JP6820957B2 - ポリマーブレンド - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
(a)少なくとも55パーセントの結晶化度を有する結晶性ポリプロピレンと、
(b)架橋衝撃改質ポリマーと、を含む、押出ポリマーブレンドを含み、
架橋衝撃改質ポリマーは、架橋シラン官能化エラストマー、架橋無水マイレン酸官能化エラストマー、またはそれらの組み合わせからなる群から選択されるエラストマーである、押出光ケーブル保護構成要素である。
(a)少なくとも約55パーセントの結晶化度を有する結晶性ポリプロピレンと、
(b)シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー、シラングラフト化オレフィンマルチブロックインターポリマー、シラングラフト化オレフィンブロック複合体、及びそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される衝撃改質ポリマーと、
(c)オレフィンマルチブロックインターポリマー、オレフィンブロック複合体、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される非シラングラフト化エラストマーと、 (d)縮合触媒と、を含む、ポリマーブレンドである。
種々の実施形態における使用に好適な結晶性ポリプロピレンは、アイソタクチックまたはシンジオタクチックのいずれかのホモポリマーポリプロピレンであってもよい。1つ以上の実施形態において、ポリマーの結晶化度を最大にするために、結晶性ポリプロピレンは、アイソタクチックホモポリマーポリプロピレンであってもよい。「ポリマー」は、同じかまたは異なる種類のモノマーを反応させる(すなわち、重合する)ことによって調製される高分子化合物である。「ポリマー」は、ホモポリマー及びインターポリマーを含む。本明細書で使用される場合、「ホモポリマー」は、単一のモノマー種に由来する反復単位を含むポリマーを意味するが、連鎖移動剤等のホモポリマーの調製に使用される残留量の他の化合物を除外しない。
結晶化度パーセント=(ΔHobserved)/(ΔHisotactic pp)X100
式中、アイソタクチックポリプロピレンの融解熱(ΔHisotactic pp)は、B.Wunderlich,Macromolecular Physics,Volume 3,Crystal Melting,Academic Press,New York,1960,p48中に、ポリマー1グラム当たり165ジュール(J/g)として報告されている。種々の実施形態において、結晶性ポリプロピレンは、少なくとも55重量パーセント、少なくとも65重量パーセント、少なくとも70重量パーセント、または少なくとも73重量パーセントの結晶化度を有することができる。2003年10月7日に出願された米国特許第7,087,680号は、本発明の種々の実施形態において有用な高結晶性ポリプロピレンの例を開示している。
上で述べたように、ポリマーブレンドは、架橋衝撃改質ポリマーを含む。本明細書で使用される場合、「衝撃改質ポリマー」は、前述の結晶性ポリプロピレンの種々の特性を改質するポリマーである。例えば、衝撃改質ポリマーは、破砕することなく機械的エネルギーを吸収することができ、それによって光ファイバーケーブルに十分な衝撃靭性を付与するように、結晶性ポリプロピレンを改質することができる。
(AB)n
式中、nは、少なくとも1であり、好ましくは、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、またはそれ以上等の1より大きい整数であり、「A」は、硬質ブロックまたはセグメントを表し、「B」は、軟質ブロックまたはセグメントを表す。好ましくは、A及びBは、分岐または星形の様式ではなく、直線的な様式で連結される。「硬質」セグメントは、エチレンが95重量パーセント超、好ましくは98重量パーセント超の量で存在する重合した単位のブロックを指す。換言すると、硬質セグメント中のコモノマー含有量は、5重量パーセント未満、好ましくは2重量パーセント未満である。いくつかの実施形態において、硬質セグメントは、全てまたは実質的に全てのエチレンを含む。その一方で、「軟質」セグメントは、コモノマー含有量が5重量%超、8重量%超、10重量%超、または15重量%超である、エチレンとα−オレフィンコモノマーとの重合した単位のブロックを指す。いくつかの実施形態において、軟質セグメント中のコモノマー含有量は、20重量%超、25重量%超、30重量%超、35重量%超、40重量%超、45重量%超、50重量%、または60重量%超であってもよい。
AAA−AA−BBB−BB.
