(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーコーテッド鉱物又はサンド粒状材料を形成する方法であって、
プロピレン系ホモポリマーおよびコポリマー；エチレン系ホモポリマーおよびコポリマー；並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される第１の熱可塑性ポリマーであって、９０℃を超える融点温度を有する前記第１の熱可塑性ポリマーを選択するステップと、
プロピレン系ホモポリマーおよびコポリマー；エチレン系ホモポリマーおよびコポリマー；並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される第２の熱可塑性ポリマーであって、５０℃と９０℃の間の融点温度を有する前記第２の熱可塑性ポリマーを選択するステップと、ここで、前記第１の熱可塑性ポリマーの融点温度と前記第２の熱可塑性ポリマーの融点温度との差は少なくとも５℃であり、
前記鉱物又はサンド粒状材料を、前記第１の熱可塑性ポリマーの融点温度より大きい範囲の温度に予熱するステップと、
前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料と前記第１の熱可塑性ポリマーを混合するステップと、
前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料と前記第１の熱可塑性ポリマーとの混合物を攪拌するステップと、
これにより前記第１の熱可塑性ポリマーを溶融し、前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料の少なくとも一部上に第１のコーティング層を形成するステップと、
前記第１のコーティング層を有する前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料の温度を、前記第１の熱可塑性ポリマーの融点温度未満であり且つ前記第２の熱可塑性ポリマーの融点温度を超える温度に下げるステップと、
前記第１のコーティング層を有する前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料と前記第２の熱可塑性ポリマーとを混合するステップと、
前記第１のコーティング層を有する前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料と前記第２の熱可塑性ポリマーを攪拌するステップと、
これにより前記第２の熱可塑性ポリマーを溶融し、前記第１のコーティング層の少なくとも一部上に第２のコーティング層を形成するステップと、
前記第１及び第２のコーティング層を有する前記予熱された鉱物又はサンド粒状材料の温度を下げるステップと、
これにより少なくとも２つのコーティング層を有する前記ポリマーコーテッド鉱物又はサンド粒状材料を形成するステップと
を具備する前記方法。
【請求項２】
前記前記第１の熱可塑性ポリマーを混合するステップは、１８０℃以下の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記前記第１の熱可塑性ポリマーを混合するステップは、１６０℃以下の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーコーテッド鉱物又はサンド粒状材料が、前記第１および第２の熱可塑性ポリマーを、前記第１および第２の熱可塑性ポリマー並びに前記鉱物又はサンド粒状材料の総合重量に基づき、８重量パーセントより多い量で含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の熱可塑性ポリマーが、前記鉱物又はサンド粒状材料の表面の少なくとも５０％をコートする、請求項１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、２００６年９月１１日出願の米国特許仮出願第６０／８４３，５９７号の優先権を主張するものであり、該仮出願の開示は、本明細書に参照として取り入れられている。
【０００２】
発明の背景
技術分野
本明細書に開示する実施形態は、一般にはポリマーコーテッド粒状材料に関する。もう１つの態様において、本明細書に開示する実施形態は、ポリマーコーテッド粒状材料を製造するためのプロセスに関する。より具体的な態様において、本明細書に開示する実施形態は、ポリマーコーテッドサンドなどの粒状材料に関し、前記サンドまたは他の粒状材料は、ポリマーもしくはポリマー混合物の１つまたはそれ以上の層でコートされたものである場合もあり、またはポリマーもしくはポリマー混合物の１つまたはそれ以上の層と組み合わされたものである場合もある。
【０００３】
背景
人工芝は、シート基材から上に伸びる人工の草のふさから成る。人工の草のふさの間に分散される充填用材料が、それらの人工の草のふさを直立状態で維持して、それらが倒伏するまたは別の望ましくない様子になることを防ぐ。
【０００４】
特許文献１に記載されているような、弾性材料でコートされたシリカサンドを含め、幾つかの異なる材料が、充填材として使用されている。特許文献１では、シリカサンドと合成ゴムの水性エマルジョンとを混合することによって充填用粒体を形成する。そのサンドを１４０℃に予熱し、その混合物を１００℃を超える温度に維持して水を蒸発させ、サンドのそれぞれの粒上でドライコーティングに戻す。
【０００５】
充填材として使用される材料のもう１つの例として、特許文献２には、弾性材料または熱可塑性ポリマーのいずれかでシリカサンドをコートすることによって形成される充填材が記載されている。これらの充填用粒体は、先ず、シリカの一部分を２００℃と３００℃の間の温度に加熱し、そのサンドをミキサーに入れ、混合しながらエラストマーまたは熱可塑性ポリマーペレットを添加することによって形成される。その時、その熱可塑性ポリマーを溶融して、そのサンドをコートする。その後、そのミキサーに散水し、空気を流すことによって、その混合物の内容を冷却する。この散水の正確な量およびタイミングは、凝集塊の有意な形成を伴わずに易流動性材料を得るために、非常に重要である。
【０００６】
充填材として使用される材料の第三の例として、特許文献３には、リサイクルタイヤ材料の芯をプラスチックでコートすることによって形成された充填用粒体が記載されている。これらの充填用粒体は、プラスチックとリサイクルタイヤ粒体を混合し、そのプラスチックを溶融し、その混合物を圧延してシートを形成することによって形成される。それらのシートを冷却してプラスチックを凝固させ、その後、それらのシートを造粒に付し、結果として、充填材として使用するためのプラスチックでコートされたリサイクルタイヤ粒体が得られる。
【０００７】
充填用材料、芯およびコーティングの選択は、人工芝の全ての特徴に大きな影響を及ぼし得る。良好な外観と良好な耐摩耗性の両方をもたらす結果となる、均一で完全なコーティングを有する充填材を有することが望ましい。充填用材料が、長い使用期間にわたって、および充填材の圧密の発生を防止するために、良好なすべり抵抗性および耐熱性を有することも望ましい。充填材は、望ましい触感（感触）、美しさ、およびプレーヤー安全性をもたらす柔軟なコーティングを有するべきであり、ならびに容易に施用できるように易流動性である必要がある。
【０００８】
上で参照した特許および公開公報に記載されているように製造した充填用材料は、所望の特性の良好なバランスを示さない充填材を生じさせる結果となることが多い。加えて、用いられるプロセスが非効率的であり、その結果、粒状材料の不完全なコーティングが生じることまたは過剰な凝集塊が生成されることがある。
【０００９】
従って、充填材を製造するために用いるプロセスには改善が必要である。無駄を減らしてより低いコストをもたらすプロセスを有することが望まれる。優れた耐摩耗性、良好な触感および美しさならびに卓越したプレーヤー安全性をもたらす結果となる均質で均一なコーティングを生じさせるレジンを有することも望まれる。結果として得られる充填材特性および特性の全体的なバランスの改善も必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，０４３，３２０号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６０１００３４２号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５０００３１９３号
【発明の概要】
【００１１】
１つの態様において、本明細書に開示する実施形態は、コーテッド粒状材料の形成方法に関し、この方法は、熱可塑性ポリマーを該熱可塑性ポリマーの融点より高い温度で粒状基材と混合して混合物を形成する段階；その混合物を前記熱可塑性ポリマーの融点より低い温度に冷却する段階を含み、この場合、混合段階は、１９９℃未満の温度でである。
【００１２】
もう１つの態様において、本明細書に開示する実施形態は、多層コーテッド粒状材料の形成方法に関し、この方法は、第一熱可塑性ポリマーを該第一熱可塑性ポリマーの融点より高い温度で粒状基材と混合して混合物を形成する段階；その混合物を前記第一熱可塑性ポリマーの融点より低い温度に冷却する段階；その冷却した混合物を第二熱可塑性ポリマーと併せる段階（この場合、第二熱可塑性ポリマーの融点は、冷却した混合物の温度より低い）；およびその併せた混合物を前記第二ポリマーの融点より低い温度に冷却する段階を含む。
【００１３】
もう１つの態様において、本明細書に開示する実施形態は、第一熱可塑性ポリマーを含む第一層と第二熱可塑性ポリマーを含む第二層とでコートされた粒状基材を有する粒状材料に関し、この場合、第一熱可塑性ポリマーの融点は、第二熱可塑性ポリマーの融点より高い。
【００１４】
本発明の他の態様および利点は、後続の説明および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【００１５】
詳細な説明
１つの態様において、本明細書に記載する実施形態は、ポリマーコーテッド粒状材料に関する。もう１つの態様において、本明細書に記載する実施形態は、ポリマーコーテッド粒状材料を製造するためのプロセスに関する。より具体的な態様において、本明細書に記載する実施形態は、粒状材料、例えばポリマーコーテッドサンドに関し、この場合、前記サンドまたは他の粒状材料は、ポリマーもしくはポリマー混合物の１つまたはそれ以上の層でコートされたものである場合もあり、またはポリマーもしくはポリマー混合物の１つまたはそれ以上の層と組み合わされたものである場合もある。
【００１６】
粒状材料
【００１７】
一部の実施形態において、ポリマー外皮でコートされる粒状材料としては、鉱物粒およびサンドを挙げることができる。他の実施形態において、前記粒状材料としては、シリカ系サンド、例えば石英サンド、ホワイトサンド、例えば石灰石系サンド、アルコーズ、および磁鉄鉱、緑泥石、緑海石または石膏を含有するサンドを挙げることができる。他の実施形態において、前記鉱物粒としては、様々なフィラー、例えば、炭酸カルシウム、タルク、ガラス繊維、ポリマー繊維（ナイロン、レーヨン、綿、ポリエステルおよびポリアミドを含む）および金属繊維を挙げることができる。他の実施形態において、コートされる粒状材料としては、リサイクルタイヤをはじめとするゴム粒子を挙げることができる。
【００１８】
一部の実施形態において、前記鉱物粒およびサンドのサイズは、０．１から３ｍｍの範囲であり得る。他の実施形態において、前記鉱物粒およびサンドのサイズは、０．２から２．５ｍｍ、他の実施形態において０．３から２．０ｍｍ；およびさらに他の実施形態において０．４から１．２ｍｍの範囲であり得る。
【００１９】
ポリマー
【００２０】
前記粒状材料をコートするために使用されるポリマーレジンは、特定の用途および所望される結果に依存して変わり得る。一部の実施形態において、例えば、前記ポリマーレジンは、オレフィンポリマーである。本明細書において用いる場合、一般に、オレフィンポリマーは、一般式ＣｎＨ２ｎを有する炭化水素モノマーから形成されるポリマーの１類を指す。オレフィンポリマーは、コポリマー、例えば、共重合体、ブロックコポリマー、またはマルチブロック共重合体もしくはコポリマーとして存在し得る。
