説明

ガラス転移温度がより低いモノビニルアレーン/共役ジエンコポリマー

開示するものはモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーであって、(i)ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック(xは約2.5wt%から約10wt%であり、yは約90wt%から約97.5wt%であり、x+yは約97.5wt%から100wt%である)と、(ii)(共役ジエン)ブロックとを含み、nは約20wt%から約30wt%であり、mは約70wt%から約80wt%であり、m+nは約90wt%から100%である。前記ブロックコポリマーを形成する方法及び前記コポリマーから物品を製作する方法もまた開示する。前記ブロックコポリマーは、一般に、xが約0wt%、yが約100wt%であることだけが相違する参照ポリマーのTgより少なくとも約10℃低いTgを示す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般的には高分子化学分野に関する。さらに具体的には、参照スチレン−ブタジエンコポリマーに比較してTgの低いモノビニルアレーン共役ジエンコポリマーに関する発明である。
【背景技術】
【0002】
スチレン−ブタジエンコポリマー、例えばK−Resin(登録商標)(Chevron Phillips Chemical Co.社、テキサス州、The Woodlands所在)などのモノビニルアレーン/共役ジエンコポリマーから成形される物品は、一般的に多くの良好な物理的性質を有している。しかしながら、熱収縮が所望の加工ステップである物品の場合には、モノビニルアレーン/共役ジエンコポリマーは、収縮が起こる温度であるガラス転移温度(Tg)が通常約95℃から約108℃の範囲内にあるので、使用に当って一般的にはやや不利である。この比較的高いTgのため、収縮が起こる温度に達するのに、比較的大量の熱の使用が必要になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
したがって、より低いTg及びより容易な熱収縮加工性を有するモノビニルアレーン/ブタジエンコポリマーがあれば望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施形態において、本発明は、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーに関しており、
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック(xは約2.5wt%から約10wt%であり、yは約90wt%から約97.5wt%であり、x+yは約97.5wt%から100wt%である)と、
(共役ジエン)ブロックとを含み、nは約20wt%から約30wt%であり、mは約70wt%から約80wt%であり、m+nは約90wt%から100%であるブロックコポリマーに関する。
【0005】
もう1つの実施形態で、本発明は上記のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを含む物品に関する。
【0006】
さらに別の実施形態において、本発明は低いTgを有するモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを調製する方法に関しており、
(a)モノビニルアレーンモノマー、共役ジエンモノマー、開始剤、及びランダム化剤を仕込み、重合を起こさせて、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックを生成するステップと、
(b)モノビニルアレーンモノマー、共役ジエンモノマー、及び開始剤を仕込み、重合を起こさせて、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックを生成するステップと、
(c)共役ジエンモノマーを仕込み、重合を起こさせて、(共役ジエン)ブロックを生成するステップと、
(c)反応混合物にカップリング剤を仕込み、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを形成するステップと
を含む方法に関する。
【0007】
さらにもう1つの実施形態で、本発明は物品の製作方法に関しており、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーが上記のものであるモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを物品に成形することを含む方法に関する。
【0008】
本発明により、より低いTg及びより容易な熱収縮加工性を有するモノビニルアレーン/共役ジエンコポリマーが提供される。
【0009】
次の図面は本明細書の一部を形成し、本発明の或る態様をさらに示すために含まれる。これらの図面の1つ又は複数を、本明細書中に呈示した具体的な実施形態の詳細な記述と組み合わせて参照することにより、本発明をさらによく理解できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
一実施形態において、本発明はモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーに関しており、
