JP2023159140A - 粉砕されたタイヤゴム粒子からモノリシック、マクロ構造、相互侵入エラストマーネットワーク形態を再生する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤゴムを未使用の複合ゴムと同様の特性を有する市販可能な製品に修復又は変形する方法を提供することを課題とする。【解決手段】リサイクルタイヤから得られるクラムラバーを連結置換法に供することを見出した。この方法は、硫黄結合を干渉する反応成分を使用する。得られる処理されたゴムは、造粒される前の未使用の複合ゴム構造と同様の特性を示し、新しいタイヤ、設計されたゴム物品、及び防水及び舗装用途に使用されるアスファルト用ゴムの製造に使用するのに適することを見出した。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
出願データシート又はその修正において特定されたあらゆる優先権の主張は、３７ＣＦＲ１．５７の下、参照により本明細書に組み込まれる。本出願は、２０１７年４月２５日に出願された米国特許仮出願第６２／４８９，８７８号、２０１７年８月４日に出願された米国特許仮出願第６２／５４１，６１０号、２０１７年１０月５日に出願された米国特許仮出願第６２／５６９，３７４号、２０１８年１月４日に出願された米国特許仮出願第６２／６１３，７４４号、２０１８年１月２４日に出願された米国特許仮出願第６２／６２１，４６５号の利益を主張する。前述の出願はそれぞれ、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、それぞれが明示的に本明細書の部分を構成する。

リサイクルタイヤから得られるクラムラバーを位相網状化により誘導された硫化メタセシス（ｐｈａｓｅ ｒｅｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｓｕｌｆｉｄｉｃ ｍｅｔａｔｈｅｓｉｓ）を伴う方法に供する。この方法は、硫黄結合に干渉する反応成分を使用する。得られるゴムは、連結置換（ｉｎｔｅｒｌｉｎｋｅｄ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）に供され、造粒される前の未使用の複合ゴム構造又はその他のポリマー材料と同様の特性を示し、新しいタイヤ、設計されたゴム物品、及び防水及び舗装用途に使用されるアスファルト用ゴムの製造に使用するのに適する。

２０１５年にエンドユーズ市場は、米国で生じたスクラップタイヤの８７．９重量％を消費した。米国のエンドユーズ市場で消費されたスクラップタイヤの総量は、約３５５万１０００トンのタイヤに達した。ＲＭＡは、タイヤの約４０３万８０００トンが２０１５年に米国で製造されたと推定している。このタイヤのうち、２５．８％が粉砕ゴムを製造するために使用され、４８．６％がタイヤ由来燃料に、１１．４％が埋立処分され、７．０％が土木工学に使用され、７．１％が種々の用途に供された（アーク炉に０．７％、埋立プロジェクトに１．３％、２．６％が輸出され、２．６％が他の用途に使用された）。１９９０年には、タイヤベースで、タイヤのたったの１１％しか消費されなかった。前向きなエンドユーズ市場は、２０１５年には主に、高いレートのＴＤＦ使用及び輸出の減少となった。長期間、スクラップタイヤの経済的に利用可能で環境に配慮した市場を拡大する必要性が依然としてある。スクラップタイヤは、タイヤ由来燃料、土木工学及び粉砕ゴム用途を含む様々なスクラップタイヤ市場によって消費された。その他の小さい市場及び合法的な埋立は、残りの毎年作られるタイヤを消費した。

キーとなるスクラップタイヤ市場として、タイヤ由来燃料、粉砕ゴム、土木工学及びその他の市場が挙げられる。タイヤ由来燃料の用途において、スクラップタイヤはクリーナーとして使用され、セメントキルン、パルプ及び紙製造業及び産業的及び実用ボイラーにおいて、燃料としてより経済的な石炭の代替物である。粉砕ゴム用途は、約１０２万トンのスクラップタイヤが使用され、毎年スクラップタイヤの容量の２５％超が作られた。粉砕ゴムは、スクラップタイヤを決められたサイズの片に粉砕されることによって製造される。粉砕ゴムの用途として、新しいゴム製品、遊び場、及びその他のスポーツ用表面及びゴム変性アスファルトが挙げられる。粉砕ゴムとして、造園用マルチ及びバラ詰め遊び場材料として使用されるより大きい片のゴムも挙げられる。遊び場及び造園用マルチ市場は、この時期、粉砕ゴム市場の最も活力のあるセグメントであった。アスファルト市場は、粉砕ゴムを使用して、道路舗装に使用されるアスファルト結合剤を変性し、より静かで、より耐久性のある道路にした。土木工学市場は、１年間に約２７万４０００トンのタイヤ
を消費し、市場に対して総タイヤの約７．７％を占め、道路及び埋立て地建設、汚水浄化槽浸出分野、代替の即日覆土及びその他の建築用途に使用されるタイヤ破片から構成される。年間で生じるスクラップタイヤの約７％を消費するスクラップタイヤの追加の小さい市場が存在する。この市場は、アーク炉（製鋼業）、専門的に設計されるタイヤベール及びスクラップタイヤから叩かれ、圧力が加えられ、又は打ち出された製品に消費されるタイヤを含む。粉砕ゴム市場で消費足されるタイヤゴム総量は、約１３億６０００万ポンドである。この粉砕ゴム市場に転用されるスクラップタイヤの総量は、約１０２万トン（６２００万トン）である。２０１５年に市場で消費された粉砕ゴムの合計ポンドの内訳は、スポーツ用表面２５％、遊び場マルチ２２％、成型／押出し製品３５％、アスファルト１５％、自動車用途２％、及び輸出１％である。

歴史的には、スクラップタイヤの備蓄は、タイヤが埋め立て処分地から転用された１９６０年代及び１９７０年代ごろから始まったが、タイヤのリサイクル市場は機能していなかった。この備蓄は、大気及び水質汚染を起こす大火事を起こしやすいことを証明した。

世界的なゴム製タイヤの生産は、耐用年数を終えた（ＥＯＬ）タイヤスクラップの世界の約９９％を占める。約１１億のスクラップタイヤが毎年発生し、これは大雑把に１２００万トンのスクラップタイヤに対応する。新しいタイヤに必要とされる厳しい物理的特性のために、タイヤは、鋼及び繊維コードを、全て高度に頑強な構造と架橋された鉱物及び炭素を充填したゴムブレンドと一緒にして慎重に設計されたウィービングを具現する。ＥＯＬタイヤは、本来の基本要素に分解することが困難である。可能性として最も高い価値の要素のゴムは、ゴムの加硫工程のために再生利用することが特に困難である。結果として、摩耗又は修復不能な損傷のために、車両用にはもはや適さないＥＯＬタイヤは、通常、熱分解（例えば、セメント製造に使用されるエネルギーを生み出す）されるか、研削して（例えば、アスファルト舗装、新しいタイヤ、建築又は造園用材料の）充填剤として使用されるかの何れかである。

加硫ゴム、例えばタイヤゴムを脱硫する方法を開発するために鋭意研究が行われてきたが、タイヤゴムを未使用の複合ゴムと同様の特性を有する市販可能な製品に修復又は変形する方法は、未だ開発されていない。

廃棄タイヤ及びその他の加硫ゴムスクラップの天然又は合成ゴムを抽出し、使用し、又は変形する連結置換法は、高品質の天然又は合成ゴムの低コスト源としての可能性がある。このように再生利用された材料は、この材料が由来する製品と同様の、又はさらに優れた特性を示し得る。本明細書に記載の方法に供されたゴムは、本明細書では、「処理ゴム」、「活性化ゴム」、「連結置換ゴム」、「ＰＴＲゴム」、「ポストリアクター（ｐｏｓｔ ｒｅａｃｔｏｒ）粉砕タイヤゴム」「ＥＯＬタイヤゴムクラム由来（ｃｒｕｍｂ－ｄｅｒｉｖｅｄ）のゴム」と様々な呼ばれ方をする。

本明細書に記載の方法の目的の１つは、例えば、耐用年数を終えた（ＥＯＬ）ゴムタイヤに見られるように、加硫ゴム製品又はその他の架橋ゴムを含む製品を、通常、加硫に供される未使用のゴム、例えば、新しいタイヤ又はその他の加硫ゴム製品から製造される製品を製造する原材料として使用するのに適した形態に加工することである。本明細書に記載の方法に供される加硫ゴムは、概して、通常使用可能な３０メッシュ、耐用年数を終えた、粉砕タイヤゴム粒子（ＧＴＲＰ）として提供される。本明細書に記載の方法に供される加硫ゴムは、架橋再配列された５～１０ミクロンの部分に変形される方法に供され、ミクロン部分は、３０メッシュの粒子にサイズ減少される前に、本来のＥＯＬタイヤゴムのマクロ構造特性に実質的に類似する物理特性を示す相互侵入エラストマーネットワークを特徴とするモノリシック、マクロ構造に再加工され得る。

２つの相互依存、平行、およびほぼ同時の相互作用する加工システムは、本明細書に記載の方法の様々な目的の１つ以上を達成するために正常に実行される。望ましい最終結果を得るために、プロセスマネジメントは、任意に、ミクロン部分を最終産物であるマクロ構造に統合するリアルタイム及び／又はポストプロセス分析によるデータ駆動であり得る。

第１のシステムにおいて、粒子を浸す水性化学溶液が提供される。水性化学溶液は、続く再配列及び架橋のペンダント部位を予め核形成するように、ペンダントエラストマー結合から横断性硫酸架橋を分離するように作用する。この分離は、実質的に、本来固定されていた（例えば、加硫された）コンパニオン、平行非ペンダント骨格に未変性で結合された「テザー（ｔｅｔｈｅｒ）」として、硫化物の架橋を保存する。

第２のシステムでは、粒子をサブヒステリシス、歪み閾値に応力で歪ませる電磁気－機械的システムを使用する。これは、最大限に、エラストマー架橋部位を水性化学溶液に暴露し、水性化学溶液の化学物質がピコ秒の速度で作用して、第１システムに記載の分離置換を行うことができる。

完全に加硫されたＧＴＲＰは、３つの全ての軸に沿った歪みに対して実質的な弾性を示す。この弾性は、外部の力が圧縮機械力、引っ張り機械力、ねじれ機械力、又は本質的に電磁気力であるのかどうかに関係なく観察される。この弾性は、ゴムの次元及び誘電性粉砕状態（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｒｏｕｎｄ ｓｔａｔｅ（ｓ））への急速な回復に現れる。弾性歪みは、前述の２つの相互依存的加工システムの相互作用的産物であり、適切に調和させることを含む歪緩和サイクルよりも速い。

欧州委員会（ＥＣ）の共同研究センター（Ｊｏｉｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ（ＪＲＣ））は、供給途絶、すなわち、経済的持続性に多大な損失になり得る途絶をもたらす対象となる２７個の材料を挙げた「重要な原材料（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒａｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ（ＣＲＭ））研究」を２０１７年１２月に発行した。天然ゴム（ＮＲ）が２７個の材料の１つとして挙げられた。本明細書に開示される方法は、ＣＲＭ研究に示された天然ゴムの不足（ｇａｐ）を最大７０％提供することができる。

第１の態様では、改質ゴムを調製する方法を提供し、この方法は、加硫ゴム粒子を含む水性スラリー及び有機金属化合物を、キャビテーションで位相空間環境を作るように構成された電気機械的反応器に導入して、硫化物の結合の破壊と調和して、加硫ゴム粒子のゴムマトリックスのデラミネーションを誘導する。

第１の態様の一実施形態において、方法は、さらに、硫化物結合を再構築して、マトリックス硫黄架橋の内部に、架橋され、再配列された積層体を構築することを含む。

第１の態様の一実施形態において、デラミネーションは、加硫ゴム粒子の剛直な硫化物架橋部分に結合し、元のアリルカルボカチオンに係留されたままで、元のメチルカルボカチオンに結合しなくなる。

第１の態様の一実施形態において、有機金属化合物は、八面体形分子構造を有する金属を含む。

第１の態様の一実施形態において、有機金属化合物は、Ｃｏ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｚｎ^２＋及びＭｎ^２＋から成る群から選択される金属イオンを含む。

第１の態様の一実施形態において、有機金属化合物は、金属イオンに対するリガンドとして、有機アニオンを含む。

第１の態様の一実施形態において、有機アニオンは、酢酸イオンを含む。

第１の態様の一実施形態において、有機金属化合物は、酢酸銅である。

第１の態様の一実施形態において、有機金属化合物は、１００～１５０℃の範囲で固体から液体又は蒸気に位相変化する金属塩である。

第１の態様の一実施形態において、電気機械的反応器の温度は、冷却ジャケット又は冷却コイルを使用することで周囲温度に維持される。

第１の態様の一実施形態において、加硫ゴムクラム（ｖｕｌｃａｎｉｚｅｄ ｒｕｂｂｅｒ ｃｒｕｍｂｓ）は、２００メッシュよりも大きい粒径を有する。

第２の態様において、電気機械的反応器が提供され、複数のスロットを有するローター及びステーターを含み、電気機械的反応器は、混入空気、有機金属化合物及び粉砕タイヤゴム粒子の混合物を、キャビテーション（ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ）を受ける液体中で生成することによって位相空間環境を作るように構成される。

