(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．  入口および出口を有する容器を用意するステップと；
ｂ．  融解状態の半結晶質ポリマーおよび溶媒を含む第１のポリマー組成物を、前記容器の入口に導入するステップと；
ｃ．  前記第１のポリマー組成物を容器内で真空に供して、前記溶媒の少なくとも一部が前記第１のポリマー組成物から除去されるようにかつ前記第１のポリマー組成物の温度が低下するようにし、前記半結晶質ポリマーを含みかつ前記第１のポリマー組成物よりも低い溶媒含量および低い温度を有する第２のポリマー組成物を形成するステップと；
ｄ．  前記容器の出口から前記第２のポリマー組成物を排出するステップと；
ｅ．  前記第２のポリマー組成物をペレタイザーに送るステップと；
ｆ．  ペレット化したポリマー生成物を前記ペレタイザーから排出するステップと
を含み、前記第２のポリマー組成物が１重量％以下の溶媒を含み、前記容器の出口での前記第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と、前記半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０（式中、ＴｆおよびＴｃ１は摂氏度を単位とする）を満足し、前記半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）が１００℃以下である、前記半結晶質ポリマーをペレット化するための方法。
【請求項２】
前記半結晶質ポリマーが、３０℃よりも高い融点と、５Ｊ／ｇ超および７０Ｊ／ｇ未満の融解熱と、１９０℃で２０，０００ｃＰ未満の粘度と、１０，０００〜２００，０００のＭｗとを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のポリマー組成物が、５，０００〜５００，０００ｃＰの粘度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記容器がさらに：
ａ．  少なくとも１つの真空ポートおよび少なくとも１つの撹拌子シャフトポート；
ｂ．  前記少なくとも１つの撹拌子シャフトポートを通過する撹拌子シャフトであって、前記撹拌子シャフトが前記容器の外側の外側部分および前記容器内に延びる内側部分を有し、前記撹拌子シャフトの内側部分がかき混ぜ手段を含む、撹拌子シャフト；
ｃ．  前記撹拌子シャフトに対して封止を行うために、各撹拌子シャフトポートに関連付けられた撹拌子シャフト封止材；
ｄ．  前記撹拌子シャフトを回転させるために、前記容器の外側に配置された少なくとも１つのモーター
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ａ．  入口および出口を有する脱揮発機を用意するステップと；
ｂ．  融解状態の半結晶質ポリマーおよび溶媒を含むポリマー組成物を、前記脱揮発機の入口に供給するステップと；
ｃ．  前記ポリマー組成物を、前記脱揮発機内で入口から出口に搬送するステップと；
ｄ．  蒸発によって前記ポリマー組成物から前記溶媒の少なくとも一部を除去するのに十分な真空が生成されるように、かつ前記脱揮発機の出口での前記ポリマー組成物の温度が前記脱揮発機の入口での前記ポリマー組成物の温度よりも低くなるように、前記脱揮発機内の温度および圧力を維持するステップと；
ｅ．  前記ポリマー組成物を、前記脱揮発機の出口から除去するステップと；
ｆ．  前記ポリマー組成物をペレット化するステップと
を含み、前記脱揮発機の出口での前記ポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と、前記半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０（式中、ＴｆおよびＴｃ１は摂氏度を単位とする）を満足し、前記半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）が１００℃以下である、ポリマーペレットを生成するための方法。
【請求項６】
前記脱揮発機の出口での前記ポリマー組成物が、１重量％未満の溶媒を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ポリマー組成物が、水中ペレタイザーでペレット化される、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記半結晶質ポリマーが、プロピレンを含み、１０，０００〜２００，０００のＭｗ、３０℃〜１１０℃の融点、および５〜７０Ｊ／ｇの融解熱を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記脱揮発機の出口での前記ポリマー組成物の粘度が、５，０００〜５００，０００ｃＰである、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１１年６月１７日に出願された米国特許出願第６１／４９８，０１５号の利益および優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
オレフィンベースポリマーは、化学的に不活性であり、低密度を有し、費用効果があるので、様々な適用例で広く使用されている。適用例には、例えば、接着剤、フィルム、繊維、成型部品、およびこれらの組合せが含まれる。これらのポリマーは室温で固体であるが、しばしば融解物として生成され加工される。そのような材料に関する多くの製造方法での最後のステップは、ポリマー融解物を、容易に取り扱うことができる顆粒に変換するステップである。顆粒−ペレットが１つのタイプである−は、容易に梱包でき、輸送でき、計量でき、バッチ処理でき、再加工できるので、有利である。
造粒またはペレット化は、様々な方法で実現され得る。低粘度材料（例えば、１９０℃で１００ｃＰ未満の粘度を有するポリマーであり、ＡＳＴＭ  Ｄ−３２３６により決定されたもの）の場合、ポリマー融解物を冷却面に付着させ、融解物を冷却して固体にし、この固体を薄片、香錠、ブリケット、顆粒、またはその他の適切な形として回収する。しかし、しばしば造粒ステップは、低粘度融解物の場合完全に省略され、融解物は輸送可能な融解物タンクに梱包される。より高い粘度のポリマーの場合、造粒では一般に、ポリマー融解物をダイの内部に押し通し、冷却し、得られたストランドをペレットに切断する。これらのより高い粘度のポリマーが適切に高い分子量を有する場合、広範な加工温度で、きれいな切断面のカットを行うことが可能であり、その結果、商業的に許容される不連続になったペレットが得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ある特定の、より低い粘度のポリマーの場合、許容されるペレットは、比較的低い温度でのみ形成される。以前はこれらの低温は、表面冷却押出し機でポリマーを加工することによって実現され、この押出し機は、循環冷媒を使用して押出し機の金属ハウジング内でポリマー融解物を冷却することができる。しかし大量の工業的方法の場合、この方法は、許容可能なペレットを得るためにポリマーから除去される必要がある熱の量がポリマーの量に正比例し、一方で実際に除去できる熱の量は押出し機の表面積に比例するので、実現可能ではない。前者が体積（長さ寸法の３乗）に依存するのに対して後者は面積（長さ寸法の２乗）に依存するので、より大規模な方法に規模拡大するには、より多くの体積のポリマー材料を取り扱うのに、非常に長い冷却期間または直列に並んだ多数のより小さい押出し機のいずれかが必要になる。
そこで、ポリマーをペレット化することができるような、低粘度ポリマーを冷却するためのより効率的な方法を開発することが望ましいと考えられる。本発明は、ポリマーの実質的に完全な結晶化が可能になるように十分な時間にわたり、真空補助脱揮発デバイスで溶媒を除去することによる、低粘度半結晶質ポリマーを蒸発冷却するための方法を提供することによってこれらの課題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、脱揮発デバイスに、半結晶質ポリマーおよび溶媒を含む融解ポリマー組成物を供給することによって、比較的低い粘度の半結晶質ポリマーをペレット化するための、方法およびシステムに関する。脱揮発機では、溶媒が真空条件下で少なくとも部分的に蒸発し、その結果、蒸発冷却によるポリマーからの熱の除去と、ポリマーの結晶化との両方が行われる。追加の熱は、脱揮発デバイスの壁または撹拌子シャフトの外部および／または内部冷蔵によって除去されてもよい。ポリマーが、所望の温度および結晶化レベル、即ちポリマーに応じて変わるが一般に脱揮発機の出口でのポリマーの温度とポリマーの結晶化温度との間の関係により決定されることになるレベルに到達すると、ポリマーは脱揮発機から出て行き、ペレット化される。ある場合には、所望の結晶化レベルは、ポリマーが押し出されてストランドになりかつ間欠ナイフを使用してペレット化できるようなものであってもよい。本発明で使用するのに適切な半結晶質ポリマーには、隣接エチレンまたはメソプロピレン単位を含むポリマーが含まれる。後者の例は、例えば、約５〜約７５Ｊ／ｇの融解熱Ｈｆ、１９０℃で約５０ｃＰ〜約２０，０００ｃＰの粘度、および約１０，０００〜約２００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量Ｍｗを有する、プロピレン−エチレンおよびプロピレン−ヘキセンコポリマーなど、１種または複数のＣ2および／またはＣ4-12α−オレフィンを含むプロピレンベースコポリマーである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の方法およびシステムで使用するのに適切な、例示的な脱揮発デバイスを示す図である。
【図２】本発明の方法およびシステムで使用するのに適切な、例示的なペレット化デバイスを示す図である。
【図３ａ】３種の例示的な半結晶質ポリマーに関する、温度の関数として粘度を示す図である。
【図３ｂ】３種の例示的な半結晶質ポリマーに関する、温度の関数として粘度を示す図である。
【図３ｃ】３種の例示的な半結晶質ポリマーに関する、温度の関数として粘度を示す図である。
【図４ａ】３種の例示的な半結晶質ポリマーに関する、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）曲線を示す図である。
【図４ｂ】３種の例示的な半結晶質ポリマーに関する、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）曲線を示す図である。
【図４ｃ】３種の例示的な半結晶質ポリマーに関する、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）曲線を示す図である。
【図５ａ】３種の例示的な半結晶質ポリマーのそれぞれに関して、時間の関数としてペレタイザースケール重量をプロットした図である。
【図５ｂ】３種の例示的な半結晶質ポリマーのそれぞれに関して、時間の関数としてペレタイザースケール重量をプロットした図である。
【図５ｃ】３種の例示的な半結晶質ポリマーのそれぞれに関して、時間の関数としてペレタイザースケール重量をプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
様々な特定の実施形態、変形、および例について、特許請求の範囲に記載された本発明を理解する目的で採用された例示的な実施形態および定義も含めて、本明細書に記述する。以下の詳細な説明は特定の好ましい実施形態を示すが、当業者ならば、これらの実施形態が単なる例示であること、および本発明をその他の方法で実施できることを理解するであろう。侵害を判断する目的で、本発明の範囲は、添付される特許請求の範囲の１つまたは複数であってそれらの均等物を含めたもの、および列挙されたものに均等な要素または範囲に言及することになる。「発明」と言った場合はいつでも、特許請求の範囲により定義された本発明の必ずしも全てではない１つまたは複数を指してもよい。
【０００７】
本発明は、半結晶質ポリマーおよび溶媒を含む融解ポリマー組成物を脱揮発デバイスに供給することによって、比較的低い粘度の半結晶質ポリマーをペレット化するための方法および合成に関する。脱揮発機では、溶媒が、真空条件下で少なくとも部分的に蒸発し、その結果、蒸発冷却によるポリマーからの熱の除去とポリマーの結晶化との両方が行われる。これらのプロセスの両方は、ポリマーの粘度の上昇をもたらす。さらに、脱揮発機内のポリマー融解物は低剪断環境でかき混ぜられ、剪断に起因した融解物の粘性加熱により冷却プロセスが後退しないようにまたはその他の影響を受けないようになされる。
【０００８】
ポリマーが、所望の温度および結晶化レベル、即ち、以下にさらに詳述するように、ポリマー応じて変化するが一般に脱揮発機の出口でのポリマーの温度とポリマーの結晶化温度との間の関係により決定されることになる温度およびレベルに到達すると、ポリマーは脱揮発機から出て行きペレット化される。本発明の目的は、脱揮発機から出て行くポリマー融解物の粘度が、押し出されるよう十分移動可能なものになるように、またそれと共に確実にポリマーを押し出すことができ、ペレット化することができ、かつその形状を保ちながら移すことができるよう十分な粘度を保持した状態で、ポリマーの冷却および結晶化を制御することである。許容されるペレット化は、結晶化に起因するポリマーで予測される粘度よりも高いことにより、可能である。
【０００９】