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック(xは約2.5wt%から約10wt%であり、yは約90wt%から約97.5wt%であり、x+yは約97.5wt%から100wt%である)と、
(共役ジエン)ブロックとを含み、
nは約20wt%から約30wt%であり、mは約70wt%から約80wt%であり、m+nは約90wt%から100%であるブロックコポリマーに関する。
【0011】
共役ジエン/モノビニルアレーンブロックコポリマーを調製するための基本的出発材料及び重合条件は、米国特許第4091053号、第4584346号、第4704434号、第4704435号、及び第5227419号に開示されており、これらの開示は参照によって本明細書に組み込む。
【0012】
本明細書において使用する「共役ジエン」は、共役した炭素−炭素二重結合及び合計して4から8個の炭素原子など4から12個の炭素原子を含む有機化合物を指す。例示的共役ジエンには、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン、及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態において、共役ジエンは1,3−ブタジエン又はイソプレンであり得る。さらに別の実施形態において、共役ジエンは1,3−ブタジエンであり得る。ポリマーのユニットが共役ジエンモノマーの重合に由来する場合、ポリマーのユニットは「共役ジエンユニット」である。
【0013】
本明細書において使用する「モノビニルアレーン」は、単一の炭素−炭素二重結合、少なくとも1つの芳香族部分、及び合計8から18個の炭素原子、例えば8から12個の炭素原子など、を含む有機化合物を指す。例示的モノビニルアレーンには、スチレン、アルファ−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン、4−n−プロピルスチレン、4−t−ブチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン、4−デシルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−(4−フェニル−n−ブチル)スチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態において、モノビニルアレーンはスチレンである。ポリマーのユニットがモノビニルアレーンモノマーの重合に由来する場合、ポリマーのユニットは「モノビニルアレーンユニット」である。
【0014】
本発明のポリマーにおいて、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックは共役ジエンユニット及びモノビニルアレーンユニットを含む。どの特定のユニットも、共役ジエンユニットであるか又はモノビニルアレーンユニットであるかの確率が、前記ブロック中における共役ジエン及びモノビニルアレーンのモル分率と実質的に同じであるということにおいて、前記ブロックは「ランダム」である。このことは、ブロックの短い区間が規則性を有する(即ちランダムでないように見える)ことを排除するものではないが、しかしそのような規則的短区間が偶然によって予想されるおよそのレベルを超えて存在することは通常ないであろう。
【0015】
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックにおいて、共役ジエンユニットは重量分率xで存在することができ、前記ブロック中においてxは約2.5wt%から約10wt%であることが可能で、またモノビニルアレーンユニットは重量分率yで存在することができ、前記ブロック中においてyは約90wt%から約97.5wt%であることが可能である。
【0016】
一実施形態において、xは約5wt%から約10wt%であることができる。
【0017】
一実施形態において、yは約90wt%から約95wt%であることができる。
【0018】
当業者には明らかなように、x+yは100wt%以下であることができる。一実施形態において、x+yは約97.5wt%から100wt%であることができる。
【0019】
x+yが100wt%未満の場合に、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックの重量分率の残余は1つ又は複数の他のユニットを含むことができる。ビニル付加重合によってポリマー中に含有できる如何なる他のユニットも、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックの重量分率の残余に当てる他のユニットになり得る。
【0020】
(共役ジエン)ブロックは共役ジエンユニットを含み、少量の(約1wt%未満の)1つ又は複数の他のユニットも含むことができる。ビニル付加重合によってポリマー中に含有できる如何なる他のユニットも、(共役ジエン)ブロックの少量を含む他のユニットになり得る。
【0021】
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック及び(共役ジエン)ブロックの比率は、それらの重量分率、m及びnによって規定できる。
【0022】
一実施形態において、nは約5wt%から約45wt%であることができて、mは約55wt%から約95wt%であることができる。さらに別の実施形態において、nは約20wt%から約30wt%であることができて、mは約70wt%から約80wt%であることができる。別の実施形態において、nは約25wt%であることができて、mは約75wt%であることができる。
