(57)【要約】  ゴルフボールが、（ａ）熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物を形成するために、第１架橋温度で二つのフリーラジカル開始剤及びゴムポリマーのゴム組成物を部分的に架橋する段階と；（ｂ）熱可塑性の、部分的に架橋されたゴム組成物と共に熱可塑性ポリマー組成物を混合して、熱可塑性ポリマー組成物が液体である、第１架橋温度よりも高い第２架橋温度へ混合物を加熱する段階と；（ｃ）熱可塑性ポリマー組成物において、架橋されたゴム組成物の分散相を有する熱可塑性材料を形成するために、ゴム組成物をさらに架橋しつつ、混合物を連続的に混合する段階と、を含む方法によって作製された、動的に架橋された熱可塑性材料を含む。
2016531656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）熱可塑性の、部分的に架橋されたゴム組成物を形成するために第１架橋温度でゴム組成物を部分的に架橋する段階であって、ゴム組成物がゴムポリマー、第１フリーラジカル開始剤、第２フリーラジカル開始剤及びモノマーを含む段階と；
（ｂ）熱可塑性ポリマー組成物を熱可塑性の、部分的に架橋されたゴム組成物と共に混合して、第１架橋温度よりも高い第２架橋温度へ混合物を加熱する段階であって、熱可塑性ポリマー組成物が第２架橋温度で液体である段階と；
（ｃ）架橋されたゴム組成物の分散相を有する動的に架橋された熱可塑性材料を形成するためにエラストマー組成物をさらに架橋しつつ混合物を連続的に混合する段階と、
を含む方法によって作製される、動的に架橋された熱可塑性材料を含むゴルフボール。
【請求項２】
第１フリーラジカル開始剤の１分間半減期が、第２フリーラジカル開始剤の１分間半減期よりも少なくとも約３０℃低い、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項３】
第１架橋温度が、第１フリーラジカル開始剤の１分間半減期よりも約２０℃低温から、第１フリーラジカル開始剤の１分間半減期よりも約２０℃高温までであり、第２架橋温度が、第２フリーラジカル開始剤の１分間半減期よりも約２０℃低温から、第２フリーラジカル開始剤の１分間半減期よりも約２０℃高温までである、請求項２に記載のゴルフボール。
【請求項４】
第１フリーラジカル開始剤が、第１架橋温度で約０．２分から約５分の半減期を有し、第２フリーラジカル開始剤が、第２架橋温度で約０．２分から約５分の半減期を有する、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項５】
第２架橋温度が、第１架橋温度より少なくとも約３０℃高い、請求項１から４の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項６】
モノマーが、不飽和カルボン酸の金属塩を含む、請求項１から５の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項７】
（ｉ）不飽和カルボン酸が、３から３０個の炭素原子を有するα、β−エチレン性不飽和酸又は無水物からなる群から選択され要素を含む、又は、
（ｉｉ）金属塩が、マグネシウム塩、亜鉛塩、カルシウム塩、コバルト塩、鉄塩、チタン塩、ニッケル塩、マンガン塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩及び銅塩からなる群から選択された要素を含む、又は、
（ｉｉｉ）上記（ｉ）及び（ｉｉ）の両方である、請求項６に記載のゴルフボール。
【請求項８】
ゴムポリマーがポリブタジエンを含む、請求項１から７の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項９】
ゴム組成物又は熱可塑性ポリマー組成物が、フィラー、顔料又は添加剤を含む、請求項１から８の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項１０】
熱可塑性ポリマー組成物が、アイオノマー樹脂を含む、請求項１から９の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項１１】
アイオノマー樹脂が、エチレンのコポリマー、少なくとも一つのＣ３−８α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、及び必要に応じて少なくとも一つのエチレン性不飽和エステルを含む、請求項１０に記載のゴルフボール。
【請求項１２】
アイオノマー樹脂が、モノマーの、単官能基有機酸をさらに含み、さらに、アイオノマー樹脂が少なくとも約８０％へ中和される、請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１３】
エラストマーが、段階（ｃ）におけるその最終架橋密度の約５％から約４０％まで、段階（ａ）において架橋される、請求項１から１２の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項１４】
ゴルフボールがコア及びカバーを含み、ゴルフボールが、カバーにおいて、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項１から１３の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項１５】
ゴルフボールがコア及びカバーを含み、ゴルフボールが、コアにおいて、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項１から１３の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項１６】
コアが、中心、及び、中心とカバーとの間の少なくとも一つの中間層を含み、ゴルフボールが、中心において、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項１５に記載のゴルフボール。
【請求項１７】
少なくとも一つの中間層が、ゴムを含む、請求項１６に記載のゴルフボール。
【請求項１８】
少なくとも一つの中間層が、アイオノマー樹脂を含む、請求項１６に記載のゴルフボール。
【請求項１９】
コアが、中心、及び、中心とカバーとの間の少なくとも一つの中間層を含み、ゴルフボールが、中間層において、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項１５に記載のゴルフボール。
【請求項２０】
中心が、ゴムを含む、請求項１９に記載のゴルフボール。
【請求項２１】
中心が、アイオノマー樹脂を含む、請求項１９に記載のゴルフボール。
【請求項２２】
（ａ）（ｉ）部分的に架橋されたゴムポリマー及び開始剤を含む熱可塑性の、部分的に架橋されたゴム組成物と、（ｉｉ）熱可塑性ポリマー組成物と、を反応器内に導入する段階と；
（ｂ）混合物を形成するために、熱可塑性ポリマー組成物及び熱可塑性の、部分的に架橋されたゴム組成物が液体である温度で、熱可塑性の、部分的に架橋されたゴム組成物と共に熱可塑性ポリマー組成物を混合する段階と；
（ｃ）熱可塑性ポリマー組成物において、架橋されたゴム組成物の分散相を有する熱可塑性材料を形成するためにゴム組成物を架橋しつつ混合物を連続的に混合する段階と、
を含む方法によって作製される、動的に架橋された熱可塑性材料を含むゴルフボール。
【請求項２３】
ゴムが、ポリブタジエンを含む、請求項２２に記載のゴルフボール。
【請求項２４】
ゴムが、アクリレート又はメタクリレート金属塩によって架橋される、請求項２３に記載のゴルフボール。
【請求項２５】
熱可塑性ポリマー組成物が、アイオノマー樹脂を含む、請求項２２から２４の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項２６】
アイオノマー樹脂が、少なくとも約８０％へ中和される、請求項２５に記載のゴルフボール。
【請求項２７】
ゴルフボールが、コア及びカバーを含み、ゴルフボールが、コアにおいて、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項２２から２６の何れか一項に記載のゴルフボール。
【請求項２８】
コアが、中心、及び、中心とカバーとの間の少なくとも一つの中間層を含み、ゴルフボールが、中心において、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項２７に記載のゴルフボール。
【請求項２９】
少なくとも一つの中間層が、ゴム又はアイオノマー樹脂を含む、請求項２８に記載のゴルフボール。
【請求項３０】
コアが、中心、及び、中心とカバーとの間の少なくとも中間層を含み、ゴルフボールが、中間層において、動的に架橋された熱可塑性材料を含む、請求項２７に記載のゴルフボール。
【請求項３１】
中心が、ゴム又はアイオノマー樹脂を含む、請求項１９に記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的に架橋された熱可塑性材料を作製するためのプロセス、プロセスによって作製された材料、及び、このような材料から作製された物品に関する。他の一つの態様では、本発明は、エラストマーによって作製された、ゴルフボール、運動靴及び保護具等のスポーツ用品を含む物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
このセクションは、本発明を理解するのに有用な情報を提供するが、必ずしも従来技術ではない。
【０００３】
硬化エラストマーから形成された物品は、安定性、耐久性、柔軟性、弾力性及び復元力等の、優れた物理特性を有し得る。例えば、ゴルフボールのコアは硬化エラストマーから形成され得、圧縮、スピン、速度及び復元力等の特定の特性をゴルフボールに提供するように構成され得る。このように、硬化エラストマーから形成されたコアを含むゴルフボールは、様々なプレイ能力及び条件に関して最適化され得る。架橋ゴム及び他の熱硬化性材料の一つの限定は、それらが容易にリサイクルできないことである。リサイクルできない、製造中に生成されたスクラップ熱硬化性材料は製造コストを増大させる。さらに、その耐用年数の終わりの後に、製造物がリサイクル可能であることが望ましい。
【０００４】
動的に加硫された又は動的に架橋された熱可塑性組成物は、熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン）及びゴムを溶融混合し、その後、熱可塑性樹脂のマトリクスにおいて、分散した架橋ゴムドメインを製造するために混合しつつゴムを硬化することによって作製される。しかしながら、動的架橋を介して作製され得る材料は、溶融混合の間にゴム相と熱可塑性相との間でのいくつかの成分の素早い（ｒｅａｄｙ）移動によって、いくらか制限されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このセクションは、開示の一般的なまとめを提供するが、そのすべての範疇又は開示される特徴のすべての包括ではないことがある。
【０００６】
熱可塑性材料を作製するための方法は、部分的に架橋されたが未だに加工可能なエラストマーへ熱可塑性組成物を加える段階と、架橋された又は硬化されたエラストマーのドメインを含む、動的に架橋された（動的に加硫されたとも知られる）熱可塑性材料を形成するためにエラストマーのさらなる架橋の間に、部分的に架橋されたエラストマー組成物及び熱可塑性組成物を混合する段階と、を含む。
【０００７】