１つまたは複数の実施形態では、本発明は、以下に記述されるタイプの脱揮発容器など、入口および出口を有する容器を用意するステップと、半結晶質ポリマーおよび溶媒を含む第１のポリマー組成物を、容器の入口に導入するステップと、第１のポリマー組成物を容器内で真空に曝して、溶媒の少なくとも一部が第１のポリマー組成物から除去されるようにかつ第１のポリマー組成物の温度が低下するようにし、その結果、半結晶質ポリマーを含みかつ第１のポリマー組成物よりも低い溶媒含量および低い温度を有する第２のポリマー組成物を得るステップとを含む、半結晶質ポリマーをペレット化するための方法に関する。
【００１０】
そのような方法では、第１のポリマー組成物中の溶媒の最適な量は、一般に、脱揮発機内のポリマー融解物の所望の温度変化に依存することになり、当業者が容易に決定することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１のポリマー組成物は、約１重量％〜約５０重量％の溶媒、または約５重量％〜約４５重量％の溶媒、または約１０重量％〜約４０重量％の溶媒を含んでいてもよい。第１のポリマー組成物中の溶媒の量は、第１のポリマー組成物中の残留熱を使用して、脱揮発機内で溶媒の本質的に完全な蒸発が実現されるように、範囲内で指定することができる。本発明の、ある実施形態では、脱揮発機内で溶媒を蒸発させた後、第２のポリマー組成物は、無視できるほどの量の残留溶媒を含む。本明細書で使用される「無視できるほどの量」は、第２のポリマー組成物が、約５重量％未満の残留溶媒を含むことを意味する。好ましくは、第２のポリマー組成物は、約２重量％未満、または約１重量％未満、または約５０００ｐｐｍ未満、または約２０００ｐｐｍ未満、または約１０００ｐｐｍ未満、または約５００ｐｐｍ未満、または約３００ｐｐｍ未満、または約１００ｐｐｍ未満、または約５０ｐｐｍ未満、または約３０ｐｐｍ未満、または約１０ｐｐｍ未満の残留溶媒を含む。使用される溶媒の量と溶媒のタイプとの両方は、所望の程度の溶媒除去が、脱揮発機内でのポリマーの滞留時間内で実現できるように選択されてもよい。考慮事項には、限定するものではないが、脱揮発機の条件下での溶媒の蒸気圧、溶媒の気化の潜熱、脱揮発機内の温度、および脱揮発機内の真空レベルを含めてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の１つまたは複数の実施形態では、第１のポリマー組成物で使用される溶媒の量は、容器内にある間の溶媒の気化の潜熱に関連した冷却に起因して、第２のポリマー組成物が、脱揮発容器の出口で所定温度に到達する（Ｔｆ）ようなものである。例えば、溶媒の量は、関係式
Ｘ＝１００×Ｃｐ（Ｔ1−Ｔｆ）／ΔＨvap
（式中、Ｘは第１のポリマー１００部当たりの溶媒の部数であり、Ｔ1は第１のポリマー組成物の初期温度（単位：℃）であり、Ｔｆは脱揮発容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（単位：℃）であり、Ｃｐは温度Ｔ1とＴｆとの間での第２のポリマー組成物の平均熱容量（単位：Ｊ／℃）であり、ΔＨvapは温度Ｔ1とＴｆとの間での溶媒の気化熱（単位：Ｊ／ｇ）である。）
に従い決定することができる。脱揮発機の外壁または撹拌子シャフトからの熱伝達により補助冷却が行われる場合、溶媒の量は、それに応じて調節することができる。
【００１２】
脱揮発機の入口および出口での第２のポリマー組成物の所望の温度（それぞれＴ1およびＴｆ）は、第２のポリマー組成物の粘度が所望の範囲内で維持されるように選択することができる。組成物の粘度は温度と共に変化し、典型的には、より低い温度はより高い粘度をもたらす。本発明の１つまたは複数の実施形態では、Ｔ1は、脱揮発機の入口または入口付近での第１のポリマー組成物（半結晶質ポリマーおよび溶媒を含む。）の粘度が約５０〜約２０，０００ｃＰになるように、かつ脱揮発機の出口または出口付近での第２のポリマー組成物の粘度が約２０，０００〜約１００，０００ｃＰになるように選択される。同じまたはその他の実施形態では、脱揮発機の入口での第１のポリマー組成物の粘度は、約１０〜約２０，０００ｃＰ、または約１００〜約１５，０００ｃＰ、または約１００〜約１０，０００ｃＰ、または約１００〜約７，５００ｃＰ、または約１００〜約５，０００ｃＰ、または約１００〜約４，０００ｃＰ、または約１００〜約３，０００ｃＰ、または約１００〜約２，０００ｃＰ、または約１００〜約１，５００ｃＰ、または約１００〜約１，０００ｃＰであり、脱揮発機の出口での第２のポリマー組成物の粘度は、約５，０００〜約５００，０００ｃＰ、または約７，５００〜約３００，０００ｃＰ、または約１０，０００〜約２００，０００ｃＰ、または約２０，０００〜約１００，０００ｃＰ、または約２５，０００〜約９０，０００ｃＰ、または約３０，０００〜約８０，０００ｃＰである。
【００１３】
本明細書に記述される方法では、脱揮発容器の出口での第２のポリマー組成物の最適な温度（Ｔｆ）は、半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）に関係付けることもでき、この場合、全ての温度は摂氏度を単位とする。本発明の１つまたは複数の実施形態では、所望のＴｆは、ＴｆとＴｃ１との間の関係が式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足するように決定されることになる。ＴｆとＴｃ１との間の関係は、さらに、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋１０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋５を満足することができる。同じまたはその他の実施形態では、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−２５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋１０を満足することができる。あるいは、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０を満足することができる。さらにＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０、またはＴｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０を満足することができる。
【００１４】
本明細書に記述される方法では、脱揮発容器の出口での第２のポリマー組成物の最適な温度（Ｔｆ）は、半結晶質ポリマーの第２の結晶化温度（Ｔｃ２）に関係付けることもでき、この場合、全ての温度は摂氏度を単位とする。本発明の１つまたは複数の実施形態では、所望のＴｆは、ＴｆとＴｃ２との間の関係が式：Ｔｆ≦Ｔｃ２＋１００を満足するように決定されることになる。ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｆ≦Ｔｃ２＋９０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋８５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋８０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋７５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋７０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋６５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋２０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋１０をさらに満足することができる。同じまたはその他の実施形態では、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋９０、またはＴｃ２−２５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋８０、またはＴｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋７０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０を満足することができる。あるいは、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋９０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋８０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋７０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０を満足することができる。さらに、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋９０、またはＴｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋８０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋７０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２−５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０を満足することができる。
【００１５】
本方法はさらに、第２のポリマー組成物を容器の出口から排出するステップと、第２のポリマー組成物を、押出し機およびペレット化ダイを含むペレタイザーに供給するステップと、ペレット化されたポリマー生成物をペレタイザーから排出するステップとを含む。いくつかの実施形態では、ペレタイザーは、以下に詳述されかつ図２に示されるタイプおよび動作の水中ペレタイザーである。ある実施形態では、ペレタイザーのペレット化ダイは、最適なペレット化を行うためにポリマー融解物の融解温度（したがって粘度）が維持されるよう加熱されまたは冷却されてもよい。
【００１６】
本明細書に記述される方法では、ペレット化ダイの出口での第２のポリマー組成物の最適な温度（Ｔｄ）は、半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）に関係付けることもでき、この場合、全ての温度は摂氏度を単位とする。本発明の１つまたは複数の実施形態では、所望のＴｄは、ＴｄとＴｃ１との間の関係が式：Ｔｃ１−６０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋６０を満足するように決定されることになる。ＴｄとＴｃ１との間の関係は、さらに、式：Ｔｃ１−５０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１−４０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１−３５≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１−３０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−２５≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−２０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋１０、またはＴｃ１−５≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋５を満足することができる。
【００１７】
１つまたは複数の実施形態では、脱揮発容器はさらに、少なくとも１つの真空ポートおよび少なくとも１つの撹拌子シャフトポートを含んでいてもよく、撹拌子シャフトは、少なくとも１つの撹拌子シャフトポート、撹拌子シャフトを封止するための各撹拌子シャフトポートに関連付けられた(associated with)撹拌子シャフト封止材、および撹拌子シャフトを回転させるために容器の外側に配置された(located)少なくとも１つのモーターを通過する。これらの実施形態のいくつかにおいて、撹拌子シャフトは、容器の外側にある外側部分と容器内に延びる内側部分とを有していてもよく、撹拌子シャフトの内側部分は、パドルまたはブレードなどのかき混ぜ手段を含んでいる。１つまたは複数の実施形態では、容器の壁もしくは撹拌子シャフトまたはその両方は、容器内でポリマーのさらなる冷却を行うように、冷却されてもよい（冷蔵液体を循環させることによるなど）。
【００１８】
いくつかの実施形態では、本発明はさらに、入口および出口を有する脱揮発機を用意するステップと、半結晶質ポリマーおよび溶媒を含むポリマー組成物を脱揮発機の入口に提供するステップと、ポリマー組成物を脱揮発機に通して入口から出口に搬送するステップと、ポリマー組成物を脱揮発機の出口から取り出すステップと、組成物をペレット化するステップとを含む、半結晶質ポリマーをペレット化するための方法に関する。ある実施形態では、組成物は、水中ペレタイザーを使用してペレット化されてもよい。本方法はさらに、蒸発によって溶媒の少なくとも一部をポリマー組成物から除去されるように、したがって脱揮発機の出口でのポリマー組成物の温度が脱揮発機の入口でのポリマー組成物の温度よりも低くなるように、真空を生成するステップを含んでいてもよい。他の実施形態では、容器の出口でのポリマー組成物の温度（Ｔｆ）は、容器の入口でのポリマー組成物の温度（Ｔ1）よりも少なくとも約５℃、または少なくとも約１０℃、または少なくとも約１５℃、または少なくとも約２０℃、または少なくとも約２５℃、または少なくとも約３０℃低くてもよい。