【0023】
当業者には明らかであろうが、m+nは100wt%以下であることができる。一実施形態において、m+nは約90wt%から100wt%であることができる。
【0024】
m+nが100wt%未満である場合に、コポリマーの重量分率の残余は1つ又は複数の他のブロックを含むことができる。ビニル付加重合によってブロックコポリマー中に含有できる如何なる他のブロックも、コポリマーの重量分率の残余に当てる他のブロックになり得る。そのようなブロックの一例はポリモノビニルアレーンブロックであるが、これに限定されない。
【0025】
本発明のポリマーは、少なくとも1つのランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック及び少なくとも1つの(共役ジエン)ブロックを含む。これらのブロックは如何なる順序によってもポリマーに順次導入できる。本発明のポリマーは2以上のランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック、2以上の(共役ジエン)ブロック、又は両方を含むことができる。ブロックのいずれか又は両者が複数存在すれば、ブロックは如何なる順序によってもポリマー中に順次導入できる(例えば、他の導入順序もある中で、ランダムブロックと共役ジエンブロックの間で交互に、又は1タイプのブロックの一連に続いてもう1つのタイプのブロックの一連が存在するなど)。
【0026】
一般に各ブロックは、ブロックの所望のユニットが誘導されるモノマー又はモノマーの混合物を重合させることにより形成させる。重合工程は、相違するブロック間で工程要因を比較的変更しにくいことを一般的には免れないであろうが、しかし本開示を利用する当業者は、日常的実験の問題として、相違するブロック間の工程要因における幾らかの軽微な変更をなすことができる。重合工程についての次の記述は、一般的に、本発明のポリマー中における全てのタイプのブロックの形成に適応するであろうが、或る記述が本発明のポリマー中における1つ又は複数のタイプのブロックの形成に多少の価値を有することはあり得る。
【0027】
重合工程は、炭化水素希釈剤中において約−100℃から約150℃の範囲内例えば約0℃から約150℃の任意の適当な温度で、且つ反応混合物を実質的に液相に保つのに十分な圧のもとで実施することができる。一実施形態において、炭化水素希釈剤は線状又は環状パラフィン、或いはそれらの混合物であり得る。例示的線状又は環状パラフィンには、ペンタン、ヘキサン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、及びそれらの混合物その他が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態では、パラフィンはシクロヘキサンである。
【0028】
重合工程は、不活性ガス雰囲気下など、酸素及び水の実質的不存在において実施することができる。
【0029】
重合工程は開始剤の存在において実施することができる。一実施形態においては、開始剤としての使用が知られている任意の有機モノアルカリ金属化合物が開始剤になり得る。さらに別の実施形態において、開始剤は式RMを有することができ、式中、Rはn−ブチル基など4から8個の炭素原子を含むアルキル、シクロアルキル、又はアリール基であり、またMはリチウムなどのアルカリ金属である。1つの具体的実施形態で、開始剤はn−ブチルリチウムである。
【0030】
使用する開始剤量は、当技術分野で知られているように所望のポリマー又はブロックの分子量に依存し、供給流れ中の痕跡量の阻害物質の許容量を設けて、容易に決定できる。一実施形態で、開始剤は約0.01phm(モノマー合計百重量部当りの重量部)から約1.0phmの範囲内の量で存在することができる。もう1つの実施形態で、開始剤は約0.01phmから約0.5phmの範囲内の量で存在できる。さらに別の実施形態で、開始剤は約0.01phmから約0.2phmの範囲内の量で存在できる。
【0031】
重合工程は、さらに少量のランダム化剤の含有を伴うことができる。一実施形態では、エーテル、チオエーテル、又は第三級アミンなどの極性有機化合物がランダム化剤になり得る。別の実施形態では、アルコールのカリウム塩又はナトリウム塩がランダム化剤になり得る。ランダム化剤は、開始剤の有効性を向上させるために、仕込み混合モノマー中のモノビニルアレーンモノマーの少なくとも一部をランダム化するために、又は両方のために、炭化水素希釈剤中に含めることができる。ランダム化剤の含有は、本発明のポリマーのランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックを作製するときに、有用である。例示的ランダム化剤には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、エチルプロピルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−n−オクチルエーテル、アニソール、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジベンジルエーテル、ジフェニルエーテル、1,2−ジメトキシベンゼン、テトラメチレンオキシド(テトラヒドロフラン即ちTHF)、カリウムtert−アミラート(KTA)、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、ジ−n−プロピルスルフィド、ジ−n−ブチルスルフィド、メチルエチルスルフィド、ジメチルエチルアミン、トリ−n−エチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチルエチレンジアミン、N,N−ジ−メチルアニリン、N−メチル−N−エチルアニリン、N−メチルモルフォリン、及びこれらの混合物その他が含まれるが、これらに限定されない。
