KR20070085368A - 고속 시트 압출 적용을 위한 개선된 넥킹 내성이 있는엘라스토머 조성물 - Google Patents

고속 시트 압출 적용을 위한 개선된 넥킹 내성이 있는엘라스토머 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함하는 고용융강도 물질, 및 (b) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함하는 고유동 물질을 포함하는 조성물을 제공한다. 고용융강도 물질은 평행 판 유변 측정 기술을 사용하여 초당 1 라디안 및 섭씨 190 도에서 측정한 동적 복합 점성도가 175,000 포아즈 (17,500 Pa·s) 이상이고, 고유동 물질은 둘 모두 초당 1 라디안 및 섭씨 190 도에서 측정한 동적 복합 점성도 η*와 탄젠트 델타 td의 비율 η*/td이 2500 미만이다. 조성물을 고속에서 압출하였을 때 최소 넥킹을 나타내며 특히 고속 압출을 통한 시트 제조에 유용하다.
엘라스토머, 에틸렌/α-올레핀 중합체, 넥킹 내성, 고속 압출, 고용융강도 물질, 고유동 물질

Description

고속 시트 압출 적용을 위한 개선된 넥킹 내성이 있는 엘라스토머 조성물 {Elastomeric Compositions with Improved Resistance to Necking for High Speed Sheet Extrusion Applications}
본 출원은 전문이 본원에 참조로 혼입된 2004년 11월 16일자로 출원된 미국 가출원 제 60/628,405호를 우선권 주장한다.
본 발명은 고속 압출 방법을 사용하여 시트로 형성될 수 있는 엘라스토머 조성물, 및 이러한 조성물로부터 제조되는 시트에 관한 것이다.
고속 시트 압출은 다이당 시간당 100 파운드를 초과하는 속도로의 압출을 나타낸다. 이는 루핑 또는 폰드 라이너와 같은 적용을 위한 시트 또는 막을 제조하기 위한 바람직한 방법이 되고 있으며, 상기 시트는 매우 넓은 면적의 연속적인 시트를 제조하기 위해 필드에서 용접된다. 더 낮은 전체 비용을 위해 많은 개선이 이루어지고 있다. 시트 폭은 요구되는 용접의 수를 줄이기 위해 6 내지 10 피트로 증가하고 있다. 온라인 컴파운딩은 다이로 용융 혼합물을 보내면서, 중합체, 산화방지제/내후성 패키지, 및 난연 첨가제를 조성물에 혼합하기 위해 사용되고 있다. 이는 만약 컴파운딩과 시트 압출이 분리된 단계라면 요구되는 용융 조성물의 펠렛 화 및 그 후 재용융 및 펌핑을 면하게 한다. 다중 층 구조는 두 분리된 압출 다이 사이에 강화 스크림 (reinforcing scrim)을 공급하고, 권취 롤의 닙에서 구조물을 적층하여 연속적으로 제조한다. 이는 분리된 적층 단계의 경우 제조하기 위해 층을 재가열할 필요가 없게 한다. 높은 생산율, 매우 넓은 시트, 및 복잡한 구조의 조합은 압출 방법에서 넥킹 문제를 일으킨다.
헥 등 (Heck et al.)은 WO 98/32795호에서 레올로지 개질된 열가소성 엘라스토머 (TPE) 조성물을 기술하였다. 레올로지 개질은 과산화물 및 방사 (radiation)를 비롯한 다양한 수단으로 유도될 수 있다. 예시된 조성물은 과산화물을 단독으로 사용하여 레올로지 개질된다. 개질은 개선된 용융강도, 더 높은 상부 사용 온도, 더 빠른 구성, 및 더 낮은 배압 및 토크에서 더 높은 출력을 가능케 하는 더 큰 전단 담화를 야기한다.
그러나 레올로지 개질이 만약 시트 조성물을 제조하기 위해 사용되는 생산물의 컴파운딩으로부터 분리되어 실행된다면, 비용이 증가하는 반응성 압출이 요구된다. 설치된 인라인 컴파운딩을 갖는 설비에서, 레올로지 개질은 중합체가 블렌드되고 난연제 및 다른 특별한 첨가제가 컴파운드되는 것과 동시에 수행될 수 있다. 그러나 대부분의 조작자는 2축 압출기에서 반응성 화학을 수행하여 복잡성을 증가시키지 않는 것을 선호할 것이다. 본 발명자는 과산화물 레올로지 개질제 없이 WO 98/32795호의 TPE 조성물을 압출하고자 하였다. 하기 기술한 바와 같이, 열가소성 폴리올레핀 (TPO) 조성물은 필름 및 시트 적용에 유용한 것으로 나타났다. 그 결과 시트 폭은 감소하고 두께는 증가하였다. 권취 속도의 증가는 두께를 감소시켰 지만, 폭을 또한 감소시켰다. 과산화물 개질 없이 제조된 시트의 폭은 더 이상 10 피드가 아니었고, 수용할 수 없이 좁았다. 대조적으로, 레올로지 개질된 시트의 폭은 10 피트 4 인치이었다. 이를 양쪽 가장자리로부터 1.5 인치를 잘라내고도 여전히 10 피트 1 인치 폭 시트가 남았다. 과산화물의 제거는 넥킹의 증가로 인한 10 인치의 차이를 야기하였다.
열가소성 폴리올레핀 ("TPO") 조성물의 용도는 다양한 적용에 대해 개시되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,688,866호, 동 제 5,856,406호 및 유럽 특허 출원 제 1 072 643 Al호는 성형품을 위한 TPO 조성물을 개시한다. 미국 특허 제 5,576,374호는 성형품을 위한 충전된 TPO 조성물을 개시한다.
막, 외피 (skin) 및 라이너와 같은 필름 및 시트를 위한 TPO 조성물의 용도도 또한 개시되어 있다. 최종 필름 또는 시트에 특정 성질, 예를 들어 내인열성, 인장 강도, 가요성 및 열 밀봉성을 부여할 조성물이 개시되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,358,792호는 에틸렌 기재 공중합체 및 프로필렌 기재 중합체를 포함하는 열 밀봉성 필름 조성물을 개시한다. 에틸렌 기재 공중합체의 밀도는 0.88 g/cc 내지 0.915 g/cc이고, 용융 지수는 1.5 dg/분 (또는 1.5 g/10 분) 내지 7.5 dg/분 (또는 7.5 g/10 분)이고, 분자량 분포 ("MWD")는 3.5 이하이고, 조성 폭 지수는 70 퍼센트를 초과한다. 프로필렌 기재 중합체는 88 몰 퍼센트 내지 100 몰 퍼센트의 프로필렌 및 12 몰 퍼센트 내지 0 몰 퍼센트의 프로필렌이 아닌 알파-올레핀을 갖는다. 미국 특허 제 6,207,754호는 가요성 외피 및 라이너에서 사용하기 위한 1 퍼센트 할선 모듈러스가 40,000 psi 미만인 조성물을 개시한다. 조성물은 (a) (i) 프로필렌이 95 중량 퍼센트 이상인 80 중량 퍼센트 이상의 프로필렌 중합체 및 (ii) 20 중량 퍼센트 미만의 올레핀 공중합체 엘라스토머를 포함하는 내충격성 개질된 폴리프로필렌 수지 및 (b) (i) 87 내지 97.5 몰 퍼센트 에틸렌 및 (ii) 2.5 내지 13 몰 퍼센트의 알파-올레핀을 포함하는 플라스토머 수지를 포함한다. 내충격성 개질된 폴리프로필렌 수지의 용융 유동 속도는 0.5 내지 5.0이다. 더 최근에, 국제 특허 출원 WO 03/033585 Al호는 중합체 막 조성물을 개시한다. 조성물은 (a) 메탈로센 촉매를 사용하여 제조되고, 50 몰 퍼센트 초과의 에틸렌 단위로부터 형성되고, 나머지는 α-올레핀 공단량체인 10 내지 90 중량 퍼센트의 초저밀도 폴리에틸렌 ("VLDPE"), 및 (b) 10 내지 90 중량 퍼센트의 PP 단일중합체 및 공중합체를 포함한다. VLDPE는 ASTM-1238 조건 E (2.16kg, 190 ℃)에 따라 측정한 0.5 내지 20 g/10 분의 용융 지수를 특징으로 한다. 조성물은 증가된 내인열성 및 인장 강도가 바람직한 막 적용에 특히 적합한 것으로 언급되어 있다.
특정 제조 방법에 적합한 성질을 갖는 일부 TPO 조성물도 또한 개시되어 있다. 미국 특허 제 6,096,831호는 열성형성이 우수한 올레핀 수지 조성물, 및 그로부터 성형된 시트를 개시한다. 올레핀 수지 조성물은 (a) 97 내지 60 중량 퍼센트의 PP 수지 및 (b) 3 내지 40 중량 퍼센트의 에틸렌 ("PE") 수지를 포함한다. JIS-D7210 (230°C, 2.16 kg 적재량)에 따라 측정한 PP 수지의 용융 유동 속도는 바람직하게는 0.3 내지 20 g/10 분이고, JIS-K7210, 조건 4에 따라 측정한 PE 수지의 용융 유동 속도는 바람직하게는 0.5 내지 10 g/10 분이다.