【００１９】
同じまたはその他の実施形態では、脱揮発機から取り出されたポリマー組成物は約１重量％以下の溶媒を含み、容器の出口でのポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係は、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足する。ＴｆとＴｃ１との間の関係は、さらに、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋１０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋５を満足することができる。同じまたはその他の実施形態では、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−２５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋１０を満足することができる。あるいは、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０を満足することができる。さらに、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０、またはＴｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０を満足することができる。
【００２０】
同じまたはその他の実施形態では、脱揮発機から取り出されたポリマー組成物は約１重量％以下の溶媒を含み、容器の出口でのポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と半結晶質ポリマーの第２の結晶化温度（Ｔｃ２）との間の関係は、式：Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０を満足する。ＴｆとＴｃ２との間の関係は、さらに、式：Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋３５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋２０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋１５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋１０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋５を満足することができる。同じまたはその他の実施形態では、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｃ２−２５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋１５、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋１０を満足することができる。あるいは、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３５、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２０を満足することができる。さらに、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３５、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｃ２−５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２０を満足することができる。
【００２１】
１つまたは複数の実施形態では、本発明はさらに、ポリマー組成物をペレット化するための１つまたは複数のシステムに関する。システムは、脱揮発容器であってこの容器に第１のポリマー組成物を導入するためのポリマー入口および第２のポリマー組成物を排出するためのポリマー出口を有する脱揮発容器と、第２のポリマー組成物が形成されるように第１のポリマー組成物から溶媒を除去するための溶媒出口を有する容器内の脱揮発領域と、容器の内容物をかき混ぜるために容器を長手方向に通過する撹拌子シャフトと、撹拌子シャフトを回転させるために容器の外側に配置されたモーターと、容器から出て行くときに第２のポリマー組成物をペレット化するためのペレタイザーとを含む。１つまたは複数の実施形態では、溶媒出口は、単一の溶媒出口でも多数の溶媒出口でもよく、各出口は真空ポートであってもよい。同じまたはその他の実施形態では、システムはさらに、容器のポリマー出口とペレタイザーとの間に配置されたポリマー排出スクリューを含んでいてもよい。１つまたは複数の実施形態では、ペレタイザーは水中ペレタイザーであってもよい。
【００２２】
そのようなシステムでは、第１のポリマー組成物中の溶媒の最適な量は、一般に、脱揮発機内のポリマー融解物の所望の温度変化に依存することになり、前述のように当業者が決定することができる。例えば、第１のポリマー組成物は、約１重量％〜約５０重量％の溶媒、または約５重量％〜約４５重量％の溶媒、または約１０重量％〜約４０重量％の溶媒を含んでいてもよい。脱揮発機内での溶媒の蒸発後、第２のポリマー組成物は、一般に、上記にて定義されたように無視できるほどの量の残留溶媒を含む。例えば、第２のポリマー組成物は、約５重量％未満、または約２重量％未満、または約１重量％未満、または約５０００ｐｐｍ未満、または約２０００ｐｐｍ未満、または約１０００ｐｐｍ未満、または約５００ｐｐｍ未満、または約３００ｐｐｍ未満、または約１００ｐｐｍ未満、または約５０ｐｐｍ未満、または約３０ｐｐｍ未満、または約１０ｐｐｍ未満の残留溶媒を含む。容器の出口での第２のポリマー組成物の温度は、容器の入口での第１のポリマー組成物の温度よりも低く、容器の脱揮発領域内の条件は、蒸発による第１のポリマー組成物からの溶媒の少なくとも一部の除去を容易にするために、真空が維持されるような条件である。他の実施形態では、容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）は、容器の入口での第１のポリマー組成物の温度（Ｔ1）よりも少なくとも約５℃、または少なくとも約１０℃、または少なくとも約１５℃、または少なくとも約２０℃、または少なくとも約２５℃、または少なくとも約３０℃低くてもよい。
【００２３】
本発明によるシステムの、同じまたはその他の実施形態では、容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ２）との間の関係は、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足する。ＴｆとＴｃ１との間の関係は、さらに、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋１０、またはＴｆ≦Ｔｃ１＋５を満足することができる。同じまたはその他の実施形態では、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ１−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−２５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋１５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋１０を満足することができる。あるいは、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０を満足することができる。さらに、ＴｆとＴｃ１との間の関係は、式：Ｔｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０、またはＴｃ１−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋５０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋４０、またはＴｃ１−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３５、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋３０、またはＴｃ１−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２５、またはＴｃ１−５≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋２０を満足することができる。
【００２４】
本発明によるシステムの、同じまたはその他の実施形態では、容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と半結晶質ポリマーの結晶化温度（Ｔｃ２）との間の関係は、式：Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０を満足する。ＴｆとＴｃ２との間の関係は、さらに、式：Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋３５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋２０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋１５、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋１０、またはＴｆ≦Ｔｃ２＋５を満足することができる。同じまたはその他の実施形態では、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｃ２−２５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋１５、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋１０を満足することができる。あるいは、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３５、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｃ２≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２０を満足することができる。さらに、ＴｆとＴｃ２との間の関係は、式：Ｔｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋６０、またはＴｃ２−２０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋５０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋４０、またはＴｃ２−１５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３５、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋３０、またはＴｃ２−１０≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２５、またはＴｃ２−５≦Ｔｆ≦Ｔｃ２＋２０を満足することができる。
【００２５】
半結晶質ポリマー
本発明での使用に適切なポリマーは、（ポリマーの温度が変化するにつれて、ポリマーの粘度がゆっくり変化するように）比較的低い分子量および比較的広い融解曲線を有する半結晶質ポリマーである。本明細書で使用される「ポリマー」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどと、それらのアロイおよびブレンドを含むが、これらに限定するものではない。さらに、本明細書で使用される「コポリマー」という用語は、その他のモノマーを有していてもよい２種以上のモノマーを有するポリマーを含むことを意味し、インターポリマー、ターポリマーなどを挙げることができる。本明細書で使用される「ポリマー」という用語は、インパクト、ブロック、グラフト、ランダム、および交互コポリマーも含む。「ポリマー」という用語はさらに、他に特に示さない限り、全ての可能性ある幾何学的構成を含むものとする。そのような構成は、イソタクチック、シンジオタクチック、およびランダム対称を含んでいてもよい。本明細書で使用される「ブレンド」という用語は、２種以上のポリマーの混合物を指す。
【００２６】