【0032】
一実施形態で、ランダム化剤はテトラヒドロフランである。テトラヒドロフランを使用するとき、テトラヒドロフランは、通常、約0.02phmから約1.0phmなど約0.01phmから約1.0phmの範囲内の量で存在する。
【0033】
別の実施形態で、ランダム化剤はカリウムtert−アミラート(KTA)である。KTAを使用するとき、KTAは、通常、約0.1phmから約1.0phmなど約0.01phmから約1.0phmの範囲内の量で存在する。
【0034】
特定のブロックを形成するとき、特定のブロックを形成するための各仕込みモノマー又は仕込みモノマー混合物の重合が、引き続く仕込みを仕込む前に実質的に完結するように、各仕込みモノマー又は仕込みモノマー混合物を溶液重合条件下において重合させる。本明細書中で使用する「仕込み」は反応容器の内部など、反応区域への化合物の導入を指す。
【0035】
カップリング剤は重合が完結した後で加えることができる。適当なカップリング剤には、ジ−又はマルチビニルアレーン化合物、ジ−又はマルチエポキシド、ジ−又はマルチイソシアネート、ジ−又はマルチイミン、ジ−又はマルチアルデヒド、ジ−又はマルチケトン、アルコキシ錫化合物、ハロゲン化ケイ素及びハロシランなどのジ−又はマルチハロゲン化物、モノ−、ジ−又はマルチ酸無水物、モノアルコールとポリカルボン酸とのエステルなどのジ−又はマルチエステル、一価アルコールとジカルボン酸とのエステルであるジエステル、一塩基酸とグリセリンなどのポリアルコールとのエステルであるジエステル、及びそのような化合物2種以上の混合物その他が含まれるが、これらに限定されない。
【0036】
有用な多官能性カップリング剤には、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、及びそれらの混合物などのエポキシ化植物油、その他が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態において、カップリング剤はエポキシ化大豆油である。エポキシ化植物油は、Vikoflex(登録商標)という商品名でAtofina Chemicals社(ペンシルバニア州、フィラデルフィア所在)から市販されている。
【0037】
有効なら如何なる量のカップリング剤も使用することができる。一実施形態においては、活性ポリマーのアルカリ金属に対して化学量論量のカップリング剤が、最高のカップリングを進めるのに役立つ。しかし、特定の生成物が所望でカップリング効率を変化させるためには、化学量論量より多いか又は少ない量を使用することができる。典型的には、重合で使用されるカップリング剤の合計量は、約0.1phmから約20phmの範囲内、例えば約0.1phmから約5phm、又は約0.1phmから約2phmなどである。
【0038】
カップリング反応の完結に続いて、ブロックコポリマーからアルカリ金属を除去するため及び着色抑制のために、重合反応混合物を、水、アルコール、フェノール、又は直鎖飽和脂肪族モノ−、ジカルボン酸などの停止剤で処理できる。一実施形態において、停止剤は水と二酸化炭素との混合物である。
【0039】
停止の後、ポリマーセメント(重合溶媒中のポリマー)は、通常約10から40重量パーセントの固体を、より通常には20から35重量パーセントの固体を含んでいる。ポリマーセメントは、固体含有量を約50乃至約99重量パーセントの濃度に上げる目的で、溶媒の一部を蒸発させるために急速蒸発にかけることができ、続いて残存溶媒を除去するために、真空乾燥器又は揮発分除去押出機で乾燥することができる。
【0040】
ブロックポリマーは回収して、圧延、押出し、又は射出成形などによって所望の形態に加工できる。本発明のブロックコポリマーは、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、剥離剤、充填剤、増量剤、及び染料、及びこれらに類するものなどの添加物を含むことができる。
【0041】
具体的な重合工程において、代表的な開始剤、モノマー及びモノマー混合物の仕込み順序には次のものが含まれるが、これらに限定はされない。
仕込み実施形態1:
(a)ランダム化剤、開始剤、共役ジエン/モノビニルアレーンモノマー混合物
(b)開始剤、共役ジエン/モノビニルアレーンモノマー混合物
(c)共役ジエンモノマー
(d)カップリング剤
仕込み実施形態2:
(a)開始剤、モノビニルアレーンモノマー
(b)ランダム化剤、開始剤、共役ジエン/モノビニルアレーンモノマー混合物
(c)共役ジエンモノマー
(d)ランダム化剤、開始剤、共役ジエン/モノビニルアレーンモノマー混合物
(e)共役ジエンモノマー
(f)カップリング剤
【0042】
他の実施形態において、本発明のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーは、次の構造を含むことができる。式中、(B/S)はランダムモノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、<B/S>はテーパー付モノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、Bは共役ジエンブロックであり、Sはモノビニルアレーンブロックであり、CAはカップリング剤残基、−はブロック間の共有結合連結である。


