JP2014521825A

JP2014521825A - 高シス−ポリブタジエンに分散した加工用ジアクリル酸亜鉛の改良

Info

Publication number: JP2014521825A
Application number: JP2014526037A
Authority: JP
Inventors: レオ・シー．・ゴス
Original assignee: ライン・ケミー・コーポレーション
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2014-08-28
Also published as: US20140235779A1; CN103732671A; WO2013025314A1; KR20140047713A; TW201313802A

Abstract

本発明は、ゴルフボール用ポリブタジエンにジアクリル酸亜鉛を分散した、埃を立てない均質な分散物が得られる方法及び製品を提供する。該分散物の製造には第一及び第二加工促進剤が使用され、分散物中に取り込まれる。第一加工促進剤としては、低分子量ポリエチレン、脂肪酸、及び脂肪酸の亜鉛塩がある。第二加工促進剤は金属酸化物であり、金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム及び酸化カルシウムがある。
【選択図】なし

Description

本発明は、分散物の製造及び分散物への取り込みに第一及び第二加工促進剤を使用する、ゴルフボール用ポリブタジエンにジアクリル酸亜鉛を分散した分散物及びその製造方法に関する。

米国特許第７１３５５１４号は、ゴルフボールメーカーが通常、使用しているポリブタジエンにジアクリル酸亜鉛を分散した分散物を提供している。この分散を行うため、加工促進剤が使用される。この特許の加工促進剤は、低分子量ポリエチレン、脂肪酸、脂肪酸の亜鉛塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる。

今回、前記特許に記載されるような第一加工促進剤に金属酸化物からなる第二加工促進剤を追加すると、ゴルフボールメーカーが通常、使用しているポリブタジエン分散物中のジアクリル酸亜鉛に対する更なる改良が達成できることが見出された。

従来、金属酸化物は一般に硬化系又は充填剤中に活性剤として使用されてきた。しかし、今回、ポリブタジエンへのジアクリル酸亜鉛分散物の製造に第二加工促進剤として金属酸化物を使用すると、意外にも製品の押出流動性（押出量）及びペレット化の品質の両方が向上する、例えば作製した分散物ではペレットサイズの均一性が向上することが見出された。

別途に述べていないとしても、ここで述べ引用した全ての特許、特許出願、特許文献、その他の文献は、それらの全体について説明したかのように、ここに十分に援用する。

本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、ｉ）ポリブタジエン約１２〜５０重量部（重量部は分散物の合計重量を基準とする。以下、同じ）、ｉｉ）ジアクリル酸亜鉛約５０〜８５重量部、ｉｉｉ）低分子量ポリエチレン、脂肪酸、脂肪酸の亜鉛塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第一加工促進剤約０．５〜５重量部、及びｉｖ）金属酸化物からなる第二加工促進剤約０．５〜５重量部の混合物を含むゴム分散組成物が広範に意図される。各成分の前記重量部は総計で１００重量部になるように選択することが理解される。

本発明の他の一実施形態には、（ａ）ｉ）ポリブタジエン約１２〜５０重量部（重量部は分散物の合計重量を基準とする。以下、同じ）、ｉｉ）ジアクリル酸亜鉛約５０〜８５重量部、ｉｉｉ）低分子量ポリエチレン、脂肪酸、脂肪酸の亜鉛塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第一加工促進剤約０．５〜５重量部、及びｉｖ）金属酸化物からなる第二加工促進剤約０．５〜５重量部を混合して、混合物を形成する工程、（ｂ）該混合物を押し出して、押出混合物を形成する工程、及び該押出混合物をペレット化又はスラブ化する工程を含むゴム分散物の製造方法がある。各成分の前記重量部は総計で１００重量部になるように選択することが理解される。

本発明の他の一実施形態では、前記分散物及び方法の金属酸化物は、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物である。本発明の他の一実施形態では、金属酸化物は酸化亜鉛である。