本明細書で使用される「モノマー」または「コモノマー」という用語は、ポリマーを形成するのに使用されるモノマー、即ち重合前の形をした未反応の化合物を指すことができ、また、本明細書では「［モノマー］誘導単位」とも呼ばれる、ポリマーに組み込まれた後のモノマーであって、重合反応により典型的には重合反応前の場合よりも少ない水素原子を有するものを指すこともできる。種々のモノマーについて、プロピレンモノマー、エチレンモノマー、およびジエンモノマーも含めて本明細書で論じる。
本明細書で使用される「ポリプロピレン」は、プロピレンのホモポリマーおよびコポリマー、またはそれらの混合物を含む。１つまたは複数の追加のモノマーと重合した１つまたは複数のプロピレンモノマーを含む生成物は、ランダムコポリマー（ＲＣＰ）またはインパクトコポリマー（ＩＣＰ）としてより一般に公知と考えられる。インパクトコポリマーは、異相コポリマーとしても当技術分野で公知である。本明細書で使用される「プロピレンベース」は、プロピレンを単独でまたは１つまたは複数のコモノマーと組み合わせて含む任意のポリマーであってプロピレンが主成分である（即ち、５０重量％超のプロピレン）ポリマーを含むことを意味する。
【００２７】
本発明の、ある実施形態では、半結晶質ポリマーが、プロピレンと、Ｃ2および／またはＣ4-12α−オレフィンから選択された１種または複数のコモノマー約５重量％〜約３０重量％とを含む、１種または複数のプロピレンベースポリマーを含んでいてもよい。１つまたは複数の実施形態では、α−オレフィンコモノマー単位は、エチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、オクテン、またはデセンから誘導されてもよい。以下に記述される実施形態は、α−オレフィンコモノマーとしてエチレンおよびヘキセンに関して論じるが、実施形態は、その他のα−オレフィンコモノマーとのその他のコポリマーに等しく適用可能である。これに関し、コポリマーは単に、α−オレフィンとしてのエチレンまたはヘキセンに関してはプロピレンベースポリマーと呼ぶことができる。
【００２８】
１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、少なくとも約５重量％、少なくとも約６重量％、少なくとも約７重量％、または少なくとも約８重量％、または少なくとも約１０重量％、または少なくとも約１２重量％のエチレン由来またはヘキセン由来単位を含んでいてもよい。それらまたはその他の実施形態では、コポリマーは、約３０重量％まで、または約２５重量％まで、または約２２重量％まで、または約２０重量％まで、または約１９重量％まで、または約１８重量％まで、または約１７重量％までのエチレン由来またはヘキセン由来単位を含んでいてもよく、この重量パーセンテージは、プロピレン由来およびα−オレフィン由来単位の全重量に対するものである。別の言い方をすれば、プロピレンベースポリマーは、少なくとも約７０重量％、または少なくとも約７５重量％、または少なくとも約８０重量％、または少なくとも約８１重量％のプロピレン由来単位、または少なくとも約８２重量％のプロピレン由来単位、または少なくとも約８３重量％のプロピレン由来単位を含んでいてもよく；これらまたはその他の実施形態では、コポリマーは、約９５重量％まで、または約９４重量％まで、または約９３重量％まで、または約９２重量％まで、または約９０重量％まで、または約８８重量％までのプロピレン由来単位を含んでいてもよく、この重量パーセンテージは、プロピレン由来およびα−オレフィン由来単位の全重量に対するものである。ある実施形態では、プロピレンベースポリマーは、約５重量％〜約２５重量％のエチレン由来もしくはヘキセン由来単位、または約８重量％〜約２０重量％のエチレン由来もしくはヘキセン由来単位、または約１２重量％〜約１８重量％のエチレン由来もしくはヘキセン由来単位を含んでいてもよい。
【００２９】
１つまたは複数の実施形態の半結晶質ポリマーは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により決定することができる融点（Ｔｍ）によって、特徴付けられる。本明細書の目的では、最高温度ピークの最大値がポリマーの融点と見なされる。この文脈における「ピーク」は、正から負への、ＤＳＣ曲線（熱流対温度）の全体的な勾配の変化と定義され、基準線のシフトなしに最大値が形成され、ここではＤＳＣ曲線は、吸熱反応が正のピークで示されるようにプロットされる。
【００３０】
１つまたは複数の実施形態では、（ＤＳＣにより決定される）半結晶質ポリマーのＴｍは約１１５℃未満、または約１１０℃未満、または約１００℃未満、または約９０℃未満である。同じまたはその他の実施形態では、半結晶質ポリマーのＴｍが約２５℃より高く、または約３０℃より高く、または約３５℃より高く、または約４０℃より高い。
１つまたは複数の実施形態では、（粘度曲線により決定される）半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）は、約１００℃未満、または約９０℃未満、または約８０℃未満、または約７０℃未満、または約６０℃未満、または約５０℃未満、または約４０℃未満、または約３０℃未満、または約２０℃未満、または約１０℃未満である。同じまたはその他の実施形態では、半結晶質ポリマーのＴｃ１は、約０℃より高く、または約５℃より高く、または約１０℃より高く、または約１５℃より高く、または約２０℃より高い。
【００３１】
その他の実施形態では、半結晶質ポリマーのＴｃ１下限は、０℃、５℃、１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、および７０℃であってもよく、Ｔｃ１上限温度は、１００℃、９０℃、８０℃、７０℃、６０℃、５０℃、４０℃、３０℃、２５℃、および２０℃であってもよく、任意の下限から任意の上限までの範囲が考えられる。
【００３２】
１つまたは複数の実施形態では、（ＤＳＣにより決定される）半結晶質ポリマーの第２の結晶化温度（Ｔｃ２）は、約１００℃未満、または約９０℃未満、または約８０℃未満、または約７０℃未満、または約６０℃未満、または約５０℃未満、または約４０℃未満、または約３０℃未満、または約２０℃未満、または約１０℃未満である。同じまたはその他の実施形態では、半結晶質ポリマーのＴｃ２は、約０℃より高く、または約５℃より高く、または約１０℃より高く、または約１５℃より高く、または約２０℃より高い。
【００３３】
その他の実施形態では、半結晶質ポリマーのＴｃ２下限は、０℃、５℃、１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、および７０℃であってもよく、Ｔｃ２上限温度は、１００℃、９０℃、８０℃、７０℃、６０℃、５０℃、４０℃、３０℃、２５℃、および２０℃であってもよく、任意の下限から任意の上限までの範囲が考えられる。
【００３４】
１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、ＤＳＣにより決定されるように、その融解熱（Ｈｆ）により特徴付けることができる。１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、少なくとも約０．５Ｊ／ｇ、または少なくとも約１．０Ｊ／ｇ、または少なくとも約１．５Ｊ／ｇ、または少なくとも約３．０Ｊ／ｇ、または少なくとも約４．０Ｊ／ｇ、または少なくとも約５．０Ｊ／ｇ、または少なくとも約６．０Ｊ／ｇ、または少なくとも約７．０Ｊ／ｇのＨｆを有していてもよい。これらのまたはその他の実施形態では、半結晶質ポリマーは、約８０Ｊ／ｇ未満、または約７５Ｊ／ｇ未満、または約７０Ｊ／ｇ未満、または約６０Ｊ／ｇ未満、または約５０Ｊ／ｇ未満、または約４５Ｊ／ｇ未満のＨｆにより特徴付けることができる。
【００３５】
その他の実施形態では、半結晶質ポリマーの融解熱（Ｈｆ）下限は、１．０Ｊ／ｇ、２．０Ｊ／ｇ、３．０Ｊ／ｇ、４．０Ｊ／ｇ、５．０Ｊ／ｇ、１０．０Ｊ／ｇ、１５．０Ｊ／ｇ、２０．０Ｊ／ｇ、２５．０Ｊ／ｇ、および３０．０Ｊ／ｇであってもよく、上限Ｈｆは、７０．０Ｊ／ｇ、６０．０Ｊ／ｇ、５０．０Ｊ／ｇ、４５．０Ｊ／ｇ、４０．０Ｊ／ｇ、３５．０Ｊ／ｇ、３０．０Ｊ／ｇ、２５．０Ｊ／ｇ、２０．０Ｊ／ｇ、１５．０Ｊ／ｇ、および１０．０Ｊ／ｇであってもよく、任意の下限から任意の上限までの範囲が考えられる。
【００３６】
本明細書で使用するのに適切なポリマーは、一般に比較的低い結晶化度を有することを意味する「半結晶質」と言える。本明細書で広く使用される「結晶質」という用語は、高度な分子間および分子内秩序の両方を保有し、かつ好ましくは１１０℃超で、より好ましくは１１５℃超で、最も好ましくは１３０℃超で融解するポリマーを特徴付ける。高い分子間および分子内秩序を保有するポリマーは、「高」レベルの結晶化度を有すると言え、一方、低い分子間および分子内秩序を保有するポリマーは、「低」レベルの結晶化度を有すると言える。ポリマーの結晶化度は、定量的に、例えば結晶化度％で、通常はいくつかの参照またはベンチマーク結晶化度に対して表すことができる。本明細書で使用される結晶化度は、イソタクチックポリプロピレンホモポリマーに関して測定される。好ましくは、融解熱を使用して結晶化度が決定される。したがって、例えば、高度結晶質ポリプロピレンホモポリマーの融解熱が１９０Ｊ／ｇとすると、９５Ｊ／ｇの融解熱を有する半結晶質プロピレンコポリマーは、５０％の結晶化度を有することになる。本明細書で使用される「結晶化可能な」という用語は、非変形状態では主に非晶質であるが延伸またはアニールにより結晶質になるポリマーまたは配列を指す。したがって、ある特定の実施形態では、半結晶質ポリマーは結晶化可能であってもよい。本発明の特定の実施形態で使用される半結晶質ポリマーは、好ましくは、イソタクチックポリプロピレンの結晶化度について２％〜６５％の結晶化度を有する。他の実施形態では、半結晶質ポリマーは、イソタクチックポリプロピレンの結晶化度について約３％〜約４０％、または約４％〜約３０％、または約５％〜約２５％の結晶化度を有していてもよい。
【００３７】
半結晶質ポリマーは、13Ｃ  ＮＭＲにより測定した場合、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９２％以上、９５％以上、または９７％以上の、３つのプロピレン単位のトライアッドタクティシティを有していてもよい。１つまたは複数の実施形態では、トライアッドタクティシティは、約７５％〜約９９％、または約８０％〜約９９％、または約８５％〜約９９％、または約９０％〜約９９％、または約９０％〜約９７％、または約８０％〜約９７％に及んでもよい。トライアッドタクティシティは、米国特許出願公開第２００４／０２３６０４２号に記載される方法により決定される。
【００３８】
半結晶質ポリマーは、４または６の下限から８または１０または１２の上限に及ぶタクティシティ指数ｍ／ｒを有していてもよい。「ｍ／ｒ」として本明細書に表されるタクティシティ指数は、13Ｃ核磁気共鳴（「ＮＭＲ」）により決定される。タクティシティ指数ｍ／ｒは、参照により本明細書に組み込まれるH.N.Cheng, 17 MACROMOLECULES 1950 (1984)に定義されるように計算される。「ｍ」または「ｒ」という表示は、隣接プロピレン基対の立体化学性について記述し、「ｍ」はメソを指し「ｒ」はラセミ体を指す。ｍ／ｒ比１．０は、一般にシンジオタクチックポリマーについて記述し、ｍ／ｒ比２．０はアタクチック材料である。イソタクチック材料は理論的に、無限大に近い比を有していてもよく、多くの副生成物であるアタクチックポリマーは、５０よりも高い比をもたらすように十分なイソタクチック含量を有する。
【００３９】
１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２試験方法により測定した場合に、室温で、約０．８５ｇ／ｃｍ3〜約０．９２ｇ／ｃｍ3、または約０．８６ｇ／ｃｍ3〜約０．９０ｇ／ｃｍ3、または約０．８６ｇ／ｃｍ3〜約０．８９ｇ／ｃｍ3の密度を有していてもよい。
１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、約５，０００〜約５００，０００ｇ／ｍｏｌ、または約７，５００〜約３００，０００ｇ／ｍｏｌ、または約１０，０００〜約２００，０００ｇ／ｍｏｌ、または約２５，０００〜約１７５，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有することができる。
【００４０】
分子量を決定するための技法は、米国特許第４，５４０，７５３号（Ｃｏｚｅｗｉｔｈ，ＪｕおよびＶｅｒｓｔｒａｔｅ）およびMacromolecules, 1988, Vol. 21, p. 3360 (Verstrate et al.)に見出すことができる。例えば、分子量は、示差屈折率検出機を備えたＷａｔｅｒｓ  １５０ゲル透過クロマトグラフを使用することによるサイズ排除クロマトグラフィ（ＳＥＣ）により決定され、ポリスチレン標準を使用して較正してもよい。
【００４１】
１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、１９０℃で測定しかつＡＳＴＭ  Ｄ−３２３６に従い決定した場合、約１００ｃＰ〜約１，０００，０００，０００ｃＰ、または約１，０００〜約１００，０００，０００ｃＰ、または約２，０００〜約１０，０００，０００ｃＰ、または約２，５００〜約７，５００，０００ｃＰ、または約３，０００〜約５，０００，０００ｃＰ、または約３，５００〜約３，０００，０００ｃＰ、または約４，０００〜約１，０００，０００ｃＰ、または約４，５００〜約７５０，０００ｃＰ、または約５，０００〜約５００，０００ｃＰ、または約５，５００〜約４５０，０００ｃＰ、または約６，０００〜約４００，０００ｃＰの粘度（ブルックフィールド粘度または融解粘度とも呼ばれる）を有していてもよい。