エラストマーが、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物を形成するために部分的に架橋され、その後、熱可塑性ポリマー組成物において、架橋されたエラストマー組成物の分散相を有する熱可塑性材料を形成するためにエラストマー組成物をさらに架橋しつつ連続的に混合される混合物を形成するために、熱可塑性ポリマー組成物が、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物と共に混合される方法も開示される。架橋されたエラストマーの分散相は、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物よりも架橋されている。熱可塑性材料を作製するための方法の実施形態は：（ａ）熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物を形成するために第１架橋温度でエラストマー組成物を部分的に架橋する段階と；（ｂ）熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物と共に熱可塑性ポリマー組成物を混合する段階と；（ｃ）第１架橋温度よりも高い第２架橋温度へ混合物を加熱する段階であって、熱可塑性ポリマー組成物が第２架橋温度で液体である段階と；（ｄ）熱可塑性ポリマー組成物において、架橋された又は硬化されたエラストマー組成物の分散相を有する熱可塑性材料を形成するためにエラストマー組成物をさらに架橋しつつ、混合物を連続的に混合する段階と、を含む。エラストマー組成物は、硬化剤若しくは架橋剤等の反応剤、触媒若しくはフリーラジカル開始剤、又は、フィラー、オイル及び添加剤等の任意の追加の成分によって化合されるエラストマーを含み得る。熱可塑性材料を物品に形成するために用いられる任意の方法によって成形され得る又は形作られ得る、このプロセスから得られる熱可塑性材料がさらに開示される。このような成形方法は、成形、押出、熱形成、ラミネート、及び、成形段階及び方法の組み合わせを含み得る。プロセスから得られる熱可塑性材料から作製される物品がさらに開示される。
【０００８】
（ａ）エチレン性不飽和エラストマーポリマーと、少なくとも第１フリーラジカル開始剤と、第２フリーラジカル開始剤とを含むエラストマー組成物を押出機内に導入する段階と；（ｂ）押出機の第１ゾーンにおいて、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物を形成するために、第１架橋温度でエラストマー組成物を加熱し、部分的に架橋する段階と；（ｃ）第１ゾーンの下流の第２ゾーンにおいて押出機内に熱可塑性ポリマー組成物を導入する段階と；（ｄ）第１架橋温度より高い第２架橋温度へ熱可塑性ポリマー組成物及び熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物を加熱する段階であって、熱可塑性ポリマー組成物が第２架橋温度で液体である段階と；（ｅ）熱可塑性ポリマー組成物において、架橋されたエラストマー組成物の分散相を有する熱可塑性材料を形成するためにエラストマー組成物をさらに架橋する段階と、を含む、熱可塑性材料を作製するための方法も開示される。本方法によって作製された熱可塑性材料は、チューブ、シート、ペレット、又は他の形態に押し出され得、必要に応じて、成形、熱形成、及びカット等のさらなる形成段階を受け得る。熱可塑性材料から作製される物品も開示される。
【０００９】
これらの方法の特定の実施形態では、熱可塑性材料又はエラストマー組成物の内の少なくとも一つは、エラストマー組成物が熱可塑性材料と共に混合される前に、エラストマー組成物の部分的架橋によって、熱可塑性材料又はエラストマー組成物の他方へ移動することを防止する又は遅らせる成分を含む。
【００１０】
これらの方法の特定の実施形態では、エラストマー組成物は、エチレン性不飽和エラストマーポリマーと、少なくとも第１フリーラジカル開始剤と、第２フリーラジカル開始剤とを含む。第１フリーラジカル開始剤と第２フリーラジカル開始剤との間の第１の関係性では、第１フリーラジカル開始剤は、第１架橋温度で約０．２分から約５分の半減期を有し得、第２フリーラジカル開始剤は、第２架橋温度で約０．２分から約５分の半減期を有し得、第２架橋温度は第１架橋温度よりも少なくとも約３０℃高い。第１の関係性の代わりに又は追加して、第１開始剤と第２開始剤との間の第２の関係性が存在し得、第１フリーラジカル開始剤は、第２フリーラジカル開始剤の１分間半減期温度より少なくとも約３０℃低温である１分間半減期温度を有し、そして、第１架橋温度は、第１の１分間半減期温度より約２０℃低温から約２０℃高温までであり得、第２架橋温度は、第２の１分間半減期温度より約２０℃低温から約２０℃高温までであり得る。
【００１１】
エラストマー組成物が、エラストマー、第１フリーラジカル開始剤、第２フリーラジカル開始剤、及び、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸又はα、β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩を含むこれらの方法の実施形態も開示される。これらの又は他の実施形態では、熱可塑性ポリマー組成物は、金属カチオンで中和されたエチレンのコポリマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、及び、必要に応じて、少なくとも一つのさらなるコモノマー、必要に応じて、脂肪酸の金属塩、及び、必要に応じて、さらなる熱可塑性樹脂を含み得る。
【００１２】
ゴルフボールは、開示されたプロセスの内の一つにおいてこれらの材料を用いて調整された、架橋されたエラストマー組成物の分散相を有する、動的に架橋された熱可塑性材料から形成され得る。動的に架橋された熱可塑性材料は、単一のゴルフボールとして用いられ得る、又は、多層ゴルフボールの成分、例えば、中心、カバー、又は、中心とカバーとの間の任意の中間層、として用いられ得る。多層ゴルフボールでは、中心及び任意の中間層は、ゴルフボールのコアと呼ばれ得る。
【００１３】
これらの方法によって形成された、動的に架橋された熱可塑性材料、及び、それらから作製された物品は、復元力、熱特性、強靭性、音減衰特性を含む、優れた物理特性を有する。例えば、本方法によって形成されたゴルフボールは、優れた反発係数を有し得、優れた耐久性を示し得、且つ、飛行の間に所望のスピンを提供するように考案され得る。エラストマー組成物又は熱可塑性ポリマー組成物が非ポリマー成分を含むときに、特にそうである。エラストマーを部分的に架橋する第１の段階は、非ポリマー成分が、エラストマーと熱可塑性ポリマー相との間で移動することを減少させる、又は防止する。特に、本方法は、材料を用いる従来の動的架橋方法によって得られることになる生成物と比較して、固有の粘弾性特性、架橋間のエラストマー鎖分子量の幅広い分布、又は他の有益な差異を、動的に架橋された熱可塑性材料に提供し得る。
【００１４】
「一つ」（“ａ”、“ａｎ”）、「前記」、「少なくとも一つ」、「一以上」は交換可能であり、少なくとも一つのアイテムが存在することを示す。文脈から別段の明示がない限り、複数のそのようなアイテムが存在し得る。添付の特許請求の範囲を含み、本明細書における変数（例えば量又は条件）の全ての数値は、数値の前に実際に「約」があろうとなかろうと、全ての場合において「約」との用語で修飾されたものとして理解されるべきである。「約」は宣言された数値がいくらか僅かな不正確性を許容することを意味する（例えば、その値の正確性にいくらか近づいて；その値に大体又は十分に近い；ほぼ）。「約」によって提供される不正確性がこの意味と別に理解されない場合、本願で用いられる「約」は、通常の測定法及びそのような変数の使用から生じ得る変形を少なくとも示す。更に、範囲の開示は全範囲内の全ての値の開示及び更に分割された範囲を含む。範囲内の各値および範囲の終点は個他の一つの実施形態として全て開示されている。本開示において、便宜のために、「ポリマー」及び「樹脂」は交換可能に使用されて、樹脂、オリゴマー、及びポリマーを包含する。用語「備える」、「備えている」、「含む」、「有する」は包含的であり、従って宣言されたアイテムの存在を特定するが、他のアイテムの存在を排除しない。本開示で使用される範囲で、用語「又は」は一以上のリストされたアイテムの任意かつすべての組み合わせを含む。更に、本明細書において、「少なくとも」との用語は「等しいか、それより大きい」と等価であり、「以下（ｕｐ  ｔｏ）」との用語は「等しいか、それより小さい」と等価である。
【００１５】
記載及び特定の実施例は、例示のみの目的に関して意図されており、特許請求の範疇を制限することが意図されていないことが理解されるべきである。
【００１６】
図面は、開示された技術のいくつかの態様を示す。
【００１７】
図の一部は必ずしも縮尺どおりではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】開示された方法において用いられる押出機の概略的な断面図である。
【図２】ゴルフボールの概略的な、拡大された、部分的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
例示的な、非限定的な実施形態を含む詳細な説明が以下に続く。
【００２０】
動的に架橋された熱可塑性材料は、ロールミル、交差反転式ローターミキサー、バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー等の接線型ローターミキサー、及び押出機、特に２軸押出機等の連続ミキサー等の、適切な混合装置における連続プロセス又はバッチプロセスにおいて調製され得る。
【００２１】
図を参照すると、開示される方法は、図１において概略的に示されるような押出機１０を参照して示される。押出機１０は、押出機１０の内部にスクリュー４を回転するためのモーター２を有する。スクリュー４は、用いられる特定の材料を混合する又は練るために適切な、様々なサイズ及びピッチの個別の要素（図示されない）で作成される単一のスクリュー又は２軸のスクリューであり得る。エラストマー組成物は、ポート６を通して押出機１０内へ加えられる。エラストマー組成物は、押出機１０のセクション１２２において第１架橋温度で部分的に架橋されて、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物を形成する。熱可塑性ポリマー組成物は、押出機１０内にポート８を介して加えられ、セクション１２４において熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物と共に混合される又は練られる。熱可塑性ポリマー組成物は、融液として、又は、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物と共に混合される又は練られるときにセクション１２４において融解される、適切なサイズの固体片、例えば、チップ又はペレットとして加えられ得る。熱可塑性ポリマー組成物が加えられる前に起こるエラストマー組成物の部分的な架橋は、エラストマー組成物から熱可塑性ポリマー組成物への、又は、熱可塑性ポリマー組成物からエラストマー組成物への、より低い分子量又は非ポリマー成分（例えば、架橋剤、硬化剤、開始剤、触媒、モノマー、可塑剤、改質剤、添加剤、着色剤、顔料、フィラー等）の移動を防止する又は低減する。エラストマー組成物は部分的にのみ架橋され、熱可塑性のままであるので、それは、熱可塑性ポリマー組成物と共に混合され得、又は練られ得て、さらなる硬化時に、硬化エラストマードメインが、熱可塑性ポリマーマトリクスにおいて良く分散されるようになる。
【００２２】
