(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を製造するための無溶媒
の方法であって、該方法は、
ａ  水と１重量パーセントから５０重量パーセントの界面活性剤を混合して溶液を形成す
ること；
ｂ  無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーと前記溶液を、０．５気圧から１．５
気圧で真空を適用することなく混合してターポリマー混合物を形成すること、
ここで、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーは、最終無溶媒エチレンプロピ
レンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量に対して１０重量パーセントから６０重
量パーセントである；
ここで、前記無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーは、
（ｉ）エチレン及びプロピレンの飽和ポリマー骨格を有するランダム共有結合ポリ
マーを８５重量パーセントから９９．７５重量パーセント、ここで、前記エチレン及びプ
ロピレンは、エチレン：プロピレン比がそれぞれ４０：６０から８５：１５、そして１０
００００  Ｍｗから５０００  Ｍｗの分子量を有し；及び
（ｉｉ）メチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネ
ン、１，４−ヘキサジエン、ノルボルナジエン及びビニルノルボルネンの、少なくとも一
つから成る非共役ジエン成分を０．２５重量パーセントから１５重量パーセント
含み；
ｃ  前記ターポリマー混合物を、０．５気圧から１．５気圧で５分から２４時間の間、摂
氏２０度から摂氏１００度の間の温度において、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンタ
ーポリマーラテックス製剤を形成するために高剪断混合すること、
ここで、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤は、粘
度１センチポアズから２０００センチポアズ、密度０．８から１．１；及び分離あるいは
層化せずに７日から３６５日までの保管可能期間を有する
を含む無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を製造するための無
溶媒の方法。
【請求項２】
前記界面活性剤は、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一つとすることができる、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項３】
前記陽イオン性界面活性剤は、ドデシルアンモニウムブロミド及びテトラオクチル塩化アンモニウムの少なくとも一つであり、前記陰イオン界面活性剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム及びスルホサクシネートの少なくとも一つであり；並びに前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンｐ−ｔ−オクチルフェノール及びポリオキシエチレンソルビン酸塩の少なくとも一つである、請求項２に記載の無溶媒の方法。
【請求項４】
前記溶液を形成するための前記水は、蒸留水、脱イオン水、水道水、及びプロセス水の少なくとも一つである、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項５】
さらに、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて０．１重量パーセントから１０重量パーセントの硬化剤を、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に添加して硬化可能な無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを形成することを含み、
ここで、前記硬化剤は、硫黄、硫黄の誘導体、過酸化物、及びヒドロペルオキシドの少なくとも一つを含むグループから選択される、
請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項６】
前記過酸化物がペルオキシ炭酸塩であり、前記硫黄の誘導体がチウラム、チアゾール、ジチオカルバミン酸塩およびキサントゲン酸塩から成るグループから選択される、請求項５に記載の無溶媒の方法。
【請求項７】
さらに、前記硬化可能な最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を、摂氏２５度から摂氏１００度の範囲内の温度において１０分から２４時間の間、０．５気圧から１．５気圧で真空を適用することなく加熱して、部分的に架橋した無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を形成することを含む、請求項５に記載の無溶媒の方法。
【請求項８】
前記加熱によって、前記部分的に架橋した無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤において、２０パーセントから９８パーセントの架橋を達成する、請求項７に記載の無溶媒の方法。
【請求項９】
前記硬化剤の全重量パーセントに基づいて０．１重量パーセントから１０重量パーセントの硫黄促進剤を前記硬化剤に添加することを含み、
ここで、前記硫黄促進剤は、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛及びジンクベンゾチアゾール（ｚｉｎｃ  ｂｅｎｚｏｔｈｉｏｚｏｌｅ）の少なくとも一つである、