１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、１９０℃でのその粘度により特徴付けることができる。１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーは、少なくとも約１００ｃＰ（センチポアズ）、または少なくとも約５００ｃＰ、または少なくとも約１，０００ｃＰ、または少なくとも約１，５００ｃＰ、または少なくとも約２，０００ｃＰ、または少なくとも約３，０００ｃＰ、または少なくとも約４，０００ｃＰ、または少なくとも約５，０００ｃＰの粘度を有していてもよい。これらのまたはその他の実施形態では、半結晶質ポリマーは、約１００，０００ｃＰ未満、または約７５，０００ｃＰ未満、または約５０，０００ｃＰ未満、または約２５，０００ｃＰ未満、または約２０，０００ｃＰ未満、または約１５，０００ｃＰ未満、または約１０，０００ｃＰ未満、または約５，０００ｃＰ未満の、１９０℃での粘度により特徴付けることができる。
【００４２】
その他の実施形態では、半結晶質ポリマーの１９０℃での下限粘度は、１００ｃＰ、１，０００ｃＰ、１，５００ｃＰ、２，０００ｃＰ、３，０００ｃＰ、４，０００ｃＰ、および５，０００ｃＰとすることができ；上限Ｈｆは、１００，０００ｃＰ、７５，０００ｃＰ、５０，０００ｃＰ、２５，０００ｃＰ、２０，０００ｃＰ、１５，０００ｃＰ、１０，０００ｃＰ、および５，０００ｃＰであってもよく、任意の下限から任意の上限までの範囲が考えられる。
【００４３】
半結晶質ポリマーの調製
半結晶質ポリマーの重合は、０℃〜２００℃の温度で１秒〜１０時間にわたり、本明細書に記述される触媒系の存在下でモノマーを反応させることにより実施される。好ましくは、過剰なモノマーを希釈剤として使用する連続溶液プロセスまたはバルク重合プロセスなどの、均質条件が使用される。連続プロセスは、反応機内の濃度差を低減させかつ定常状態の重合条件を維持するために、何らかの形のかき混ぜ処理を使用してもよい。重合反応の熱は、好ましくは、重合供給材を冷却しかつ重合するまで重合を加熱させることにより除去されるが、内部冷却システムを使用してもよい。
本明細書に記述される半結晶質ポリマーの調製に適切な例示的な方法のさらなる記述は、米国実務のために参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，８８１，８００号に見出すことができる。
【００４４】
半結晶質ポリマーのトライアッドタクティシティおよびタクティシティ指数は、プロピレンの配置の立体規則性に影響を及ぼす触媒と、立体規則性を温度上昇によって低減させることができる重合温度と、より長いプロピレン由来配列のレベルを低減させる傾向があるコモノマーのタイプおよび量によって、制御することができる。
【００４５】
多すぎるコモノマーは、立体規則性プロピレン由来配列の結晶化によって得られた結晶化度を、材料の強度が失われる点まで低減させることになり、少なすぎると、材料は結晶質になりすぎることになる。ポリマーのコモノマー含量および配列分布は、当業者に周知の方法により、13Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）を使用して測定することができる。個別の分子量範囲のコモノマー含量は、WheelerおよびWillis, Applied Spectroscopy, 1993, Vol. 47, pp. 1128-1130に記載されるように、ＧＰＣによるサンプルと併せたフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）も含め、当業者に周知の方法を使用して測定することができる。７５重量％超のプロピレンを含有するプロピレンエチレンコポリマーの場合、そのようなポリマーのコモノマー含量（エチレン含量）は、下記の通り測定することができる：薄い均質な被膜を約１５０℃以上の温度で押圧し、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  ＰＥ  １７６０赤外分光光度計に載置する。６００ｃｍ-1〜４０００ｃｍ-1のサンプルのフルスペクトルを記録し、エチレンのモノマー重量パーセントを下記の方程式：エチレン重量％＝８２．５８５−１１１．９８７Ｘ＋３０．０４５Ｘ２（式中、Ｘは、１１５５ｃｍ-1でのピーク高さと、７２２ｃｍ-1または７３２ｃｍ-1でのどちらか高いほうのピーク高さとの比である。）に従い計算することができる。７５重量％以下のプロピレン含量を有するプロピレンエチレンコポリマーの場合、コモノマー（エチレン）含量は、ＷｈｅｅｌｅｒおよびＷｉｌｌｉｓに記載された手順を使用して測定することができる。
【００４６】
米国特許第６，５２５，１５７号を参照すると、その試験方法も、本明細書および特許請求の範囲で言及される様々な測定に完全に適用可能であり、ＧＰＣ測定、ＮＭＲによるエチレン含量の決定、およびＤＳＣ測定に関するさらなる詳細が含まれている。
触媒は、コモノマーおよび重合温度と組み合わせて立体規則性を制御することもできる。本明細書に記述される半結晶質ポリマーは、１つまたは複数の触媒系を使用して調製される。本明細書で使用される「触媒系」は、少なくとも、触媒前駆体とも呼ばれる遷移金属化合物と、活性剤とを含む。遷移金属化合物（触媒前駆体）と活性剤とを、開示された方法の、重合反応機の上流の溶液中でまたは重合反応機内で接触させることにより、触媒系の触媒活性成分（触媒）が得られる。任意の所与の遷移金属化合物または触媒前駆体は、様々な活性剤と共に触媒活性成分（触媒）をもたらすことができ、本発明の方法で展開可能な多岐にわたる触媒を提供する。本発明の触媒系は、少なくとも１種の遷移金属化合物と少なくとも１種の活性剤とを含む。しかし、現在開示されている触媒系は、１種または複数の活性剤と併せて複数の遷移金属化合物を含んでいてもよい。そのような触媒系は、不純物スカベンジャーを含んでもよい。これらの成分のそれぞれについて、以下にさらに詳述する。
【００４７】
本発明の１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーを生成するのに使用される触媒系は、メタロセン化合物を含む。いくつかの実施形態では、メタロセン化合物は、一般式（Ｉｎ1）Ｙ（Ｉｎ2）ＭＸ2（式中、Ｉｎ1およびＩｎ2は、Ｍに結合されＹで架橋された同一の置換または非置換インデニル基であり、Ｙは、Ｉｎ1をＩｎ2に接続する直接鎖中の原子の数が１〜８個でありかつ直接鎖がＣまたはＳｉを含む架橋基であり、Ｍは、３、４、５、または６族遷移金属である。）を有する架橋ビスインデニルメタロセンである。Ｉｎ1およびＩｎ2は、置換されても置換されなくてもよい。Ｉｎ1およびＩｎ2が１個または複数の置換基で置換される場合、置換基は、ハロゲン原子、Ｃ1−Ｃ10アルキル、Ｃ5−Ｃ15アリール、Ｃ6−Ｃ25アルキルアリール、およびＮ−またはＰ−含有アルキルまたはアリールからなる群から選択される。このタイプの例示的なメタロセン化合物には、μ−ジメチルシリルビス（インデニル）ハフニウムジメチルおよびμ−ジメチルシリルビス（インデニル）ジルコニウムジメチルが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００４８】
その他の実施形態では、メタロセン化合物は、一般式（Ｉｎ1）Ｙ（Ｉｎ2）ＭＸ2（式中、Ｉｎ1およびＩｎ2は、Ｍに結合されＹで架橋された同一の２，４−置換インデニル基であり、Ｙは、Ｉｎ1をＩｎ2に接続する直接鎖中の原子の数が１〜８個でありかつ直接鎖がＣまたはＳｉを含む架橋基であり、Ｍは、３、４、５、または６族遷移金属である。）を有する架橋ビスインデニルメタロセンであってもよい。Ｉｎ1およびＩｎ2は、メチル基により２位で、また、Ｃ5−Ｃ15アリール、Ｃ6−Ｃ25アルキルアリール、およびＮ−またはＰ−含有アルキルまたはアリールからなる群から選択された置換基により４位で置換される。このタイプの例示的なメタロセン化合物には、（μ−ジメチルシリル）ビス（２−メチル−４−（３，’５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）インデニル）ジルコニウムジメチル、（μ−ジメチルシリル）ビス（２−メチル−４−（３，’５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）インデニル）ハフニウムジメチル、（μ−ジメチルシリル）ビス（２−メチル−４−ナフチルインデニル）ジルコニウムジメチル、（μ−ジメチルシリル）ビス（２−メチル−４−ナフチルインデニル）ハフニウムジメチル、（μ−ジメチルシリル）ビス（２−メチル−４−（Ｎ−カルバジル）インデニル）ジルコニウムジメチル、および（μ−ジメチルシリル）ビス（２−メチル−４−（Ｎ−カルバジル）インデニル）ハフニウムジメチルが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００４９】
あるいは、本発明の１つまたは複数の実施形態では、メタロセン化合物は、米国特許第７，６０１，６６６号に開示された式の１つまたは複数に対応してもよい。そのようなメタロセン化合物には、ジメチルシリルビス（２−（メチル）−５，５，８，８−テトラメチル−５，６，７，８−テトラヒドロベンゾ（ｆ）インデニル）ハフニウムジメチル、ジフェニルシリルビス（２−（メチル）−５，５，８，８−テトラメチル−５，６，７，８−テトラヒドロベンゾ（ｆ）インデニル）ハフニウムジメチル、ジフェニルシリルビス（５，５，８，８−テトラメチル−５，６，７，８−テトラヒドロベンゾ（ｆ）インデニル）ハフニウムジメチル、ジフェニルシリルビス（２−（メチル）−５，５，８，８−テトラメチル−５，６，７，８−テトラヒドロベンゾ（ｆ）インデニル）ジルコニウムジクロライド、およびｃｙｃｌｏ−プロピルシリルビス（２−（メチル）−５，５，８，８−テトラメチル−５，６，７，８−テトラヒドロベンゾ（ｆ）インデニル）ハフニウムジメチルが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００５０】
本発明の１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーを生成するのに使用される触媒系の活性剤は、カチオン成分を含む。いくつかの実施形態では、カチオン成分は、式［Ｒ1Ｒ2Ｒ3ＡＨ］+（式中、Ａは窒素であり、Ｒ1およびＲ2は、一緒になって−（ＣＨ2）a−基（但し、ａは３、４、５、または６である。）であり、かつ窒素原子と一緒になって、隣接環炭素原子を介して１つまたは複数の芳香または複素芳香環が縮合されてもよい４、５、６、または７員非芳香環を形成し、Ｒ3は、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、もしくはＣ5アルキルまたはＮ−メチルピロリジニウムまたはＮ−メチルピペリジニウムである。）を有する。その他の実施形態では、カチオン成分は、式［ＲnＡＨ］+（式中、Ａは窒素であり、ｎは２または３であり、全てのＲは同一であり、例えばトリメチルアンモニウム、トリメチルアニリニウム、トリエチルアンモニウム、ジメチルアニリニウム、またはジメチルアンモニウムなどのＣ1−Ｃ3アルキル基である。）を有する。
【００５１】
本発明の１つまたは複数の実施形態では、半結晶質ポリマーの生成に使用される触媒系の活性剤は、アニオン成分［Ｙ］-を含む。いくつかの実施形態では、アニオン成分は、非配位アニオン（ＮＣＡ）であり、式［Ｂ（Ｒ4）4］-（式中、Ｒ4は、アリール基または置換アリール基であり、その１つまたは複数の置換基が同一または異なっており、かつアルキル、アリール、ハロゲン原子、ハロゲン化アリール、およびハロアルキルアリール基からなる群から選択される。）を有する。１つまたは複数の実施形態では、置換基は、過ハロゲン化アリール基または過フッ素化アリール基であり、パーフルオロフェニル、パーフルオロナフチル、およびパーフルオロビフェニルが含まれるがこれらに限定するものではない。
【００５２】
一緒になって、本明細書に記述される触媒系のカチオンおよびアニオン成分は、活性剤化合物を形成する。本発明の１つまたは複数の実施形態では、活性剤は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウム−テトラ（パーフルオロフェニル）ボレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウム−テトラ（パーフルオロナフチル）ボレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウム−テトラキス（パーフルオロビフェニル）ボレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウム−テトラキス（３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル）ボレート、トリフェニルカルベニウム−テトラ（パーフルオロフェニル）ボレート、トリフェニルカルベニウム−テトラ（パーフルオロナフチル）ボレート、トリフェニルカルベニウム−テトラキス（パーフルオロビフェニル）ボレート、またはトリフェニルカルベニウム−テトラキス（３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル）ボレートであってもよい。
