Новые блок-сополимерные композиции

Новые блок-сополимерные композиции

Реферат

Данная заявка заявляет приоритет патентной заявки США № 11/388909, поданной 24 марта 2006 года, и патентной заявки США 11/686188, поданной 14 марта 2007 года.

Область техники

Данное изобретение относится к новым композициям, содержащим (а) анионные блок-сополимеры моноалкениларенов и сопряженных диенов, где один из блоков представляет собой характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев сополимер сопряженного диена и моноалкениларена, демонстрирующий наличие специфической компоновки мономеров в сополимерном блоке, и (b) специализированные модификаторы размягчения, обладающие конкретной структурой, что в результате приводит к удивительному улучшению свойств композиции.

Уровень техники

Получение блок-сополимеров хорошо известно. В представительном синтетическом способе для начала полимеризации одного мономера используют соединение инициатора. Реакции дают возможность протекать вплоть до вырабатывания всего количества мономера, что в результате приводит к получению «живого» гомополимера. К данному «живому» гомополимеру добавляют второй мономер, который химически отличается от первого. «Живая» концевая группа первого полимера используется в качестве активного центра для продолжения полимеризации, что, таким образом, приводит к введению в линейный полимер второго мономера в виде отдельного блока. Таким образом выращенный блок-сополимер является «живым» вплоть до прохождения для него реакции обрыва цепи полимеризации.

Реакция обрыва цепи полимеризации превращает «живую» концевую группу блок-сополимера в частицу, не участвующую в реакции роста цепи, что, таким образом, делает полимер нереакционно-способным по отношению к мономеру или агенту реакции сочетания. Полимер, таким образом подвергшийся реакции обрыва цепи, обычно называют двухблочным сополимером. В случае непроведения для полимера реакции обрыва цепи «живые» блок-сополимеры можно будет ввести в реакцию с дополнительным мономером для получения линейного трехблочного сополимера, получаемого в результате проведения ступенчатой полимеризации. В альтернативном варианте «живой» блок-сополимер можно ввести в контакт с многофункциональными веществами, обычно называемыми агентами реакции сочетания. Сочетание двух «живых» концевых групп друг с другом в результате приводит к получению линейного трехблочного сополимера, имеющего удвоенную молекулярную массу в сопоставлении с молекулярной массой исходного «живого» двухблочного сополимера. Проведение реакции сочетания для более чем двух областей «живого» двухблочного сополимера в результате приводит к получению архитектуры радиального блок-сополимера, характеризующейся наличием, по меньшей мере, трех лучей.

Один из первых патентов, относящихся к линейным блок-сополимерам стирола и бутадиена с конфигурацией АВА, является патент США 3149182. Данные полимеры, в свою очередь, можно было бы подвергнуть гидрированию для получения более стабильных блок-сополимеров, таких как те, которые описываются в патенте США № 3595942 и повторно выданном патенте США № 27145. С годами были предложены различные блок-сополимеры и способы их получения. Недавно компания KRATON Polymers предложила новый класс гидрированных блок-сополимеров стирол/диен, которые обладают уникальной структурой и демонстрируют наличие уникального баланса свойств. Данные полимеры, известные под наименованием блок-сополимеров, характеризующихся контролируемым распределением мономерных звеньев, включают моноалкенилареновые концевые блоки и характеризующиеся контролируемым распределением мономерных звеньев блоки, получаемые из моноалкениларенов и сопряженных диенов. Смотрите опубликованные патентные заявки США 2003/0176582 А1, 2003/0181585 А1, 2003/0176574 А1, 2003/0166776 А1 и родственные патенты и опубликованные заявки по всему миру. Такие блок-сополимеры находят для себя множество вариантов использования, например, в областях применения для обеспечения личной гигиены, областях применения для получения составов и в областях применения для формования покрывного слоя.

В то время, как блок-сополимеры зачастую используют в форме состава, присутствие некоторых типичных компонентов смеси также может оказывать неблагоприятное воздействие на свойства. Обычные компоненты смеси включают пластифицирующие масла, смолы, придающие клейкость, полимеры, олигомеры, наполнители, упрочнители и добавки всевозможных ассортиментов. Масла к таким блок-сополимерам зачастую добавляют для увеличения мягкости и улучшения перерабатываемости состава. Однако такие масла также обычно уменьшают прочность и сопротивление разрыву у составов. То, что сейчас необходимо, представляет собой новые материалы для получения составов, которые не оказывают такого кардинального негативного воздействия на свойства при одновременном все еще придании повышенной мягкости и улучшенной перерабатываемости.

