特表 2024-540078 押出機システムおよびそのプロセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-31

(54)【発明の名称】押出機システムおよびそのプロセス

(51)【国際特許分類】

   B29C 48/505 20190101AFI20241024BHJP

   B29C 48/57 20190101ALI20241024BHJP

   B29C 48/285 20190101ALI20241024BHJP

   B29C 48/92 20190101ALI20241024BHJP

   B29C 48/95 20190101ALI20241024BHJP

   B29B 7/38 20060101ALI20241024BHJP

   B29B 7/72 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

B29C48/505

B29C48/57

B29C48/285

B29C48/92

B29C48/95

B29B7/38

B29B7/72

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525323

(86)(22)【出願日】2022-10-27

(85)【翻訳文提出日】2024-06-04

(86)【国際出願番号】 US2022047984

(87)【国際公開番号】W WO2023076448

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】63/273,520

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512225379

【氏名又は名称】セラニーズ・インターナショナル・コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100141265

【弁理士】

【氏名又は名称】小笠原 有紀

(72)【発明者】

【氏名】マッキューン，マラリー・ディー

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ジアニャ

(72)【発明者】

【氏名】デヤング，ロナルド

【テーマコード（参考）】

4F201

4F207

【Ｆターム（参考）】

4F201AA04

4F201AA09

4F201AA11

4F201AA37

4F201AA45

4F201AB07

4F201AB11

4F201AB16

4F201AL03

4F201AL20

4F201AR20

4F201BA01

4F201BC01

4F201BC02

4F201BD05

4F201BK02

4F201BK13

4F201BK40

4F201BK74

4F207AA04

4F207AA09

4F207AA11

4F207AA37

4F207AA45

4F207AB07

4F207AB11

4F207AB16

4F207AL03

4F207AL20

4F207AR20

4F207KA01

4F207KA17

4F207KE06

4F207KF01

4F207KF12

4F207KK12

4F207KM14

(57)【要約】

本開示は、押出機システム及びそのプロセスに関する。少なくとも１つの態様において動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）組成物を形成する方法は供給口を介して押出機に熱可塑性ポリマーを導入する工程を含む。弾性ポリマーは融解フィーダーに導入され弾性ポリマーを含む弾性ポリマー融解物が形成される。融解フィーダーは押出機に連結される。融解フィーダーからの弾性ポリマー融解物は押出機に導入される。熱可塑性ポリマー及び弾性ポリマー融解物は押出機に別々に供給される。押出機中の熱可塑性ポリマー及び弾性ポリマー融解物は複数の混合ゾーンを有する複数のインターメッシュスクリューを用いて混合される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）組成物を形成する方法であって、
熱可塑性ポリマーを供給口を介して押出機に導入する工程；
弾性ポリマーを融解フィーダーに導入し、該弾性ポリマーを含む弾性ポリマー融解物を形成する工程であって、該融解フィーダーは、該押出機に連結されている、工程；
該融解フィーダーからの該弾性ポリマー融解物を該押出機に導入する工程であって、該熱可塑性ポリマーおよび該弾性ポリマー融解物は、該押出機に別々にフィードされる、工程；および
該押出機中の該熱可塑性ポリマーおよび該弾性ポリマー融解物を、複数のインターメッシュスクリューを用いて混合する工程であって、該押出機は、複数の混合セクションを含む、工程
を含む、上記方法。

【請求項2】

前記複数の混合セクションが、少なくとも３つの混合セクションを含み、該混合セクションのうちの少なくとも１つは、少なくとも３つの混合セクションのうちの別の混合セクションと比べてより大きい混合強度を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

第２の混合セクションが、前記少なくとも３つの混合セクションのうちの、第２の混合セクションの上流の第１の混合セクションおよび第２の混合セクションの下流の第３の混合セクションのそれぞれの混合強度と比べて、より大きい混合強度を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記押出機の長さの最初の２分の１～４分の３に配置された混合セクションの混合強度が、前記押出機の他の長さに沿って配置された混合セクションの混合強度より大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマーの融解が、
前記複数の混合セクションのうちの第１のセクションを、約１０００秒^－１～約１８００秒^－１の動的混合強度で作動させること；
前記複数の混合セクションのうちの第２のセクションを、約１２００秒^－１～約２１００秒^－１の動的混合強度で作動させること；
前記複数の混合セクションのうちの第３のセクションを、約３１００秒^－１～約５６００秒^－１の動的混合強度で作動させること；および
前記複数の混合セクションのうちの第４のセクションを、約１，１００秒^－１～約１，９００秒^－１の動的混合強度で作動させること
によって実行され、前記第１、第２、第３および第４のセクションのそれぞれは、前記押出機の上流の末端から下流の末端へと互いに順に並んでいる、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記熱可塑性ポリマーおよび前記弾性ポリマー融解物の混合が、
前記複数の混合セクションのうちの第１のセクションを、約８０～約１６０の有効混合強度で作動させること；
前記複数の混合セクションのうちの第２のセクションを、約１１０～約１９０の有効混合強度で作動させること；
前記複数の混合セクションのうちの第３のセクションを、約２９０～約４５０の有効混合強度で作動させること；および
前記複数の混合セクションのうちの第４のセクションを、約９０～約１７０の有効混合強度で作動させること
によって実行され、前記第１、第２、第３および第４のセクションのそれぞれは、前記押出の上流の末端から下流の末端へと互いに順に並んでいる、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記熱可塑性ポリマーが、第１の位置で導入され、前記弾性ポリマー融解物が、第２の位置で導入され、前記第２の位置が、前記第１の位置の下流であり、前記第１および第２の位置がそれぞれ、前記押出機の長さの最初の１６分の１～４分の１に配置されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記押出機の第３の位置で、前記押出機に硬化剤を導入する工程をさらに含み、該第３の位置は、前記第１および第２の位置の下流に配置され、該第３の位置は、前記押出機の長さの最初の３分の１～３分の２に配置されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

硬化減速材およびフィラーを含む粉末ブレンドを前記供給口を介して前記押出機に導入する工程をさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記フィラーが、炭酸カルシウム、クレイ、シリカ、タルク、二酸化チタン、カーボンブラック、核剤、雲母、木粉、ナノスケールの無機フィラー、ナノスケールの有機フィラー、およびそれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記硬化減速材が、フェノール樹脂を含む、請求項９または１０に記載の方法。

【請求項12】

前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレンホモポリマー、プロピレンエチレンコポリマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記弾性ポリマーが、エチレンプロピレンジエンターポリマーを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記押出機に沿った１つまたはそれより多くの位置でプロセス油を注入する工程をさらに含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記プロセス油が、パラフィン系油であり、
前記プロセス油が、前記押出機に連結された１つまたはそれより多くの液体ポンプを介して注入され、
前記プロセス油が、前記押出機に導入された硬化剤の上流に、前記硬化剤の下流に、または前記硬化剤の上流および下流に注入される、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記融解フィーダーで前記弾性ポリマー融解物を形成することが、約９０℃～約１２０℃の温度で実行される、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

硬化減速材およびフィラーを含む粉末ブレンドを前記供給口に導入する工程をさらに含み、該粉末ブレンドは、ゴム１００部に対して約１部～約４部の量で導入される、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記硬化減速材が、ゴム１００部に対して約０．５部～約２．０部の量で前記供給口に導入される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記硬化減速材が、塩化第一スズ、酸化亜鉛、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記熱可塑性ポリマーが、ゴム１００部に対して約７部～約１００部の量で前記供給口に導入される、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

前記プロセス油が、ゴム１００部に対して約２５部～約４１部の量で導入される、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項22】

前記硬化剤が、ゴム１００部に対して約３部～約１０部の量で導入される、請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項23】

前記熱可塑性ポリマーおよび前記弾性ポリマー融解物から形成された押出し物を、前記押出機からツインスクリュー融解物ポンプに提供して、組成物を形成する工程、および該ツインスクリュー融解物ポンプから該組成物を取り出す工程をさらに含む、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

前記押出機中の前記熱可塑性ポリマーおよび前記弾性ポリマー融解物を混合する工程が、約６９０～約８３０の合計有効混合強度で実行される、請求項１～２３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項25】

前記押出機中の前記熱可塑性ポリマーおよび前記弾性ポリマー融解物を混合する工程が、約７，０００秒^－１～約１２，０００秒^－１の合計動的混合強度で実行される、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

前記押出機中の前記熱可塑性ポリマーおよび前記弾性ポリマー融解物を混合する工程が、約１６０℃～約３２０℃の平均押出温度で実行される、請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項27】

前記ＴＰＶ組成物が、約２５μｉｎ～約５０μｉｎの押出し表面粗さ（ＥＳＲ）を有する、請求項１～２６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項28】

前記ＴＰＶ組成物が、前記熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマーを前記押出機に同時に導入することによって作製された対照組成物と比べて約４０％またはそれ未満のヘッド圧力ドロップを有する、請求項１～２７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項29】

前記ＴＰＶ組成物が、３つのストリップの視覚的な観察を使用した場合、約２３個またはそれ未満の表面スポットを含む、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項30】

押出機システムであって、
第１の末端、第２の末端、および押出機に沿って配置された複数のポートを有する押出；
該押出機の第１の末端における、該複数のポートのうちの第１のポートに連結された供給口；
該第１のポートの下流における、該複数のポートのうちの第２のポートに連結された融解フィーダー；
該複数のポートのうちの第３のポートに連結された硬化剤源であって、該第３のポートは、該第２のポートの下流または上流に配置される、硬化剤源；および
該押出機の第２の末端に連結された融解物ポンプ
を含む、押出機システム。

【請求項31】

プロセス油ポンプが、前記第３のポートの上流または下流の、前記複数のポートのうちの第４のポートに連結される、請求項３０に記載の押出機システム。

【請求項32】

動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）組成物を形成する方法であって、
熱可塑性ポリマーを、第１の位置で、供給口を介して押出機に導入する工程；
弾性ポリマーを、融解フィーダーに導入し、該弾性ポリマーを含む弾性ポリマー融解物を形成する工程であって、該融解フィーダーは該押出機に連結されている、工程；
該融解フィーダーからの該弾性ポリマー融解物を、該第１の位置の下流の第２の位置で、該押出機に導入する工程；および
該押出機中の該熱可塑性ポリマーおよび該弾性ポリマー融解物を、複数のインターメッシュスクリューを用いて混合する工程
を含む、上記方法。

【請求項33】

前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレンホモポリマー、プロピレンエチレンコポリマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項３２に記載の方法。

【請求項34】

前記弾性ポリマーが、エチレンプロピレンジエンターポリマーを含む、請求項３２または３３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本発明の開示は、押出機システムおよびそのプロセスに関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]動的架橋型熱可塑性エラストマー（thermoplastic vulcanizate：ＴＰＶ）または動的加硫アロイ（dynamic vulanized alloy：ＤＶＡ）製品は、熱可塑性物質の相に封入された化学的に架橋されたゴムである。ＴＰＶは、典型的には、フェノール樹脂硬化触媒系の存在下で分配及び分散混合を組み合わせて、ポリプロピレン相中の小粒径のＥＰＤＭゴムの均一な分散を得ることによって生産される。

【0003】

[0003]自動車用機器の製造元や供給元は、ＥＰＤＭまたは他の熱硬化性化合物の代わりに、自動車用ウェザーシール（automotive weather seals）用としてＴＰＶ組成物をますます使用している。ＴＰＶ組成物の使用が増加した一部の理由としては、加工性とリサイクル可能性における利点が挙げられる。リップ（lip）は、ウェザーシール構造のうち弾性と反発性が高度に求められる部分である。例えば、リップは、例えば最大約９０℃の温度でガラスに触れてたわんだ際に、即座に縮んでその元の位置にもどるべきである。

【0004】

[0004]ＴＰＶ組成物は、弾性に加えて、硬度や引張強度などの他の機械特性の優れたバランスを有するべきである。さらに、ガラスランチャンネルのような押出用途には、エッジの裂け、表面スポット、および光学的な欠陥などの欠陥がないＴＰＶ組成物の優れた表面仕上げが求められる。劣った弾性特性は、融解状態でのＴＰＶ組成物の高い降伏応力に部分的に関連しており、結果として不良なフロー／融解の停滞が起こる。

【0005】

[0005]したがって、弾性特性と機械特性との組合せの優れたバランス、加えて、優れたフローおよび押出加工性を有するＴＰＶ組成物を開発する必要がある。

【0006】

[0006]情報開示陳述書（３７ＣＦＲ１．９７（ｈ））で引用された参考文献は、米国特許第７，６５５，７２８号；米国特許第１０，０７７，３４４号；米国特許第８，１５８，７２１号；米国特許第９，２９６／８８５号を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第７，６５５，７２８号

【特許文献2】米国特許第１０，０７７，３４４号

【特許文献3】米国特許第８，１５８，７２１号

【特許文献4】米国特許第９，２９６／８８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

[0007]本発明の開示は、押出機システムおよびそのプロセスに関する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

[0008]少なくとも１つの実施態様において、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）組成物を形成する方法は、熱可塑性ポリマーを供給口を介して押出機に導入する工程を含む。弾性ポリマーは、融解フィーダーに導入され、弾性ポリマーを含む弾性ポリマー融解物が形成される。融解フィーダーは、押出機に連結される。融解フィーダーからの弾性ポリマー融解物は、押出機に導入される。熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、押出機に別々にフィードされる。押出機中の熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、複数の混合ゾーンを有する複数のインターメッシュスクリューを用いて混合される。

【0010】

[0009]少なくとも１つの実施態様において、押出機システムは、第１の末端、第２の末端、および押出機に沿って配置された複数のポートを含む。押出機の第１の末端で、供給口は、複数のポートのうちの第１のポートに連結される。融解フィーダーは、第１のポートの下流の、複数のポートのうちの第２のポートに連結される。硬化剤源は、複数のポートのうちの第３のポートに連結され、第３のポートは、第２のポートの下流または上流に配置される。融解物ポンプは、押出機の第２の末端に連結される。