前述のパラグラフで挙げたメタロセン化合物、カチオン活性剤成分、およびアニオン活性剤成分の任意の組合せから得られる任意の触媒系は、本明細書で明確に開示されたと見なすものとし、１つまたは複数のオレフィンモノマーの重合において本発明に従い使用することができる。また、２種の異なる活性剤の組合せを、同じまたは異なるメタロセンと共に使用することができる。
【００５３】
本発明の方法に適切な活性剤は、アロミノキサン（またはアルモキサン）およびアルミニウムアルキルも含む。理論に拘泥するものではないが、アルモキサンは、典型的には、環状化合物である一般式（Ｒx−Ａｌ−Ｏ）nまたは直鎖状化合物であるＲx（Ｒx−Ａｌ−Ｏ）nＡｌＲx2により表されるオリゴマーアルミニウム化合物と考えられる。最も一般的には、アルモキサンは、環状および直鎖状化合物の混合物と考えられる。アルモキサンの一般式において、Ｒxは独立してＣ1−Ｃ20アルキルラジカル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、およびこれらの異性体などであり、ｎは１〜５０の整数である。１つまたはその他の実施形態では、Ｒxはメチルであり、ｎは少なくとも４である。メチルアルモキサン（ＭＡＯ）、ならびに溶解度を改善するためにいくらかの高級アルキル基を含有する変性ＭＡＯ、エチルアルモキサン、およびｉｓｏ−ブチルアルモキサンなどは、本明細書に開示される方法に有用である。
【００５４】
さらに、本発明での使用に適切な触媒系は、上述の遷移金属化合物および活性剤に加え、追加の活性剤（共活性剤）および／またはスカベンジャーを含有していてもよい。共活性剤は、遷移金属錯体と反応することが可能な化合物であり、活性剤と組み合わせて使用される場合に活性触媒が形成されるようになる。共活性剤は、アルモキサンおよびアルミニウムアルキルを含む。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態では、スカベンジャーは、通常なら触媒と反応し触媒を失活させる任意の毒素の反応を「なくす」のに使用されてもよい。スカベンジャーとして有用な、典型的なアルミニウムまたはホウ素アルキル成分は、一般式ＲxＪＺ2（式中、Ｊはアルミニウムまたはホウ素であり、Ｒxは、Ｃ1−Ｃ20アルキルラジカル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、およびこれらの異性体であり、各Ｚは独立して、Ｒx、または異なる１価アニオンリガンド、例えばハロゲン（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）およびアルコキシド（ＯＲx）などである。）により表される。例示的なアルミニウムアルキルには、トリエチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニウム、二塩化エチルアルミニウム、トリ−ｉｓｏ−ブチルアルミニウム、トリ−ｎ−オクチルアルミニウム、トリ−ｎ−ヘキシルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、およびこれらの組合せが含まれる。例示的なホウ素アルキルには、トリエチルホウ素が含まれる。スカベンジャー化合物は、アルモキサン、およびメチルアルモキサンを含む変性アルモキサン、および変性メチルアルモキサンであってもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、半結晶質ポリマーの生成に使用される触媒系は、一般式（Ｉｎ1）Ｙ（Ｉｎ2）ＭＸ2（式中、Ｉｎ1およびＩｎ2は、Ｍに結合されＹで架橋された同一の置換または非置換インデニル基であり、Ｙは、Ｉｎ1をＩｎ2に接続する直接鎖中の原子の数が１〜８個でありかつ直接鎖がＣまたはＳｉを含む架橋基であり、Ｍは、３、４、５、または６族遷移金属である。）を有する架橋ビスインデニルメタロセンである遷移金属成分を含む。Ｉｎ1およびＩｎ2は、置換されても置換されなくてもよい。Ｉｎ1およびＩｎ2が１個または複数の置換基で置換される場合、置換基は、ハロゲン原子、Ｃ1−Ｃ10アルキル、Ｃ5−Ｃ15アリール、Ｃ6−Ｃ25アルキルアリール、およびＮ−またはＰ−含有アルキルまたはアリールからなる群から選択される。
【００５７】
溶媒
半結晶質ポリマーと混合され、脱揮発デバイスに送られた溶媒は、ポリマーの分解温度よりも低い温度に加熱しかつ／または溶媒／ポリマー混合物の圧力を下げることによって半結晶質ポリマー組成物から除去することが可能な、任意の非ポリマー種であってもよい。１つまたは複数の実施形態では、溶媒は、脂肪族または芳香族炭化水素流体であってもよい。
適切な好ましい不活性炭化水素流体の例は、例えば１〜５０個、好ましくは３〜２０個の炭素原子を含有する炭化水素を含む、容易に揮発する液体炭化水素である。好ましい例には、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、混合ブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、イソヘキサン、オクタン、その他の飽和Ｃ6−Ｃ8炭化水素、トルエン、ベンゼン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、キシレン、脱硫軽質バージンナフサ、および本発明の目的に適切であることが当業者に理解される任意のその他の炭化水素溶媒が含まれる。半結晶質ポリマーと組み合わせて使用される溶媒の最適な量は、一般に、脱揮発機内のポリマー融解物の所望の温度変化に依存することになり、当業者が容易に決定することができる。例えばポリマー組成物は、約１重量％〜約５０重量％の溶媒、または約５重量％〜約４５重量％の溶媒、または約１０重量％〜約４０重量％の溶媒、または約１０重量％〜約３５重量％の溶媒を含んでいてもよい。
【００５８】
脱揮発装置
脱揮発デバイスは、当技術分野で公知である。本明細書に記述される蒸発冷却を実現するためにポリマー融解物から溶媒を除去することが可能な任意のそのようなデバイスを、使用してもよい。それらのデバイスのいくつかについて、以下にさらに詳述する。
【００５９】
１つまたは複数の実施形態では、本発明での使用に適切な脱揮発デバイスは、一般に、ポリマー融解物用の入口と、ポリマー融解物用の出口と、揮発分を除去することができる真空ポートと、撹拌子シャフトが進入するための撹拌子シャフトポートとを有する真空チャンバーを含む。撹拌子シャフトは、少なくとも１つの撹拌子シャフトポートを通過し、真空チャンバー内を延び、パドルなどのかき混ぜ手段を運ぶ。撹拌子シャフト封止材は、撹拌子シャフトを封止するように各撹拌子シャフトポートに関連付けられ、各撹拌子シャフト封止材は、真空チャンバーの外側に外側部分を有する。脱揮発機は、シャフトを回転させるために真空チャンバーの外側に配置されたモーターを設けており、低酸素含量のガスまたは蒸気、例えば、窒素、ヘリウム、水蒸気または二酸化炭素で、撹拌子シャフト封止材の外側部分を覆うための手段を含む。
【００６０】
真空チャンバーへの入口および真空チャンバーからの出口は、濃縮ポリマー相が真空チャンバーに進入し、ポリマーが真空チャンバーから出て行くためのものである。かき混ぜ手段は、真空チャンバー内で濃縮ポリマー相をかき混ぜる。かき混ぜ手段は、当業者に公知の任意の従来のかき混ぜ装置を含む。例えばかき混ぜ手段は、１つまたは複数の、従来の円形または楕円形パドル、従来のブレード、従来の棒、またはこれらの組合せを含む。
脱揮発機は、ポリマーを出口に通すために、真空チャンバーからの出口に関連付けられたスクリューシャフトを含んでいてもよい。その場合、真空チャンバーは、スクリューシャフトが内部を通過してチャンバーに入る、スクリューシャフトポートも有することになり、スクリューシャフトポートは、真空チャンバーの外側に外側部分を有するスクリューシャフト封止材も含むことになる。好ましくは脱揮発機は、低酸素含量ガスでスクリューシャフト封止材の外側部分を覆うために、低酸素含量ガスが供給されるエンクロージャーなどの手段も含む。
撹拌子またはスクリューシャフト封止材の外側部分は、真空チャンバーの外側で大気に曝された撹拌子またはスクリューシャフト封止材の部分である。開示の第１の態様の脱揮発機の動作において、大気は、低酸素含量ガスの雰囲気である。
【００６１】
一実施形態では、脱揮発機真空チャンバーが２つの撹拌子シャフトポートを有し、撹拌子シャフトは、それら２つの撹拌子シャフトポートのそれぞれの内部を延びる。その実施形態において、撹拌子シャフトは、典型的にはチャンバーの始めから終わりまで延びる。別の実施形態では、真空チャンバーは、ただ１つの撹拌子シャフトポートを有し、撹拌子シャフトはチャンバー内を途中までしか延びない。低酸素含量ガスで各シャフト封止材の外側部分を覆うための任意の適切な手段は、封止材の外側部分に向かう不活性ガスの流れも含めて使用することができる。低酸素含量ガスで各シャフト封止材の外面を覆うための手段は、各シャフト封止材の周りのエンクロージャーであってもよく、エンクロージャーは、チャンバーの外側に取り付けられかつ低酸素含量ガスの供給が行われる。エンクロージャーは、任意の適切な方法で、真空チャンバーの外側に固定することができる。
【００６２】
脱揮発機の使用の際、各エンクロージャーは、低酸素含量ガスの正圧下で維持されてもよい。そのようにして、エンクロージャー内への空気の漏れが防止される。
各撹拌子シャフトモーターは、エンクロージャーの一部を形成するハウジングを含んでいてもよい。撹拌子シャフトは２つのモーターを有し、各モーターは撹拌子シャフトのそれぞれの端部に配置構成され、両方のモーターはハウジングを有して各ハウジングがエンクロージャーの一部を形成していてもよい。脱揮発機がスクリューシャフトを含む場合、スクリューシャフトはモーターにより駆動されることになり、モーターは、エンクロージャーの一部を形成するハウジングを含んでいてもよい。
【００６３】
典型的には、真空チャンバーは、略円筒状であり、円筒の軸が水平面にあるように水平であり、撹拌子シャフトも水平に延び、円筒の軸に一致していてもよい。
各シャフト封止材は、充填された封止材であってもよく、脱揮発機は、充填された封止材に潤滑油を注入するための、少なくとも１つの油注入ポンプを含んでいてもよい。脱揮発機は、油注入ポンプ用に少なくとも１つの潤滑油の貯蔵機を含んでいてもよい。貯蔵機には、食品仕様のＲｏｙａｌ  Ｐｕｒｐｌｅ（商標）油など、食品仕様の油を入れてもよい。
各封止材には、Ｋｅｖｌａｒ（商標）繊維（または、ポリパラ−フェニレンテレフタルアミド繊維）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、および黒鉛を含む充填材を充填してもよい。各封止材には、ＰＴＦＥを含浸させたＫｅｖｌａｒまたは黒鉛を含む充填材を充填してもよい。
【００６４】
提供された装置および方法は、任意の適切な低酸素含量ガスを使用する。好ましくは、低酸素含量ガスは、３重量％未満の酸素、好ましくは０．５重量％未満の酸素を有する。より好ましくは、低酸素含量ガスは、酸素を実質的に含まずまたは含まない（０．０重量％）。低酸素含量ガスは、ヘリウム、アルゴン、窒素、水蒸気、二酸化炭素、またはこれらの組合せなど、酸素を含有しない従来のガスを含む。好ましくは、低酸素含量ガスが窒素である。
【００６５】
真空チャンバーの内容積は、少なくとも２ｍ3、例えば少なくとも４ｍ3であってもよく、最大で１５ｍ3、例えば１１ｍ3であってもよい。真空チャンバーは、長さが少なくとも４ｍ、少なくとも６ｍであってもよく、かつ直径が少なくとも１ｍの、略円筒状であってもよい。
典型的には、真空脱揮発機は、１つまたは複数の真空ポートを介して真空チャンバーに真空を適用するための少なくとも１つのポンプを含み、またはこの少なくとも１つのポンプに接続される。
脱揮発機は、ポリマーを出口に通すために、真空チャンバーの出口に関連付けられたスクリューシャフトを含んでいてもよい。その場合、真空チャンバーは、スクリューシャフトが内部を通過してチャンバーに入る、スクリューシャフトポートも有することになり、スクリューシャフトポートは、真空チャンバーの外側に外側部分を有するスクリューシャフト封止材も含むことになる。好ましくは脱揮発機は、低酸素含量ガスでスクリューシャフト封止材の外側部分を覆うために、低酸素含量ガスが供給されるエンクロージャーなどの手段も含む。
【００６６】
図１は、本発明の方法およびシステムでの使用に適切な、例示的な脱揮発機１００の配置構成を示す。脱揮発機１００は、ポリマーおよび溶媒を含むポリマー組成物用の入口１０２と、ペレタイザー２００（図１には図示せず。）に流動するポリマー用の出口１０３と、ポンプを含む真空システムにコンジット（図示せず。）を介して接続された２つの真空ポート１０４および１０５とが設けられた、真空チャンバー１０１を含む。真空チャンバー１０１は、略円筒状であり、約２〜１０メートルの長さおよび１メートルを超える直径を有していてもよい。真空チャンバー１０１は、水平に載置され、各端部には撹拌子シャフトポート１０６、１０７が設けられる。撹拌子シャフト１０８は、撹拌子シャフトポート１０６、１０７内を水平に延び、円筒状真空チャンバー１０１の軸と同軸である。撹拌子シャフトポート１０６には、真空チャンバー１０１と撹拌子シャフト１０８との間を封止するための撹拌子シャフト封止材１０９が設けられる。撹拌子シャフトポート１０７には、類似の撹拌子シャフト封止材１１０が設けられる。撹拌子シャフト封止材１０９および１１０の機能は、真空チャンバー１０１の外の雰囲気が内部の真空チャンバー１０１に入り込むのを防止することである。真空脱揮発機１００はさらに、撹拌子シャフト１０８を駆動するために撹拌子シャフト１０８の両端に取り付けられた、２つの油圧モーター１１１、１１２を含む。それらのモーター１１１、１１２には、それぞれ個別の油圧駆動機１１３および１１４によって動力が与えられる。撹拌子シャフト１０８には、その長さに沿って、真空チャンバー１０１内でポリマーをかき混ぜるためのいくつかのパドル１１５が設けられる。