Заявители в настоящее время обнаружили то, что в случае объединения по конкретному способу определенных низкомолекулярных анионных олигомеров или полимеров диен/винилароматика с упомянутыми ранее блок-сополимерами, характеризующимися контролируемым распределением мономерных звеньев, можно получить составы, характеризующиеся улучшенными прочностью и сопротивлением разрыву в сопоставлении с аналогичными маслосодержащими составами, а также обеспечить достижение значительных улучшений на производственных стадиях и в экономике, а также получение улучшенных свойств, таких как повышенная мягкость, без значительного ухудшения перерабатываемости. В дополнение к этому, такие композиции характеризуются пониженной летучестью при эквивалентной твердости, что в результате приводит к получению улучшенных органолептических свойств, пониженного помутнения и уменьшенного количества экстрагируемых компонентов.

Краткое изложение изобретения

Конкретными композициями настоящего изобретения являются «композиции, получаемые «in-situ»», поскольку низкомолекулярный специализированный модификатор мягкости (который улучшает текучесть и мягкость) получают и/или подвергают заключительной обработке «in-situ» вместе с блок-сополимером, характеризующимся контролируемым распределением мономерных звеньев. Данное выделение «in-situ» является существенным, поскольку выделение специализированного модификатора в виде беспримесного материала из растворителя, в котором его получают, является очень трудным и проблематичным. При комнатной температуре модификаторы размягчения обладают физическими свойствами, которые являются промежуточными между свойствами сыпучих твердых тел и текучих жидкостей. Они трудны в обращении при нахождении в форме беспримесных материалов. По этой причине их желательно выделять (подвергать заключительной обработке) из полученного растворителя в виде смеси с блок-сополимером основы, для модифицирования которого они предназначены. Таким образом, смесь можно выделять в виде легкого в обращении твердого вещества.

Смесь специализированный модификатор размягчения/полимер основы можно получать до выделения из получаемого растворителя в результате 1) объединения отдельных технологических потоков, содержащих индивидуальные компоненты - модификатор и блок-сополимер основы, или 2) получая их в одном и том же технологическом потоке. Два подхода демонстрируют различные преимущества. В случае полимеризаций для получения двух компонентов по отдельности и получения смеси с растворителем в результате перемешивания до проведения заключительной обработки для механизмов химических реакций, которые можно использовать для получения модификатора размягчения или полимера основы, существует мало ограничений. Механизмы химических реакций и связанные с ними технологии получения могут быть достаточно простыми и надежными. Модификатор размягчения можно получать по обычно используемой методике анионной полимеризации - 1) инициирование при использовании металлалкила, такого как литийалкил, 2) рост цепи в результате присоединения соответствующего мономера (мономеров) и 3) обрыв цепи для «живой» концевой группы цепи в результате добавления стехиометрического количества протонного реагента, такого как спирт. В альтернативном варианте для обеспечения получения более чем одной молекулы специализированного модификатора размягчения на одну молекулу инициатора полимеризации может быть использован передатчик цепи полимеризации, такой как вторичный амин. В данном варианте реализации блок-сополимер основы получают на отдельной технологической стадии, и его можно получать при использовании любого из известных способов синтеза блок-сополимера. Еще один подход может заключаться во взятии блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, и повторном растворении его в подходящем растворителе, а после этого его в объединении с раствором специализированного модификатора размягчения и проведении совместной заключительной обработки для обоих компонентов.