第３の態様において、ゴムベースの不均一マトリックスを提供し、２つ以上のエラストマーの相互侵入ネットマークを含み、このネットワークは、１０ｎｍ～５ミクロンの平均間隔を有する硫黄架橋され、再配列された、混在した積層体を含み、それぞれの積層体は２つ以上のエラストマーの１つを含む。

第３の態様の一実施形態において、カーボンブラック粒子が積層体に分散される。

第３の態様の一実施形態において、２つ以上のエラストマーは、未使用の天然ゴム及び粉砕タイヤゴムに由来するエラストマーを含む。

第３の態様の一実施形態において、２つ以上のエラストマーは、未使用のスチレンブタジエン／ブタジエンゴム及び粉砕タイヤゴムに由来するエラストマーを含む。

第３の態様の一実施形態において、２つ以上のエラストマーの２つは、異なる骨格化学構造を有する。

第３の態様の一実施形態において、異なる骨格化学構造を有する２つ以上のエラストマーの２つは、一緒に織られて、次いで、互いに別々に架橋される。

第４の態様では、第３の態様の又はその実施形態の何れかのゴムベースの不均一マトリックスのシートを提供する。

第４の態様の一実施形態において、シートは、幅方向の引っ張り力に対する長さ方向の引っ張り力の異方性を示し、幅方向の引っ張り力に対する長さ方向の引っ張り力の異方性は、１．１：１～３：１である。

第５の態様において、第４の実施形態の複数のシートを含む積層体が提供される。

第５の態様の一実施形態において、それぞれのシートは、１０～７０ミクロンの厚みを
有する。

第５の態様の一実施形態において、それぞれのシートは、隣接するシートに真空熱融合し、架橋される。

第５の態様の一実施形態において、それぞれのシートは、隣接するシートの異方性粒子に対して３０～４５°配向する。

第６の態様において、結合されていない、レプテーションされた（ｒｅｐｔａｔｅｄ）内部形態を有する粉砕タイヤゴム複合体構造が提供され、その剛直な硫化物結合の部分はそれぞれ、元のアリルカルボカチオンに係留され、元のメチルカルボカチオンに結合しない。

第７の態様に置いて、加硫ゴムが提供され、その剛直な硫化物結合の部分はそれぞれ、元のアリルカルボカチオンに係留され、元のメチルカルボカチオンに結合しなく、加硫ゴムの内部のポリマー骨格の部分は、アセテート部分によって置換される。

第８の態様において、タイヤの３重量％～１５重量％のゴムが本明細書に記載の方法によって実質的に調製されるゴムタイヤが提供される。

第９の態様において、タイヤの１５重量％～１００重量％のゴムが本明細書に記載の方法によって実質的に調製されるゴムタイヤが提供される。

第１０の態様において、１０重量％～５０重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されたゴムを含むタイヤトレッドが提供される。

第１１の態様において、１０重量％～１００重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されたゴムを含むタイヤサイドウォールが提供される。

第１２の態様において、５重量％～９５重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されたゴムを含むアスファルト－ゴム結合剤が提供される。

第１３の態様において、５重量％～９５重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されたゴムを含むアスファルト乳化液が提供される。

第１４の態様において、５重量％～９５重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されたゴムを含むアスファルトルーフィング材料が提供される。

第１５の態様において、本明細書に記載の実質的に連結置換されたゴムが提供される。

第１６の態様において、タイヤトレッド、タイヤサイドウォール、ルーフィング膜、高誘電性絶縁テープ、タンクライニング、リザーバライニング、トレンチライニング、橋下葺材、ワイヤーハーネスラップ、自己結合性ワイヤーハーネスラップ、靴底、ゴム長靴、絶縁テープ、防水下地、防水駐車場ガレージ、ホース、ベルト、又は本明細書に記載の連結置換されたゴム産物を含む成形物が提供される。

第１～第１６の態様の実施形態の特徴の何れも本明細書に示される態様及び実施形態の全てに適用することができる。さらに、第１～第１６の態様の実施形態の特徴の何れも、例えば、１、２又は３つ以上の実施形態を全体として、又は部分的に組み合わせることができるように、本明細書に記載のその他の実施形態と、部分的に又は全体として、独立し
て組み合わせることができる。さらに、第１～第１６の態様の実施形態の特徴の何れも、その他の態様又は実施形態に対して任意に作製することができる。方法の態様又は実施形態は、別の態様又は実施形態のシステム又は装置によって実施することができ、システム又は装置の態様又は実施形態は、別の態様又は実施形態の方法を実施するように構成することができる。

粉砕タイヤゴム粒子（ＧＴＲＰ）スラリーフローパターン１０４を生成するように協働するローター１０１、ステーター１０２、及びスロット／キャビテーションポータル１０３を含む電気機械的反応器環境（ＥＭＲＥ）を図示する。 混合タンク２０１に沈められたＥＭＲＥ上部（ｈｅａｄ）２０２を使用した図１のＥＭＲＥのＧＴＲＰスラリーを調製する方法を図示する。 差周期的機械的応力及び立体場分極が適用される「位相空間トンネル」を横断するＧＴＲＰの方法を図示する。 ＥＭＲＥローター３０１と圧縮ゲート３０２の間の位相空間トンネル３０３を示す。 ＧＴＲＰの急速な圧縮引張減圧の影響を示す。 混入空気４０６、ＧＴＲＰ４０５、水性有機金属マトリックス４０７が圧縮ゲートを通過するときに、ＥＭＲＥローター４０１及び圧縮ゲート２０３によって生じるキャビテーションのプロセスを示す。 位相空間トンネル領域の条件を制御するためのプロセス制御変数を含む。 ＧＴＲＰスラリー制御変数を列挙した表を提供する。 ＥＭＲＥプロセス制御変数を列挙した表を提供する。 走化性硫化物架橋テザー効果（ｃｈｅｍｏｔａｃｔｉｃ ｓｕｌｆｉｄｉｃ ｂｒｉｄｇｅ ｔｅｔｈｅｒ ｅｆｆｅｃｔ）を模式的に図示する。 カルボカチオン安定性を説明する。 ＧＴＲＰスラリー形成の概要を示す。 実施形態のプロセスでリガンドを発現する有機金属化合物のプロセスを図示する。 粉砕状態加硫化ＧＴＲＰ、ＥＭＲＥ条件下のＧＴＲＰ及び処理されたゴムの再生成された相互侵入エラストマーネットワークの形態を図示する。 再生成された相互侵入エラストマーネットワークを含むモノリシックゴムマクロ構造を作製するフローチャートを提供する。 平行な連続フローマイクロ合成反応器（Ｐａｒａｌｌｅｌ，Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｆｌｏｗ，Ｍｉｃｒｏ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｒｅａｃｔｏｒ）（ＰＣＭＲ）を図示する。 例えば、ＰＣＭＲで使用する空間節約型管構造を図示する。

実施形態の詳細な説明
以下の記述及び例は、本発明の実施形態を詳細に示す。当業者は、本発明の多くの変化例及び修正例があり、それらが本発明の範囲に含まれることを理解する。したがって、実施形態の記述は、本発明の範囲を限定するものではない。

導入
約６００ミクロン（３０メッシュ）の大きさ範囲の、周囲温度の耐用年数を終えた（ＥＯＬ）粉砕タイヤゴム（ＧＴＲ）粒子は、古いタイヤトレッド又はタイヤサイドウォール又はその２つの組み合わせの何れかから成る横断面を有する。概して、周囲温度の耐用年数を終えた（ＥＯＬ）粉砕タイヤゴム（ＧＴＲ）粒子は、無機物質、特に炭素で満たされた相互侵入、架橋エラストマーネットワークの不均一マトリックスとして特徴付けられ得る
。本来、タイヤトレッドであるのか、サイドウォールであるのかによって、もつれた一次エラストマーは、天然ゴム（ＮＲ）又はスチレンブタジエン／ブタジエンゴム（ＢＲＳ－ＢＲ）であり、ＢＲ及びＳ－ＢＲは、通常、より良い摩耗のためにトレッドに質量の大きい成分を有し、サイドウォールは、改善された弯曲した性質に偏ったＮＲを有する。架橋は、概して、元素硫黄及び／又は元素として硫黄を組み込んでいる複合化合物、例えば多硫化物化学物質として記述され得る。

優勢なエラストマー（ＮＲ又はＳ－ＢＲ）の連続した架橋、次に二次的エラストマーの架橋を使用して、相互侵入エラストマーネットワークのタイヤ構成を形成している最中に、二次的エラストマーは、「折り曲げられ」て、既に加硫され、より強度のある一次エラストマーに従う。この技術は、個別のＧＴＲ粒子に保持される機械的特性を与える。

１つの車両用タイヤから、鋼及び繊維強化材を剥がされた後に、約１６ポンド（１６ｌｂｓ）の再利用可能なＧＴＲが産出され、トラック用タイヤであればより多く産出される。年間、１０億個以上のＥＯＬタイヤが生じる。約５０％が低価の燃料として消費される。可能な場合、その証明された機械特性についてこの原材料を最大限に再利用することが実質的な課題であるが、達成される範囲で、熱量単位（ＢＴＵ）量について、炉で消費される新しいタイヤの構成に可能な再利用と比較して、２００：１もの資源回収価が観察される。

なお、最大化したＥＯＬ－ＧＴＲ使用の逆転といった環境利点の最近の詳細な研究は、大気中の炭素貢献（ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が１４個の石炭火力プラント（３００，０００台の石炭鉄道車両）を閉鎖する、又は道路から６００万台の車両を無くす、又は追加で６，２００万エーカーを植林する（アリゾナ州の面積に相当）ことと等価に減少し得ることを予測している。したがって、本明細書で検討される方法及び組成物の１つの目的は、類似の粒子又は材料を世界で製造される産業用ゴム製品の全スペクトルに統合され得るモノリシックユニットに再結合することができるように、ＧＴＲ粒子を調製することである。

個別の複雑な不均一の架橋部分を元のＧＴＲから実質的に構成される再びもつれたモノリシック構造に構築するように、造粒工程の前のゴムマトリックスのタイヤ特性と少なくとも等価な均一な機械的特性を有するＧＴＲ粒子を調製し、増大し、再結合する目的を達成することができる方法を提供する。この目的の達成は、新しいタイヤ及び産業用ゴム製造のフィードストックとして競合的に再導入される最終産物によって実証される。

粉砕タイヤゴム粒子のマクロ特徴は、スクランブルエッグに少し似ている観点から見ることができ、従って、元に戻すことさえできない。同様に、リサイクルヤードでつぶされた古い自動車のように見ることができ、本来の設計とおりにまっすぐにすることはできない。いくらかこの両方のメタファーはメリットを有する。しかしながら、よく調べてみると、普通ではない機械的品質及び条件の一覧が明白になり、利用される場合、この複雑な資源を商業的、技術的に利用可能な方法で回収する機会を提供し、それによって完全な資源回収が現れる。

ＧＴＲにおいて、品質及び機会の条件は以下を含む。結合されていない８つの辺を有する硫黄環の実質的な一覧表が存在する。以前の促進剤化学副産物は、さらなる架橋工程を妨害しないように、軽減され得るように分解される。既存の架橋密度及び硫黄結合長は、化学プローブで正確に評価することができる。１つの分子骨格内のループ架橋によって、実質的な、修復可能な、無効な弾性が相互侵入密度の中に存在する。本来の新しいタイヤの形態は、残りの構造がアニールされる厳しい物理的課題を経験した。周囲の研削過程の結果として、非常に高い粒子面の海岸線が示される。実質的に未使用のアリル水素及び炭
素部位は、もつれたポリマー構造に残る。伝統的な横断性硫黄架橋が充分に検証され、資源回収に取り組むための焦点を定めた機械的モデルを提供する。

これらの品質及び条件を使用して戦略的な努力は、１）密集したＧＴＲ複合体構造を穏やかに解き、２）エラストマー分子又は硫黄架橋を消極的に変えることなく、横断架橋の少なくとも安定した付着点を転位し、３）相補的未使用ポリマー受容体を転位した部位に設置し、その後、４）エラストマー骨格に沿って、影響を受けやすい転位部位に、元のヒンジ付きの硫黄架橋のリーフィング（ｌｅａｆｉｎｇ）、再架橋を機械的に誘導されたサブ粒子の後に続くことである。

単独の元素硫黄は、機能的ゴムポリマーにゆっくりと架橋するが、そのプロセスは非常に遅く、産業上成功した加硫に対する産業上現実的な代替物になるには困難な最終性質が多すぎる。本明細書で検討される加硫は、産業的加硫で実施される加速的な硫黄加硫工程に関する。

硫黄加硫は１８３９年にＣｈａｒｌｅｓ Ｇｏｏｄｙｅａｒによって発見された。開発から１７８年後、隣接する相互侵入ゴムポリマー間で、横断性硫酸架橋を形成するこの方法が複雑であることが広く認められている。これらの架橋は、文明に欠かせない弾性材料の機械的特性を次に生み出す。しかし、大きく進歩し、進歩の多くの決定的要素が充分に確立した。

フリーラジカルの機構は、長い間、制御する現象と考えられてきたが、より最近では、慎重なプロセスの特徴化のより発展した方法の出現と共に、この機構を検証するのに必要な一級の理論的ラジカルの確かな存在は検出されていない。対照的に、イオン機構が同様の発展した特徴化方法を使用して予測され、検証されている。現代の加硫工程は、それぞれ（組み合わせ）がそれ自体に化学反応経路を有するプロセスの最初に、一緒に混合される多くの化学成分を伴うため、ラジカルとイオン機構の両方は活性であるが、分析によって、イオン機構が優勢であることが明らかになっている。