請求項５に記載の無溶媒の方法。
【請求項１０】
さらに、前記溶液に、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて０．１重量パーセントから３重量パーセントの消泡剤を加えること、あるいは、前記消泡剤を前記ターポリマー混合物に加えることを含む、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項１１】
前記消泡剤は、シリコーングリコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸塩、ポリジメチルシロキサン、及び微粉化されたシリカを含有するポリジメチルシロキサンを含むグループから選択された少なくとも一つである、請求項１０に記載の無溶媒の方法。
【請求項１２】
さらに、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて１重量パーセントから５重量パーセントの沈降防止安定剤を、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に加えることを含み、ここで前記沈降防止安定剤はグリセリンである、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項１３】
さらに、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて０．１重量パーセントから３重量パーセントの殺生物剤を、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に加えることを含み、ここで前記殺生物剤はベンゾイソチアゾリノンである、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項１４】
さらに、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて５重量パーセントから５０重量パーセントの充填剤を、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に加えることを含み、ここで前記充填剤は、シリカ、タルク、スターチ、炭酸カルシウム、及びカーボンブラックを含むグループから選択される少なくとも一つである、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項１５】
さらに、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて０．１重量パーセントから２０重量パーセントの顔料を、前記最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に加えることを含み、ここで前記顔料は、有機染料、カーボンブラック、及び金属酸化物を含むグループから選択される少なくとも一つである、請求項１に記載の無溶媒の方法。
【請求項１６】
さらに、熱交換器、熱伝達流体、電熱、蒸気、あるいはそれらの組み合わせを用いて加熱を実行することができる、請求項７に記載の無溶媒の方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法によって作製された前記無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を含む塗料。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法によって作製された前記無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を含む接着剤。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法によって作製された前記無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を含むコーキング剤。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法によって作製された前記無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤並びにブチルラテックス、アクリルラテックス、及びポリウレタンラテックスの少なくとも一つを含む液状ラテックス混合物。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、「エチレンプロピレンジエンポリマーラテックスを製造するための無溶媒の方法」と題した２０１４年１月２７日出願で、同時継続出願の米国特許出願第１４／１６５，４１１号の優先権及び利益を主張するものであり、該同時継続出願は、「高固体架橋エチレンプロピレンジエンモノマーラテックスの製造方法」と題した２０１３年５月３１日出願で、同時継続出願の米国特許出願第６１／８２９，９６１号の優先権及び利益を主張するものである。これらの参照は、これによってその全体が組み込まれるものである。
【技術分野】
【０００２】
本願の実施形態は、概して安定なエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）ラテックスを、炭化水素溶媒中で当該ターポリマーを溶解する必要なく製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを製造するための需要が存在しており、当該ラテックスは、不安定化や層化を生じることなく少なくとも１２日から３６５日の保存可能期間を有することが求められている。
【０００４】