그러나, 다이가 권취 롤의 닙에서 약간 떨어진 고속 시트 압출 공정은 TPO 시트, 특히 엘라스토머 TPO 시트의 제조에 대한 추가적인 도전을 제공한다. TPO 조성물은 다이와 권취 롤의 닙 사이의 구역에서 폭이 넥킹, 또는 감소된다. 종종 TPO 조성물은 최종 시트에 적합한 성질을 갖지만, 고속 압출 공정에서 너무 많은 폭이 감소되어 수용가능한 폭의 시트를 제조할 수 없다. 감소된 폭과 함께, 너무 큰 두께의 결핍이 수반된다. 시트를 "연신"하여 두께를 감소시키기 위한 시도는 단지 시트 폭을 더 감소시킨다. 고속 압출 방법에서 시트를 제조하기 위해 적합한 넥킹 내성의 엘라스토머 TPO 시트가 여전히 요구되고 있다.
놀랍게도, 본 발명자는 고용융강도 중합체 및 고유동 중합체를 포함하는 엘라스토머 조성물이 최소의 넥킹으로 매우 빠른 라인 속도에서 압출되어 시트를 제조할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 일 양태는 (a) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함하고, 평행 판 유변 측정 기술 (parallel plate rheometry)로, 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도가 175,000 포아즈 (17,500 Pa·s) 이상인 고용융강도 물질, 및 (b) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함하고, 둘 모두 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도 η*와 탄젠트 델타 td의 η*/td의 비율이 2500 미만인 고유동 물질을 포함하되, 상기 제1 중합체 및 제2 중합체가 둘 모두 폴리프로필렌 중합체인 것은 아닌 조성물이다. 바람직한 실시양태에서, 고용융강도 물질은 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 20 중량 퍼센트 이상, 바람직하게는 30 중량 퍼센트 이상, 더 바람직하게는 40 중량 퍼센트 이상, 보다 더 바람직하게는 50 중량 퍼센트 이상의 양으로 존재한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 고용융강도 물질 및 고유동 물질 각각은 개별적으로 에틸렌/α-올레핀 중합체를 포함한다. 추가 양태에서, 각 에틸렌/α-올레핀 중합체는 개별적으로 3 개 내지 20 개의 탄소 원자를 함유하는 적어도 하나의 α-올레핀 공단량체, 및, 임의로는, 폴리엔 또는 디엔을 중합한 것이다. 또 다른 양태에서, 각 α-올레핀은 개별적으로 3 개 내지 10 개의 탄소 원자를 함유한다. 추가 양태에서, 각 에틸렌/α-올레핀 중합체는 개별적으로 디엔 개질된 중합체이고, 디엔은 노르보르나디엔, 디시클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 피페릴렌, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 고유동 물질은 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 70 중량 퍼센트 이하, 바람직하게는 60 중량 퍼센트 이하, 더 바람직하게는 50 중량 퍼센트 이하, 보다 더 바람직하게는 45 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재한다.
또 다른 양태에서, 고용융강도 물질은 50 중량 퍼센트 이상의 양으로 존재하고, 고유동 물질은 50 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재하고, 이러한 중량 백분율은 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 한 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 0.4 dg/분 미만이다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 25 dg/분을 초과한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 0.5 dg/분 미만이고, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 20 dg/분 이상이다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 0.4 dg/분 미만이고, 제 2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 25 dg/분 이상이다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 0.3 dg/분 미만이고, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR은 30 dg/분 이상이다.
본 발명은 또한 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 함유하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 (a) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함하고, 평행 판 유변 측정 기술로, 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도가 175,000 포아즈 (17,500 Pa·s) 이상인 고용융강도 물질, 및 (b) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함하고, 둘 모두 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도 η*와 탄젠트 델타 td의 η*/td의 비율이 2500 미만인 고유동 물질의 블렌드를 포함하되, 상기 제1 중합체 및 제2 중합체가 둘 모두 폴리프로필렌 중합체인 것은 아닌 조성물을 압출하는 것을 포함하는, 고속에서 최소의 넥킹으로 엘라스토머 시트를 형성하는 방법이다.
본 발명은 또한 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 함유하는 조성물로부터 시트를 형성하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함하는 시트 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 (a) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함하고, 평행 판 유변 측정 기술로, 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도가 175,000 포아즈 (17,500 Pa·s) 이상인 고용융강도 물질, 및 (b) 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함하고, 둘 모두 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도 η*와 탄젠트 델타 td의 η*/td의 비율이 2500 미만인 고유동 물질을 포함하되, 상기 제1 중합체 및 제2 중합체가 둘 모두 폴리프로필렌 중합체인 것은 아닌 블렌드를 포함하는 엘라스토머 시트이다.
본 발명은 또한 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 함유하는 조성물로부터 형성된 시트를 제공한다. 본 발명은 또한 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함하는 시트를 제공한다.
본 발명은 또한 둘 모두 본 발명의 조성물로부터 형성된 발포체 및 발포체 시트를 제공한다. 이러한 조성물은 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 함유할 수 있다. 본 발명은 또한 둘 모두 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함하는 발포체 및 발포체 시트를 제공한다.
본 발명은 또한 본원에서 기술한 조성물을 포함하거나, 또는 이로부터 형성된 적어도 하나의 성분을 포함하는 물품을 제공한다. 본 발명은 또한 본원에서 기술한 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함하는 조성물을 포함하거나 또는 이로부터 형성된 적어도 하나의 성분을 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 넥킹 내성 엘라스토머 압출 조성물은 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함하는 고용융강도 물질, 및 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함하는 고유동 물질의 블렌드를 포함한다.
본 발명에 적합한 에틸렌 α-올레핀 중합체 (또한 "EAO 중합체" 또는 "EAO"로 나타냄)는 혼성중합체 및 디엔 개질된 혼성중합체를 포함한다. 실례의 중합체는 에틸렌/프로필렌 (EP) 공중합체, 에틸렌/부틸렌 (EB) 공중합체, 에틸렌/옥텐 (EO) 공중합체 및 에틸렌/프로필렌/디엔 개질된 (EPDM) 혼성중합체를 포함한다. 더 구체적인 예는 초저밀도 선형 폴리에틸렌 (ULDPE) (예를 들어, 더 다우 케미컬 컴퍼니 (The Dow Chemical Company)에 의해 제조된 애테인 (Attane)™), 균일하게 분지된 선형 EAO 중합체 (예를 들어, 미쯔이 페트로케미컬스 컴퍼니 리미티드 (Mitsui PetroChemicals Company Limited)의 태프머 (Tafmer)™ 및 엑손 케미컬 컴퍼니 (Exxon Chemical Company)의 이그젝트 (Exact)™), 및 균일하게 분지된 실질적으로 선형인 EAO 중합체 (예를 들어 더 다우 케미컬 컴퍼니로부터 이용가능한 어피니티 (Affinity)™ 중합체 및 더 다우 케미컬 컴퍼니로부터 이용가능한 엔게이지 (Engage)® 중합체)를 포함한다. 더 바람직한 EAO 중합체는 밀도 (ASTM D-792에 따라 측정함)가 0.85 내지 0.92 g/cc, 특히 0.85 내지 0.90 g/cc인 균일하게 분지된 선형 및 실질적으로 선형인 에틸렌 혼성중합체, 또는 공중합체이다.
"선형 에틸렌/α-올레핀 중합체"라는 용어는 예를 들어 균일한 분지 (즉, 균일하게 분지된) 분포 중합 방법 (예를 들어, 전문이 본원에서 참조로 혼입된 미국 특허 제 3,645,992호 (엘스톤(Elston))를 사용하여 제조된 선형 저밀도 폴리에틸렌 중합체 또는 선형 고밀도 폴리에틸렌 중합체처럼 장쇄 분지가 없는 중합체를 나타내며, 소정의 혼성중합체 분자 내에 공단량체가 무작위로 분포되어 있고 실질적으로 모든 혼성중합체 분자가 혼성중합체 내의 에틸렌/공단량체 비율이 동일한 중합체이다. 이는 전형적으로 지글러-나타형 촉매로 제조하고, 혼성중합체의 분자 중 공단량체의 불균일한 분포를 함유하는 불균일하게 분지된 혼성중합체와 대조적이다. "선형 에틸렌/α-올레핀 중합체"라는 용어는 다수의 장쇄 분지를 갖는 것으로 당업자에게 공지된 고압 분지된 폴리에틸렌을 나타내진 않는다.
실질적으로 선형인 에틸렌 공중합체 또는 혼성중합체 (또한 "SLEP"로 공지되어 있음)가 특히 바람직하다. 게다가, (비닐 아세테이트로부터 유도된 0.5 내지 50 중량 퍼센트의 단위를 함유하는) EVA와 같은 다양한 관능화된 에틸렌 공중합체가 또한 적합하다.