【００２１】
１つの特定の実施形態において、例えば、前記オレフィンポリマーは、Ｃ３−Ｃ２０直鎖状、分岐もしくは環状ジエン、またはエチレンビニル化合物、例えばビニルアセテート、および式Ｈ２Ｃ＝ＣＨＲ（式中、Ｒは、Ｃ１−Ｃ２０直鎖状、分岐もしくは環状アルキル基またはＣ６−Ｃ２０アリール基である）によって表される化合物から成る群より選択される少なくとも１つのコモノマーとエチレンのアルファ−オレフィン共重合体を含むことができる。コモノマーの例としては、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、および１−ドデセンが挙げられる。
【００２２】
他の実施形態において、前記熱可塑性レジンは、エチレン、Ｃ４−Ｃ２０直鎖状、分岐もしくは環状ジエン、および式Ｈ２Ｃ＝ＣＨＲ（式中、Ｒは、Ｃ１−Ｃ２０直鎖状、分岐もしくは環状アルキル基またはＣ６−Ｃ２０アリール基である）によって表される化合物から成る群より選択される少なくとも１つのコモノマーとプロピレンのアルファ−オレフィン共重合体であり得る。コモノマーの例としては、エチレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、および１−ドデセンが挙げられる。一部の実施形態において、前記コモノマーは、その共重合体の約５重量％から約２５重量％で存在する。１つの実施形態では、プロピレン−エチレン共重合体を使用する。
【００２３】
本開示において使用することができる熱可塑性レジンの他の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−３−メチル−１−ブテン、ポリ−３−メチル−１−ペンテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−１−ブテンコポリマーおよびプロピレン−１−ブテンコポリマーによって典型的に代表されるような、オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセンおよび１−ドデセン、のホモポリマーおよびコポリマー（エラストマーを含む）；エチレン−ブタジエンコポリマーおよびエチレン−エチリデンノルボルネンコポリマーによって典型的に代表されるような、アルファ−オレフィンと共役または非共役ジエンのコポリマー（エラストマーを含む）；ならびにポリオレフィン（ポリオレフィン）、例えば、エチレン−プロピレン−ブタジエンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエンコポリマー、エチレン−プロピレン−１，５−ヘキサジエンコポリマーおよびエチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネンコポリマーによって典型的に代表されるような、２つまたはそれ以上のアルファ−オレフィンと共役または非共役ジエンのコポリマー；エチレン−ビニル化合物コポリマー、例えば、Ｎ−メチロイル官能性コモノマーを有するエチレン−ビニルアセテートコポリマー、Ｎ−メチロイル官能性コモノマーを有するエチレン−ビニルアルコールコポリマー、エチレン−ビニルクロライドコポリマー、エチレンアクリル酸またはエチレン−（メタ）アクリル酸コポリマー、およびエチレン−（メタ）アクリレートコポリマー；スチレン系コポリマー（エラストマーを含む）、例えば、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、メチルスチレン−スチレンコポリマー；ならびにスチレンブロックコポリマー（エラストマーを含む）、例えば、スチレン−ブタジンコポリマーおよびその水和物、ならびにスチレン−イソプレン−スチレントリブロックコポリマー；ポリビニル化合物、例えば、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライド、ビニルクロライド−ビニリデンクロライドコポリマー、ポリメチルアクリレート、およびポリメチルメタクリレート；ポリアミド、例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、およびナイロン１２；熱可塑性ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレート；ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシドなどが挙げられる。これらのレジンは、単独で使用することができ、または２つまたはそれ以上の組み合わせで使用することができる。
【００２４】
特定の実施形態では、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ならびにそれらのコポリマーおよびそれらのブレンド、ならびにエチレン−プロピレン−ジエンターポリマーを使用することができる。一部の実施形態において、オレフィン系ポリマーとしては、Ｅｌｓｔｏｎにより米国特許第３，６４５，９９２号に記載された均一ポリマー；Ａｎｄｅｒｓｏｎの米国特許第４，０７６，６９８号に記載されているような高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；不均一に分岐した線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；不均一に分岐した線状超低密度（ＵＬＤＰＥ）；均一に分岐した、線状エチレン／アルファ−オレフィンコポリマー；例えば米国特許第５，２７２，２３６号および米国特許第５，２７８，２７２号に記載されているプロセス（これらのプロセスの開示は、本明細書に参照として取り入れられている）によって作製することができる、均一に分岐した、実質的に線状のエチレン／アルファ−オレフィンポリマー；不均一に分岐した線状エチレン／アルファ−オレフィンポリマー；ならびに高圧、フリーラジカル重合エチレンポリマーおよびコポリマー、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が挙げられる。
【００２５】
もう１つの実施形態において、前記熱可塑性レジンとしては、エチレン−カルボン酸コポリマー、例えば、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマー、エチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）およびエチレン−メタクリル酸コポリマー、例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから商用名ＰＲＩＭＡＣＯＲ（登録商標）、ＤｕＰｏｎｔからＮＵＣＲＥＬ（登録商標）、およびＥｘｘｏｎ  ＭｏｂｉｌからＥＳＣＯＲ（登録商標）で入手できるもの、ならびに米国特許第４，５９９，３９２号、同第４，９８８，７８１号、および同第５，３８４，３７３号（これらのそれぞれは、その全体が本明細書に参照として取り入れられている）に記載されているものなどを挙げることができる。例示的ポリマーとしては、ポリプロピレン（耐衝撃性改質ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、アタクチックポリプロピレンばかりでなく、ランダムエチレン／プロピレンコポリマーも）、様々なタイプのポリエチレン、例えば、高圧、フリーラジカルＬＤＰＥ、チーグラー・ナッタＬＬＤＰＥ、メタロセンＰＥ（チーグラー・ナッタＰＥとメタロセンＰＥの多反応器ＰＥ（「反応器内」）ブレンド、例えば米国特許第６，５４５，０８８号、同第６，５３８，０７０号、同第６，５６６，４４６号、同第５，８４４，０４５号、同第５，８６９，５７５号および同第６，４４８，３４１号に開示されている生成物を含む）など、が挙げられる。均一ポリマー、例えば、オレフィンプラストマーおよびエラストマー、エチレンおよびプロピレン系コポリマー（例えば、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる商品名ＶＥＲＳＩＦＹ（登録商標）で入手できるポリマー、およびＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅから入手できるＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（登録商標））も一部の実施形態において有用であり得る。勿論、ポリマーのブレンドも使用することができる。一部の実施形態において、前記ブレンドは、２つの異なるチーグラー・ナッタポリマーを含む。他の実施形態において、前記ブレンドとしては、チーグラー・ナッタとメタロセンポリマーのブレンドを挙げることができる。さらに他の実施形態において、ここで使用する熱可塑性レジンは、２つの異なるメタロセンポリマーのブレンドであり得る。
【００２６】
１つの特定の実施形態において、前記熱可塑性レジンは、エチレンとアルケン、例えば１−オクテンを含むコモノマーとのアルファ−オレフィン共重合体を含むことができる。前記エチレンとオクテンのコポリマーは、単独で存在する場合もあり、または別の熱可塑性レジン、例えばエチレン−アクリル酸コポリマーとの組み合わせで存在する場合もある。一緒に存在する場合、エチレンとオクテンのコポリマーと、エチレン−アクリル酸コポリマーとの重量比は、約１：１０から約１０：１、例えば、約３：２から約２：３であり得る。ポリマーレジン、例えばエチレン−オクテンコポリマーは、約５０％未満、例えば約２５％未満、の結晶度を有し得る。一部の実施形態において、前記ポリマーの結晶度は、５から３５パーセントであり得る。他の実施形態において、前記結晶度は、７から２０パーセントの範囲であり得る。
【００２７】
本明細書に開示する実施形態は、少なくとも１つのマルチブロックオレフィン共重合体を含み得るポリマー成分も含むことができる。適するマルチブロックオレフィン共重合体としては、例えば、米国特許仮出願第６０／８１８，９１１号に記載されているものを挙げることができる。用語「マルチブロックコポリマー」は、好ましくは直線的に連結された２つまたはそれ以上の化学的に異なる領域またはセグメント（「ブロック」と呼ばれる）を含むポリマー、すなわち、ペンダント様式またはグラフト様式ではなく、重合エチレン官能基についての末端と末端が連結されている化学的に区別されるユニットを含むポリマーを指す。一定の実施形態において、前記ブロックは、それらの中に組み込まれているコモノマーの量もしくはタイプ、密度、結晶度の量、そうした組成のポリマーに起因するクリスタリットサイズ、タクチシティーのタイプ（アイソタクチックもしくはシンジオタクチック）もしくは程度、立体規則性もしくは立体不規則性、分岐（長鎖分岐もしくは超分岐を含む）の量、均一性、または任意の他の化学的もしくは物理的特性の点で異なる。マルチブロックコポリマーは、それらのコポリマーを製造する固有のプロセスに起因する多分散指数（ＰＤＩもしくはＭｗ／Ｍｎ）、ブロック長分布および／またはブロック数分布によって特徴づけられる。より具体的には、連続プロセスで製造した場合、それらのポリマーの実施形態は、約１．７から約８；他の実施形態では約１．７から約３．５；他の実施形態では約１．７から約２．５；およびさらに他の実施形態では約１．８から約２．５または約１．８から約２．１の範囲のＰＤＩを有し得る。バッチまたはセミバッチプロセスで製造した場合、それらのポリマーの実施形態は、約１．０から約２．９；他の実施形態では約１．３から約２．５；他の実施形態では約１．４から約２．０；およびさらに他の実施形態では約１．４から約１．８の範囲のＰＤＩを有し得る。
【００２８】
マルチブロック共重合体の１つの例は、エチレン／α−オレフィンブロック共重合体である。マルチブロック共重合体のもう１つの例は、プロピレン／α−オレフィン共重合体である。以下の説明は、主モノマーとしてエチレンを有するような共重合体に焦点を当てているが、一般的なポリマー特性に関してはプロピレン系マルチブロック共重合体にも同様に当てはまる。