В соответствии с этим, настоящее изобретение в широком смысле включает новую блок-сополимерную композицию, содержащую:

(а) 100 вес.ч. твердого гидрированного характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев блок-сополимера с общей конфигурацией в виде А-В, А-В-А, (А-В)_n, (А-В-А)_n, (А-В-А)_nX, (A-B)_nX или их смесей, где n представляет собой целое число в диапазоне от 2 до приблизительно 30, а Х представляет собой остаток агента реакции сочетания, и где:

i. до гидрирования каждый блок А представляет собой блок моноалкениларенового полимера, а каждый блок В представляет собой блок в виде характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев сополимера, по меньшей мере, одного сопряженного диена и, по меньшей мере, одного моноалкениларена, характеризующегося показателем блочности (I₁), меньшим, чем приблизительно 40%;

ii. в результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-10% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 90% двойных связей сопряженного диена;

iii. каждый блок А имеет максимальную молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 3000 до приблизительно 60000, а каждый блок В имеет максимальную молекулярную массу (MW₁) в диапазоне от приблизительно 30000 до приблизительно 300000;

iv. каждый блок В включает концевые области, соседствующие с блоками А, которые обогащены звеньями сопряженного диена, и одну или несколько областей, не соседствующих с блоками А, которые обогащены моноалкенилареновыми звеньями;

v. совокупное количество моноалкениларена в гидрированном блок-сополимере находится в диапазоне от приблизительно 20 масс.% до приблизительно 80 масс.%; и

vi. содержание моноалкениларена в каждом блоке В (S₁) находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%;

и

(b) от 5 до 250 вес.ч. гидрированного специализированного модификатора размягчения, который структурно соотносится с характером блока В упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, где:

i. упомянутый модификатор размягчения содержит, по меньшей мере, один сопряженный диен и, по меньшей мере, один моноалкениларен, характеризуясь показателем блочности I₂, таким, что соотношение I₂/I₁ находится в диапазоне от 0,1 до 10,0;

ii. в результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-10% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 90% двойных связей сопряженного диена;

iii. соотношение (MW₂)/(MW₁) между максимальной молекулярной массой упомянутого модификатора размягчения (MW₂) и максимальной молекулярной массой упомянутого блока В упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, (MW₁) находится в диапазоне от 0,01 до 1,0, при этом минимальная молекулярная масса (MW₂) составляет 2000 г/моль;

iv. содержание моноалкениларена в каждом модификаторе размягчения (S₂) находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%, а соотношение S₂/S₁ находится в диапазоне от 0,5 до 1,5; и

(с) где упомянутый блок-сополимер, характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев, получают в результате проведения полимеризации в растворе в присутствии растворителя в первом реакторе для получения первого раствора, а упомянутый модификатор размягчения получают в результате проведения полимеризации в растворе в присутствии растворителя во втором реакторе для получения второго раствора;

(d) упомянутые первый и второй растворы объединяют для получения общего раствора; и

(е) из общего раствора удаляют растворитель, получая гомогенную смесь упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, и упомянутого специализированного модификатора размягчения.

Данные конкретные композиции называются «композициями, получаемыми «in-situ»», поскольку низкомолекулярный специализированный модификатор (действие которого направлено на улучшение текучести и мягкости) получают или подвергают заключительной обработке «in-situ» вместе с блок-сополимером, характеризующимся контролируемым распределением мономерных звеньев. Для случая первоначального получения специализированного модификатора размягчения в отдельном реакторе и в отдельном растворе существует множество способов объединения растворов и получения конкретной композиции, получаемой «in-situ». Они включают:

1. объединение первого раствора и вторых растворов после полимеризации для получения обоих компонентов до гидрирования, гидрирование объединенных блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, и специализированного модификатора размягчения в общем растворе и выделение объединенного продукта на стадии проведения заключительной обработки;

2. объединение первого раствора и второго раствора после полимеризации для получения обоих компонентов и после гидрирования, а после этого проведение заключительной обработки для смеси с растворителем;

3. добавление второго раствора к первому раствору до полимеризации для получения блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, а после этого переход к полимеризации, гидрированию и проведению заключительной обработки;

4. добавление второго раствора к первому раствору во время полимеризации для получения блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, с последующим проведением гидрирования и заключительной обработки; или

5. повторное растворение твердого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, в растворителе для получения первого раствора, полимеризация для получения специализированного модификатора размягчения и его гидрирование во втором растворе, объединение первого и второго растворов, а после этого проведение заключительной обработки для смеси с растворителем.