"실질적으로 선형"은 골격 내의 탄소 1000 개 당 0.01 내지 3 개의 장쇄 분지, 더 바람직하게는 탄소 1000 개 당 0.01 내지 1 개의 장쇄 분지, 특히 탄소 1000 개 당 0.05 내지 1 개의 장쇄 분지로 치환된 골격을 갖는 중합체를 의미한다.
본 발명의 실질적으로 선형인 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 각각 전문이 본원에 참조로 혼입된 미국 특허 제 5,272,236호 및 동 제 5,278,272호에 기술되어 있다. 유용한 실질적으로 선형인 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 소정의 혼성중합체 분자 내에 공단량체가 무작위로 분포되어 있고, 실질적으로 모든 혼성중합체 분자가 혼성중합체 내의 에틸렌/공단량체 비율이 동일한 것이다. 또한 실질적으로 선형인 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 둘 이상의 용융 피크를 갖는 불균일하게 분지된 선형 에틸렌 중합체와 반대로 단일 용융 피크를 갖는다.
일 실시양태에서, 에틸렌 혼성중합체는 혼성중합체의 분자량 범위의 전역에서 중합체 분율의 공단량체 함량이 10 중량 퍼센트 미만, 바람직하게는 8 중량 퍼센트 미만, 더 바람직하게는 5 중량 퍼센트 미만, 보다 더 바람직하게는 2 중량 퍼센트 미만에서 변화되도록 공단량체의 균일한 분포를 갖는다.
"장쇄 분지" 또는 "LCB"는 EAO 중합체 또는 EAO 중합체 블렌드의 알파-올레핀 성분의 사슬 길이를 초과하는 것을 의미한다. 비록 탄소-13 핵 자기 공명 (C-13 NMR) 분광학이 사슬 내에 탄소의 실제적인 수를 구분하거나 결정하지 못하더라도, 만약 길이가 육탄소 원자를 초과한다면, EAO 중합체의 분자량 분포로부터 LCB의 존재를 결정하거나, 또는 적어도 예측할 수 있다. 이는 또한 ASTM D-1238 (190 ℃, 10 kg 중량)을 통한 용융 유동 비율 또는 I2에 대한 용융 지수 (I10)의 비율 (I10/I2)로부터 결정할 수 있다.
"혼성중합체"는 중합된 적어도 두 단량체를 갖는 중합체를 나타낸다. 이는 예를 들어, 공중합체, 삼원공중합체 및 사원공중합체를 포함한다. 이는 특히 에틸렌을 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 공단량체, 전형적으로 탄소 원자가 3 개 내지 20 개인 (C3 내지 C20) α-올레핀과 중합하여 제조한 중합체를 포함한다. 실례의 지방족 α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 및 1-옥텐을 포함한다. 공단량체는 또한 스티렌 및 알킬 치환된 스티렌을 포함한다. α-올레핀은 바람직하게는 지방족 C3 내지 C10 α-올레핀이다. 추가적인 공단량체는 공액 디엔 및 비공액 디엔, 및 이중 결합이 셋 이상인 단량체를 비롯한 폴리엔을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다.
바람직한 공중합체는 EP, EB, 에틸렌/헥센-1 (EH) 및 EO 중합체를 포함한다. 실례의 삼원공중합체는 에틸렌, C3 내지 C20 α-올레핀 및 노르보르나디엔, 디시클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 피페릴렌 또는 5-에틸리덴-2-노르보르넨과 같은 디엔의 삼원공중합체뿐만 아니라 에틸렌/프로필렌/옥텐 삼원공중합체도 포함한다.
본원에서 사용되는 "엘라스토머"는 밀도가 유익하게는 0.920 g/cc 미만, 바람직하게는 0.900 g/cc 미만, 더 바람직하게는 0.895 g/cc 미만, 보다 더 바람직하게는 0.880 g/cc, 더욱 더 바람직하게는 0.875 g/cc 미만, 더더욱 바람직하게는 0.870 g/cc 미만이고 퍼센트 결정성이 33 퍼센트 미만, 바람직하게는 29 퍼센트 미만, 더 바람직하게는 23 퍼센트 미만인 EAO 중합체 또는 EAO 중합체 블렌드를 의미한다. 밀도는 바람직하게는 0.850 g/cc를 초과한다. 퍼센트 결정성은 시차 주사 열량계 (DSC)로 결정한다.
SLEP는 좁은 분자량 분포 (MWD) 및 좁은 단쇄 분지 분포 (SCBD)를 특징으로 하고, 둘 모두의 관련 부분이 본원에 참조로 혼입된 미국 특허 제 5,272,236호 및 동 제 5,278,272호에 기술된 바와 같이 제조할 수 있다. SLEP는 장쇄 분지 (LCB)와 함께 이들의 좁은 MWD 및 좁은 SCBD에 의해 우수한 물리적 성질을 나타낸다.
미국 특허 제 5,272,236호 (5열, 67줄부터 6열, 28줄까지)는 목적하는 성질을 갖는 SLEP를 제조하기에 충분한 중합 온도 및 압력에서 적어도 하나의 반응기를 사용하지만, 다중 반응기도 가능한 연속 제어 중합 방법을 통한 SLEP 제조를 기술한다. 중합은 바람직하게는 20 ℃ 내지 250 ℃의 온도에서, 기하 구속 촉매 기술 (constrained geometry catalyst technology)을 사용하여 용액 중합 방법을 통해 일어난다. 적합한 기하 구속 촉매는 미국 특허 제 5,272,236호의 6열, 29줄 내지 13열, 50줄에 개시되어 있다.
바람직한 SLEP는 다수의 독특한 성질을 갖고, 이들 중 하나는 에틸렌 함량이 20 내지 90 중량 퍼센트, 더 바람직하게는 30 내지 89 중량 퍼센트이고, 나머지가 1종 이상의 공단량체를 포함한다는 것이다. 에틸렌 및 공단량체 함량은 SLEP 중량을 기준으로 하고, 총 단량체 함량이 100 중량 퍼센트에 이르도록 선택한다. 육탄소 원자 이하의 사슬 길이의 경우, C-13 NMR 분광학을 사용하여 SLEP 공단량체 함량을 측정할 수 있다.
상술한 기준을 충족시키는 SLEP는, 예를 들어, 더 다우 케미컬 컴퍼니로부터의 엔게이지® 폴리올레핀 엘라스토머, 및 더 다우 케미컬 컴퍼니 및 듀폰 다우 엘라스토머즈 엘엘씨 (DuPont Dow Elastomers L.L.C.)로부터의 기하 구속 촉매를 통해 제조된 다른 중합체를 포함한다.
본 발명에 적합한 폴리프로필렌 중합체 (또한 "PP 중합체" 또는 "PP"로 나타냄)는 프로필렌의 단일중합체, 공단량체, 예를 들어 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센 또는 4-메틸-1-펜텐, 또 다른 α-올레핀과 프로필렌의 공중합체, 또는 단일중합체와 공중합체의 블렌드이다. 단일중합체, 공중합체 또는 단일중합체와 공중합체의 블렌드 각각은 기핵화 될 수 있다. 공중합체는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체, 또는 랜덤 공중합체와 블록 공중합체의 블렌드일 수 있다. 이와 같이, 상기 성분은 바람직하게는 폴리프로필렌 (PP) 단일중합체 및 프로필렌/에틸렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본원에서 사용되는 "기핵화"는 밀리켄 (Milliken)으로부터 상업적으로 이용가능한 밀래드 (Millad)™, 디벤질 소르비톨과 같은 기핵제의 첨가에 의해 개질되는 중합체를 나타낸다. 다른 전통적인 기핵제, 예를 들어 나트륨 벤조에이트 또는 다른 염도 또한 사용할 수 있다.
폴리프로필렌 (PP)의 제조는 또한 지글러 촉매, 예를 들어 미국 특허 제 4,177,160호에서 세친 (Cecchin)에 의해 기술된 알루미늄 디에틸모노클로라이드와 조합한 티타늄 트리클로라이드의 사용을 포함한다. PP를 제조하기 위해 사용되는 중합 방법은 50 내지 90 ℃ 및 0.5 내지 1.5 MPa (5 내지 15 atm)에서 작동하는 슬러리 방법, 및 비결정질 중합체의 제거에 특별한 주의가 요구되는 기체 상 및 액체 단량체 방법 둘 모두를 포함한다. 에틸렌을 반응에 첨가하여 에틸렌 블록이 있는 폴리프로필렌을 형성할 수 있다. PP 수지는 또한 이들의 연합된 방법과 함께 다양한 메탈로센, 단일 자리 및 기하 구속 촉매 중 임의의 것을 사용하여 제조할 수 있다.
고용융강도 물질은 엘라스토머 EAO 중합체 및 PP 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함한다. 고용융강도 물질은 평행 판 유변 측정 기술로 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 175,000 포아즈 (17,500 Pa·s) 이상의 동적 복합 점성도를 특징으로 한다. 고분자량 및 장쇄 분지를 가지는 중합체는 필요한 고용융강도를 가질 것이다.