本願の実施形態は、これらの需要を満足するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
なし。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本願の方法を詳しく説明する前に、本願の方法は特定の実施形態に制限されるものではなく、またそれは様々な方法により実行あるいは実施することが可能であると理解されるべきであることを述べる。
【０００７】
本願の実施形態は、屋根、塗料、接着剤、コーキング剤、及び／又は自己補修性防水コーティング剤のための防水材料として利用できるエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）ラテックスを製造するための一つの方法に関する。
【０００８】
本願の実施形態は、一つの液状ラテックスブレンド並びにブチルラテックス、アクリルラテックス、及びポリウレタンラテックスの少なくとも一つとして利用できるエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）ラテックスを製造するための一つの方法に関する。
【０００９】
ある低分子量のエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）が、先に当該ＥＰＤＭをある溶媒の中で溶解することなく一つのラテックスを製造するために用いられる。
【００１０】
この新しい方法は、ラテックスの製造工程において後に溶媒を除去する必要性を除去するものであり、ラテックスの製造工程を簡素化し、そして製造コスト及び環境への影響を減少させるものである。
【００１１】
本発明の一つの付加的な特徴は、高固体ラテックスを得るために、ラテックスの水分を蒸発させる必要のない、様々の固体含有量レベルの最終無溶媒ラテックスを生産するため、ＥＰＤＭの量を調整することができるという点にある。
【００１２】
本方法は、水と１重量パーセントから３０重量パーセントの界面活性剤を混合して水溶液を形成することを含む。
【００１３】
本方法は、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーを上述の水溶液と０．５気圧から１．５気圧において、ターポリマー混合物を形成するためのいかなる真空も混合工程に適用することなく混合することを含む。
【００１４】
無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーは、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全ターポリマー重量の１０重量パーセントから６０重量パーセントである。
【００１５】
注目すべきことは、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーは：（ｉ）エチレンとプロピレンの飽和ポリマー骨格と結合したランダム共有結合ポリマーの８５重量パーセントから９９．７５重量パーセントであり、そのエチレン及びプロピレンは、それぞれエチレン：プロピレンの重量比４０：６０から８５：１５、そして、分子量１００，０００  Ｍｗから５０００  Ｍｗを有し；且つ（ｉｉ）メチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ノルボルナジエン及びビニルノルボルネンの、少なくとも一つを含む非共役ジエン成分の０．２５重量パーセントから１５重量パーセントを有する。
【００１６】
本方法は、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤を形成するために、０．５気圧から１．５気圧において、５分から２４時間の間、摂氏２０度から摂氏１００度の温度で、ターポリマー混合物を高剪断混合するステップを含む。
【００１７】
最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤は、１センチポアズから２０００センチポアズの粘度；０．８から１．１の密度；及び分離あるいは層化することのない７日から３６５日の保存可能期間を有する。
【００１８】
本方法は、市販の入手可能なラティスに対して顕著な利点を有する製剤を創出する。本方法は、ＥＰＤＭを水と界面活性剤の溶液に添加する前に、炭化水素溶媒中でＥＰＤＭを溶解する必要のない製剤を創出する。
【００１９】
本方法は、プロセス中での界面活性剤の使用量が少なく、且つ低圧のプロセスを可能にする。
【００２０】
本方法は、炭化水素溶媒を取り除くプロセスステップを実際上除去する。
【００２１】
この方法は、ラテックスが形成された後に水を取り除く必要なく、高固体ＥＰＤＭラテックスを得るために、水対ＥＰＤＭの比を調整することができるという付加的な利点を有する。
【００２２】
ここでは、以下の用語が用いられている：
【００２３】
「接着剤」という用語は、二つの固体物品を接合するために用いられる製剤を参照する。
【００２４】
「硬化ラテックス」という用語は、架橋した最終ＥＰＤＭ製剤を参照する。
【００２５】
「ＥＰＤＭ」という用語は、エチレンプロピレンジエンターポリマーを参照する。これらのＥＰＤＭターポリマーは、ポリマー鎖の骨格中に二重結合を有せず、そして、そのために酸素及びオゾンに対して低感度であり、且つ高いＵＶ耐性を有する。ＥＰＤＭでは、エチレンとプロピレンのコポリマーが、ランダムに分散した、非共役ジエンポリマーとともに飽和ポリマー骨格を形成し、これらが主鎖に連結した不飽和を提供する。
【００２６】
「高剪断」という用語は、高剪断混合機の使用に関連する。高剪断は、１分当たり１０００回転より大で混合することである。
【００２７】