ＮＲ－ＢＲタイヤ化合物の一般的な例（重量％で）は、ＮＲ８０％、ＢＲ２０％、ＺｎＯ５％、ステアリン酸２％、シリカ－タルク３％、カーボンブラック５５％、芳香油１０％、元素硫黄１．７％、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＣＢＳ－促進剤）１．２％、２－（４－モルフォリノチオ）－ベンゾチアゾール（ＭＢＳ－促進剤）１．１％、及びＮ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＴＢＢＳ－促進剤）１．１％である。

プロセスは、加熱された型で始まり、その後、タイヤレシピ成分が徹底的に分配され、分散された。加硫工程は、３つの連続するイベント、１）促進剤複合化学物質の形成、２）架橋前駆体の形成、及び３）架橋の完成で見られ得る。

促進剤の形成
例として、良く知られている２－メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）促進剤モデルを使用して、硫黄の存在下で、スルホンアミド促進剤が、ＭＢＴ及びそれぞれのアミンに加熱されて分解するという共通認識がある。徐々に、ＭＢＴは残りのスルフェンアミド分子と反応して、自動触媒的に、２，２’－ジチオベンゾチアゾール（ＭＢＴＳ）を形成し、それによって、アミン分子を放出する。ＭＢＴＳは、その後、元素硫黄と反応し、ポリスルフィド活性硫化剤（ペルスルホニウムイオン源）を形成する。前駆体の形成の可能な反応機構は以下である。

架橋前駆体の形成
この第２ステージの反応では、新しく形成された促進剤中間体の供給を止め、形成している硫黄鎖の両端に結合し、硫化剤がイソプレン又はブタジエンエラストマー分子に付着したペンダント構造に反応して、ペルスルホニウムイオン（Ｉ）を形成する。得られたペルスルホニウムイオンは、アリル水素の掃気によって第２のイソプレン又はブタジエン分子と反応して、ポリマーメチルカルボカチオンを生成する。ポリチオ－メルカプベンゾチアジル基とも呼ばれる形成された中間体は、モノマー硫黄をペンダント基の結合位置に導入し、新しいカルボカチオンによって、アニオン添加による二重結合に転換される。この最終的な二重結合の形成によって、究極的には、反応部位の近くの特徴付けられていない異性体にスルフェンアミド分解が生じる。

架橋の形成
最後のステップにおいて、隣接するゴムポリマー鎖の骨格は、元素硫黄鎖の残りの「端」に結合されるポリスルフィド基によってカルボカチオンの影響を受けやすいアリル炭素位置で攻撃される。最終の架橋形態の硫黄鎖は、最大２０原子長であり得るが、通常は、７原子を超えない。硫黄架橋は、個別の原子を含み得るが、通常、１又は数個の元素、八面硫黄環（Ｓ_８）を含む。架橋が完了しても、又はそれに伴うアニール処理の最中に、硬化時間が延長し及び温度が増加すると、より長い鎖が短くなる場合がある。分離するまで硫化物鎖は形成することができず、硫黄化合物「ｍａｗ」が前駆体部位に付着することに留意することが重要である。移動ダイレオメトリー（ＭＤＲ）曲線に、架橋形成の最後のステップだけが検出される。

最後の架橋の特徴付け
架橋密度及び種類は、それぞれ、化学的膨潤方法及び化学プローブ、又は分光法によって決定される。
弾性的に有効なネットワーク鎖の架橋密度は、データが経験的に確認されると、Ｆｌｏｒｙ－Ｒｅｈｎｅｒ式によって計算され得る。次に、架橋密度を測定するために使用される同局所化サンプルは、硫黄架橋（Ｓ＞３）比率を決定するピペリジン－プロパン－２－チオール化学プローブ（ＰＰＴＣＰ）に供される。さらに、処理された同ＰＰＴＣＰサンプルは、ピペリジン－ヘキサン－１－チオール化学プローブを使用して、ジ－硫化物及びモノ－硫化物の比率を明らかにし得る。本来の架橋密度の割合によって、それぞれの割合
が計算され、有益に、ＭＤＲ曲線と比較され得る。

Ｃ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは、それぞれ、５７．５ｐｐｍ及び５０．４ｐｐｍのポリスルフィド及びモノスルフィド共鳴ピーク（例えば、Ｂ２タイプ構造）、並びにこれらの領域の和の２分の１を使用して、３７．３、４４．７、４８．２、４９．６、５０．６、５２．５、５４．８及び５７．５ｐｐｍの共鳴ピークで、化学プローブ法によって相
検証されて、架橋密度が産出される。

ループ形成確率の推定
隣り合うポリマー鎖間に架橋が発生すると、ゴム複合体に弾性及び剛性率が提供される。しかしながら、同ポリマー鎖に架橋が形成されるときはいつでも、ループが形成され、これは弾性的に非効率的であり、加硫ゴムマトリックスの構造に、欠陥又は弱いスポットとして特徴付けられ得る。ループ形成確率の詳細な分析によって、この望ましくない条件が、市販の加硫ゴムにおいて、架橋の総数の５～１５％の範囲で生じることが明らかになった。望ましくない架橋の位置に依存して、ループされたポリマー分子鎖は、ゴムポリマーの５％～２０％を非効率的な環状炭化水素に追放することができる。実施形態の方法によって処理されたＧＴＲＰの反復されるエラストマー形態が、この現象の発生率を減少させることに留意されたい。

タイヤのスクラップゴムの通常の使用
新しいタイヤの最終的な加熱及び架橋の前に生成されるゴムトリミングを除外し、全てのＥＯＬタイヤの０．０００４重量％未満が新しいタイヤのマスターバッチに再び取り込まれることが推測される。このような再取り込みの発生は、ＥＯＬタイヤから得られる極めて細かい、極低温で処理された粉砕ゴムを使用して、最大３重量％のマスターバッチの充填で達成した。これより多くのＥＯＬタイヤ由来の処理された粉砕ゴムの充填は、新しいタイヤの用途に必要とされる物理特性がより高い充填レベルでは見合わない点において、未だ実現できていない。タイヤ製造は、通常、成分の基本配合から始まり、この基本配合は、原材料の選択によって生じる。この成分の基本配合は、高せん断混合装置でマスターバッチになる。一般的に、マスターバッチは２つの相：マスターパス及びフィニッシュパスで行われる。マスターパスは、小さなベール又はシートとして導入される様々なゴム種を合わせて、カーボンブラック及び鉱物の微粉末並びに少量の加工油と混合される。このステップは、ゴム要素の粘度を低くするために必要とされる高温で行われ、耐流動性粉末要素は、充分に小さいクラスター又はパケットに均一に分配することができる。これらのクラスター又はパケットは、次に最小粒径に分散することができる。フィニッシュパスは、低温で、通常、異種要素のスミアリング作用をもっと起こす処理条件下で行われる。フィニッシュパスでは、ゴムポリマーは、マスターパスのように、高温によってさらに分解されず、均一に分配された粉末成分の集塊物は、ゴム要素の自由な分子空間に分散される小さい物理的大きさになる。フィニッシュパスが終了すると、マスターバッチのベールは、ミキサーから排出され、薄いシートに巻かれる（ミリングと呼ばれる）。ミリングされたシートを使用して、特別な形成器具でタイヤカーカスを成層（ｌａｙ ｕｐ）し、熱的及び／又は化学的方法によって、最終の架橋のために、圧縮成型プレスに配置する。

架橋促進剤として、メルカプト基又は硫黄ベース（例えば、元素硫黄及び／又はＮ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチゾールスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）の促進剤誘導体）が挙げられる。硫黄ベースの架橋剤は、前述の温度又はそれを上回る温度で、マスターバッチの部位に反応し、マスターパスとフィニッシュパスの両方に部分的に導入され得る。タイヤカーカスの最終的な加熱の最中に架橋が様々なゴム要素の反応部位で発生して、充分な架橋密度を形成して、タイヤが供されるサステンド負荷及び熱環境を満たすのに必要とされる最終の物理特性が達成される。

ＥＯＬタイヤの連結置換を可能にする架橋前駆体部位を標的にする方法が開発され、機能的に再配列され、再架橋可能なサブミクロンの粒子ゴムを得ることができる。このゴムは、次の新しいタイヤのマスターバッチ製造の最大１００重量％のレベルで、新しいタイヤ製造に再導入するのに適している。このようなＥＯＬタイヤを修復したフィードストックを使用した新しいタイヤは、全て未使用の材料を使用した場合に達成される性能品質と同等又は同様の性能品質を示す。

耐用年数を終えたタイヤスクラップからのゴム
ゴムを含むクラムを２つの主要なフィードストック：タイヤバフ、タイヤリトレッドの副産物、全タイヤ及びスクラップタイヤゴムから製造する。スクラップタイヤゴムは、乗用自動車のタイヤ、トラックのタイヤ及びオフロード用タイヤの３種類のタイヤから生じる。これらのタイヤの種類のそれぞれの最終産物の収率は、タイヤの構成、強度及び重量の影響を受ける。平均して、１台の乗用自動車から、１０～１６ポンドの耐用年数を終えたタイヤのクラムが生じ得る。ゴムを含むクラムのその他の資源として、リサイクルゴムを含むクラムを使用して含まれる又は作製される産物、例えば、新しいゴム製品、遊び場用表面、ゴムマルチ、排水性凝集物、建築用盛土材、製造物から生じるスクラップ等が挙げられる。

タイヤは、いくつかの成分を含む複合構造である。タイヤカーカスは、トレッド、ビード、サイドウォール、ショルダー及びプライから構成される。タイヤは、天然及び／又は合成ゴム、コード及び充填剤等の成分から形成される。トレッド及びコードの収容（ｅｎｃａｓｅｍｅｎｔ）に最も多く使用されるポリマーは、ＮＲ及びＳ－ＢＲコポリマーのブレンドである。コードはタイヤのプライ及びビードを形成し、タイヤ圧を含むのに必要な引っ張り力を提供する。コードは、鋼、綿又は絹等の天然繊維及びナイロン又はケブラー等の合成繊維を含み得る。充填剤は、シリカ及びカーボンブラックを含み得る。代表的なタイヤは、合成ゴム、天然ゴム、硫黄及び硫黄含有化合物、シリカ、フェノール樹脂、油（芳香族、ナフテン系及び／又はパラフィン系）、繊維（ポリエステル、ナイロン等）、石油ワックス、顔料（酸化亜鉛、二酸化チタン）、カーボンブラック、脂肪酸、種々の不活材料、及び鋼線の１つ以上を含み得る。

典型的な乗用自動車のタイヤは、１４％の天然ゴム、２７％の合成ゴム、２８％のカーボンブラック、１４～１５％の鋼、１６～１７％の繊維、充填剤、促進剤、オゾン劣化防止剤及びその他の種々の成分を含む。新しい乗用自動車用タイヤの平均重量は２５ｌｂｓであり、スクラップの乗用自動車用タイヤは２２ｌｂｓである。トラック用タイヤは、通常、２７％の天然ゴム、１４％の合成ゴム、２８％のカーボンブラック、１４～１５％の鋼、１６～１７％の繊維、充填剤、促進剤、オゾン劣化防止剤及びその他の種々の成分を含む。新しいトラック用タイヤの平均重量は１２０ｌｂｓであり、スクラップのトラックタイヤは１１０ｌｂｓである。その他の種類のタイヤは、より多くの量の合成及び／又は天然ゴム、例えば、７０重量％のゴム、１５重量％の鋼、３重量％の繊維、１２重量％の不活充填剤等のその他の材料を含み得る。トレッド、インナーライナー、ビーズ、ベルト等を含むタイヤ要素にゴムが見られる。新しい乗用自動車タイヤのゴムの重量パーセントは通常次のとおりである。トレッドに３２．６％、ベースに１．７％、サイドウォールに２１．９％、ビードエイペックスに５．０％、ビードインシュレーションに１．２％、繊維インシュレーションに１１．８％、鋼線のインシュレーションに９．５％、インナーライナーに１２．４％、及びアンダークッションに３．９％である。

一般的なタイヤに使用されるゴム化合物を関連する材料と共に、表１に記載する。本明細書に記載の方法は、タイヤトレッド、ベース、サイドウォール及びインナーライナーを加工するのに適しており、また、加硫（又は架橋）天然ゴム、スチレン－ブタジエンゴム、及びイソブチレン－イソプレンゴムを含むその他の材料を加工するのに適している。本
明細書にさらに記載されるように、その他の成分、例えば、カーボンブラックは、ＥＯＬタイヤ又はその他の加硫ゴムを含む製造物品に存在し、いくつかの実施形態において、そ他の成分の特性又は量に影響を与えるように実施された加工を含まずに、本明細書に記載のプロセスに供されるゴムにある。その他の実施形態において、ゴムは、さらなる加工に供されて、これらの追加の成分を富化又は最小にし、又はその特性を変化させ得る。

乗用自動車のタイヤでは、約２．５ポンドの鋼ベルト及びビードワイヤがある。この材料は、名目上の引っ張り力２７５０ＭＮ／ｍ^２の引っ張り強度を有する高い炭素鋼から作製される。一般的なタイヤの鋼タイヤコード組成を表２に記載する。

