JP2004091786A - 重合体混合物およびその組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】α−オレフィンとα,β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体のような構造中に少なくとも5重量%のアニオン性官能基を含む少なくとも1種の成分A、ポリエステルエラストマーのような、好ましくはアニオン性官能基を含んでいない少なくとも1種の成分B、およびマグネシウムのような金属カチオンとしての少なくとも1種の成分Cをブレンドし、次いでその組成物を溶融加工する。この溶融加工により成分Aのアニオン性官能基と金属カチオンとの反応生成物が現場で生成して、成分Bの存在下で成分Aの疑似架橋構造が形成され、かくして成分Aと成分Bとの貫入または半貫入網状構造が形成される。この方法は、ブレンドの加工性、特性等に関して、従来公知の方法よりも大きい重合体組成物製造の順応性を実現する。
Description
本発明の方法を多数の実施例で使用して重合体ブレンドを製造した。特定の実施例が以下において詳細に議論される。
この実施例は、どの溶融加工処理にも先だって3種の成分全てを一緒に混合することを含む本発明方法の1つの面を例証するものである。成分Aとしての50重量%のプリマコア5980I共重合体および成分Bとしての50重量%のスカイペルG130Dを含むブレンドを調製した。このブレンドにマグネシウムカチオン(成分C)源であるMg(OH)2を、上記プリマコアのアニオン性官能基の50%を反応させるようにするのに十分な量で加え、そしてこれら3種の成分をドライブレンドした。次に、そのドライブレンド混合物を二軸スクリュー押出法を用いて溶融混合して、アニオン性官能基の50%が反応せしめられたブレンド1.1と称されるポリマーアロイを生成させた。押出中に生成した全ての揮発分を押出機から真空下で除去した。次に、ブレンド1.1を再押出ししてブレンド1.2と称されるアロイを生成させた。ブレンド1.2自体を再押出ししてブレンド1.3と称されるアロイを生成させた。
この実施例は、いかなる予備混合処理もすることなく成分AおよびBを一緒に溶融混合し、続いてカチオンを加え、そして溶融混合することを含む本発明方法の1つの面を例証するものである。20重量%のプリマコア5980I共重合体および80重量%のスカイペルG130Dポリエーテルエステルエラストマーを含むブレンドを、ドライブレンド法を用いて調製した。次に、そのドライブレンド混合物を二軸スクリュー押出法を用いて溶融混合した。この混合物にMg(OH)2を、上記プリマコアのアニオン性官能基の70%を反応させるようにするのに十分な量で加え、そしてその混合物を再び溶融混合して、アニオン性官能基の70%が反応せしめられたブレンド2.1と称されるポリマーアロイを生成させた。押出中に生成した全ての揮発分を押出機から真空下で除去した。説明されたこのプロセスを40/60および60/40のプリマコア/スカイペル重量比を用いて反復して、ブレンド2.2およびブレンド2.3とそれぞれ称される追加の70%反応ポリマーアロイを生成させた。
この実施例は、スカイペル共重合体の代わりにHG-252トリブロック共重合体を成分Bとして用いることを除いて、上記実施例2に記載した同じブレンド法を含む。この実施例において、2回の溶融混合後に、20%、40%および60%のHG-252を含む70%反応アロイが生成した。これらのブレンドはブレンド3.1、ブレンド3.2およびブレンド3.3とそれぞれ称される。また、上記実施例2で議論された方法に従って行い、3回の混合後に生成した、20%、40%および60%のHG-252を含む70%反応アロイは、ブレンド3.4、ブレンド3.5およびブレンド3.6とそれぞれ称される。
この実施例では、40重量%のプリマコア5980I共重合体および60重量%のHG-252トリブロック共重合体を含むブレンドがドライブレンド法を用いて調製されたことを除いて、上記実施例3に記載した同じ方法が行われる。次に、そのドライブレンド混合物を、二軸スクリュー押出法を用いて溶融混合してブレンド4.1と称されるアロイを生成させた。次いで、ブレンド4.1にMg(OH)2を上記プリマコアのアニオン性官能基の70%を反応させるようにするのに十分な量で加え、そしてその混合物を再び溶融混合してブレンド4.3と称される70%反応ポリマーアロイを生成させた。押出中に生成した全ての揮発分を押出装置から真空下で除去した。ブレンド4.3を再押出ししてブレンド4.4と称される70%反応ポリマーアロイを生成させた。
この実施例では、より完全な混合ができるようにするために、上記実施例に使用されたものとは異なるスクリュー形状を有するもっと大きい二軸スクリュー押出機が成分のブレンド処理に用いられた。色々な重量百分率のプリマコア5980I共重合体およびHG-252トリブロック共重合体を含むブレンドがドライブレンド処理で形成された。以下の表5に色々なブレンド表示および重量百分率が示される。押出中にMg(OH)2をこれらブレンドの各々に、サイドフィーダーを通して、上記プリマコアのアニオン性官能基の70%を反応させるようにするのに十分な量で加えて、以下の表5に示される70%反応ポリマーアロイを生成させた。押出中に生成した全ての揮発分を押出機から真空下で除去した。