В альтернативном варианте конкретную композицию можно получать в одном реакторе. В данном случае композиция содержит:

(а) 100 вес.ч. твердого гидрированного характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев блок-сополимера с общей конфигурацией в виде А-В, А-В-А, (А-В)_n, (А-В-А)_n, (А-В-А)_nX, (A-B)_nX или их смесей, где n представляет собой целое число в диапазоне от 2 до приблизительно 30, а Х представляет собой остаток агента реакции сочетания, и где:

i. до гидрирования каждый блок А представляет собой блок моноалкениларенового полимера, а каждый блок В представляет собой блок в виде характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев сополимера, по меньшей мере, одного сопряженного диена и, по меньшей мере, одного моноалкениларена, характеризующегося показателем блочности (I₁), меньшим, чем приблизительно 40%;

ii. в результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-10% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 90% двойных связей сопряженного диена;

iii. каждый блок А имеет максимальную молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 3000 до приблизительно 60000, а каждый блок В имеет максимальную молекулярную массу (MW₁) в диапазоне от приблизительно 30000 до приблизительно 300000;

iv. каждый блок В включает концевые области, соседствующие с блоками А, которые обогащены звеньями сопряженного диена, и одну или несколько областей, не соседствующих с блоками А, которые обогащены моноалкенилареновыми звеньями;

v. совокупное количество моноалкениларена в гидрированном блок-сополимере находится в диапазоне от приблизительно 20 масс.% до приблизительно 80 масс.%; и

vi. содержание моноалкениларена в каждом блоке В (S₁) находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%;

и

(b) от 5 до 250 вес.ч. гидрированного специализированного модификатора размягчения, который структурно соотносится с характером блока В упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, где:

i. упомянутый модификатор размягчения содержит, по меньшей мере, один сопряженный диен и, по меньшей мере, один моноалкениларен, характеризуясь показателем блочности I₂, таким, что соотношение I₂/I₁ находится в диапазоне от 0,1 до 10,0;

ii. в результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-10% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 90% двойных связей сопряженного диена;

iii. соотношение (MW₂)/(MW₁) между максимальной молекулярной массой упомянутого модификатора размягчения (MW₂) и максимальной молекулярной массой упомянутого блока В упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, (MW₁) находится в диапазоне от 0,01 до 1,0, при этом минимальная молекулярная масса (MW₂) составляет 2000;

iv. содержание моноалкениларена в каждом модификаторе размягчения (S₂) находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%, а соотношение S₂/S₁ находится в диапазоне от 0,5 до 1,5; и

(с) где упомянутый блок-сополимер, характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев, получают в растворе в реакторе в присутствии растворителя для получения раствора, а упомянутый специализированный модификатор размягчения получают в том же самом растворе в том же самом реакторе; и

(d) из раствора удаляют растворитель, получая гомогенную смесь упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, и упомянутого специализированного модификатора размягчения.

В данном случае использование одного реактора включает альтернативы в виде варьирования порядка проведения полимеризации, где:

1. размягчитель получают в результате проведения полимеризации до получения блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев;

2. размягчитель получают в результате проведения полимеризации во время получения полимеризацией блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев; и

3. размягчитель получают в результате проведения полимеризации после получения блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев.

В еще одном третьем варианте можно получить композицию, в которой блок-сополимер, характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев, подвергают гидрированию, а специализированный модификатор размягчения гидрированию не подвергают. В данном случае раствор гидрированного блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, объединяют с раствором негидрированного специализированного модификатора размягчения, а после этого получающуюся в результате смесь выделяют.

Как продемонстрировано в примерах, которые следуют далее, композиции настоящего изобретения будут характеризоваться улучшенной прочностью и пониженной тенденцией к выпотеванию масла. В дополнение к этому, можно будет получить композиции и изделия, характеризующиеся низкой газопроницаемостью. Кроме того, еще можно будет получить композиции, характеризующиеся пониженной летучестью при эквивалентной твердости вместе с улучшенными органолептическими свойствами, улучшенными характеристиками помутнения и пониженными уровнями содержания экстрагируемых компонентов. В первую очередь интерес предоставляет возможность получения значительных и неожиданных технологических преимуществ в результате реализации настоящего изобретения на практике. Подробности, относящиеся к конкретным блок-сополимерам, характеризующимся контролируемым распределением мономерных звеньев, и специализированным модификаторам размягчения, а также к способам их получения, дополнительно описываются далее.