全てのタイヤを粉砕して、ゴム粒子を産出し、タイヤのその他の成分と混合することができる。ゴムを含む粒子をタイヤから製造する方法は当該技術分野で周知である。使用したタイヤ（又はその破片又は粒子）を任意の洗浄ステップ（水による洗浄）に供することができる。タイヤは、最初の細断ステップに供し、その後、その破片を造粒工程に供して、１～３ｃｍの大きさを有する最初の造粒物を産出することによって、再利用することができる。周囲条件下（例えば、造粒機又は破砕機ミルで）又は低温条件下で粉砕することができる。

周囲粉砕は、一連の機械（通常、３つ）を使用して、タイヤのゴム、金属及び繊維成分を分離する多段階加工技術である。造粒装置又は破砕機ミルを使用して、第１の加工ステップは、本来のフィードストックを小さいチップに変える。一連のステップの第２の機械は、チップを粉砕して、ゴムを金属及び繊維と分離する。その後、仕上げのミルは材料を必要とされる産物の仕様に粉砕する。それぞれの加工ステップの後に、材料は、オーバーサイズの片をさらに加工するために造粒機又はミルに戻すふるいにかけることによって分類される。加工ステージにわたって磁石を使用して、ワイヤー及びその他の金属汚染物を取り除く。

最後のステージでは、繊維を空気分離装置によって取り除く。造粒工程で作製されたゴム粒子は、概して、切断縁と同じ寸法を有する切断面形状及び粗いテクスチャを有する。

破砕機ミルはセレーションカットを有する２つの大きな回転ローラーをローラーの一方又は両方に使用する。ロール構成は、異なる。これらのローラーは、異なる速度で、精密公差で対面して作動する。産物のサイズは、ローラー間のクリアランスによって制御される。粉砕機ミルは、約３０～５０ＲＰＭで作動する低速の機械である。ゴムは通常、２～３個のミルを通過して、様々な粒径に小さくなり、さらに鋼及び繊維成分を解放する。これらのミルは、ミルに設置されるスクリーンを有さず、ミル自体が最終的な粒子を制御しない。スタンドアローンの選別システムは、ミルの後にオーバーサイズの粒子から「所定の大きさ」の粒子を分離し、オーバーサイズの産物を再循環させる。粉砕機ミルによって作られる粒子は、通常、形状が長く、狭く、高表面積を有する。

低温加工は、液体窒素又はその他の材料／方法を使用して、タイヤチップ又はゴム粒子をサイズ減少の前に凍結する。多くのゴムは、－８０℃以下で脆性化又は「ガラスのように」なる。低温の使用は、スクラップタイヤのサイズ減少の任意のステージで適用するこ
とができる。通常は、供給材料のサイズは、名目上、２インチのチップ又はそれより小さい。材料は、トンネル型のチャンバーで冷却し、液体窒素の「浴」に浸し、又は液体窒素を噴霧し、ゴム又はタイヤチップの温度を低下させることができる。冷却したゴムは、衝撃式削減ユニット、遠心分離又はハンマーミルでサイズが減少する。この工程は、ゴムを１／４インチマイナスから３０メッシュにまでサイズ減少し、多くを１／４インチマイナスから２０メッシュの粒子分布にする。一般的なスループプットは１時間あたり４，０００～６，０００ポンドである。低温粉砕は、ゴムの熱劣化を回避し、ほぼ全ての繊維又は鋼を含まない高収率の産物を製造し、加工中に解放される。

湿式粉砕は、４０メッシュ及びより微細な粒子を製造するために使用される加工技術である。湿式粉砕工程は、部分的に、精製されたクラムラバー粒子を、スラリーを形成する水と混合する。このスラリーは、サイズ減少によって伝わり、分類装置である。所望のサイズになった場合、スラリーは、水の大部分を取り除くために装置に送られ、その後、乾燥する。水の使用とは別に、周囲工程で使用される同基本原理を湿式粉砕工程で使用する。湿式粉砕工程の大きな利点は、微細なクラムラバーを作製する能力である。４０メッシュほどの粗い産物が作られるが、粒子の多くは６０メッシュ及びそれより細かい。全体のスループットの割合は、２００メッシュより細かい。湿式粉砕の別の利点は、清浄度及び作られるクラムラバーの均一性である。この工程は、クラムラバー粒子を洗浄する。湿式工程は、繊維の微細粒子をクラムラバーから取り除き、非常に清浄度の高い産物を作製する。

最初の粒子は、鋼、ゴム及び繊維成分を含む。鋼は、多段階磁気分離工程を使用して回収されて、ゴムのロスを最小にする。これには、粒子を含む金属を取り除くために、高強度ツインポールオーバーバンドベルトマグネットセパレーターを使用する第１ステップが必要とされる。第２ステップは、高強度レアアース磁石を利用した磁気ドラム又は磁気プーリーを使用する。軸方向磁界は、粒子を含む金属が回転し、捕捉されたゴムが解放される。粉末グラインダーに供給される微細なゴム材料について、コンベヤーによって産物の近くに吊るされたプレートマグネットは、微細なワイヤー断片を持ち上げ、取り除くことができる。例えば、磁力計を使用することで金属含量を測定するために試験を行うことができる。

繊維は、繊維業界で周知の改修されたジンニング機（ｇｉｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ）を使用して回収することができる。２つのステップが通常使用され、改修されたジンシリンダークリーナー（実綿から異物を取り除くために繊維業界で使用される）を使用して、ＥＯＬタイヤクラムからきれいな繊維を取り除く。部分的にきれいなクラムは第２ステップに供され、いくつかのゴム粒子に依然として含まれる可能性のある繊維を取り除く。結果として得られる洗浄されたＥＯＬタイヤクラムは、包装又はその他の使用のために回収される。例えば、Ｗ．Ｓｔａｎｌｅｙ Ａｎｔｈｏｎｙ、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ、Ｖｏｌ．２２（４）：５６３－５７０を参照されたい。

米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）は、３０メッシュ又は８０メッシュ等の異なる大きさ範囲のクラムラバーを特定する標準を有する。粒径の範囲は、特定の時間、特定の数の試験ふるいによって、クラムラバーサンプルの測定された量を、揺らす及び軽くたたくことから構成されるふるい分折によって測定することができる。それぞれのスクリーンに残るサンプルの量を秤量し、その結果は、それぞれのスクリーンに残るサンプルの割合として提供される。Ｒｏｔａｐ法を使用したふるい分析の推奨される手順は、ＡＳＴＭ５６４４に提供される。特定の産物及び用途に対する通常のクラムラバーのサイズは、成型物及び押出し物４～１００メッシュ、アスファルト改質材１６～４０メッシュ、スポーツ用表面１／４”～４０メッシュ、自動車製品１０～４０メッシュ、タイヤ８０～１００メッシュ、
ゴム及びプラスチックブレンド１０～４０メッシュ、及び建造物１０～４０メッシュを含む。

ＥＯＬタイヤゴムクラムの加工の統一された米国標準は存在しないが、連結置換に使用される適切なＥＯＬタイヤゴムクラムは、通常、繊維含量が少なく（総量の０．０２％未満）、金属含量が少なく（総量の０．０１％未満）、均一性が高く、粒子は、好ましくは、１６メッシュを１００％通過する程の大きさである。いくつかの実施形態において、より大きなサイズの粒子、例えば、１４、１２、又は１０メッシュも許容され得る。例えば、１０～４０メッシュのクラムラバー（例えば、３０メッシュ又は２５～３５メッシュ）は、本明細書に記載の方法に従って加工する場合、満足のいく結果を生み出す。より小さな粒子、例えば、４１～２００メッシュも使用することができ、より効率的な連結置換を可能にし得るが、粒径の減少は、特定の大きさのクラムの製造により大きなコストが生じる。より大きな粒子、例えば１０メッシュ未満（４～９メッシュ）も、粒子サイズの減少のために、この方法に供することができる。

ゴム配合材料－再利用される加硫粒子についてのＡＳＴＭ Ｄ５６０３標準分類は、最大粒径、サイズ分布、全タイヤを含む親材料、タイヤピール、トレッド及びショルダーから生じるバッフィング、タイヤトレッド、ショルダー及びサイドウォールから生じるバッフィング、並びに非タイヤゴムに従って加硫ゴム粒子を分類する。

耐用年数を終えたタイヤクラムの特徴
加硫ゴムを含み、所望の粒径を有するＥＯＬタイヤゴムクラムは、製造、又は適切な市販元から得ることができる。

前述のように、ＥＯＬタイヤゴムクラムは、通常、１６メッシュスクリーンを１００％通過することができる大きさであり、さらに、狭いサイズ分布を有し得る（例えば、２０メッシュ以下、１６メッシュ以上）、又はより大きいサイズ分布（例えば、かなりの量の微粒子及び１６メッシュ未満の様々な他の粒径）。クラムラバーは、通常、９９．９重量％の純度の繊維及びワイヤーが洗浄されるが（すなわち、０．１重量％以下の繊維及びワイヤー）、前述のように、いくつかの実施形態において、異物等（繊維、ワイヤー、カーボンブラックの１つ以上）は存在し続ける可能性がある。

ＥＯＬタイヤゴムクラムの硫黄含有量が分からない場合、ＥＯＬタイヤゴムクラムの代表的なサンプルに試験を行って、硫黄含有量を測定し（通常、１００重量あたりの部を測定する）、抽出工程において制御された量の反応物質を使用することができ、それによって、反応物質の過剰使用又は過小使用を回避する。しかしながら、実施形態の方法は、概して、任意の加硫度を有するゴムの使用に適しており、硫黄含有量の情報は、加硫ゴムの加工に重要ではない。硫黄含有量を決定することが望ましければ、任意の適切な方法、例えば、窒素化合物抽出工程を使用することができる。ＡＳＴＭ Ｄ４５７８は、硫黄の割合を決定するためのゴム化学物質に適用する標準の試験方法を記載している。これらの試験方法は、硫黄含有サンプルの溶媒不溶性材料の測定を網羅している。２つの試験方法として、（１）試験方法Ａ、二硫化炭素による抽出及び（２）試験方法Ｂ、トルエンによる抽出が挙げられる。硫黄含有サンプルにその他の溶媒不溶性材料が存在しない場合、この試験方法は、不溶性硫黄含有量を直接的に測定する。その他の材料が存在する場合、不溶性物質のどの部分（例えば、カーボンブラック、シリカ又はその他の不活充填剤）が不溶性硫黄なのかを判定するために、追加の試験が必要になる。

ゴムの硫黄架橋
元素硫黄は、室温で環状８原子分子を有する。促進剤及び課製剤の存在下で、元素硫黄は、連結置換の工程におけるゴムの反応基と反応する硫黄断片を生成して、以下のような
架橋を形成する。

ＥＯＬタイヤゴムクラムは、反応物質とともに化学処理に供され、連結置換を誘発する。反応物質は、八面体形分子構造を有する金属塩及び１００～１５０℃の融点を含む。適切な反応物質の例として、酢酸コバルト（ＣＡＳ６１４７－５３－１；Ｃｏ（ＯＡｃ）_２）、酢酸銅（ＣＡＳ６０４６－９３－１；Ｃｕ（ＯＡｃ）_２）が挙げられるが、本明細書の他で検討するように、その他の反応物質も使用することができる。反応物質は、通常、加硫ゴム１００部（重量に基づく）につき、０．１～５．０部で使用されるが、特定の実施形態において、より多く又は少ない量を使用することもできる。使用する反応物質の量は、処理するＥＯＬタイヤゴムクラムにおける硫黄の含量、又は得られる所望の連結置換度に依存して増減することができる。例えば、硫黄結合に対する反応物質の分子の比は、１：１、４：６、１：２であり、又は任意の他の適切な比を使用して、事前に選択した連結置換度を達成することができる。

粉砕されたタイヤゴム粒子からの相互侵入エラストマーネットワークの再生
一実施形態において、粉砕されたタイヤゴム粒子からモノリシック、マクロ構造、相互侵入エラストマーネットワーク形態を再生するために、進行性の要素を使用する。要素１は、電気機械式反応器環境（ＥＭＲＥ）を提供して、ＧＴＲＰを解き、最後の配合について硫化物架橋鎖を再配列するＢｏｌｔｚｍａｎ「位相空間」媒介物を支持することを伴う。要素２は、ＥＭＲＥ加工のためのＧＴＲＰスラリーを調製することを伴う。要素３は、ＧＴＲＰを差周期的機械的応力及び立体電子分極化に供することを伴う。要素４は、ＧＴＲＰスラリーを設計されたキャビテーション誘導熱（ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ）及び音響衝撃波変動（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｈｏｃｋｗａｖｅ ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ（ｓ））に供することを伴う。要素５は、走化性硫化物架橋テザー効果を発生させることを伴う。要素６は、化学反応産物の生成及びタイムライン（ｔｉｍｅｌｉｎｅ）を伴う。要素７は、再生成されたＧＴＲＰを完全統合、モノリシック、マクロ構造エラストマー材料に配合することを伴う。