【００２９】
エチレン／α−オレフィンマルチブロック共重合体は、化学的または物理的特性が異なる２つまたはそれ以上の重合モノマーユニットの多数の（すなわち、２つまたはそれ以上の）ブロックまたはセグメント（ブロック共重合体）、好ましくはマルチブロック共重合体によって特徴付けられる、重合した形態でのエチレンと１つまたはそれ以上の共重合性α−オレフィンコモノマーを含むことができる。一部の実施形態において、前記マルチブロック共重合体は、次に式：
（ＡＢ）ｎ
によって表すことができ、この式中、ｎは、少なくとも１、好ましくは１より大きい整数、例えば２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００またはそれ以上であり、「Ａ」は、ハードブロックまたはセグメントを表し；ならびに「Ｂ」は、ソフトブロックまたはセグメントを表す。好ましくは、ＡおよびＢは、分岐様式またはスター様式でではなく、線状様式で連結される。「ハード」セグメントは、一部の実施形態において９５重量パーセントより多い、および他の実施形態において９８重量パーセントより多い量でエチレンが存在する、重合ユニットのブロックを指す。言い換えると、ハードセグメントのコモノマー含有量は、一部の実施形態においてそれらのハードセグメントの総重量の５重量パーセント未満、および他の実施形態において２重量パーセント未満である。一部の実施形態において、ハードセグメントは、すべてまたは実質的にすべてエチレンで構成されている。一方、「ソフト」セグメントは、一部の実施形態においてコモノマー含量がそれらのソフトセグメントの総重量の５重量パーセントより多い、様々な他の実施形態において８重量パーセントより多い、１０重量パーセントより多いまたは１５重量パーセントより多い、重合ユニットのブロックを指す。一部の実施形態において、ソフトセグメントのコモノマー含有量は、２０重量パーセントより多い、様々な他の実施形態において、２５重量パーセントより多い、３０重量パーセントより多い、３５重量パーセントより多い、４０重量パーセントより多い、４５重量パーセントより多い、５０重量パーセントより多い、または６０重量パーセントより多いことがある。
【００３０】
一部の実施形態において、ＡブロックおよびＢブロックは、ポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。言い換えると、ブロックコポリマーは、
ＡＡＡ――ＡＡ−ＢＢＢ――ＢＢ
のような構造を有さない。
【００３１】
他の実施形態において、ブロックコポリマーは、第三のブロックを有さない。さらに他の実施形態では、ブロックＡも、ブロックＢも、２つまたはそれ以上のセグメント（またはサブブロック）、例えば先端セグメント（tip segument）を含まない。
【００３２】
マルチブロック共重合体は、ゼロより大きい値から約１．０の範囲の平均ブロック指数、ＡＢＩ、および約１．３より大きい分子量分布、Ｍｗ／Ｍｎ、によって特徴付けることができる。平均ブロック指数、ＡＢＩ、は、５℃の増分での２０℃から１１０℃の分取ＴＲＥＦで得られるポリマー画分のそれぞれについてのブロック指数（「ＢＩ」）の重量平均である：
ＡＢＩ＝Σ（ｗｉＢＩｉ）
（式中、ＢＩｉは、分取ＴＲＥＦで得られるマルチブロック共重合体のｉ番目の画分についてのブロック指数であり、およびｗｉは、ｉ番目の画分の重量百分率である）。
【００３３】
同様に、その平均値についての二次モーメントの平方根（以後、二次モーメント重量平均ブロック指数と呼ぶ）は、次のように定義することができる：
【数１】
0005970151.tif 000002
【００３４】
それぞれのポリマー画分についてのＢＩは、次の２つの方程式（これらの両方が同じＢＩ値を与える）：
【数２】
0005970151.tif 000003
の一方によって定義され、式中、Ｔｘは、ｉ番目の画分についての解析的昇温溶離分別（ＡＴＲＥＦ）溶離温度（好ましくは、ケルビンで表される）であり、Ｐｘは、下で説明するようにＮＭＲまたはＩＲによって測定することができる、ｉ番目の画分についてのエチレンモル分率である。ＰＡＢは、（分別前の）全エチレン／α−オレフィン共重合体のエチレンモル分率であり、これもＮＭＲまたはＩＲによって測定することができる。ＴＡおよびＰＡは、純粋な「ハードセグメント」（これは、共重合体の結晶セグメントを指す）についてのＡＴＲＥＦ溶離温度およびエチレンモル分率である。近似として、または「ハードセグメント」組成が不明であるポリマーについては、ＴＡおよびＰＡ値を高密度ポリエチレンホモポリマーについての値とする。
【００３５】
ＴＡＢは、マルチブロック共重合体と同じ組成（ＰＡＢのエチレンモル分率を有する）および分子量のランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ溶離温度である。ＴＡＢは、次の方程式：
Ｌｎ  ＰＡＢ＝α／ＴＡＢ＋β
を用いて、（ＮＭＲによって測定される）エチレンのモル分率から計算することができ、この式中のαおよびβは、広い組成のランダムコポリマーの十分に特性付けされている多数の分取ＴＲＥＦ画分および／または狭い組成を有する十分に特性付けされている多数のランダムエチレンコポリマーを用いる検量線の作成によって決定することができる２つの定数である。αおよびβは計器によって変わり得ることに注意しなければならない。さらに、その検量線を作成するために用いた分取ＴＲＥＦ画分および／またはランダムコポリマーについての適切な分子量範囲およびコモノマータイプを用いて、対象となるポリマー組成で適切な検量線を作成する必要があるだろう。わずかな分子量効果が生じる。同様の分子量範囲から検量線が得られたら、上述の影響は、本質的に無視してもよいだろう。一部の実施形態において、ランダムエチレンコポリマーおよび／またはランダムコポリマーの分取ＴＲＥＦ画分は、次の関係を満たす：
Ｌｎ  Ｐ＝−２３７．８３／ＴＡＴＲＥＦ＋０．６３９
【００３６】
上記の検量方程式は、エチレンのモル分率、Ｐを、狭い組成のランダムコポリマーについてのおよび／または広い組成のランダムコポリマーの分取ＴＲＥＦ画分についての解析的ＴＲＥＦ溶離温度、ＴＡＴＲＥＦと関係付けるものである。ＴＸＯは、同じ組成のものであり、Ｐｘのエチレンモル分率を有する、ランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ温度である。ＴＸＯは、Ｌｎ  ＰＸ＝α／ＴＸＯ＋βから計算することができる。逆に言えば、ＰＸＯは、同じ組成のものであり、ＴｘのＡＴＲＥＦ温度を有する、ランダムコポリマーについてのエチレンモル分率であり、Ｌｎ  ＰＸＯ＝α／ＴＸ＋βから計算することができる。
【００３７】
それぞれの分取ＴＲＥＦ画分についてのブロック指数（ＢＩ）が得られたら、全ポリマーについての重量平均ブロック指数、ＡＢＩを計算することができる。一部の実施形態において、ＡＢＩは、ゼロより大きいが、約０．４より小さく、または約０．１から約０．３である。他の実施形態において、ＡＢＩは、約０．４より大きく、且つ約１．０以下である。好ましくは、ＡＢＩは、約０．４から約０．７、約０．５から約０．７、または約０．６から約０．９の範囲内であろう。一部の実施形態において、ＡＢＩは、約０．３から約０．９、約０．３から約０．８、または約０．３から約０．７、約０．３から約０．６、約０．３から約０．５、または約０．３から約０．４の範囲内である。他の実施形態において、ＡＢＩは、約０．４から約１．０、約０．５から約１．０、または約０．６から約１．０、約０．７から約１．０、約０．８から約１．０、または約０．９から約１．０の範囲内である。
【００３８】
マルチブロック共重合体のもう１つの特徴は、その共重合体が、分取ＴＲＥＦによって得ることができる少なくとも１つのポリマー画分を含むことができることであり、この場合、前記画分は、約０．１より大きく、且つ約１．０以下のブロック指数を有し、前記ポリマーは、約１．３より大きい分子量分布、Ｍｗ／Ｍｎを有する。一部の実施形態において、前記ポリマー画分は、約０．６より大きく、且つ約１．０以下、約０．７より大きく、且つ約１．０以下、約０．８より大きく、且つ約１．０以下、または約０．９より大きく、且つ約１．０以下のブロック指数を有する。他の実施形態において、前記ポリマー画分は、約０．１より大きく、且つ約１．０以下、約０．２より大きく、且つ約１．０以下、約０．３より大きく、且つ約１．０以下、約０．４より大きく、且つ約１．０以下、または約０．４より大きく、且つ約１．０以下のブロック指数を有する。さらに他の実施形態において、前記ポリマー画分は、約０．１より大きく、且つ約０．５以下、約０．２より大きく、且つ約０．５以下、約０．３より大きく、且つ約０．５以下、または約０．４より大きく、且つ約０．５以下のブロック指数を有する。さらに他の実施形態において、前記ポリマー画分は、約０．２より大きく、且つ約０．９以下、約０．３より大きく、且つ約０．８以下、約０．４より大きく、且つ約０．７以下、または約０．５より大きく、且つ約０．６以下のブロック指数を有する。
【００３９】
本発明の実施形態において使用するエチレンα−オレフィンマルチブロック共重合体は、エチレンと少なくとも１つのＣ３−Ｃ２０  α−オレフィンとの共重合体であり得る。前記共重合体は、Ｃ４−Ｃ１８ジオレフィンおよび／またはアルケニルベンゼンをさらに含むことができる。エチレンとの重合に有用な適する不飽和コモノマーとしては、例えば、エチレン不飽和モノマー、共役または非共役ジエン、ポリエン、アルケニルベンゼンなどが挙げられる。そのようなコモノマーの例としては、Ｃ３−Ｃ２０  α−オレフィン、例えば、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンなどが挙げられる。１−ブテンおよび１−オクテンが特に好ましい。他の適するモノマーとしては、スチレン、ハロ置換またはアルキル置換スチレン、ビニルベンゾシクロブタン、１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン、およびナフテン酸（例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、およびシクロオクテンなど）が挙げられる。
【００４０】
本明細書に開示するマルチブロック共重合体は、従来の、ランダムコポリマー、ポリマーの物理的ブレンド、および逐次的モノマー付加、可動性触媒およびアニオンまたはカチオンリビング重合技術によって作製されたブロックコポリマーとは区別することができる。特に、等価の結晶度またはモジュラスで同じモノマーおよびモノマー含有量のランダムコポリマーと比較して、本共重合体は、より良好な（高い）耐熱性（例えば、融点によって測られる）、より高いＴＭＡ針侵入温度、より高い高温引張強度、および／またはより高い高温捩り貯蔵弾性率（high-temperature torsion storage modulus）（例えば、動的機械分析によって決定される）を有する。同じモノマーおよびモノマー含有量を含有するランダムコポリマーと比較して、本マルチブロック共重合体は、より低い圧縮永久ひずみ（特に、高温で）、より低い応力緩和、より高い耐クリープ性、より高い引裂強度、より高い耐ブロッキング性、より高い結晶化（凝固）温度に起因するより早い硬化、より高い回復率（特に、高温で）、より良好な耐摩損性、より高い収縮率、ならびにより良好な油およびフィラー受容性を有するので、充填材の特性は、本マルチブロック共重合体の実施形態の使用の恩恵を受けことができる。
【００４１】
他のオレフィン共重合体としては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンなどをはじめとするモノビニリデン芳香族モノマーを含むポリマーが挙げられる。特に、エチレンとスチレンを含む共重合体を使用することができる。他の実施形態において、エチレンとスチレンとＣ３−Ｃ２０  αオレフィンを含む、場合によってはＣ４−Ｃ２０ジエンを含む、コポリマーを使用することができる。
【００４２】
