(57)【要約】本発明は、ネットワークポリマーを含む合成材料に関する。この材料は、その元の長さの３００％まで１０分間引き伸ばされた後に、０．１％未満のセットを有する。
2004528454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークポリマーを含む合成材料であって、該合成材料が、その元の長さの３００％まで１０分間引き伸ばされた後に、０．１％未満のセットを有することを特徴とする、合成材料。
【請求項２】
ネットワークポリマーを含む合成材料であって、該ポリマーが、第一モノマーと第二モノマーを含み、該第一モノマーはＣ3〜Ｃ20オレフィンであり、該第二モノマーはＣ5〜Ｃ30オレフィンであり、［ｍ］は該ポリマー中のｍダイアドの相対量であり、［ｒ］は該ポリマー中のｒダイアドの相対量であり、該ポリマーのアイソタクチック性Ｉが、２５％〜８０％であり、ここでＩは該ポリマーのｍｍｍｍペンタド濃度である［ｍｍｍｍ］であり、ｋが少なくとも０．２であり、ｋが次により定義され、
【数１】
2004528454.tif 000006
ここで［ｍｒｒｍ］は該ポリマーのｍｒｒｍペンタド濃度であり、
ポリマー側鎖の一部は分子間結合を形成するために結合されることを特徴とする、合成材料。
【請求項３】
前記第一モノマーがプロペンである、請求項２に記載の合成材料。
【請求項４】
前記第二モノマーがジエンである、請求項２又は３に記載の合成材料。
【請求項５】
前記第二モノマーが７−メチル−１，６−オクタジエンである、請求項４に記載の合成材料。
【請求項６】
ネットワークポリマーを合成する方法であって、
Ｃ3〜Ｃ20オレフィンである、第一モノマーを提供する工程と、
Ｃ5〜Ｃ20オレフィンである、第二モノマーを提供する工程と、
次の式の触媒を提供する工程と、
【化１】
2004528454.tif 000007
式中、Ｒ1〜Ｒ8は、直鎖又は分枝鎖のＣ1〜Ｃ10アルキル、５〜７員環シクロアルキルであって、これは次には１又は幾つかのＣ1〜Ｃ6アルキル残基を置換基として有することができるシクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ18アリールアルキル又はアルキルアリールであって、この場合Ｒ1／Ｒ2、Ｒ3／Ｒ4、Ｒ6／Ｒ7は、５〜７員環シクロアルキルに部分的に若しくは同時に組み込まれることができるか又はアリール環に縮合されることができ、
Ｒ9及びＲ10は、Ｃ1〜Ｃ8アルキル、４〜７員環シクロアルキル、アリールを示し、その場合Ｒ9、Ｒ10はＥと共に４〜７員環シクロアルキルを形成することができ、
Ｍは、チタニウム・ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、タンタラムを示し、
Ｘは、ハロゲン、又はＣ1〜Ｃ8アルキル、アリール、ベンジルを示し、
Ｅは、炭素、シリコン、ゲルマニウム、又は１．２−エチル、１．３−プロピル、若しくは１．４−ブチルを示し、
Ｅ2は、メチル、酸素、又は硫黄を示し、及びｎは１又は２であり、
活性剤を提供する工程と、
前記第一モノマー及び前記第二ポリマーをランダムコポリマーに重合する工程と、
ネットワークポリマーを形成するために前記コポリマーを架橋する工程と、
を含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載のネットワークポリマーを合成する方法であって、架橋の前記工程が、イオン化放射線を用いてコポリマーを架橋することを含有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークポリマーを含む合成材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリマーは、産業界全体で広範囲に使用されている。架橋ポリマーは、直鎖から分枝鎖ポリマーまで多くの重要な点において異なっている。高温では、架橋ポリマーは一般に、粘稠な液体ではなく、柔らかいが弾性の固体のような作用を示す。加硫ゴムは一つのよく知られた例である。
【０００３】
加硫プロセスは、機械的強度が重要な用途において、ゴムを有用にする架橋反応を含有する。その他の架橋ポリマーは、塗料、印刷インク、接着剤、シーラント、カプセル材料、並びに電気的及び電子的構成成分に広く用いられている。フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、アルキル樹脂、シリコン、ポリイミド、及びアクリル類は、幾つかの商業的に重要な架橋材料である。これらのポリマーはまた、一般に熱硬化性樹脂又はネットワークポリマーといわれ、架橋プロセスは加硫、硬化、熱硬化、又はネットワーク形成に関連する。
【０００４】
ネットワークポリマーの材料特性は、もちろんまた基礎をなすポリマーの特性、及び許容製造誤差により生じるこれらの特性の分布に依存する。こうした特性の例は、分子量及びその分布、結晶化度等である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、先行技術のネットワークポリマーの不利点を克服するネットワークポリマーを含む合成材料を提供することが、本発明の目的である。
【０００６】
製造及び／又は加工が容易で確実であるネットワークポリマーを含む材料を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【０００７】
加硫された天然ゴムの特性と比較できる、優れた弾性特性を提示するネットワークポリマーを含む合成材料を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ネットワークポリマーを含む合成材料を提供し、該合成材料が、その元の長さの３００％まで１０分間引き伸ばされた後に、０．１％未満のセットを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、ネットワークポリマーを含む合成材料をさらに提供し、該ポリマーは、第一モノマーと第二モノマーを含み、該第一モノマーはＣ3〜Ｃ20オレフィンであり、該第二モノマーは、Ｃ5〜Ｃ30オレフィンであり、ｒは該ポリマー中のｒダイアドの相対量であり、該ポリマーのアイソタクチック性Ｉが２５％〜８０％であり、ここでＩは該ポリマーの［ｍｍｍｍ］ペンタド濃度であり、ｋが少なくとも０．２であり、ｋが次により定義され、