要素１において、電気機械的反応器環境（ＥＭＲＥ）は、効率的な「位相空間」環境を提供して、１）ＧＴＲＰを解き、加硫前駆体をリセットし、２）次に硫化物架橋の再配列を行い、３）未変性のエラストマー充填剤マトリックスに最小変化する。図１は、ＥＭＲＥの上部である。この上部は、可変先端速度及び最大１５，０００ｆｐｍを有する１６インチステンレス鋼１０１を含む。１１０個のスロット（キャビテーションポータル）１０
３を有する１７インチステンレス鋼ステーター１０２も使用する。この部品は、図１に示されるＧＴＲＰスラリー流動パターン１０４を作製する。図１において、線「Ａ」に沿った断面の詳細を提供する。図１に示されるＥＭＲＥは、有利に使用することができ、その他の機械的プラットフォームは、実施形態の方法、例えば、プログレッシブキャビティポンプ、ねじポンプ、押出し機等に使用される反応器として、構成することができる。

要素２において、ＧＴＲＰスラリーを調製する。図２は、沈められたＥＭＲＥ上部２０２を含むステンレス鋼混合タンク２０１を伴うこの工程についての概要の工程を図示する。作動時、タンクは、使用可能なタンク容量の約７０％まで充填されている。スラリーがＥＯＬ全タイヤから調製され、金属及び線維を取り除くための通常の工程に供され、粉砕されて、３０メッシュ（６００ミクロン）のふるいを通過する。図２に記載の例としての工程において、３００ガロンのステンレス鋼混合タンクを使用して、１．０３の比重を有する２００ガロンのバッチのＥＯＬタイヤゴムスラリーを生成する。ステンレス鋼タンクは、ＥＭＲＥエネルギー（熱エネルギー）を放熱することができるように、非絶縁であり得る。特定の実施形態において、冷却コイルを加えて、バッチの温度を沸騰温度以下に保持することができ、又は、あるいは、処理タンクを密封して、加圧条件下で、より高温で操作することができる。ＥＯＬタイヤゴムスラリーのバッチの重量は、ＧＴＲＰに対する水の比が３：１である場合、１７１６ｌｂｓである。図２のスラリーの成分として、約１５２ガロンの逆浸透法（ＲＯ）水、約４００ｌｂｓのＧＴＲＰ、及び約４０ｌｂｓのＲＯ水に予め溶解された約８ｌｂｓの酢酸銅（有機金属化合物又はＯＭＣと呼ばれる）が挙げられる。前のバッチから回収されたろ過水は、ろ過ケーキから絞りだされた水を含み、バッチを調製するために使用される約１５２ガロンの水の部分として使用することができる。概して、ＯＭＣを溶解するために、新鮮なＲＯ水を使用することが好ましいが、いくつかの実施形態において、回収された水を有利に使用することもできる。

要素３では、スラリーのＧＴＲＰは、「位相空間トンネル」を横断し、差周期的機械的応力及び立体場分極がＧＴＲＰに適用される。本明細書に記載の「位相空間」（トンネルと呼ばれることもある）の概念は、Ｂｏｌｔｚｍａｎにより「箱」として最初に提示され、箱の「中身」が外部の影響を受ける場合に、分子構造及び速度が時間間隔に対して定量化される。「箱」環境が、短い、時間－振動－間隔で、エントロピー－エンタルピー－エントロピー位相変化で誘導された場合、莫大なエネルギー力（速度）が「箱」の内部に解放される。このプロセスを、直線距離、ＧＴＲＰジオメトリー、速度、０．０００秒～０．００１９秒で延長するタイムラインにおいて時間の関数として記述される加速特性と共に図３Ａに模式的に示す。時間０．０００は、粒子がＥＭＲＥローター３０１に衝突する時間である。ＧＴＲＰは、ステーター（圧縮ゲート３０２）において圧縮され、ステーターを退出し、再循環パターンに進入する。図３Ｂに示されるように、ＥＭＲＥローター３０１と圧縮ゲート３０２の出口の間の空間は、位相空間トンネル３０３と呼ばれる。調整されたＡＣ電流を圧縮ゲートに加えて、処理を容易にしてもよい。調整されたＡＣ電流を導入する電極３０４が提供される。０（又は振動なし）～１００Ｈｚの振動を加えることができ、又は周波数制御器を使用することで最大１０００Ｈｚ以上の振動を加えることができる。最大３００Ｖ以上の電圧を加えて、スラリー媒体に電流を誘導することができ、極性の急な反転によって、位相空間トンネルのゴム粒子の表面に電子を堆積する効果を有する。ステーターの圧縮のプロセスは、ＧＴＲＰを歪め、長さに対する幅の比が６：１に増加する。ステータースロットを流れる調整されたＡＣ電流によって補助される急速な圧縮－伸長－減圧の「トランポリン」効果は、図３Ｃに示されるように、重なりあう電子雲の間の反発作用の立体効果を強め、次に、ＧＴＲＰ結合マトリックスのデラミネーションを加速させる。約１２００横断性硫化物架橋を有する６００ミクロンの粒子について、ステーターを通過するごとに、６０個の転位し、再増強された加硫された前駆体部位を再生成する。要素１に記載されるＥＭＲＥは、本明細書の他の場所で記載される平行な連続フローマイクロ合成反応器（ＰＣＭＲ）ハードウェアの一実施形態であり、原理的に実施形
態の工程を実施するための圧力容器を構築及び証明する必要性を回避する。しかしながら、ＰＣＭＲは、水から蒸気への曲線に沿った固定温度で作動し、戦略的に配置された機械的に大きい直径の開口部（例えば、調節可能なアイリス弁）にＧＴＲＰスラリーを押し通すことによって、図３Ａに示される「タイムライン」、「直線距離」、「ＧＴＲＰジオメトリー」、「速度」及び「加速特性」の５つの量子における要素１のＥＭＲＥ実施形態と同様のＧＴＲＰの「位相空間」粒子の開梱結果を生み出すことができる。蒸気－液体－蒸気周期の、及びその周期から振動を誘導するスラリー温度対圧力について、ＧＴＲＰ開梱の有効性が等価である。それぞれがローターを通過すると、粒径が減少する。２００メッシュ（７０ミクロン）までサイズ減少すると、架橋結合の約６５％が崩壊し、粒子は、薄い、機械的に葉のようにパンケーキの様な構造になり得る（例えば、１０ミクロンの膜に「スミアアウト」される）。さらなるサイズ減少は、通常、求められない。５～６０ミクロンまで減少すると、カーボンブラックが粒子マトリックスから出現し始める。５ミクロンまで減少すると、炭素の減少が始まる。２００メッシュ（７０ミクロン）の粒径は、概して、多くの用途、例えば、タイヤ、ルーフィング及び舗装用途に有用であるが、いくつかの実施形態では、１０ミクロンまでのサイズ減少が望ましい場合がある。

要素４では、キャビテーションを誘発する音響衝撃波をＧＴＲＰに適用する。図４Ａに示されるように、ＥＭＲＥローター４０１と圧縮ゲート４０２との間の位相空間トンネルでは、ＧＴＲＰ４０５、混入空気４０６及び水性有機金属化合物マトリックス４０７の混合物が速度及び容量で存在する。圧縮ゲート４０２を通過して退出すると、空気泡圧縮及び粒子加速がキャビテーション進行４０８を発生する。スラリーが退出すると、低圧が空気空洞の内破で、キャビテーションサイクルを完了する。通常、キャビテーションの最中に、バルク相の変化は、スラリーの連続する水相の内部で生じない。したがって、温度及び圧力の差示的変動が原子スケールで起こる。この工程は、ナノ領域で極端な温度及び圧力差示的エクスカーション、温度１０^２°Ｆ～１０^１５°Ｆのキャビテーションコーン（ｃｏｎｅ）、６０ｍ／秒～１８０ｍ／秒の音波速度を発生し、これらは全て１０^３秒^－１～１０^８秒^－１の時間間隔で生じる。ＥＭＲＥローター及び／又はスラリー粘度及び／又はステーターギャップの回転速度を変化することによって、位相空間トンネルのエネルギー「影響（ｌｅｖｅｒａｇｅ）」の操作を達成することができる。図４Ｂは、ＧＴＲＰスラリー及びＥＭＲＥについてのプロセス制御変数を示す。比例積分微分コントローラー（ＰＩＤコントローラー又は３つのコントローラー）は、産業制御システム及び連続して調整される制御を必要とする様々なその他の適用に広く使用される制御ループフィードバック機構であり、温度、開口サイズ、スラリーの容量、及び蒸気と液体の振動を制御するために使用される。例えば、ＰＩＤコントローラーによって調節され、反応物質に関係する可能性のあるその他の要因として、水に対するゴムの比、加えられるＯＭＣ（量、計量、断続的又は連続的計量の割合）、ＯＭＣ残渣の量、減少率が挙げられる。装置は、例えば、ＰＩＤコントローラーによって調節することができる装置に関連する要因であり、ローター先端速度、ＥＭＲＥと圧縮ゲートとの間のギャップサイズを含む。図４Ｃは、選択されたＧＴＲＰスラリー制御変数のリスト及びそれらの修正結果を含む表を提供する。図４Ｄは、選択されたＥＭＲＥプロセス制御変数のリスト及びそれらの修正結果を含む表を提供する。

要素５は、走化性硫化物架橋テザー効果（ＳＢＴＥ）力学を示す。図５Ａは、元の硫化物架橋を模式的に示し、メチルカルボカチオンで優勢に生じるペンダント加硫物前駆体の形成（本来は、約１４０℃で形成する）及びアリルカルボカチオンで主に生じる完全加硫（次に約１６０℃で形成する）を含む。図５Ｂは、最も安定した第３カルボカチオン、安定性に欠ける第２カルボカチオン、さらに安定性に欠ける第１カルボカチオン、及び少なくとも安定したメチルカルボカチオンの順番で、（カルボカチオンに付着する炭素原子の数が変化している）カルボカチオンの種類を示す。正電荷密度が拡がると、共鳴がアリルカルボカチオンに安定性を加え、図５Ｂに示される第２カルボカチオンよりもっと安定に
する。硫化物架橋転位のプロセスは、したがって、アリルカルボカチオンよりメチルカルボカチオンで生じるほうが好ましい。転位の結果は、剛直な硫化物架橋が、元のアリルカルボカチオンで接続されるテザーになり、メチルカルボカチオンに結合しなくなる。

要素６では、化学反応がタイムラインに沿って発生する。２０％の溶液濃縮物中のＲＯ水及びＯＭＣ（この場合、酢酸金属又はＭＯＡ）が混合され、図６Ａに記載されるように、ＧＴＲＰスラリー（１８０°Ｆ、ＧＴＲＰに対するＲＯ水の重量比３：１）に計量される。得られる化学反応を図６Ｂに示す。水に溶解する有機金属化合物は、リガンドに結合し、一時的な水和金属形成を含む。図６Ｂにおいて、ｋは、Ｂｏｌｔｚｍａｎ「位相空間」ＥＭＲＥトンネル反応機構－速度論（ｍｅｃａｎｉｓｔｉｃ－ｋｉｎｅｔｉｃｓ）を指し、Ｍ^２＋は金属イオンを指し、ＮＨ_ｎ、ＣＨ_ｎ、Ｚｎ_ｎ及びＳ_ｎは、本体のゴム配合工程の副産物である前駆体部位の近くで、異性体「デブリ」になると考えられるものを指し、ＯＡＣ^－２は酢酸イオンを指す。本来のタイヤ硫化前駆体、アリル水素は、前述のＭＢＴＳアミン基によって除去され、反応副産物を形成する。窒素－硫黄化合物は、二硫酸アンモニウム（ＮＨ_４）_２Ｓ_２Ｏ_８分子（ＡＤＳ）又はそのラジカルを含み、メチルカルボカチオンの近位に、デブリ異性体として存在し、密集する。これらの窒素－硫黄異性体は、隣接するポリマー鎖における硫化物架橋の第１カルボカチオンで、本来の硫化物加硫の最終ステップの最中に顕著には作製されず、水に非常に可溶性であり、強力な酸化剤になって、メチルカルボカチオン置換硫化物メタセシスを駆動する。活性ＯＭＣ、金属配位複合体は、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を形成するＡＤＳ分子の水和作用を活性にする、及び／又はメチルカルボカチオンにおいて酸化剤として標的にされたメタセシス作用の反応を強める促進剤になる。メチルカルボカチオンにおける硫化物メタセシス変換率は、反応部位の温度閾値が２４０°Ｆ超である場合、これは硫黄が位相変化で不安定になる温度であって、過酸化物及び／又はその他の酸化剤がなくても推定される。これは、水から蒸気への加圧される位相変化振動、又はハイパーエネルギーの破裂で、突然の位相空間キャビテーションの内破の何れかによって誘導され得、結果的に、メチルカルボカチオン標的部位の硫黄とＯＭＣ化合物の両方の固体－液体－固体相の変化が生じる。内破しているキャビテーションコーンによって放出される莫大なエネルギーをもっと完全に理解するために、対象への最近のＣＥＲＮ研究は、電磁波プラズマのもつれがピコ秒の変形中に形成され、これは太陽の表面より３００倍高い太陽コロナ温度に関連する現象にかなり類似する。この類似性に従って、位相空間トンネルを通過する１８０°ＦのＧＴＲＰスラリーについて、標的メチルカルボカチオン部位のピンポイントのキャビテーション温度は、とても短い瞬間、最小で５４０００°Ｆになると予想される。