熱可塑性ポリマー組成物の追加は、押出機又はミキサーの内容物の温度を減少させることがあり、エラストマー架橋の速度を遅くする又は止めることがある。熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物と熱可塑性ポリマー組成物との混合物は加熱され、固体ならば、熱可塑性ポリマーが融解し、架橋が続いて、熱可塑性ポリマー組成物のマトリクスにおいて硬化エラストマーのドメインを形成する。他の実施形態では、熱可塑性ポリマー組成物は、第１架橋温度の近くの温度で融液として追加され得て、エラストマー組成物の架橋が、含まれる第１開始剤の量に応じて、特定の程度へ続き得、一方で、熱可塑性ポリマー組成物は、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物内へ混合される。
【００２３】
熱可塑性ポリマー組成物がエラストマー組成物と共に混合される前にエラストマー組成物が架橋される程度は、エラストマー組成物が熱可塑性のままであり、熱可塑性ポリマー組成物と共に混合され得るように制御される。これは、様々な方法において、例えば、熱可塑性ポリマー組成物が押出機又はミキサー内に導入される前にエラストマーを架橋するための時間の量を制御することによって；架橋温度を制御することによって；熱可塑性ポリマー組成物がエラストマー組成物内へ混合されつつさらなる架橋を停止する又は遅くするために架橋の所望の点で温度減少を引き起こすことによって；第１架橋温度で活性である第１開始剤の量を限定することによって；又は、これらの組み合わせによって、達成され得る。熱可塑性ポリマー組成物が押出機内に導入される前にエラストマーを架橋するための時間の量は、スクリュースピードを制御することによって、ポート８をポート６へ近づける又はポート６からさらに離して位置付けることによって、又は、これらの組み合わせによって制御され得る。第１架橋温度は、例えば、架橋反応が比較的遅いような、第１開始剤の半減期が比較的長い第１架橋温度を選択することによって、架橋の速度を制御するように選択され得る。温度はまた、熱可塑性ポリマー組成物が導入され、部分的に架橋された（しかしいまだに熱可塑性の）エラストマー組成物と共に混合されつつ、架橋を遅くする又は効果的に止めるために、例えば冷却を適用することによって、所望の点で低下され得る。温度における低下は、熱可塑性ポリマー組成物が第１架橋温度よりもかなり低い温度であるときに、熱可塑性ポリマー組成物それ自身の導入によってもたらされ得る。架橋はまた、第１架橋温度で活性である第１開始剤の量を制限し、その後、熱可塑性ポリマー組成物を追加し、第２開始剤が活性である、より高い第２架橋温度でエラストマーを架橋し続けることによって制御され得る。
【００２４】
熱可塑性ポリマー組成物は、セクション１２４においてエラストマー組成物と共に混合され、練られる。熱可塑性ポリマー組成物は、（熱可塑性ポリマーの融点又はガラス転移温度より上の）液体として加えられ得る、又は、押出機又は他の反応器内への導入に関して適切なサイズである、化合された熱可塑性ポリマー組成物で形成されたペレット又は小さな片、例えば、ペレット、チップ又はフレークとして加えられ得る。固体として加えられるとき、熱可塑性ポリマー組成物は、セクション１２４においてそれを液化するために加熱される。
【００２５】
熱可塑性ポリマー組成物及び部分的に架橋された（しかしいまだに熱可塑性の）エラストマー組成物の混合物は、混合されつつ又は練られつつ、第１架橋温度よりも高い第２架橋温度へ、セクション１２４において又はセクション１２６の初期部分において、加熱される。セクション１２６において、エラストマー組成物は第２架橋温度で架橋しつつ、混合物は混合される又は練られる。その架橋密度が増加し、それが硬化するとき、エラストマー組成物は、熱可塑性ポリマーのマトリクスにおいて、架橋されたエラストマードメインの分散相を形成する。結果的に得られる動的に架橋された熱可塑性材料は、モーター２の反対側である押出機の終端で押し出される。真空ポート９は、いくつかの材料と共に溶媒として導入されていることがある揮発物質、例えば水、揮発性有機液体、又は、架橋反応副生成物を除去するために用いられ得る。動的に架橋された熱可塑性材料の押出物は、ダイ（図示されない）を通して押し出されることによって形作られ得る。例えば、動的に架橋された熱可塑性材料は、その後ペレット化されるストランドの形状で、チューブの形状で、又はシートの形状で押し出され得る。動的に架橋された熱可塑性の生成物は、熱可塑性材料から物品を形成するための任意の既知の方法によってさらに形作られ得る、又は成形され得る。
【００２６】
熱可塑性ポリマー組成物と共に、部分的に硬化されたエラストマー組成物を混合する及び練る前の第１の架橋ステップは、特にエラストマー又は熱可塑性マトリクス材料が非ポリマー成分を含むときに、従来の動的架橋プロセスにおいて得られ得るよりも、固有の粘弾性の特徴を動的に架橋された熱可塑性材料へ提供する。第１の架橋ステップは、ある相から他の一つの相への低分子量成分の移動を防止する又は減少させる。このような低分子量成分は、例えば、可塑剤、改質剤及び添加剤であり得る。
【００２７】
プロセスは、連続プロセスにおいて押出機において実行されているとして示されているが、プロセスはまた、連続プロセス又はバッチプロセスのいずれかにおいて他の装置を用いて実行され得る。プロセスがバッチプロセスとして実行されるとき、最初にエラストマー組成物はバッチミキサー、例えばバンバリーミキサー内に加えられ、熱可塑性ポリマー組成物が加えられる前に第１架橋温度で混合する又は練ることによって部分的に架橋される。熱可塑性ポリマー組成物は、融液として加えられ得る、又は、固体片、例えばペレット、チップ又はフレークとして加えられ得て、融解され得、一方で、それが必要に応じた追加の加熱によって、部分的に架橋されたエラストマー組成物と共に混合される。エラストマー組成物の部分的な架橋は、エラストマー組成物から熱可塑性ポリマー組成物への、又は熱可塑性ポリマー組成物からエラストマー組成物への非ポリマー成分の移動を防止する又は遅らせる。混合又は練りが続けられ、必要に応じて融解すること、又は熱可塑性ポリマー組成物を融解するために続けることを有するとき、混合物の温度は第２架橋温度へ増加され、エラストマー組成物はさらに架橋される。エラストマー組成物は、熱可塑性ポリマー組成物と共に混合され、さらに架橋され、それは、熱可塑性ポリマー組成物のマトリクスにおいて、分散した、硬化したゴムドメインを形成する。
【００２８】
プロセスはまた、エラストマー組成物を部分的に架橋するための初期のバッチプロセスステップによって実行され得、その後に、部分的に架橋されたエラストマー組成物及び熱可塑性ポリマー組成物が混合され、エラストマー組成物が熱可塑性ポリマー組成物のマトリクスにおいて硬化エラストマードメインを形成する第２架橋温度へ加熱される連続プロセスが続く。
【００２９】
エラストマー組成物
エラストマー組成物は、少なくとも一つのエラストマー、第１フリーラジカル開始剤、第２フリーラジカル開始剤、及び必要に応じて、モノマー又は架橋剤、着色剤、フィラー、加工助剤及び添加剤等の他の成分を含む。個別の成分は、連続ミキサー又はバッチミキサーにおいて、例えば、インターミックスミキサー、２軸押出機等の交差反転式ローターミキサーにおいて、２ロールミルを用いて、バンバリーミキサー等の接線型ローターミキサーにおいて、又はこれらのいくつかの組み合わせで、一緒に混合されて、熱硬化性エラストマー組成物を作製し得る。ミキサーは、単一ステップ又は複数ステップを介して成分を一緒にブレンドし得、分散混合又は分配混合を介して成分を混合し得て、結果的に得られる熱硬化性エラストマー組成物を形成する。このステップはしばしば、エラストマー（例えば、ゴム）を“化合する（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）”と呼ばれ、混合物（熱硬化性エラストマー組成物）はまた、エラストマー化合物（例えば、ゴム化合物）と呼ばれ得る。
Ａ．エラストマーポリマー
架橋可能なエラストマー組成物は、少なくとも一つのエラストマーポリマー、特にエチレン性不飽和エラストマーポリマーを含み、例えば、不飽和ゴム又はジエンポリマー又はコポリマーであり得る。このようなエラストマーを調整することにおいて用いられ得る適切なモノマーの非限定的な例は、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン（ピペリレン）、２，３−ジメチルー１，３−ブタジエン、１−フェニルー１，３−ブタジエン、１，３−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデン（ｔｈｙｌｉｄｅｎｅ）ノルボルネン、及びビニルノルボルネンを含む。これらと共に用いられ得る適切なコモノマーの非限定的な例は、エチレン、プロピレン、及び、スチレンのような芳香族ビニル化合物を含む。
【００３０】
適切な不飽和ゴムの非限定的な例は、天然ゴム（ＮＲ）、合成ゴム、並びに、バラタ、ガッタパーチャ、アクリレート−ブタジエンゴム（ＡＢＲ）、ブロモ−イソブチレン−イソプレンゴム（ＢＩＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロ−イソプレン−イソプレンゴム（ＣＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、グアユールゴム（ＧＲ）、イソブチレン−イソプレンゴム（ＩＩＲ）、ポリイソブチレンゴム（ＩＭ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−クロロプレンゴム（ＮＣＲ）、アクリロニトリル−イソプレンゴム（ＮＩＲ）、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴム（ＰＳＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−クロロプレンゴム（ＳＣＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、ビニルピリジン−ブタジエンゴム（ＶＰＢＲ）、カルボキシル−アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＸＮＢＲ）等の、天然ゴムと合成ゴムとの混合物を含む。これら、並びに任意の他のジエン含有エラストマーが任意に組み合わされて使用され得る。
【００３１】
様々な実施形態では、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、又は、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム（ＡＢＳ）等のコポリマーである又は含むことがエラストマーに関して有利であり得る。特に、ゴルフボールのための動的に架橋された熱可塑性材料を作製することに関して、エラストマーは、ポリブタジエンゴムであり得る、又は含み得る。ポリブタジエンゴムは、１，４−シス、１，４−トランス、及びビニル構造又は含有量の任意の組み合わせを有し得、例えば、１，４−シス含有量又は１，２−ビニル含有量より大きい１，４−トランス含有量を有する；１，４−トランス含有量又は１，２−ビニル含有量より大きい１，４−シス含有量を有する；又は、１，４−シス含有量又は１，４−トランス含有量より大きい１，２−ビニル含有量を有する。不飽和ゴムは少なくとも約６０％、好ましくは少なくとも約７０％、より好ましくは少なくとも約７５％、さらにより好ましくは少なくとも約８０％、さらにより好ましくは少なくとも約９０％、最も好ましくは少なくとも約９５％の１，４−シス含有量を有する高１，４−シス−ポリブタジエンゴムであり得る。他の一つの非限定的な実施形態において、不飽和ゴムは約５０％以下の１，４−シス含有量、又は約４０％以下の１，４−シス含有量を有する低１，４−シス−ポリブタジエンゴムであり得る。他の非限定的な実施形態において、少なくとも約６０％、好ましくは７５％又は８０％等の少なくとも約７０％、より好ましくは少なくとも約９０％、最も好ましくは少なくとも約９５％の１，４−トランス含有量を有する高１，４−トランス−ポリブタジエンゴムを用いることが好ましいことがある。不飽和ゴムは約４０％未満の１，４−トランス含有量を有する低１，４−トランス−ポリブタジエンゴムであり得る、又は、５０％若しくは６０％等の少なくとも約４０％、好ましくは少なくとも約７０％の１，２−ビニル含有量を有する高１，２−ビニルポリブタジエンゴムであり得る。他の一つの非限定的な実施形態において、不飽和ゴムは、約３０％以下、好ましくは約２０％以下、より好ましくは約１０％、約５％、又は約２％等の約１５％以下の１，２−ビニル含有量を有する低１，２−ビニルポリブタジエンゴムであり得る。