【0011】

[0010]少なくとも１つの実施態様において、方法は、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）組成物を形成することを含む。本方法は、第１の位置にある供給口を介して押出機に熱可塑性ポリマーを導入する工程を含む。弾性ポリマーは、融解フィーダーに導入され、弾性ポリマーを含む弾性ポリマー融解物が形成され、融解フィーダーは押出機に連結される。弾性ポリマー融解物は、第１の位置の下流の第２の位置で、融解フィーダーから押出機に導入される。熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、複数のインターメッシュスクリューを用いて押出機中で混合される。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[0011]本発明の開示は、押出機システム、および押出機システムを使用してＴＰＶ生成物を形成するプロセスに関する。

【0013】

[0012]ＴＰＶ生成物は、熱可塑性物質の相に封入された化学的に架橋されたゴムである。ＴＰＶは、樹脂硬化触媒系の存在下における分配及び分散混合の組合せ（a combination of distributive and dispersive mixing）を使用して生産される。

【0014】

[0013]弾性特性、フロー、および表面特性が強化されたＴＰＶ組成物は、本発明の開示の押出機システムで材料を処理すること、および本明細書で提供される方法を使用することにより得ることができることが見出された。表面特性の改善としては、押出し表面粗さ（extrusion surface roughness：ＥＳＲ）および表面スポットの改善が挙げられる。理論に縛られることはないが、表面特性の改善は、よく混合された生成物の転相の動力学を変化させる、本明細書に記載される押出機システムおよび方法によって生じる反応速度論による可能性があると考えられる。本明細書で提供されるシステムおよび方法は、非常に小さい加硫ゴム粒子、例えば直径約５ｎｍ以下の、例えば直径約３ｎｍ未満の加硫ゴム粒子の、強化された均一な分散を提供する。

【0015】

[0014]本発明の開示の目的のために、ポリマーがオレフィンを含むと述べられる場合、ポリマー中に存在するオレフィンは、それぞれオレフィンの重合した形態である。同様に、ポリマーという用語の使用は、ホモポリマーおよびコポリマーを包含することを意味し、コポリマーは、２つまたはそれより多くの化学的に別個の単量体を有するあらゆるポリマーを含む。

【0016】

[0015]この開示の目的のために、用語「ポリプロピレン」は、本明細書で使用される場合、単量体としてプロピレンを含有するポリマーを意味し、これは、ホモポリプロピレンまたはプロピレンとα－オレフィンコモノマーとのコポリマーであってもよい。

【0017】

[0016]この開示の目的のために、用語「ポリエチレン」は、本明細書で使用される場合、単量体としてエチレンを含有するポリマーを意味し、これは、ホモポリエチレンまたはエチレンとα－オレフィンコモノマーのコポリマーであってもよい。

【0018】

[0017]「組成物」は、本明細書で使用される場合、組成物の構成要素および／または構成要素の１つもしくはそれより多くの反応生成物を含み得る。

【0019】

ＴＰＶ組成物の作製方法
[0018]一部の実施態様において、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）組成物を形成する方法は、熱可塑性ポリマーを押出機に供給口を介して導入する工程を含む。弾性ポリマーは、押出機に連結された融解フィーダーに導入され、弾性ポリマー融解物が形成される。融解フィーダーからの弾性ポリマー融解物は、押出機に導入される。熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、押出機に別々にフィードされ、複数のインターメッシュスクリューを用いて、スクリュー／押出機の複数の混合ゾーン内で、押出機中で混合される。一部の実施態様において、熱可塑性ポリマーは、第１の位置で、供給口を介して押出機に導入される。融解フィーダーからの弾性ポリマー融解物は、第１の位置の下流の第２の位置で、押出機に導入される。押出機中の熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、複数のインターメッシュスクリューを用いて一緒に混合される。熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレンホモポリマー、プロピレンエチレンコポリマー、またはそれらの組合せであり得る。

【0020】

[0019]複数の混合セクションは、少なくとも３つの混合セクションを含む。混合セクションの少なくとも１つは、少なくとも３つの混合セクションの中の別の混合セクションと比べてより大きい混合強度を有する。一部の実施態様において、第２の混合セクションは、少なくとも３つの混合ゾーンのうちの第２の混合ゾーンの上流の第１の混合ゾーンおよび第２の混合ゾーンの下流の第３の混合ゾーンのそれぞれの混合強度と比べてより大きい混合強度を有する。一部の実施態様において、押出機の長さの最初の２分の１～４分の３に配置された混合ゾーンの混合強度は、押出機の他方の長さに沿って配置された混合ゾーンの混合強度より大きい。熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、約６９０～約８３０の合計有効混合強度で、押出機中で混合される。熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物は、約７，０００秒^－１～約１２，０００秒^－１の合計動的混合強度で、押出機中で混合される。混合中、平均押出温度は、約１６０℃～約３２０℃である。

【0021】

[0020]これらのまたは他の実施態様において、熱可塑性物質相内の熱可塑性ポリマーの量は、ゴム１００重量部に対して約５部～約３５０部であってもよく、例えば、約７部～約１００部、または約２０部～約１５０部、例えば約２５部～約１５０部、例えば約５０部～約１５０部、例えば約６０部～約１００部であってもよい（ゴム１００重量部あたりの部を「ｐｈｒ」（parts per hundred parts by weight of rubber）とする）。熱可塑性物質相は、ゴムとは別に、例えば押出機の第１の末端の近傍に配置された供給口から押出機に導入される。

【0022】

[0021]熱可塑性ポリマーは、押出機の第１の位置で導入され、弾性ポリマー融解物は、第２の位置で導入され、第２の位置は、第１の位置の下流であり、第１および第２の位置はそれぞれ、押出機の長さの最初の１６分の１～４分の１に配置されている。

【0023】

[0022]一部の実施態様において、フィラー（例えば炭酸カルシウム、クレイ、シリカ、タルク、二酸化チタン、核剤、雲母、木粉など、およびそれらのブレンド、加えて無機物質およびナノスケールの有機フィラー）は、約１００ｐｈｒまたはそれ未満の量でＴＰＶ組成物に添加されてもよい。一部の実施態様において、フィラーは、約１０ｐｈｒまたはそれ未満の量で、例えば約１ｐｈｒ～約４ｐｈｒ、例えば約１．５ｐｈｒ、または約２．０ｐｈｒの量で、粉末ブレンド中の反応減速材（例えば、硬化減速材）と共に押出機に導入される。一部の実施態様において、硬化減速材は、フェノール樹脂である。

【0024】

[0023]例えばクレイのような少量のフィラー（例えば、約１００ｐｈｒまたはそれ未満）は、粉末ブレンドとして、少量の硬化減速材を希釈したりフィードしたりするのに使用される。少量のフィラーを有する得られた生成物は、滑らかであり、エッジの裂けがないかもしくは実質的になく、ダイラインがないかもしくは実質的になく、および／または目に見える表面上のゲルがないかもしくは実質的にない表面を有する。

【0025】

[0024]粉末ブレンドは、押出機の第２の位置の上流に導入される。粉末ブレンドは、押出機の第１の位置に配置された供給口に導入することができる。一部の実施態様において、粉末ブレンドは、熱可塑性ポリマーと共に導入される。融解フィーダーなしで熱可塑性物質層およびゴムが一緒に導入される典型的なプロセスでは、プロセスを補助するのに有意な量のフィラーが必要である。押出機にゴムを導入する前にゴムを加熱し処理するための融解フィーダーを使用することにより、大量のフィラーの必要性がなくなり、製品品質が強化されることが見出されている。

【0026】

[0025]硬化促進剤、例えば硬化促進剤マスターバッチは、３ｐｈｒ未満の量、例えば約０．５ｐｈｒ～約２．０ｐｈｒの量で供給口に導入される。硬化促進剤は、塩化第一スズ、酸化亜鉛、またはそれらの組合せである。

【0027】

[0026]カーボンブラック材料は、第２の位置の上流の位置で押出機に導入される。カーボンブラックは、ゴムとは別に押出機に導入される。一部の実施態様において、カーボンブラック材料は、カーボンブラックマスターバッチであり、これは、供給口で押出機に導入される。カーボンブラックマスターバッチは、約５ｐｈｒ～約３０ｐｈｒで、例えば約１０ｐｈｒ～約２０ｐｈｒで導入される。カーボンブラックマスターバッチの量は、望ましい製品グレードによって決まる。

【0028】

[0027]一部の実施態様において、ＴＰＶ組成物は、硬化剤、例えばフェノール樹脂硬化剤を含む。フェノール樹脂硬化剤は、融解フィーダーの下流で押出機に導入される。硬化剤は、第２の位置の下流の第３の位置で（例えば、融解フィーダーの位置で）押出機に連結された液体ポンプを介して導入される。第３の位置は、押出機の長さの最初の３分の１～３分の２に配置される。硬化剤は、約３ｐｈｒ～約１０ｐｈｒの量で導入される。

【0029】

[0028]プロセス油は、１つまたはそれより多くの位置で、例えば硬化剤の上流で、硬化剤の下流で、融解フィーダーの下流で、供給口の下流で、またはそれらの組合せの位置で押出機に導入される。一部の実施態様において、プロセス油は、パラフィン系油である。プロセス油はまた、可塑剤または増量剤、例えば鉱油、合成油などの油、エステル可塑剤、またはそれらの組合せを指す場合もある。鉱油としては、芳香族系油、ナフテン系油、パラフィン系油、イソパラフィン系油、合成油、およびそれらの組合せを挙げることができる。一部の実施態様において、鉱油は、処理されていてもよいし、または未処理であってもよい。有用な鉱油は、ＳＵＮＰＡＲ（商標）（サンケミカル（Sun Chemicals））という商品名で得ることができる。他の油は、ＰＡＲＡＬＵＸ（商標）（シェブロン（Chevron））、およびＰＡＲＡＭＯＵＮＴ（商標）（シェブロン）、例えばＰａｒａｍｏｕｎｔ（商標）６００１Ｒ（シェブロンフィリップス（Chevron Phillips））という商品名で入手可能である。使用される可能性がある他の油としては、炭化水素油および可塑剤、例えば有機エステルおよび合成可塑剤が挙げられる。多くの添加剤オイルは、石油留分から誘導され、それらがパラフィン系、ナフテン系、または芳香族系油のクラスに分類されるかどうかに応じて、特定のＡＳＴＭ名称を有する。他のタイプの添加剤オイルとしては、アルファオレフィン系合成油、例えば液体ポリブチレンが挙げられる。石油ベースの油以外の添加剤オイルも使用でき、その例としては、コールタールやパインタールから得られた油、加えて、合成油、例えば、ポリオレフィン材料が挙げられる。油の例としては、ベースストックが挙げられる。

【0030】

[0029]プロセス油は、押出機の１つまたはそれより多くの位置の間で分割されて、約２５ｐｈｒ～約４１ｐｈｒの量で押出に導入される。

【0031】

[0030]押出物は、押出機からツインスクリュー融解物ポンプへの熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマー融解物から形成されて、組成物を形成する。組成物は、ツインスクリュー融解物ポンプから取り出され、自動車用製品、例えばウェザーシールなどの最終産物を形成するための供給材料として使用することができる。組成物は、試験のための特定の仕様に従って、試験用サンプルへと成形し、調整することができる。組成物（例えば、ＴＰＶ組成物）は、参照により本明細書に組み入れられるChemical Surface Treatments of Natural Rubber And EPDM Thermoplastic Elastomers: Effects on Friction and Adhesion、RUBBER CHEMISTRY AND TECHNOLOGY、67巻、4号(1994)に記載されるＥＳＲ手順に基づき測定される場合、約２５μｉｎ～約５０μｉｎの押出表面粗さ（ＥＳＲ）を有する。

【0032】

[0031]ウェザーシールは、ウェザーシール押出しライン、例えば、シングルまたはデュアルスクリュー設計およびミキサーを備えた２．５インチの３０：１押出機を使用して、ＴＰＶ組成物から形成することができる。本明細書に記載される押出機システムおよびプロセスを用いて形成されたＴＰＶ組成物は、熱可塑性ポリマーおよび弾性ポリマーを押出機に同時に導入することによって作製された対照組成物と比べて約４０％またはそれ未満のヘッド圧力ドロップを有する。「ヘッド圧力ドロップ」は、本明細書で使用される場合、異形押出試験中にダイの圧力が増加することを指す。圧力増加が低いほど、加工性がより優れていることを示す。モーターのアンペアは、対照組成物と比べて約１０％～約３０％であった。理論に縛られることはないが、低減されたヘッド圧力ドロップおよびアンペアは、本発明の開示のＴＰＶ組成物で使用されるフィラーの量の低減によると考えられる。したがって、本明細書に記載されるＴＰＶ組成物は、従来のＴＰＶ組成物と比べてより容易に最終産物に加工できると考えられる。

【0033】

[0032]ＴＰＶ組成物は、３つのストリップの視覚的な観察を使用して、約２３個またはそれ未満の表面スポットを有する。ストリップは、ＥＳＲ手順に従って調製される。約１５０リニアセンチメートルのストリップ表面を有するストリップのそれぞれが、目に見えるスポットに関して検査される。表面から突き出た視認可能なスポットが計数される。各ストリップのスポットの総数が計数され、約０．８０ｍｍ^２（０．００１インチ^２）またはそれより大きい面積を有するスポットの数が計数される。

【0034】

押出機システム
[0033]少なくとも１つの実施態様において、押出機システムは、第１の末端、第２の末端、および押出機に沿って配置された複数のポートを含む。供給口は、押出機の第１の末端における複数のポートのうち第１のポートに連結される。融解フィーダーは、第１のポートの下流の複数のポートのうちの第２のポートに連結される。硬化剤源は、複数のポートのうちの第３のポートに連結され、第３のポートは、第２のポートの下流または上流に配置される。融解物ポンプは、押出機の第２の末端に連結される。プロセス油ポンプは、第３のポートの上流または下流の複数のポートのうちの第４のポートに連結される。