동적 복합 점성도 (η*)는 평행 판 유변 측정 기술로 측정한다. 유변 측정계는 구동 판에 진동을 투입하고, 제2 판에 대한 투입과 출력 사이의 위상각 및 하중을 측정한다. 반응의 위상각을 활용하여 복합 점성도 η*를, 투입과 함께 정확하게 상에 있는 점성도 성분 η', 및 90 도 투입을 지연하는 점성도 성분 η"으로 분해 (deconvolute)한다. 복합 점성도 η*의 제곱은 η'의 제곱 + η" 의 제곱과 같다. 초당 1 라디안에서의 복합 점성도는 초분의 1의 변형 속도에서 모세관 유변 측정 기술로 측정한 점성도와 매우 관련이 있다. η'은 계의 탄성 반응에 해당한다. η"은 계의 점성 반응에 해당한다. η'에 대한 η"의 비율은 탄젠트 델타와 같다. 점성도가 전단 속도에 대해 어떻게 반응하는가를 시험하기 위해 진동 속도는 초 당 0.1 내지 100 라디안으로 변화시켰다. 시료는 티에이 인스트루먼츠 (TA Instruments)에 의해 판매되는 "더 어드밴스드 레오메트릭스 익스팬전 시스템스 (The Advanced Rheometrics Expansion Systems) (ARES)" 유변 측정계를 사용하여 분석하였다.
동적 복합 점성도 및 용융 지수 또는 I2 (ASTM D-1238 (190 ℃/2.16 kg 중량)에 따라 측정함)는 직접적으로 서로 관련이 없다. 용융 지수가 동일한 중합체는 동적 복합 점성도가 상이할 수 있다. 이를 감안하여, 동적 복합 점성도가 본 발명의 고용융강도 물질에 적합한 EAO 중합체의 용융 지수 또는 I2는 일반적으로 0.5 dg/분 미만이고, 대부분의 경우 용융 지수 또는 I2는 0.3 dg/분 미만, 더 바람직하게는 0.2 dg/분 미만이고, 많은 경우 용융 지수, 또는 I2는 사실상 측정할 수 없을 만큼 낮다.
마찬가지로, 동적 복합 점성도 및 용융 유동 속도 (ASTM D-1238 (230 ℃/2.16 kg 중량)에 따라 측정함)는 직접적으로 서로 관련이 없다. 용융 유동 속도가 동일한 중합체는 동적 복합 점성도가 상이할 수 있다. 이를 감안하여, 동적 복합 점성도가 본 발명의 고용융강도 물질에 적합한 PP 중합체의 용융 유동 속도 (MFR)는 일반적으로 0.4 dg/분 미만, 바람직하게는 0.3 dg/분 미만 또는 0.2 dg/분 미만이다.
일 실시양태에서, 고용융강도 물질에서 사용되는 EAO 중합체는 ASTM D-1238 (190 ℃, 2.16 kg 적재량)을 사용하여 결정한 용융 지수 (I2)가 0.001 dg/분 내지 0.4 dg/분, 바람직하게는 0.005 dg/분 내지 0.3 dg/분, 더 바람직하게는 0.01 dg/분 내지 0.2 dg/분이다. 0.001 dg/분 내지 0.4 dg/분의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다. 용융 지수가 0.5 dg/분 이상인 EAO 중합체는 본원에서 기술한 고유동 물질과 조합하여 사용하기에 용융강도가 불충분하다.
또 다른 실시양태에서, 고용융강도 물질에서 사용되는 EAO 중합체의 밀도는 0.83 g/cc 내지 0.93 g/cc, 바람직하게는 0.84 g/cc 내지 0.92 g/cc, 더 바람직하게는 0.85 g/cc 내지 0.91 g/cc이다. 0.83 g/cc 내지 0.93 g/cc의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고용융강도 물질에 사용되는 EAO 중합체의 점성도 비율 V0 .1/V100은 3 내지 40, 바람직하게는 4 내지 35, 더 바람직하게는 5 내지 30이다. 3 내지 40의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고용융강도 물질에 사용되는 EAO 중합체는 최종 중합체 내의 공단량체 혼입율이 중합성 단량체의 총 중량을 기준으로 40 중량 퍼센트 미만, 바람직하게는 30 중량 퍼센트 미만이다. 공단량체 혼입량은 중합성 단량체의 총 중량을 기준으로 20 중량 퍼센트 미만일 수 있고, 10 또는 5 중량 퍼센트 미만일 수도 있다.
또 다른 실시양태에서, 고용융강도 물질에 사용되는 PP 중합체는 ASTM D-1238 (230 ℃, 2.16 kg 적재량)을 사용하여 결정한 용융 유동 속도 (MFR)가 0.001 dg/분 내지 0.4 dg/분, 바람직하게는 0.005 dg/분 내지 0.3 dg/분, 더 바람직하게는 0.01 dg/분 내지 0.2 dg/분이다. 0.001 dg/분 내지 0.4 dg/분의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고용융강도 물질에 사용되는 PP 중합체의 밀도는 0.83 g/cc 내지 0.94 g/cc, 바람직하게는 0.84 g/cc 내지 0.93 g/cc, 더 바람직하게는 0.85 g/cc 내지 0.93 g/cc이다. 0.83 g/cc 내지 0.94 g/cc의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고용융강도 물질에 사용되는 PP 중합체의 점성도 비율 V0 .1/V100은 3 내지 50, 바람직하게는 4 내지 45, 더 바람직하게는 5 내지 40이다. 3 내지 50의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
고유동 물질은 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함한다. 고유동 물질은 상기에서 기술한 바와 같이 둘 모두 초당 1 라디안 및 섭씨 190도에서 측정한 동적 복합 점성도 η* 및 탄젠트 델타 td의 η*/td의 비율이 2500 미만임을 특징으로 한다.
동적 복합 점성도 단독과 마찬가지로, "탄젠트 델타에 대한 동적 복합 점성도 (η*/td)"의 비율 및 용융 지수 또는 I2 (ASTM D-1238 (190 ℃/2.16 kg 중량)에 따라 측정함)는 직접적으로 서로 관련이 없다. 용융 지수가 동일한 중합체는 η*/td 비율이 상이할 수 있다. 이를 감안하여, η*/td 비율이 본 발명의 고유동 물질에 적합한 EAO 중합체의 용융 지수 또는 I2는 일반적으로 15 dg/분 이상이고, 대부분의 경우 용융 지수 또는 I2는 18 dg/분 이상이고, 보다 더 바람직하게는 20 dg/분 이상, 또는 25 dg/분 이상이다.
마찬가지로, η*/td 비율 및 용융 유동 속도 (ASTM D-1238 (230 ℃/2.16 kg 중량)에 따라 측정함)도 직접적으로 서로 관련이 없다. 용융 유동 속도가 동일한 중합체는 η*/td 비율이 상이할 수 있다. 이를 감안하여, η*/td 비율이 본 발명의 고유동 물질에 적합한 PP 중합체의 용융 속도는 일반적으로 25 dg/분 이상이고, 더 바람직하게는 용융 유동 속도는 30 dg/분 이상, 또는 40 dg/분 이상이다.
일 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 EAO 중합체는 ASTM D-1238 (190 ℃, 2.16 kg 적재량)을 사용하여 결정한 용융 지수 (I2)가 15 dg/분 내지 1000 dg/분, 바람직하게는 20 dg/분 내지 500 dg/분, 더 바람직하게는 30 dg/분 내지 300 dg/분, 보다 더 바람직하게는 40 dg/분 내지 200 dg/분이다. 15 dg/분 내지 1000 dg/분의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 EAO 중합체의 밀도는 0.83 g/cc 내지 0.92 g/cc, 바람직하게는 0.84 g/cc 내지 0.91 g/cc, 더 바람직하게는 0.85 g/cc 내지 0.90 g/cc이다. 0.83 g/cc 내지 0.92 g/cc의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 EAO 중합체의 점성도 비율 V0.1/V100은 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 15, 더 바람직하게는 1 내지 10이다. 1 내지 20의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 EAO 중합체는 최종 중합체 내의 공단량체 혼입율이 중합성 단량체의 총 중량을 기준으로 5 중량 퍼센트 초과, 바람직하게는 10 중량 퍼센트 초과이다. 공단량체 혼입량은 중합성 단량체의 총 중량을 기준으로 15 중량 퍼센트를 초과할 수 있고, 심지어 20 또는 25 중량 퍼센트를 초과할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 PP 중합체는 ASTM D-1238 (230 ℃, 2.16 kg 적재량)을 사용하여 결정한 용융 유동 속도 (MFR)가 25 dg/분 내지 1000 dg/분, 바람직하게는 30 dg/분 내지 500 dg/분, 더 바람직하게는 40 dg/분 내지 400 dg/분이다. 25 dg/분 내지 1000 dg/분의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 PP 중합체의 밀도는 0.82 g/cc 내지 0.92 g/cc, 바람직하게는 0.81 g/cc 내지 0.91 g/cc, 더 바람직하게는 0.80 g/cc 내지 0.90 g/cc이다. 0.82 g/cc 내지 0.92 g/cc의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 고유동 물질에 사용되는 PP 중합체의 점성도 비율 V0.1/V100은 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 15, 더 바람직하게는 2 내지 10이다. 1 내지 20의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
고강도 물질이 어느 것인지 그리고 고유동 물질이 어느 것인지에 관계없이, EAO 중합체 및 PP 중합체를 포함하는 본 발명의 조성물은 바람직하게는 적어도 30 중량 퍼센트의 EAO 중합체 및 적어도 30 중량 퍼센트의 PP 중합체를 포함한다. 루핑용 플라이 (roofing ply) 적용을 위해, 조성물은 바람직하게는 적어도 60 중량 퍼센트의 EAO 중합체를 포함한다.