いかなる理論に縛られることを望まないが、反応において、酢酸金属イオンの解離性置換がメチルカルボカチオンで生じると考えられる。これは、加硫前駆体を破壊し、その後の硫化物架橋の再配列について、エラストマーペンダント構造に新しい機能的部位を形成する。このプロセスでは、位相空間粒子を負荷された炭素凝集物で、Ｏ^２－がＣＯ_２に変換される。Ｍ^２＋とＳ^２－の強力な相互作用が、沈殿物を形成し、剛直な硫化物架橋を「テザー」状態に解放し、元のアリルカルボカチオンにのみ結合する。様々な金属イオンが使用に適しており、限定されないが、Ｃｏ^２＋（３×１０^６のＨ_２Ｏ金属配位マトリックスについてのリガンド交換率）、Ｃｕ^２＋（５×１０^９のＨ_２Ｏ金属配位マトリックスについてのリガンド交換率）、Ｎｉ^２＋（３×１０^４のＨ_２Ｏ金属配位マトリックスについてのリガンド交換率）、Ｚｎ^２＋（２×１０^７のＨ_２Ｏ金属配位マトリックスについてのリガンド交換率）、及びＭｎ^２＋（２×１０^７のＨ_２Ｏ金属配位マトリックスについてのリガンド交換率）が挙げられる。実質的なデータは文献にあり、銅ベースの有機金属分子は、加熱された水環境で、最大１０の配位数を示すことができる。この配位能力は、スーパーフロッピーマトリックスの中間体の形成をもたらして、メチルカルボカチオン反応部位の近くの阻害異性体「デブリ」からリガンドを捕捉することによって、このプロセスを補助する。リガンドの捕捉及び解放速度は、多くの回数で、その他の金属よりも速い。こ
れらの魅力的な能力によって、可能性として、様々な銅ベースの反応異性体が、ＧＴＲＰ開梱メタセシスシーケンスの最中に存在する分子の不均一ｍａｗから作製され得る。元素硫黄の温度に近い温度で位相変化を示す有機金属化合物を選択することによって、メタセシス反応を促すことが可能であり得るが、異なる位相変化温度を有する有機金属化合物も使用することができる。

要素７において、モノリシック、ゴムマクロ構造が作製される。図７Ａは、粉砕状態の加硫ＧＴＲＰ（ステージ１）のマクロ構造、結合していない、レプテーションされる前の内部形態を含むＥＭＲＥ条件下のＧＴＲＰ（ステージ２）及び１０ｎｍ～５ミクロン離れた混在した積層体を含む再生された相互侵入エラストマーネットワーク（ステージ３）を示す。実施形態の方法の特徴の１つは、カーボンブラックを乱されない状態にする穏やかな方法によって、相互侵入エラストマーネットワークに架橋が再確立することである。これは、引っ張り力が僅かに減少するが、反発力を改善する。

図７Ｂに示されるように、作製プロセスにおいて、処理されたＧＴＰＲスラリーをポンプで汲み上げ、ろ過ケーキプレスに通し、スピン乾燥して、水分量を１重量％未満にする。得られた処理されたＧＴＲＰをタンブル乾燥機でオーブン乾燥して、水分量を０．１重量％未満にして、乾燥したＥＭＲＥ条件下のＧＴＲＰを得ることができる。プレスろ過ステップとタンブル乾燥機の間、水性又は液化性熱可塑性未使用ポリマーを選択肢、処理されたＧＴＲＰに湿式混合してもよい。乾燥したＧＴＲＰを内部ミキサー（例えば、バンバリーミキサー（Ｂａｎｂｕｒｙ ｍｉｘｅｒ）、シグマブレード等）及び／又はマイクロラミネートのためのロールミルに供することができ、乾燥する場合、ＥＭＲＥ条件下ＧＴＲＰをポリマー及び架橋添加物と混合する。得られた産物は、ペレット、ロール、ブロック、フェストゥーンシート等としてパッケージになり得る。特定の実施形態において、処理されたＧＴＲＰスラリーは、さらなる処理ステップを必要としない使用の価値がある産物である。ＧＴＲＰをアスファルトと混合して、ロール及びシーティングを形成する、又は溶融して、凝集物と結合する、又は乳化液を形成することができる。同様に、要素７の中間ステップの産物は、プレスろ過、タンブル乾燥、湿式混合、内部混合、及びパッケージングを含み、それ自体、価値のある産物であり得る。したがって、要素７のステップは、様々な実施形態において任意であると考えられ得る。ロールミルを使用するとき、得られるＧＴＲＰは、葉のように薄いパンケーキの様な構造になり、次の真空形成の最中に形成され、得られるＧＴＲＰシートに異方性を与える。内部ミキサーを使用するとき、そこから作製される得られるシートは実質的に等方性である。

アスファルト及びＧＴＲＰの混合物は、様々な方法によって調製することができる。第１のステップとして、ＧＴＲＰを「葉状」又は「完全に葉のようにレプテーションされた（ｆｕｌｌｙ ｌｅａｆｅｄ－ｒｅｐｔａｔｅｄ）」形態が得られるまで（最小寸法の約１０μｍ未満の粒子厚を有する）、仕上げロールミルに通し、その後、ロールミル又は内部ミキサーに通し、アスファルトと合わせる。通常、粘着性のＧＴＲＰシート（「葉状」形態を示す）は、コールドロールで仕上げロールミルに１０回通すと得ることができ、又はホットロールで仕上げロールミルに２回通すと得ることができる。粘着性のＧＴＲＰシートが形成されると、アスファルトと合わせることができる。一実施形態において、仕上げロールミル上でアスファルトを粘着性のＧＴＲＰシートに加え、その後、仕上げロールミルの作用によって混合して、連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートの形態の９２重量％のＧＴＲＰ及び８重量％のアスファルトが得られる。ＩＶ型アスファルトを有利に使用することができるが、５ｐｅｎ～２００ｐｅｎのアスファルトも使用することができる。アスファルトに架橋剤を加えてもよい（例えば、連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートの０．００５ｐｈｒ（１００部あたり））。有利なこととして、加工中に、シートが容易に均一な分布になることができる。粘着性ＧＴＲＰシート（「葉状」）又は連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートは、例えば、粒子、乳化液又はホットミックスの形態で、ホッ
トメルトとして、アスファルトとさらに合わせることができる。ＧＴＲＰ／アスファルトブレンドがｉｎ ｓｉｔｕに設置された後、再加硫を有利に達成することができる。

舗装道路の用途において、例えば、粘着性ＧＴＲＰシート又は連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートをアスファルトに溶融して、例えば、凝集物の結合剤として使用するのに適した約２０～５０重量％のＧＴＲＰを含む組成物を得ることができる。別の例では、連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートをシート形状で損傷した舗装道路に適用し、通常のホットミックスを行い、凝集することができ、又は、凝集物及び結合剤の混合物を連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートの上層に適用することができる。架橋及びＧＴＲＰの結合を誘導するために、照射を有利に適用することができる。結合剤として、連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートを含むアスファルト又は葺材に使用する場合、エミッターシステム、関連装置及び以下の米国特許に記載の方法を使用して、道路面の適所でＧＴＲＰを有利に硬化させることができる。米国特許第８，９９２，１１８号、米国特許第９，１６９，６０６号、米国特許第９，０７４，３２８号、米国特許第９，３４７，１８７号、米国特許第９，４８１，９６７号、米国特許第９，５５１，１１７号、米国特許第９，５５１，１１４号、米国特許第９，６２４，６２５号、米国特許第９，６３７，８７０号、米国特許第９，１２７，４１３号、及び米国特許第９，０５７，１６３号であり、その内容はそれぞれ、参照により全体が本明細書に組み込まれる。アスファルト／コンクリートの舗装道路に照射するためのこのようなエミッターシステムは、通常、１０００～１００００ｎｍの照射のピーク波長を放出するように構成されたエミッターパネルを保持する構造フレームを含んで、アスファルト／コンクリート舗装道路のアスファルトの流動を達成する。本明細書で使用される用語「流動」又は「流動する」は広義であり、当業者に一般的及び通例の意味で提供し（特別又はカスタマイズされた意味に限定されない）、限定することなく、流体の本体に対して最小圧力を加えることによって置換可能な流体を記述することを意味する。１９０°Ｆ～２９０°Ｆ（８８℃～１４３℃）の温度、例えば、２５０°Ｆ～２９０°Ｆ（１２１℃～１４３℃）が、アスファルトの流動を誘導するために有利に使用することができる。架橋を誘導するためにＧＴＲＰを照射することについて、３５０ｎｍ～７００ｎｍのピークのピーク波長を有する照射を有利に使用することができ、さらに１０００ｎｍ～１００００ｎｍのピーク波長を有する照射を使用することができる（例えば、２つのピーク波長）。架橋は、架橋剤を添加していない状態である程度発生するが、追加の架橋剤が加工の速度及び効率を高めることができる。ＤＩＢＰを架橋剤として使用する場合、１７０°Ｆの温度が架橋を誘導し、安定性及び制御された架橋が望ましい場合にＧＴＲＰ／アスファルトシートへの使用に有利であることに留意されたい。ジクミルペルオキシドを架橋剤として使用する場合、熱を加えなくとも架橋が急速に生じる。ジクミルペルオキシドは、ＧＴＲＰ／アスファルトが液体形態（例えば、乳化液）である場合に、架橋剤として有利に使用することができる。ＧＴＲＰを含む舗装材は、処理の施されていない粉砕タイヤゴムを含む舗装材に比べて、寿命の観点から優れた特性を示す。

連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートは、耐候性又はルーフィング用途のためのロール及びシーティングの形態で使用することができる。あるいは、粘着性ＧＴＲＰシート（「葉状」）又は連続したＧＴＲＰ／アスファルトシートをアスファルト又は別の溶剤に溶融し、得られた混合物を噴霧によって表面に塗布し、密封された防水性の表面を作ることができる。得られたゴム粒子は、また、家の屋根板及びロールルーフィングの使用に適した品質があり、雹害抵抗を提供し、低温柔軟性（例えば、少なくとも－４０°Ｆまでの柔軟性）を改善し、高外気温における軟化、ブリードアウト及び汚れが減少する。ゴム粒子を含むロールルーフィングを乾燥し、その後、照射に供し、シートを溶融し、適合し、架橋し、下地基材（例えば、絶縁体又は古いルーフィング）に接着する。ＧＴＲＰを含む液体混合物を照射に供して、架橋を誘導することができる。舗装道路用途のために前述と同様のエミッターシステムを使用して照射することができる（例えば、米国特許第８，９９２，１１８号、米国特許第９，１６９，６０６号、米国特許第９，０７４，３２８号、米
国特許第９，３４７，１８７号、米国特許第９，４８１，９６７号、米国特許第９，５５１，１１７号、米国特許第９，５５１，１１４号、米国特許第９，６２４，６２５号、米国特許第９，６３７，８７０号、米国特許第９，１２７，４１３号、及び米国特許第９，０５７，１６３号であり、その内容はそれぞれ、参照により全体が本明細書に組み込まれる）。事前に選択したピーク波長の電磁気照射をルーフィング又は防水シートに適用する、又は適所に噴霧することができる。熱照射は、所望の波長を排出するようにエミッターを改修することによって作り出すことができる。加熱するために使用される電磁気照射の波長は、ロールルーフィングに存在する材料に基づいて選択される。ロールルーフィングのゴムにターゲットにする好ましいピーク波長は、１０ワット／ｉｎ^２以下のワット密度で、３５０ｎｍ～７００ｎｍである。ロールルーフィングに適用される照射エネルギーは、基材の加熱を最小にしながら、ロールルーフィングのゴムを加熱する。エミッター機器は、コストを最小にするように製造することができ、この分野での使用に適している。金属フレーム内に備えられた１つ以上のエミッターパネルに電気的に接続された、例えば、Ｔｉｅｒ４ディーゼルエンジンの可搬式発電機を使用して装置に電源供給することによって、野外での使用を達成することができる。エミッターは、例えば、高密度セラミックで絶縁することができ、パネルは、ロールルーフィングの平面に向かう点まで、フレームのセラミックライナーの内部に入れ子にすることができる。

ポストリアクターＧＴＲＰブレンドの乾燥は、所望の程度まで実施することができる。水分をゆっくり又は素早く取り除くことができる。穏やかな乾燥は、エラストマーネットワーク形態の構造に最小限の影響しか有しない。せん断による乾燥により、通常、より小さい粒径及び水分の素早い蒸発が生じる。

ポストリアクターＧＴＲＰブレンドの硬化は、化学硬化剤の使用、又は照射によって（例えば、本明細書の他で検討するエミッターシステムによって）ゆっくり又は素早く実施することができる。

いくつかの実施形態において、乾燥混合により、乾燥したポストリアクターのＧＴＲＰを固形ポリマー（例えば、未使用のゴム）に合わせることが望ましいことがあり、その後、さらなる処理に供して成分を混合する。あるいは、指定された数の反応部位を有するラテックスをポストリアクターＧＴＲＰに合わせて、さらなる処理に供することができる。例えば、圧搾することによって水を取り除くことができる。ポストリアクターＧＴＲＰは、例えば、熱可塑性、サーモトロピック又は熱硬化性として、様々な用途に改変することができる。ポリマー骨格は加硫化しやすい。ポストリアクターＧＴＲＰは疎水性であるため、親水性を材料に付与して、コロイダル状懸濁液に乳化又は形成することができる。骨格を機能化するためにホモポリマーを加えることによって特性を改変することができる。熱硬化特性を付与するために、粒子を（例えば、ノニルフェノールエトキシレートで）被覆することができる。熱可塑性特性を付与するために、親水性部位を（例えば、第四級アミンで）挿入することができる。