【0035】

[0034]融解フィーダーは、押出機にポリマー（例えば、弾性ポリマー）融解物を提供するものであり、押出機に弾性ポリマー（例えば、ゴム）を導入する前に弾性ポリマーを顆粒化する必要性を低減するかまたはその必要性をなくす。ゴムを顆粒化するためのプロセスは、最終的な製品における顆粒化したゴムの再凝集を防止するために分配フィラー（partitioning filler）を導入することを含む。フィラーの使用は、本明細書に記載されるプロセスで低減される。特定には、クレイなどの少量のフィラーは、反応減速材と共に混合したり、少ない量の反応減速材を粉末ブレンドとしてフィードしたりするために使用してもよい。少量のフィラーを有する得られた生成物は、滑らかであり、エッジの裂けがないかまたは実質的になく、ダイラインがないかまたは実質的になく、および／または目に見える表面上のゲルがないかまたは実質的にない表面を有する。

【0036】

[0035]押出機の出口に配置された融解物ポンプ、例えばツインスクリュー融解物ポンプは、押出機で押出されるメインストリームへの潤滑剤のサイドストリームの逆流の発生を排除することが見出されている。

【0037】

[0036]押出機で使用されるスクリューは、インターメッシュスクリューや共回転スクリューである。

【0038】

[0037]本開示の押出機は、使用される加工パラメーターに応じて、あらゆる好適なポートの数、スクリューの数、バレルの数、バレル長さ、ソリッドバレルおよび組合せのバレルの配置を有し得る。１個またはそれより多くのスクリューはブロッキングスクリュー（blocking screw）であってもよい。ブロッキングスクリューは、押出機のある部分から押出機の別の部分への材料の交差を防止するように設計することができる。ブロッキングスクリューは、定位置であってもよいし、またはソリッドで回転していてもよい。

【0039】

[0038]押出機において１つのフローゾーンから次のフローゾーンへと押出し物を移行させることは、運搬ゾーンを出て混合ゾーンに入ること、または混合ゾーンを出て運搬ゾーンに入ることと定義される。

【0040】

[0039]スクリューの要素は、運搬要素、ニーダー、バックフロー要素、フロースプリッター、または制限的運搬要素（restrictive conveying element）のうちの１つとして分類することができる。一部の実施態様において、本開示のスクリューは、あらゆる好適な立体配置での、１つまたはそれより多くの運搬要素、１つまたはそれより多くのニーダー、１つまたはそれより多くのバックフロー要素、１つまたはそれより多くのフロースプリッター、１つまたはそれより多くの制限的運搬要素、またはそれらの組合せを含む。運搬要素は、様々なピッチを有するフルートを有するスクリューであり、混合バレル中で押出し物を前方へ移動させるように設計される。ニーダーは、押出し物のフローを制限する傾向があり、ニーダーは、徹底的な剪断、粒子サイズの低減、および発熱を提供する。バックフロー要素は、押出し物のフローを逆転させ、制限またはブロック要素として機能するようなフルートを備える。制限的運搬要素は、幅広なクレストを有する単一のフライト要素であってもよいし、またはスロット付きフライトを有するものであってもよく、それが前方へ運搬されるときに押出し物を混練する。制限的運搬要素は、スロットと共に低いピッチのフライトまたは高いピッチのフライトを有していてもよい。

【0041】

[0040]スクリュー要素は、商業的には、その設計において文字および数字の記号によって記載される。数字および文字の記号ならびにスクリュー要素は、センチュリー・エクストルーダー（Century Extruders）、ミシガン州トラバースシティーより入手可能である。

【0042】

[0041]ＳおよびＳＫは、いくつかの混合を行う運搬要素を指すが、主として押出機中の材料を融解フィーダーの末端から押出機末端に押すために使用される。ＳＫ要素は、通常の運搬要素より多くの自由体積を有する運搬要素であり、フローゾーン間の移行要素として使用される。ＳＧは、実質的な混合を提供しながら押出し材料を運搬する要素を指す。

【0043】

[0042]ＫＢは、混練要素を指す。ニーダーは、押出し材料を前方へ移動させる方向に大きな偏りがなく、押出機において上流から材料を埋める傾向がある。ニーダーは、あらゆる数のプレートを含んでいてもよく、プレートは、１つまたはそれより多くのポイントを有していてもよい。例えば、２つのポイントを有する混練プレートは、プレートの最大直径に対応する２つのポイントを有する全体的に平行四辺形の形状を有し、３つのポイントを有するプレートは、３つの同様の最大直径ポイントと、スクリューシャフトの直径に近い直径を有する３つの対応する平坦な領域とを有する。ニーダーと共にバックフローコンベヤーが使用される場合、ニーダー周辺のフローゾーンの充填が確実に行われ、充填によって引き起こされる圧力および剪断の増加は、押出し材料の温度を劇的に増加させる傾向がある。

【0044】

[0043]スクリュー要素記号における数字は、フルートのピッチ、要素の長さ、および要素におけるプレートの数を指す。追加の文字は、その方向である左（Ｌ）または右（Ｒ）およびそのタイプを指す。説明において、文字「Ｎ」は、要素が「ニュートラル」であり、どちらの方向でも運搬動作を提供しないことを意味する。

【0045】

[0044]例えば、Ｓ０６０Ｒ０３０は、右（Ｒ）に０６０ｍｍのフルートのピッチを有し、３０ｍｍの長さを有する運搬要素（Ｓ）を指す。同様に、ＫＢＳ４０５Ｒ０３０は、隣接するプレートの先端間に４５°の分離と、右への運搬バイアスを有する５つのプレートと、３０ｍｍの長さを有するニーダー（ＫＢＳ）を指す。Ｓ０４０ＲＬ０４０ ＩｇｅｌおよびＫＢＳ９０５Ｎ０３０は、押出しフローを２つまたはそれより多くのストリームにカットし、分割されたストリーム自体を左（Ｌ）および右（Ｒ）に戻すように方向付けるフロー分割要素である。これらのフロー分割要素は、内部および外部の押出し物ストリーム間で交差を引き起こす。Ｓ０３０Ｌ０１５は、左（Ｌ）に３０ｍｍのピッチ、および１５ｍｍの長さを有するバックフロー運搬要素を指す。Ｌ記号は、フルートのピッチ方向が、時にはバックフローと称される押出し材料を供給口に押し戻す傾向があることを記載する。

【0046】

[0045]バックフロー要素、ニーダーおよび他の非運搬または低運搬要素は、フィード材料の圧力および上流の運搬要素によって引き起こされる圧力が逆圧に打ち勝ち、押出し材料をそれぞれのフローゾーンに押し出すまで、その特定のフローゾーンにおいて圧力の構築を引き起こす。

【0047】

[0046]バックフロー要素は、使用される場合、フローまたは混合ゾーンの末端に置かれる。バックフロー要素は、障壁を作り出すため、それがフローゾーンの末端を画定するとみなされる。同様に、制限的運搬要素は、そのフローゾーンにおいて高い圧力を生じるため、圧力が前方の運搬要素に放出されるこのような要素の末端は、フローゾーンの末端とみなされる。

【0048】

[0047]各フローゾーンの機能は、その剪断速度、およびフローゾーンで行われる剪断の数によって定義することができる。ニーダーおよびフロースプリッターは、それが提供する混合に加えて、例えば、押出し物を融解させること、およびその温度を増加させることに使用され、多数の剪断が生じるように設計される。運搬要素は、いくつかの混合を提供するが、主として所定方向に押出し物を移動させるように設計されており、ニーダーほど多くの剪断を生じない。他の混合要素のほとんどは、それらの混合能力およびそれらの剪断能力の点で、ニーダーと運搬要素との間に存在する。

【0049】

[0048]米国特許第４，５９４，３９０号で例示されるように、剪断速度は、Ｃ×ＲＰＭ／先端クリアランスによって定義される（式中、「先端クリアランス」は、スクリューの先端と押出しチャンバーの壁（例えば、混合バレル）との間の距離であり、Ｃは、要素の円周である）。言い換えれば、剪断速度は、先端の回転数を先端クリアランスで割ったものである。それゆえに、剪断の数は、「剪断速度」×「特定のフローゾーンの長さ」であり、剪断速度は、特定のスクリュープロファイルの混合の攻撃性に直接関係する。本開示のプロセスにおいて、４００秒^-１またはそれより大きい剪断速度が効果的に使用できる。

【0050】

[0049]スクリューの先端と、隣接するインターメッシュスクリューの溝の底部との間で実質的な剪断が起こり、以前の計算はこの混合プロセスを完全に説明していないが、本開示の目的に関しては、特定のスクリュープロファイルの混合能力は、スクリューの「メッシュ」、および複数のインターメッシュスクリューの「インターメッシュ」に関して説明することができる。「メッシュ」は、本明細書で使用される場合、特定のスクリュー要素またはプロファイルの混合能力を指し、「インターメッシュ」は、複数のインターメッシュスクリューの混合能力を指す。

【0051】

[0050]特定のスクリュー要素によって生じた剪断の数は、その要素のプロファイルに依存し、スクリュー先端と混合バレルとの間で生じた剪断の数は、要素のプロファイルの固有の特性となり、スクリューのメッシュおよびインターメッシュの計算は、先行技術に記載される方法に比べてスクリュープロファイルの処理能力を決定するより満足のいく方法である。

【0052】

[0051]処理中、スクリューが特定のＲＰＭで回転している場合、インターメッシュの数／秒、または１秒当たりのインターメッシュは、押出し物において生じた混合の量の尺度として計算することができる。特定の押出し物の処理に通じる混合の量はさらに、材料のフィード速度、押出スクリューのＲＰＭ、材料の粘度比率および温度、それらの表面湿潤特性、粒子の表面張力、およびそれらのフロー特性に依存する。

【0053】

[0052]ＦＣＡは、スクリュー要素、バレル表面、およびコアの間に存在するｃｍ^２単位での自由断面積である。押出機への材料フィード速度は、ＦＣＡに基づき特定される。例えば、３０ｍｍのリング押出機において、製造元によって提供されるＦＣＡは、２６．２ｃｍ^２である。４００ＲＰＭおよび２００Ｋｇ／時間の速度では、材料フィード速度＝（２００Ｋｇ／時間）／（２６．２ｃｍ^２）＝７．６３Ｋｇ／（時間×ｃｍ^２）であり、１００ＲＰＭおよび５０Ｋｇ／時間では、材料フィード速度＝（５０Ｋｇ／時間）／（２６．２ｃｍ^２）＝１．９１Ｋｇ／（時間×ｃｍ^２）である。

【0054】

[0053]実際には、速度、スクリュー速度、バレル温度、および他のプロセス条件は、スケールアップのときに目標とする製品特性が得られるように最適化されることが多い。スケールアップにおいて品質が類似するように、異なるサイズの押出機で、スクリュー軸に沿って、類似の滞留時間、融解温度、硬化および混合プロファイルを維持することが重要であり得る。一部の実施態様において、押出しは、約２６℃（８０°Ｆ）～約３７１℃（７００°Ｆ）、例えば約６５℃（１５０°Ｆ）～約２０４℃（４００°Ｆ）、例えば約８２℃（１８０°Ｆ）～約１４８℃（３００°Ｆ）の押出温度（例えば、バレルの内部温度）で実行される。

【0055】

[0054]同じスクリュー速度でスケールアップする場合の速度は、公知の押出機の材料フィード速度に、望ましいまたは目標とする押出機のＦＣＡおよび目標とする公知の押出機の直径比率を掛けることによって計算することができる。これは、５０ｍｍのリング押出機の速度が、４００ＲＰＭでの３０ｍｍサイズの器具からのデータから計算される例でさらに例示される。速度_５０ｍｍ（ｋｇ／時間）＝（材料フィード速度（ｋｇ／（時間×ｃｍ^２）））_３０ｍｍ×ＦＣＡ_５０ｍｍ×（５０ｍｍ／３０ｍｍ）＝７．６３ｋｇ／（時間×ｃｍ^２）×７４．１ｃｍ^２×１．６７＝９４４ｋｇ／時間。

【0056】

[0055]プロセス中に押出機によって与えられた混合を定義する重要なパラメーターは、以下のように関連付けられる：混合の程度は、先端の数の係数（the No. of Tips factor）、ピッチ係数（Pitch factor）、長さ（Length）またはＬ／Ｄ係数（L/D factor）、制限係数（Restriction factor）、自由断面積（ＦＣＡ）、ＲＰＭ、および速度（Rate）の関数である。

【0057】

[0056]使用される材料に関係なく、特定のフローゾーンにおける１秒当たりのメッシュは、制限係数に、長さ係数を掛け、ピッチ係数を掛け、先端の数の係数を掛け、１秒当たりの回転数を掛けることによって見出すことができる。インターメッシュの数／秒は、押出しで使用されるスクリューの数によって得られた数を掛けることによって見出すことができる。

【0058】

[0057]本開示のスクリューは、４５０～１０２０のメッシュを有していてもよく、例えば５００～９００のメッシュ、例えば７００～８００のメッシュを有していてもよい。スクリューは、例えば約１１～約２０のメッシュのようにＬ／Ｄ当たり約１０～２３のメッシュを有していてもよく、例えばＬ／Ｄ当たり約１１～１６のメッシュを有していてもよく、Ｌ／Ｄ当たりのメッシュは、所与のスクリュー設計のメッシュをＬ／Ｄで割ることによって計算される。

【0059】

[0058]本開示の目的のために、フローゾーンまたは混合ゾーンはさらに、１つまたはそれより多くの混合要素のセットまたは１つまたはそれより多くの運搬要素のセットと定義することができる。各ゾーンのエンドポイントは、運搬要素から混合要素への移行またはその逆によって定義される。例えば、ＫＢ６０／３／３０とそれに続くＫ６０／３／３０は、１つのゾーンとなりうる。しかしながら、ＫＢ６０／３／３０とそれに続く４５／４５または他のあらゆる混合要素は、２つの異なるゾーン間の分離を意味する。したがって、全ての０．５Ｌ／Ｄの混合および運搬要素が使用される場合、理論上、１００Ｌ／Ｄのスクリューは、２００の混合ゾーンを有し得る。当業者であれば、より大きい直径の機械は、０．５Ｌ／Ｄ未満を有するスクリュー要素を使用できることを認識するであろう。

【0060】

[0059]特定のスクリュープロファイルの混合特性を定量化する目的で、プレートの数、剪断および接触面積（例えば制限的運搬要素は、より短いピッチおよびより高い滞留時間を有し、ゾーンにおける圧力は増加する）、およびそれらの機能（例えば逆流）、ならびにバレルまたは隣接するスクリュー要素との間の先端のラジアルクリアランスによって決定された混合係数に基づいて、制限係数をスクリュープロファイルで使用される要素のそれぞれに割り当てた。