Краткое описание чертежа

Чертеж иллюстрирует уменьшение коэффициентов проницаемости по СО₂ и О₂ для характеризующихся контролируемым распределением мономерных звеньев блок-сополимеров, которые содержат специализированный модификатор размягчения, в сопоставлении с использованием традиционных масел.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение предлагает новые композиции и способы получения таких композиций. Двумя основными компонентами новых композиций являются (а) характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев блок-сополимер, демонстрирующий наличие конкретного распределения алкениларенов и диенов в рамках части блока моноалкениларен/сопряженный диен, и (b) новый специализированный модификатор размягчения (как гидрированный, так и негидрированный).

1. Блок-сополимеры, характеризующиеся контролируемым распределением мономерных звеньев

Блок-сополимер, характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев, описывается и заявляется в опубликованной патентной заявке США 2003/0176582 А1, опубликованной 18 сентября 2003 года. Как продемонстрировано в опубликованной патентной заявке, объединение (1) уникального контроля присоединения мономеров и (2) необязательного использования диэтилового эфира или других модификаторов в качестве компонента растворителя (которые будут называться «распределителями») в результате приводит к получению определенного характеристического распределения двух мономеров (здесь и далее в настоящем документе называемому полимеризацией при «контролируемом распределении мономерных звеньев», то есть полимеризацией, которая в результате приводит к получению структуры, характеризующейся «контролируемым распределением мономерных звеньев»), а также в результате становится причиной присутствия в полимерном блоке определенных областей, обогащенных моноалкенилареном, и определенных областей, обогащенных сопряженным диеном. Для целей настоящего изобретения «контролируемое распределение мономерных звеньев» определяют как относящееся к молекулярной структуре, характеризующейся следующими признаками: (1) наличие концевых областей, соседствующих с блоками моноалкениларенового гомополимера («А»), которые обогащены звеньями сопряженного диена (то есть содержат более чем среднее их количество); (2) наличие одной или нескольких областей, не соседствующих с блоками А, которые обогащены моноалкенилареновыми звеньями (то есть содержат более чем среднее их количество); и (3) наличие совокупной структуры, характеризующейся относительно низкой блочностью. Для целей настоящего изобретения «обогащенный» определяют как более чем среднее количество, предпочтительно количество, более чем на 5% превышающее среднее количество. Данная относительно низкая блочность может быть продемонстрирована либо наличием только одной температуры стеклования («Tg»), промежуточной между температурами Tg каждого из двух индивидуальных мономеров, как это показывают результаты анализа при использовании теплофизических методов дифференциальной сканирующей калориметрии («ДСК») или механических методов или результаты анализа по методам протонного ядерного магнитного резонанса («Н-ЯМР»). Потенциал в отношении блочности также можно выявить и из измерения оптического поглощения в УФ-видимой области спектра в диапазоне длин волн, подходящем для использования при детектировании полистириллитиевых концевых групп во время полимеризации для получения блока В. Резкое и существенное увеличение данной величины указывает на существенное увеличение количества полистириллитиевых концевых групп цепи. В данном способе это будет иметь место только в случае уменьшения концентрации сопряженного диена ниже критического уровня содержания, соответствующего сохранению прохождения полимеризации при контролируемом распределении мономерных звеньев. Любой стирольный мономер, который присутствует в данный момент, будет присоединяться блочным образом. Термин «блочность стирола» согласно измерению специалистами в соответствующей области техники при использовании протонного ЯМР определяют как долю звеньев S в полимере, имеющих два ближайших соседа S в полимерной цепи. Блочность стирола определяют после использования Н-1 ЯМР для измерения двух экспериментальных величин следующим образом.

Во-первых, в результате интегрирования совокупного стирольного ароматического сигнала в спектре Н-1 ЯМР в диапазоне от 7,5 до 6,2 м. д. и деления данной величины на 5 для учета 5 ароматических атомов водорода в каждом стирольном ароматическом кольце определяют совокупное количество стирольных звеньев (то есть величину в произвольных приборных единицах, которые сокращаются при составлении соотношений).