【００１０】
【数１】
2004528454.tif 000003
ここでｃ（［ｍｒｒｍ］）は該ポリマーの［ｍｒｒｍ］ペンタド濃度であり、ポリマー側鎖の一部は分子間結合を形成するために結合されることを特徴とする。
【００１１】
本発明はさらにネットワークポリマーを合成する方法を提供し、この方法は
Ｃ3〜Ｃ20オレフィンである、前記第一モノマーを提供する工程と、
Ｃ5〜Ｃ20オレフィンである、第二モノマーを提供する工程と、
次の式の触媒を提供する工程と、
【００１２】
【化１】
2004528454.tif 000004
式中、Ｒ1〜Ｒ8は、直鎖又は分枝鎖のＣ1〜Ｃ10アルキル、５〜７員環シクロアルキルであって、これは次には１又は幾つかのＣ1〜Ｃ6アルキル残基を置換基として有することができるシクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ18アリールアルキル又はアルキルアリールであって、この場合Ｒ1／Ｒ2、Ｒ3／Ｒ4、Ｒ6／Ｒ7は、５〜７員環シクロアルキルに部分的に若しくは同時に組み込まれることができるか又はアリール環に縮合されることができ、
Ｒ9及びＲ10は、Ｃ1〜Ｃ8アルキル、４〜７員環シクロアルキル、アリールを示し、その場合Ｒ9、Ｒ10はＥと共に４〜７員環シクロアルキルを形成することができ、
Ｍは、チタニウム・ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、タンタラムを示し、
Ｘは、ハロゲン、又はＣ1〜Ｃ8アルキル、アリール、ベンジルを示し、
Ｅは、炭素、シリコン、ゲルマニウム、又は１．２−エチル、１．３−プロピル、若しくは１．４−ブチルを示し、
Ｅ2は、メチル、酸素、又は硫黄を示し、及びｎは１又は２であり、
活性剤を提供する工程と、
前記第一モノマー及び前記第二ポリマーをランダムコポリマーに重合する工程と、
ネットワークポリマーを形成するために前記コポリマーを架橋する工程と、
を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、ネットワークポリマーを含む合成材料を提供する。本明細書で使用する時、用語「ネットワークポリマー」は、ポリマー分子のそれぞれの主鎖から伸びる側鎖で互いに化学結合する多数のポリマー分子を指す。分子の数、分子量、側鎖の数、側鎖の大きさ、並びに側鎖間の化学的架橋の数は、分子の種類、及び目的の用途の種類に依存してその結果変化してもよい。
【００１４】
本発明は、ネットワークポリマーを含む合成材料を提供し、該合成材料が、その元の長さの３００％まで１０分間引き伸ばされた後に、０．１％未満の、好ましくは０．０５％未満の、より好ましくは０．０２５％未満の、最も好ましくは０．０１％未満のセットを有することを特徴とする。本明細書で使用する時、用語「セット」は、材料を上記のように引き伸ばした後の長さの相対的増加を指す。試験は、本明細書において別の指示がない限り、ＡＳＴＭ  Ｄ１７４−９０に従って行なわれる。この一連の実験に好適な機械は、米国、マサチューセッツ州カントンのインストロン社（Instron Corp.）により製造された、標準万能引っ張り試験機（standard universal tensile tester）、モデル５５６４である。
【００１５】
本発明の材料は、ゴムの合成代替品として用いられることができる。本材料は、特にオゾンに対する耐化学性、並びに充填剤及び油の高濃度に対する耐久能力を提供するが、良好な物理特性を維持する。
【００１６】
好ましくは、本発明の材料はコポリマー、即ち二つの異なるモノマーから形成されたポリマーに基づく。こうしたコポリマーは、はるかにより小さい許容製造誤差のみが必要で、その結果最終組成物及び最終特性が、例えば３元及びさらにより複雑なポリマーをはるかにより容易に制御するという利益を提供する。
【００１７】
本発明は、第一のＣ3〜Ｃ30モノマー及び第二のＣ５〜Ｃ30モノマーを含む、実質的に直鎖のポリオレフィンに関する。こうしたモノマーの存在は、主鎖に沿った立体中心の存在を誘導する。当該技術分野において周知のように、主鎖中の連続する２個のＣ原子は、メソ形（ｍダイアド）又はラセミ形（ｒダイアド）のいずれかの立体配置を有する。ｍダイアドのみを有するこのようなポリマーはアイソタクチックと呼ばれ、ｒダイアドのみを有するこのようなポリマーはシンジオタクチックと呼ばれる。ポリマーがｍ及びｒダイアドのランダムな配列を有する場合、それはアタクチックと呼ばれる。本発明のポリマーについては、アイソタクチック性をｍｍｍｍペンタドの相対的含有量［ｍｍｍｍ］と定義する。理論では、［ｍｍｍｍ］は１００％と（［ｍ］）4の間で変動し得る。ｍｍｍｍペンタドの含有量［ｍｍｍｍ］は、個々のペンタドを分離するのに十分な高分解能を有する13Ｃ−ＮＭＲ分光分析によって求められる。
【００１８】
好ましくは、本発明のポリマーの第一モノマーは、例えば、プロペン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等のような、Ｃ3〜Ｃ30のアルク−１−エン（alk-1-ene）である。あるいは、第一モノマーは、例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルナジエン及びその誘導体のような、シクロオレフィンであってもよい。好ましくは第一ポリマーは、プロペン又はブテンである。
【００１９】