【0061】

[0060]表１に、特定のスクリュー要素に割り当てられた制限係数を示す。

【0062】

【表1】

【0063】

[0061]ＳＦＬ、ＬＨＫＢ、およびＬＨＣＥ要素は、混合要素の後に設置される場合、より高い制限係数（それぞれ５５、６および５０）を有するとみなされ、運搬要素の後に設置される場合、より少ない制限作用を有するとみなされる（それぞれ２０、３および１５）。１つより多くの左手要素が別の左手要素の次に配置される場合、より高い制限係数が割り当てられる。

【0064】

[0062]特定のスクリュープロファイルの混合値を絶対的な観点で説明するには、スクリューをそのメッシュに関して説明することが適切であり、すなわち、回転速度、Ｌ／Ｄ、および使用されるスクリューの数から独立したスクリューの混合能を説明することが適切である。スクリュー設計のメッシュの数をそのＬ／Ｄで割ることによって、そのスクリュー設計のＬ／Ｄ当たりのメッシュの数の計算値を得ることができる。

【0065】

[0063]一部の実施態様において、Ｌ／Ｄ当たり最大２３のメッシュ、および最大１７０個の混合ゾーンで最大１００のＬ／Ｄを有するスクリューを使用することができる。一部の実施態様において、わずか３個の混合ゾーンおよびＬ／Ｄ当たり１０のメッシュを使用することができる。したがって、プロセスは、１５～１００のＬ／Ｄを有するスクリューを、３～１７０個の混合ゾーン、および３～１７のメッシュ（Ｌ／Ｄ当たり）と共に使用して実行することができる。一部の実施態様において、本開示のスクリューは、約４０～約５０のＬ／Ｄを有する。

【0066】

[0064]個々の要素のメッシュの計算は、メッシュ表（表３）に示される。表において、要素は、タイプ、ピッチ係数、長さ係数（Ｌ／Ｄで示される）、要素におけるフライト先端の数、制限係数、および有効な要素の強度によって記載される。制限係数の列は、メッシュにおける要素の混合能を示す。

【0067】

[0065]計算において、ピッチ係数＝スクリュー直径／ピッチ、例えば、３０ｍｍ／６０ｍｍ＝０．５である。これは、ＳＧ、ＳＫおよびＳ要素に適用されるが、ＫＢＳ、Ｉｇｅｌ、ＬＨ要素または混練ブロックには適用されない。長さ係数は、全ての要素に適用される。

【0068】

[0066]メッシュの表における要素もついての先端の数は、フライトの数×要素またはディスクの数であり、単一のフライトを有する要素またはディスクの場合、これは、１×１＝１である。ダブルフライト要素の場合、先端の数は、５枚のディスクのダブルフライトを有する混練ブロックの場合、２×５＝１０であり、ダブルフライトを有する５つのセグメント化Ｉｇｅｌの場合、２×５＝１０であり、６つのセグメント化ＳＧ要素の場合、２×６＝１２である。５枚のディスクを有するトリプルフライトを有する混練ブロックの場合、先端の数は、３×５＝１５である。これらの例に従うことによって、この計算は、３つより多くのフライトを有する運搬または混合要素に使用することができる。

【0069】

【表2】

【0070】

[0067]スクリュープロファイルにおける各要素の有効な要素の強度の合計は、上記のメッシュの表（表２）の最後の列で示される有効要素強度（the effective element intensity）である。スクリューの合計有効混合強度（the total effective mixing intensity of the screw）。一部の実施態様において、本開示のスクリューは、約１００ｒｐｍ（毎分回転数）～約５００ｒｐｍの速度で回転し、例えば約２００ｒｐｍ～約４００ｒｐｍ、例えば約２７５ｒｐｍ～約３７５ｒｐｍの速度で回転する。一部の実施態様において、本開示のスクリューは、約６００～約９００の合計有効混合強度で作動し、例えば約７００～約８００、例えば約７５０～約７８０のスクリューの合計有効混合強度で作動する。

【0071】

[0068]合計混合強度は、スクリュー設計における各要素の混合強度と有効要素強度の合計である。合計混合強度は、式１を使用して決定することができる。

【0072】

合計混合強度＝要素のピッチ係数×要素のＬ／Ｄ×要素のフライト先端の数×要素の制限係数 （式１）
[0069]最終的に、スクリュー設計の動的混合強度（dynamic mixing intensity）は、混合力の程度を示す主要な評価であり得る。例えば、押出しプロセスにおいて合計２つの回転スクリューが存在するため、動的混合強度は、混合強度を得て、それに秒^－１の単位のプロセスＲＰＭを掛け、２の因子を掛ける。動的混合強度は、式２を使用して決定することができる。

【0073】

動的混合強度＝メッシュの数×スクリュー速度×スクリューの数 （式２）
[0070]例えば、ツインスクリュー押出機がＴＰＶを３５０ｒｐｍで混合する非限定的な例のスクリューの場合、動的混合強度は、８，９０３秒^－１であり得る。一部の実施態様において、本開示のスクリューは、約６，０００秒^－１～約１０，５００秒^－１の動的混合強度で作動し、例えば約７，０００秒^－１～約９，５００秒^－１、例えば約８，０００秒^－１～約９，０００秒^－１の動的混合強度で作動する。

【0074】

[0071]スクリューの長さは、ほぼ等しい混合セクション、例えば４つの等しい四分位群（Quartile）を有するとみなすことができる。スクリュープロファイルの四分位群の３のセクションは、押出機のｒｐｍに関係なく混合強度の優勢な領域であることが表３に示される。

【0075】

[0072]スクリューの第１の四分位群は、スクリューの第１の末端の近傍に配置された四分位群であり、例えば、押出機の供給口の近傍に配置された四分位群である。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第１の四分位群は、約７００秒^－１～約１，８００秒^－１の動的混合強度で作動し、例えば約８００秒^－１～約１，６００秒^－１、または約１，０００秒^－１～約１，８００秒^－１の動的混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第２の四分位群は、約９００秒^－１～約２，１００秒^－１の動的混合強度で作動し、例えば約１，０００秒^－１～約１，９００秒^－１、または約１，２００秒^－１～約２，１００秒^－１の動的混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第３の四分位群は、約２，９００秒^－１～約５，８００秒^－１の動的混合強度で作動し、例えば約３，０００秒^－１～約５，０００秒^－１、または約３，１００秒^－１～約５，６００秒^－１の動的混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第４の四分位群は、約１，０００秒^－１～約２，０００秒^－１の動的混合強度で作動し、例えば約１，１００秒^－１～約１，９００秒^－１、例えば約１，１００秒^－１～約１，５００秒^－１、代替として約１，６００秒^－１～約１，９００秒^－１の動的混合強度で作動する。第１、第２、第３および第４のセクションのそれぞれ（例えば、四分位群）は、押出機の上流の末端から下流の末端へ互いに順に並んでいる。

【0076】

[0073]一部の実施態様において、本開示のスクリューは、約５００～約１，１００の合計有効混合強度で作動し、例えば約６００～約９００、例えば約７００～約８００の合計有効混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第１の四分位群は、約８０～約１６０の合計の有効混合強度で作動し、例えば約１００～約１４０、例えば約１１０～約１３０の合計有効混合強度で作動する。一部の実施態様において、本発明の開示のスクリューの第２の四分位は、約１００～約２００の合計の有効な混合強度で作動し、例えば約１１０～約１９０、例えば約１３０～約１７０の合計の有効な混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第３の四分位群は、約２８０～約４６０の合計有効混合強度で作動し、例えば約２９０～約４５０、例えば約２８０～約４４０の合計有効混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第４の四分位群は、約８０～約２００の合計有効混合強度で作動し、例えば約９０～約１７０、例えば約１００～約１６０の合計有効混合強度で作動する。一部の実施態様において、本開示のスクリューの第５の四分位群は、約１１０～約２００の合計有効混合強度で作動し、例えば約１３０～約１７０、例えば約１４５～約１５５の合計有効混合強度で作動する。一部の実施態様において、第３の四分位群で、実質的な量の硬化が起こる。

【0077】

【表3】

【0078】

[0074]ＺＭＥ、ＴＭＥ、ＳＭＥ、および伸長フロー要素などの混合要素は、それぞれ２０、１５、１０、および３５のメッシュを有する。示された計算は、あらゆる直径、Ｌ／Ｄ、フライトもしくはローブの数、またはディスクの数の要素に適用することができる。当業者であれば、特定の押出しで使用されるインターメッシュの数を決定するために、各々の計算を使用できるであろう。例えば、スクリューが３９６のメッシュを有し、６つのスクリューが３６０ＲＰＭで使用される場合、インターメッシュの数／秒は、３９６×６／秒×６＝１４，２５６と予なる。

【0079】

[0075]一部の実施態様において、約１５～約４０の混合ゾーンを有し、例えばその約６０％～７１％の約２５～約３５の混合ゾーンが運搬要素であり、約２０％～４０％が混合要素（ピッチを有するニーダー）であり、約２％～６％が制限的運搬要素であるスクリュープロファイル使用することができ、この場合、スクリューが５４３～８５０メッシュの混合能を有するスクリュープロファイルを使用することができる。スクリュープロファイルのＬ／Ｄ比率は、Ｌ／Ｄ３６～Ｌ／Ｄ６０であってもよい。

【0080】

[0076]一部の実施態様において、本開示のスクリューは、合計５００～８５０のメッシュを有する。

【0081】

[0077]本開示のプロセスの押出機における押出し物の滞留時間は、ダイからの押出し開始の後に押出機の供給口に色素を加え、押出しダイに色の変化が出現する時間を測定することによって、経験的に決定することができる。一部の実施態様において、滞留時間は、処理される材料に応じて１５～１８０秒であり得る。

【0082】

[0078]一部の実施態様において、組成物が加工されているときに組成物の温度および粘稠度を制御するために、加えて、押出し物の最終産物の特性を制御するために、プロセス油は、押出機に沿って１つの位置または複数の位置で添加される。

【0083】

[0079]一部の実施態様において、リング押出機の比エネルギーは、約０．１７～０．２８Ｋｗ／Ｋｇである。

【0084】

[0080]一部の実施態様において、押出機は、約１０キログラム／時間（ｋｇ／時間）～約６，０００ｋｇ／時間の出力容量で作動することができ、例えば約１０ｋｇ／時間～約３００ｋｇ／時間、代替として約３００ｋｇ／時間～約１，５００ｋｇ／時間、代替として約１，５００ｋｇ／時間～約３，０００ｋｇ／時間、代替として約３，０００ｋｇ／時間～約６，０００ｋｇ／時間の出力容量で作動することができる。

【0085】

融解フィーダー
[0081]本開示の融解フィーダー（melt feeder）は、あらゆる好適な融解フィーダーであってもよく、例えばオハイオ州アクロンのボンノット（Bonnot）社から商業的に入手可能な融解フィーダーであってもよい。弾性ポリマーを融解フィーダーに導入し、加熱して、弾性ポリマー融解物を形成することができる。融解フィーダーは、押出機に連結されて、押出機に弾性ポリマー融解物を導入する。ポリマー融解物は、軟化したフィード、融解したフィード、またはそれらの組合せを含み得る。

【0086】

[0082]融解フィーダーは、ギアボックスの第１の末端に連結されたモーターを含んでいてもよい。ギアボックスは、第２の末端で、ホッパーの第１の末端と連結される。ホッパーは、固体フィードを小さい粒子に磨砕するように構成された複数の歯を有する複数のグラインダーを含む。グラインダーは、モーターやギアボックスによって作動させることができる（例えば、回転させることができる）。ホッパーは、第２の末端で、オーガーバレルの第１の末端と連結される。複数の加熱ジャケットがオーガーバレルの周囲に配置され、各加熱ジャケットは、加熱ゾーンに対応し、ホッパーからの小さい粒子の制御された加熱を提供する。

【0087】

[0083]ホッパーにフィードされるフィードは、あらゆる好適なサイズであってもよい。例えば、フィードは、約３インチまたはそれ未満、例えば約２インチまたはそれ未満の平均サイズを有していてもよい。ホッパーから形成された小さい粒子は、約０．５インチまたはそれ未満、例えば約０．２５インチまたはそれ未満のサイズを有していてもよい。小さい粒子は、オーガーバレルの内部スペースに方向付けられる。スクリューは、オーガーバレル内に回転可能に配置される。使用中、スクリューの回転がホッパーからフィード／粒子／融解物を引き出し、フィード／粒子／融解物の加熱処理中にバレルを介してフィード／粒子／融解物を移動させる。

【0088】

[0084]スクリューの前端は、ギアボックスと連結される（例えば、それに接続される）。ギアボックスは、使用中にスクリューを回転させるように構成される。一部の実施態様において、スクリューは、約１インチ～約１０インチの幅を有し、例えば約２インチ～約６インチ、例えば約３インチ～約４インチの幅を有する。スクリューは、複数のフライトを含む。複数のフライトのフライト間の間隔は、変更が可能であり、例えば、フライトの間隔は、スクリューの前端の近くでより大きく、次いで、連続的に低減するか、またはスクリューの前部に沿ったどこかのポイントで低減する。

【0089】

[0085]加熱ジャケットは、フィード／粒子／融解物がスクリューの回転によってオーガーバレル内部に移動するときに、それらを加熱するように構成される。加熱ジャケットは、あらゆる好適なサイズまたは立体配置を有していてもよいし、またはあらゆる好適な数の加熱ジャケットが存在していてもよい。加熱ジャケットは、流体（例えば、加熱した油、水蒸気など）を加熱ジャケットを通って流動および／または循環させることによって加熱されてもよいし、および／または電気ヒーターであってもよい。一般的に、加熱ジャケットは、供給材料（例えば、ポリマー）を、約６０℃～約１８０℃、例えば約８０℃～約１２０℃の温度で加熱するように構成される。融解フィーダーの開始時または前部における供給材料の加熱は、フィード中に水分が存在する場合、それを蒸発させる。