「高固体」という用語は、合成ゴムラティスのためのＡＳＴＭ  Ｄ  １４１７−１０によって測定された、少なくとも３０重量パーセント、そして８０重量パーセントまでの固体を有する結果としてもたらされた全製剤を参照する。
【００２８】
「ラテックス」という用語は、付加的な溶媒とともに、あるいはなしに水中に分散されたポリマーを参照する。
【００２９】
「ミニマルフロッシング」という用語は、容積で全ラテックスの１０パーセント未満の空気の泡を加える混合における一つの事象を参照する。この発明の独創的な製剤は、高剪断率での混合において、界面活性剤の助けを得て形成される鎖の過渡的そして捕捉されたもつれ（ｔｒａｐｐｅｄ  ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）を含む物理的な網接合の組み合わせによって生成されるラテックスの表面張力特性に起因して気泡含有量を低減させ、あるいはミニマルフロッシングを実現させると信じられている。
【００３０】
「塗料」という用語は、溶媒を蒸発させた後に装飾的あるいは機能的な表面を形成するために固体上に適用される一つの製剤を参照する。
【００３１】
「架橋パーセント」という句は、結果としてもたらされる製剤中に形成された架橋の密度を参照する。架橋パーセントは、ポリマーの相対的な架橋を示すトルエン中におけるラテックスのポリマーのパーセント溶解度を用いて計算することができる。
【００３２】
「溶液」という用語は、連続液体媒質中に固体が分散された混合物を参照する。
【００３３】
「界面活性剤」という用語は、洗剤あるいは分散剤を参照する。実施形態において、界面活性剤は湿潤剤としての役割を兼ねることができる。界面活性剤は、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、あるいはこれら界面活性剤の組み合わせとすることができる。
【００３４】
「水」という用語は、脱イオン水、水道水、蒸留水、プロセス水、あるいはこれらの組み合わせを参照する。
【００３５】
「重量パーセント」という用語は、化学成分の全製剤に基づく重量百分率を参照する。
【００３６】
界面活性剤は、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、あるいはこれら界面活性剤の組み合わせとすることができる。
【００３７】
有用な陽イオン性界面活性剤の一例は、ドデシルアンモニウムブロミドあるいはテトラオクチル塩化アンモニウムである。
【００３８】
有用な陰イオン性界面活性剤の一例は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムあるいはスルホサクシネートであり、例えば、ジオクチル・スルホコハク酸ナトリウム、カルボン酸塩又はこれらの組み合わせなどである。
【００３９】
非イオン界面活性剤の一例は、ポリオキシエチレンｐ−ｔ−オクチルフェノール及びポリオキシエチレンソルビン酸塩である。
【００４０】
本方法の溶液の中に混合されるべき無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）成分は、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全ターポリマー重量の１０重量パーセントから６０重量パーセントとすることができる。
【００４１】
無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）成分は、本明細書ではしばしば「ＥＰＤＭセメント」、「ＥＰＤＭ出発原料」、「ドライエチレンプロピレンジエン成分」、あるいは「ドライＥＰＤＭ成分」のように参照される。実施形態では、乾燥ゴム出発材料が用いられ得るものであり、それは次いで水と混合されて無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーが生成される。
【００４２】
実施形態中の無溶媒ＥＰＤＭターポリマー成分は、分子量５０００  Ｍｗから１３０００００  Ｍｗを有する無溶媒エチレン／プロピレンポリマー成分の４重量パーセントから５０重量パーセントを有する。
【００４３】
エチレンプロピレンポリマー成分は、それぞれエチレン：プロピレンの重量比が４０：６０から８５：１５のエチレン及びプロピレンの飽和ランダム共有結合ポリマーで構成される。
【００４４】
エチレン及びプロピレンの飽和ランダム共有結合ポリマーは、不飽和であり且つ結合のための活性部位を有するジエンと共有結合する。
【００４５】
エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスでは、０．２５重量パーセントから１５重量パーセントの非共役ジエン成分を、エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを形成するために用いることができる。
【００４６】
実施形態では、これら原料の高剪断混合が、１分から２４時間の間、大気圧でミニマルフロッシングを有するエチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを形成するために実施される。
【００４７】
形成された無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスは、１センチポアズから２０００センチポアズの粘度、０．８から１．１の密度；及び紫外光の不存在下において分離や層化のない７日から３６５日の保存可能期間を有する。
【００４８】
本発明は、本方法によって作製された無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを組み入れた塗料にも関連するものであり、当該塗料は本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００４９】