この実施例では、60重量%のプリマコア5980I共重合体および40重量%のHG-252トリブロック共重合体から成るブレンドを、ドライブレンド法を用いて調製した。次に、そのドライブレンド混合物を、二軸スクリュー押出法を用いて溶融混合してブレンド6.1と称されるアロイを生成させた。押出中に、Mg(OH)2を、次に、ブレンド6.1の試料を分離するサイドフィーダーを通して上記プリマコアのアニオン性官能基の10〜70%を10%ずつ高めて反応させるようにするのに十分な量で加えた。次いで、これらの混合物を、アニオン性官能基の反応をそのMg(OH)2の程度まで生じさせるのに十分な期間溶融混合して、それらを以下の表6に示されるようにブレンド6.2〜6.9と称した。押出中に生成した全ての揮発分を押出機から真空下で除去した。
この実施例では、上記で調製された、選択されたブレンドから作られたカバーを含むゴルフボールを作成した。具体的には、ブレンド3.5、3.6、6.6、6.7、6.8および6.9を含むゴルフボールを作成した。これらのボールをタイプ1〜6とそれぞれ称した。選択されたブレンドから作られたカバーは、各々直径1.58インチ、C.O.R.0.793および圧縮性65を有するコアを覆って配置された。
実施例1〜6で製造された色々な重合体ブレンドを、メルトフローインデックス(MFI)、硬度、引張強さおよび引張伸びについて試験した。実施例1〜6におけるポリマーアロイの各々の材料パラメーターおよび試験された性質は、以下の表1〜6にそれぞれ与えられる。
実施例1からのデータの精査は、50%の反応に十分な金属カチオンを含む組成物は比較的高いMFIを有し、それらは組成物の反復再押出により増加したことを示している。引張強さは第二押出後に増加したが、第三押出後には僅かに減少するようであった。引張伸びは第二押出後に僅かに増加するだけであったが、第三押出後はそれより劇的に減少した。硬度は反復押出で変化するようには思えなかった。
Claims (56)
- 重合体ブレンド組成物の製造方法であって、次の:
a)少なくとも5重量%のアニオン性官能基を含む単量体、オリゴマー、プレポリマーまたは重合体である少なくとも1種の成分A;
b)重量で少なくとも1種の成分Aのアニオン性官能基の重量百分率より少ないアニオン性官能基を含む単量体、オリゴマー、プレポリマーまたは重合体である少なくとも1種の成分B;および
c)金属カチオンである少なくとも1種の成分C
を相互にブレンドして第一組成物を形成し、そして
第一組成物を溶融加工することにより少なくとも1種の成分Aのアニオン性官能基と少なくとも1種の成分Cとの反応生成物を生成させて上記重合体ブレンド組成物を形成する
工程を含み、ここで上記重合体ブレンド組成物は少なくとも1種の成分Bの存在下において少なくとも1種の成分Aの現場形成疑似架橋網状構造を含む
上記の方法。 - 第一組成物の溶融加工工程が、少なくとも1種の成分Aの疑似架橋網状構造が少なくとも1種の成分Bの相中に分散されるように重合体ブレンド組成物を形成することを含む、請求項1記載の方法。
- 第一組成物の溶融加工工程が、少なくとも1種の成分Bが少なくとも1種の成分Aの疑似架橋網状構造の相中に分散されるように重合体ブレンド組成物を形成することを含む、請求項1記載の方法。
- 第一組成物の溶融加工工程が、少なくとも1種の成分Aと少なくとも1種の成分Bとの半貫入網状構造を形成することを含む、請求項1記載の方法。
- 第一組成物の溶融加工工程が、少なくとも1種の成分Aと少なくとも1種の成分Bとの完全貫入網状構造を形成することを含む、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aが約5〜約50重量%のアニオン性官能基を含む、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Bが約25重量%未満のアニオン性官能基を含む、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Bが約20重量%未満のアニオン性官能基を含む、請求項7記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Bが約10重量%未満のアニオン性官能基を含む、請求項8記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Bがアニオン性官能基を含んでいない、請求項9記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aのアニオン性官能基が、スルホン酸、リン酸、カルボン酸またはこれらのエステルから成る、