【0090】

[0086]融解フィーダーは、フィーダーの末端で押出機と連結されており（例えば、押出機に接続されており）、押出機にポリマー融解物を提供し、例えば上述したようにポリマーの機能化を開始させることができる。一部の実施態様において、ポリマー融解物は、約４０ｋｇ／時間～約４，０００ｋｇ／時間、例えば約１，０００ｋｇ／時間～約３，０００ｋｇ／時間の速度で、押出機に提供される。

【0091】

[0087]一部の実施態様において、融解フィーダーは、押出機の第１の部分（例えば、長さの最初の８分の１～２分の１、例えば長さの４分の１）で、押出機（ポリマーを機能化するのに使用される）と連結される。例えば、融解フィーダーは、ポリマーを機能化するための押出機で使用されるスクリューのフローゾーンに対応する位置で、押出機と連結されていてもよい。用語「最初の」および「残りの」は、押出し物が押出機を通って流れる方向に関して使用される。

【0092】

融解物ポンプ
[0088]メルトポンプのような本開示の融解物ポンプは、あらゆる好適な融解物ポンプであってもよく、例えば、ツインスクリュー融解物ポンプ、例えばドイツのヘンシェル社（Henschel GmbH）から商業的に入手可能な融解物ポンプであってもよい。融解物ポンプは、第１の末端で、押出機の第２の末端と連結され、第２の末端で、押出しダイの第１の末端と連結される。

【0093】

[0089]融解物ポンプは、水平のスクリュー配置を有するマルチスクリュー押出機（例えば、ツインスクリュー押出機）であってもよく、この場合、フィードは、上／下の相対的配置でフィードされる／取り出される。融解物ポンプは、加熱カートリッジおよび水冷を使用した温度で作動するシリンダーハウジングを有していてもよい。融解物ポンプは、約６０ミリメートル（ｍｍ）～約２００ｍｍ、例えば約１００ｍｍ～約１４０ｍｍの直径を有する１つまたはそれより多くのスクリューを有していてもよい。使用中、スクリューは、約１５分^－１～約１６０分^－１の速度で回転させてもよく、例えば約５３分^－１～約１５０分^－１、代替として約３１分^－１～約９４分^－１、代替として約２３分^－１～約６９分^－１、代替として約１６分^－１～約４７分^－１の速度で回転させてもよい。スクリューは、約４キロワット（ｋＷ）～約１４０ｋＷ、例えば約４ｋＷ～約１２ｋＷ、代替として１１ｋＷ～約３６ｋＷ、代替として２３ｋＷ～約７０ｋＷ、代替として４５ｋＷ～約１４０ｋＷの出力で作動するモーターを使用して制御することができる。融解物ポンプは、約７００ニュートンメートル（Ｎｍ）～約２８，３００Ｎｍ、例えば約３，６００Ｎｍ～約９，８００Ｎｍの出力トルクで作動することができる。融解物ポンプは、約１０キログラム／時間（ｋｇ／時間）～約６，０００ｋｇ／時間の出力容量で作動することができ、例えば約１０ｋｇ／時間～約３００ｋｇ／時間、代替として約３００ｋｇ／時間～約１，５００ｋｇ／時間、代替として約１，５００ｋｇ／時間～約３，０００ｋｇ／時間、代替として約３，０００ｋｇ／時間～約６，０００ｋｇ／時間の出力容量で作動することができる。融解物ポンプは、約１００ｂａｒ～約５００ｂａｒ、例えば２００ｂａｒ～約３５０ｂａｒの圧力で作動することができる。

【0094】

[0090]融解物ポンプは、押出し物のタイプに応じて約３０ｒｐｍ～約３００ｒｐｍ、例えば約５０ｒｐｍ～約１５０ｒｐｍの回転速度でツインスクリューが回転するように設計することができる。選択された回転速度は、融解物が、脈動を著しく低減するかまたは脈動を起こすことなく運搬されるように選択できる。

【0095】

[0091]ギアは、圧縮機と、有利には電気的駆動装置との間に配置されていてもよく、それにより、ツインスクリューは同期的に駆動可能である。この同期のために、フライトの相互の幾何学的に正確なインターロックが可能である。それによってツインスクリューの１つのスクリューは、有利なことに、既知の例によるギア付きポンプの場合のように機械的に強制された連結によって移動するのではなく、直接駆動することから、高いエネルギー消費と必然的に伴う温度増加の既知の不利益を有する高い摩擦が回避される。これはまた、各スクリューが反対方向に回転するようにツインスクリューを作動させることも可能にする。ギアからの同期は、より優れた力分布を達成するために、駆動力を両方のツインスクリューに直接導入することもできるという点でさらに有利である。

【0096】

[0092]一例として、両方のツインスクリューのフライトは、最も狭い位置で残存するフライトギャップがギャップシールを形成するような方式で互いにかみ合っていてもよい。このギャップシールは、押出し物の逆流を防止し、強制フィードを増加させ、超過圧力の相殺としても作用する。強制フィードは高い圧力の構築を生じ、同時に、圧力の相殺は、より具体的には加工しようとする媒体にギャップシールが適合される場合、押出し物へのダメージを防ぐ。同じ利点がハウジングのギャップにも適用される場合がある。

【0097】

[0093]別の利点は、ツインスクリューは相対的に低い出力で駆動できる点であり、これにより、より小さい駆動モーターおよびより小さいエネルギー消費がもたらされる。

【0098】

[0094]さらに、押出し物が入れられる複数のチャンバーが、ハウジングとツインスクリューまたはそのフライトとの間に形成される。望ましい圧力が構築でき、ただし局所的に過剰な圧力を伴う例では圧力の相殺が起こるように、チャンバーは、ギャップシールおよび／またはハウジングのギャップに従って擬似的に閉鎖することができる。

【0099】

[0095]さらに、チャンバーは、フライトのピッチに沿って伸長する。したがってチャンバーの始点と末端は、２つのツインスクリューの交差部分に（例えば、２つのツインスクリューの軸によって定義される面内に）位置し、これは、押出し物が定義された場所を占有して別の媒体と混合されないという点で有利である。同時に、これは、穴の開いたディスク上での効率的な圧力の構築を可能にする。

【0100】

[0096]ハウジングのギャップは、フライトとケーシングとの間に形成することができ、ギャップは、フライトとその隣接する対向して回転するツインスクリューとの間に形成され、これが両方とも、隣接する後方のチャンバーへのギャップ（例えば、ギャップシール）を通る媒体の著しい逆流を起こすことなく媒体がそれぞれのチャンバーに実質的に保持されるようにギャップシールを形成する。これは、シールがチャンバー間で達成されるという点で有利であり、それにより、各チャンバーにおける高い圧力および穴の開いたディスクにおける約４００～約６００ｂａｒの圧力、ならびに約１００℃～約３００℃の温度が可能になる。

【0101】

[0097]ハウジングギャップおよび／またはギャップは、約０．０５ｍｍ～約２ｍｍの幅を有していてもよい。ギャップの幅、したがってギャップシールのサイズは、最終的に、加工しようとする媒体およびその添加物に依存する。

【0102】

[0098]ツインスクリューは、コア直径に対する外径の比率がおよそ２になるように設計される。融解物（押出し物）のタイプに応じて、約１．６～約２．４の範囲を有するＤａとＤｉとの比率も選択することができ、それによって、相対的に薄い、したがって費用効率が高い融解物ポンプを用いて、大きい送達体積が結果的に達成される。対向して回転するツインスクリューの長さ／直径の比率が約２～約５、例えば約３．５であると、容器は、穴の開いたディスク上で約２５０ｂａｒ～約６００ｂａｒの圧力および約１００℃～約３５０℃の温度を達成することができる。これは、融解物ポンプを低コストで製造し、省スペースで利用できるという点で有利である。

【0103】

[0099]２つの正確にインターメッシュするツインスクリューとそれに応じて設計されたフライトの協働によって、比較的迅速な圧力の構築が達成される。高い圧力が達成され、容器中の保持期間が比較的短いため、押出し物への熱的および機械的なダメージの可能性を低減することができる。

【0104】

ＴＰＶ組成物
[0100]一部の実施態様において、ＴＰＶ組成物は、弾性ポリマーと熱可塑性ポリオレフィンとを組み合わせた重量に基づいて、約５ｗｔ％～約９５ｗｔ％の弾性ポリマーの量、例えば約１０ｗｔ％～約９０ｗｔ％、例えば約２０ｗｔ％～約８５ｗｔ％、例えば約４５ｗｔ％～約８０ｗｔ％、例えば約６０ｗｔ％～約７５ｗｔ％の量の弾性ポリマーを含んでいてもよい。弾性ポリマーは、本明細書では「ゴム」としても言及され、これは動的加硫ゴム（dynamically-vulcanized rubber）であり、例えばエチレンベースのコポリマー、例えばエチレンプロピレンジエンターポリマーなどである。

【0105】

[0101]少なくとも１つの実施態様において、ＴＰＶ組成物におけるゴムの量は、ゴム相と熱可塑性物質相とを組み合わせた重量に基づいて、約５ｗｔ％～約９５ｗｔ％であってもよく、例えば約１０ｗｔ％～約９０ｗｔ％、例えば約２０ｗｔ％～約８５ｗｔ％、例えば約４５ｗｔ％～約８０ｗｔ％、例えば約６０ｗｔ％～約７５ｗｔ％であってもよく、熱可塑性物質相は、ゴム相と熱可塑性物質相とを組み合わせた重量に基づいて、約１．５ｗｔ％～約４５ｗｔ％、例えば約１０ｗｔ％～約４０ｗｔ％、例えば約１２ｗｔ％～約３０ｗｔ％の、熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリオレフィン、例えばプロピレンベースのポリマー、エチレンベースのポリマー、ブテン－１ベースのポリマー、またはそれらの組合せを含む。

【0106】

[0102]熱可塑性ポリマー、例えばポリプロピレンにおける、小粒径の弾性ポリマー、例えばＥＰＤＭゴムの均一な分散を提供するためのプロセスは、熱硬化性ゴムに類似した物理的特性を提供する封じ込められた（locked-in）形態をもたらす。特定には、本プロセスは、優れた引張強度および弾性を提供する。ＴＰＶは、自動車用ウェザーストリップなどの押出し部品の主成分であるため、ＴＰＶの最終用途の使用にとって、ＴＰＶの改善された加工性および押出し特性が鍵となる。プロセスを改善することは、加工性や表面外観などの要素をさらに強化する。

【0107】

ゴム相
[0103]ゴム相を形成するのに採用できるゴムとしては、フェノール樹脂またはヒドロシリル化硬化剤（例えば、シリコーンヒドリド）、助剤を含む過酸化物、シランのグラフト化、またはアジ化物による湿気硬化によって硬化または架橋することが可能なポリマーが挙げられる。ゴム相は、押出機にゴムを導入した後に架橋される。ゴム相は、連続的な熱可塑性物質相（これはマトリックスと称することもできる）内に分散できる加硫または硬化ゴムの細粒化した粒子の形態であってもよい。ゴムへの言及は、１種より多くのゴムの混合物を含み得る。ゴムの非限定的な例としては、オレフィン系エラストマーのターポリマー、およびそれらの混合物が挙げられる。一部の実施態様において、オレフィン系エラストマーのターポリマーとしては、エチレンベースのエラストマー、例えばエチレンベースのコポリマーゴムおよびエチレン－プロピレン－非共役ジエンゴムが挙げられる。

【0108】

エチレンベースのコポリマー
[0104]エチレンベースのコポリマーという用語は、エチレン、少なくとも１種の他のα－オレフィン単量体、および少なくとも１種のジエン単量体から重合されたゴム様のターポリマー（例えば、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマーまたはＥＰＤＭターポリマー）を指す。α－オレフィン単量体としては、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－デセン、またはそれらの組合せを挙げることができる。少なくとも１つの実施態様において、α－オレフィン単量体としては、プロピレン、１－ヘキセン、１－オクテンまたはそれらの組合せを挙げることができる。ジエン単量体としては、５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）；５－ビニル－２－ノルボルネン（ＶＮＢ）；ジビニルベンゼン；１，４－ヘキサジエン；５－メチレン－２－ノルボルネン；１，６－オクタジエン；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；１，３－シクロペンタジエン；１，４－シクロヘキサジエン；ジシクロペンタジエン；またはそれらの組合せを挙げることができる。エチレン、α－オレフィン単量体、およびジエン単量体から調製されたポリマーは、ターポリマーと称することもでき、または複数のα－オレフィン単量体またはジエンが使用される場合には、テトラポリマーと称する場合もある。エチレンベースのコポリマーの例は、エチレン－プロピレンコポリマーゴム（またはエチレン－プロピレンコポリマー）である。

【0109】

[0105]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、エチレンプロピレンゴムの総重量に基づいて、約１０ｗｔ％～約９９．９ｗｔ％（例えば約１０ｗｔ％～約９０ｗｔ％、例えば約１２ｗｔ％～約９０ｗｔ％、例えば約１５ｗｔ％～約９０ｗｔ％、例えば約２０ｗｔ％～約８０ｗｔ％、例えば約４０ｗｔ％～約７０ｗｔ％、例えば約５０ｗｔ％～約７０ｗｔ％、例えば約５５ｗｔ％～約６５ｗｔ％、例えば約６０ｗｔ％～約６５ｗｔ％）のエチレン由来の内容物を有していてもよい。一部の実施態様において、エチレン由来の内容物は、エチレンプロピレンゴムの総重量に基づいて、約４０ｗｔ％～約８５ｗｔ％、例えば約４０ｗｔ％～約８５ｗｔ％である。

【0110】

[0106]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、エチレンプロピレンゴムの総重量に基づいて、約０．１ｗｔ％～ａｂｏｕｔ～約１５ｗｔ％、例えば約０．１ｗｔ％～約５ｗｔ％、例えば約０．２ｗｔ％～約１０ｗｔ％、例えば約２ｗｔ％～約８ｗｔ％、または約４ｗｔ％～約１２ｗｔ％、例えば約４ｗｔ％～約９ｗｔ％）のジエン由来の内容物を有していてもよい。一部の実施態様において、ジエン由来の内容物は、エチレンプロピレンゴムの総重量に基づいて、約３ｗｔ％～約１５ｗｔ％であってもよい。