【００６７】
入口１０２から離れた真空チャンバー１０１の端部では、水平に載置されたスクリューシャフト１１６が、撹拌子シャフト１０８に直交して取り付けられる（図１では、スクリューシャフトは、明瞭にするために垂直方向で示される。）。スクリューシャフト１１６は、油圧駆動機１１４により動力が与えられる油圧モーター１１７によって駆動する。スクリューシャフト１１６の機能は、ポリマーを真空チャンバー１０１の外に出し、出口１０３を通して下流のペレタイザーに向かわせることである。スクリューシャフト１１６は、スクリューシャフト封止材１１９が設けられたスクリューシャフトポート１１８を通って真空チャンバーに進入する。
【００６８】
封止材１０９は、真空チャンバー１０１の外側に延びる部分１０９ａを有する。封止材１０９の外側部分１０９ａは、真空チャンバー１０１の端部からモーター１１１のハウジングまで延びる円筒状エンクロージャー１２０内に収容される。脱揮発機１００が動作する場合、エンクロージャー１２０には、窒素源（図示せず。）から窒素が供給されて、エンクロージャー１２０内の不活性雰囲気が維持され、それによって封止材１０９の外側部分１０９ａは不活性雰囲気で覆われる。そのようにして、封止材１０９のいかなる漏れも、大気からの空気ではなく、内部エンクロージャー１２０から真空チャンバー１０１の内部に窒素を引き込む。エンクロージャー１２０への窒素供給は、エンクロージャー１２０から流出する窒素のどのような突然の上昇も、封止材１０９での可能性ある漏れの兆候として検出されるように、モニター（図示せず。）によってモニターすることができる。同様にして、撹拌子シャフト封止材１１０は、真空チャンバー１０１の外に延びる部分を有し、この部分は窒素充填エンクロージャー１２１の内部に閉じ込められており、スクリューシャフト封止材１１９は、窒素充填エンクロージャー１２２内に閉じ込められた、真空チャンバー１０１の外に延びる部分を有する。エンクロージャー１２１および１２２は、それら自体の独立した窒素供給材（図示せず。）と、それらのエンクロージャーへの窒素の流動のどのような上昇も検出するための、それら自体の独立したモニターとを有する。
【００６９】
図１からわかるように、モーター１１１、１１２、および１１７は、それぞれエンクロージャー１２０、１２１、および１２２の一部を形成するハウジングを有する。
封止材１０９には、封止材１０９に潤滑油を送り込む専用の油注入ポンプ１２３が設けられ、それによって封止動作が改善され、封止パッキンの寿命が延びる。ポンプ１２３は、ストロークごとに封止材への油の正確な量を計量する空気駆動式プランジャーポンプであり、それによって確実に、過剰な油が封止材に注入されなくなる。油の流れは、食品用の包装材料を作製するのに使用することができるある特定のポリマーへの封止油の進入が制限されるよう、慎重に制御される。あるいは油は、潤滑油の貯蔵機に圧力を加える窒素供給材１２４で加圧されてもよく、それによって、指定された圧力で油は封止材１０９に押し遣られる。
同様にして、封止材１１０には、油ポンプ１２５と、関連付けられた空気供給材または窒素供給剤１２６とが設けられ、封止材１１９には、関連付けられた窒素供給材１２８を有する油ポンプ１２７が設けられる。
【００７０】
脱揮発機１００の動作中、半結晶質ポリマーおよび溶媒を含むポリマー組成物は、真空チャンバー１０１の入口１０２に流入する。真空チャンバーの内部では、ポリマー組成物が、例えば２０〜４５ｒｐｍの間の速度で回転することができる撹拌子シャフト１０８に固定されたパドル１１５によりかき混ぜられる。かき混ぜ処理によって、真空チャンバー１０１内でポリマーの新しい表面が連続的に露出し、揮発溶媒材料が、２つの真空ポート１０４、１０５を通って真空システム（図示せず。）に向かって引き出され、真空が、約２０ｍｍＨｇの圧力で真空チャンバー１０１内で維持される。ポリマーは、真空チャンバー１０１の長さに沿って流動し、スクリューシャフト１１６を回転させることにより真空チャンバー１０１の端部の外に押し出され、出口１０３を通って下流のペレタイザー２００に向かう。
【００７１】
本明細書で使用するのに適切な、脱揮発デバイスの動作に関する他の実施形態およびより詳細な記述は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第１２／９７２，１４０号に見出すことができる。適切な脱揮発デバイスは、例えばＬＩＳＴ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．から市販されている。
【００７２】
ペレタイザー
１つまたは複数の実施形態では、冷却されたポリマーを、脱揮発機から出て行くときにペレット化することができる。ポリマーのペレット化は、水中、加熱面、ストランド、ウォーターリング、またはその他の類似のペレタイザーによるものであってもよい。好ましくは水中ペレタイザーが使用されるが、当業者に公知のその他の同等なペレット化ユニットを使用してもよい。水中ペレット化に関する概略的な技法は、当業者に公知である。有用な水中ペレット化デバイスの例を、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる米国特許第７，０３３，１５２号；第７，２２６，５５３号；および第７，４７０，１１８号に見出すことができる。
１つまたは複数の実施形態では、冷却されたポリマーをペレット化するのに水中ペレタイザーを使用する。ポリマーは、ペレット化ダイ内を押し出されてストランドを形成する。次いでストランドを、水中ペレタイザーの冷却缶内でカッターブレードを回転させることにより切断する。水は、冷却缶内を連続的に流れることにより、ペレットをさらに冷却して凝固し、ペレットを水中ペレタイザーの冷却缶の外に運んでさらに加工する。
【００７３】
一実施形態では、ペレット化ダイは、ダイの穴が凍結するのを防止するために、当業者に公知の手段によって熱で調節される。
いくつかの実施形態では、水中ペレタイザーは、冷やした水を使用し、したがってペレットのさらに急速な冷却とペレットの最外層の凝固が可能になる。一実施形態では、水中ペレット化ユニットの水の温度は、約０℃〜２５℃の間であってもよい。好ましくは、水を冷やすシステムは、水中ペレタイザーの冷却缶（切断チャンバー）に進む水を、約５℃に冷却する。
一実施形態では、水中ペレタイザーユニットは、冷やした水のスラリー循環ループを有する。冷やした水は、ペレットが一まとめに粘着する傾向をなくすのを助け、押し出されたポリマーストランドを、より清浄に切断するのを可能にする。冷やした水のスラリー循環ループは、水中ペレタイザーから延び、ペレット−水スラリーをペレット乾燥ユニットに運び、次いで水を元の水中ペレタイザーに再循環する。
いくつかの実施形態では、冷やした水のスラリー循環ループにおけるペレットの滞留時間は、少なくとも１０秒、または少なくとも２０秒、または少なくとも３０秒、または少なくとも４０秒、または少なくとも５０秒、またはそれ以上である。新たなペレットは、ペレットが結晶化し硬化する十分な時間がなかった場合に架橋し凝集する傾向を有する可能性があるので、ペレットは、ペレット水ループにおいて十分な滞留時間を有することが好ましい。
【００７４】
同じまたはその他の実施形態では、冷やした水は、カッターブレードからペレットを取り除き、粗く集結しまたは凝集したペレットを捕捉し取り除くスクリーンに通してペレットを移送する。次いで水は、ペレットを脱水デバイスに通して遠心分離乾燥機または流動床に移送することにより、過剰な表面水分をペレットから除去することができる。次いでペレットを排出シュートに通して収集することができ、または、ペレットのコーティング、結晶化、もしくは所望の製品を実現するのに必要なさらなる冷却を含めた、追加の加工に進めることができる。
【００７５】
ペレット化ダイは、球、棒、スラット、または多角形に限定されない形状のペレットを作製するのに使用することができる。好ましくは、ほぼ球状のペレットが作製される。ペレットを容易に流動させることになるペレット形状が、好ましい。
ペレタイザーが動作する速度は、ダイプレートのサイズ、ダイのオリフィスの数、所望のペレットのサイズおよび形状に応じて選択される。ダイのオリフィスの数およびオリフィスの幾何形状は、ポリマー供給材の流量および融解物材料に合わせて必要に応じて選択され、そのような決定は、当業者の知識および能力の範囲内である。
粘着防止剤を、水中ペレット化冷却缶または冷やした水のスラリーループの水に添加してもよい。ペレットの水ループへの粘着防止剤の添加は、ペレットがループ内で一まとめに粘着するのを防止するのに有用である。
水の温度、カッターブレードの回転速度、およびペレット化ダイを通るポリマー融解物の流量は全て、適正なペレット幾何形状の生成に寄与する。さらに、ペレットの温度は、内部および外部の両方において、ペレットの形成ならびにペレットの乾燥にも影響を及ぼす。
ペレットがペレット−水スラリーループから出た後の、ペレットのポリマー材料の不完全な結晶化は、不十分なペレット幾何形状、ペレット変形、およびペレットを自由に流動させる能力の低減を、もたらす可能性がある。ペレットの結晶化度は、ペレットの滞留時間および温度の影響を受ける。さらに、ペレットの硬さは、滞留時間および温度により変化する。
【００７６】
図２は、本発明の方法およびシステムで使用するのに適切な、例示的なペレット化システムの配置構成を示す。冷却したポリマーは、出口１０３を通って脱揮発機から出て行き、水中ペレタイザー２００に移動する。ポリマー供給材は、水中ペレタイザー２００に進入する前に、切換え弁２０１内を移動してもよい。切換え弁２０１は、冷却／ペレット化加工ラインからのポリマー供給材を再循環させまたは装置からパージ／排出させるため、この供給材を逸らすのに使用することができる。これは、冷却／ペレット化加工ラインを清浄化するときに、特に役立てることができる。
水中ペレタイザー２００は、冷却されたポリマー供給材を切断してペレットを形成する。次いでペレットは、ペレット−水スラリー内を、水中ペレタイザー２００からコンジット２０２を通って捕捉スクリーン２０３に移動する。捕捉スクリーン２０３は、凝集ペレットを収集するのに使用することができる。次いでペレット−水スラリーは、コンジット２０４内を通って遠心分離乾燥機２０５に移動し、そこでペレットを水から分離し、乾燥する。代替の実施形態では、捕捉スクリーン２０３またはコンジット２０４がなく、ペレット−水スラリーは、直接水中ペレタイザー２００からコンジット２０２を通って遠心分離乾燥機２０５に直接移動する。
【００７７】
次いで乾燥したペレットは、遠心分離乾燥機２０５から、コンジット２０６を通って出て行き、さらなる加工に進むことができ、または収集され包装されることができる。次いで遠心分離乾燥機２０５でペレットから分離した水は、コンジット２０７を通って水貯蔵タンク２０８に移動することができ、元の水中ペレタイザー２００に再循環することができる。
水中ペレタイザー２００の水は、水貯蔵タンク２０８から供給される。水は、貯蔵タンク２０８からコンジット２０９を通って水冷却機２１０に流入する。次いで冷却された水は、コンジット２１１を通って水中ペレタイザー２００内に移動する。あるいは、水冷却機２１０がなく、水は直接、貯蔵タンク２０８からコンジット２０９を通って水中ペレタイザー２００に流入する。粘着防止添加剤を、コンジット２１２を通して水貯蔵タンク２０８の水に添加してもよい。
【００７８】
最初の結晶化温度（Ｔｃ１）は、ある温度範囲にわたって温度に対してプロットした複素粘度のｌｏｇ曲線（周波数１０ｒａｄ／秒の小振幅振動剪断（ＳＡＯＳ）で、窒素雰囲気中で２０％の歪み、直径２５ｍｍおよび厚さ１ｍｍのサンプルを必要とする平行板、ならびに冷却速度５℃／分で動作する、ＡＲＥＳ動的機械的分光計により測定されたもの）を使用して決定される。Ｔｃ１は、結晶化度の開始が生じる近似温度であり、Ｔｃ１はＴｃ２よりも大きいがＴｍ未満である。Ｔｃ１は、Ｔｍよりも低い温度であり、ここでは、勾配の最初の実質的で顕著な上昇は、ｌｏｇ（複素粘度）対温度曲線上で曲線の右から左に移動するときに生じる。Ｔｃ１は、曲線の線形回帰を使用する試行錯誤的手法により正確に指摘することができ、ここでは、正接近似ラインが勾配変化の片面ではＴｃ１からＴｃ１−５℃まで挿入され、勾配変化の他面ではＴｃ１からＴｃ１＋５℃まで挿入され、２つの近似ラインは、各近似ラインごとに最も可能性の高い決定係数（ｒ2）が実現されるよう、曲線上に位置決めされており、但しｒ2は、Everitt, B.S. (2002). Cambridge Dictionary of Statistics (2nd Edition)で定義されたものである。Ｔｃ１は、２つの近似ラインの交点として、特に区別される。Ｔｃ１を特定する例は、図３ａ（Ｔｃ１＝８７℃）、図３ｂ（Ｔｃ１＝４０℃）、および図３ｃ（Ｔｃ１＝５８℃）に見出すことができる。
【００７９】