本発明を一層よく理解するため、他の更なる特徴及びその利点と併せて以下に説明する。

本発明はポリブタジエンにジアクリル酸亜鉛を分散した分散物及びその製造方法を提供する。一実施形態では、ゴルフボールメーカーが通常、使用している特別な高シス級の（high-cis grade）ポリブタジエン（シス−１，４形の含有量が高いポリブタジエン）である。好ましい高シスポリブタジエンはネオジミウム触媒したもので、シス−１，４の含有量が約９０％を超え、更に好ましくは約９６％を超える。しかし、多少の加工促進剤を用いて分子量差を補償すれば、いかなる等級のポリブタジエンも使用できる。各種ゴルフボールメーカーが受け入れる一例の等級のポリブタジエンは、LANXESS CorporationのBuna CB 1220、1221及びTaktene 221がある。

所望ならば、芯の特性を更に改良するため、ポリブタジエンは当該技術分野で知られている他のエラストマー、例えば天然ゴム、スチレンブタジエン、及び／又はイソプレンと混合してもよい。これらエラストマーの混合物を使用する場合、芯組成物中の他の成分の量は、通常、合計エラストマー混合物１００重量部を基準とする。

ジアクリル酸亜鉛はゴルフボール用に好ましい助剤である。これはＵＳＧＡテストで高い初速を有するゴルフボールを提供するからである。本発明のジアクリル酸亜鉛は各種等級の純度を持つことができる。通常の等級はＺＤＡを約９０％及びステアリン酸亜鉛を１０％含有する。これは現場で取り込むか、或いは後で添加する。好適な市販のジアクリル酸亜鉛はSartomer Companyから入手できる。

本発明に使用できる市販のジアクリル酸亜鉛等級の好ましい濃度は、ジアクリル酸亜鉛約８６〜９２重量％及び脂肪酸の亜鉛塩、好ましくはステアリン酸亜鉛、８〜１４重量％である。

本発明の第一及び第二加工促進剤の両者を組合わせ添加すると、形成された分散物の押出及びペレット化速度（rate）を向上すると共に、分離剤（separant）として機能し、ペレット製品の集結（massing）を完全に除去しないとしても、大幅に減少することができる。得られる埃の立たないペレット製品は、任意にスラブ状で供給できるが、ゴルフボール製造用のゴルフボール配合物に直接添加して使用することができる。

本発明の一実施形態の好ましい第一加工促進剤は、低分子量ポリエチレン（ＭＷ約８００〜２５００）、脂肪酸（好ましくは飽和脂肪酸）、脂肪酸の亜鉛塩及びそれらの組合わせである。オレイン酸及びオレイン酸の亜鉛塩もＺＤＡ分散物の製造に使用してもよい。

使用可能な第一加工促進剤の好ましい濃度は、前記分散物の合計重量に対し０．５〜５重量部である。
本発明の一実施形態の好ましい第二加工促進剤は、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム及びそれらの混合物のような金属酸化物である。
使用可能な第二加工促進剤の好ましい濃度は、前記分散物の合計重量に対し０．５〜５重量部である。

一実施形態において、本発明のＺＤＡ分散物は密閉式混合機中で製造される。まず混合機中にポリマー、例えばポリブタジエンゴム、の全量、任意に前のバッチから若干量の分散物、第一及び第二加工促進剤の全部、及びＺＤＡ粉末の全部を加える。混合したバッチは好ましくは混合機温度２００°Ｆ（９３℃）で排出する。得られたバッチの温度は、熱電対を用いて、通常、約２０°Ｆより高い。混合温度は、第一加工促進剤を溶融すると共に、任意に所望ならば低メルトバッグ（low-melt bags）を溶融し分散するのに十分高い温度と、臭気、望ましくない反応及び更には分解を減少させるのに十分低い温度との間で調整する。

ＺＤＡは塵埃爆発を引き起こす危険があるので、このような危険を減らすため、混合領域では、あらゆる適切な注意が払われる。混合操作に続いて、次に均質混合物を例えば押出機上で乾燥面カッターヘッド（dry-face-cutter-head）を用いてペレット化する。ペレットは自動秤量に好ましい形態であるが、スラブ形態も押出機上でスロットダイを用いて得られる。このような製品の製造に使用される混合及び成形（forming）方法は、当業者に知られているが、全成分を一度で混合する方法や予め混合した材料を含むことは、製品の全混合時間を短縮する方法への物質的な（material）改良である。

