-790에 상응함을 특징으로 하는, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 중합체 성분이 폴리프로필렌 단독중합체 또는 내충격성 폴리프로필렌 공중합체를 포함하고, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 30 내지 45중량%로 존재하고, 상기 폴리프로필렌이 ISO 178에 따라 측정되는 경우에 1400 내지 1800MPa의 굴곡 탄성률을 갖고,
   상기 LAO/α-올레핀 인터폴리머가 에틸렌 옥텐 블럭 공중합체이고, 제1 중합체 성분과 제2 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 35 내지 60중량%의 농도로 존재하고, 상기 LAO/α-올레핀 인터폴리머의 결정화도가 2 내지 44%이며,
   유리 섬유가 5mm 이상의 평균 길이 및 5 내지 25㎛의 직경을 갖고, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 15 내지 35중량%의 농도로 존재하고,
   상기 조성물이 1dL 이하의 내스크래치성(마이크로 매트를 갖는 N111 텍스처에 대해 측정)을 갖고,
   상기 제1 중합체 성분이 ASTM D-1238 조건 230℃/2.16kg에 따라 측정되는 경우에 3 내지 60g/10분의 용융 유량을 특징으로 하는, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 LAO/α-올레핀 인터폴리머가 에틸렌/프로필렌 인터폴리머이고, 상기 커플링제가, 상기 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1중량% 이상 5중량% 미만의 양으로 존재하는, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
6. 제4항에 있어서, 상기 폴리프로필렌이 230℃/2.16kg에서 ISO 1133에 따라 측정되는 경우에 40 내지 60g/10분의 용융 유량을 갖고, 23℃에서 ISO 179-1/1eA에 따라 측정되는 경우에 1 내지 5kJ/㎡의 샤르피 노치 충격 강도(CHARPY notched impact strength)를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체인, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
7. 제4항에 있어서, 상기 폴리프로필렌이 내충격성 폴리프로필렌 공중합체이고, 230℃/2.16kg에서 30 내지 55g/10분의 용융 유량을 갖고, 23℃에서 ISO 179-1/1eA에 따라 측정되는 경우에 4 내지 12kJ/㎡의 샤르피 노치 충격 강도를 갖는, 부드러운 촉감의 중합체 조성물.
   
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