例えば、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスの全製剤に基づく１０重量パーセントから６０重量パーセントを、４０パーセントのアクリル樹脂、１０パーセントの二酸化チタン顔料、１５パーセントの炭酸カルシウム充填剤及び４５パーセントの水を有する塗料に導入することができる。
【００５０】
本方法によって作製した無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを取り入れた接着剤は、本発明の範囲内である。
【００５１】
例えば、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスの全製剤の１０重量パーセントから６０重量パーセントを、３０パーセントのネオプレン樹脂、３５パーセントのカオリン粘土充填剤、過酸化物のような５パーセントの架橋剤、及び３０パーセントの水を有する接着剤の中に取り込むことができる。
【００５２】
本方法によって作製した無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを取り込んだコーキング剤は、本発明の範囲内であると考えられる。
【００５３】
例えば、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスの全製剤の１０重量パーセントから６０重量パーセントを、４０パーセントのブチルゴム、３５パーセントのタルク、５パーセントの二酸化チタン顔料、低分子量ポリブタジエンのような８パーセントの粘着付与剤及び１２パーセントの水を有するコーキング剤の中に取り込むことができる。
【００５４】
本願の実施形態は、液状ラテックス混合剤並びにブチルラテックス、アクリルラテックス、及びポリウレタンラテックスの少なくとも一つとして利用可能なエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）ラテックスを作製するための方法に関連する。
【００５５】
実施形態において、界面活性剤は、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、及び非イオン界面活性剤の少なくとも一つとすることができる。
【００５６】
実施形態において、陽イオン性界面活性剤は、ドデシルアンモニウムブロミド及びテトラ−オクチルアンモニウムブロミドの、少なくとも一つである。
【００５７】
実施形態において、陰イオン性界面活性剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム及びスルホサクシネートの、少なくとも一つである。
【００５８】
実施形態において、非イオン界面活性剤は、ポリオキシエチレンｐ−ｔ−オクチルフェノール及びポリオキシエチレンソルビン酸塩の、少なくとも一つである。
【００５９】
溶液を形成するために有用な水は、蒸留水、脱イオン水、水道水、プロセス水、あるいはこれらの組み合わせとすることができる。
【００６０】
実施形態において、本無溶媒の方法は、０．１重量パーセントから１０重量パーセントの硬化剤を、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に添加して、硬化可能な無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを形成することを検討する。
【００６１】
硬化剤は、硫黄、硫黄の誘導体、過酸化物、ヒドロペルオキシド、ペルオキシ−カーボネート、チウラム、チアゾール、ジチオカルバミン酸塩、キサントゲン酸塩あるいはこれら硬化剤の組み合わせとすることができる。
【００６２】
硬化剤が用いられるのであれば、次いで硬化可能な無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスに熱が加えられる。
【００６３】
効果的な熱は、摂氏２５度から摂氏１００度の範囲内のある温度で１０分から２４時間の間である。
【００６４】
硬化剤が用いられる場合、加熱は０．５気圧から１．５気圧において、真空を適用することなく実施され、部分的に架橋した無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスが形成される。
【００６５】
加熱は、部分的に架橋した無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスにおいて、２０パーセントから９８パーセントの架橋を達成する。
【００６６】
実施形態において、加熱は、熱交換器、熱伝達流体、電熱、蒸気、あるいはそれらの組み合わせを用いて実行することができる。
【００６７】
実施形態において、本無溶媒の方法は、硬化剤中に０．１重量パーセントから１０重量パーセントの硫黄促進剤を用いる。硫黄促進剤の量は、硬化剤の全重量パーセントに基づく。
【００６８】
有用な硫黄促進剤は、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛及びベンゾチアゾール酸亜鉛（ｚｉｎｃ  ｂｅｎｚｏｔｈｉｏｚｏｌｅ）とすることができる。
【００６９】
実施形態において、本無溶媒の方法は、最終製剤に基づいて０．１重量パーセントから３重量パーセントの消泡剤を溶液に添加する。
【００７０】
本方法の実施形態において、消泡剤は：ポリジメチルシロキサン、微粉化されたシリカを含むポリジメチルシロキサン、例えば、ダウコーニング（登録商標）  １５００、あるいはそれらの組み合わせとすることができる。ダウコーニング（登録商標）  Ａｎｔｉｆｏａｍ  １４３０及びＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＧｍｂＨから入手可能なＢＹＫ  ０２１消泡剤もまた、ここに用いることができる。