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aが単独重合体、共重合体、三元共重合体またはそれらの混合物から成る、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aが、(1)式RCH=CH2(式中、Rは水素および1〜8個の炭素原子を有するアルキル基より成る群から選ばれる基である)を有するα−オレフィンと、(2)好ましくは3〜8個の炭素原子を有するα,β−エチレン性不飽和カルボン酸との共重合体から成る、請求項12記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aの共重合体のα−オレフィンが、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、メチルブテンまたはメチルペンテンから成る、請求項13記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aの共重合体のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸が、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸またはフマル酸から成る、請求項13記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aの共重合体のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸がジカルボン酸のモノエステルから成る、請求項13記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aの共重合体のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸のジカルボン酸モノエステルが、マレイン酸水素メチル、フマル酸水素メチル、フマル酸水素エチルまたは無水マレイン酸である、請求項16記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Aが、(1)式RCH=CH2(式中、Rは水素および1〜8個の炭素原子を有するアルキル基より成る群から選ばれる基である)を有するα−オレフィン、(2)好ましくは3〜8個の炭素原子を有するα,β−エチレン性不飽和カルボン酸、および(3)1〜21個の炭素原子を有するアクリレートエステルの三元共重合体から成る、請求項12記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Bが、次の:
(a)芳香族ビニル化合物を含む第一重合体ブロック;
(b)ジエン化合物を含む第二重合体ブロック;および
(c)ブロック共重合体に配置されているヒドロキシル基
を有するトリブロック共重合体、若しくはそのトリブロック共重合体の水素化生成物またはそれらの混合物から成る、請求項1記載の方法。 - 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Cが、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、マンガン、タングステン、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、ハフニウム、銅、亜鉛、バリウム、ジルコニウムまたはスズから成る、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程でブレンドされる少なくとも1種の成分Cが金属塩中に組み込まれている、請求項20記載の方法。
- 金属塩を含む相互ブレンド工程が金属水酸化物、金属炭酸塩、金属酢酸塩またはそれらの混合物を含む、請求項21記載の方法。
- 相互ブレンド工程が、第一組成物中に架橋剤、共架橋剤、促進剤、活性剤、紫外線活性薬品、電子線活性薬品、着色剤、紫外線安定剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、加工助剤、離型剤、発泡剤、充填剤、繊維またはそれらの混合物をブレンドすることを含む、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程が、少なくとも1種の成分A、少なくとも1種の成分Bおよび少なくとも1種の成分Cを一緒に乾式混合して第一組成物を形成する、請求項1記載の方法。
- 第一組成物の溶融加工工程が、第一組成物を溶融混合するために押出機を使用することを含む、請求項24記載の方法。
- 相互ブレンド工程が:
少なくとも1種の成分Aおよび少なくとも1種の成分Bを一緒に乾式混合して第一混合物を生成させ;
第一混合物を溶融混合し;そして
第一混合物中に少なくとも1種の成分Cを乾式混合して第一組成物を形成する
ことを含む、請求項1記載の方法。 - 第一組成物の溶融加工工程が、第一組成物を溶融混合するために押出機を使用することを含む、請求項26記載の方法。