好ましくは、本発明のポリマーの第二モノマーは、Ｃ5〜Ｃ30ジエンである。第二モノマーの長さは、ポリマーの主鎖から伸びるオレフィン性側鎖の存在につながる。各側鎖中の第二の二重結合の存在は、互いの側鎖の化学結合を可能にする。より好ましくは、第二モノマーは、７−メチル−１，６−オクタジエンである。
【００２０】
本発明のポリマーの分子量は、好ましくは少なくとも１００ｋｇ／モル、より好ましくは少なくとも３００ｋｇ／モル、より一層好ましくは５００ｋｇ／モル、より一層好ましくは少なくとも１０００ｋｇ／モル、より一層好ましくは１２５０ｋｇ／モル、より一層好ましくは１５００ｋｇ／モル、最も好ましくは少なくとも２０００ｋｇ／モルである。分子量は、例えば、ミクロスチラゲル（microstyragel）をカラム物質とし、１，２，４−トリクロロベンゾールを溶媒とし、ポリエチレン、ポリスチレン等の適切に綿密に分布した較正標準を用いたゲルろ過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で求められる。
同様に上記のＧＰＣ方法で測定した本発明のポリマーの分子量分布Ｍw／Ｍnは、好ましくは６未満、より好ましくは５未満、より一層好ましくは４未満、より一層好ましくは２．５未満である。
【００２１】
本発明のポリマーの立体規則性［ｍｍｍｍ］、即ちｍｍｍｍペンタドの相対的含有量は、好ましくは少なくとも１０．０％、より好ましくは少なくとも１５．０％、より一層好ましくは少なくとも２０．０％、最も好ましくは少なくとも２２．５％である。好ましくは、本発明のポリマーの立体規則性は、６０％未満、より好ましくは５０％未満、より一層好ましくは４０％未満、最も好ましくは３５％未満である。しかしながら、ある種の用途にはその他の立体規則性が必要となる可能性があることに留意しなければならない。
【００２２】
本発明の触媒の固有の立体化学のため、本発明のポリマー材料は、好ましくは比較的大量のｍｒｒｍペンタドを含む。このペンタドは、二つの隣接するポリマー側鎖と反対の立体化学を示すポリマー側鎖が特徴的である。特に、同じく中央の側鎖と反対のさらなる隣接する側鎖との組み合わせにおいて、即ちｍｍｒｒｍｍヘプタッドでは、この反対の中央の側鎖は単一立体誤差と呼ばれる。比較のため、アイソタクチックポリマー及びシンジオタクチックポリマーは［ｍｒｒｍ］＝０を有すると考え、アタクチックポリマーは統計上の理由から［ｍｒｒｍ］＝［ｍ］2［ｒ］2＝［ｍ］2（１−［ｍ］）2を有する。好ましくは、本発明のポリマーは、アタクチックポリマーより実質的に多い［ｍｒｒｍ］含有量を有し、即ちｋの比は少なくとも０．２、より好ましくは少なくとも０．４、より一層好ましくは少なくとも０．６、最も好ましくは少なくとも０．８であり、ここでｋは次のように定義される。
【００２３】
【数２】
2004528454.tif 000005
好ましくは、本発明のポリマーはアタクチック配列の含有量が低いばかりかその低いｒｍｒｍペンタド含有量から判るようにかなり規則正しい配列を有する。好ましくは、本発明のポリマーについて、［ｒｍｒｍ］は好ましくは５％未満、より好ましくは４％未満、より一層好ましくは３％未満、最も好ましくは２％未満である。
【００２４】
本発明のポリマーの融点は、好ましくは少なくとも８０℃、より好ましくは少なくとも１００℃、より好ましくは少なくとも１２０℃、より一層好ましくは少なくとも１３０℃である。本発明のポリマーのガラス転移点は、好ましくは３０℃以下、より好ましくは１０℃以下、より一層好ましくは０℃以下、最も好ましくは−５℃以下である。融点が高く、ガラス転移点が低いことで、広い温度範囲にわたって本発明のポリマー材料の安定性及び有用性が保証される。融点及びガラス転移点は、例えば、周知技術のような示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定できる。
本発明のポリマー材料は、好ましくは０．９６ｇ／ｃｍ3以下、より好ましくは０．９２ｇ／ｃｍ3以下、より一層好ましくは０．８８ｇ／ｃｍ3以下の低密度を有する。
【００２５】
ポリマー材料の主鎖に沿った立体誤差の存在は、本発明の第一及び第二モノマーを重合するときに、例えば適切な触媒を用いることにより達成される可能性がある。本発明のポリマーを製造する好適な方法が、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／５２９５５に記載されており、参考として本明細書に組み入れられる。このようなポリマーの調製に好適な触媒の組み合わせがＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／５２５５０に記載されており、参考として本明細書に組み入れられる。その他の好適なポリマー及びそれらの重合の触媒／方法がＥＰ−Ａ−００１２６１９２．４に記載されており、参考として本明細書に組み入れる。好ましくは、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／５２５５０及びＷＯ９９／５２９９５、並びにＥＰ−Ａ−００１２６１９２．４の方法は、結果として得られるポリマーの分子量を増加させるために、７０℃未満、より好ましくは５０℃未満、より一層好ましくは３０℃未満、より一層好ましくは２０℃未満、最も好ましくは１５℃未満で行なわれる。分子量を増加させるために、重合は好ましくは液体プロペンのような液体モノマー中で行なわれる。分子量を増加させるために、触媒は好ましくは、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／５２９５０に記述されているようにホウ素活性化剤、及びメタロセン中の金属イオンのアルキル配位子との組み合わせにおいて用いられる。
【００２６】
本発明の合成材料は、当該技術分野において既知のもののような架橋方法により、ポリマーから得られる可能性がある。本発明の材料の架橋又は加硫は、本発明の材料が加工される前に、材料が加工された後に、又は材料の加工中に行うことができることに注意しなければならない。架橋方法の固有の性質によっては、本発明の材料にさらなる物質をブレンドすることが必要となる可能性がある。