本明細書で検討されるように、ＧＴＲＰを蒸発／水相を経て振動させることで、粒子の空洞に液体を吸い上げる。これは、例えば１分未満で、かなり素早く粒子を飽和することができる。反応器の工程の最中、粒子に水を充満することができ、遊離分子空間が大幅に増加する、例えば、５００％以上、例えば５倍の増加を観察する。乾燥した粒子は、「ふわふわした」ものと形容することができる。乾燥したＧＴＲＰは、液体を収容することができる「空洞」、内部空間（遊離分子空間）を有する。せん断力をＧＴＲＰに適用することで、これらの空洞を崩壊することができる。ＧＴＲＰが混合された材料のコロイダル状懸濁液として提供される場合、空洞が存在することで、ＧＴＲＰの空洞内の液体の材料の内部移行を容易にする。このような材料は、水媒介性ポリマーを含むことができる。このことにより、固体混合の通常の固体に比べて、優れたポリマー分散特性が生じ、結果とし
て得られる粒子、例えば、優れた引っ張り力、ヒステリシス及びせん断についてのタイヤ業界のポリマーブレンドの第１の方法と同様である。物理的力が２００～３００％以上改善し、この改善は、タイヤ業界で通常使用されるゴムに観察することができる。

少量の未使用のスチレン、１，４－シスポリブタジエンポリマーを有するポストリアクターＧＴＲＰブレンドから成るサンプルの物理特性の分析に基づいて、未使用のタイヤグレードのブラックマスターバッチ化合物に比べて、２４０°Ｆで、２時間で硬化するジクミルペルオキシド（ＤＣＰ）触媒を使用して、約８０％よりも大きい架橋密度を決まって達成することができる。ＤＣＰは、２４０°Ｆ以下で反応性架橋結合を提供するが、その閾値を上回る硬化温度は、テザー硫化物鎖を液化し、その不安定な状態は、より効率的に再配列を完了する。別の効果的な促進剤は、ジ（ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン（ＣＡＳ Ｎｏ．２５１５５－２５－３、ＤＢＰＩとも呼ばれる）である。

１，２－高ビニルブタジエンホモポリマー機能性で繋がれたシリコンゴム（ＳｉＲ）は、メルカプト基触媒と架橋され得る。このようなブレンドは、両方のゴム群で周知の優れたハイブリダイズ特性を示す領域を相互侵入する、高架橋密度の均一なエラストマーになる。再生したＥＯＬ粒子を使用するＮＲ／ＳＢＲブラックマスターバッチＳｉＲハイブリッドは、新しい、コストのかからない革新である。

別の実施形態では、ＧＴＲＰ粒子は、サイズ減少し、無水環境で再配列される架橋である。ＥＯＬタイヤゴムクラムは、３軸垂直ミキサー又はその他の適切なミキシング装置で、約２５０°Ｆ（例えば、２３０°Ｆ～２７０°Ｆ、又は２４０°Ｆ～２６０°Ｆ、又は２４５°Ｆ～２５５°Ｆ）に余熱される。固形状の反応物（例えば、本明細書に記載の酢酸銅又はその他の金属塩）は、不活性雰囲気下（例えば、窒素ブランケット）で、分離容器において、２５０°Ｆ（例えば、最大２５０°Ｆ以上、例えば、２３０°Ｆ～２７０°Ｆ、又は２４０°Ｆ～２６０°Ｆ、又は２４５°Ｆ～２５５°Ｆ）に余熱される。特定の実施形態において、不活性雰囲気は任意である。加熱された反応物は、余熱されたＥＯＬタイヤゴムクラムと合わせる。例えば、加熱された反応物を、攪拌しながら、余熱されたＥＯＬタイヤゴムクラムに噴霧、ミスト又は注ぐことができ、余熱されたＥＯＬタイヤゴムクラムに、反応物の均一な被覆及び分布を達成し、活性化したＥＯＬタイヤゴムクラムを得る。余熱されたＥＯＬタイヤゴムクラムに直接加える場合、反応物は、細かく粉砕された粉末の形状で有利に提供することができる。

連結置換ゴム材料の用途
本明細書で検討するように、実施形態の連結置換ゴム材料は、前述のタイヤ及び舗装道路用途、又は未使用のゴムが使用されるその他の用途を含む様々な用途の使用に適している。様々な反応接着性マトリックス、例えば、ホットメルト（例えば、アスファルト、ＳＢＲ、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）及びポリエチレン（ＰＥ））及び多成分系反応物（例えば、脂肪酸系ポリオール）、人工産物が作製され、その特性が評価されている。これらの特性は、配合された連結置換ゴム材料が、コストの面で非常に高額なシリコン、ウレタン、エポキシ、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）系材料と効率的に競合することができる。配合された連結置換ゴム材料は防水であり、軽量な構造特性を示し、摩耗抵抗であり、塩、多くの化学物質及び炭化水素系燃料に対する暴露に抵抗し、優れた熱及びＵＶ耐性を示す。特定の適用に合わせた特性を有する連結置換ゴム材料は、連結置換ゴム材料であるもつれたポリマーナノ粒子複合体に関連するプロセス動力学を調節することによって得ることができる。例えば、いくつかの例では、より小さい粒径は必ずしも要求されないが、未使用のゴムより優れた性能を提供することができる本明細書に記載の特定の形態学的特徴がある。ナノ粒子は、ポリマーの機械特性により深い影響を有し、そのため、全ての時間スケールで、ホストポリマー鎖動作（制約及び緩和）の動作中のエントロピー－エンタルピー相互作用を制御することは、多くの利点を提供することが
できる。

連結置換ゴム材料の性能属性は、ホストポリマーのランダムコイル半径より約５～１０倍小さい寸法以下の粒径の減少と共に急速に低下する可能性があることが観察される。これは、粉砕されたタイヤの本来の化合物が、概して、１．０：１．０を超えるランダムコイルバイアス比のナノ粒子クラスター：ポリマーを有するモデルに基づく。

タイヤを構成する２００以上の要素が、個別のＧＴＲ粒子の質量の（要素の数につき）９０％超を示し得、連結置換ゴム材料の均一性を特徴付けができないかもしれないが、そうではないことを示唆する。実施形態の方法のように、硫化物の影響を抑制する信頼できる方法は、化学物質を崩壊させるときに故意に「穏やか」であり、均一性を分類するための複合体及びシステムのインターメカニカルな特性は開発中である。Ｅｉｎｓｔｅｉｎ－Ｂａｔｃｈｅｌｏｒ粘性法則に矛盾する複合性の粘度観察の問題は、加硫物成分が影響しなくなると、部分的な解決を有する。最適な、加工強度及び明瞭度を相互作用することによって得られる工程の収率を特徴付ける単純な方法が現れると、連結置換ゴム材料を高性能な用途を含む様々な産物に使用することができることが予想される。高性能の用途の例として、ｉｎ ｓｉｔｕの、モノリシック、構造的、自己絶縁、発泡パネルが挙げられる。乾燥し粉砕された、常在の炭素質、セルロースが豊富な草木は、（高負荷で）主要な結合剤として再生されたＧＴＲと共に、小さい、恒久的な耐震性生息域にチョッパーガン形成され得る。第２の格納容器スプレーが適用される膜は、タンク及び船舶に設置され得る。ロボットスプレー、複数の成分、化学耐性及び圧力が安定したライニングは、掘削しなくても古い下水管及び水道管に設置され得る。ＵＢＣ対応のモノリシックルーフィング膜は、工場で製造される膜であり得、又は適所で噴霧され得る。新しい市民の基盤地下配管は、連結置換ゴム材料に由来するより耐久性のあるコーティング剤で保護され得る。全種類の海洋構造物は、防汚、ＰＴＲベースの複合コーティング剤で防食され得る。現在、製造され、昆虫及び害虫、燃料、カビ及び細菌、日光及び塩から保護されなければならない物品の多くは、連結置換ゴム材料ベースのシェルで、優れた性能で製造することができる。

再設計されたエラストマーポリマーの合成
以前に硫化物化合物で架橋された再設計されたエラストマーポリマー（ＲＥＥＰ）は、ＲＥＥＰを必須元素として標的化する組成物の最終特性を向上させる場合、硫黄結合の崩壊及び代わりの化学物質の挿入を必要とする。このようなポリマーとして、例えば、粉砕タイヤゴム、別のソースのゴム、シス－１，４－ポリイソプレン、トランス－ポリイソプレン、天然ポリイソプレン、合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、クロロプレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム、非ハロゲン化ブチルゴム、スチレン－ブタジエンゴム、水素化ニトリルゴム、非水素化ニトリルゴム、又はその他の不応和ゴム等のその他のエラストマーが挙げられ、硫黄加硫によって硬化することができ、又は例えば、－Ｃ－Ｓｎ－Ｃ、ｎは２以上の整数である、のようなポリマーの骨格に炭素－硫黄結合を有することができる。再架橋は、酸化耐性及び機械特性を向上し、それにより応力緩和及び／又は性能スペクトルを改善する。ＲＥＥＰの最終の再架橋特性は、有利に、熱硬化（剛性）又はサーモトロピック（弾性）特徴を完成した組成物に付与することができる。ＲＥＥＰを加工中の有益なレプテーション（エラストマーポリマーの緩和）が、同様に（例えば、本明細書に記載の連結置換と合わせて）内部架橋操作ステージの最中にもっと容易に達成される。

硫黄加硫されたＲＥＥＰは、約１５０ｋＪ／ｍｏｌの結合エネルギーを有するポリスルフィド架橋から優位に構成される。これらの架橋をモノ又はジ－スルフィド状態に還元することによって、モノ又はジ－スルフィド架橋の結合エネルギーが約２７０ｋＪ／Ｍｏｌであるとき、ホストエラストマーの酸化耐性を実質的に改善する。硫黄結合がハイブリダイズされるワンステップ「クリック」メタセシスを使用することは、エラストマー含有産
物の最終配合のためにＲＥＥＰを調製する望ましいステップである。

平行な連続フローマイクロ合成反応器（ＰＣＭＲ）を使用して、ＲＥＥＰのシングルパス、分子再構築を実施することは、所望のポストリアクター、動的機械分析結果が生じる場合、発生しているポリマー形態内部の還元－置換の有効性をリアルタイムに洞察することに基づくことができる。外部の調節された電界に対する、反応器のフローの薄い、「動作中の」ループ遅延横断面内部のポリマーの双極子モーメントの相互作用は、誘電率と電界、回転勾配偏差（ｃｕｒｌ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ）を獲得しながら、上流の投薬点の結果として生じる変化についてのピンポイントの差示的データを提供する。この作用は、また、ポリマーがＰＣＭＲ進行を完了するときに、どのような追加の電気化学的「入力メニュー」が所望の最終特性を達成するのに必要とされ得るのかについて、本質的な介在指示を提供する。回転勾配増幅（ｃｕｒｌ ｇｒａｄｉｅｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（ＣＧＡ）技術を使用することによって、ＰＣＭＲ環境の内部で同様の利点を確認することができる。

図８Ａは、回転勾配増幅によるループ分子集団伝搬（Ｌ－ＭＡＰ）プロセスを使用する一実施形態のＰＣＭＲを記載する。本明細書に記載のＬ－Ｍａｐプロセスは、ＣＧＡ技術を、新規の再設計されたポリマーを作製する無比の能力を有する先進的なモジュールＰＣＭＲプラットフォームに統合する。反応器は、測定される成分８０１を加えたターボインテグレーター８０２を含む。これらの成分は、モノマー、ホモポリマー、ポリマー及び／又はその他の成分を含むことができる。記載の実施形態において、連結置換されたゴムを、連結置換されたゴムの改変のためのその他の成分と共に、ターボインテグレーターに加えることができ、その他の成分として、例えば、１つ以上のモノマー、オリゴマー又は連結置換されたゴムに繋がれたポリマー、又は連結置換されたゴムを機能化する１つ以上の反応物（例えば、ポリマー鎖のエンドキャッピング、イオン置換等）がある。記載の実施形態において、成分の混合物を１８０°Ｆに加熱し、特殊ポンプ８０３（特殊ポンプ＃１）に供給する。記載のポンプは、圧力を１００ｐｓｉ以下、温度を３６０°Ｆ以下に操作するように構成されるが、加工される成分の特定の混合物にとって、高圧及び／又は高温が望ましい場合、必要とする圧力及び温度仕様を満たす異なるポンプに交換することができる。その後、混合物はポンプによってパイプ８０４のバンクに供給される。バンクのフットプリントを最小にするために、パイプは曲がりくねった構造に形成され、全長８００インチを有する。記載の実施形態は、直径４インチのステンレス鋼のパイプを含み、１０個のループ上パイプセグメントの１２０インチの長さを有するバンクに構成される。混合物がパイプを通過するとき、混合物の成分が反応し、事前に選択された組成及び特性を有する再設計されたエラストマーポリマーが生じる。パイプの出力は、第２のポンプ８０５（特殊ポンプ＃２）に関し、反応混合物を（例えば２０５°Ｆで）液体の回収のために乾燥タンク８０６に汲み上げる。実施形態に記載の構成は、２つのバンクの組を使用する場合、７８３ｇａｌ／時のスラリー８０７を出力することができる。反応器の大きさは、任意の適切な構成に定めることができる。例えば、加熱又は冷却能力、加圧又は不活性雰囲気の維持を任意に有する当該技術分野で周知の１つ以上のターボインテグレーター又はその他の混合装置を使用することができる。単純なターボインテグレーターは、１つ以上のバンクを供給することができ、複数のターボインテグレーターは、１つのバンクを供給することができる。１つ以上のポンプは、１つのバンクと連続して、又は１つのバンクと平行して使用することができ、又は１つのポンプは、適切なパイピング又は弁を有する複数のバンクを提供することができる。前述のように、ポンプは汲み上げられる混合物の所望の特性（温度、圧力等）に基づいて選択することができる。特定の実施形態において、バンクからの混合物は、続く構成で直接的に使用され得る（例えば、特殊ポンプ＃２及び／又は乾燥タンクの反応器からの脱落）。４インチのステンレス鋼のパイプをバンクに使用して、その他の直径、例えば、０．２５以下～６インチ以上の直径を有利に使用することができ、混合物の成分が充分な滞留時間で事前に選択された産物を生成することができる
例えば、５０インチ以下～２５００インチ以上の適切なパイプ長を使用することができる。いくつかの実施形態において、連続構成の複数のバンクを動作させることが望ましく、任意に、バンクの間に設置されるポンプを備えていてもよく、例えば、より長い滞留時間又は減圧下で動作することができるポンプを使用することができる。パイプは、戦略的な静的混合及び化学物質注入点に適合することができ、反応８０４Ａ（図８Ａ、注１）及び統合された回転勾配増幅（ＣＧＡ）ポート８０４Ｂ（図８Ａ、注２）を促進することができる。パイプは、また、部分的又は全体的に、制御された熱的空間、例えば、加熱又は冷却ジャケット又は温度制御された浸漬浴を使用することができる。あるいは、パイプを雰囲気条件に曝すことができる。