- 第一組成物の溶融加工工程がその組成物を2回以上溶融混合することを含む、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程で調製された第一組成物が、成分Aと成分Bとの合計重量に基づいて約1〜約99重量%の少なくとも1種の成分Aを含む、請求項1記載の方法。
- 相互ブレンド工程で調製された第一組成物が、成分Aと成分Bとの合計重量に基づいて約10〜約90重量%の少なくとも1種の成分Aを含む、請求項29記載の方法。
- 相互ブレンド工程で調製された第一組成物が、成分Aと成分Bとの合計重量に基づいて約20〜約80重量%の少なくとも1種の成分Aを含む、請求項30記載の方法。
- 相互ブレンド工程で調製された第一組成物が、成分Aと成分Bとの合計重量に基づいて約30〜約70重量%の少なくとも1種の成分Aを含む、請求項31記載の方法。
- 溶融加工工程が、少なくとも1種の成分A中におけるアニオン性官能基の約5%超を少なくとも1種の成分Cと反応させることを含む、請求項1記載の方法。
- 溶融加工工程が、少なくとも1種の成分A中における官能基の少なくとも約10〜約90%を少なくとも1種の成分Cと反応させることを含む、請求項33記載の方法。
- 溶融加工工程が、少なくとも1種の成分A中における官能基の少なくとも約10〜約80%を少なくとも1種の成分Cと反応させることを含む、請求項34記載の方法。
- 溶融加工工程が、少なくとも1種の成分A中における官能基の少なくとも約10〜約70%を少なくとも1種の成分Cと反応させることを含む、請求項35記載の方法。
- 請求項1記載の方法を用いて調製された重合体ブレンド組成物を含むスポーツ用品。
- スポーツ用品が、競技用シューズ、スキー、スキーブーツ、スノーボード、スケート、自転車、フットボール、ホッケーマスク、ホッケークラブ、サッカーボール、身体保護用品、保護アイウェア、ゴルフクラブまたはゴルフボールである、請求項37記載のスポーツ用品。
- 請求項1に記載の方法を用いて調製された重合体ブレンド組成物を含むゴルフボール。
- ゴルフボールがコアを含み、そのコアが重合体ブレンド組成物を含む、請求項39記載のゴルフボール。
- ゴルフボールがコアおよびそのコアを包んでいるカバーを含み、そのカバーが重合体ブレンド組成物を含む、請求項39記載のゴルフボール。
- ゴルフボールがコア、そのコアを包んでいるカバー、および上記のコアとカバーとの間に位置する中間層を含み、その中間層が重合体ブレンド組成物を含む、請求項39記載のゴルフボール。
- ゴルフボールがコアを含み、そのコアが内側コアおよびその内側コアを包んでいる1つまたは2つ以上の外側コアを含む、請求項39記載のゴルフボール。
- ボールが液体コアを含む、請求項39記載のゴルフボール。
- ボールがコアとカバーとの間に位置されているゴム糸の層を含む、請求項39記載のゴルフボール。
- 重合体ブレンド組成物が、構造中にグリシジル基、ヒドロキシル基、無水マレイン酸基またはカルボキシル基を有する共重合体または三元共重合体をさらに含む、請求項39記載のゴルフボール。
- 重合体ブレンドであって、次の:
少なくとも5重量%の少なくとも1つのタイプの官能基を含む単量体、オリゴマー、プレポリマーまたは重合体から成る少なくとも1種の成分A;
重量で少なくとも1種の成分Aのアニオン性官能基の重量百分率より少ないアニオン性官能基を含む単量体、オリゴマー、プレポリマーまたは重合体から成る少なくとも1種の成分B;および
金属カチオンから成る少なくとも1種の成分C
の反応生成物を含み、ここでその反応生成物は少なくとも1種の成分Bの存在下において少なくとも1種の成分Aの疑似架橋網状構造を含む
上記の重合体ブレンド。 - 反応生成物が、少なくとも1種の成分Bの相中に分散されている少なくとも1種の成分Aの疑似架橋網状構造を含む、請求項47記載の重合体ブレンド。
- 反応生成物が、少なくとも1種の成分Aの疑似架橋網状構造中に分散されている少なくとも1種の成分Bを含む、請求項47記載の重合体ブレンド。
- 反応生成物が、少なくとも1種の成分Aと少なくとも1種の成分Bとの半貫入網状構造を含む、請求項47記載の重合体ブレンド。
- 反応生成物が、少なくとも1種の成分Aと少なくとも1種の成分Bとの完全貫入網状構造を含む、請求項47記載の重合体ブレンド。
- 少なくとも1種の成分Aが、約5〜約50重量%の少なくとも1つのタイプのアニオン性官能基を含む、請求項47記載の重合体ブレンド。
- 成分Bが約25重量%未満のアニオン性官能基を含む、請求項47記載の重合体ブレンド。
- 成分Bが約20重量%未満のアニオン性官能基を含む、請求項53記載の重合体ブレンド。
- 成分Bが約10重量%未満のアニオン性官能基を含む、請求項54記載の重合体ブレンド。
- 成分Bがアニオン性官能基を含んでいない請求項55記載の重合体ブレンド。
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