【００３２】
一つより多いエラストマーの組み合わせが、動的に架橋される材料から形成される物品の、所望の物理的、化学的又は性能の特性を提供するために選択され得る。
Ｂ．モノマー
図２に示されるゴルフボール１１２等のゴルフボールの成分を形成することに関する特に有用ないくつかの実施形態では、エラストマー組成物はまた、不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸の金属塩等のエチレン性不飽和モノマーを含み得る。エチレン性不飽和モノマーは、エラストマーポリマーの架橋に寄与し得る。エラストマー組成物は、例えば不飽和カルボン酸の金属塩における金属カチオンを通して、イオン的に結合された、又は共有結合した一つより多い重合可能なエチレン性不飽和基を有するエチレン性不飽和モノマーを含み得る。
【００３３】
適切な不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸の金属塩は、一以上のエチレン性不飽和を有し得る。非限定的な例は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、オレイン酸、リノール酸、エルカ酸、マレイン酸及びマレイン酸無水物等の、３から３０個の炭素原子を有するα、β−エチレン性不飽和酸又は無水物である。
【００３４】
不飽和カルボン酸の適切な金属塩は、第１の族アルカリ金属塩、第２の族アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、又は、より具体的にはマグネシウム塩、亜鉛塩、カルシウム塩、コバルト塩、鉄塩、チタン塩、ニッケル塩、マンガン塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、銅塩等を含み得る。用いられ得る不飽和カルボン酸の金属塩の具体例は、亜鉛ジアクリレート、マグネシウムジアクリレート、カルシウムジアクリレート、亜鉛ジメタクリレート、マグネシウムジメタクリレート、カルシウムジメタクリレート、亜鉛ジオレエート、マグネシウムジオレエート、カルシウムジオレエート、亜鉛エルシケート（ｅｒｕｃｉｃａｔｅ）、マグネシウムエルシケート、カルシウムエルシケート、亜鉛マレアート、マグネシウムマレアート、カルシウムマレアート、及びこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、亜鉛ジアクリレート、又は亜鉛ジメタクリレートが好ましい。
【００３５】
エラストマー組成物は、１００重量部のエラストマーに基づいて、０より多く、約８０重量部以下の量で、不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸の金属塩を含み得る。様々な実施形態では、エラストマー組成物は、約１０から約７０重量部、又は約１５から約６０重量部、又は約１５重量部から約４０重量部の不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸の金属塩を含む。
Ｃ．第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤
エラストマー組成物は、第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤を含む。エラストマー組成物はまた、一つより多い第１フリーラジカル開始剤、又は一つより多い第２フリーラジカル開始剤を含み得る。第１フリーラジカル開始剤は、主に又は排他的に、第１架橋温度でエラストマー化合物の部分的架橋を開始し、第２フリーラジカル開始剤は、主に又は排他的に、第２架橋温度でさらなる架橋を開始する。
【００３６】
第１フリーラジカル開始剤と第２フリーラジカル開始剤との第１の関係では、第１フリーラジカル開始剤は第１架橋温度で約０．２分から約５分の半減期を有してよく、第２フリーラジカル開始剤は第１架橋温度よりも少なくとも約３０℃高い第２架橋温度で約０．２分から約５分の半減期を有し得る。いくつかの非限定的な実施形態において、第１フリーラジカル開始剤は第１架橋温度で約０．５分から約４分、又は約１分から約３分の半減期を有し得る。これら又は他の実施形態において、第２フリーラジカル開始剤は第２架橋温度で約０．５分から約４分、又は約１分から約３分の半減期を有し得る。更に、第２架橋温度は第１架橋温度よりも、少なくとも約３５℃、又は少なくとも約４５℃、又は少なくとも約５０℃、又は少なくとも約５５℃、又は少なくとも約６０℃、又は少なくとも約６５℃、又は少なくとも約７０℃高温であり得る。様々な実施形態において、第２架橋温度は第１架橋温度よりも、約３０℃、若しくは約３５℃、若しくは約４０℃から約９０℃、若しくは約９５℃、若しくは約１００℃高温でよく、又は好ましくは約４０℃から約９０℃、又は約４０℃から約８５℃、又は約４５℃から約８５℃、又は約４０℃から約８０℃、又は約４５℃から約８０℃、又は約４５℃から約７５℃、又は約５０℃から約９０℃、又は約５０℃から約８５℃、又は約５０℃から約８０℃、又は約５０℃から約７５℃高温であり得る。
【００３７】
上述したそれぞれの架橋温度での開始剤の半減期と、第１架橋温度と第２架橋温度との間の差と、の代わりに、又はそれらに加えて、第１開始剤と第２開始剤の間に、第１フリーラジカル開始剤が第２フリーラジカル開始剤の１分間半減期温度よりも少なくとも約３０℃低い１分間半減期温度を有するような第２の関係が存在し得、様々な実施形態において第１フリーラジカル開始剤の１分間半減期温度は第２フリーラジカル開始剤の１分間半減期温度よりも少なくとも約３５℃低い、又は少なくとも約４０℃低い、又は少なくとも約４５℃低い、又は少なくとも約５０℃低い、又は少なくとも約５５℃低い、又は少なくとも約６０℃低い、又は少なくとも約６５℃低い、又は少なくとも約７０℃低い、又は少なくとも約７５℃低い、又は少なくとも約８０℃低いことが有り得る。これらの実施形態において、第１架橋温度は第１の１分間半減期温度よりも約２０℃低温から約２０℃高温であり得、第２架橋温度は第２の１分間半減期温度よりも約２０℃低温から約２０℃高温であり得る。例示的な実施形態において、第１架橋温度は、第１の１分間半減期温度よりも約１０℃低温から約１０℃高温、又は第１の１分間半減期温度よりも約５℃低温から約５℃高温でよく、第２架橋温度は、独立して、第２の１分間半減期温度よりも約１０℃低温から約１０℃高温、又は第２の１分間半減期温度よりも約５℃低温から約５℃高温であり得る。第１開始剤と第２開始剤との間での第２の関係の特定の実施形態において、第１開始剤の１分間半減期温度は、約１２０℃から約１７０℃、好ましくは約１３０℃から約１５５℃、又は約１３５℃から約１５０℃、又は約１４５℃から約１６０℃であり得、一方で第２開始剤の１分間半減期温度は、約１８５℃から約２６０℃、好ましくは約１９０℃から約２５０℃、又は約２００℃から約２５０℃、又は約２１０℃から約２５０℃、又は約２００℃から約２３０℃であり得る。
【００３８】
第１開始剤及び第２開始剤は、第１架橋温度が約１００℃から約１９０℃であり得るように好ましくは選択される。例えば第１架橋温度は、約１１０℃から約１９０℃、又は約１１０℃から約１８０℃、又は約１２０℃から約１８０℃、又は約１３０℃から約１８０℃、又は約１３０℃から約１７０℃、又は約１５０℃から約１７０℃であり得る。第１の架橋反応の熱は、エラストマー化合物が加熱される名目上の第１架橋温度から温度を上昇させ得ることに留意すべきである。第１の架橋ステップの間の温度は上昇することが許容され得るが、第２架橋温度よりも少なくとも約３０℃低く維持されるべきである。同様に、第１開始剤及び第２開始剤は、第２架橋温度が約１６０℃から約２８０℃であり得るように好ましくは選択される。例えば、第２架橋温度は、約１７０℃から約２７０℃、又は約１８０℃から約２６０℃、又は約１９０℃から約２５０℃、又は約２００℃から約２４０℃、又は約２１０℃から約２４０℃であり得る。
【００３９】
第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤はそれぞれ、有機過酸化物又はアゾ化合物であり得る。適切な有機過酸化物は、ジアルキル有機過酸化物、ジアシル有機過酸化物、パーオキシケタール有機過酸化物、パーオキシエステル有機過酸化物、パーオキシジカルボネート、及びパーオキシモノカルボネートを含み得るがこれらに限定されない。適切な有機過酸化物の特定の例は、ジ−ｔ−アミル過酸化物、ジ−ｔ−ブチル過酸化物、ｔ−ブチルクミル過酸化物、ジクミル過酸化物、ジ（２−メチル−１−フェニル−２−プロピル）過酸化物、ｔ−ブチル−２−メチル−１−フェニル−２−プロピル過酸化物、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ジイソプロピルベンゼン、過酸化ベンゾイル、１，１−ジ−（ｔ−ブトキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、３，３，５，７，７−ペンタメチル−１，２，４−トリオキセパン、クミルヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロ過酸化物、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，２’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ジ−イソ−プロピルベンゼン、ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチル−パーオキシ）吉草酸塩、ｔ−ブチルパーベンゾエート、過酸化ベンゾイル、ｎ−ブチル４，４’−ビス（ブチルパーオキシ）吉草酸塩、ｔ−アミルパーベンゾエート、α，α−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。適切なアゾ化合物は、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）（ＡＢＣＮ）、２，２’−アゾジ（２−メチルブチロニトリル）（ＡＭＢＮ）、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二硫酸塩無水物、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］水和物；２，２’−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−イル］プロパン｝ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］、２，２’−アゾビス（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−エチルプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、及びこれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。