ここで、<B/S>1、<B/S>2、(B/S)1、及び(B/S)2の共役ジエン含有量は各々約2.5wt%から約10wt%であり、また<B/S>3、<B/S>4、<B/S>5、(B/S)3、(B/S)4、及び(B/S)5の共役ジエン含有量は各々約30wt%から約70wt%である。
【0043】
本発明のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーは、xが約0wt%であり、yが約100wt%であることだけが相違する参照ポリマーのTgより少なくとも約10℃低いTgを有することが可能である。
【0044】
Tgはポリマーのガラス転移温度、即ちその温度未満ではポリマーが比較的堅くて脆いガラス様の状態であり、その温度を超えるとポリマーが比較的軟らかく柔軟なプラスチック様の状態になる温度である。Tgは、示差走査熱量測定(DSC)などの知られている技法及び装置によって測定できる。各ポリマーには固有のガラス転移温度がある。
【0045】
本明細書において使用する参照ポリマーは、ブロックの同一性とm及びnの値とに関して本発明のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーと同等のポリマーである。参照ポリマーは、xが約0wt%であり、yが約100wt%であることだけが相違する(即ち、参照ポリマーは、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックの代わりに、本質的にモノビニルアレーンからなるブロックを有する)。
【0046】
上記のように一実施形態において、本発明のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーは、参照ポリマーのTgより少なくとも約10℃低いTgをもつことができる。別の実施形態では、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーが、参照ポリマーのTgより少なくとも20℃低いTgをもつことができる。さらに別の実施形態では、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーが、参照ポリマーのTgより少なくとも30℃低いTgをもつことができる。
【0047】
そのようにTgを下げると、収縮フィルムその他の物品を形成するためにモノビニルアレーン/共役ジエンコポリマーを加工することが容易になる。
【0048】
一実施形態において、本発明は上記のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを含む物品に関する。
【0049】
物品は、K−Resin(登録商標)(Chevron Phillips Chemical Co.社、テキサス州、The Woodlands所在)の商品名で市販されているスチレン/ブタジエンコポリマーなど、当技術分野にて知られているモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーから、全体が又は一部が製作できる如何なる物品でもあり得る。
【0050】
例示的物品には、容器、医療用パッケージ、医療用具、玩具、衣類ハンガー、並びに軟質及び硬質包装材その他が含まれるが、これらに限定はされない。
【0051】
一実施形態において、物品は、約60℃から約80℃の温度に曝すと収縮し得るフィルムと定義される収縮フィルムである。
【0052】
別の実施形態で、本発明は、低いTgを有するモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを調製する方法に関しており、その方法は、
(a)モノビニルアレーンモノマー、共役ジエンモノマー、開始剤、及びランダム化剤を仕込み、重合を起こさせて、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックを含む反応混合物を生成するステップと、
(b)開始剤及び共役ジエンモノマーを仕込み、重合を起こさせて、(共役ジエン)ブロックを含む反応混合物を生成するステップと、
(c)前記混合物にカップリング剤を仕込み、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを形成するステップと
を含む。
【0053】
仕込みステップ(a)〜(c)は、上で述べた説明に従って実施することができる。各仕込みステップで加える各種成分の比率は、本開示を利用する当業者にとって日常的実験の問題である。
【0054】
一実施形態において、仕込みステップ(a)における成分比率は、生成物ブロック中で、xが約2.5wt%から約10wt%、yが約90wt%から約97.5wt%、x+yが約97.5wt%から100wt%になるように選ぶことができる。
【0055】
一実施形態において、仕込みステップ(a)及び(b)における成分比率は、生成物ポリマー中で、nが約20wt%から約30wt%、mが約70wt%から約80wt%、m+nが約90wt%から100wt%になるように選ぶことができる。
【0056】
ステップ(a)及び(b)の順序は変更可能であり、またステップ(a)及び(b)のいずれか又は両方を1回又は複数回実施することができる。