【００７１】
他の実施形態では、本無溶媒の方法は、最終製剤に基づいて０．１重量パーセントから３重量パーセントの消泡剤を、形成されたターポリマー混合物に添加する。
【００７２】
有用な消泡剤には、シリコーングリコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸塩、ポリジメチルシロキサン、及び微粉化されたシリカを含むポリジメチルシロキサンが含まれる。
【００７３】
実施形態において、本無溶媒の方法は、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に基づいて１重量パーセントから５重量パーセントの沈降防止安定剤を最終製剤に添加する。
【００７４】
実施形態において、有用な沈降防止安定剤はグリセリンである。
【００７５】
沈降防止安定剤は、もう一つの界面活性剤で有り得る。
【００７６】
実施形態において、本無溶媒の方法は、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤に基づいて０．１重量パーセントから３重量パーセントの殺生物剤を最終製剤に添加する。
【００７７】
実施形態における殺生物剤は、ベンゾイソチアゾリノンとすることができる。効果的な殺生物剤はベンゾイソチアゾリノンであり、例えば、ダウ・ケミカル社から入手可能なＢＩＯＢＩＴ（登録商標）２０である。その殺生物剤は抗菌剤とすることができ、抗菌性及び抗真菌性の保護効果を与える。もう一つの効果的な殺生物剤は、ＢＡＳＦから入手可能なＰＲＯＴＥＣＴＯＬ（登録商標）とすることができる。
【００７８】
実施形態において、本無溶媒の方法は、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて５重量パーセントから５０重量パーセントの充填剤を最終製剤に添加する。
【００７９】
充填剤は、シリカ、タルク、デンプン、炭酸カルシウム、及びカーボンブラックから成るグループの一つあるいはそれ以上とすることができる。
【００８０】
実施形態において、本無溶媒の方法は、最終無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス製剤の全重量パーセントに基づいて０．１重量パーセントから２０重量パーセントの溶媒を最終製剤に添加する。
【００８１】
顔料は、有機染料、カーボンブラック、及び金属酸化物の少なくとも一つとすることができる。
【００８２】
他の実施形態では、硬化剤を、最終ラテックス製剤に基づいて０．３重量パーセントから１．７６重量パーセントの範囲の量添加することができる。
【００８３】
他の実施形態では、無溶媒エチレンプロピレンジエンターポリマーラテックスを少なくとも５０パーセント部分架橋させるために、摂氏６０度から摂氏１００度の間の温度において、１０分から６０分の間の一定の時間、大気圧で、熱を加えることができる。
【００８４】
ラテックスを製造する本方法は、無溶媒ラテックス製剤を製造するための低エネルギー需要を提供するものであるが、それは必要とされるエネルギーの量が、単に架橋のためだけであるからであって、そしてそれは他の商業的プロセスに比べると極めて低いものである。
【００８５】
実施形態においては、ラテックスは、白、透明、不透明、あるいは例えばカーボンブラックなどの顔料によって着色され得る。
【００８６】
本方法が、シーリング材コーティングとしての利用のためのラテックスを製造する場合、無溶媒ＥＰＤＭ製剤は、接合部、Ｔ型継手、逓減部、抱き合わせ部、終端バー、及び一般的な雨除ディテールを含む屋根システムの露出したエッジを密封することができる。
【００８７】
本方法が、架橋したＥＰＤＭラテックスを製造する場合、結果として得られるコーティングは、エチレンプロピレンポリマーコーティングの非架橋ポリマーに比べ大きな動的引張係数を有する。架橋率が高くなればなるほど、最終製品の動的引張係数がより改善される。
【００８８】
実施形態において、本方法は、最終ラテックス製剤を提供し、それは改善された引張係数を有する無溶媒シールコーティングを生産するものであって、非架橋ＥＰＤＭに比べ、５０パーセントから５００パーセント引張係数が増加している。
【００８９】
実施形態においては、本方法によって作製した無溶媒ＥＰＤＭラテックスは、空気の存在下において乾燥することができ、７２時間未満で固体面を形成する。
【００９０】
本方法によって作製された無溶媒ＥＰＤＭが乾燥すると、硬化した材料は、ポリマーの架橋に起因する長い寿命、及び著しい耐久性を有する。
【００９１】
この特別なＥＰＤＭの無溶媒ラテックスは、過渡的且つ捕捉されたもつれを形成し、並びにぶら下がった鎖、及び鎖の輪を提供するのであって、長寿命、及びマトリックス中の分子の高密度といった物理特性上の利点を生成する架橋の分布における差異が生じ、他の製剤に比べ改善された耐久性が提供される。
【００９２】
化学変換率、架橋量、及び結合化学、光学分光、高解像度ＮＭＲ、未反応官能基の滴定を、本願発明の利点を示すために利用することができる。分光学的方法は、架橋の定量的分析において特に有用である。
【００９３】
本無溶媒の方法は、ＥＰＤＭコーティングの形成で使用される典型的なエネルギーの７０パーセントを節約することができ、そして地球の保護の助けとなり、二酸化炭素排出量が極めて低くそして大気中に蒸発する溶媒に何の変化も起こさない高架橋ＥＰＤＭ製品を提供することができる。
【００９４】
本方法は、エネルギー効率が高く、そして混合あるいは硬化において高い熱を使用せず、ＥＰＤＭラテックスを製造するためのエネルギー効率が高くそして費用効率が高い方法を提供する。