【００４０】
一つの非限定的な実施形態において、第１フリーラジカル開始剤は、第１の有機過酸化物又は第１のアゾ化合物でよく、第２フリーラジカル開始剤はそれぞれ第１の有機過酸化物又は第１のアゾ化合物と異なる第２の有機過酸化物又は第２のアゾ化合物であり得る。第１フリーラジカル開始剤及び第２のフリーラジカル開示剤は互いに異なる。例えば第１フリーラジカル開始剤は、過酸化ジベンゾイル又は１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンであり得、第２フリーラジカル開始剤は、ジ−ｔ−ブチル過酸化物、クミルヒドロペルオキシド（ｃｕｍｙｌ  ｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、又は３，３，５，７，７−ペンタメチル−１，２，４−トリオキセパンであり得る。
【００４１】
第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤は、１００重量部のエラストマーに基づいて、約０．１重量部から約２０重量部の量で組み合わされて、エラストマー組成物において存在し得る。例えば、第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤は、１００重量部のエチレン性不飽和エラストマーに基づいて、約０．１から約１５重量部又は約０．５から約１０重量部の量で、エラストマー組成物と組み合わされて存在していることがある。
【００４２】
第２フリーラジカル開始剤に対する第１フリーラジカル開始剤の重量比は、約２：９８から約４０：６０、好ましくは約５：９５から約４０：６０、最も好ましくは約１０：９０から約３０：７０であり得る。
【００４３】
第１フリーラジカル開始剤は、第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤との組み合わせの合計量の１００重量部に基づいて、約４０重量部以下の量でエラストマー化合物に存在し得る。例えば、第１フリーラジカル開始剤は、第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤の合計量の１００重量部に基づいて、約２重量部から約４０重量部の量でエラストマー化合物に存在し得る。様々な実施形態において、第１フリーラジカル開始剤は、第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤の合計量の１００重量部に基づいて、約５重量部から約４０重量部、又は約２重量部から約３５重量部、又は約５重量部から約３５重量部、又は約８重量部から約３５重量部、又は約１０重量部から約３０重量部、又は約１０重量部から約３０重量部、又は約５重量部から約２５重量部、又は約８重量部から約２５重量部の量でエラストマー化合物に存在し得る。他の一つの実施例では、第１フリーラジカル開始剤は、第１フリーラジカル開始剤及び第２フリーラジカル開始剤の合計量の１００重量部に基づいて、約５重量部から約２０重量部の量でエラストマー化合物に存在し得る。
【００４４】
二つより多い開始剤を含むことが可能であり、例えば第３開始剤は第１フリーラジカル開始剤のものよりも低い温度でエラストマー組成物の部分的架橋を開始するために用いられ得る、又は、第３フリーラジカル開始剤はエラストマーを硬化する最終段階で硬化するために用いられ得る。
Ｄ．添加剤
エラストマー組成物は、処理剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、フィラー、顔料、シランカップリング剤、可塑剤、（比較的高いアスペクト比を有するナノ粒子、ナノクレイ、ナノカーボン、グラファイト、ナノシリカ等の）レオロジー改質剤、及び添加剤の組み合わせ等の一以上の添加剤を含み得るが、それらに限定されない。
【００４５】
エラストマー組成物はフィラーを含み得、その適切な例は、クレイ、タルク、アスベスト、グラファイト、ガラス、マイカ、メタ珪酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、水酸化アルミニウム、ケイ酸塩、珪藻土、炭酸塩（炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等）、金属（チタン、タングステン、亜鉛、アルミニウム、ビスマス、ニッケル、モリブデン、鉄、銅、真鍮、ホウ素、青銅、コバルト、ベリリウム、及びこれらの合金等）、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等）、微粒子の合成プラスチック（高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンアイオノマー樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド等）、微粒子の炭素質材料（カーボンブラック等）、並びにコットンフロック、セルロースフロック、セルロースパルプ、革繊維、及び上記の任意の組み合わせ等を含むが、それらに限定されない。硬化エラストマー組成物の比重を増加するために用いられ得る重い重量のフィラー成分の非限定的な例は、チタン、タングステン、アルミニウム、ビスマス、ニッケル、モリブデン、鉄、鋼鉄、鉛、銅、真鍮、ホウ素、炭化ホウ素ウィスカー、青銅、コバルト、ベリリウム、亜鉛、スズ、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、及び酸化ジルコニウム等）、金属硫酸塩（硫酸バリウム等）、金属炭酸塩（炭酸カルシウムなど）、及びこれらの組み合わせを含み得る。エラストマー組成物の比重を減少するために用いられ得る軽い重量のフィラー成分の非限定的な例は、微粒子プラスチック、中空ガラス球、セラミック、中空球、リグリンド（ｒｅｇｒｉｎｄ）、又は発泡体（ｆｏａｍ）を含み得、組み合わせで用いられ得る。このようなフィラーは、ゴルフボールの重量又は慣性モーメントに影響を与えるために、例えばゴルフボールにおいて用いられ得る。例えば、図２を参照し、ゴルフボール１１２のコアを形成する中心１６又は中間層１８、１９は、ゴムドメインがゴルフボール１１２に特定の重量又は重量分布を提供するために選択された一以上のフィラーを含む本願の動的に架橋された熱可塑性材料から作製され得る。
【００４６】
これら及び他のフィラーの典型的なレベルは、約１０ｐｈｒから１００ｐｈｒ以上（ここで「ｐｈｒ」とはエラストマーの１００部に基づいた重量部を示す）を含む。様々な実施形態において、組成物は１０〜８０、３０〜７０、４０〜６０、又は５０〜６０ｐｈｒのフィラーを含み得る。様々な実施形態において、組成物は、シリカフィラーを含む。シリカフィラーの典型的なレベルは、約１０ｐｈｒから１００ｐｈｒ以上を含む。様々な実施形態において、組成物は、１０〜８０、３０〜７０、１０〜６０、４０〜６０、５０〜６０、又は３５〜６０ｐｈｒのフィラーを含む。
【００４７】
エラストマー組成物は、任意の多種多様の黒色、白色、又は着色顔料を含み得る。
【００４８】
特にゴムエラストマーの場合、エラストマーは、化合（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）及び処理の両方を容易にするために、任意でプロセスオイルとともに化合され得る。プロセスオイルは石油源、つまり植物又は動物源由来のオイルに由来し得る。石油プロセスオイルは少なくとも芳香族化合物の大部分を除去するために水素化処理され得る。石油系オイルはパラフィン系オイル、ナフテン系オイル、及び芳香族オイルからなる群から選択され得る。非石油系オイルは、低レベルでゴム組成物へと部分的に組み込むために、又は高レベルで内部可塑剤としての機能を果たすために、脂肪酸側鎖の十分なレベル及び分布を含み得る。植物又は動物源に由来するオイルは、そのヨウ素価によって分類することができる。植物由来及び動物由来のオイルは二重結合を含み得、各二重結合は一つのヨウ素分子と反応することができる。１００ｇのオイルによって取り込まれるヨウ素のグラム数として定義されるヨウ素価は、オイル中の二重結合の数の大まかな測定を与える。オイルは５０超のヨウ素価、好ましくは６０超のヨウ素価を有し得る。架橋の際に、二重結合は不飽和エラストマー分子との反応に利用可能である。他の一つの態様において、これらのオイルは一以上の不飽和脂肪酸のトリグリセリドである。そのような植物由来、又は動物由来のオイルは、オイル分子がオイル分子中の三つの脂肪酸側鎖のうちの二つ以上に二重結合を含む場合に、架橋中に不飽和エラストマーを効果的に架橋することができる。好ましいオイルは、少なくとも５０％の、一以上の不飽和部位を有する脂肪酸側鎖を有し得る。このように、不飽和オイルは、化合段階中のゴムの処理を容易にすることができ、硬化段階中にゴムネットワークへと組み込まれることができ、ゴム組成物の物理的性質を向上し、ブルーミングを防ぐ。
【００４９】
いくつかの実施形態において、エラストマー組成物は５ｐｈｒ（エラストマー１００重量部に対する重量部）未満の、好ましくは３ｐｈｒ以下のプロセスオイルを含む。ゴムエラストマー組成物は約０．１から約５ｐｈｒの植物油を含み得る。他の実施形態では、エラストマー化合物は最大３ｐｈｒの植物油、又は３ｐｈｒ未満を含む。他の実施形態では、エラストマー化合物は０．１から２ｐｈｒの植物油を含み得る。植物油の非限定的な例は、ピーナッツ油、ヒマワリ油、綿実油、アマニ油、大豆油、ナタネ油、ゴマ油、サフラワー油、ケシ油、キリ油、小麦油、オリーブ油、パーム油、ココナッツ油、コーン油、パーム核油、ヒマシ油、ココアバター、ココア油、及びそれらの混合物を含む。ヒマシ油は、一つの二重結合を有する炭素数１８のヒドロキシル化脂肪酸（１２−ヒドロキシオレイン酸又はリシンオレイン酸）の唯一の原料という点で固有の化学的性質を有する。この脂肪酸は一貫して約９０％のヒマシ油を備える。ヒドロキシル基が存在することによって、特にブチル（ＩＩＲ）等の大半が飽和されたゴム及びハロゲン化されたブチルゴム（ＢＩＩＲ、ＣＩＩＲ）において、このオイルに利点を提供する。ヒマシ油はハロゲン化ゴム等の、より極性のゴム化合物においても使用できる。従来の石油オイルはこれらの種類のゴム中における溶解性が限られているので、これは特に有利である。
【００５０】
エラストマー、第１フリーラジカル開始剤、第２フリーラジカル開始剤、任意の不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸の金属塩、及び任意の添加剤は、一緒に化合され得て、エラストマー組成物を形成し得る。例えば、成分は、連続ミキサー又はバッチミキサー、例えば、インターミックスミキサー等の交差反転式ローターミキサー、２軸押出機、又はバンバリーミキサー等の接線型ローターミキサー、又は２ロールミルにおいて、一緒に混合され得る。ミキサーは単一ステップ又は複数ステップを介して成分を一緒にブレンドし得、分散混合又は分配混合を介して成分を混合し得、結果として得られるエラストマー組成物を形成する。熱可塑性ポリマー組成物を導入する前にエラストマー組成物を部分的に架橋することは、熱可塑性ポリマー組成物内へのエラストマー組成物の低分子量成分の移動を防止する又は減少する。
【００５１】
部分的架橋