(A)少なくとも1つの融点Tm(摂氏温度)、及び密度d(グラム/立方センチメートル)を有するとして定義され、この場合、Tm及びdの数値は、以下の関係に対応するか、
Tm>−6553.3+13735(d)−7051.7(d)2、または
(B)融解熱ΔH(J/g)、及び最高示差走査熱量測定(「DSC」)ピークと最高結晶化分析分画(「CRYSTAF」)ピークとの温度差として定義されるデルタ量ΔT(摂氏温度)を特徴とし、この場合、ΔT及びΔHの数値は、以下の関係を有するか、
ゼロより大きく、かつ最大130J/gのΔHの場合、ΔT>−0.1299(ΔH)+62.81
130J/gより大きいΔHの場合、ΔT>48℃
この場合、CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを用いて決定され(すなわち、ピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを意味しなければならない)、ポリマーの5パーセント未満が識別可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度は30℃である、または
(C)オレフィンマルチブロックインターポリマーの圧縮成形フィルムを用いて測定される、300パーセントの歪み及び1サイクルでの弾性回復Re(パーセント)、かつ密度d(グラム/立方センチメートル)を有し、この場合、オレフィンマルチブロックインターポリマーが実質的に架橋相を含まない場合、Re及びdの数値は、以下の関係を満たすか、
Re>1481−1629(d)、または
(D)画分が、同じ温度で溶出する比較可能なランダムエチレンインターポリマー画分のものよりも少なくとも5パーセント高いか、または少なくとも10パーセント高いモルコモノマー含有量を有することを特徴とする昇温溶出分画(「TREF」)を用いて分取された場合、40℃〜130℃で溶出する分子量画分を有し、この場合、比較可能なランダムエチレンインターポリマーは、同じコモノマー(複数可)を有し、かつ、オレフィンマルチブロックインターポリマーのものの10パーセント以内のメルトインデックス、密度、及びモルコモノマー含有量(ポリマー全体に基づく)を有するか、または
(E)25℃での貯蔵弾性率G’(25℃)、及び100℃での貯蔵弾性率G’(100℃)を有し、この場合、G’(25℃)対G’(100℃)の比率は、約1:1〜約9:1の範囲であるか、または
(F)ゼロより大きく、かつ最大約1の平均ブロックインデックスを特徴とする。
オレフィンマルチブロックインターポリマーは、(A)〜(F)の特性のうちの1つ、いくつか、全て、または任意の組み合わせを有してもよい。
種々の実施形態において、ポリマーブレンドは、1つ以上の相溶化剤を、任意選択的に含むことができる。種々の実施形態において、任意選択的な相溶化剤は、架橋されない1つ以上の追加的エラストマー成分であってもよい。例えば、ポリマーブレンドは、前述のもの等の、オレフィンエラストマー、オレフィンマルチブロックインターポリマー、及びオレフィンブロック複合体からなる群から選択される非架橋エラストマーを含むことができる。任意選択的な相溶化剤は、存在する場合、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、1〜30重量%、2〜20重量%、または3〜10重量%の範囲の量で使用されてもよい。
種々の実施形態において、炭化水素油もポリマーブレンドに含まれてもよい。この追加成分は、典型的には光ファイバケーブルグリース中に見られる望ましくない低分子量種のその後の拡散及び吸収を減少させ得、それによって衝撃性能とゲル適合性とのバランスを改善する。
1つ以上の実施形態において、本発明の実施において使用されるポリマーブレンドの成分は、溶融ブレンドのためにバッチミキサーまたは連続ミキサーに添加することができる。成分は、任意の順序で添加されてもよいか、または他の成分とブレンドするために1つ以上のマスターバッチを最初に調製してもよい。添加剤は、通常、バルク樹脂及び/または充填剤に添加される前に1つ以上の他の成分とブレンドされる。一実施形態において、添加剤は、事前に調製したマスターバッチを使用することなく調合ラインに直接添加することができる。典型的には、溶融ブレンドは、溶融ポリマーの最高融点よりは高いが、過酸化物(存在する場合)の活性化温度よりも低い温度で行われる。次いで、溶融ブレンドされた組成物は、所望の物品に成形するために、押出機もしくは射出成形機に供給されてもよいか、または金型を通過させてもよく、または保管のために、もしくは次の成形もしくは加工に供給する材料を調製するために、ペレット、テープ、ストリップ、フィルム、もしくは何らかの他の形状にされてもよい。任意選択的に、ペレットまたは何らかの同様の構造に成形されると、次いで、ペレット等の保存中の扱いを容易にするために粘着防止剤でコーティングされてもよい。
上で述べたように、架橋衝撃改質ポリマーは、前述のように、調合後、任意の所望の架橋触媒を含むポリマーブレンドの他の成分で架橋され得る。種々の実施形態において、そのような架橋段階は、ペレット、粒状、または他の形態(すなわち、最終物品に成形する前)の化合物で行われてもよい。他の実施形態において、衝撃改質ポリマーの架橋は、後述されるもの等の光ケーブル保護構成要素の形成後に行われてもよい。