Во-вторых, в результате интегрирования той части ароматического сигнала в спектре Н-1 ЯМР, которая заключена в диапазоне от минимума сигнала в пределах от 6,88 и 6,80 до 6,2 м. д., и деления данной величины на 2 для учета 2 атомов орто-водорода в каждом стирольном ароматическом кольце блочного стирола определяют количество звеньев блочного стирола. Об отнесении данного сигнала к двум атомам орто-водорода в кольцах тех стирольных звеньев, которые имеют двух стирольных ближайших соседей, сообщается в работе F. A. Bovey, High Resolution NMR of Macromolecules (Academic Press, New York and London, 1972), chapter 6.

Блочность стирола просто представляет собой процентное соотношение между количеством звеньев блочного стирола и совокупным количеством стирольных звеньев:

% блочности = 100 х (количество звеньев блочного стирола/совокупное количество стирольных звеньев)

При выражении таким образом случай полимер-Bd-S-(S)n-S-Bd-полимер, где n равен более чем нулю, определяют как случай блочного стирола. Например, если в приведенном ранее примере n будет равен 8, то тогда показатель блочности будет составлять 80%. Предпочитается, чтобы показатель блочности был бы меньшим, чем приблизительно 40. Для некоторых полимеров, характеризующихся уровнями содержания стирола в диапазоне от десяти масс.% до сорока масс.%, показатель блочности предпочитается иметь меньшим, чем приблизительно 10.

Данная структура, характеризующаяся контролируемым распределением мономерных звеньев, очень важна при управлении прочностью и температурой Tg получающегося в результате сополимера, поскольку структура, характеризующаяся контролируемым распределением мономерных звеньев, обеспечивает практически отсутствие фазового разделения двух мономеров, то есть данная ситуация противостоит блок-сополимерам, у которых мономеры фактически остаются в раздельных «микрофазах» с различными температурами Tg, но фактически химически связаны друг с другом. Данная структура, характеризующаяся контролируемым распределением мономерных звеньев, обеспечивает наличие только одной температуры Tg и поэтому предсказуемость и, собственно говоря, предопределенность теплофизических свойств получающегося в результате сополимера. Кроме того, в случае использования сополимера, обладающего такой структурой, характеризующейся контролируемым распределением мономерных звеньев, в качестве одного блока в двухблочном, трехблочном или многоблочном сополимере относительно более высокая температура Tg, становящаяся возможной вследствие наличия области надлежащим образом составленного сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, будет иметь тенденцию к обеспечению улучшения текучести и перерабатываемости. Также достижимым является и модифицирование определенных других свойств.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения рассматриваемый блок-сополимер, характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев, включает два различных типа областей - области, обогащенные сопряженным диеном, на конце блока и область, обогащенная моноалкенилареном, поблизости от середины или центра блока. То, что желательно, представляет собой блок в виде характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев сополимера моноалкениларен/сопряженный диен, где доля моноалкенилареновых звеньев постепенно увеличивается до максимума поблизости от середины или центра блока, а после этого постепенно уменьшается вплоть до полного получения полимерного блока в результате проведения полимеризации. Данная структура отлична от обсуждавшихся на предшествующем уровне техники структур, характеризующихся линейным изменением и/или статистическим распределением мономерных звеньев по блоку, и непохожа на них.

Что касается конкретных параметров характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев блок-сополимера, используемого в настоящем изобретении, то гидрированный блок-сополимер, характеризующийся контролируемым распределением мономерных звеньев, описывается общей конфигурацией в виде А-В, А-В-А, (А-В)_n, (А-В-А)_n, (А-В-А)_nX, (A-B)_nX или их смесей, где n представляет собой целое число в диапазоне от 2 до приблизительно 30, а Х представляет собой остаток агента реакции сочетания, и где:

i. до гидрирования каждый блок А представляет собой блок моноалкениларенового полимера, а каждый блок В представляет собой блок в виде характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев сополимера, по меньшей мере, одного сопряженного диена и, по меньшей мере, одного моноалкениларена, характеризующегося показателем блочности (I₁), меньшим, чем приблизительно 40%;

ii. в результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-10% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 90% двойных связей сопряженного диена;

iii. каждый блок А имеет максимальную молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 3000 до приблизительно 60000, а каждый блок В имеет максимальную молекулярную массу (MW₁) в диапазоне от приблизительно 30000 до приблизительно 300000;

iv. каждый блок В включает концевые области, соседствующие с блоками А, которые обогащены звеньями сопряженного диена, и одну или несколько областей, не соседствующих с блоками А, которые обогащены моноалкенилареновыми звеньями;

v. совокупное количество моноалкениларена в гидрированном блок-сополимере находится в диапазоне от приблизительно 20 масс.% до приблизительно 80 масс.%; и

vi. содержание моноалкениларена в каждом блоке В (S₁) находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%.