【0111】

[0107]一部の実施態様において、ジエン単量体が５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）および／または５－ビニル－２－ノルボルネン（ＶＮＢ）を含む場合、エチレンベースのコポリマーは、エチレンプロピレンゴムの総重量に基づいて、少なくとも約０．１ｗｔ％（例えば少なくとも約１ｗｔ％、例えば少なくとも約３ｗｔ％、例えば少なくとも約４ｗｔ％、例えば少なくとも約５ｗｔ％）のジエン単量体を含んでいてもよい。これらのおよび他の実施態様において、ジエンがＥＮＢまたはＶＮＢを含む場合、エチレンベースのコポリマーは、エチレンプロピレンゴムの総重量に基づいて、約１ｗｔ％～約１５ｗｔ％（例えば・などのｆｒｏｍから約３ｗｔ％～約１５ｗｔ％、例えば約４ｗｔ％～約１２ｗｔ％、例えば約５ｗｔ％～約１２ｗｔ％、例えば約７ｗｔ％～約１１ｗｔ％）のジエン単量体を含んでいてもよい。

【0112】

[0108]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約０ｐｈｒ（ゴム１００重量部に対する部）～約２００ｐｈｒ、例えば約０ｐｈｒ～約１００ｐｈｒ、例えば７５ｐｈｒおよび１００ｐｈｒである量の油を有していてもよい。

【0113】

[0109]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、α－オレフィン由来の内容物（例えば、Ｃ_２～Ｃ_４０、例えばＣ_３～Ｃ_２０、例えばＣ_３～Ｃ_１０オレフィン、例えばプロピレン）を含むエチレンプロピレンゴムのバランスを有していてもよい。

【0114】

[0110]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約１００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い（例えば約２００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い、例えば約４００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い、例えば約６００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い）重量平均分子量（Ｍｗ）を有していてもよい。これらのまたは他の実施態様において、Ｍｗは、約１，２００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満（例えば約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満、例えば約９００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満、例えば約８００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満、例えば約４００，０００ｇ／ｍｏｌ～約７００，０００ｇ／ｍｏｌ）であってもよい。これらのまたは他の実施態様において、Ｍｗは、約４００，０００ｇ／ｍｏｌおよび約３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ（例えば約４００，０００ｇ／ｍｏｌ～約２，０００，０００、例えば約４００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，５００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約４００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌまたは約６００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，２００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約６００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ）であってもよい。

【0115】

[0111]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約２０，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い（例えば約６０，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い、例えば約１００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い、例えば約１５０，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれより高い）数平均分子量（Ｍｎ）を有していてもよい。これらのまたは他の実施態様において、Ｍｎは、約５００，０００ｇ／ｍｏｌ未満（例えば約４００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満、例えば約３００，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満、例えば約２５０，０００ｇ／ｍｏｌまたはそれ未満）であってもよい。

【0116】

[0112]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ～約７，０００，０００ｇ／ｍｏｌ（例えば約５０，０００ｇ／ｍｏｌ～約３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約１００，０００ｇ／ｍｏｌ～約２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約２００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，５００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約２００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約２００，０００ｇ／ｍｏｌ～約５００，０００ｇ／ｍｏｌ）のＺ平均分子量（Ｍｚ）を有していてもよい。

【0117】

[0113]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約１～約１５（例えば約１～約１０、例えば約１～約５、例えば約１～約４、例えば約２～約４または約１～約３、例えば約１．８～約３、または約１～約２、または約１～約２．５）の多分散指数（Ｍｗ／Ｍｎ；ＰＤＩ）を有していてもよい。

【0118】

[0114]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１６４６に従って、約１０ＭＵ～約５００ＭＵまたは約５０ＭＵ～約４５０ＭＵの乾燥ムーニー粘度（dry Mooney viscosity）（１２５℃におけるＭＬ_{（１＋４）}）を有していてもよい。これらのまたは他の実施態様において、ムーニー粘度は、約５０またはそれより大きい、例えば約２５０ＭＵまたはそれより大きい、例えば約３５０ＭＵまたはそれより大きい。

【0119】

[0115]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、０．７またはそれより大きいｇ’_ｖｉｓを有していてもよい（例えば約０．７５またはそれより大きい、例えば約０．８またはそれより大きい、０．８５またはそれより大きい、例えば０．９またはそれより大きい、例えば０．９５またはそれより大きい、例えば約０．９６、約０．９７、約０．９８、約０．９９、または約１）。

【0120】

[0116]一部の実施態様において、エチレンプロピレンゴムは、ＡＳＴＭ Ｅ１３５６に従って、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される場合、約－２０℃またはそれ未満（例えば約－３０℃またはそれ未満、例えば約－５０℃またはそれ未満）のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）を有していてもよい。一部の実施態様において、Ｔ_ｇは、約－２０℃～約－６０℃である。

【0121】

[0117]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約１０未満、例えば約５未満、例えば約－１～約５の大振幅振動剪断（ＬＡＯＳ）分枝指標を有していてもよい。少なくとも１つの実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約３未満のＬＡＯＳ分枝指標を有していてもよい。

【0122】

[0118]一部の実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、約２．５またはそれより低い、例えば約２．０またはそれより低いＬＣＢ指標（１２５℃で）を有していてもよい。

【0123】

[0119]少なくとも１つの実施態様において、エチレンベースのコポリマーは、小振幅振動剪断（ＳＡＯＳ）から約３０度～８０度のΔδ、例えば約３２°またはそれより大きい、例えば約３５°またはそれより大きいΔδを有していてもよい。Δδは、０．１および１２８ラジアン／秒の周波数での位相角（δ）の差であり、これは例えば、１２５℃での周波数掃引から導き出され、すなわち、この場合、Δδ（１２５℃）＝δ（０．１ラジアン／秒）-δ（１２８ラジアン／秒）である。

【0124】

[0120]エチレンベースのコポリマーは、様々な技術を使用することによって製造または合成することができる。例えば、これらのターポリマーは、バナジウム触媒を含むチーグラー・ナッタ系などの様々な触媒系を採用し、溶液、スラリー、または気相などの様々な相で行われる、溶液重合、スラリー重合もしくは気相重合技術またはそれらの組合せを採用することによって合成することができる。例示的な触媒としては、ＩＶ～ＶＩ族メタロセンを含む拘束幾何触媒を含むシングルサイト触媒が挙げられる。一部の実施態様において、ＥＰＤＭは、スラリー法、特に米国特許第５，７８３，６４５号に開示されたようなバナジウム化合物を含むスラリー法を使用する従来のチーグラー・ナッタ触媒を介して、加えて、同様に米国特許第５，７５６，４１６号に開示されたメタロセン触媒を介して生産することができる。ブルックハート（Brookhart）触媒系などの他の触媒系も採用することができる。任意選択で、このようなＥＰＤＭは、溶液プロセスで上記の触媒系を使用して調製することができる。

【0125】

[0121]一部の実施態様において、ゴムは、高度に硬化されていてもよい。一部の実施態様において、ゴムは、有利には、部分的または十分に（完全に）硬化されている。硬化の程度は、抽出剤としてシクロヘキサンまたは沸騰キシレンを使用することによってＴＰＶ組成物から抽出可能なゴムの量を決定することによって測定することができる。この方法は、米国特許実務の目的のために参照により本明細書に組み入れられる米国特許第４，３１１，６２８号に開示されている。一部の実施態様において、ゴムは、米国特許実務の目的のために参照により本明細書に組み入れられる米国特許第５，１００，９４７号および５，１５７，０８１号に記載されたように、２３℃でシクロヘキサンによって抽出可能な量が、約５．９ｗｔ％以下、例えば約５ｗｔ％以下、例えば約４ｗｔ％以下、例えば約３ｗｔ％以下である硬化の程度を有する。これらのまたは他の実施態様において、ゴムは、ゴムの重量に基づき、約９４ｗｔ％より多く、例えば約９５ｗｔ％より多く、例えば約９６ｗｔ％より多く、例えば約９７ｗｔ％より多くが、２３℃でシクロヘキサン中に不溶性である程度に硬化される。その代わりに、一部の実施態様において、ゴムは、架橋密度が、少なくとも４×１０^-５モル／ミリリットルのゴム、例えば少なくとも７×１０^-５モル／ミリリットルのゴム、例えば少なくとも１０×１０^-５モル／ミリリットルのゴムになるような硬化の程度を有する。またEllulらによる「Crosslink Densities and Phase Morphologies in Dynamically Vulcanized TPEs」、RUBBER CHEMISTRY AND TECHNOLOGY、68巻、573～584頁(1995)も参照されたい。

【0126】

[0122]ゴムは部分的にまたは完全に硬化され得るという事実にもかかわらず、この開示のＴＰＶ組成物は、物品を形成するための押出し、射出成形、吹込成形、および／または圧縮成形などの従来のプラスチック処理技術によって加工および再加工することができる。これらの熱可塑性エラストマー内のゴムは、連続的な熱可塑性物質相内の加硫または硬化ゴムの細粒化され十分分散された粒子の形態であってもよい。一部の実施態様において、共連続的な形態または相反転が達成されてもよい。熱可塑性媒体内で硬化ゴムが細粒化され十分分散された粒子の形態である実施態様において、ゴム粒子は、約５０μｍまたはそれ未満（例えば約３０μｍまたはそれ未満、例えば約１０μｍまたはそれ未満、例えば約５μｍまたはそれ未満、例えば約１μｍまたはそれ未満）の平均直径を有していてもよい。一部の実施態様において、粒子の少なくとも約５０％、例えば約６０％、例えば約７５％が、約５μｍまたはそれ未満、例えば約２μｍまたはそれ未満、例えば約１μｍまたはそれ未満の平均直径を有する。

【0127】

[0123]一部のターポリマーのエラストマーは、Ｖｉｓｔａｌｏｎ（商標）（エクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Co.）；テキサス州ヒューストン）、Ｋｅｌｔａｎ（商標）（アランセオ・パフォーマンス・エラストマーズ（Arlanxeo Performance Elastomers）；テキサス州オレンジ）、Ｎｏｒｄｅｌ（商標）ＩＰ（ダウ（Dow））、ＮＯＲＤＥＬ ＭＧ（商標）（ダウ）、Ｒｏｙａｌｅｎｅ（商標）（ライオン・エラストマーズ（Lion Elastomers））、およびＳｕｐｒｅｎｅ（商標）（ＳＫグローバルケミカル（SK Global Chemical））という商品名で商業的に入手可能である。具体的な例としては、Ｖｉｓｔａｌｏｎ（商標）３６６６、ＥＸＰ－Ｖｉｓｔａｌｏｎ（ＷＯ２０１７１２７１８４Ａ１に従って製造された）、Ｋｅｌｔａｎ（商標）５４６９Ｑ、Ｋｅｌｔａｎ（商標）４９６９Ｑ、Ｋｅｌｔａｎ（商標）５４６９Ｃ、Ｋｅｌｔａｎ（商標）４８６９Ｃ、Ｒｏｙａｌｅｎｅ（商標）６９４、Ｒｏｙａｌｅｎｅ（商標）６７７、Ｓｕｐｒｅｎｅ（商標）５１２Ｆ、Ｎｏｒｄｅｌ（商標）６５５５、Ｋｅｌｔａｎ５４６７Ｃ、およびＮｏｒｄｅｌ（商標）４５５５ＯＥが挙げられる。

【0128】

[0124]一部の実施態様において、エチレンプロピレンゴムは、エチレンプロピレンゴム１００ｐｈｒに基づき、約５０ｐｈｒ～約２００ｐｈｒのプロセス油、例えば約７５ｐｈｒ～約１２０ｐｈｒのプロセス油で油展された形態で得ることができる。

【0129】

熱可塑性物質層
[0125]一部の実施態様において、ＴＰＶ組成物の熱可塑性物質層は、その融解温度より高い温度で流動することができるポリマーを含む。一部の実施態様において、熱可塑性物質層の主成分は、少なくとも１種の熱可塑性ポリオレフィン、例えばポリプロピレン（例えばホモポリマー、ランダムコポリマー、もしくはインパクトコポリマー、またはそれらの組合せ）、エチレンベースのポリマー（例えば、ポリエチレン）、またはブテンベースのポリマー（例えば、ポリブテン）を含む。一部の実施態様において、熱可塑性物質層はまた、少量の成分として、少なくとも１種の熱可塑性ポリオレフィン、例えばエチレンベースのポリマー（例えば、ポリエチレン）、プロピレンベースのポリマー（例えば、ポリプロピレン）、またはブテンベースのポリマー（例えば、ポリブテン）を含んでいてもよい。

【0130】

１．プロピレンベースのポリマー
[0126]プロピレンベースのポリマーとしては、固体のものが挙げられ、一般的に、主としてプロピレンの重合から得られた単位を含む高分子量のプラスチック樹脂が挙げられる。一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーの単位の、少なくとも７５％、他の実施態様において少なくとも９０％、他の実施態様において少なくとも９５％、他の実施態様において少なくとも９７％が、プロピレンの重合から得られたものである。一部の実施態様において、これらのポリマーは、プロピレンのホモポリマーを含む。ホモポリマーポリプロピレンは、直鎖状の鎖および／または長鎖の分岐を有する鎖を含んでいてもよい。

【0131】

[0127]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーはまた、エチレンおよび／またはα－オレフィンの重合から得られた単位、例えば、１－ブテン、１－ヘキセン、１－オクテン、２－メチル－１－プロペン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、５－メチル－１－ヘキセン、およびそれらの混合物も含む。具体的には、プロピレンと、エチレンもしくは上述されるより高次のα－オレフィン、またはＣ_１０～Ｃ_２０オレフィンとのリアクター、インパクト、およびランダムコポリマーが含まれる。

【0132】

[0128]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、半結晶性ポリマーを含む。一部の実施態様において、これらのポリマーは、少なくとも２５ｗｔ％またはそれより大きい結晶性（例えば約５５ｗｔ％またはそれより大きい、例えば約６５ｗｔ％またはそれより大きい、例えば約７０ｗｔ％またはそれより大きい結晶性）によって特徴付けることができる。結晶性は、サンプルの融解熱（Ｈｆ）を１００％の結晶性ポリマーの融解熱で割ることによって決定することができ、これは、ポリプロピレンの場合、２０９ジュール／グラムと仮定される。