種々の実施形態において、本明細書に記載のポリマーブレンドから作製される少なくとも1つの押出光学保護構成要素を含み、かつ少なくとも1つの光ファイバー伝送媒体を組み込んだ光ファイバーケーブルを調製することができる。
脆化温度
ASTM D746に従って脆化温度を決定する。
密度は、ASTM D792に従って決定される。
ASTM D790に従って曲げ(ヤング)弾性率を決定する。
ASTM D790に従って曲げ応力を決定する。
ASTM D256に従ってノッチ付きアイゾット衝撃強度を決定する。
メルトインデックス、またはI2は、ASTM D1238に従って190℃/2.16kgの条件で測定され、10分当たりに溶出されるグラム数で報告される。
ゲル浸透クロマトグラフィー(「GPC」)システムは、Polymer ChAR(Valencia,Spain)のIR4赤外検出器を装備したPolymer Char GPC−IR High Temperature Chromatographから構成される。データの収集及び処理は、Polymer Charソフトウェアを使用して行われる。このシステムはまた、オンライン溶媒脱気デバイスも装備している。
Mポリエチレン=Ax(Mポリスチレン)B (等式1)
式中、Mは、ポリエチレンまたはポリスチレンの分子量(記載される分子量)であり、Bは1.0に等しい。Aが約0.38〜約0.44の範囲であってもよく、広い分布のポリエチレン標準物を用いて較正時に決定されることは、当業者には既知である。分子量分布(MWDまたはMw/Mn)等の分子量値、及び関連する統計値を得るためのこのポリエチレン較正法の使用は、本明細書においてWilliams and Wardの改変法として定義される。数平均分子量、重量平均分子量、及びz−平均分子量は、以下の等式から算出される。
ASTM D638に従って引張弾性率を決定する。
ASTM D638に従って引張強度を決定する。
ASTM D638に従って引張伸びを決定する。
YD/T1118.1−2001に従って重量増加を決定する。
1.6つの引張試験片(ASTM D638 I型)を選択し、各試験片の質量を計測してmfreshで示す。
2.引張試験片にグリースをコーティングする。
a.最初に、80℃の真空オーブン内でゲルを脱気し、グリース中のあらゆる気泡またはエアポケットを排除する。
b.ブレードを使用して、試験片の片側のみに慎重にグリースをコーティングし、グリースの厚さを1mm未満とする。
c.次いで、コーティングした試験片を、グリース面を上にしてプレートに載せる。
3.オーブンでエージングする:その後、試験片を含むプレートを、エージングのために空気循環させたオーブンに入れる。エージング条件は、80℃で360時間である。
4.エージング後、引張試験片の質量を計測する:エージング後、オーブンから試験片を取り出し、ティッシュペーパーで拭き、室温まで冷却し、計測まで24時間調整する。エージングした引張試験片の質量をmagingで示し、以下の等式に従って重量増加を算出する:
以下の材料が、以下の実施例に用いられる。
密度:0.873g/cm3
I2:0.57g/10分
I10:6.06g/10分
I10/I2:10.63
重量平均分子量(「Mw」)(g/mol):148,600
数平均分子量(「Mn」)(g/mol):53,590
多分散指数(「Mw/Mn」):2.77
融解熱(J/g):38.23
溶融温度(「Tm」):118.4℃
結晶化温度(「Tc」):92.0℃
全体的なオクテン含有量(mol%):18.9
軟質セグメント中のオクテン含有(mol%):27.1
硬質セグメント中のオクテン含有量(mol%):1.4
Δオクテン:25.7
Mg1−xAlx(OH)2(CO3)x/2・mH2O(0<x≦5)
を有する酸掃去剤であり、水酸化アルミニウムマグネシウム炭酸塩水和物として説明される。HDT−4Aは、Kisuma Chemicals B.V.(オランダ)から市販されている。
下の表3に提供される配合を用いて5つの比較試料[CS1〜CS5]を調製する。CS1中のPBTを受け取ったままの状態で用いる。比較試料CS2〜CS5を、600rpm及び12kg/時間のスループット率、ならびに供給バレルから開始して金型まで以下のような温度プロファイル、100℃/130℃/200℃/200℃/200℃/200℃/200℃で動作する18mmの48L/D二軸押出機上で成分をブレンド及び押し出すことによって調製する。
下の表5に示される配合を用いて2つの試料(S1及びS2)を調製する。試料S1及びS2を、上の実施例1に記載した手順に従って調製する。
下の表7に示される配合を用いて6つの試料(S3〜S8)を調製する。試料S3〜S8は、上の実施例1に記載した手順に従って調製する。
下の表9に示される配合を用いて3つの試料(S9〜S11)を調製する。試料S9〜S11は、上の実施例1に記載した手順に従って調製する。
下の表11に示される配合を用いて2つの試料(S12及びS13)を調製する。試料S12及びS13を、上の実施例1に記載した手順に従って調製する。
なお、本発明には、以下の態様が含まれることを付記する。
〔1〕
押出光ケーブル保護構成要素であって、
(a)少なくとも55パーセントの結晶化度を有する結晶性ポリプロピレンと、
(b)架橋衝撃改質ポリマーと、を含む、押出ポリマーブレンドを含み、
前記架橋衝撃改質ポリマーは、架橋シラン官能化エラストマー、架橋無水マレイン酸官能化エラストマー、またはそれらの組み合わせからなる群から選択されるエラストマーである、前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔2〕