【００２７】
一つの好適な架橋又は加硫方法は、「加速式硫黄加硫」として当該技術分野において既知である。この方法では、材料は、酸化亜鉛、ステアリン酸、メチルブチルスズ（ＭＢＴ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）等のような添加剤と共にブレンドされることが必要である。
【００２８】
本発明の材料を架橋する別の方法は、材料を電磁放射線（γ線、紫外線光、可視光線等）、及び粒子線（電子、陽電子、陽子、中性子、α粒子等）のようなイオン化放射線に暴露させることによるが、電子線架橋がより好ましい。イオン化放射線の殺菌消毒効果は、本発明の方法にさらなる利益を本質的に提供することに注意しなければならない。ポリマーによるイオン化放射線の吸収は、ポリマー分子の高度な励起状態をもたらす。励起エネルギーが化学結合の切断を生じさせる又はその他の反応性種を生成するのに十分である場合、ポリマー分子は架橋反応を包含する化学反応をうける。γ線、可視光線、及びその他のものもまた好適であるが、電子線及び紫外線光は、二つの好ましい放射線の形態である。架橋に用いられる電子線は、普通は０．２〜５ＭＶであり、これは数ミリメートルの厚さのポリマーを通過することができる。一方、紫外線光は、コーティング中の有機物質の化学組成、並びに顔料及び充填剤の性質に依存するが、普通は薄い（２５μｍ未満）コーティングだけに有効である。
【００２９】
本発明のポリマーネットワークを製造するために用いられ得る、当該技術分野における好適な架橋方法がさらに存在する。それらには、例えば光開始剤又は熱開始剤をポリマー中にブレンドすること、及び続いてポリマーを紫外線又は赤外線のようなそれぞれの放射線に暴露させることにより架橋を開始させることが包含される。
【００３０】
本発明の架橋ポリマーを含む固形物、フィルム、繊維、ウェブ材料、コーティング、発泡体、接着剤等を提供することは本発明の別の態様である。多くの場合、架橋工程はポリマー材料がその所望の構成及び形状に変形した後に行なわれることが必要である。
【００３１】
本発明は、第一要素及び前記第一要素と分離し前記第一要素に加えられる第二要素を含み、前記第一要素がポリマー材料の主部である物品を提供する。本発明は、射出成形、押出吹込成形、押出し、キャスティング、溶液沈降、及びこれらの組み合わせの群から選択される前記ポリマー材料の加工工程を含む、ポリマー材料から固形物を製造する方法をさらに提供する。本発明は、熱成形、レーザー成形、彫刻、及びこれらの組み合わせの群から選択される工程を含む、ポリマー材料の固形物の加工方法をさらに提供する。
【００３２】
本発明のポリマー混合物からの固形物の製造及び／又はさらなる加工の多種多様の好適な方法が当業界において既知であり、射出成形、押出吹込成形、押出し、キャスティング、溶液沈降、熱成形、レーザー成形、彫刻、これらの組み合わせ等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３３】
本発明の固形物は、ポリマーの分子量が高いために、室温で比較的低い粘着性を提示することが見出されている。
【００３４】
当該技術分野において周知であるように、ポリマーの特性を変えるために本発明のホモポリマーに種々の添加剤を添加してもよい。
【００３５】
少なくとも一部の製造手法、特に成形加工では、低アイソタクチック性を有するホモポリマーに、従来既知のアイソタクチックポリプロピレンのような高アイソタクチック性を有するホモポリマーを添加すると有用なことがある。好ましくは、アイソタクチックホモポリマーはポリマー固形物の全重量の少なくとも２０重量％の濃度、より好ましくは少なくとも４０重量％の濃度、より一層好ましくは少なくとも５０重量％の濃度、最も好ましくは少なくとも６０重量％の濃度で添加される。好ましくは、本発明の低アイソタクチック性ホモポリマーは、本発明のポリマー固形物中にポリマー固形物の全重量の少なくとも２０重量％、より好ましくは少なくとも３０重量％、より一層好ましくは少なくとも４０重量％、最も好ましくは少なくとも５０重量％の濃度で存在する。好ましくは、成形物の収縮率は１０％未満、より好ましくは８％未満、より一層好ましくは６％未満、最も好ましくは４％未満である。実質的に純粋なポリプロピレンの加工と比較して、本発明のホモポリマーとのブレンドでは、必要な力、圧力、又はトルクがそれぞれ低下するために、本発明の固形物の製造の際に押出しのような加工が、より高速で実施できる。
【００３６】
本発明の物品の第二要素は、好ましくは第一要素と同じホモポリマーから作ることができ、同じ低アイソタクチック性を有するか又は第二要素の使用目的に応じた異なるアイソタクチック性を有する。第二要素のポリマー材料の形状は、固形物でもよいし、又は発泡体、繊維、フィルム等でもよい。同じ物質の異なる等級から物品を製造することは、廃棄物品から材料を再生利用する際に有益である。同じホモポリマーが物品の異なる要素に使用されている場合、材料の再生利用の前に種々の材料に分別する工程が不要である。
【００３７】
本発明のホモポリマーに添加剤をブレンドすることが有用なことがある。多種多様なこのような添加剤は当該技術分野で既知であり、相応に使用できる。例えば、加工中のポリマーの熱安定性を向上させるため、０．１％〜０．２５％のフェノール／ホスファイトブレンドのような少量の熱安定剤を本発明のホモポリマーに混ぜることができる。
【００３８】