適する非共役ジエンモノマーとしては、６から１５個の炭素原子を有する直鎖、分岐鎖または環式炭化水素ジエンを挙げることができる。適する非共役ジエンの例としては、直鎖非環式ジエン、例えば、１，４−ヘキサジエン、１，６−オクタジエン、１，７−オクタジエン、１，９−デカジエン；分岐鎖非環式ジエン、例えば、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、３，７−ジメチル−１，６−オクタジエン、３，７−ジメチル−１，７−オクタジエン、およびジヒドロミリセン（dihydromyricene）とジヒドロオシネン（dihydroocinene）の混合異性体；単環脂環式ジエン、例えば、１，３−シクロペンタジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエンおよび１，５−シクロドデカジエン；ならびに多環脂環式縮合および架橋環ジエン、例えば、テトラヒドロインデン、メチルテトラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、ビシクロ−（２，２，１）−ヘプタ−２，５−ジエン；アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニルおよびシクロアルキリデンノルボルネン、例えば、５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）、５−プロペニル−２−ノルボルネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、５−（４−シクロペンチル）−２−ノルボルネン、５−シクロヘキシリデン−２−ノルボルネン、５−ビニル−２−ノルボルネン、およびノルボルナジエンが挙げられるが、これらに限定されない。ＥＰＤＭを作製するために一般に使用されるジエンのうち、特に好ましいジエンは、１，４−ヘキサジエン（ＨＤ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、５−ビニリデン−２−ノルボルネン（ＶＮＢ）、５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）、およびジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）である。
【００４３】
本明細書に開示する実施形態に従って使用することができる望ましいポリマーの１類は、エチレンと、Ｃ３−Ｃ２０  α−オレフィン、特にプロピレンと、場合によっては１つまたはそれ以上のジエンモノマーとの弾性共重合体を含む。この実施形態において使用するために好ましいα−オレフィンは、式ＣＨ２＝ＣＨＲ＊によって表され、この式中、Ｒ＊は、１から１２個の炭素原子の直鎖状または分岐アルキル基である。適するα−オレフィンの例としては、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、および１−オクテンが挙げられるが、これらに限定されない。特に好ましいα−オレフィンは、プロピレンである。これらのプロピレン系ポリマーは、当分野において、一般に、ＥＰまたはＥＰＤＭポリマーと呼ばれる。そのようなポリマー、特にマルチブロックＥＰＤＭタイプのポリマーを作製する際に使用するために適するジエンとしては、４から２０個の炭素原子を含む、共役または非共役、直鎖または分岐鎖、環式または多環式ジエンが挙げられる。好ましいジエンとしては、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、および５−ブチリデン−２−ノルボルネンが挙げられる。特に好ましいジエンは、５−エチリデン−２−ノルボルネンである。
【００４４】
本明細書に記載するポリマー（ホモポリマー、コポリマー、共重合体およびマルチブロック共重合体）は、一部の実施形態において０．０１から２０００ｇ／１０分、他の実施形態において０．０１から１０００ｇ／１０分、他の実施形態において０．０１から５００ｇ／１０分、およびさらに他の実施形態において０．０１から１００ｇ／１０分のメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。一定の実施形態において、前記ポリマーは、０．０１から１０ｇ／１０分、０．５から５０ｇ／１０分、１から３０ｇ／１０分、１から６ｇ／１０分、または０．３から１０ｇ／１０分のメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。一定の実施形態において、前記ポリマーのメルトインデックスは、約１ｇ／１０分、３ｇ／１０分、または５ｇ／１０分であり得る。他の実施形態において、前記ポリマーは、２０ｄｇ／分より大きい、他の実施形態において４０ｄｇ／分より大きい、およびさらに他の実施形態において６０ｄｇ／分より大きいメルトインデックスを有し得る。
【００４５】
本明細書に記載するポリマーは、一部の実施形態において１，０００ｇ／ｍｏｌから５，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、他の実施形態において１，０００ｇ／ｍｏｌから１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、他の実施形態において１０，０００ｇ／ｍｏｌから５００，０００ｇ／ｍｏｌ、およびさらに他の実施形態において１０，０００ｇ／ｍｏｌから３００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、Ｍｗを有し得る。本明細書に記載するポリマーの密度は、一部の実施形態において０．８０から０．９９ｇ／ｃｍ３；エチレン含有ポリマーについては０．８５ｇ／ｃｍ３から０．９７ｇ／ｃｍ３であり得る。一定の実施形態において、前記エチレン／α−オレフィンポリマーの密度は、０．８６０から０．９２５ｇ／ｃｍ３または０．８６７から０．９１０ｇ／ｃｍ３の範囲であり得る。
【００４６】
一部の実施形態において、本明細書に記載するポリマーは、１０ＭＰａより大きい引張強度、他の実施形態において１１ＭＰａ以上の引張強度、およびさらに他の実施形態において１３ＭＰａ以上の引張強度を有し得る。一部の実施形態において、本明細書に記載するポリマーは、１１ｃｍ／分のクロスヘッド分離速度で少なくとも６００パーセント、他の実施形態において少なくとも７００パーセント、他の実施形態において少なくとも８００パーセント、およびさらに他の実施形態において少なくとも９００パーセントの破断点伸び率を有し得る。
【００４７】
一部の実施形態において、本明細書に記載するポリマーは、１から５０、他の実施形態において１から２０、およびさらに他の実施形態において１から１０の貯蔵弾性率比、Ｇ’（２５℃）／Ｇ’（１００℃）を有し得る。一部の実施形態において、前記ポリマーは、８０パーセント未満の７０℃圧縮永久ひずみ、他の実施形態において７０パーセント未満、他の実施形態において６０パーセント未満、およびさらに他の実施形態において５０パーセント未満、４０パーセント未満、下は０パーセントに至るまでの圧縮永久ひずみを有し得る。
【００４８】
一部の実施形態において、前記エチレン／α−オレフィン共重合体は、８５Ｊ／ｇ未満の融解熱を有し得る。他の実施形態において、前記エチレン／α−オレフィン共重合体は、１００ポンド／フィート２（４８００Ｐａ）であるまたはそれ以下の、他の実施形態において５０ ｌｂｓ／ｆｔ２（２４００Ｐａ）であるまたはそれ以下の、さらに他の実施形態において５ ｌｂｓ／ｆｔ２（２４０Ｐａ）であるまたはそれ以下の、および０ ｌｂｓ／ｆｔ２（０Ｐａ）ほどもの低さのペレットブロッキング強度を有し得る。
【００４９】
一部の実施形態において、異なる量のコモノマーを組み込む２つの触媒を用いて製造されたブロックポリマーは、９５：５から５：９５の範囲の、それによって形成されたブロックの重量比を有し得る。一部の実施形態において、前記弾性共重合体は、そのポリマーの総重量に基づき、２０から９０パーセントのエチレン含有量、０．１から１０パーセントのジエン含有量、および１０から８０パーセントのα−オレフィン含有量を有する。他の実施形態において、前記マルチブロック弾性ポリマーは、そのポリマーの総重量に基づき、６０から９０パーセントのエチレン含有量、０．１から１０パーセントのジエン含有量、および１０から４０パーセントのα−オレフィン含有量を有する。他の実施形態において、前記共重合体は、１から２５０の範囲のムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１２５℃）を有し得る。他の実施形態において、そのようなポリマーは、６５から７５パーセントのエチレン含有量、０から６パーセントのジエン含有量、および２０から３５パーセントのα−オレフィン含有量を有し得る。
【００５０】
一定の実施形態において、前記ポリマーは、５重量％と２０重量％の間のエチレン含有量および０．５から３００ｇ／１０分のメルトフローレート（２．１６ｋｇ重量で２３０℃）を有する、プロピレン−エチレンコポリマーまたは共重合体であり得る。他の実施形態において、前記プロピレン−エチレンコポリマーまたは共重合体は、９重量％と１２重量％の間のエチレン含有量および１から１００ｇ／１０分のメルトフローレート（２．１６ｋｇ重量で２３０℃）を有し得る。
【００５１】
一部の実施形態において、前記ポリマーは、プロピレン系コポリマーまたは共重合体である。一部の実施形態において、プロピレン／エチレンコポリマーまたは共重合体は、実質的にアイソタクチックなプロピレン配列を有するという特徴がある。用語「実質的にアイソタクチックなプロピレン配列」および類似の用語は、その配列が、１３Ｃ ＮＭＲによって測定して約０．８５より大きい、好ましくは約０．９０より大きい、さらに好ましくは約０．９２より大きい、および最も好ましくは約０．９３より大きいアイソタクチックトリアッド（ｍｍ）を有することを意味する。アイソタクチックトリアッドは、当分野では周知であり、例えば、米国特許第５，５０４，１７２号およびＷＯ  ００／０１７４５に記載されており、これは、１３Ｃ ＮＭＲスペクトルによって決定されるコポリマー分子鎖内のトリアッドユニットに関してのアイソタクチックな配列を指す。他の特定の実施形態において、前記エチレン−αオレフィンコポリマーは、エチレン−ブテン、エチレン−ヘキセン、またはエチレン−オクテンコポリマーまたは共重合体であり得る。他の特定の実施形態において、前記プロピレン−αオレフィンコポリマーは、プロピレン−エチレンまたはプロピレン−エチレン−ブテンコポリマーまたは共重合体であり得る。
【００５２】
本明細書に記載するポリマー（ホモポリマー、コポリマー、共重合体、マルチブロック共重合体）は、シングルサイト触媒を使用して製造することができ、ならびに約１５，０００から約５，０００，０００、例えば、約２０，０００から約１，０００，０００の重量平均分子量を有し得る。前記ポリマーの分子量分布は、約１．０１から約８０、例えば、約１．５から約４０、例えば約１．８から約２０であり得る。
【００５３】
前記レジンは、一部の実施形態において、比較的低い融点を有することもある。例えば、本明細書に記載するポリマーの融点は、約１６０℃未満、例えば、約１３０℃未満、例えば１２０℃未満であり得る。例えば、１つの実施形態において、前記融点は、約１００℃未満であり得、もう１つの実施形態において、前記融点は、約９０℃未満、他の実施形態において８０℃未満、およびさらに他の実施形態において７０℃未満であり得る。前記ポリマーレジンのガラス転移温度も比較的低いことがある。例えば、前記ガラス転移温度は、約５０℃未満、例えば、約４０℃未満であり得る。
【００５４】
一部の実施形態において、前記ポリマーは、３０から１００のショアＡ硬度を有し得る。他の実施形態において、前記ポリマーは、４０から９０、他の実施形態において３０から８０、およびさらに他の実施形態において４０から７５のショアＡ硬度を有し得る。
【００５５】