일 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 각각 ASTM D-1238 절차를 사용하여 결정한 용융 지수 (I2) 또는 용융 유동 속도 (MFR)가 0.01 dg/분 내지 100 dg/분, 바람직하게는 0.1 dg/분 내지 50 dg/분, 더 바람직하게는 1 dg/분 내지 40 dg/분이다. 0.01 dg/분 내지 100 dg/분의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 기술된다.
또 다른 실시양태에서, DSC로 측정한 조성물의 퍼센트 결정성은 50 퍼센트 이하, 바람직하게는 40 퍼센트 이하, 더 바람직하게는 30 퍼센트 이하이다. 바람직하게는, 이들 조성물의 퍼센트 결정성은 2 퍼센트 내지 50 퍼센트의 모든 개개의 값 및 하부범위를 포함하여 2 퍼센트 내지 50 퍼센트이다. 이러한 개개의 값 및 하부범위는 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
또 다른 실시양태에서, 조성물의 밀도는 0.83 g/cc 내지 0.93 g/cc, 바람직하게는 0.84 g/cc 내지 0.92 g/cc, 더 바람직하게는 0.85 g/cc 내지 0.91 g/cc이다. 0.83 g/cc 내지 0.93 g/cc의 모든 개개의 값 및 하부범위가 본원에 포함되고 본원에 개시된다.
적합한 조성물은 20 중량 퍼센트 이상의 고용융강도 물질, 바람직하게는 30 중량 퍼센트 이상, 더 바람직하게는 40 중량 퍼센트 이상, 보다 더 바람직하게는 50 중량 퍼센트 이상, 또는 55 중량 퍼센트 이상의 상기 물질을 함유할 수 있다. 추가 실시양태에서, 중합체 조성물은 60 중량 퍼센트 이하의 고유동 물질, 더 바람직하게는 50 중량 퍼센트 이하, 또는 45 중량 퍼센트 이하의 상기 물질을 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 중합체 조성물은 50 내지 90 중량 퍼센트, 바람직하게는 55 내지 80 중량 퍼센트, 더 바람직하게는 60 내지 75 중량 퍼센트의 고용융강도 물질을 함유한다. 추가 실시양태에서, 중합체 조성물은 15 내지 50 중량 퍼센트, 바람직하게는 20 내지 45 중량 퍼센트, 보다 더 바람직하게는 25 내지 40 중량 퍼센트의 고유동 물질을 함유한다. 모든 중량 백분율은 두 물질의 양 합계를 기준으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 조성물은 과산화물, 페놀, 아지드, 알데히드-아민 반응 생성물, 치환된 우레아, 치환된 구아니딘, 치환된 크산테이트, 치환된 디티오카르바메이트, 황 함유 화합물, 예를 들어 티아졸, 이미다졸, 설펜아미드, 티우라미디설파이드, 원소 황, 파라퀴논디옥심, 디벤조파라퀴논디옥심, 또는 이들의 조합과 같은 가교제 또는 가황제를 함유하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 조성물은 과산화물을 함유하지 않는다.
본원에서 정의한 넥킹은 시트 다이로부터 고온 압출물을 다이의 립을 떠나는 압출물의 속도와 동일하거나 그보다 빠른 속도로 한 쌍의 권취 롤의 닙으로 연신할 때, 다이와 닙 사이의 구역에서 일어나는 시트 폭의 손실이다. 허용할 수 있는 넥킹으로 인한 폭의 감소는 시트의 목적하는 폭 및 압출 다이의 크기에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 제조하고자 하는 시트의 목표 폭보다 단지 11 인치 더 넓은 다이가 장착된 고속 압출 라인에서, 라인 상에서 제조된 가장 얇은 시트로부터 기인한 넥킹은 정상적인 방법 편차를 고려하여 9 인치 미만이어야 한다.
임의의 특정 이론에 얽매이지 않지만, 본 발명자는 두 요인이 넥킹에 연관되어 있다고 가정하였다. 제1 요인은 중력 및 권취력에 대한 반응으로 그의 신장에 따른 중합체의 연신이다. 제2 요인은 높은 압출 속도이지만 비교적 낮은 권취 속도에서 시험될 때, 고용융강도 물질에 대해서 좁은 시트를 야기하는 용융 탄성 효과이다. 이는 높은 압출 속도로 인한 "메모리 효과"이다. 중합체는 직경이 0.5 인치인 원형의 단면으로부터 폭이 24 인치인 직사각형 단면으로 향한다. 응력 완화가 일어나기에 다이에서 시간이 충분하지 않고, 중합체가 다이에서 나왔을 때 수축된다. 수축은 감소된 폭 및 더 낮은 겉보기 속도로 나타난다.
본 발명자는 고용융강도 물질을 고유동 성분, 특히 평행 판 유변 측정 기술에 의해 높은 탄젠트 델타 및 그에 따른 매우 낮은 탄성을 갖는 것으로 나타난 것과 조합하면 높은 제조 속도에서조차 응력 완화가 일어날 수 있을 것임을 발견하였다. 탄젠트 델타는 탄성 모듈러스에 대한 점성 모듈러스의 비율로서 평행 판 유변 측정 기술에 의해 용이하게 결정된다. 에틸렌/알파-올레핀의 용융 지수 및 폴리프로필렌의 MFR을 결정하기 위해 사용되는 더 전통적인 모세관 유변 측정 기술은 오직 복합 점성도를 측정하고, 점성도가 점성 원인에 의한 것인지 탄성 원인에 의한 것인지는 결정할 수 없다.
고속 압출 방법을 하기 실시양태를 참고하여 예시할 것이지만, 이 실시양태로 제한되지는 않는다. 다이 립으로부터 권취 롤의 닙까지의 거리가 16 인치에 상당하도록 2 인치 직경 킬리온 (Killion) 단일 축 압출기를 배치하였다. 압출기를 최대 RPM인 150에서 작동하여 최대 부피 출력을 달성하였다. 압출기를 폭이 24 인치이고 가요성 조정가능 립을 갖는 코트-행거 압출 다이에 연결하였다. 압출기의 립을 0.033 인치 또는 33 mil (천분의 1 인치)의 일정한 간격으로 가능한한 조심스럽게 조정하였다. 따라서 다이 출구의 단면적은 0.792 제곱 인치였다. 실험적으로 결정한 압출기로부터의 평균 출력은 시간당 53.5 세제곱 인치였다. 다이를 통과하는 유량이 속도 X 단면적과 같기 때문에, 다이 립에서의 속도는 분당 5.63 피트로 계산되었다. 권취 롤은 전통적인 수직 3-롤 스택의 일부였다. 두 권취 롤 사이의 간극은 45 mil 두께 단일 플라이 루핑 건설에서 하나의 개별 TPO 층의 실제 목표 두께인 20 mil 간격으로 조정하였다. 한 쌍의 상부 롤을 롤의 양쪽 끝에서 수압 피스톤으로 스탑 (stop)에 대해 압착하였다. 시트가 미리 설정한 간극보다 두꺼운 한, 이 상부 롤을 시트 위에 '부유하였고', 스택을 통과하는 중합체에 의해 발생한 압력이 피스톤 내의 압력을 초과하였다. 피스톤 상의 압력은 롤이 부유할 수 있고 큰 롤링 뱅크의 발생을 방지하기 위하여 제곱 인치당 650 파운드로 제한하였다. 대부분의 제형물이 분당 5.63 피트 미만의 정 속도를 가지는 것이 관측되었기 때문에, 3-롤 스택을 위한 권취 속력을 분당 5 피트로 조정하였다.
이들 조건 (150 rpm, 분당 5 피트)에서 평형 후에 시트를 제조한 후, 권취 속력을 분당 10 피트로 증가시켰다. 라인을 평형시킨 후 권취 속력을 다시 분당 15 피트로 증가시켰다. 다시 평형시킨 후, 권취 속력을 분당 20 피트로 증가시켰다. 각 권취 속력에서 제조된 시트의 폭 및 평균 두께를 측정하였다. 폭 및 두께는 일반적으로 하기에서 나타낸 힘의 법칙 관계식을 따르기 때문에, 수집한 자료로부터 계수 또는 상수 "s"를 실험적으로 결정하고 두께가 20 mil일 때, 폭을 계산하는 것이 가능하다. 관계식은 다음과 같다.