【００９５】
これらのＥＰＤＭラテックスは、屋根材料のような、塗料及び屋外コーティング中の添加物として利用されるとき、１０年間まで持続する、長寿命のコーティングを提供することができると同時に、さらに、塗布中において大気中に揮発性の有機化合物を放散させることがないため、環境に優しいものである。
【００９６】
ＥＰＤＭラテックスを製造するための本方法は、経済的、安全且つ屋根材料、コンクリートシーラント、橋梁塗装、あるいは類似の製品などの応用に有用である。
【００９７】
架橋したエチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス法は、硬化において低排出、例えば５０  ｇ／Ｌ未満であり、このことはコーティングを基板、例えば家、あるいはボートに施工する作業者の健康を改善する。
【００９８】
架橋したエチレンプロピレンジエンターポリマーラテックス法は、取り扱いが容易で基板に適用しやすい製剤をもたらし、そして摂氏１度から摂氏５０度の範囲内の温度において容易流動性を有する。
【００９９】
本方法は、２５０  ｇ／Ｌ未満という極めて揮発性が低い有機化合物を有するラテックス製剤を生産するものであり、この製剤を水性のラテックスシステムを含む、揮発性有機化合物が規制された市場にふさわしい製品としている。
【０１００】
本方法は、ＥＰＤＭメンブレン、ＥＰＤＭコーティング、金属、木材、及びコンクリートを含む、様々の基板に対して優れた粘着力を提供する製剤を生産する。
【０１０１】
本方法によって作成された最終ラテックスは、未開封パッケージの中で、摂氏１度から摂氏５０度の温度において保管することが可能であり、そして推奨する保管形態において約１２ヶ月の保存可能期間を有することが期待される。殺生物剤を含む製剤の実施形態では、保存可能期間は２４ヶ月となり得る。
【０１０２】
一般的なプロセス：
【０１０３】
界面活性剤を加え、そして水を乳状化するために混合する。
【０１０４】
低分子量の、無溶媒ＥＰＤＭを上記の乳状化した水に加える。
【０１０５】
安定ラテックスとするためにＥＰＤＭを含む溶液に典型的には２０，０００ＲＰＭで３０分までの時間ホモジナイザーを適用する。
【０１０６】
任意に、より良いラテックス安定性を得るため、均一化されたラテックスのｐＨを陰イオン性界面活性剤により調整する。
【０１０７】
一般に、次表は、本方法の有用な界面活性剤を表す。
【０１０８】
非イオン性界面活性剤は、下に述べるものの一つあるいは組み合わせとすることができる。
【表１】
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【０１０９】
一般に、次表は、有用なエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）を表す。
【０１１０】
５０Ｋまでの分子量（Ｍｗ）を有する有用なエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）はＴＲＩＬＥＮＥＴＭとして知られており、そしてルイジアナ州、バトン  ルージュのＬｉｏｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ，ＬＬＣから入手することができる。
【表２】
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【０１１１】
次表は有用な製剤の範囲を表す。
【表３】
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【実施例】
【０１１２】
実施例１：
【０１１３】
４８ｇの脱イオン水とシグマ  アルドリッチ社から入手可能なＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００界面活性剤１２ｇを混合した。界面活性剤が水中に完全に溶解するまで機械的撹拌を加えた。４０ｇのＴＲＩＬＥＮＥＴＭ  Ｔ５１３１を一度にそろって加え、そして１０分間均質化させた。
【０１１４】
システムは乳化されて、固形成分５２パーセント、粘度３２センチポアズそして密度１．０２を有する無溶媒ラテックスが得られた。
【０１１５】
ＴＲＩＬＥＮＥＴＭ  Ｔ５１３１は、５６：４４のエチレン：プロピレン比及び１０重量パーセントのエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）を有している。
【０１１６】
均質化するための高剪断混合を、３０，０００ｒｐｍにおいてＷｉｇｇｅｎ  Ｈａｕｓｅｒ社製のＤ−５００  Ｐｏｗｅｒ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用いて大気圧で行った。
【０１１７】
この高剪断混合に続いて、ＰＡＮＤＡ（登録商標）  ２Ｋセットとして知られているＧＥＡ  Ｎｉｒｏ  Ｓｏａｖｉ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用い５００バールにおいて均質な混合物が形成されるまで工程を繰り返した。
【０１１８】
実施例１の最終ラテックスについて期待される物理的性質及び特性：
【表４】
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【０１１９】
実施例２：
【０１２０】
５５グラムの脱イオン水及び５グラムのＢＡＳＦから入手可能なＩＧＥＰＡＬＴＭ  ＤＭ−９７０界面活性剤を混合した。
【０１２１】
界面活性剤が水中に完全に溶解するまで機械的撹拌を加えた。４０ｇのＴＲＩＬＥＮＥＴＭ  Ｔ５１３１を一度にそろって加え、次いで２０分間均質化させた。
【０１２２】
システムは乳化されて、固形成分４５パーセント、粘度２５センチポアズそして密度０．９７を有する無溶媒ラテックスが得られた。