本発明による物品は衛生物品であってもよい。本明細書で使用する時、用語「衛生物品」は生体に接触して又は接近して使用する目的の物品を指す。このような衛生物品は使い捨て又は複数回若しくは長期の使用を目的とするものであってよい。このような衛生物品としては、カテーテル、管、排水系、注射器、移植組織、人工装具、インプラント、器具、補助装置、歯ブラシ、ベッドカバー、ステント（stents）、ガスケット、膜ポンプ、哺乳ビンの乳首、おしゃぶり等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用されるポリマーの固有の利点を考慮して、上記及び類似の衛生物品に本発明によるポリマー材料の固形物を適用することは、熟練者には容易に理解できる。
【００３９】
本発明による物品は家庭用物品であってよい。本明細書で使用する時、用語「家庭用物品」は、家事を行う際に使用する目的の物品を指す。本発明の家庭用物品には、厨芥溜め、貯蔵容器、ホース、玩具、台所用品、衣服（特に防弾着までの頑丈な衣服）、靴（特に靴底）、スキューバダイビング用フィン及び類似品、家具（特に庭園家具）、スポーツ用品、ベローズ等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用されるポリマー固有の利点を考慮して、上記及び類似の家庭用物品に本発明によるポリマー材料の固形物を適用することは、熟練者には容易に理解できる。
【００４０】
本発明による物品はさらに自動車の部品であってもよく、バンパーファシア（bumper fascia）、エアダム、サイドモールディング、フェンダーフレアー（fender flares）が挙げられるが、これらに限定されない。グリル、本体パネル、ダクト、タイヤ、振動ダンパー、たわみ継手、窓密封材、内装部品、ドア密着材、自動車トランク等。本発明の物品に使用するポリマーの固有の利点を考慮して、上記及び同様の自動車部品に本発明によるポリマー物質の本体を適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００４１】
本発明によるポリマー材料の固形物は、物品における構造要素としても使用できる。それに関して、ポリマー物質の本体の機能としては、物品のその他の要素の支持、運搬、固定、保護等が挙げられるが、これらに限定されない。このような物品としては、被覆部品、ビル等の複雑な建造物（目詰め材、伸縮継手、ドア目詰め材及び密封材、水目詰め材、窓密封材、ホース、ダクト、管、絶縁ワイヤー及びケーブル、床被覆体、及び同様のもの）、車、家庭用器具、園芸用及び農業用構造物等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用するポリマーの固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に本発明によるポリマー材料の固形物を構造要素として適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００４２】
本発明は、第一要素及び前記第一要素に加えられる第二要素を含み、前記第一要素がフィルムウェブ材料を含む物品を提供する。本発明は、上記のポリマー材料の加工工程を含むフィルムウェブ材料の製造方法をさらに提供し、当該加工工程がキャスティング、押出し、吹込み、及びこれらの組み合わせの群から選択される。本発明は、上記のポリマーを含むフィルムウェブ材料の加工方法をさらに提供し、当該加工が延伸、二軸延伸、クレージング、伸張、収縮、及びこれらの組み合わせの群から選択された工程を含む。
【００４３】
当該技術分野において周知であるように、ポリマーの特性を変えるために本発明のホモポリマーに種々の添加剤を添加してもよい。例えば、ポリマーを２重量％〜６重量％のタルク及び任意選択的に０．１重量％〜０．２５重量％のフェノール／ホスファイト安定剤とブレンドすることで、本発明のフィルム材料の加工性を大幅に増強できる。
【００４４】
従来のアイソタクチックポリプロピレンの加工と比較して、本発明の低アイソタクチック性ホモポリマーの添加は、ポリマーの加工に必要な力、圧力、又はトルクをそれぞれ低下させる。
【００４５】
先行技術においては、フィルムウェブ材料を製造するための多種多様な好適な手法が知られており、キャスティング、押出し、吹込み、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、フィルムウェブ材料のさらなる加工の多種多様な既知の手法が存在し、延伸、二軸延伸、クレージング、伸張、収縮、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。前述のフィルムウェブ材料の製造及び加工方法はすべて、熟練者に既知の固有の利点を有する。したがって、熟練者は本発明のフィルムウェブ材料の好適な製造及び加工方法を、フィルムウェブ材料の各用途に固有の要件に応じて選択できる。
【００４６】
横方向の収縮を減少させるには、ダイ出口にエアジェットを設けて追加冷却することが有用なことがある。
【００４７】
本発明のフィルムを巻取ロールとして保管する際は、剥離紙を使用するとフィルムの下流分野での処理が改善されることがある。
【００４８】
本発明のフィルムを通気可能とするには、フィルム材料を延伸することによって、含まれる充填材の位置に微小孔を作るために、フィルムの製造前にフィルムポリマーを炭酸カルシウムのような粒子状充填材と混合し、その後延伸してフィルムを製造する。好ましくは、本発明の通気性フィルム材料は、少なくとも１０００ｇ／２４時間／平方メートル、より好ましくは少なくとも２０００ｇ／２４時間／ｍ2、より一層好ましくは少なくとも３０００ｇ／２４時間／ｍ2、最も好ましくは少なくとも４０００ｇ／２４時間／ｍ2の水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）を有する。ＭＶＴＲの測定方法は当該技術分野で周知であり、相応に適用されるべきである。
【００４９】