Wj/Wi = [Hj/Hi]S
상기 식에서, W는 시트의 폭이고 H는 시트의 높이 또는 두께이다.
본 발명자는 넥킹 내성이 열등한 제형물은 분당 5 피트만큼 낮은 속도에서조차 폭이 7 인치를 초과하게 손실됨을 발견하였다. 물질이 파괴되지 않았기 때문에, 이들 시트의 단면적은 동일하였고 따라서 더 두꺼웠다. 증가하는 권취 속력은 최후에는 그러나 단지 분당 20 피트를 초과하는 권취 속력에서 이들 시트의 두께가 20 mil이 되도록 하였으며, 14 인치를 초과하는 넥킹을 야기하였다.
대조적으로, 본 발명의 넥킹 내성 제형물은 분당 5 피트에서 넥킹에 대해 3 인치 미만이 손실되었다. 물질 보존 법칙을 유지하면서, 이들 시트를 상응하게 담화하여 동일한 단면적을 유지하였다. "s"의 값이 더 낮기 때문에, 이들 시트는 폭보다 훨씬 더 빠르게 두께가 손실되었으며, 이는 겨우 분당 10 피트를 초과하는 권취 속도에서 일부의 두께가 20 mil에 이르게 하였다.
본 발명의 조성물은 고속 압출을 통한 시트 및 막 제조에 유용하다. 이들 시트 및 막은 라이너, 폰드 라이너, 및 단일 플라이 및 다중 플라이 루핑 막을 비롯한 다양한 물품 제조하기 위해 사용될 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다.
시트가 열 밀봉될 임의의 적용, 특히 루핑 막 적용을 위해, 랜덤 PP 공중합체가 이들의 더 낮은 피크 용융 온도 때문에 본 발명의 조성물 내의 PP 중합체로서 바람직하다. 전통적인 단일중합체 폴리프로필렌은 어탁틱 폴리프로필렌 함량에 따라 160 ℃ 내지 165 ℃에서 용융된다. 랜덤 공중합체의 경우, 에틸렌 공단량체 함량이 증가함에 따라 용융 온도가 감소하고, 이는 보통 140 ℃ 내지 145 ℃이다. 내충격성 공중합체를 또한 본 발명에서 고용융강도 PP 중합체로 사용할 수 있다. 이들 물질은 에틸렌 공단량체를 에틸렌 프로필렌 고무로서 혼입하고, 단일중합체 폴리프로필렌 내에 분리된 상으로서 분산된다. 이러한 이유로, 이들은 보통 이종상 공중합체 또는 혼성중합체라 불리운다. 이들 내충격성 공중합체의 가요성 모듈러스는 랜덤 공중합체와 유사하다.
과도한 용융 탄성이 성능의 손실을 야기할 수 있는 다른 고속 방법은 발포 압출일 것이다. 제형물은 일단 발포체가 다이를 떠나고 팽창할 기회를 가지면 안정한 기포를 형성하기 위해 충분한 용융강도를 가져야 한다는 것이 당업계에 공지되어 있다. 용융강도가 불충분하면 기포가 파괴되고 내부 압력이 경감된다. 그러나, 만약 물질의 용융 탄성이 너무 높다면, 기포는 충분한 크기로 성장하지 않을 것이고, 냉각될 때 그러나 중합체가 결정화될 수 있기 전에 냉각될 때 실제로 발포체의 수축을 야기할 것이다. 고용융강도를 제공함으로써, 그러나 잔여 응력이 감쇠되도록 제공함으로써, 본 발명의 조성물은 냉각 동안 수축 또는 응력 축적이 더 적은 더 낮은 밀도 (더 큰 기포)의 발포체의 제조를 가능케 하는 것으로 추정한다.
본원에서 인용된 임의의 숫자 범위는 한 단위의 증분인 하한값으로부터 상한값까지의 모든 값을 포함하되, 임의의 하한값 및 임의의 상한값 사이에는 적어도 두 단위의 분리가 있다. 예로서, 만약 성분의 양, 또는 조성물 또는 물질적 성질의 값, 예를 들어, 블렌드 성분의 양, 연화 온도, 용융 지수 등을 1 내지 100으로 지정하였다면, 이는 모든 개개의 값, 예를 들어, 1, 2, 3 등, 및 모든 하부범위, 예를 들어, 1 내지 20, 55 내지 70, 100 내지 197 등을 상기 명세에서 명백히 열거하는 것이다. 1 미만인 값의 경우, 일 단위는 적합하게 0.0001, 0.001, 0.01 또는 0.1로 간주한다. 10 미만의 단일 숫자 값의 경우, 일 단위는 전형적으로 "0.1"이다. 이들은 단지 명확하게 의도하고자 하는 것의 예이고, 열거한 최저 값 및 최고 값 사이의 숫자 값의 모든 가능한 조합이 본 출원에서 명백히 지정된 것으로 간주되어야 한다. 본원에서 논의한 숫자 범위는 용융 지수, 용융 유동 속도, 밀도, 퍼센트 결정성, 성분의 중량 퍼센트, 공단량체 내에 탄소 원자의 수, 및 다른 성질에 대해서 언급되고 있다.
본원에서 사용되는 "필름"이라는 용어는 단일 또는 다중 층 필름 구조를 의미한다.
본원에서 사용되는 "중합체"라는 용어는 동일한 유형 또는 상이한 유형이든지 간에 단량체를 중합하여 제조된 중합체 화합물을 나타낸다. 따라서 일반명 중합체는 단지 일 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하도록 보통 사용되는 용어 단일중합체 및 하기에서 정의한 용어 혼성중합체를 포함한다.
본원에서 사용되는 "혼성중합체"라는 용어는 적어도 두 상이한 유형의 단량체의 중합에 의하여 제조된 중합체를 나타낸다. 따라서 일반명 혼성중합체는 두 상이한 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하도록 보통 사용되는 공중합체 및 둘 초과의 상이한 유형의 단량체로부터 제조된 중합체를 포함한다.
본원에서 사용되는 "블렌드" 또는 "중합체 블렌드"라는 용어는 둘 이상의 중합체의 블렌드를 의미한다. 이러한 블렌드는 혼화성이거나 아닐 수 있다. 이러한 블렌드는 상 분리되거나 되지 않을 수 있다. 이러한 블렌드는 투과형 전자 현미경으로부터 결정한 바와 같이 하나 이상의 도메인 구성을 함유하거나 함유하지 않을 수 있다.
본원에서 사용되는 "EAO" 또는 "에틸렌/α-올레핀"이라는 용어는 적어도 50 몰 퍼센트의 에틸렌, 및 1종 이상의 추가적인 공단량체를 함유하는 에틸렌 기재 혼성중합체를 나타낸다.
본원에서 사용되는 "PP" 또는 "프로필렌 중합체"라는 용어는 폴리프로필렌 단일중합체, 프로필렌 기재 혼성중합체, 또는 이종상 프로필렌 기재 혼성중합체를 나타낸다. 프로필렌 기재 혼성중합체는 적어도 50 몰 퍼센트의 프로필렌, 및 1종 이상의 추가적인 공단량체를 함유한다.
본 발명의 조성물 및 방법, 및 이들의 용도는 본 발명을 예시하는 목적으로 제공되는 하기 실시예로 더 충분히 기술하였고, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 해석하지 않아야 한다.
구체적인 예 또는 표에서 달리 명시되어 있지 않다면, 동적 복합 점성도 (η*)는 평행 판 유변 측정 기술로 측정하였다. 유변 측정계는 구동 판에 진동을 투입하고 제2 판에 대한 투입과 출력 사이의 위상각 및 하중을 측정하였다. 반응의 위상각을 이용하여 투입과 함께 상에 정확하게 있는 점성도 성분 η', 및 90 도로 투입을 지연하는 점성도 성분 η"으로 분해하였다. 복합 점성도 η*의 제곱은 η'의 제곱 + η" 의 제곱과 같다. 초당 1 라디안에서의 복합 점성도는 초분의 1의 변형 속도에서 모세관 유변 측정 기술로 측정한 점성도와 매우 관련이 있었다. 동위상 성분 η'은 계의 탄성 반응에 해당하였다. 비동위상 성분 η"은 계의 점성 반응에 해당하였다. η'에 대한 η"의 비율은 탄젠트 델타와 같았다.
용융 지수 ("MI")는 중합체의 분자량의 표시이다. 용융 지수는 중합체의 분자량에 반비례한다. 따라서, 비록 선형 관계가 아닐지라도, 분자량이 높을수록, 용융 지수는 낮다. 실시예에서 EAO에 대한 MI는 ASTM D-1238, 조건 190 ℃/2.16 kg (이전에는 "조건 (E)"로 공지되고, 또한 I2로 공지됨)에 따라 측정하였다. MI는 dg/분 (g/10 분과 동등함)의 단위로 기록하였다. 0.5 미만의 용융 지수는 용융 지수가 감지할 수 없도록 0.5보다 현저히 낮음을 가리킨다.