前記オレフィンポリマー、コポリマー、共重合体およびマルチブロック共重合体を、そのポリマー構造に少なくとも１つの官能基を組み込むことによって、官能化することができる。例示的官能基としては、例えば、エチレン不飽和一および二官能性カルボン酸、エチレン不飽和一および二官能性カルボン酸無水物、それらの塩ならびにそれらのエステルを挙げることができる。そのような官能基をオレフィンポリマーにグラフトさせることができ、またはそれをエチレンおよび任意の追加のコモノマーと共重合させて、エチレンと官能性コモノマーと任意の他のコモノマー（単数または複数）の共重合体を形成することができる。ポリエチレンに官能基をグラフトさせるための手段は、例えば、米国特許第４，７６２，８９０号、同第４，９２７，８８８号および同第４，９５０，５４１号に記載されており、これらの開示は、それら全体が本明細書に参照として取り入れられている。１つの特に有用な官能基は、無水マレイン酸である。
【００５６】
官能性ポリマー中に存在する官能基の量は、様々であり得る。前記官能基は、一部の実施形態において少なくとも約１．０重量パーセント、他の実施形態において少なくとも約５重量パーセント、およびさらに他の実施形態において少なくとも約７重量パーセントの量で存在し得る。前記官能基は、一部の実施形態において約４０重量パーセント未満、他の実施形態において約３０重量パーセント未満、およびさらに他の実施形態において約２５重量パーセント未満の量で存在し得る。
【００５７】
添加剤
【００５８】
上記のポリマー、コポリマー、共重合体およびマルチブロック共重合体を含む任意の配合物に添加剤およびアジュバントを含めることができる。適する添加剤としては、フィラー、例えば、有機または無機粒子（クレー、タルク、二酸化チタン、ゼオライト、粉末金属を含む）、有機または無機繊維（炭素繊維、窒化ケイ素繊維、鋼線または網、およびナイロンまたはポリエステルロープ類を含む）、ナノサイズの粒子、粘土、およびその他；増粘剤、エキステンダー油（パラフィン系またはナフテレン系（napthelenic）油）；ならびに他の天然および合成ポリマー（本発明の実施形態による他のポリマーを含む）が挙げられる。本発明の他の実施形態による熱可塑性組成物は、有機もしくは無機フィラーまたは他の添加剤、例えば、デンプン、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ポリマー繊維（ナイロン、レーヨン、綿、ポリエステル、およびポリアラミドを含む）、金属繊維、フレークまたは粒子、発泡性層状シリケート、ホスホレートまたはカーボネート、例えばクレー、マイカ、シリカ、アルミナ、アルミノシリケートまたはアルミノホスフェート、カーボンウイスカー、炭素繊維、ナノ粒子（ナノチューブを含む）、ケイ灰石、グラファイト、ゼオライト、およびセラミックス、例えば炭化窒素、窒化ケイ素またはチアニアも含有し得る。より良好なフィラー結合のために、シラン系または他のカップリング剤も利用することができる。
【００５９】
上記のポリマーとのブレンドに適するポリマーとしては、天然および合成ポリマーを含む、熱可塑性および非熱可塑性ポリマーが挙げられる。ブレンドするための例示的ポリマーとしては、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレン／ビニルアルコールコポリマー、ポリスチレン、耐衝撃性改質ポリスチレン、ＡＢＳ、スチレン／ブタジンブロックコポリマーおよびそれらの水素化誘導体（ＳＢＳおよびＳＥＢＳ）、ならびに熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。
【００６０】
本明細書に開示するポリマーとブレンドすることができる、適する従来のブロックコポリマーは、一部の実施形態において１０から１３５、他の実施形態において２５から１００、およびさらに他の実施形態において３０から８０の範囲内のムーニー粘度（１００℃でＭＬ  １＋４）を有し得る。適するポリオレフィンとしては、線状または低密度ポリエチレン、ポリプロピレン（そのアタクチック、アイソタクチック、シンジオタクチックおよび耐衝撃性改質バージョンを含む）およびポリ（４−メチル−１−ペンテン）が特に挙げられる。適するスチレン系ポリマーとしては、ポリスチレン、ゴム改質ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン／アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、ゴム改質ＳＡＮ（ＡＢＳまたはＡＥＳ）およびスチレン無水マレイン酸コポリマーが挙げられる。
【００６１】
前記ブレンドは、それぞれの成分をそれらの成分の一方または両方の融点温度付近のまたは該融点温度より上の温度で混合または混練することによって作製することができる。大部分のマルチブロックコポリマーについて、この温度は、１３０℃より上、最も一般的には１４５℃より上、および最も好ましくは１５０℃より上であり得る。所望の温度に達することができ、その混合物を溶融可塑化することができる、一般的なポリマー混合または混練装置を利用することができる。これらとしては、ミル、混練機および押出機（一軸スクリューと二軸スクリューの両方）、ＢＡＮＢＵＲＹ（登録商標）ミキサー、カレンダーなどが挙げられる。混合する順序および方法は、最終組成物に依存し得る。ＢＡＮＢＵＲＹ（登録商標）ミキサー、続いてミルミキサー、続いて押出機など、ＢＡＮＢＵＲＹ（登録商標）バッチミキサーと連続ミキサーを併用することもできる。典型的に、ＴＰＥまたはＴＰＶ組成物は、ＴＰＯ組成物と比較して高い架橋性ポリマー（典型的には、不飽和を含む従来のブロックコポリマー）負荷量を有するであろう。一般に、ＴＰＥおよびＴＰＶ組成物について、ブロックコポリマーのマルチブロックコポリマーに対する重量比は、約９０：１０から１０：９０、さらに好ましくは８０：２０から２０：８０、および最も好ましくは７５：２５から２５：７５の範囲であり得る。ＴＰＯ用途のための、マルチブロックコポリマーのポリオレフィンに対する重量比は、約４９：５１から約５：９５、さらに好ましくは３５：６５から約１０：９０であり得る。改質スチレン系ポリマー用途のための、マルチブロックコポリマーのポリオレフィンに対する重量比も、約４９：５１から約５：９５、さらに好ましくは３５：６５から約１０：９０であり得る。これらの比率は、様々な成分の粘度比を変えることによって変えることができる。ブレンドの成分の粘度比を変えることによって相の連続性を変える技術を例証している文献は多数あり、この分野の技術者は、必要に応じて調べることができる。
【００６２】
前記ブレンド組成物は、プロセス油、可塑剤、および加工助剤を含有し得る。一定のＡＳＴＭ呼称を有するゴムプロセス油、およびナフテン系または芳香族プロセス油は、すべて、使用に適する。一般に、１００部の全ポリマー当たり０から１５０部、さらに好ましくは０から１００部、および最も好ましくは０から５０部のプロセス油、可塑剤、および／または加工助剤を利用することができる。より高い油量は、結果として得られる生成物の、一部の物理的特性を犠牲にして、加工を改善する傾向があり得る。追加の加工助剤としては、従来のワックス、脂肪酸塩、例えばステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛、（多価）アルコール、例えばグリコールなど、（多価）アルコールエーテル、例えばグリコールエーテルなど、（ポリ）エステル、例えば（ポリ）グリコールエステルなど、およびそれらの金属、特に第１もしくは２族金属または亜鉛塩誘導体が挙げられる。
【００６３】
従来のＴＰＯ、ＴＰＶおよびＴＰＥ用途のために、カーボンブラックは、ＵＶ吸収および安定化特性に有用な１つの添加剤である。カーボンブラックの代表的な例としては、ＡＳＴＭ  Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ２２０、Ｎ２３１、Ｎ２３４、Ｎ２４２、Ｎ２９３、Ｎ２９９、Ｓ３１５、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｍ３３２、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０およびＮ９９１が挙げられる。これらのカーボンブラックは、９から１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸着量および１０から１５０ｃｍ３／１００ｇの範囲の平均孔隙容積を有する。一般に、コストの問題が許す限り、より小さな粒径のカーボンブラックを利用する。多くのそうした用途について、本発明のポリマーおよびそれらのブレンドは、カーボンブラックを殆どまたは全く必要とせず、その結果、代替顔料を含むまたは顔料を全く含まない相当な設計の自由度が可能となる。
【００６４】
本発明の実施形態による熱可塑性ブレンドをはじめとする組成物は、通常技能のゴム化学者には公知である、オゾン分解防止剤または酸化防止剤も含有し得る。前記オゾン分解防止剤は、表面に出てきて酸素もしくはオゾンからその部品を保護する蝋様材料のような物理的保護剤であってもよいし、または酸素もしくはオゾンと反応する化学的保護剤であってもよい。適する化学的保護剤としては、スチレン化フェノール、ブチル化オクチル化フェノール、ブチル化ジ（ジメチルベンジル）フェノール、ｐ−フェニレンジアミン、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）のブチル化反応生成物、ポリフェノール系酸化防止剤、ヒドロキノン誘導体、キノリン、ジフェニレン系酸化防止剤、チオエステル系酸化防止剤、およびそれらのブレンドが挙げられる。そのような製品の一部の代表的な商用名は、ＷＩＮＧＳＴＡＹ（登録商標）Ｓ酸化防止剤、ＰＯＬＹＳＴＡＹ（登録商標）１００酸化防止剤、ＰＯＬＹＳＴＡＹ（登録商標）１００  ＡＺ酸化防止剤、ＰＯＬＹＳＴＡＹ（登録商標）２００酸化防止剤、ＷＩＮＧＳＴＡＹ（登録商標）Ｌ酸化防止剤、ＷＩＮＧＳＴＡＹ（登録商標）ＬＨＬＳ酸化防止剤、ＷＩＮＧＳＴＡＹ（登録商標）Ｋ酸化防止剤、ＷＩＮＧＳＴＡＹ（登録商標）２９酸化防止剤、ＷＩＮＧＳＴＡＹ（登録商標）ＳＮ−１酸化防止剤、およびＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）酸化防止剤である。一部の用途において、前記酸化防止剤およびオゾン分解防止剤は、好ましくは、非汚染性および非移行性であろう。
【００６５】
ＵＶ線に対するさらなる安定性をもたらすために、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）およびＵＶ吸収剤も使用することができる。適する例としては、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手できるＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１２３、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１４４、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）６２２、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７６５、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７７０およびＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７８０、ならびに米国、テキサス州、ヒューストンのＣｙｔｅｘ  Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手できるＣＨＥＭＩＳＯＲＢ（登録商標）Ｔ９４４が挙げられる。米国特許第６，０５１，６８１号に開示されているように、優れた表面品質を獲得するためにＨＡＬＳ化合物と共にルイス酸を追加として含めることもできる。他の実施形態は、熱安定剤、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）ＰＳ  ８０２  ＦＬなどを含むことがある。