本発明によるフィルムウェブ材料は、物品における構造要素として使用してもよい。それに関して、フィルムウェブ材料の機能としては、物品のその他の要素の支持、運搬、固定、保護等が挙げられるが、これらに限定されない。このような物品には、粘着テープ、ビデオ／オーディオ／データ保存テープ、ケーブル、建物のような複合構造物（床仕上げ材、防水シート等）、車、家庭用器具、園芸用及び農業用構造物等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用するポリマーの固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に本発明によるフィルムウェブ材料を構造要素として適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００５０】
本発明の物品はさらに、野菜袋、ごみ袋、氷嚢、輸送袋、容器、小袋等の包装物品であってもよい。本明細書で使用する時、用語「包装物品」は、少なくとも部分的に他の物品を包むことを目的とする物品を指す。このような物品の第一要素は明確な形状が与えられたフィルムウェブ材料の一片であり、第二要素はフィルムウェブ材料をそれ自体に熱結合するようなシーリングであってもよい。
【００５１】
本発明の物品はまた、物品の第一要素が第二要素の包装に使用される包装材料である包装物品であってもよい。
【００５２】
本発明は、本発明のポリマーを多量に含む繊維ウェブ材料を提供する。本発明は、湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸、半乾式紡糸（溶媒蒸発又は沈降）、及びこれらの組み合わせの群から選択されるポリマー材料の加工工程を含み、前述のポリマー材料から繊維を製造する方法をさらに提供する。本発明は、前述のポリマー材料の繊維を提供する工程及び繊維をウェブ材料に組み込む工程を含む、繊維ウェブ材料の製造方法をさらに提供する。本発明は、繊維ウェブ材料を提供する工程及び繊維ウェブ材料を安定化する工程を含む、本発明による繊維ウェブ材料の安定化方法をさらに提供する。
【００５３】
当該技術分野において周知であるように、ポリマーの特性を変えるために本発明のホモポリマーに種々の添加剤を添加してもよい。
【００５４】
本発明のポリマーから繊維を製造及び／又は加工する多種多様の好適な方法が当該技術分野で既知であり、湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸、半乾式紡糸（溶媒蒸発又は沈降）、クレージング、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本発明のウェブ材料に好適な繊維は、単繊維でもよいし、又はフィラメントを含んでもよい。
【００５５】
紡糸方法の内の少なくとも幾つかについては、本発明の繊維中に存在する、本発明の低いアイソタクチック性ホモポリマーの量は、紡糸後の繊維の結晶化を促進するために、減少される必要があることが見出されている。好ましくは、本発明の繊維は、低いアイソタクチック性ホモポリマーの８０％未満、より好ましくは６０％未満、より一層好ましくは４０％未満、最も好ましくは３０％未満を含む。あるいは、より広い分子量分布を有する高いアイソタクチック性ポリマーは、結晶化時間を早めるために用いられてもよい。
【００５６】
従来のアイソタクチックポリプロピレンの紡糸と比較して、本発明の低アイソタクチック性ホモポリマーの添加は、ポリマーの加工に必要な力、圧力、又はトルクをそれぞれ低下させる。
【００５７】
繊維から本発明による繊維ウェブ材料を製造する多種多様な好適な方法が当該技術分野において既知であり、それらには溶融吹込み、スパンボンド、カーディング、エアーレイ、ウェットレイ、織ること、編むこと、ベーリング等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の繊維ウェブ材料の選択的な安定化のために多種多様な好適な方法が、先行技術において既知であり、それらには湿式からみ合わせ（hydroentangling）、熱接着、圧力接着、エアースルー接着（air through bonding）、ニードリング、樹脂接着、それらの組み合わせ等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５８】
本発明による繊維ウェブ材料を含む物品を提供することは本発明のさらなる態様である。本発明による物品は衛生物品であってもよい。
【００５９】
本発明の物品はまた、衣料物品又は家庭用物品であってもよく、ベッドカバー、下着、タイツ、靴下、手袋、運動服、アウトドア用衣類、防寒服、靴、靴カバー、オートバイ用等の防護服、毛布、カバー、バッグ、家具の部材等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用するポリマーの固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に本発明による繊維ウェブ材料を適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００６０】
本発明による繊維ウェブ材料は、物品における構造要素として使用してもよい。それに関して、繊維ウェブ材料の機能としては、物品のその他の要素の支持、運搬、固定、保護等が挙げられるが、これらに限定されない。このような物品には、粘着テープ、保護シート、建物のような複合構造物（床仕上げ材、防水シート等）、車、家庭用器具、園芸用及び農業用構造物（地盤用シート）等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用するポリマー固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に本発明による繊維ウェブ材料を構造要素として適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００６１】