용융 유동 속도 ("MFR")은 또한 중합체의 분자량의 표시이다. 이는 중합체의 분자량에 반비례한다. 따라서, 비록 선형 관계가 아닐지라도, 분자량이 높을수록, 용융 유동 속도는 낮다. 실시예에서 폴리프로필렌에 대한 용융 유동 속도는 ASTM D-1238, 조건 230 ℃/2.16 kg (이전에는 "조건 (L)"로 공지되고, 또한 I2로 공지됨)에 따라 측정하여 제조자에 의해 측정되거나 또는 보고되었다. MFR은 dg/분 (g/10 분과 동등함)의 단위로 기록하였다.
무니 (Mooney) 점성도는 ASTM D-1646에 따라 측정한 125 ℃에서의 무니 점성도 ML 1+4였다.
에틸렌 단일중합체 및 혼성중합체, 및 다른 폴리올레핀의 밀도는 ASTM D-792에 따라 측정하였다. 일부 시료는 측정하기 전에 주변 조건에서 24 시간 동안 어닐링하였다. 또한 ASTM D-792을 사용하여 본 시험 절차에서 지시한 바와 같이 다른 중합체의 밀도를 측정할 수 있었다.
또한 시차 주사 열량계 (DSC)를 사용하여 폴리에틸렌 (PE) 기재 시료 및 폴리프로필렌 (PP) 기재 시료에서 결정성을 측정할 수 있었다. 시료를 190 ℃의 온도에서 박막으로 압착하였다. 약 5 내지 8 mg의 필름 시료를 측량하고 DSC 팬에 배치하였다. 뚜껑을 팬 위로 오그려뜨려 닫힌 분위기를 보장하였다. 시료 팬을 DSC 셀에 배치한 후, PE의 경우 180 ℃ (PP의 경우 230 ℃)의 온도로 약 10 ℃/분의 속도로 가열하였다. 시료를 이 온도에 3 분 동안 두었다. 그 후에 시료를 PE의 경우 -60 ℃ (PP의 경우 -40 ℃)의 온도로 10 ℃/분의 속도로 냉각하고, 3 분 동안 그 온도에 등온적으로 두었다. 그 다음 시료를 10 ℃/분의 속도로 완전히 용융될 때까지 가열하였다 (제2 가열). 퍼센트 결정성은 제2 가열 곡선으로부터 결정한 융합 열 (Hf)을 PE의 경우 292 J/g의 이론적인 융합 열 (PP의 경우, 165 J/g)로 나누고, 이 양에 100을 곱하여 계산하였다 (예를 들어, 퍼센트 결정성 = (Hf / 292 J/g) x 100).
혼성중합체 점성도는 초당 0.1 내지 100 라디안 (rad/s)의 범위 내의 전단 속도, 및 190 ℃에서, 동적 기계적 분광계, 예를 들어 레오메트릭스 (Rheometrics)로부터의 RMS-800 또는 아레스 (ARES)를 사용하여 편리하게 포아즈 (다인-초/제곱 센티미터 (d-sec/cm2))로 측정하였다. 0.1 rad/초 및 100 rad/초에서의 점성도는 V0 .1/V100으로 표시하는 RR로 지칭된 둘의 비율과 함께 각각 V0 .1 및 V100으로 표시할 수 있다.
실험 압출 절차
비록 실험실용 장치가 생산 라인 상의 장치보다 훨씬 작더라도, 넥킹 현상을 재연하는 것이 가능하였다. 단일 축 압출기를 최대 속도인 150 rpm에서 작동시켰다. 다이 립과 권취 롤의 닙 사이의 거리를 0.033 인치로 설정하였다. 초기에, 권취 속력은 다이에서 나오는 압출물의 정속도와 조화되는 듯할 때까지 조정하였 다. 이는 속도의 추정을 요구하였고, 만약 추정치가 너무 낮다면 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 절차를 변경하여 분당 5 피트에서 시작하였다. 그 후에 초기 권취 속도의 4 배에 이를때까지 권취 속도를 단계적으로 증가시켰다. 목적하는 권취 속도에 도달하였을 때, 공정이 평형에 도달한 후 시트 폭 및 두께를 측정하였다. 이는 일반적으로 약 5 분 걸렸다. 이들 조건에서 폭과 두께 사이의 힘의 법칙 관계식을 사용하여 두 목적 두께에서의 시트의 폭을 규정하였고, 이들 중 하나는 단일 플라이 루핑을 위한 두께 범위의 상한에서 스크림의 어느 한 면 위의 TPO 플라이의 두께였고, 이들 중 또 다른 하나는 단일 플라이 루핑을 위한 두께 범위의 하한에서 스크림의 어느 한 면 위의 TPO 플라이의 두께를 표시하였다. 다이의 폭에서 시트의 폭을 빼서 두 목적 두께의 각각에서 넥킹의 양을 결정하였다.
표 1에 나타낸 하기 EAO 및 폴리프로필렌 중합체를 실시예 및 비교예에서 사용하였다.
Figure 112007035725698-PCT00001
비교예 A 내지 C
비교예 A는 레올로지 개질 과산화물이 생략된 WO 98/32795호로부터의 조성물이었다. 비교예 A의 조성물은 EAO-1과 PP-1의 블렌드였다. EAO-1은 표 1에서 나타낸 성질을 갖고 밀도가 0.868 g/cc인 에틸렌/1-옥텐 공중합체였다. PP-1은 표 2에서 나타낸 성질을 갖는 기핵화 랜덤 공중합체 폴리프로필렌이었다. 표 2에서 기록된 "넥킹에 대한 손실"로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 A의 조성물은 다이의 폭으로부터 14 인치를 초과하게 넥킹된 시트를 야기하였다.
Figure 112007035725698-PCT00002
비교예 A에서 나타낸 넥킹에 대한 열등한 내성을 개선하기 위해, 더 높은 용융강도 대안물 (즉, 1 라디안/초에서 더 큰 동적 복합 점성도를 가짐)로 먼저 폴리프로필렌 공중합체, 그 후에 EAO를 교체하여 비교예 B 및 C를 제조하였다. 비교예 B의 조성물은 EAO-1과 PP-2의 블렌드였다. EAO-1은 비교예 A의 EAO였다. PP-2는 표 2에서 나타낸 성질을 갖는 이종상 폴리프로필렌 공중합체였다. 비교예 C는 EAO-2와 PP-1의 블렌드였다. EAO-2는 표 2에서 나타낸 성질을 갖고, 무니 점성도가 25인 고도로 장쇄 분지된 0.905 g/cc 밀도 에틸렌/1-부텐 공중합체였다. 더 높은 용융강도를 갖는 중합체의 치환은 다소 도움이 되었으나, 1 내지 2.7 인치의 폭의 개선은 강건한 제조를 허용하기에 충분하지 않다. 일부 상업적인 압출 방법은 목적 시트 폭보다 단지 11 인치 더 넓은 다이를 이용한다. 10 인치 이상의 "넥킹에 대한 손실"은 이러한 방법에 수용할 수 없었다. 비교예 A, B 및 C의 조성물은 부적합한 넥킹 내성을 갖고, 너무 좁은 시트를 야기하였다. 따라서, 단지 고용융강도를 증가시키는 것은 조성물에 대한 충분한 넥킹 내성을 부여하지 못하였다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 D 내지 F
이들 실시예는 조성물의 넥킹 내성에 대한 고유동 성분의 효과를 증명한다. 표 3의 모든 조성물은 EAO-2로 제조하였다. 동적 복합 점성도에 의해 표시되는 이의 분자량 및 장쇄 분지의 정도 때문에, 이 EAO는 본 발명의 고용융강도 성분의 정의를 충족시켰다.
비교예 D 내지 F는 상업적으로 이용가능한 용융 유동 속도가 1 내지 10인 랜덤 공중합체 폴리프로필렌으로 제조하였다. 비교예 D는 표 3에서 나타낸 성질을 갖는 랜덤 공중합체 폴리프로필렌인 PP-3과 EAO-2의 블렌드였다. 비교예 E는 표 3에서 나타낸 성질을 갖는 랜덤 공중합체 폴리프로필렌인 PP-4와 EAO-2의 블렌드였다. 비교예 F는 표 3에서 나타낸 성질을 갖는 랜덤 공중합체 폴리프로필렌인 PP-5와 EAO-2의 블렌드였다. 동적 복합 점성도/탄젠트 델타의 비율이 5989인 (그리고 MFR이 10인) PP-5를 함유하는 비교예 F의 조성물만이 개선되었지만, 여전히 부적합한 폭 및 넥킹 내성을 나타내었다.