Далее следуют предпочтительные диапазоны для различных свойств блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев:

• Моноалкенилареном предпочтительно является стирол, а сопряженным диеном предпочтительно являются 1,3-бутадиен, изопрен или их смесь, более предпочтительно 1,3-бутадиен;

• Показатель блочности (I₁) блока В предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 40%, более предпочтительно от 1 до 10%;

• Структура представляет собой либо линейный блок-сополимер с конфигурацией А-В-А, либо радиальный блок-сополимер с конфигурацией (А-В)_nХ, где n находится в диапазоне от 2 до 6. Для некоторых областей применения предпочтительным является линейный блок-сополимер, в то время как для других областей применения предпочтительным является радиальный или разветвленный блок-сополимер. Возможной является также и комбинация линейного блок-сополимера и радиального блок-сополимера;

• В результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-5% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 95% двойных связей сопряженного диена;

• Каждый блок А предпочтительно имеет максимальную молекулярную массу в диапазоне от приблизительно 3000 до приблизительно 60000, более предпочтительно приблизительно от 5000 до 45000, а каждый блок В предпочтительно имеет максимальную молекулярную массу (MW₁), находящуюся в диапазоне от приблизительно 30000 до приблизительно 300000 в случае линейного блок-сополимера и равную половине от данной величины в случае радиального блок-сополимера;

• Совокупное количество моноалкениларена в гидрированном блок-сополимере предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 20 масс.% до приблизительно 80 масс.%, более предпочтительно от приблизительно 30 масс.% до приблизительно 70 масс.%; и

• Содержание моноалкениларена в каждом блоке В (S₁) предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%, более предпочтительно от 10 до 70 масс.%.

2. Гидрированный специализированный модификатор размягчения

Гидрированный специализированный модификатор размягчения, используемый совместно с блок-сополимером, характеризующимся контролируемым распределением мономерных звеньев, структурно соотносится с характером блока В блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, где:

i. модификатор размягчения содержит, по меньшей мере, один сопряженный диен и, по меньшей мере, один моноалкениларен, характеризуясь показателем блочности I₂, таким, что соотношение I₂/I₁ находится в диапазоне от 0,1 до 10,0;

ii. в результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-10% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 90% двойных связей сопряженного диена;

iii. соотношение (MW₂)/(MW₁) между максимальной молекулярной массой упомянутого модификатора размягчения (MW₂) и максимальной молекулярной массой упомянутого блока В упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, (MW₁) находится в диапазоне от 0,01 до 1,0, при этом минимальная молекулярная масса (MW₂) составляет 2000 г/моль; и

iv. содержание моноалкениларена в каждом модификаторе размягчения (S₂) находится в диапазоне от приблизительно 5 масс.% до приблизительно 75 масс.%, а соотношение S₂/S₁ находится в диапазоне от 0,5 до 1,5.

Далее следуют предпочтительные диапазоны для свойств специализированного модификатора размягчения:

• Моноалкенилареном предпочтительно является стирол, а сопряженным диеном предпочтительно являются 1,3-бутадиен, изопрен или их смесь, более предпочтительно 1,3-бутадиен;

• Показатель блочности (I₂) модификатора предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 80%, более предпочтительно от 1 до 20%;

• Соотношение I₂/I₁ предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 7,0 в случае непрозрачных композиций и предпочтительно от 0,1 до 2,0 в случае прозрачных композиций;

• В результате гидрирования восстанавливаются приблизительно 0-5% ареновых двойных связей, и восстанавливаются, по меньшей мере, приблизительно 95% двойных связей сопряженного диена;

• Соотношение (MW₂)/(MW₁) между максимальной молекулярной массой упомянутого модификатора размягчения (MW₂) и максимальной молекулярной массой упомянутого блока В упомянутого блок-сополимера, характеризующегося контролируемым распределением мономерных звеньев, (MW₁) находится в диапазоне от 0,02 до 1,0, предпочтительно от 0,05 до 0,6, при этом м