図１を再び参照すると、エラストマー組成物は、熱可塑性ポリマー組成物が加えられる前に押出機の第１領域１２２において第１架橋温度で部分的に硬化される。バッチプロセスでは、エラストマー化合物は、熱可塑性ポリマー組成物が反応器へ加えられる前にバッチプロセスの第１時間の間に第１架橋温度で部分的に硬化される。
【００５２】
エラストマー組成物は、約０．５分から約１５分の間、約第１架橋温度で加熱され得る。様々な実施形態では、エラストマー組成物は、約０．５分から、又は少なくとも約１分から、又は少なくとも約２分から、又は少なくとも約３分から、又は少なくとも約４分から、又は少なくとも約５分から、約１５分以下、又は約１３分以下、又は約１０分以下、又は約７分以下、又は約６分以下までの間、第１架橋温度で部分的に架橋され得る。他の例では、エラストマー組成物は、約０．５分から、又は少なくとも約１分、又は少なくとも約２分の間から、約３分以下まで、第１架橋温度で部分的に架橋され得る。他の実施形態では、エラストマー組成物は、約０．５分から約５分まで、又は約０．５分から約３分までの間、第１架橋温度で部分的に架橋され得る。
【００５３】
部分的架橋は、熱可塑性ポリマー組成物と共に混合すること又は練ることを可能にするために、エラストマー組成物に熱可塑性を残す。部分的に架橋されたエラストマー化合物は第１架橋密度を有する。“架橋密度”との用語は、エラストマーの単位体積当たりの架橋の間の鎖セグメントの平均数を指す。完全に硬化されたエラストマーは、最終架橋密度を有する。特に、部分的な架橋は、第１架橋密度が最終架橋密度の約４０％以下であるようにエラストマー化合物を硬化することを含み得る。部分的に硬化されたエラストマー化合物の第１架橋密度は、最終架橋密度の、約１％又は約２％又は約５％又は約１０％から、又は約２０％から、約３０％まで、又は約４０％まで、又は、最終架橋密度の約２０％から約３０％までであり得る。例えば、部分的架橋２０の後の前駆体化合物の架橋密度は、最終架橋密度の、約１％から約４０％、又は約２％から約４０％、又は約２％から約３０％、又は約５％から約３０％、又は約５％から約２０％、又は約１０％から約３０％、又は約２０％から約３０％であり得る。つまり、エラストマー化合物は、第１架橋密度の約４０％以下である第１架橋密度へ、第１架橋温度で部分的に架橋される。他の例では、部分的架橋２０の後の前駆体化合物の第１架橋密度は、最終架橋密度の、約１％から約２０％、又は約２％から約２０％、又は約２％から約１０％、又は約５％から約２０％、又は約５％から約１０％であり得る。
【００５４】
熱可塑性ポリマー組成物
部分的架橋の所望の点では、熱可塑性ポリマー組成物は、部分的に架橋されたエラストマー化合物へ加えられ、共に混合される。熱可塑組成ポリマー組成物は、固体形態（例えば、フレーク、チップ又はペレットとして）、又は液体形態（つまり、熱可塑性ポリマーのＴｇ又はＴｍより上へ加熱されて）において加えられ得る。熱可塑性ポリマー組成物が固体形態において加えられるとき、部分的に架橋されたエラストマー化合物と共に混合することにおいて、温度は、熱可塑性ポリマー又は熱可塑性ポリマー組成物におけるポリマーの融点又はガラス転移温度よりも上、又は上になるように増加される。部分的に架橋されたエラストマー化合物と熱可塑性ポリマー組成物との混合物は、第２架橋温度へ加熱される。第２架橋温度への加熱のステップは、固体熱可塑性ポリマー組成物の融解と同時に起こり得る、固体熱可塑性ポリマー組成物が部分的に融解された後で開始し得る、又は固体熱可塑性ポリマー組成物が完全に融解された後であり得る。
【００５５】
熱可塑性ポリマー組成物は少なくとも一つの熱可塑性ポリマーを含み、必要に応じて、着色剤、顔料、フィラー、可塑剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、レオロジー改質剤（例えば、比較的高いアスペクト比を有するナノ粒子、ナノクレイ、ナノカーボン、グラファイト、ナノシリカ等）、及び、すでに記載されたこれらの添加剤の任意の例を含む、添加剤の組み合わせ等の他の成分を含み得る。
【００５６】
用いられ得る熱可塑性ポリマーの非限定的例は、ポリオレフィンポリマー及びコポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリオレフィンエラストマー（エチレンと、約４から８個の炭素原子を有するα−オレフィンとのメタロセン触媒によるブロックコポリマー）、付加コポリマーの金属カチオンアイオノマー（“アイオノマー樹脂”）、脂肪酸修飾アイオノマー、高度に中和されたポリマー、エチレンとビニルアセテート（ＥＶＡ）とのコポリマー、エチレンとアルキル（メタ）アクリレートとのコポリマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー（ＰＥＢＡ又はポリエーテルブロックポリアミド）、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性スチレンブロックコポリマーエラストマー、例えばポリ（スチレン−ブタジエン−スチレン）、ポリ（スチレン−エチレン−ｃｏ−ブチレン−スチレン）、及びポリ（スチレン−イソプレン−スチレン）（それらが熱可塑性生成物を動的に架橋することにおいて熱可塑性のままであるように、硬化剤によって化合されないであろう）、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、並びに熱可塑性ポリ尿素エラストマーを含む。
【００５７】
ポリアミドの適切な非限定的な例は、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６コポリマー（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０コポリマー（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔコポリマー、ナイロン６６／ＰＰコポリマー、及びナイロン６６／ＰＰＳコポリマーを含む。
【００５８】
ポリエステルの適切な非限定的例は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩコポリマー、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート／テトラエチレングリコールコポリマー、及びポリオキシアルキレンジイミド二酸／ポリブチレンテレフタレートコポリマーを含む。
【００５９】
ポリオレフィンポリマー及びコポリマーの適切な非限定的例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレートコポリマー、エチレン−ビニルアセテートコポリマー、エチレン−メタクリレートコポリマー、アイオノマー樹脂、塩素化ポリエチレン、及びポリスチレンを含む。
【００６０】
アイオノマー樹脂は、エチレン性不飽和酸の付加コポリマーの金属カチオンアイオノマーである。好ましいアイオノマーは、少なくとも一つのアルファオレフィン、少なくとも一つのＣ３−８α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、及び必要に応じて他のコモノマー、のコポリマーである。コポリマーは、エチレン性不飽和エステル、例えばビニルアセテート、又は、Ｃ１からＣ８アルキルアクリレート若しくはメタクリレートエステル等のアルキルアクリレート若しくはメタクリレート等の少なくとも一つの軟化モノマーをコモノマーとして含み得る。
【００６１】
アイオノマーコポリマーにおける酸モノマーユニットの重量百分率は、酸コポリマーの総重量に基づいて、約１又は約４又は約６又は約８又は約１０又は約１２又は約１５又は約２０重量パーセントの下限、及び、約２０（下限が２０でないとき）、又は約２５又は約３０又は約３５又は約４０重量パーセントの上限を有する範囲においてであり得る。α、β−エチレン性不飽和酸は好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸（ｅｔｈａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、及びこれらの組み合わせから選択される。様々な実施形態では、アクリル酸及びメタクリル酸が、特に好まれ得る。
【００６２】
酸モノマーは、エチレン及びプロピレンから選択されたアルファ−オレフィンと共に好ましくは共重合される。アイオノマーコポリマーにおけるアルファ−オレフィンユニットの重量百分率は、酸コポリマーの総重量に基づいて、少なくとも約１５又は約２０又は約２５又は約３０又は約４０又は約５０又は約６０重量であり得る。
【００６３】
特定の好ましい実施形態では、アイオノマーは、アルファ−オレフィン及びエチレン性不飽和カルボン酸以外に他のコモノマーを含まない。他の実施形態では、軟化コモノマーは共重合される。適切な軟化コモノマーの非限定的な例は、Ｃ３−８α、β−エチレン性不飽和カルボン酸のアルキルエステル、特に、アルキル基が１から８個の炭素原子を有するもの、例えば、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、及びこれらの組み合わせである。アイオノマーが軟化コモノマーを含むとき、軟化コモノマーモノマーユニットは、コポリマーの、ゼロより大きい有限量、又は約１又は約３又は約５又は約１１又は約１５又は約２０重量パーセントの下限、及び、コポリマーの約２３又は約２５又は約３０又は約３５又は約５０重量パーセントの上限を備える範囲におけるコポリマーの重量百分率において存在し得る。
【００６４】
酸含有エチレンコポリマーの非限定的な特定の例は、エチレン／アクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／イソブチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／イソブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／ｎ−ブチルメタクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／ヘキシル（メタ）アクリレート、エチレン／アクリル酸／メチルメタクリレート、エチレン／アクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルメタクリレート、及びエチレン／アクリル酸／ｎ−ブチルメタクリレートのコポリマーを含む。好ましい酸含有エチレンコポリマーは、エチレン／メタクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／エチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／エチルアクリレート、及びエチレン／アクリル酸／メチルアクリレートのコポリマーを含む。様々な実施形態では、最も好ましい酸含有エチレンコポリマーは、エチレン／（メタ）アクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／エチルアクリレート、及びエチレン／（メタ）アクリル酸／メチルアクリレートコポリマーを含む。“（メタ）アクリレート”との用語は、メタクリレート又はアクリレートを意味するために用いられる；“（メタ）アクリル”との用語は、アクリル又はメタクリルを意味するために用いられる。
【００６５】
エチレン酸コポリマーにおける酸部分は、任意の金属カチオンによって中和される。適切なカチオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、鉛、スズ、亜鉛、アルミニウム、ビスマス、クロム、コバルト、銅、ストロンチウム、チタン、タングステン、又はこれらのカチオンの組み合わせを含む；さまざまな実施形態では、アルカリ、アルカリ土類、又は亜鉛金属カチオンが好ましい。