Figure 112007035725698-PCT00003
실시예 1 내지 3은 고용융강도 EAO 성분 외에 고유동 폴리프로필렌 성분을 포함하는 본 발명의 조성물을 예시하였다. 고유동 성분은 2500 미만의 "동적 복합 점성도/탄젠트 델타"의 비율을 특징으로 하였다. 이러한 고유동 폴리프로필렌의 MFR은 일반적으로 25 이상이었다. 실시예 1은 EAO-3과 PP-6의 블렌드였다. EAO-3은 밀도가 0.88인 에틸렌/1-옥텐 공중합체였다. PP-6은 표 3에서 나타낸 성질을 갖는 랜덤 공중합체 폴리프로필렌이였다. 실시예 2는 표 3에서 나타낸 성질을 갖는 랜덤 공중합체 폴리프로필렌인 PP-7과 EAO-2의 블렌드였다. 실시예 3은 표 3에서 나타낸 성질을 갖는 랜덤 공중합체 폴리프로필렌인 PP-8과 EAO-2의 블렌드였다. 실시예 1 내지 3의 조성물은 넥킹 내성을 나타내었고, 상업적인 시트 압출 공정의 요구를 충족시키는 증가한 시트 폭을 산출하였다.
실시예 4 및 비교예 G 및 H
이종상 폴리프로필렌 공중합체인 PP-2를 이미 기술된 비교예 2에서 이용하였다. 이의 MFR은 0.4였다. 이는 동적 복합 점성도가 262,310 포아즈 (26,231.0 Pa·s)이므로, 본 발명의 고용융강도 물질이었다. 이는 "동적 복합 점성도/탄젠트 델타" 비율이 200,638이므로, 본 발명의 고유동 물질로서 수용할 수 없었다. 유사한 등급 이종상 폴리프로필렌 공중합체인 PP-9를 비교예 G 및 H 및 실시예 4에서 사용하였다. PP-9는 표 4에서 나타낸 성질을 가졌다.
EAO는 고용융강도 폴리프로필렌이 있는 조성물에서 증가하는 EAO 유동 성질의 효과를 증명하기 위해 비교예 G 및 H 및 실시예 4에서 다양하게 하였다. 비교예 G는 EAO-4와 PP-9의 블렌드였다. EAO-4는 밀도가 0.87 g/cc인 넓어진 분자량 분포의 에틸렌/1-옥텐 공중합체였고, 넓어진 분자량 분포는 표 4에서 동적 복합 점성도/탄젠트 델타의 비율에 의해 입증된 바와 같이 유동을 개선하였다. 비교예 H는 EAO-5와 PP-9의 블렌드였다. EAO-5는 밀도가 0.885 g/cc이고용융 지수가 2인 EAO-4와 유사한 넓어진 분자량 분포의 에틸렌/1-부텐 공중합체였다.
고용융강도 성분과 함께 사용될 때, "동적 복합 점성도/탄젠트 델타" 비율이 48,410이고 MI가 0.5인 EAO-1은 유동이 넥킹 내성이 있는 조성물을 제형하기에 불충분하였다 (비교예 B 참조). 넥킹은 비교예 G 및 H에서 EAO의 "동적 복합 점성도/탄젠트 델타" 비율이 감소하고, EAO의 MI가 2로 증가함에 따라 감소하였다. 그러나, "넥킹에 대한 손실"은 여전히 수용할 수 없이 높았다.
Figure 112007035725698-PCT00004
고유동 성분에 대한 목적하는 유동을 실시예 4에서 EAO-6을 PP-9와 블렌딩하여 달성하였다. EAO-6은 1 라디안/초 및 190 ℃에서 낮은 동적 복합 점성도 및 높은 탄젠트 델타 둘 모두를 갖는 밀도가 0.88 g/cc인 에틸렌/1-옥텐 공중합체였다. 조합은 100 미만의 "동적 복합 점성도/탄젠트 델타"의 비율을 야기하였다. 실시예 4는 비교예 A보다 6 인치 넓고, 비교예 B보다 4 인치 넓고, 비교예 G 및 H보다 3 인치 더 넓은 시트를 야기하였다.
실시예 5 내지 11
실시예 5 내지 11은 본 발명을 예시하였다. 실시예 5 및 6의 조성물은 밀도가 0.88 g/cc이고, 낮은 정도 내지 중간 정도의 장쇄 분지를 갖고, 표 5에서 나타낸 성질을 갖는 에틸렌/1-옥텐 공중합체인 EAO-7을 함유하였다. EAO-7의 밀도는 실시예 1의 EAO-3의 밀도와 동일하였다. 그러나, EAO-7은 EAO-3보다 분자량이 더 높고 분지가 더 적었고, 이는 EAO-3의 동적 복합 점성도의 거의 2 배인 EAO-7의 동적 복합 점성도로 반영되었다. 동적 복합 점성도/탄젠트 델타 비율이 용융 유동 중합체를 위한 범위의 상한인 동일한 폴리프로필렌을 함유하는 실시예 1 및 6은 더 큰 폭, 및 감소된 "넥킹에 대한 손실"이 고용융강도 중합체의 동적 복합 점성도가 증가함에 따라 달성됨을 나타내었다. 동적 복합 점성도가 높은 동일한 EAO를 함유하는 실시예 5 및 6은 더 큰 폭, 및 더 낮은 "넥킹에 대한 손실"이 고용융 유동 중합체의 "동적 복합 점성도/탄젠트 델타"의 비율이 감소함에 따라 달성됨을 나타내었다.
Figure 112007035725698-PCT00005
실시예 7 및 8의 조성물은 밀도가 세제곱 센티미터당 0.87 그램인 고분자량 (48 무니) 에틸렌/1-부텐 공중합체인 EAO-8을 함유하였다. 이들 두 실시예를 위한 고유동 성분은 각각 PP-8 및 PP-10이였고, 이들 각각은 MFR이 35인 랜덤 프로필렌 공중합체였다. 실시예 7 및 8에서 주요 성분의 더 낮은 밀도 및 결정성 때문에, 이들 조성물은 실제 루핑 적용에서 강건한 가열 접합(seaming)을 보장하였다.
실시예 9의 조성물은 고용융강도 및 고유동 성분 둘 모두를 위한 에틸렌 알파 올레핀을 가졌다. 이러한 계는 랜덤 공중합체 또는 내충격성 (이종상) 중합체이든지 간에 폴리프로필렌 또는 에틸렌 프로필렌 공중합체를 함유하는 임의의 계보다 모듈러스가 훨씬 낮았다.
실시예 10 및 11의 조성물은 감소하는 고유동 성분 수준의 영향을 나타내었다. 60:40 비율에서의 동등한 실시예는 먼저 기술한 실시예 3이다.

Claims (20)

  1. 엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 중합체를 포함하고, 평행 판 유변 측정 기술 (parallel plate rheometry)을 사용하여 초당 1 라디안 및 섭씨 190 도에서 측정한 동적 복합 점성도가 175,000 포아즈 이상인 고용융강도 물질, 및
    엘라스토머 에틸렌/α-올레핀 중합체 및 폴리프로필렌 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 중합체를 포함하고, 둘 모두 초당 1 라디안 및 섭씨 190 도에서 측정한 동적 복합 점성도 η*와 탄젠트 델타 td의 비율 η*/td가 2500 미만인 고유동 물질을 포함하며,
    상기 제1 중합체 및 제2 중합체가 둘 모두 폴리프로필렌 중합체는 아니고,
    고용융강도 물질이 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 20 중량 퍼센트 이상의 양으로 존재하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 고용융강도 물질 및 고유동 물질이 각각 개별적으로 에틸렌/α-올레핀 중합체를 포함하는 것인 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 각 에틸렌/α-올레핀 중합체가 개별적으로 3 개 내지 20 개의 탄소 원자를 함유하는 적어도 하나의 α-올레핀 공단량체, 및 임의로는 디엔을 중합한 것인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 각 α-올레핀이 개별적으로 3 개 내지 10 개의 탄소 원자를 함유하는 것인 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 각 에틸렌/α-올레핀 중합체가 개별적으로 디엔 개질된 중합체이며, 디엔이 노르보르나디엔, 디시클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 피페릴렌, 5-에틸리덴-2-노르보르넨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 고용융강도 물질이 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 50 중량 퍼센트 이상의 양으로 존재하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 고유동 물질이 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 50 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재하는 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 고유동 물질이 고용융강도 물질 및 고유동 물질의 중량 합계를 기준으로 50 중량 퍼센트 이하의 양으로 존재하는 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 0.4 dg/분 미만인 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 25 dg/분 초과인 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 0.5 dg/분 미만이고, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 20 dg/분 이상인 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 0.4 dg/분 미만이고, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 25 dg/분 이상인 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 제1 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 0.3 dg/분 미만이고, 제2 중합체의 용융 지수 I2, 또는 용융 유동 속도 MFR이 30 dg/분 이상인 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 과산화물을 함유하지 않는 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 가황제를 함유하지 않는 조성물.
  16. 제1항의 조성물을 압출하는 것을 포함하는, 최소 넥킹으로 고속에서 엘라스토머 시트를 형성하기 위한 방법.
  17. 제1항의 조성물로부터 형성된 엘라스토머 시트.
  18. 제1항의 조성물로부터 형성된 발포체.
  19. 제1항의 조성물로부터 형성된 적어도 하나의 성분을 포함하는 물품.
  20. 제1항의 조성물을 포함하는 적어도 하나의 성분을 포함하는 물품.
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