【0133】

[0129]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、約５２．３Ｊ／ｇまたはそれより大きいＨｆ（例えば約１００Ｊ／ｇまたはそれより大きい、例えば約１２５Ｊ／ｇまたはそれより大きい、例えば約１４０Ｊ／ｇまたはそれより大きいＨｆ）を有していてもよい。

【0134】

[0130]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、ポリスチレン標準を用いたＧＰＣによって測定される場合、約５０，０００ｇ／ｍｏｌ～約２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ（例えば約１００，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば約１００，０００ｇ／ｍｏｌ～約６００，０００ｇ／ｍｏｌまたは約４００，０００ｇ／ｍｏｌ～約８００，０００ｇ／ｍｏｌ）の重量平均分子量（Ｍｗ）を有していてもよい。

【0135】

[0131]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、ポリスチレン標準を用いたＧＰＣによって測定される場合、約２５，０００ｇ／ｍｏｌ～約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ（例えば約５０，０００ｇ／ｍｏｌ～約３００，０００ｇ／ｍｏｌ）の数平均分子量（Ｍｎ）を有していてもよい。

【0136】

[0132]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、約１またはそれ未満（例えば０．９またはそれ未満、例えば０．８またはそれ未満、例えば０．６またはそれ未満、例えば０．５またはそれ未満）のｇ’_ｖｉｓを有していてもよい。一部の実施態様において、ポリプロピレンは、約０．９０より大きい、例えば約０．９７より大きいｇ’_ｖｉｓを有していてもよい。一部の実施態様において、ポリプロピレンは、約０．７～約０．８８のｇ’_ｖｉｓを有する。

【0137】

[0133]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、約０．１ｇ／１０分またはそれより大きい（例えば約０．２ｇ／１０分またはそれより大きい、例えば約０．２ｇ／１０分またはそれより大きい）のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃での２．１６ｋｇ重量）を有していてもよい。その代わりに、ＭＦＲは、約０．１ｇ／１０分～約５０ｇ／１０分、例えば約０．５ｇ／１０分～約５ｇ／１０分、例えば約０．５ｇ／１０分～約３ｇ／１０分であってもよい。

【0138】

[0134]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、約１１０℃～約１７０℃（例えば約１４０℃～約１６８℃、例えば約１６０℃～約１６５℃）の融解温度（Ｔ_ｍ）を有していてもよい。

【0139】

[0135]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、約－５０℃～約１０℃（例えば約－３０℃～約５℃、例えば約－２０℃～約２℃）のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）を有していてもよい。

【0140】

[0136]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、約７５℃またはそれより高い（例えば約９５℃またはそれより高い、例えば約１００℃またはそれより高い、例えば約１０５℃またはそれより高い（例えば約１０５℃～約１３０℃）結晶化温度（Ｔ_ｃ）を有する。

【0141】

[0137]一部の実施態様において、プロピレンベースのポリマーは、高結晶性アイソタクチックまたはシンジオタクチックポリプロピレンのホモポリマーを含んでいてもよい。このポリプロピレンは、約０．８９～約０．９１ｇ／ｍｌの密度を有していてもよく、大部分がアイソタクチックなポリプロピレンは、約０．９０～約０．９１ｇ／ｍｌの密度を有する。また、わずかなメルトフローレートを有する高分子量および超高分子量ポリプロピレンも採用することができる。一部の実施態様において、ポリプロピレン樹脂は、約１０ｄｇ／分またはそれ未満（例えば約１．０ｄｇ／分またはそれ未満、例えば約０．５ｄｇ／分またはそれ未満）であるＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８；２３０℃での２．１６ｋｇ）によって特徴付けることができる。

【0142】

[0138]一部の実施態様において、ポリプロピレンとしては、ホモポリマー、ランダムコポリマー、またはインパクトコポリマーポリプロピレンまたはそれらの組合せを挙げることができる。一部の実施態様において、ポリプロピレンは、高い融解強度（ＨＭＳ）の長鎖分岐（ＬＣＢ）ホモポリマーポリプロピレンである。

【0143】

[0139]プロピレンベースのポリマーは、従来のチーグラー・ナッタ型の重合や、メタロセン触媒などのシングルサイト有機金属触媒を採用する触媒作用などの当業界において公知の適切な重合技術を使用することによって合成することができる。

【0144】

[0140]本明細書に記載されるＴＰＶ組成物に有用なポリプロピレンの例としては、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ（商標）ＰＰ５３４１（エクソンモービル（ExxonMobil）より入手可能）；Ａｃｈｉｅｖｅ（商標）ＰＰ６２８２ＮＥ１（エクソンモービルより入手可能）および／またはＵＳ９，４５３，０９３およびＵＳ９，４６４，１７８に記載されるように広範な分子量分布を有するポリプロピレン樹脂；ならびにＵＳ２０１８００１６４１４およびＵＳ２０１８００５１１６０に記載される他のポリプロピレン樹脂（例えば、以下の表で示されるＥＸＰ－ＰＰ）；Ｗａｙｍａｘ（商標）ＭＦＸ６（日本ポリプロ株式会社（Japan Polypropylene Corp.）より入手可能）；Ｂｏｒｅａｌｉｓ Ｄａｐｌｏｙ（商標）ＷＢ１４０（ボレアリス社（Borealis AG)より入手可能）；ならびにＢｒａｓｋｅｍ Ａｍｐｌｅｏ １０２５ＭＡおよびＢｒａｓｋｅｍ Ａｍｐｌｅｏ １０２０ＧＡ（ブラスケム・アンプレオ（Braskem Ampleo）より入手可能）が挙げられる。表５は、選択されたプロピレンベースのポリマーの特徴を示す。ｇ’_ｖｉｓは、ＧＰＣ－４Ｄを使用して測定することができる。分子の特性を決定するための技術は後述する。

【0145】

【表4】

【0146】

２．エチレンベースのポリマー
[0141]エチレンベースのポリマーとしては、固体のものが挙げられ、主としてエチレンの重合から得られた単位を含む一般的に高分子量のプラスチック樹脂が挙げられる。一部の実施態様において、エチレンベースのポリマーの単位の、少なくとも９０％、他の実施態様において少なくとも９５％、および他の実施態様において少なくとも９９％が、エチレンの重合から得られたものであってもよい。特定の実施態様において、これらのポリマーは、エチレンのホモポリマーを含む。

【0147】

[0142]一部の実施態様において、エチレンベースのポリマーはまた、α－オレフィンコモノマーの重合から得られた単位、例えばプロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン、１－オクテン、２－メチル－１－プロペン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、５－メチル－１－ヘキセン、およびそれらの混合物を含んでいてもよい。

【0148】

[0143]一部の実施態様において、エチレンベースのポリマーは、約０．１ｄｇ／分～約１，０００ｄｇ／分（例えば約１．０ｄｇ／分～約２００ｄｇ／分、例えば約７．０ｄｇ／分～約２０．０ｄｇ／分）のメルトインデックス（ＭＩ）（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃での２．１６ｋｇ）を有していてもよい。

【0149】

[0144]一部の実施態様において、エチレンベースのポリマーは、１０℃／分での示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される場合、約１４０℃～約９０℃（例えば約１３５℃～約１２５℃、例えば約１３０℃～約１２０℃）の融解温度（Ｔ_ｍ）を有していてもよい。

【0150】

[0145]エチレンベースのポリマーは、従来のチーグラー・ナッタ型の重合や、メタロセン触媒などのシングルサイト有機金属触媒を採用する触媒作用などの当業界において公知の適切な重合技術を使用することによって合成することができる。一部のエチレンベースのポリマーは、商業的に入手可能である。例えば、ポリエチレンは、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ（商標）ポリエチレン（エクソンモービル）という商品名で商業的に入手可能である。エチレンベースのコポリマーは、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ（商標）ポリエチレン（エクソンモービル）という商品名で商業的に入手可能であり、その例としては、Ｅｘｃｅｅｄ（商標）、Ｅｎａｂｌｅ（商標）、およびＥｘｃｅｅｄ（商標）ＸＰなどのメタロセンにより生産された直鎖状低密度ポリエチレンが挙げられる。

【0151】

[0146]一部の実施態様において、エチレンベースのポリマーとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、または高密度ポリエチレンを挙げることができる。一部の実施態様において、エチレンベースのポリマーは、高溶融強度（ＨＭＳ）長鎖分岐（ＬＣＢ）ホモポリマーポリエチレンであってもよい。

【0152】

[0147]使用することができる他のエチレンベースのポリマーとしては、Ｈｏｓｔａｌｅｎ（ＬＢＩ）、Ｐａｘｘｏｎ（エクソンモービル）およびＥｓｃｏｒｅｎｅ（エクソンモービル）が挙げられる。

【0153】

３．１－ブテンベースのポリマー
[0148]ブテン－１ベースのポリマーとしては、固体のものが挙げられ、一般的に、主として１－ブテンの重合から得られた単位を含む高分子量のアイソタクチックブテン－１樹脂が挙げられる。

【0154】

[0149]一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーとしては、アイソタクチックポリ（ブテン－１）ホモポリマーを挙げることができる。一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーはまた、α－オレフィンコモノマーの重合から得られた単位、例えばエチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキサン、１－オクテン、４－メチル－１－ペンテン、２－メチル－１－プロペン、３－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、５－メチル－ヘキセン、およびそれらの２種またはそれより多くの混合物を含んでいてもよい。

【0155】

[0150]一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーは、以下の特徴のうち１つまたはそれより多くを含む。

【0156】

[0151]一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーは、少なくとも９０ｗｔ％またはそれより多くの（例えば約９５ｗｔ％またはそれより多く、例えば約９８ｗｔ％またはそれより多く、例えば約９９ｗｔ％またはそれより多くの）、１－ブテンの重合から得られた１－ブテンベースのポリマーの単位を有していてもよい。一部の実施態様において、これらのポリマーは、１－ブテンのホモポリマーを含んでいてもよい。

【0157】

[0152]一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーは、約０．１ｄｇ／分～８００ｄｇ／分（例えば約０．３ｄｇ／分～約２００ｄｇ／分、例えば約０．３ｄｇ／分～約４．０ｄｇ／分）であり得るメルトインデックス（ＭＩ）（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃での２．１６ｋｇ）を有していてもよい。これらのまたは他の実施態様において、ＭＩは、約５００ｄｇ／分またはそれ未満（例えば約１００ｄｇ／分またはそれ未満、例えば約１０ｄｇ／分またはそれ未満、例えば約５ｄｇ／分またはそれ未満）であってもよい。

【0158】

[0153]一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーは、１０℃／分でＤＳＣによって測定される場合、約１３０℃～約１１０℃（例えば約１２５℃～約１１５℃、例えば約１２５℃～約１２０℃）であり得る溶融温度（Ｔ_ｍ）を有していてもよい。

【0159】

[0154]一部の実施態様において、１－ブテンベースのポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って決定される場合、約０．８９７ｇ／ｍｌ～約０．９２０ｇ／ｍｌ、例えば約０．９１０ｇ／ｍｌ～約０．９２０ｇ／ｍｌであり得る密度を有していてもよい。これらのまたは他の実施態様において、密度は、約０．９１０ｇ／ｍｌまたはそれより大きくてもよく、例えば０．９１５ｇ／ｍｌまたはそれより大きくてもよく、例えば約０．９１７ｇ／ｍｌまたはそれより大きくてもよい。

【0160】

[0155]１－ブテンベースのポリマーは、従来のチーグラー・ナッタ型の重合や、メタロセン触媒などのシングルサイト有機金属触媒を採用する触媒作用などの当業界において公知の適切な重合技術を使用することによって合成することができる。一部の１－ブテンベースのポリマーは、商業的に入手可能である。例えば、アイソタクチックポリ（１－ブテン）は、ポリブテン樹脂またはＰＢ（バセル（Basell））という商品名で商業的に入手可能である。

【0161】

硬化剤
[0156]一部の実施態様において、ゴムは、動的加硫によって硬化または架橋される。動的加硫という用語は、熱可塑性樹脂とのブレンドに含有されるゴムの加硫または硬化プロセスを指し、ゴムは、熱可塑性物質の融点を超える温度での高剪断条件下において架橋または加硫される。ゴムは、硬化剤を含む様々な硬化剤系を採用することによって硬化することができる。例示的な硬化剤としては、フェノール樹脂硬化系、過酸化物硬化系、ケイ素ベースの硬化系（例えばヒドロシリル化およびシラングラフト化、それに続く湿気硬化）、硫黄ベースの硬化系、またはそれらの組合せが挙げられる。

【0162】

[0157]動的加硫は、熱可塑性ポリオレフィンの存在下で行ってもよいし、熱可塑性ポリオレフィンは、動的加硫の後に添加されてもよいし（例えば、添加の後）、またはその両方で添加されてもよい（例えば、一部のポリオレフィンが動的加硫の前に添加されてもよく、一部のポリオレフィンが動的加硫の後に添加されてもよい）。

【0163】

[0158]有用なフェノール系硬化系は、米国特許第２，９７２，６００号、３，２８７，４４０号、５，９５２，４２５号および６，４３７，０３０号に開示されている。

【0164】

[0159]一部の実施態様において、フェノール樹脂硬化剤としては、レゾール樹脂が挙げられ、これは、アルカリ性媒体中でのアルデヒド、例えばホルムアルデヒドを用いたアルキル置換フェノールまたは非置換フェノールの縮合によって、または二官能性フェノールジアルコールの縮合によって製造することができる。アルキル置換フェノールのアルキル置換基は、約１個の炭素原子～約１０個の炭素原子を有していてもよく、例えば、パラ位で約１個の炭素原子～約１０個の炭素原子を有するアルキル基で置換されたジメチロールフェノールまたはフェノール樹脂である。一部の実施態様において、オクチルフェノール－ホルムアルデヒドおよびノニルフェノール－ホルムアルデヒド樹脂のブレンドが採用される。ブレンドは、約２５ｗｔ％～約４０ｗｔ％のオクチルフェノール－ホルムアルデヒド、および約７５ｗｔ％～約６０ｗｔ％のノニルフェノール－ホルムアルデヒドを含み、例えば約３０ｗｔ％～約３５ｗｔ％のオクチルフェノール－ホルムアルデヒド、および約７０ｗｔ％～約６５ｗｔ％のノニルフェノール－ホルムアルデヒドを含む。一部の実施態様において、ブレンドは、約３３ｗｔ％のオクチルフェノール－ホルムアルデヒド、および約６７ｗｔ％のノニルフェノール－ホルムアルデヒド樹脂を含み、オクチルフェノール－ホルムアルデヒドおよびノニルフェノール－ホルムアルデヒドのそれぞれが、メチロール基を含む。このブレンドは、約３０％の固体でパラフィン系油中に、相分離を起こすことなく可溶化することができる。