ここで本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はその詳細な実施形態に限定されないし、また他の種々の変化及び変形も本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、当業者により影響を受けることは理解すべきである。

米国特許第７１３５５１４号

Claims

ポリブタジエン約１２〜５０重量部（重量部は分散物の合計重量を基準とする。以下同じ）；ジアクリル酸亜鉛約５０〜８５重量部；低分子量ポリエチレン、脂肪酸、脂肪酸の亜鉛塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第一加工促進剤約０．５〜５重量部；及び金属酸化物からなる第二加工促進剤約０．５〜５重量部を分散物として含むゴム分散組成物。
前記金属酸化物が、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項１に記載の組成物。
前記金属酸化物が酸化亜鉛である請求項１に記載の組成物。
前記ポリブタジエンが、高シス−ポリブタジエン（high-cis-polybutadiene）である請求項１に記載の組成物。
前記分散物が、前記ポリブタジエンを１２〜２２重量部含む請求項１に記載の組成物。
前記分散物が、前記ポリブタジエンを１５〜１９重量部含む請求項１に記載の組成物。
前記分散物が、ジアクリル酸亜鉛を分散物の合計重量に対し７０〜８５重量部含む請求項１に記載の組成物。
前記分散物が、ジアクリル酸亜鉛を分散物の合計重量に対し７５〜８５重量部含む請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤が、分子量７５０〜２５００の低分子量ポリエチレンである請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤は、ポリマーオレフィンと、軟化点が約１１２℃のポリエチレンワックスとのブレンドであり、且つ全製品に対し０．５〜５．０重量％存在する請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤が、全製品に対し２．５〜３．５重量％存在する請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤は、軟化点が約８５℃の低分子量ポリエチレンである請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤は、密度が１．３３ｇ／ｃｃでＭＬ（１＋４）１００℃が３７の低分子量ポリエチレンである請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤が、大部分不飽和である脂肪酸の亜鉛塩を含む請求項１に記載の組成物。
前記第一加工促進剤は、密度が１．０８ｇ／ｃｃで軟化点が約１００℃である、大部分が不飽和の脂肪酸（複数）の亜鉛塩（複数）のブレンドである請求項１に記載の組成物。
前記脂肪酸がオレイン酸である請求項１に記載の組成物。
前記脂肪酸の亜鉛塩がオレイン酸の亜鉛塩である請求項１に記載の組成物。
ｉ）ポリブタジエン約１２〜５０重量部（重量部は分散物の合計重量を基準とする。以下、同じ）、
ｉｉ）ジアクリル酸亜鉛約５０〜８５重量部、
ｉｉｉ）低分子量ポリエチレン、脂肪酸、脂肪酸の亜鉛塩及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第一加工促進剤約０．５〜５重量部、及び
ｉｖ）金属酸化物からなる第二加工促進剤約０．５〜５重量部
を混合して、混合物を形成する工程、
該混合物を押し出して、押出混合物を形成する工程、及び
該押出混合物をペレット化又はスラブ化する工程
を含むゴム分散物の製造方法。
前記金属酸化物が、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム及びそれらの混合物よりなる群から選ばれる請求項１８に記載の方法。
前記金属酸化物が酸化亜鉛である請求項１８に記載の方法。
前記ポリブタジエンが、高シス?ポリブタジエンである請求項１８に記載の方法。
前記分散物が、前記ポリブタジエンを１２〜２２重量部含む請求項１８に記載の方法。
前記分散物が、前記ポリブタジエンを１５〜１９重量部含む請求項１８に記載の方法。
前記分散物が、ジアクリル酸亜鉛を分散物の合計重量に対し７０〜８５重量部含む請求項１８に記載の方法。
前記分散物が、ジアクリル酸亜鉛を分散物の合計重量に対し７５〜８５重量部含む請求項１８に記載の方法。
前記第一加工促進剤が、分子量７５０〜２５００の低分子量ポリエチレンである請求項１８に記載の方法。