本発明の物品はさらに、フィルタ、カーバッテリ等の中の薄膜であってもよい。本発明の物品に使用するポリマーの固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に本発明による繊維ウェブ材料を適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００６２】
本発明は、要素の表面の少なくとも一部を本発明のポリマーコーティングで覆うためのコーティング組成物を提供する。本発明は、要素及び前記要素の表面の少なくとも一部を覆う前述のポリマーコーティング材料を含む物品をさらに提供する。本発明は、浸漬コーティング、スプレーコーティング、エマルションコーティング、及びこれらの組み合わせの群から選択される工程を含む、前述のポリマーコーティング材料で要素を塗被する方法をさらに提供する。
【００６３】
本発明のコーティングは、比較的低い坪量で適用できることが見出されている。好ましくは、本発明のコーティングの坪量は５０ｇ／平方メートル未満、より好ましくは４０ｇ／ｍ2未満、より一層好ましくは３０ｇ／ｍ2未満、より一層好ましくは２０ｇ／ｍ2未満、最も好ましくは１０ｇ／ｍ2未満である。
【００６４】
本発明のさらなる態様は、要素を含み、当該要素の表面の少なくとも一部が本発明によるコーティング材料で覆われている物品を提供することである。
先行技術においては、コーティング物品を製造するための多種多様な好適な手法が知られており、浸漬コーティング、スプレーコーティング、エマルションコーティング、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本発明のコーティングは、コーティングのポリマーが支持体材料に十分に接着できる限り、特定の支持体に限定されない。好適な支持体には、金属、ポリマー、木材等の種々の物質の固形物、織物及び不織布ウェブ材料、フィルム等が挙げられるが、これらに限定されない。前述のコーティング物品の製造及び加工方法はすべて、熟練者には既知である独得の利点を有する。したがって、熟練者は本発明のコーティング材料の好適な製造及方法を、コーティング材料の各用途に固有の要件に応じて選択できる。
【００６５】
本発明のコーティングを通気可能とするには、コーティング材料を延伸することによって、含まれた充填材の位置に微小孔を作るために、コーティングの製造前にポリマーを炭酸カルシウムのような粒子状充填材と混合し、その後（支持体に接触する前又は後に）延伸する。好ましくは、本発明の通気性フィルム材料は、少なくとも１０００ｇ／２４時間／平方メートル、より好ましくは少なくとも２０００ｇ／２４時間／ｍ2、より一層好ましくは少なくとも３０００ｇ／２４時間／ｍ2、最も好ましくは少なくとも４０００ｇ／２４時間／ｍ2の水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）を有する。ＭＶＴＲの測定方法は当該技術分野で周知であり、相応に適用されるべきである。
【００６６】
本発明のコーティングされた物品は衛生物品であってよい。本発明によるコーティング材料は、物品における構造要素として使用してもよい。それに関して、コーティング材料の機能としては、断熱、電気絶縁、衝撃吸収、緩衝、音波減衰、物品の他の要素の保護、防食、他の要素の相対運動のための遊び、滑り低減等が挙げられるが、これらに限定されない。このような物品には、玩具、家具、衣服、靴、運動用具、グリップ、ビル等の複合建造物（床仕上げ材、コーキング、シーラント、隆起／亀裂充填材等）、車、家庭用器具等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用するポリマー固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に本発明によるコーティング材料を構造要素として適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。
【００６７】
本発明はポリマー発泡材料を提供する。発泡材料は、本発明のポリマーを含む。本発明は、ポリマー材料の加工工程を含む本発明のポリマー発泡材料の製造方法をさらに提供し、当該加工工程が不活性ガス発泡、蒸発溶剤発泡、反応性試薬ガス発泡、高内相エマルション、ビーズ発泡、及びこれらの組み合わせの群から選択される。
【００６８】
先行技術においては、発泡材料を製造する多種多様な好適な手法が既知であり、不活性ガス発泡、蒸発溶剤発泡、反応性試薬ガス発泡、高内相エマルション、ビーズ発泡、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。前述の発泡材料の製造方法はすべて、熟練者にとって既知の独得の利点を有する。したがって、熟練者は本発明の発泡材料の好適な製造方法を、発泡材料の各用途に固有の要件に応じて選択できる。本発明の発泡体の発泡に好適なガス又は蒸発溶剤には、ＣＯ2、Ｎ2、プロペン、ペンタン等が挙げられるが、これらに限定されない。ポリマーの低い立体規則性により、発泡体製造中のポリマーの加工性が大幅に改善されることが見出されている。
【００６９】
本発明による発泡材料は、物品における構造要素として使用してもよい。それに関して、発泡材料の機能としては、断熱、電気絶縁、衝撃吸収、緩衝、音波減衰、物品の他の要素の保護、シーリング、包装、保管、浮力付与等が挙げられるが、これらに限定されない。このような物品には、玩具、家具、マットレス、カーペット、衣服、靴、運動用具、ビル等の複合建造物（床仕上げ材、防水シート等）、車、家庭用器具等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の物品に使用するポリマー固有の利点を考慮して、上記及び類似の物品に構造要素として本発明による発泡材料を適用及び任意選択的に修正することは、熟練者には容易に理解できる。発泡材料を従来のポリプロピレン材料と組み合わせて物品を形成することは特に好ましい。この場合、材料の再生利用のために異種材料を分別する必要がない。