【０１２３】
均質化するための高剪断混合を、３０，０００ｒｐｍにおいてＷｉｇｇｅｎ  Ｈａｕｓｅｒ社製のＤ−５００  Ｐｏｗｅｒ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用いて大気圧で行った。
【０１２４】
この高剪断混合に続いて、ＰＡＮＤＡ（登録商標）  ２Ｋセットとして知られているＧＥＡ  Ｎｉｒｏ  Ｓｏａｖｉ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用い５００バールにおいて均質な混合物が形成されるまで工程を繰り返した。
【表５】
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【０１２５】
実施例３：
【０１２６】
５０グラムの水道水及び６グラムのＰＬＵＲＯＮＩＣＴＭ  Ｌ−３５及び４ｇのＰＥ−ＰＥＧ  界面活性剤を混合した。
【０１２７】
溶液が濁り得るものの、界面活性剤が水中に完全に溶解するまで機械的撹拌を加えた。
【０１２８】
４０ｇのＴＲＩＬＥＮＥＴＭ  Ｔ６５が三つの等価的なバッチに加えられ、次いで１０分間均質化された。
【０１２９】
システムは乳化されて、固形成分５０パーセント、粘度３６０センチポアズそして密度１．０４を有する無溶媒ラテックスが得られた。
【０１３０】
均質化するための高剪断混合を、３０，０００ｒｐｍにおいてＷｉｇｇｅｎ  Ｈａｕｓｅｒ社製のＤ−５００  Ｓｈｅａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用いて大気圧で行った。
【表６】
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【０１３１】
実施例４：
【０１３２】
８０グラムの水及び３グラムのＩＧＥＰＡＬＴＭ  ＤＭ−９７０  界面活性剤及び５グラムのＰＥ−ＰＥＧ  界面活性剤を混合した。
【０１３３】
界面活性剤が水中に完全に溶解するまで機械的撹拌を加えた。１２ｇのＴＲＩＬＥＮＥＴＭ  Ｔ６７を加え、次いで、ＴＲＩＬＥＮＥＴＭの各量を加えた後に１０分間均質化させた。溶液は濁っていた。
【０１３４】
システムは乳化されて、固形成分２０パーセント、粘度５５センチポアズそして密度１．０１を有する無溶媒ラテックスが得られた。
【０１３５】
均質化するための高剪断混合を、３０，０００ｒｐｍにおいてＷｉｇｇｅｎ  Ｈａｕｓｅｒ社製のＤ−５００  Ｓｈｅａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用いて大気圧で行った。
【０１３６】
この高剪断混合に続けて、ＰＡＮＤＡ（登録商標）  ２Ｋセットとして知られているＧＥＡ  Ｎｉｒｏ  Ｓｏａｖｉ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用いて５００バールで均質な混合物が形成されるまで工程を繰り返した。
【表７】
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【０１３７】
実施例５：
【０１３８】
４５０グラムの脱イオン水及び１５０グラムのＩＧＥＰＡＬＴＭ  ＤＭ−９７０を混合した。
【０１３９】
界面活性剤が水中に完全に溶解するまで機械的撹拌を加えた。４５０ｇのＴＲＩＬＥＮＥＴＭ  Ｔ５１３１を一度にそろって加え、次いで１０分間均質化させた。
【０１４０】
システムは乳化されて、固形成分４５パーセント、粘度４５センチポアズそして密度０．９６を有する無溶媒ラテックスが得られた。
【０１４１】
均質化するための高剪断混合を３０，０００ｒｐｍにおいてＷｉｇｇｅｎ  Ｈａｕｓｅｒ社製のＤ−５００  Ｓｈｅａｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒを用いて大気圧で行った。
【表８】
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【０１４２】
次の実施例は、本願発明に係る様々の実施形態の構成材料のリストを提供する。
【０１４３】
実施例１：
【表９】
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【０１４４】
実施例２：
【表１０】
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【０１４５】
実施例３：
【表１１】
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【０１４６】
実施例４：
【表１２】
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【０１４７】
実施例５：
【表１３】
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【０１４８】
実施例６：
【表１４】
0006600646.tif 000015
【０１４９】
実施例７：
【表１５】
0006600646.tif 000016
【０１５０】
実施例８：
【表１６】
0006600646.tif 000017
【０１５１】
実施例９：
【表１７】
0006600646.tif 000018
【０１５２】
実施例１０：
【表１８】
0006600646.tif 000019
【０１５３】
実施例１１：
【表１９】
0006600646.tif 000020
【０１５４】
これらの実施形態は、実施形態を強調して記載されているが、添付した特許請求の範囲内において、実施形態は、ここに具体的に記載した以外の形態としても実施し得るものであることが理解されるべきである。