【００６６】
一部の組成物については、追加の混合プロセスを利用して、熱安定剤、酸化防止剤、オゾン分解防止剤、カーボンブラック、ＵＶ吸収剤、および／または光安定剤を予備分散させてマスターバッチを形成し、その後、そこからポリマーブレンドを形成することができる。
【００６７】
ここでの使用に適する架橋剤（硬化剤または加硫剤とも呼ばれる）としては、硫黄系、過酸化物系、またはフェノール系化合物が挙げられる。前述の材料の例は、米国特許第３，７５８，６４３号、同第３，８０６，５５８号、同第５，０５１，４７８号、同第４，１０４，２１０号、同第４，１３０，５３５号、同第４，２０２，８０１号、同第４，２７１，０４９号、同第４，３４０，６８４号、同第４，２５０，２７３号、同第４，９２７，８８２号、同第４，３１１，６２８号、および同第５，２４８，７２９号中を含めて、当分野において見つけることができる。
【００６８】
硫黄系硬化剤を利用するとき、促進剤および硬化活性化剤も使用することがある。促進剤は、動的加硫に必要な時間および／または温度を制御するためならびに結果として得られる架橋品の特性を改善するために使用される。１つの実施形態では、単一促進剤または一次加速剤を使用する。前記一次加速剤（単数または複数）は、総組成物重量に基づき、約０．５から約４、好ましくは約０．８から約１．５ｐｈｒの範囲の総量で使用することができる。もう１つの実施形態では、活性化するためおよび硬化品の特性を改善するために、一次促進剤と二次促進剤を、二次促進剤のほうが少ない量、例えば約０．０５から約３ｐｈｒで併用することがある。一般に、促進剤の併用は、単一の促進剤の使用によって生成されるものより多少良好な特性を有する物品を生じさせる。加えて、標準的な加工温度による影響は受けないが通常の加硫温度で申し分のない硬化を生じさせる遅効性促進剤を、使用することができる。加硫遅延剤を使用することもできる。本発明において使用することができる促進剤の適するタイプは、アミン、ジスルフィド、グアニジン、チオウレア、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、ジチオカルバメートおよびザンテートである。好ましくは、前記一次促進剤は、スルフェンアミドである。二次促進剤を使用する場合、その二次促進剤は、好ましくは、グアニジン、ジチオカルバメート（dithiocarbarnate）またはチウラム化合物である。一定の加工助剤および硬化活性化剤、例えばステアリン酸およびＺｎＯも使用することができる。過酸化物系硬化剤を使用する場合、共活性化剤または助剤をそれらと併用してもよい。適する助剤としては、数ある中でも、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）が挙げられる。部分または完全動的加硫に使用される過酸化物架橋剤および任意の助剤の使用は、当分野において公知であり、例えば、出版物、「Peroxide Vulcanization of Elastomer」, Vol. 74, No. 3, July-August 2001に開示されている。
【００６９】
ポリマー組成物が少なくとも部分的に架橋されるとき、その架橋度は、指定された期間その組成物を溶媒に溶解し、ゲルまたは非抽出成分のパーセントを計算することによって測定することができる。ゲルのパーセントは、通常、架橋レベルが増すと共に増す。本発明の実施形態による硬化品についてのゲル含有量パーセントは、望ましくは５から１００パーセントの範囲である。
【００７０】
一部の実施形態において、添加剤としては、香料、藻類抑制剤、抗微生物および抗真菌剤、難燃剤およびハロゲンフリー難燃剤、ならびにスリップおよび粘着防止剤も挙げることができる。他の実施形態は、ポリマーの耐摩損性を低下させるためにＰＤＭＳを含むことがある。接着促進剤の使用、またはポリマーをオルガノシラン、ポリクロロプレン（ネオプレン）もしくは他のグラフト化剤で官能化するもしくはそれらとカップリングさせることによって、サンドへのポリマーの接着を改善することもできる。
【００７１】
ポリマーコーテッド粒子
【００７２】
上で説明したように、サンドまたは他の粒状材料は、ポリマーもしくはポリマー混合物の１つまたはそれ以上の層でコートされたものである場合もあり、またはポリマーもしくはポリマー混合物の１つまたはそれ以上の層と組み合わされたものである場合もある。１つの実施形態において、前記ポリマーと粒状材料を、熱可塑性ポリマーと粒状基材をその熱可塑性ポリマーの融点より高い温度で混合して混合物を形成することにより、組み合わせることができる。
【００７３】
１つの実施形態において、前記ポリマーおよび粒状材料は、先ず、コートすべき粒状材料を高温に予熱することによって、一体化することができる。その後、その粒状材料をミキサーに供給することができ、それを継続的に攪拌し、そのミキサーの内容物を分散させることができる。
【００７４】
その後、上記のようなポリマーまたはポリマー混合物をそのミキサーに添加することができる。ミキサーに添加するポリマーの量は、コートすべき粒状材料の量に基づく場合もあり、それらの粒子に対する所望のコーティングレベルに基づく場合もある。攪拌は、ポリマーを全体にわたって均一に分散させて、そのポリマーで粒子を均一にコートするために十分なものでなければならない。
【００７５】
予熱する粒子の温度は、そのポリマーの少なくとも一部分を溶融するために十分なものであり得る。一部の実施形態では、前記粒状材料を約６０℃と３５０℃の間の温度に予熱することができ、この温度は、添加するポリマーの量およびそのポリマーの融点に基づき得る。他の実施形態では、前記サンドまたは他の粒状材料を約１４０℃と３５０℃の間、他の実施形態では約８０℃と２７０℃の間、およびさらに他の実施形態では約１５０℃と２５０℃の間の温度に予熱することができる。一部の実施形態では、前記粒状材料を１９９℃未満、他の実施形態では１９５℃未満、他の実施形態では１９０℃未満、他の実施形態では１８０℃未満、他の実施形態では１７０℃未満、およびさらに他の実施形態では１６０℃未満の温度に加熱することができる。他の実施形態では、前記粒状基材とポリマー（単数または複数）の混合物を、上記の温度に加熱することができる。
【００７６】
その後、それらのコーテッド粒子を、間接熱交換により、または直接熱交換により、例えば、その混合物への水および／もしくは空気の注入により、そのポリマーの融点より低い温度に冷却し、その後、充填材としてまたは他の適する用途で使用するために、それらのコーテッド粒子を回収する。コーティングプロセス中に形成された一切の凝集塊は、それらの粒子を篩いにかけることによって易流動性材料と分離することができ、ならびにそれらの凝集塊は、廃棄してもよいし、または充填材として使用するために解凝集してもよい。
【００７７】
一部の実施形態において、前記ポリマーまたはポリマー混合物は、プロピレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体およびマルチブロック共重合体；エチレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体およびマルチブロック共重合体；ならびにこれらの組み合わせをはじめとする、上記の１つまたはそれ以上のポリマーを含むことができる。一部の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーコーティングは、１００℃またはそれ以下の融点を有するポリオレフィンを含有し得る。他の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーコーティングは、７０℃またはそれ以下の融点を有するポリオレフィンを含有し得る。
【００７８】
一部の実施形態において、前記コーテッド粒子は、１重量パーセントから１５重量パーセントの範囲の乾燥ポリマー含有量を有し得る。他の実施形態において、前記コーテッド粒子は、２重量パーセントから１３重量パーセント、他の実施形態において３重量パーセントから１０重量パーセント、他の実施形態において４重量パーセントから８重量パーセント、およびさらに他の実施形態において５重量パーセントから７重量パーセントの範囲の乾燥ポリマー含有量を有し得る。他の実施形態において、前記コーテッド粒子は、５重量パーセントより多い、他の実施形態において７重量パーセントより多い、他の実施形態において８重量パーセントより多い、およびさらに他の実施形態において１０重量パーセントより多い乾燥ポリマー含有量を有し得る。上記の重量分率のそれぞれは、粒状基材（鉱物粒、サンドなど）とポリマーの総合重量に基づく。
【００７９】
上記にあるように、一定の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーは、２つまたはそれ以上の熱可塑性ポリマーのブレンドであり得る。一部の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーブレンドは、少なくとも５℃異なる融点を有する、少なくとも２つの熱可塑性ポリマーを含有し得る。他の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーブレンドは、少なくとも１０℃、他の実施形態において少なくとも１５℃、およびさらに他の実施形態において少なくとも２０℃異なる融点を有する、少なくとも２つの熱可塑性ポリマーを含有し得る。他の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーブレンドは、少なくとも３ｄｇ／分、他の実施形態において少なくとも５ｄｇ／分、他の実施形態において少なくとも１０ｄｇ／分、さらに他の実施形態において少なくとも２０ｄｇ／分異なるメルトインデックス、Ｉ２を有する、少なくとも２つの熱可塑性ポリマーを含有し得る。
【００８０】
多層コーティングが望まれる実施形態において、第一ポリマーまたはポリマーブレンドコーティングは、上で説明したように、例えば、第一ポリマーと粒状基材をそのポリマーの融点より高い温度で混合することによって、塗布することができる。さらに、その基材を所望の温度に予熱してもよいし、またはその基材−ポリマー混合物をその第一ポリマーの融点より高い温度に加熱してもよい。その後、ポリマーを攪拌によって分散させ、粒状基材を均一にコートすることができる。その後、それらのコーテッド粒子を、水および／または空気を使用して、第一ポリマーの融点より下の温度に冷却することができる。その後、それらのコーテッド粒子を第二ポリマーまたはポリマーブレンドでコートすることができ、この場合の第二ポリマーは、第一ポリマーコーティング層の融点より低い融点を有する。
【００８１】
一部の実施形態では、それらのコーテッド粒子を第一ポリマーの融点より低いが、第二ポリマーの融点より高い温度に冷却する。他の実施形態では、第一コーティングから得たコーテッド粒子を、第二ポリマーの融点より高いが第一ポリマーの融点より低い温度に再加熱することができる。その後、それらのコーテッド粒子を第二熱可塑性ポリマーと混合し、その第二ポリマーの少なくとも一部分を溶融することができる。その後、ミキサーによって第二ポリマーを分散させて、それらの粒子上に均一なコーティングを形成することができる。その後、その混合物を第一ポリマーの融点より低い温度に冷却して、易流動性粒状材料に戻すことができる。さらに、所望される場合には、形成された一切の凝集塊を篩い分けによって除去することができる。
【００８２】
多層実施形態において、第一ポリマーは、第二ポリマーより高い融点を有する。例えば、一部の実施形態において、第一ポリマーは、約９５℃より高い融点を有し得り、第二ポリマーは、その第一ポリマーの融点より低い融点を有し得る。他の実施形態において、第一ポリマーは、約９０℃より高い融点を有し得り、第二ポリマーは、約５０℃と９０℃の間の融点を有し得る。他の実施形態において、第一ポリマーは、約１２０℃より高い融点を有し得り、第二ポリマーは、約６０℃と１１０℃の間の融点を有し得る。
【００８３】