【００６６】
様々な好ましい実施形態では、アイオノマー樹脂は、十分に高い分子量の、モノマーの、単官能基有機酸又は有機酸の塩を酸コポリマー又はアイオノマーへ加えることによって形成され、酸コポリマー又はアイオノマーが、アイオノマー単独を非溶融加工可能にすることになるレベルの上のレベルへ、加工性を失うことなく、中和され得るようになる。中和のレベルは、結果的に得られるアイオノマーが溶融加工可能なままであるという条件で、モノマーの、単官能基有機酸、その塩は、それらが中和される前に、又はそれらが約１％と約１００％との間のレベルへ必要に応じて部分的に中和された後で、エチレン−不飽和酸コポリマーへ加えられ得る。一般的に、モノマーの、単官能基有機酸が含まれるとき、コポリマーの酸性基は、少なくとも約４０から１００％、好ましくは少なくとも約８０％から約１００％、より好ましくは少なくとも約９０％から約１００％、さらにより好ましくは少なくとも約９５％から約１００％、最も好ましくは約１００％、加工性を失うことなく、中和され得る。特に、加工性の損失のない、少なくとも約８０％又は少なくとも約９０％又は少なくとも約９５％又は最も好ましくは１００％のレベルへの、このような高い中和、は、（ａ）エチレン、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸コポリマー又はコポリマーの溶融加工可能な塩を、有機酸又は有機酸の塩と共に溶融ブレンドすること、及び（ｂ）混合物におけるすべての酸部分の中和のレベルを好ましくは少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、又は好ましくは約１００％へ増加するために、コポリマー又はアイオノマー及び有機酸又は塩におけるすべての酸を所望のレベルへ中和するのに必要とされる量の１１０％までの、十分な量のカチオンソースを加えること、によって行われ得る。１００％の中和を得るために、１００％の中和を得るために化学量論的に必要とされる量を超える、わずかに過剰な、１１０％までのカチオンソースを加えることが好ましい。
【００６７】
好ましいモノマーの、単官能基有機酸は、６又は約８又は約１２又は約１８個の炭素原子から約３６個の炭素原子又は３６個未満の炭素原子を有し得る、脂肪族の又は芳香族の飽和又は不飽和酸である。モノマーの、単官能基有機酸の非限定的な適切な例は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸、ミリスチン酸、安息香酸、パルミチン酸、フェニル酢酸、ナフタレノン酸、これらの二量体化誘導体、及びそれらの塩、特に、バリウム、リチウム、ナトリウム、亜鉛、ビスマス、クロム、コバルト、銅、カリウム、ストロンチウム、チタン、タングステン、マグネシウム又はカルシウムの塩を含む。これらは、任意の組み合わせにおいて用いられ得る。
【００６８】
アイオノマー樹脂の多くのグレードは、例えば、商標Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）若しくは称号“ＨＰＦ”の下でＥ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．から、又は、商標Ｉｏｔｅｋ（商標）及びＥｓｃｏｒ（商標）の下でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから、又は、商標ＡＣｌｙｎ（登録商標）の下でＨｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．から商業的に入手可能である。様々なグレード及びタイプが、組み合わせにおいて用いられ得る。適切なアイオノマー樹脂はまた、全てＤｕＰｏｎｔに割り当てられる米国特許第５，１７９，１６８、５，５８０，９２７、６，１００，３２１、６，７７７，４７２、６，６５３，３８３、６，８１５，４８０、６，９５３，８２０及び７，３７５，１５１号明細書において開示され、その全ては参照によって本明細書に組み込まれる。
【００６９】
動的に架橋された熱可塑性材料を作製することにおいて用いられ得る他の熱可塑性エラストマーは、ポリオレフィンエラストマーを含む。熱可塑性ポリオレフィンエラストマーは、例えば、シクロペンタジエニル−遷移金属化合物及びアルモキサンを含む触媒システムの存在における高圧プロセスにおいて、シングルサイトメタロセン触媒によって作製される４から約８個の炭素原子を有するα−オレフィンとエチレンとのメタロセン触媒によるブロックコポリマーである。α−オレフィン軟化コモノマーの非限定的な例は、ヘキセン−ｌ又はオクテン−ｌを含む；オクテン−ｌは用いるのに好ましいコモノマーである。これらの材料は例えば、商標名Ｅｘａｃｔ（商標）の下でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌから、及び商標名Ｅｎｇａｇｅ（商標）の下でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから商業的に入手可能である。
【００７０】
熱可塑性ポリマー組成物において用いられ得る適切な熱可塑性スチレンブロックコポリマーエラストマーは、ポリ（スチレン−ブタジエン−スチレン）、ポリ（スチレン−エチレン−ｃｏ−ブチレン−スチレン）、ポリ（スチレン−イソプレン−スチレン）、ポリ（スチレン−ｂ−ブタジエン）ジブロックポリマー、ポリ（スチレン−エチレン−ｃｏ−ブチレン）ジブロックポリマー、及びポリ（スチレン−エチレン−ｃｏ−プロピレン）コポリマーを含む。これらのスチレン系ブロックコポリマーは、例えば、開始剤としてブチルリチウムを用いて、ソフトブロックを形成するジエン、及びスチレンの逐次付加によるリビングアニオン重合によって調整され得る。熱可塑性スチレンブロックコポリマーエラストマーは、例えば、Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｕ．Ｓ．ＬＬＣ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸによって販売される商標Ｋｒａｔｏｎ（商標）下で、商業的に入手可能である。他のこのようなエラストマーは、メチルメタクリレート及びシクロヘキシルメタクリレート等のメタ（アクリレート）エステル、並びに、アルキルスチレン等の他のビニルアリレンを含む、スチレンの代わりの他の重合可能な、硬い、非ゴムモノマーを用いることによってブロックコポリマーとして作製され得る。
【００７１】
熱可塑性ポリエステル−ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン、及びポリカーボネート−ポリウレタン等の熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、熱可塑性ポリマー組成物において用いられ得る。熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、ポリカプロラクトンポリエステルを含むポリエステル、及びポリエーテルを、高分子ジオール反応物として用いて重合されたポリウレタンを含む。これらの高分子ジオール系ポリウレタンは、高分子ジオール（ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリテトラヒドロフランジオール、又はポリカーボネートジオール）、一以上のポリイソシアネート、及び、必要に応じて、一以上の鎖延長化合物の反応によって調整される。鎖延長化合物は、用語が用いられるとき、ジオール、アミノアルコール及びジアミン等の、イソシアネート基と反応する二以上の官能基を有する化合物である。好ましくは、高分子ジオール系ポリウレタンは、実質的に線形である（つまり、実質的に全ての反応物は二官能性である）。
【００７２】
熱可塑性ポリウレタンエラストマーを形成することにおいて用いられるポリエステルジオールは、一般的には、一以上のポリ酸化合物及び一以上のポリオール化合物の縮合重合によって調整される。熱可塑性ポリウレタンエラストマーを調整するためのポリマーポリエーテル又はポリカプロラクトンジオール反応物は、ジオール開始剤、例えば、１，３−プロパンジオール又はエチレン若しくはプロピレングリコールを、ラクトン又はアルキレンオキシド鎖延長剤と共に反応することによって得られ得る。活性水素によって開環され得るラクトンは、従来技術において良く知られている。一つの好ましい実施形態では、ラクトンはε−カプロラクトンである。他の実施形態では、ジオール開始剤は、オキシラン含有化合物と共に反応され得て、ポリウレタンエラストマー重合において用いられることになるポリエーテルジオールを生成する。オキシラン含有化合物は好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン及びこれらの組み合わせから選択される。ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）としても知られるポリテトラヒドロフランは、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを作製することにおける使用のための一つの好ましいポリマーポリオールである。熱可塑性ポリウレタンエラストマーを作製することにおいて用いられ得る脂肪族のポリカーボネートジオールは、アルカリ金属、スズ触媒又はチタン化合物のような触媒の存在において、（ジエチルカーボネート等の）ジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネート、又は（５員環及び６員環を有する環状カーボネート等の）ジオキソラン（ｄｉｏｘｏｌａｎｏｎｅｓ）によるジオールの反応によって調整され得る。芳香族のポリカーボネートは、通常、ホスゲン又はジフェニルカーボネートによる、ビスフェノール、例えば、ビスフェノールＡの反応から調整される。
【００７３】
適切な熱可塑性ポリ尿素エラストマーは、一以上のポリイソシアネート及び一以上のジアミン伸長剤による、一以上のポリマージアミン又はポリオールの反応によって調整され得る。適切な熱可塑性ポリアミドエラストマーは：（１）（ａ）シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸と、（ｂ）エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、若しくはデカメチレンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、若しくはｍ−キシリレンジアミン等のジアミンと、のポリ縮合；（２）ε−カプロカクタム又はω−ラウロラクタム等の環状ラクタムの開環重合；（３）６−アミノカプロン酸、９−アミノノナン酸、１１−アミノウンデカン酸、又は１２−アミノドデカン酸等のアミノカルボン酸の重縮合；又は（４）カルボン酸官能性ポリアミドブロックを準備するためのジカルボン酸及びジアミンによる環状ラクタムの共重合と、それに続く、すでに言及された任意のもの等のポリマーエーテルジオール（ポリオキシアルキレングリコール）との反応、によって得られ得る。適切なポリアミドブロックコポリマーの特定の例は、ＮＹＬＯＮ６、ＮＹＬＯＮ６６、ＮＹＬＯＮ６１０、ＮＹＬＯＮ１１、ＮＹＬＯＮ１２、共重合ＮＹＬＯＮ  ＭＸＤ６、及びＮＹＬＯＮ４６ブロックコポリマーエラストマーを含む。
【００７４】