【0057】
別の実施形態において、本発明は物品を製作する方法に関しており、その方法は、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーが上記のものであるモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを物品に成形することを含む。
【0058】
製品は上記の如何なる物品でもよい。
【0059】
成形ステップにおいて、如何なる適当な技法によってポリマーを物品又は物品の部品に成形してもよい。適当な技法の例には、シート押出し、熱成形、射出成形、吹込み成形、インフレーション成形、及びフィルム流延、その他が含まれるが、これらに限定されない。成形技法の選択は、本開示を利用する当業者には、日常的実験の問題である。
【0060】
本発明の具体的実施形態を示すために、次の実施例を含める。本発明者によって見い出された技術を代表する次の実施例で開示した技法が、本発明の実施に当ってよく機能することを、当業者は理解するはずである。しかし、当業者は本開示を考慮して、開示された具体的実施形態において多くの変更をなすことが可能であることを理解し、さらに本発明の趣旨及び範囲から離れずに類似の又は同様の結果を得ることができるであろう。
【実施例】
【0061】
(実施例1〜2)
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーン/(共役ジエン)ブロックコポリマーの合成
2種のブロックコポリマーは、次のようにして合成した。
【表1】

【0062】
上記に加えて、最初のシクロヘキサンを仕込んだ後で、シクロヘキサンを各0.2lb(0.09kg)ずつ続けて仕込んだ(反応終了時でシクロヘキサンの合計は9.0lb(4.05kg)であった)。
【表2】

【0063】
上記に加えて、最初のシクロヘキサンを仕込んだ後で、シクロヘキサンを各0.2lb(0.09kg)ずつ続けて仕込んだ(反応終了時でシクロヘキサンの合計は9.0lb(4.05kg)であった)。
【0064】
両実施例において、最後の仕込みの5分後に、反応器の内容物を3gのBe Square Wax(ブローダウン容器を予熱する前に加えておく)を含むブローダウン容器に移した。反応器及び全ての配管を0.5lb(0.225kg)のシクロヘキサンですすぎ、すすぎ液はブローダウン容器に移した。それからブローダウン容器を178℃に加熱し、ポリマーを吐出してロープ状ポリマーを得た。ポリマーロープを真空乾燥器中(約180°F(82.2℃)から約184°F(84.4℃))で2.5時間乾燥し、細断して、さらなる検討のために保管した。
【表3】

【0065】
上記に加えて、最初のシクロヘキサンを仕込んだ後で、シクロヘキサンを各0.2lb(0.09kg)ずつ続けて仕込んだ(反応終了時でシクロヘキサンの合計は9.0lb(4.05kg)であった)。
【0066】
反応後ポリマーを回収して、上記実施例1〜2で述べたのと同じ操作によって処理した。
【0067】
(実施例4〜5及び比較例6)
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーン/(共役ジエン)ブロックコポリマー及び参照ポリマー両者のTg
実施例1〜2で生じたポリマー及び実施例1〜2のポリマーのランダムブタジエン/スチレンブロックと本質的に同じ数及び重量のスチレンブロックを有する比較参照ポリマーについて、示差走査熱量測定(DSC)を行った。DSCにより生ずる熱流対温度のグラフを解析する標準的な方法により各ポリマーのTgを決定した。
【0068】
(実施例4)
実施例1のポリマーをDSCにかけた。結果を図1に示す。Tgは73.32℃であった。
【0069】
(実施例5)
実施例2のポリマーをDSCにかけた。結果を図2に示す。Tgは63.96℃であった。
【0070】
(比較例6)
比較例3の参照ポリマーをDSCにかけた。結果を図3に示す。Tgは95.50℃であった。
【0071】
実施例4〜5及び比較例6の結果は、ブタジエン/スチレンブロックコポリマーのスチレンブロックに約5〜10wt%のブタジエンを置換すると、参照ポリマーに比較して約20℃又は30℃など、少なくとも約10℃はTgが低下する結果になったことを示す。
【0072】
本発明において開示し及び特許を請求する全ての組成物及び方法は、本発明を考慮すれば余計な実験作業をせずに行い且つ実施することができる。本発明の組成物及び方法を、具体的実施形態によって説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義する本発明の概念、趣旨及び範囲から離れることなしに、本明細書で述べた組成物及び方法並びに方法のステップ又はステップの順序に、変更を適用することができることが、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0073】
【図1】実施例1のポリマーの示差走査熱量測定(DSC)走査の結果を示す図である。
【図2】実施例2のポリマーのDSC走査の結果を示す図である。
【図3】実施例1〜2のポリマーへの参照ポリマーである比較例5のポリマーのDSC走査の結果を示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーであって、
ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック(xは約2.5wt%から約10wt%であり、yは約90wt%から約97.5wt%であり、x+yは約97.5wt%から100wt%である)、及び