一部の実施形態において、第一ポリマーは、第二ポリマーの融点より少なくとも５℃高い融点を有し得る。他の実施形態において、第一ポリマーは、第二ポリマーの融点より少なくとも１０℃高い、他の実施形態において少なくとも１５℃高い、およびさらに他の実施形態において少なくとも２０℃高い融点を有し得る。
【００８４】
ポリマーと融点の具体的な組み合わせによって、多層コーテッド粒子を形成するための上で概説した段階に適する温度が決まるであろう。例えば、第一ポリマーが約１００℃の融点を有し、第二ポリマーが約７０℃の融解温度を有する場合、粒状基材を少なくとも１２０℃の温度に加熱して、その粒状基材を第一ポリマーでコートすることができる。その後、その混合物を冷却し、再び加熱し、７０℃と１００℃の間の温度で維持して、その粒状基材を第二ポリマーでコートすることができる。
【００８５】
多層実施形態において、コーテッド粒子は、１重量パーセントから３０重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を有し得る。他の実施形態において、前記コーテッド粒子は、１重量パーセントから２０重量パーセント、他の実施形態において２重量パーセントから１５重量パーセント、さらに他の実施形態において３重量パーセントから１２重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を有し得る。上の重量分率のそれぞれは、粒状基材（鉱物粒、サンドなど）とそれぞれのポリマー層（第一ポリマー、第二ポリマー、第三のポリマー層など）の総合重量に基づく。
【００８６】
多層実施形態において、コーテッド粒子は、１重量パーセントから１５重量パーセントの範囲の第一ポリマーの乾燥内層を有し得る。他の実施形態において、前記コーテッド粒子は、２重量パーセントから９重量パーセント、他の実施形態において３重量パーセントから８重量パーセント、さらに他の実施形態において４重量パーセントから７重量パーセントの範囲の乾燥内層を有し得る。前記コーテッド粒子は、１重量パーセントから１５重量パーセントの範囲の第二ポリマーの乾燥外層を有し得る。他の実施形態において、前記コーテッド粒子は、２重量パーセントから８重量パーセント、さらに他の実施形態において３重量パーセントから５重量パーセントの範囲の乾燥外層を有し得る。上の重量分率のそれぞれは、粒状基材（鉱物粒、サンドなど）と第一ポリマーと第二ポリマーの総合重量に基づく。
【００８７】
上で説明したように、一定の実施形態において、前記第一熱可塑性ポリマーまたは第二熱可塑性ポリマーは、２つまたはそれ以上のポリマーのブレンドであり得る。一部の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーブレンドは、少なくとも５℃異なる融点を有する、少なくとも２つの熱可塑性ポリマーを含有し得る。他の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーブレンドは、少なくとも１０℃、他の実施形態において少なくとも１５℃、およびさらに他の実施形態において少なくとも２０℃異なる融点を有する、少なくとも２つの熱可塑性ポリマーを含有し得る。他の実施形態において、前記熱可塑性ポリマーブレンドは、少なくとも３ｄｇ／分、他の実施形態において少なくとも５ｄｇ／分、他の実施形態において少なくとも１０ｄｇ／分、さらに他の実施形態において少なくとも２０ｄｇ／分異なるメルトインデックス、Ｉ２を有する、少なくとも２つの熱可塑性ポリマーを含有し得る。
【００８８】
一部の実施形態では、上で説明したようにポリマーコーティングを塗布することができる。その後、そのポリマーコーティングを発泡させ、その結果、改善された柔軟性を有する粒子を得ることができる。様々な実施形態において、第一ポリマー層、第二ポリマー層、または両方のポリマー層を発泡させることができる。例えば、第二ポリマーコーティングを第一発泡層の上に塗布することができ、この場合の第二ポリマーは、その発泡ポリマーのものより低い融点を有する。
【００８９】
さらに他の実施形態では、前記粒状基材を３つまたはそれ以上のポリマー層でコートすることができる。連続するそれぞれの層において使用されるポリマーの融点は、コートされるポリマー層の融点より低くなければならない。
【００９０】
一部の実施形態では、前記第一ポリマー層、前記第二ポリマー層、または両方のポリマー層を架橋させることができる。例えば、一定の実施形態では、粒状基材を第二ポリマーでコートする前に、第一ポリマー層を架橋させることができる。他の実施形態では、粒状基材上に第二層のコーティングを形成した後、その第二ポリマーを架橋することができる。
【００９１】
攪拌は、ポリマーを全体にわたって均一に分散させて、そのポリマーで粒子を均一にコートするために十分なものでなければならない。一部の実施形態において、前記ポリマー（単数または複数）（第一ポリマー層、第二ポリマー層、または両方）は、前記粒状基材の表面の少なくとも５０パーセントをコートすることができる。他の実施形態において、前記ポリマー（単数または複数）は、前記粒状基材の表面の少なくとも６０パーセント、他の実施形態において少なくとも７０パーセント、他の実施形態において少なくとも８０パーセント、およびさらに他の実施形態において少なくとも９０パーセントをコートすることができる。一部の実施形態において、前記コーティングの程度は、顕微鏡での目視検査によって、その粒状基材の全体の色の変化によって、または重量増加／減少および／もしくは粒子充填密度を測定することによって、観察することができる。例えば、ポリマーコーティングがある色であり、粒状基材が別の色である場合、それらの粒子の目視検査は、コート率を予測する手段となり得る。
【００９２】
一部の実施形態では、上記の粒子を合成芝の充填材として使用することができる。長期使用後の合成芝システムの変形は、パイルの高さ、ふさの密度、および糸強度に依存し得る。充填用材料のタイプおよび体積も前記芝の最終的な耐変形性に有意な影響を及ぼす。リスポート試験は、摩耗性能を分析するために用いることができ、有効な芝システムを設計するために有用である。加えて、温度性能および老化、ならびに結果として得られる芝のバウンスおよび回転特性を分析するための試験を行うことができる。これらの特性のそれぞれに関して、上で説明したような充填用材料を含有する芝は、サッカーフィールドにおける芝として使用するためのＦＩＦＡ規格を満たすことができる（例えば、the 「February 2005 FIFA Quality Concept Requirements for Artificial Turf Surfaces」, the FIFA handbook of test methods and requirements for artificial football turf（これは、全面的に本明細書に参照として取り入れられている）を参照のこと）。
【００９３】
本明細書に記載するポリマーコーテッド基材の実施形態は、試験法ＥＮ  ＩＳＯ  ２０１０５−Ａ０２に従って、グレースケール３より高いまたは３である色変化を有し得る。本ポリマーコーテッド基材の他の実施形態は、試験法ＥＮ  ９３３−パート１、ｐｒＥＮ  １４９５５、およびＥＮ  １３０４１をそれぞれ用いて試験して、粒径、粒子の形、およびかさ密度についてのＦＩＦＡ要求事項を満たすことができる。本ポリマーコーテッド基材は、環境適合性についてのＤＩＮ  Ｖ  １８０３５−７−２００２−０６要求事項にも準拠し得る。
【００９４】
実施例
【００９５】
実施例１
【００９６】
０．３から０．７ｍｍの範囲の粒径を有するサンドを、上で説明したようなＵＶ安定化ポリエチレンの２つの層でコートした。このコーテッドサンドの総ポリマー含有量は、乾燥サンドの重量に基づき、６．５重量パーセントであった。ＵＶ安定剤は、そのポリマーの０．５重量パーセントの量で使用した。
【００９７】
実施例１のコーテッドサンドを充填材として使用する人工芝に関するリスポート試験を行った。この人工芝は、１６ｍｍ 発泡ポリエチレン弾性層を含むものであった。試験結果は、このサンドの卓越した耐摩耗性を示し、圧密を示さなかった。リスポート試験後、この充填材は、束縛のない自由な動きを維持していた。この充填材は、摩耗後に良好な衝撃吸収、垂直変形、ボールのリバウンド、および回転抵抗を維持する、ＦＩＦＡの２つ星の試験等級も満たした。この充填材は、良好な水はけも維持した。
【００９８】
５年にわたって摩耗をシミュレートするリスポート試験の閉鎖された環境で、多少のほこりが生じた。しかし、この摩耗試験中の多少のほこりの発生は、通常使用の間のそのカーペットの日常的なクリーニングまたは洗浄により、芝および充填材の美的性質に影響しない。
【００９９】
本明細書に記載するように製造したポリマーコーテッドサンドは、数ある用途の中でも人工サッカーおよび競技面のための充填用材料として有用であり得る。有利なことに、本明細書に開示する実施形態は、均一で均質なコーティング、良好な耐熱性およびすべり抵抗性、ならびに良好な触感および美しさを有するポリマーコーテッドサンドを提供することができる。特に、本明細書に記載する実施形態は、先行技術の充填材と比較して、改善された保色性、良好な跳ね返りおよび耐摩耗性、良好な耐熱性、より低い充填レベルでのより良好な芝安定性、改善された可撓性および柔軟性、ならびにより低いコストを含めて、これらの特性の優れたバランスを備えるものであり得る。
【０１００】
１つまたはそれ以上の層において低融点ポリマー、例えばＡＦＦＩＮＩＴＹ（登録商標）ＧＡを単独でまたは他のポリマーと併用で用いる実施形態は、非常に均質で均一なコーティングを生じさせることができ、その結果、充填材上により柔軟な面が生じ、その結果、優れた耐摩耗性、良好な触感および美しさ、ならびに卓越したプレーヤー安全性が得られる。有利なことに、低融点ポリマーの使用により、加熱および冷却の必要の減少も見込むことができ、これは、プロセスのエネルギー必要量を減少させ、およびバッチ当たりのサイクル時間をより速くする結果となる。
【０１０１】
本明細書に記載するポリマーコーテッド基材の実施形態は、数ある中でも、回転成形された柔軟な物品、プロパント、他の人工芝生用途、例えばゴルフコースおよび造園、のための充填材、ならびに騒音および防振用の重質層での使用をはじめとする用途にも有用であり得る。
【０１０２】
本明細書に開示する他の実施形態は、より大きいコーティング重量、ならびに組成および分子量の点でのポリマー材料のより幅広い選択に備えており、これは、より柔軟な材料の使用を可能にし、その結果、改善された緩衝特性が得られる。例えば、本明細書に記載するポリオレフィンのメルトフローは、限定されない。生成される材料が柔軟なほど、表面のあらさが低減されるため、結果として長期の耐摩損性を得ることができる。
【０１０３】
限られた数の実施形態に関して本発明を説明したが、本明細書に開示する本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を案出できることは、本開示の恩恵に与る当業者には理解されるであろう。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることとなる。
【０１０４】
すべての先行文献は、こうして取り入れることが許されるすべての権限について、参照により全面的に本明細書に取り入れられている。さらに、試験手順を含めて、本明細書に引用したすべての文献は、こうして取り入れることが許されるすべての権限について、そうした開示が本発明の記載に矛盾しない程度に、参照により全面的に本明細書に取り入れられている。
本発明は、以下の態様を含む。
［１］  少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを該熱可塑性ポリマーの融点より高い温度で粒状基材と混合して混合物を形成する段階；
前記混合物を前記熱可塑性ポリマーの融点より低い温度に冷却する段階
（この場合、混合段階は、１９９℃より低い温度でである）
を含む、コーテッド粒状材料の形成方法。
［２］  前記粒状基材を前記熱可塑性ポリマーの融点より高い温度に加熱する段階を含む、上記［１］に記載の方法。