熱可塑性ポリエステルエラストマーは、結晶領域を形成する短い鎖長さを備えるモノマーユニットのブロック、及び比較的長い鎖長さを有するモノマーユニットを備える軟化セグメントのブロックを有する。熱可塑性ポリエステルエラストマーは、ＤｕＰｏｎｔから商標Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）の下で、及びＡｒｋｅｍａから商標Ｐｅｂａｘ（登録商標）の下で商業的に入手可能である。
【００７５】
熱可塑性ポリマー組成物は、熱可塑性ポリマーの組み合わせを含み得、顔料、フィラー、分散剤、酸化防止剤、加工助剤、界面活性剤、安定剤等の、すでに言及された任意の添加剤を含み得る。
【００７６】
さらなる架橋
熱可塑性ポリマー組成物を加えた後で、混合は、上述のように、第１架橋温度よりも高い第２架橋温度で続けられ、一方で、熱可塑性ポリマー組成物と共に混合されて、熱可塑性ポリマー組成物の連続マトリクスにおいて、硬化された分散したエラストマードメインを形成する。
【００７７】
さらなる架橋は、約１分から約３０分等の一定期間の間、第２架橋温度で実行され得る。例えば、エラストマー組成物は、約１分間から約３０分間、又は約３分間から約３０分間、又は少なくとも約３分間から約２５分間、又は少なくとも約３分間から約２０分間、又は約５分間から約３０分間、又は少なくとも約５分間から約２５分間、又は少なくとも約５分間から約２０分間、又は約７分間から約３０分間、又は少なくとも約７分間から約２５分間、又は少なくとも約７分間から約２０分間、又は約１０分間から約３０分間、又は少なくとも約１０分間から約２５分間、又は少なくとも約１０分間から約２０分間、第２架橋温度でさらに架橋され得る。エラストマー化合物は、最終的な架橋密度へ架橋される。
【００７８】
さらなる架橋の後で、結果的に得られる硬化エラストマーのドメインは、熱硬化性であるが、熱可塑性的リスクにおいて分散される。このように生成物は、任意の所望の形態又は物品にさらに成形され得る又は形作られ得る。
【００７９】
熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物によって開始
他の一つのプロセスでは、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物は、熱可塑性ポリマー組成物と共に提供され、組み合わされ、その後、二つは、エラストマー組成物がさらに架橋されて、熱可塑性ポリマー組成物のマトリクスにおいて、架橋された又は硬化されたエラストマー組成物のドメインを形成する温度で混合される。このプロセスでは、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物は、最初に反応器へ加えられ得る、又は、熱可塑性ポリマー組成物は、最初に反応器へ加えられ得る、又は、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物及び熱可塑性ポリマー組成物は、同時に、又は実質的に同時に加えられ得る。熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー及び熱可塑性ポリマー組成物は、液体（必要に応じて液化するために加熱された）として、又は固体としてそれぞれ独立して加えられ得る。熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物及び熱可塑性ポリマー組成物の内の一つ又は両方が加えられるとき固体である場合、固体材料は、融解されるまで混合しながら加熱される。熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマーは第２フリーラジカル開始剤を含み、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマーと熱可塑性ポリマー組成物との混合物は、第２架橋温度へ加熱され、混合されて、混合物が、架橋されたエラストマー組成物の分散相を含む熱可塑性ポリマー組成物の動的に架橋された生成物を形成することを引き起こす。
【００８０】
熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物は、第１架橋温度での部分的な架橋を通して、すでに記載されたように作製され得る。その後、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物は、固体へ冷却されて、熱可塑性ポリマー組成物を最初に加えることによって、又は加えることなく、粉砕され得る。冷却時に、部分的に架橋されたエラストマー組成物は、熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物が架橋温度へと熱可塑性ポリマー組成物と共に加熱されるときに、エラストマーをさらに架橋することが可能なフリーラジカル開始剤を少なくともいくらかの量含む。
【００８１】
しかしながら、作製された熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物は、熱可塑性ポリマー組成物の前に、共に、又は後で、反応器内へ導入される。二つの材料は、混合され、それらが液体であり、且つエラストマー組成物における開始剤が、エラストマー組成物のさらなる架橋を引き起こして、熱可塑性ポリマー組成物における架橋されたエラストマーの分散相を有する動的に架橋された熱可塑性ポリマー生成物を形成する架橋温度へ加熱される。熱可塑性ポリマー組成物の存在における最終架橋密度への熱可塑性の、部分的に架橋されたエラストマー組成物の架橋は、上述のように第２架橋温度及び第２の架橋時間で実行され得て、動的に架橋された熱可塑性生成物を提供する。
【００８２】
動的に架橋された熱可塑性生成物から調整された物品
開示されたプロセスによって作製された材料は、熱可塑性材料及び動的に加硫された又は動的に架橋された熱可塑性材料が有用である任意の用途において用いられ得る。柔軟性、耐久性及び他の特性は、熱硬化性エラストマー組成物及び熱可塑性ポリマー組成物、並びに、動的に架橋された材料を作製することにおいて用いられるそれらの相対量の適切な選択によって、特定の用途において必要とされるものへと一致され得る。開示されたプロセスは有利には、熱硬化性エラストマー組成物相と熱可塑性ポリマー組成物相との間での低分子量成分の移動を防止する、又は遅らせる。
【００８３】
開示されたプロセスによって作製された材料は、多くの異なる種類の物品を作製するために用いられ得、非限定的な例は、シール、例えば、窓及びドアのためのシールを含み、建築又は自動車用途及び他のシールのに関して、例えば、エンジン、モーター、電化製品；ガスケット；チューブ及びホース；エアダクト；自動車バンパー；並びに“ソフトタッチ”表面；ゴルフクラブ上のグリップを含む、グリップ、テニスラケット、野球バット、ラクロス及びホッケースティック、自転車、スキーポール、及び他のスポーツ用品、ハンドツール、電動工具、キッチン機器、及び医療機器；ゴルフボール及び他のボール；運動靴を含む履物、例えば、アウトソール、インソール、クッション部品、及び静止摩擦要素のための；ウェットスーツを含む潜水器具；タイヤ、ホイール及びローラー；ケーブルカバー；蛇腹；ドライブベルト、手袋、例えば携帯電話のためのカバー；並びに、階段用トレッドを含む床の敷物；バンパー；ガスケット；バッグ；ケーブルカバー；チューブ及びホース；オーリング；目張り；並びに、エラストマー及び動的加硫物が用いられる他の用途のためのを含む。
【００８４】
ゴルフボール
一つの非限定的な例では、動的に架橋された生成物は、コア又はコア構成要素、例えば、図２に示されるゴルフボール１１２の、中心１６又は一以上の中間層１８、１９、又はカバー２４を作製するために用いられ得る。図２は、ゴルフボール１１２の分解部分断面図を概略的に示す。示されるように、ゴルフボール１１２は、一以上の中間層１８、１９及びカバー２４によって囲まれる中心１２を備えるコア（つまり、カバー２４は、コアを囲み、ゴルフボール１１２の最外層を形成する）を含む多層構造を有し得る。図２は、フォーピース構造を備えるボール１１２を一般的に示し、現在記載される構造及び技術は、スリーピースボール、及び５以上のピースを備えるボールへ等しく適用可能であり得る。一般的に、カバー２４は、ボール１１２の最外層を画定し得、任意の所望の数のディンプル２６を含み得、例えば、２８０と４３２の間の総ディンプル、いくつかの例では、３００と３９２との間の総ディンプル、典型的には２９８と３６０との間の総ディンプルを含む。従来技術において知られるように、ディンプルの組み入れは一般的に、ボールの空力抵抗を減少させて、ボールが適切に打たれたときに、より大きな飛距離を提供し得る。
【００８５】
完全に組み立てられたボール１１２では、（中心１６、カバー２４及び一以上の中間層１８、１９を含む）各層は、全ての層が共通の幾何学的中心を共有するように、全ての他の層と実質的に同心であり得る。加えて、各層の質量分布は、各層、及び全体としてのボールに関する質量の中心が幾何学的中心と一致しているように、一様であり得る。
【００８６】
特定の実施形態では、少なくとも一つの中心１６、中間層１８、１９及びカバー２４は、上述のように作製された、動的に架橋された熱可塑性材料から作製される。好ましくは、動的に架橋された熱可塑性材料は、アイオノマー樹脂のマトリクス、及び架橋ゴム化合物のドメインを有する。架橋ゴム化合物は好ましくは、ポリブタジエンゴム、特に、少なくとも約６０％、好ましくは少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約９０％、及び最も好ましくは少なくとも約９５％の１−４−ｃｉｓ含有量を有する高１−４−ｃｉｓ−ポリブタジエンゴムを含む化合物から調整され得る。架橋ゴム化合物は好ましくは、上述のように不飽和カルボン酸の金属塩を含む化合物から調整され得る。これらの、及び他の好ましい実施形態では、マトリクスの熱可塑性ポリマー組成物は、アイオノマー樹脂を含み、６又は約８又は約１２又は約１８個の炭素原子から約３６個の炭素原子又は３６個未満の炭素原子を有する、モノマーの、単官能基有機酸又は有機酸の塩を、酸コポリマー又はアイオノマーへ加えること、及び、好ましくは、コポリマーの酸性基を少なくとも約９０％から約１００％、さらにより好ましくは少なくとも約９５％から約１００％、最も好ましくは約１００％中和することによって形成される。
【００８７】
ゴムドメイン及び単官能基有機酸修飾アイオノマーを有する動的に架橋された熱可塑性材料に関して、動的に架橋された熱可塑性材料の全重量に基づいて、少なくとも約３０重量パーセント、好ましくは少なくとも約４０重量パーセント、より好ましくは少なくとも約５０重量パーセント又は少なくとも約６０重量パーセント又は少なくとも約７０重量パーセント又は少なくとも約８０重量パーセント又は少なくとも約９０重量パーセントの、熱可塑性単官能基有機酸修飾アイオノマー含有組成物を有することが好ましい。
【００８８】
実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のために提供されている。本発明を網羅する又は限定する意図はない。特定の実施形態の個別の要素又は特徴は一般的に、その特定の実施形態に限定されないが、適用可能な場合、具体的に示される又は説明されることがたとえなくとも、置き換え可能であり、選択された実施形態において用いられ得る。同様のことは多くの方法において変更されることもある。このような変形は、本発明からの逸脱としてみなされるのではなく、全てのこのような修正は、本発明の範疇内に含まれることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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