前記結晶性ポリプロピレンは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて45〜95重量パーセントの範囲の量で存在し、前記架橋衝撃改質ポリマーは、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて4〜50重量パーセントの範囲の量で存在する、〔1〕に記載の前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔3〕
前記架橋衝撃改質ポリマーの前記エラストマーは、ポリオレフィンエラストマー、オレフィンマルチブロックインターポリマー、オレフィンブロック複合体、及びそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、〔1〕または〔2〕のいずれかに記載の前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔4〕
オレフィンエラストマー、非オレフィンエラストマー、オレフィンマルチブロックインターポリマー、オレフィンブロック複合体、及びそれらのうちの2つ以上の混合物からなる群から選択される非架橋エラストマー成分をさらに含む、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔5〕
前記ポリマーブレンドは、16日後にLT−410Aにおいて10パーセント未満の重量増加を有する、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔6〕
前記ポリプロピレンは、1〜20グラム/10分(溶出)の範囲のメルトフローインデックス(I2)を有し、前記ポリマーブレンドは、23℃で少なくとも100ジュール/メートル(「J/m」)のノッチ付きアイゾット衝撃強度を有し、前記ポリマーブレンドは、23℃で少なくとも1,200メガパスカル(「MPa」)の1パーセント割線係数を有する、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔7〕
酸化防止剤、安定剤、核形成剤、酸掃去剤、充填剤、及びそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される1つ以上のさらなる成分をさらに含む、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の前記押出光ケーブル保護構成要素。
〔8〕
光ファイバーケーブルであって、
(a)〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の前記押出光ファイバーケーブル保護構成要素と、
(b)少なくとも1つの光ファイバー伝送媒体と、を備える、前記光ファイバーケーブル。
〔9〕
ポリマーブレンドであって、
(a)少なくとも約55パーセントの結晶化度を有する結晶性ポリプロピレンと、
(b)シラングラフト化ポリオレフィンエラストマー、シラングラフト化オレフィンマルチブロックインターポリマー、シラングラフト化オレフィンブロック複合体、及びそれらのうちの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される衝撃改質ポリマーと、
(c)オレフィンマルチブロックインターポリマー、オレフィンブロック複合体、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される非シラングラフト化エラストマーと、
(d)縮合触媒と、を含む、前記ポリマーブレンド。
〔10〕
前記結晶性ポリプロピレンは、前記ポリマーブレンド中に前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて50〜90重量%の範囲の量で存在し、前記衝撃改質ポリマーは、前記ポリマーブレンド中に前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて4〜45重量%の範囲の量で存在し、前記非シラングラフト化相溶化剤は、前記ポリマーブレンド中に前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて1〜10重量%の範囲の量で存在し、前記縮合触媒は、前記ポリマーブレンド中に前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて0.01〜0.5重量%の範囲の量で存在する、〔9〕に記載の前記ポリマーブレンド。
Claims (1)
- ポリマーブレンドであって、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、
(a)少なくとも55パーセントの結晶化度を有する結晶性ポリプロピレンを55〜90重量%、
(b)シラングラフト化エチレン/オクテンポリオレフィンエラストマーおよびシラングラフト化エチレン/オクテンマルチブロックインターポリマーからなる群から選択される衝撃改質ポリマーを4〜30重量%、
(c)アイソタクチック−ポリプロピレン/エチレン−プロピレンオレフィンブロック複合体を1〜10重量%、ならびに
(d)縮合触媒を0.01〜0.5重量%
含む前記ポリマーブレンド。
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