［３］  前記粒状基材および前記熱可塑性ポリマーを、前記熱可塑性ポリマーの融点より高い温度に加熱する段階を含む、上記［１］に記載の方法。
［４］  前記混合段階が１８０℃またはそれ以下でである、上記［１］に記載の方法。
［５］  前記混合段階が１６０℃またはそれ以下でである、上記［１］に記載の方法。
［６］  前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、１００℃またはそれ以下の融点を有するポリオレフィンである、上記［１］に記載の方法。
［７］  前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、７０℃またはそれ以下の融点を有するポリオレフィンである、上記［１］に記載の方法。
［８］  前記コーテッド粒状材料が、前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを、前記粒状基材と前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、８重量パーセントより多い量で含む、上記［１］に記載の方法。
［９］  前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、４０ｇ／１０分より大きいメルトインデックスを有する、上記［１］に記載の方法。
［１０］  前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、少なくとも５℃の融点温度の差を有する２つまたはそれ以上の熱可塑性ポリマーのブレンドを含む、上記［１］に記載の方法。
［１１］  前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、前記粒状基材の表面の少なくとも５０％をコートする、上記［１］に記載の方法。
［１２］  第一熱可塑性ポリマーを該第一熱可塑性ポリマーの融点より高い温度で粒状基材と混合して混合物を形成する段階；
前記混合物を前記第一熱可塑性ポリマーの融点より低い温度に冷却する段階；
前記冷却した混合物を第二熱可塑性ポリマーと併せる段階（この場合、第二熱可塑性ポリマーの融点は、冷却した混合物の温度より低い）；および
前記併せた混合物を前記第二ポリマーの融点より低い温度に冷却する段階
を含む、多層コーテッド粒状材料の形成方法。
［１３］  前記粒状基材を前記第一熱可塑性ポリマーの融点より高い温度に加熱する段階を含む、上記［１２］に記載の方法。
［１４］  前記第一熱可塑性ポリマーおよび前記粒状基材を、前記熱可塑性ポリマーの融点より高い温度に加熱する段階を含む、上記［１２］に記載の方法。
［１５］  前記混合段階が、１４０℃から３５０℃の温度でである、上記［１２］に記載の方法。
［１６］  前記併せる段階が、前記第一熱可塑性ポリマーの融点より低い温度でである、上記［１２］に記載の方法。
［１７］  前記第一熱可塑性ポリマーが、プロピレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；エチレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；ならびにこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記［１２］に記載の方法。
［１８］  前記第一熱可塑性ポリマーが、プロピレン系マルチブロック共重合体、エチレン系マルチブロック共重合体およびこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記［１２］に記載の方法。
［１９］  前記粒状基材が、鉱物粒、サンドおよびゴム粒子から成る群より選択される、上記［１２］に記載の方法。
［２０］  前記粒状基材が、シリカ系サンドである、上記［１２］に記載の方法。
［２１］  前記第二熱可塑性ポリマーが、プロピレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；エチレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；ならびにこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記［１２］に記載の方法。
［２２］  前記第二熱可塑性ポリマーの融点が、１００℃またはそれ以下である、上記［１２］に記載の方法。
［２３］  前記第二熱可塑性ポリマーの融点が、７０℃またはそれ以下である、上記［２２］に記載の方法。
［２４］  前記冷却段階の少なくとも一方が、間接熱交換を含む、上記［１２］に記載の方法。
［２５］  前記冷却された混合物を前記第二熱可塑性ポリマーの融点より高い温度に加熱する段階をさらに含む、上記［１２］に記載の方法。
［２６］  前記第一熱可塑性ポリマーおよび前記第二熱可塑性ポリマーのうちの少なくとも一方を発泡させる段階をさらに含む、上記［１２］に記載の方法。
［２７］  接着促進剤と前記粒状基材を併せる段階をさらに含む、上記［１２］に記載の方法。
［２８］  前記多層コーテッド粒状材料が、前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、前記第一ポリマーを１から１５重量パーセントの範囲の量でおよび前記第二ポリマーを１から１５重量パーセントの範囲の量で含む、上記［１２］に記載の方法。
［２９］  前記粒状材料が、前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、１から２０重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を含む、上記［１２］に記載の方法。
［３０］  前記粒状材料が、前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、２から１５重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を含む、上記［１２］に記載の方法。
［３１］  前記粒状材料が、前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、３から１２重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を含む、上記［１２］に記載の方法。
［３２］  前記第一熱可塑性ポリマーが、前記第二ポリマーの融点より少なくとも５℃高い融点を有する、上記［１２］に記載の方法。
［３３］  前記第一ポリマーが、前記第二ポリマーの融点より少なくとも１０℃高い融点を有する、上記［１２］に記載の方法。
［３４］  前記第一ポリマーが、前記第二ポリマーの融点より少なくとも１５℃高い融点を有する、上記［１２］に記載の方法。
［３５］  前記第一熱可塑性ポリマー、前記第二熱可塑性ポリマー、または両方が、４０ｇ／１０分より大きいメルトインデックスを有する、上記［１２］に記載の方法。
［３６］  前記第一熱可塑性ポリマーが、前記粒状基材の表面の少なくとも５０％をコートする、上記［１２］に記載の方法。
［３７］  第一熱可塑性ポリマーを含む第一層と第二熱可塑性ポリマーを含む第二層とでコートされた粒状基材（この場合、第一熱可塑性ポリマーの融点は、第二熱可塑性ポリマーの融点より高い）を含む、粒状材料。
［３８］  前記第一熱可塑性ポリマーが、プロピレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；エチレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；ならびにこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記［３７］に記載の粒状材料。
［３９］  前記第一熱可塑性ポリマーが、プロピレン系マルチブロック共重合体、エチレン系マルチブロック共重合体およびこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４０］  前記粒状基材が、鉱物粒、サンドおよびゴム粒子から成る群より選択される、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４１］  前記粒状基材が、シリカ系サンドである、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４２］  前記第二熱可塑性ポリマーが、プロピレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；エチレン系ホモポリマー、コポリマー、共重合体、およびマルチブロック共重合体；ならびにこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４３］  前記第二熱可塑性ポリマーの融点が、１００℃またはそれ以下である、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４４］  前記第二熱可塑性ポリマーの融点が、７０℃またはそれ以下である、上記［４３］に記載の粒状材料。
［４５］  前記第一熱可塑性ポリマー、前記第二熱可塑性ポリマー、または両方が、発泡されている、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４６］  接着促進剤をさらに含む、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４７］  前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、前記第一ポリマーを１から１５重量パーセントの範囲の量で、および前記第二ポリマーを１から１５重量パーセントの範囲の量で含む、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４８］  前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、１から２０重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を含む、上記［３７］に記載の粒状材料。
［４９］  前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、２から１５重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を含む、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５０］  前記粒状基材と前記第一熱可塑性ポリマーと前記第二熱可塑性ポリマーの総合重量に基づき、３から１２重量パーセントの範囲の総ポリマー含有量を含む、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５１］  前記第一熱可塑性ポリマーが、前記第二ポリマーの融点より少なくとも５℃高い融点を有する、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５２］  前記第一ポリマーが、前記第二ポリマーの融点より少なくとも１０℃高い融点を有する、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５３］  前記第一ポリマーが、前記第二ポリマーの融点より少なくとも１５℃高い融点を有する、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５４］  前記第一熱可塑性ポリマー、前記第二熱可塑性ポリマー、または両方が、４０ｇ／１０分より大きいメルトインデックスを有する、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５５］  前記第一熱可塑性ポリマーが、前記粒状基材の表面の少なくとも５０％をコートする、上記［３７］に記載の粒状材料。
［５６］  上記［３７］に記載の粒状材料を含む人工芝。