【0165】

[0160]有用なフェノール樹脂は、ＳＰ－１０４４、ＳＰ－１０４５（スケネクタディ・インターナショナル（Schenectady International）；ニューヨーク州スケネクタディ）という商品名で得ることができ、これは、アルキルフェノール－ホルムアルデヒド樹脂と称される場合もある。

【0166】

[0161]フェノール樹脂硬化剤の例としては、以下の一般式に従って定義されるものが挙げられる。

【0167】

【化1】

【0168】

式中、Ｑは、－ＣＨ_２－、－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２－からなる群から選択される２価ラジカルであり；ｍは、ゼロまたは１～２０の正の整数であり、Ｒ’は、有機基である。一部の実施態様において、Ｑは、２価ラジカル－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２－であり、ｍは、ゼロまたは１～１０の正の整数であり、Ｒ’は、２０個未満の炭素原子を有する有機基である。他の実施態様において、ｍは、ゼロまたは１～１０の正の整数であり、Ｒ’は、４～１２個の炭素原子を有する有機ラジカルである。

【0169】

[0162]一部の実施態様において、フェノール樹脂は、ハロゲン源、例えば塩化第一スズ、および金属酸化物または還元性化合物、例えば酸化亜鉛と組み合わせて使用される。

【0170】

他の成分
[0163]他の成分が、押出機に沿って１つまたはそれより多くの位置に、および／または供給口に添加されてもよい。一部の実施態様において、ＴＰＶ組成物は、ポリマー加工添加剤を含んでいてもよい。加工添加剤は、非常に高いメルトフローインデックスを有する高分子樹脂であり得る。これらの高分子樹脂としては、約５００ｄｇ／分またはそれより大きい、例えば約７５０ｄｇ／分またはそれより大きい、例えば約１０００ｄｇ／分またはそれより大きい、例えば約１２００ｄｇ／分またはそれより大きい、例えば約１５００ｄｇ／分またはそれより大きいメルトフローレートを有する直鎖状および分岐状ポリマーの両方が挙げられる。様々な分岐状または様々な直鎖状ポリマー加工添加剤の混合物、加えて、直鎖状および分岐状ポリマー加工添加剤の両方の混合物が採用されてもよい。ポリマー加工添加剤への言及は、別段の規定がない限り、直鎖状および分岐状添加剤の両方を含み得る。直鎖状ポリマー加工添加剤としては、ポリプロピレンホモポリマーが挙げられ、分岐状ポリマー加工添加剤としては、ジエン修飾ポリプロピレンポリマーが挙げられる。類似の加工添加剤を含むＴＰＶ組成物が、米国特許の実施の目的に関して参照により本明細書に組み入れられる米国特許第６，４５１，９１５号に開示されている。

【0171】

[0164]一部の実施態様において、本開示のＴＰＶ組成物としては、任意選択で、補強および非補強性フィラー、相溶化剤、抗酸化剤、安定剤、ゴムプロセス油、潤滑剤、アンチブロッキング剤、静電気防止剤、ワックス、発泡剤、顔料、難燃剤、核剤、およびゴム配合分野において公知の他の加工助剤を含んでもよい。これらの添加剤は、ＴＰＶ組成物の総重量の最大約５０ｗｔ％の量でＴＰＶ組成物に使用することができる。

【0172】

[0165]利用することができるフィラーおよび増量剤としては、従来の無機物質、例えば、炭酸カルシウム、クレイ、シリカ、タルク、二酸化チタン、カーボンブラック、核剤、雲母、木粉など、およびそれらのブレンド、加えてナノスケールの無機および有機フィラーが挙げられる。

【0173】

[0166]一部の実施態様において、ＴＰＶ組成物は、可塑剤、例えば鉱油、合成油、エステル可塑剤、またはそれらの組合せなどの油を含んでいてもよい。これらの油はまた、可塑剤または増量剤と称される場合もある。鉱油としては、芳香族系油、ナフテン系油、パラフィン系油、イソパラフィン系油、合成油、およびそれらの組合せを挙げることができる。一部の実施態様において、鉱油は、処理されていてもよいし、または未処理であってもよい。有用な鉱油は、ＳＵＮＰＡＲ（商標）（サンケミカル）という商品名で得ることができる。他の油は、ＰＡＲＡＬＵＸ（商標）（シェブロン）、およびＰＡＲＡＭＯＵＮＴ（商標）（シェブロン）、例えばＰａｒａｍｏｕｎｔ（商標）６００１Ｒ（シェブロンフィリップス）という商品名で入手可能である。使用される可能性がある他の油としては、炭化水素油および可塑剤、例えば有機エステルおよび合成可塑剤が挙げられる。多くの添加剤オイルは、石油留分から誘導され、それらがパラフィン系、ナフテン系、または芳香族系油のクラスに分類されるかどうかに応じて、特定のＡＳＴＭ名称を有する。他のタイプの添加剤オイルとしては、アルファオレフィン系合成油、例えば液体ポリブチレンが挙げられる。石油ベースの油以外の添加剤オイルも使用でき、その例としては、コールタールやパインタールから得られた油、加えて、合成油、例えば、ポリオレフィン材料が挙げられる。

【0174】

[0167]油の例としては、ベースストックが挙げられる。米国石油協会（American Petroleum Institute）（ＡＰＩ）分類に従って、ベースストックは、それらの飽和炭化水素含量、硫黄レベル、および粘度指数に基づいて５つのグループに類別される（表６）。潤滑油ベースストックは、典型的には、再生不能な石油源からラージスケールで生産される。グループＩ、ＩＩ、およびＩＩＩのベースストックは全て、溶媒抽出、溶媒または接触脱ろう、ならびに水素異性化、水素化分解およびイソ脱ろう（isodewaxing）、イソ脱ろうおよび水素化仕上げなどの大規模な処理により原油から得られる。Oil & Gas Journal、1997年9月1日における「New Lubes Plants Use State-of-the-Art Hydrodewaxing Technology」；Krishnaら、「Next Generation Isodewaxing and Hydrofinishing Technology for Production of High Quality Base Oils」、２００２ NPRA Lubricants and Waxes Meeting、2002年11月14～15日；TPES 2000、ペンシルベニア州フィラデルフィア、1999年9月27～28日に発表された、GedeonおよびYenni、「Use of “Clean” Paraffinic Processing Oils to Improve TPE Properties」を参照されたい。

【0175】

[0168]グループＩＩＩのベースストックは、天然ガス、石炭または他の化石資源から得られた合成炭化水素液からも生産することができ、グループＩＶのベースストックは、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）であり、アルファオレフィン、例えば１－デセンのオリゴマー化によって生産される。グループＶのベースストックは、グループＩ～ＩＶに属さない全てのベースストックを含み、例えばナフテン系化合物、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、およびエステルを含む。

【0176】

【表5】

【0177】

[0169]一部の実施態様において、グループＩＩのベースストックは、ベースストックの総重量に基づいて、ＡＳＴＭ２００７に従って測定される場合、約４．５ｗｔ％より多く、または約４．５ｗｔ％未満の芳香族化合物および極性化合物の総量を含み、および／または油の粘度は、４０℃で少なくとも約８０ｃＳｔである。

【0178】

[0170]一部の実施態様において、鉱油は、１００℃で少なくとも１０ｃＳｔの粘度を有していてもよい。

【0179】

[0171]一部の実施態様において、油は、ＡＳＴＭ２００７に従って測定される場合、油の総重量に基づいて、約４ｗｔ％未満の芳香族化合物および／または約０．３ｗｔ％未満の極性化合物を含んでいてもよい。

【0180】

[0172]一部の実施態様において、合成油としては、ブテンのポリマーおよびオリゴマーが挙げられる。例えば、合成油は、１－ブテンのオリゴマーであってもよい。一部の実施態様において、合成油のオリゴマーの形態は、約３００ｇ／ｍｏｌ～約９，０００ｇ／ｍｏｌ、他の実施態様において約７００ｇ／ｍｏｌ～約１，３００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）によって特徴付けることができる。一部の実施態様において、これらのオリゴマーは、イソブテニル単位を含む。例示的な合成油としては、ポリイソブチレン、ポリ（イソブチレン－ｃｏ－ブテン）、およびそれらの混合物が挙げられる。一部の実施態様において、合成油としては、ポリ直鎖α－オレフィン、ポリ分岐鎖α－オレフィン、水素化ポリアルファオレフィン、およびそれらの混合物を挙げることができる。

【0181】

[0173]一部の実施態様において、合成油としては、約２０ｃｐｓまたはそれより大きい、例えば約１００ｃｐｓまたはそれより大きい、例えば約１９０ｃｐｓまたはそれより大きい粘度を有する合成ポリマーまたはコポリマーが挙げられ、粘度は、３８℃でＡＳＴＭ Ｄ－４４０２に従って、ブルックフィールド粘度計によって測定される。これらのまたは他の実施態様において、これらの油の粘度は、約４，０００ｃｐｓまたはそれ未満、例えば約１，０００ｃｐｓまたはそれ未満であってもよい。

【0182】

[0174]一部の実施態様において、油は、ＩＰ－３４６に従って測定される３ｗｔ％未満のＤＭＳＯ抽出物を有する。

【0183】

[0175]有用な合成油は、Ｐｏｌｙｂｕｔｅｎｅ（商標）（ソルテックス（Soltex）；テキサス州ヒューストン）、およびＩｎｄｏｐｏｌ（商標）（イネオス（Ineos））という商品名で商業的に得てもよい。白色合成油は、ＳＰＥＣＴＲＡＳＹＮ（商標）（エクソンモービル）、以前の名称ＳＨＦ Ｆｌｕｉｄｓ（モービル）、Ｅｌｅｖａｓｔ（商標）（エクソンモービル）、および液体燃料合成技術によって生産された白油、例えばＲｉｓｅｌｌａ（商標）Ｘ４１５／４２０／４３０（シェル（Shell））またはＰｒｉｍｏｌ（商標）（エクソンモービル）シリーズの白油、例えばＰｒｉｍｏｌ（商標）３５２、Ｐｒｉｍｏｌ（商標）３８２、Ｐｒｉｍｏｌ（商標）５４２、またはＭａｒｃｏｌ（商標）８２、Ｍａｒｃｏｌ（商標）５２、Ｄｒａｋｅｏｌ（商標）（ペンセロ（Pencero））シリーズの白油、例えばＤｒａｋｅｏｌ（商標）３４という商品名またはそれらの組合せで入手可能である。米国特許第５，９３６，０２８号に記載される油も採用することができる。

【0184】

[0176]全体として、本開示は、より少ないフィラーを使用して強化された加工性および強化された表面特性を有するＴＰＶ組成物を提供することが可能な押出し方法および押出機システムを提供する。本開示の押出機システムおよびプロセスは、ゴムとは別に熱可塑性ポリマーを導入して、ＴＰＶ組成物を提供することができる。

【0185】

[0177]別段の規定がない限り、「から本質的になる（consists essentially of）」および「から本質的になる（consisting essentially of）」という語句は、本明細書で具体的に述べているかどうかにかかわらず、そのような工程、要素、または材料が本発明の開示の基礎および新規の特徴に影響を与えない限り、他の工程、要素、または材料の存在を排除せず、加えてそれらは、使用される要素および材料に通常付随する不純物および差を排除しない。

【0186】

[0178]簡潔にする目的で、本明細書では特定の範囲のみが明示的に開示される。しかしながら、明示的に列挙されていない範囲を列挙するために、いずれの下限からの範囲を、いずれの上限とも組み合わせることができ、加えて、明示的に列挙されていない範囲を列挙するために、いずれの下限からの範囲を、同じようにして他のいずれの下限とも組み合わせることができ、明示的に列挙されていない範囲を列挙するために、いずれの上限の範囲を、他のあらゆる上限とも組み合わせることができる。加えて、範囲内には、明示的に列挙されないとしても、その端点の間の全ての点または個々の値を含む。したがって、全ての点または個々の値が、それ自体、明示的に列挙されていない範囲を列挙するために、他のあらゆる点もしくは個々の値または他のあらゆる下限もしくは上限と組み合わされる下限または上限として機能し得る。

【0187】

[0179]本明細書における詳細な説明内の全ての数値は、示された値が「約」で修飾され、当業者によって予期される実験誤差や変動を考慮に入れる。

【0188】

[0180]本明細書に記載される全ての文書は、それらが本明細書と矛盾しない程度に、参照によりあらゆる優先権文書および／または試験手順を含む本明細書に組み入れられる。前述の全般的な説明および具体的な実施態様から明白であるように、本開示の形態を例示し説明したが、本開示の本質および範囲から逸脱することなく様々な改変をなすことができる。したがって、本開示がそれによって限定されることは意図されない。同様に、用語「含む（comprising）」は、米国の法律の目的では用語「含む（including）」と同義とみなされる。同様に、組成物、要素または要素の群の後に移行句「含む」が続く場合は常に、組成物、要素、または要素の列挙の後に移行句「から本質的になる」、「からなる」、「からなる群から選択される」、または「である」が続く同じ組成物または要素の群も予期しており、逆もまた同様であることが理解される。

【0189】

[0181]本開示を多数の実施態様および実施例に関して説明したが、当業者は、この開示から利益を受け、本発開示の範囲および本質から逸脱しない他の実施態様を考え出すことができることが認識させるだろう。

【国際調査報告】