【００７０】
本発明の発泡材料は油吸収材であってもよく、好適な表面エネルギー調節剤によって水吸収性にされてもよい。好適な表面エネルギー調節材は当該技術分野で周知である。本発明の発泡材料が吸収性である場合、当該発泡材料が使用できる事例には、油吸収、溶媒吸収、余水吸収、液体分配、液体輸送等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の発泡体の吸収性を改善するため、本発明の発泡体の外部及び内部表面に当該技術分野で既知のような種々の添加剤を添加してもよい。本発明の発泡材料は、発泡材料の圧縮時に、例えば、接着剤、靴ずみ、インキ、潤滑剤等のような吸収された液体を放出するために、さらに使用してもよい。
【００７１】
本発明のポリマーネットワークを、特に既に可撓性又は弾性であるそれらのポリマーを包含する、他の合成又は天然ポリマーと共にブレンドすることは、本発明のさらなる態様である。こうした合成ポリマーは、例えばアイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチック、単一の立体誤差がランダムに分布するアイソタクチック、半アイソタクチック（hemiisotactic）、様々な程度の分子量、立体規則性（ｍｍｍｍペンタド含有量）等のようなポリプロピレンの様々な等級を包含する。こうした天然ポリマーは、例えば天然ゴム、及び好ましくは加硫天然ゴムが挙げられる。こうしたブレンドの特性は、それぞれの組成物比を調整することにより調整することができる。特に、本発明のブレンドは、例えばタイヤ、継手等のような、低いセットと共に高い弾力性を有することが重要である用途に好適である。
【実施例】
【００７２】
本発明の材料の説明のために、二つの実施例を次に示す。実施例は、９６．５重量％のプロペン及び２．７重量％の７−メチル−１，６−オクタジエンモノマーを含む、同一のコポリマーに基づいている。コポリマーは、３００ｍＬのトルオール中で、３０℃で、ＡＬ／Ｚｒ比が２０００におけるアルモキサンにより活性化された１−（９フルオレニル）−２−（１−５．６−シクロペンタ−２−メチル）インデニル）エタンジルコノセンジクロリド触媒を用いて合成された（本明細書に参考として組み入れられる、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／５２９５０を参照のこと）。
【００７３】
実施例１は、上記のコポリマーを、加速式硫黄加硫と組み合わされた金属酸化物加硫により架橋することにより得られた。１００ｇのコポリマーを実験室用ミキサーで最初に破砕した。最初の破砕後、加硫システム構成成分（コポリマーの重量％で：酸化亜鉛５重量％、ステアリン酸３重量％，ＭＢＴ（２−メルカプトベンゾチアゾール）０．５重量％、ＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）１．５重量％、硫黄１．５重量％）を、配合を完成させるために間隔をおいてコポリマーに添加した。混合した後、材料を最高１６０℃まで１５分間、３つのクロムめっきしたスチールロールを用い、次に実験室用コンベヤー上に１ｍｍ厚さのシートを形成するために調整した。
【００７４】
実施例２は、上記のコポリマーを電子線処理により架橋することにより得られた。約１０ｇのコポリマーを、アルミニウム環（高さ１３ｍｍ、直径３０ｍｍ）を用いてフィルム（１ｍｍ厚さ）に、４０℃で真空圧縮成形した。３つの円板を次に、１０ＫｅＶ電子線（ロードトロン（Rhodotron）ＴＴ  ３００）を用いて、それぞれ１０、２０、及び１００ｋＧｙ線量レベルに達するまでポストキュアした。
【００７５】
図１は、実施例１の非架橋コポリマー（１）、実施例１の架橋コポリマー（２）、４．５重量％のジエン及び低エチレン含有量を有する加硫ＥＰＤＭ試料（３）、加硫天然ゴム（４）の応力（ｆ［ＭＰａ］）ひずみ（λ）曲線を比較している。応力ひずみ曲線は、およそ２×５×５０ｍｍの寸法を有する試験試料から得られた。この一連の実験に好適な機械は、マサチューセッツ州カントンのインストロン社（Instron Corp.）により製造された、標準万能引っ張り試験機（standard universal tensile tester）、モデル５５６４である。図１に見られるように、加硫は本発明の架橋コポリマーの弾性作用の改善をもたらす。加硫天然ゴムと比較して、本発明のコポリマーは優れた弾性特性を既に低いひずみにおいて示している。架橋ＥＰＤＭ試料と比較して、本発明の架橋コポリマーは、顕著に優れた引っ張り強度と組み合わされた同様の弾性特性を提示する。
【００７６】
図２は、非架橋試料（１）の応力（ｆ［ＭＰａ］）ひずみ（λ）曲線を、実施例２の３つの異なる試料、即ち１０ｋＧｙ（２）、３０ｋＧｙ（３）、及び１００ｋＧｙ（４）と比較している。非架橋試料、並びに１０ｋＧｙ試料は、可塑性作用を提示する。３０ｋＧｙ試料は、驚くべき作用を提示する。広い間隔でおよそ一定の張力であった後に、この試料はより高い応力で弾性作用を提示する。実験を繰り返すと、試料は最初の伸張の弾性作用を提示し続ける。１００ｋＧｙ試料は、比較的広範囲で架橋されており、既に比較的低いひずみにおいて高い張力をもたらしている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】応力ひずみ曲線を、実施例１の非架橋コポリマー、実施例１の架橋コポリマー、４．５重量％のジエン及び低エチレン含有量を有する加硫ＥＰＤＭ試料、及び加硫天然ゴムについて示している。
【図２】非架橋試料の応力ひずみ曲線を、実施例２の３つの異なる試料と比較している。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004528454.tif 000039
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