(共役ジエン)ブロック
を含み、nは約20wt%から約30wt%であり、mは約70wt%から約80wt%であり、m+nは約90wt%から100wt%である、上記コポリマー。
【請求項2】
xが約5wt%から約10wt%である、請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項3】
yが約90wt%から約95wt%である、請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項4】
nが約25wt%であり、mが約75wt%である、請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項5】
xが約0wt%であり、yが約100wt%であることのみ相違する参照ポリマーのTgよりTgが少なくとも約10℃低い、請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項6】
参照ポリマーのTgよりTgが少なくとも約20℃低い、請求項5に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項7】
参照ポリマーのTgよりTgが少なくとも約30℃低い、請求項6に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項8】
モノビニルアレーン/共役ジエンブロックをさらに含む、請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項9】
モノビニルアレーンブロックをさらに含む、請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項10】
請求項1に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを含む物品。
【請求項11】
物品が収縮フィルムである、請求項10に記載の物品。
【請求項12】
低いTgを有するモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを調製する方法であって、
(a)モノビニルアレーンモノマー、共役ジエンモノマー、開始剤、及びランダム化剤を仕込み、重合を起こさせて、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックを生成すること、
(b)モノビニルアレーンモノマー、共役ジエンモノマー、及び開始剤を仕込み、重合を起こさせて、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックを生成すること、
(c)共役ジエンモノマーを仕込み、重合を起こさせて、(共役ジエン)ブロックを生成すること、及び
(c)反応混合物にカップリング剤を仕込み、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを形成すること
を含む、上記方法。
【請求項13】
xは約2.5wt%から約10wt%であり、yは約90wt%から約97.5wt%であり、x+yは約97.5wt%から100wt%である、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
nは約20wt%から約30wt%であり、mが約70wt%から約80wt%であり、m+nは約90wt%から100%である、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
請求項12の方法に従って製造されたモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項16】
低いTgを有するモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを調製する方法であって、
(a)開始剤及びモノビニルアレーンモノマーを仕込んで重合を起こさせ、モノビニルアレーンブロックを生成すること、
(b)ランダム化剤、開始剤、及び共役ジエン/モノビニルアレーンモノマー混合物を仕込んで重合を起こさせ、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックを生成すること、
(c)共役ジエンモノマーを仕込んで重合を起こさせ、共役ジエンブロックを生成すること、
(d)ランダム化剤、開始剤、及び共役ジエン/モノビニルアレーンモノマー混合物を仕込んで重合を起こさせ、ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロックを生成すること、
(e)共役ジエンモノマーを仕込んで重合を起こさせ、共役ジエンブロックを生成すること、及び
(f)反応混合物にカップリング剤を仕込み、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを形成すること
を含む、上記方法。
【請求項17】
請求項16に記載の方法に従って製造されたモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項18】
モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーが、(i)ランダム(共役ジエン/モノビニルアレーンブロック(xは約2.5wt%から約10wt%であり、yは約90wt%から約97.5wt%であり、x+yは約97.5wt%から100wt%である)と、(ii)(共役ジエン)ブロックとを含み、nは約20wt%から約30wt%であり、mは約70wt%から約80wt%であり、m+nは約90wt%から100wt%である、モノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーを物品に成形することを含む、物品を製造する方法。
【請求項19】
成形が、シート押出し、熱成形、射出成形、吹込み成形、インフレーション成形、又はフィルム流延を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
(B/S)−B−CAなる構造を含むモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーであって、
(B/S)はランダムモノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、Bは共役ジエンブロックであり、CAはカップリング剤残基であり、−はブロック間の共有結合である、上記ブロックコポリマー。
【請求項21】
(B/S)−B−CA構造の(B/S)ブロックに共有結合した第2の(B/S)ブロックをさらに含む、請求項20に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項22】
(B/S)−B−CA構造の(B/S)ブロックに共有結合した第2の(B/S)−(B/S)−B構造をさらに含む、請求項20に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項23】
(B/S)−B−CA構造の(B/S)ブロックに共有結合した第2の(B/S)−B構造をさらに含む、請求項20に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項24】
(B/S)−B−CA構造の(B/S)ブロックに共有結合した第2のS−(B/S)−B−構造をさらに含み、Sはモノビニルアレーンブロックである、請求項20に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項25】
<B/S>2−<B/S>3−<B/S>4−<B/S>5−CAなる構造を含むモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーであって、
<B/S>はテーパー付モノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、<B/S>2は約2.5wt%から約10wt%の共役ジエン含有量を有し、<B/S>3、<B/S>4、及び<B/S>5は約30wt%から約70wt%の共役ジエン含有量を有するコポリマー。
【請求項26】
<B/S>2−<B/S>3−<B/S>4−<B/S>5−CA構造の<B/S>2ブロックに共有結合した<B/S>1ブロックをさらに含み、<B/S>1が約2.5wt%から約10wt%の共役ジエン含有量を有する、請求項25に記載のモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマー。
【請求項27】
(B/S)1−(B/S)2−<B/S>3−<B/S>4−<B/S>5−CAなる構造を含むモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーであって、
(B/S)はランダムモノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、<B/S>はテーパー付モノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、CAはカップリング剤残基であり、−はブロック間の共有結合であり、(B/S)1及び(B/S)2は各々約2.5wt%から約10wt%の共役ジエン含有量を有し、<B/S>3、<B/S>4、及び<B/S>5は各々約30wt%から約70wt%の共役ジエン含有量を有するコポリマー。
【請求項28】
(B/S)1−(B/S)2−(B/S)3−(B/S)4−(B/S)5−CAなる構造を含むモノビニルアレーン/共役ジエンブロックコポリマーであって、
(B/S)はランダムモノビニルアレーン/共役ジエンブロックであり、CAはカップリング剤残基であり、−はブロック間の共有結合であり、(B/S)1及び(B/S)2は各々約2.5wt%から約10wt%の共役ジエン含有量を有し、(B/S)3、(B/S)4、及び(B/S)5は各々約30wt%から約70wt%の共役ジエン含有量を有するコポリマー。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−510803(P2007−510803A)
【公表日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−539728(P2006−539728)
【出願日】平成16年11月5日(2004.11.5)
【国際出願番号】PCT/US2004/037279
【国際公開番号】WO2005/047355
【国際公開日】平成17年5月26日(2005.5.26)
【出願人】(502303175)シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー (42)
【Fターム(参考)】