融点とも呼ばれるピーク融点（Ｔｍ）、本明細書では第２の結晶化温度と呼ばれるピーク結晶化温度（Ｔｃ２）、ガラス転移温度（Ｔｇ）、融解熱（ΔＨｆまたはＨｆ）、および結晶化度％を、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３による下記の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）手順を使用して決定した。ＤＳＣデータは、ＴＡ機器モデルＱ１００機を使用して得られた。約５〜１０ｍｇの重さのサンプルを、アルミニウム気密サンプルパンに封止した。ＤＳＣデータは、最初にサンプルを、２００℃まで１０℃／分の速度で徐々に加熱することによって記録した。サンプルを２００℃で２分間保ち、次いで１０℃／分の速度で−９０℃に冷却し、その後、恒温で２分間、さらに１０℃／分で２００℃に加熱した。第１および第２のサイクルの両方の熱事象を記録した。吸熱ピーク下の面積を測定し、融解熱および結晶化度％を決定するのに使用した。結晶化度％は、式［融解ピーク下の面積（ジュール／グラム）／Ｂ（ジュール／グラム）］×１００（式中、Ｂは、主要モノマー成分の１００％結晶質ホモポリマーに関する融解熱である。）を使用して計算する。Ｂに関するこれらの値は、Polymer Handbook, Fourth Edition, published by John Wiley and Sons, New York 1999から得られ、しかし、１８９Ｊ／ｇ（Ｂ）の値は１００％結晶質ポリプロピレンに関する融解熱として使用され、２９０Ｊ／ｇの値は、１００％結晶質ポリエチレンに関する融解熱として使用されることを前提とする。本明細書で報告される融解および結晶化温度は、他に示さない限り、第１の加熱／冷却サイクル中に得られた。
本明細書で使用するのに適切な水中ペレット化システムの動作の、他の実施形態およびより詳細な記述は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００９／０１２１３７２号に見出すことができる。
【実施例】
【００８０】
ポリマーＡ、Ｂ、およびＣと表される３種の例示的なプロピレン−ヘキセン半結晶質ポリマーを、上述のように冷却しペレット化した。図３ａ、３ｂ、および３ｃは、温度の関数として、３種の材料の粘度を示す。各図では、材料が結晶化し始める温度ならびに第１の結晶化温度Ｔｃ１を示すために、線が、対応する曲線に沿って引かれており、勾配には著しい変化がある。これらの温度は、材料について測定された結晶化半減期(half-times)と共に、脱揮発デバイスの出口でのポリマーの所望の温度（Ｔｆ）ならびにペレット化ダイの温度（Ｔｄ）をフレームするのに使用した。
図４ａ、４ｂ、および４ｃは、例示的な半結晶質ポリマーのそれぞれに関する示差走査熱量測定（ＤＳＣ）融解曲線である。加熱は、指定された温度および時間を保った後に、分当たり１０℃で実施した。
【００８１】
ポリマーＡ、Ｂ、およびＣは、表１に示されるように近似的な性質を有するプロピレン−ヘキセンコポリマーである。
【表１】
0005854343.tif 000002
【００８２】
上述のように、例示的なポリマー／溶媒ブレンドを冷却し、溶媒を脱揮発機で除去した。次いでポリマーをペレット化した。図５ａ、５ｂ、および５ｃは、ポリマーＡ、Ｂ、およびＣのそれぞれに関し、時間の関数としてペレタイザーのスケール重量をプロットしたものであり、ペレタイザー全体にわたり比較的一貫して供給されたことを示している。脱揮発機により実現された冷却は、例示的なポリマーの３種全てをペレット化するのに十分であったが、最も好ましいペレット化は、Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０で生じたことがわかった。図５ａ、５ｂ、および５ｃで重量をゼロに再設定した結果、スケールが周期的に空になった。
ポリマーＡの場合、Ｔｆ（ＬＩＳＴの最終ゾーンで測定される）は、約１０５℃で動作し、ポリマーＢの場合、Ｔｆは約６０℃〜１１０℃で動作し、ポリマーＣの場合、Ｔｆは約９５℃〜１３０℃で動作した。Ｔｃ１から６０℃よりも高いＬＩＳＴの出口温度は、下流のペレット化プロセスで不十分なペレット化をもたらすことがわかった。
【００８３】
本明細書では組成物の様々な態様について記述してきたが、本発明のその他の特定の実施形態は、以下に記されたパラグラフに記述されるものを含む：
Ａ．  ａ．）入口および出口を有する容器を用意するステップと；ｂ．）半結晶質ポリマーおよび溶媒を含む第１のポリマー組成物を、容器の入口に導入するステップと；ｃ．）第１のポリマー組成物を容器内で真空に供して、溶媒の少なくとも一部が第１のポリマー組成物から除去されるようにかつ第１のポリマー組成物の温度が低下するようにし、半結晶質ポリマーを含みかつ第１のポリマー組成物よりも低い溶媒含量および低い温度を有する第２のポリマー組成物を形成するステップと；ｄ．）容器の出口から第２のポリマー組成物を排出するステップと；ｅ．）第２のポリマー組成物をペレタイザーに送るステップと；ｆ．）ペレット化したポリマー生成物をペレタイザーから排出するステップとを含み、第２のポリマー組成物が約１重量％以下の溶媒を含み、容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０（式中、ＴｆおよびＴｃ１は摂氏度を単位とする）を満足する、半結晶質ポリマーをペレット化するための方法。
Ｂ．  半結晶質ポリマーが、３０℃よりも高い融点と、５Ｊ／ｇ超および約７０Ｊ／ｇ未満の融解熱を有する、パラグラフＡの方法。
Ｃ．  半結晶質ポリマーが、１９０℃で２０，０００ｃＰ未満の粘度を有する、パラグラフＡおよびＢのいずれかの方法。
【００８４】
Ｄ．  ペレタイザーがペレット化ダイを含み、ペレット化ダイの温度（Ｔｄ）が式：Ｔｃ１−３０≦Ｔｄ≦Ｔｃ１＋３０（式中、Ｔｄは摂氏度を単位とする）を満足する、パラグラフＡからＣのいずれかの方法。
Ｅ．  半結晶質ポリマーが、約１０，０００〜約２００，０００のＭｗを有する、パラグラフＡからＤのいずれかの方法。
Ｆ．  第２のポリマー組成物が、約５，０００〜約５００，０００ｃＰの粘度を有する、パラグラフＡからＥのいずれかの方法。
Ｇ．  容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と、第１の半結晶質ポリマーの結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｃ１−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足する、パラグラフＡからＦのいずれかの方法。
【００８５】
Ｈ．  容器がさらに：
ａ．少なくとも１つの真空ポートおよび少なくとも１つの撹拌子シャフトポート；
ｂ．少なくとも１つの撹拌子シャフトポートを通過する撹拌子シャフトであって、撹拌子シャフトが容器の外側の外側部分および容器内に延びる内側部分を有し、撹拌子シャフトの内側部分がかき混ぜ手段を含む、撹拌子シャフト；
ｃ．撹拌子シャフトに対して封止を行うために、各撹拌子シャフトポートに関連付けられた撹拌子シャフト封止材；
ｄ．撹拌子シャフトを回転させるために、容器の外側に配置された少なくとも１つのモーター
を含む、パラグラフＡからＧのいずれかの方法。
Ｉ．  ａ．）第１のポリマー組成物を容器に導入するためのポリマー入口、および第２のポリマー組成物を排出するためのポリマー出口を有する容器と；ｂ．）第２のポリマー組成物が形成されるように第１のポリマー組成物から溶媒を除去するための溶媒出口を有する容器内の脱揮発領域と；ｃ．）容器の内容物をかき混ぜるための、容器を長手方向に通過する撹拌子シャフトと；ｄ．）撹拌子シャフトを回転させるための、容器の外側に配置されたモーターと；ｅ．）容器から出て行くときに第２のポリマー組成物をペレット化するためのペレタイザーとを含み；第１のポリマー組成物が、半結晶質ポリマーおよび溶媒を含み、第２のポリマー組成物が、半結晶質ポリマーおよび１重量％未満の溶媒を含み、容器の出口での第２のポリマー組成物の温度が、容器の入口での第１のポリマー組成物の温度よりも低く、容器の脱揮発領域内の条件は、蒸発による第１のポリマー組成物からの溶媒の少なくとも一部の除去を容易にするために真空が維持される条件である、ポリマー組成物をペレット化するためのシステム。
【００８６】
Ｊ．  容器の出口での第２のポリマー組成物の温度が、容器の入口での第１のポリマー組成物の温度よりも少なくとも約１０℃低い、パラグラフＩのシステム。
Ｋ．  容器のポリマー出口とペレタイザーとの間に配置されたポリマー排出スクリューをさらに含む、パラグラフＩからＪまでのいずれかのシステム。
Ｌ．  ペレタイザーが水中ペレタイザーである、パラグラフＩからＫまでのいずれかのシステム。
Ｍ．  容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と、半結晶質ポリマーの結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足する、パラグラフＩからＬまでのいずれかのシステム。
Ｎ．  容器の出口での第２のポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と、半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｃ１−３０≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０またはＴｃ１≦Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足する、パラグラフＩからＭまでのいずれかのシステム。
【００８７】
Ｏ．  半結晶質ポリマーが、約１０，０００〜約２００，０００のＭｗを有する、パラグラフＩからＮまでのいずれかのシステム。
Ｐ．  半結晶質ポリマーの融解熱が、約５〜約７０Ｊ／ｇである、パラグラフＩからＯまでのいずれかのシステム。
Ｑ．  半結晶質ポリマーがプロピレンを含む、パラグラフＩからＰまでのいずれかのシステム。
Ｒ．  ａ．）入口および出口を有する脱揮発機を用意するステップと；ｂ．）半結晶質ポリマーおよび溶媒を、脱揮発機の入口に含むステップと；ｃ．）ポリマー組成物を、脱揮発機内で入口から出口に搬送するステップと；ｄ．）蒸発によってポリマー組成物から溶媒の少なくとも一部を除去するのに十分な真空が生成されるように、かつ脱揮発機の出口でのポリマー組成物の温度が脱揮発機の入口でのポリマー組成物の温度よりも低くなるように、脱揮発機内の温度および圧力を維持するステップと；ｅ．）ポリマー組成物を、脱揮発機の出口から除去するステップと；ｆ．）ポリマー組成物をペレット化するステップとを含む、ポリマーペレットを生成するための方法。
Ｓ．  容器の出口でのポリマー組成物の温度（Ｔｆ）と、半結晶質ポリマーの第１の結晶化温度（Ｔｃ１）との間の関係が、式：Ｔｆ≦Ｔｃ１＋６０を満足する、パラグラフＲの方法。
【００８８】
Ｔ．  脱揮発機の出口でのポリマー組成物の温度が、脱揮発機の入口でのポリマー組成物の温度よりも少なくとも約１０℃低い、パラグラフＲからＳまでのいずれかの方法。
Ｕ．  容器の出口でのポリマー組成物が、１重量％未満の溶媒を含む、パラグラフＲからＴまでのいずれかの方法。
Ｖ．  ポリマー組成物が、水中ペレタイザーでペレット化される、パラグラフＲからＵまでのいずれかの方法。
Ｗ．  半結晶質ポリマーが、プロピレンを含み、約１０，０００〜約２００，０００のＭｗ、約３０℃〜約１１０℃の融点、および約５〜約７０Ｊ／ｇの融解熱を有する、パラグラフＲからＶまでのいずれかの方法。
Ｘ．  半結晶質ポリマーが、プロピレンとエチレンとのコポリマー、プロピレンとヘキセンとのコポリマー、またはこれらの混合物である、パラグラフＲからＷまでのいずれかの方法。
Ｙ．  脱揮発機の出口でのポリマー組成物の粘度が、約５，０００〜約５００，０００ｃＰである、パラグラフＲからＸまでのいずれかの方法。
【００８９】
ある実施形態および特徴について、一組の数値上限および一組の数値下限を使用して記述してきた。任意の下限から任意の上限までの範囲が、他に示されない限り、考えられることを理解すべきである。ある下限、上限、および範囲は、下記の１つまたは複数の請求項で明らかである。全ての数値は、「約（ａｂｏｕｔ）」または「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」の指示される値であり、当業者が予測可能な実験誤差およびばらつきが考慮される。
【００９０】
上記に定義されない限り、請求項で使用される用語には、少なくとも１つの印刷された文献または発行特許に示されるような、当業者がその用語に与える最も広範な定義が与えられるべきである。さらに、本出願で引用される全ての特許、試験手順、およびその他の文献は、そのような開示が本出願に矛盾するものではない程度まで、およびそのような組込みが許容される全ての権利範囲に関して、参照により完全に組み込まれる。
【００９１】
前述の内容は本発明の実施形態を対象にするが、本発明のその他および別の実施形態も、その基本的範囲から逸脱することなく考え出すことができ、その範囲は、下記の特許請求の範囲により決定される。
【図１】
0005854343.tif 000003
【図２】
0005854343.tif 000004
【図３ａ】
0005854343.tif 000005
【図３ｂ】
0005854343.tif 000006
【図３ｃ】
0005854343.tif 000007
【図４ａ】
0005854343.tif 000008
【図５ａ】
0005854343.tif 000009
【図５ｂ】
0005854343.tif 000010
【図５ｃ】
0005854343.tif 000011
【図４ｂ】
0005854343.tif 000012
【図４ｃ】
0005854343.tif 000013