図８Ｂは、空間節約型管構造を図示する。この構造では、管８１１はらせん状であり、制御された熱空間８１０にあり得る。このらせん状の管構造は、入口端８１１Ａから出口端８１１Ｂまで軸に沿って伸長することができ、又はらせん状管の曲がりくねった構造にさらに構成されて、バンクのフットプリントをさらに減少させる。

実施形態のＰＣＭＲは、未使用のゴムが反応し、又は機能化される方法と同様に、本明細書に記載の連結置換される産物を機能化又は反応させることができる。グラフト重合、鎖端機能化等を実施することができる。得られた産物は、アスファルト結合剤、特にゴム製品等に使用するのに適して作製することができる。

ＰＴＲの形態
攪拌圧力容器を使用して、交互のバッチモード工程で実施される方法によって生成される産物ストリームは、多くの実行の後に観察される。可変長の約０．００２インチ～０．００５インチの横断面を有する小さな黄色の繊維が、連結置換ゴム材料の内部に存在することが観察された。繊維は、過剰な熱（本明細書に記載の連結置換工程で使用されるものより高く、及びホットミックス工程の特徴より高い温度）によって破壊されるだけであり、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）に溶解しないことが予想される。

繊維の存在は、サブミクロンの連結置換ゴム材料の不溶性成分にそれほど質量を加えないことが予想され得るが、１ミクロンのろ過孔を塞ぎ、実際のろ過材の孔を小さくし、それによって、ろ液濃縮量の読み間違えが生じることが予想される。スラリーの形態の連結置換ゴム材料のサンプルは、高温高圧ピストンダイヤフラムポンプ及び１．０ミクロンの開口部によって最大５０，０００ｐｓｉまで操作することができる高強度焼結フィルタを通過した。このさらなる処理は、繊維の全長を減少すると考えられ、１ミクロンのろ過孔を通過することができる滑らかな混合物を産生する。さらなる処理は、カーボンブラックのいくらかの放出で、ゴムを容易に分散可能なサブミクロン部分に容易に分解した。

リサイクルタイヤから生じたこの繊維成分は、（例えば、結合剤又は接着剤として）連結置換ゴム材料が加えられるアスファルトと凝集物の間の結合の強化をかなり改善し得、それによって、全体の舗装道路の性能を改善し、未使用のゴムを含む凝集物及びアスファルトから調製された舗装道路より優れた舗装道路を生み出す。

ブラックマスターバッチのＰＴＲ
連結置換ゴム材料は、図２の記載と同様の条件下で、図１に記載の装置と類似した実験室規模の装置を使用して生成され、（連結置換ゴム材料の充填材材料を調節した後で）１０重量％の未使用ゴムの周知の属性ベースのブラックマスターバッチに加えた。得られた１０重量％の混合物は、温度の比重測定法分析及びその他の試験に供した。得られた１０重量％の混合物は、未使用ゴムの周知の属性ベースのブラックマスターバッチに均一化可能な物理特性にほぼ等価であることが観察され、新しいタイヤの最終性能に影響せず、又は、小粒子（２００メッシュ）、完全硫化、粉砕されたタイヤゴムに古くから使用されて
きた上限の３重量％より高い負荷でベースブラックマスターバッチに使用することができる。言い換えれば、連結置換ゴム材料は、底用ゴム源としてタイヤを加工する際に使用されるのに適していると考えられ、又は３％、例えば、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０若しくは９５重量％以上の負荷で、ベースブラックマスターバッチと組み合わせて使用することができる。

連結置換ゴム材料は、元素硫黄をほぼ含まず、カーボンブラックの実質的なエラストマー保持で、５０ミクロン以下の粒径の複合未使用のゴムと同様の形態を有することが観察された。材料は、新しい、軽トラック及び自動車用タイヤのサイドウォールの少なくとも２０％、及び最大５０、６０％、７０、８０、９０％以上（例えば、１００％ほど）の使用に適している。このような連結置換ゴム材料は、また、膜及び産業用ゴム製品の使用に適している。

ＩＰＲＥＸゴムポリマー
Ｉｎｔｅｒ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｘｌｉｎｋ（ＩＰＲＥＸ）ゴムポリマー（ＩＲＰ）は、マイクロラミネートされた、異方性構造ゴムシートである。これは、複数の真空熱融合及び架橋された層から構成され、それぞれ、１０～７０ミクロンの厚みである。この材料は、横断性硫化物架橋によって再生され、再配列される炭素の詰まったポリイソプレン－ポリブタジエンエラストマー鎖を含む。個別の薄膜は、ゼロに近いループ確率を示し、バイアス方向、平行レプテーションされた（ｐａｒａｌｌｅｌ－ｒｅｐｔａｔｅｄ）、絡み合ったエラストマー骨格構造を示し、それぞれの前述の薄膜の異方性「粒」に対して、３０～４５°で、構築中に進行してレイアップされる場合、優れたねじり強度及び同様の材料の比較可能な等方性シートの弾性及び横断面厚示す完成されたシートを生成する。架橋前のフィードストックは、様々なニップ、高圧ロールミルによって、薄膜に加工される。ＩＰＲＥＸゴムは、タイヤ又はその他の設計されたゴム製品のために調製された前述の架橋されたブラックマスターバッチ未使用フィードストック、及び／又は続いて、小さいゴム粒子（通常、３０メッシュ、周囲粉砕されたタイヤゴム）に続いて付与されたタイヤスクラップ全体から２つのステップで作製され得、その後、本明細書に記載の所定のＰＲＩＳＭ反応器プロセスパラメーターに従って、再び配合される。ＩＰＲＥＸゴムは、配合されて、増強された化学及び熱抵抗性について、機能化ＳｉＲ等のその他のエラストマーと共に、相互侵入した架橋エラストマーネットワークを形成し得る。ＩＰＲＥＸゴムは、タイヤウォールの構築、コードコンプライアント絶縁テープ及び埋込用樹脂、産業用ベルト材料及びホース、高温布及びガスケット、ジオライナー、ルーフィング、及び防水膜、産業用添加剤のコロイダル状懸濁液、並びにスーパーペイブ（ｓｕｐｅｒ－ｐａｖｅ）、ＰＧホットメルト、アスファルト結合剤改質の使用に適している。

ポストリアクターＧＴＲＰ含有車両用タイヤの性能
ポストリアクターＧＴＲＰは、反応器から排出される塊状の均一ではない外観を有する。架橋剤及びその他の任意のハイブリッドエラストマーと乾燥及び配合された後、ツインアームバンバリー（Ｂａｎｂｕｒｙ）又はシグマブレードミキサー等の高せん断、内部ミキサーで通常達成され、ＧＴＲＰは、狭いロールミルニップを通過し、薄いシートになる。この薄いシートは、同じように加工される通常の未使用のブラックマスターバッチ（ＶＢＭＢ）エラストマー複合化合物と異なり、幅方向の引っ張り力に対する長さ方向の引っ張り力が最大約３：１の異方性を示し得る。異方性の程度に寄与し得る要因として、反応器制御ループ確率の減少、架橋転位の程度の操作、及び／又は内部混合時間の減少が挙げられる。

反応器制御ループ確率の減少
この要因は、同骨格のメチルカルボカチオン前駆体結合された硫化物架橋が転位するのと同様に、平均１２．５重量％の追加の効果的なエラストマーを得られたマトリックスに統計的に追加することができ、エラストマーは、（ロールミルニップの面に垂直な）圧力－移動の横方向軸に沿って、レプテーションバイアス（ｒｅｐｔａｔｉｏｎ－ｂｉａｓ）として、動的に方向づけられる（そのように維持する）ように放出される。

架橋転位の程度の操作
残りのＥＯＬタイヤ架橋の弾性は、配合及び最終のシート調製の最中に、サイズ減少に対して、可変の残留抵抗を誘導し、完全に転位されていない粒子は、ロールミルの圧力によって平坦になることに抵抗する。この付属物は、アンカーとして作用し、レプテーション様動力（ｒｅｐｔａｔｅ－ｌｉｋｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ）をさらに容易に達成するエラストマーマトリックスの部分によって、薬剤になる。この影響は、ロール間の圧縮－移行の横方向のレプテーションバイアスである。

内部混合時間の減少
ポストリアクターＧＴＲＰ粒子の最終粒径の減少は、粒子がミキサー（例えば、ツインアームミキサー）の内部に留まる粒子のワイピングサイクルの数と相関している。通常、少量の添加物のみを使用して、多くの適用について、シートにミルするためのＧＴＲＰを調製するように使用されるため、余剰な高せん断は、塊を進行的に小さい寸法にする必要がある場合を除いて、必要とされない。混合時間の操作は、本明細書に前述したものと同様であるがそれほど明らかではない引きずり－アンカー効果を有し得る。

等方性が有利である場合、ＧＴＲＰは、これらの３つの弁別器と逆に操作することができる。しかし、ＶＢＭＢと異なり、異方性は、一貫して屈曲し、車両用タイヤのサイドウォールのように、寸法的に安定していなければならない構造において、大きな利点を有し得る。

タイヤ用途のための処理されたゴム
車両用タイヤのロール抵抗を克服するときの業界平均は、約１５％の車両の作動燃料消費である。抵抗の多くが、それぞれの回転のタイヤのよじれに起因し、トレッド部分が舗装道路に接触すると、トレッドは、移動方向に対して、不規則な正弦波パターンで前後にふらつく。この歪みは、車両のソリッドリム及びサスペンションに送られるタイヤサイドウォールの弾性のねじれ特性によって制限される。タイヤ製造設計及び構築は、補強用布を使用し、垂直な回転するタイヤ面に対して１５～９０°に位置し、等方性ＶＢＭＢ間に積層されて、安全で効率的な回転構造を維持する複合構造を達成する。しかし、可変速度で、様々な表面条件を移動することに関連する広範囲のねじり力学を克服するためには多大なエネルギーを必要とする。

４０ｍｉｌ（約１ｍｍ）厚のマイクロラミネート状のＧＴＲＰシートは、４つのマイクロプライ組立体としてレイアップされた４つの０．０１０”厚のシートから成り、それぞれのサブプライが次の積層物に対して約４５°で配置され、同じように調製されたＶＢＭマイクロラミネートに比べてねじれた湾曲に抵抗して、約３０％以上の増加を示す。フィート重量ポンドを使用して、ねじれた機械モデル、この異方性マイクロラミネート、特にタイヤ構成の最外層の２つの積層体の成分として使用するタイヤ構成は、歪みの次元半径からの応力が最大である場合、９．５％～１６％のタイヤカーカスの重量単位につき、転がり抵抗の減少が予想される。タイヤ転がり抵抗の１０％の減少は、現在の世界的な燃料消費に基づいて、６０億ガロン（６，０００，０００，０００ｇａｌ）以上の燃料の節約に相当する。したがって、実施形態の処理されたゴムは、特にタイヤサイドウォールの適用に使用されるマイクロラミネートされたシート（例えば、２～１００以上のシート、例えば、２～２０、２～２０又は２～５の共に積層されたシート）として、タイヤ用途に特
に有用である。

高性能な用途のための処理されたゴム
様々な実施形態のゴム及びゴム含有材料は、以下の仕様の１つ以上を満足するために製造され得る。特定の実施形態において、以下に挙げるＭＩＬ－Ｒ仕様の１つ以上を満足するゴム及びゴム製品を提供する。限定されないが、タイヤトレッド、タイヤサイドウォール、ルーフィング膜、高誘電性絶縁テープ、タンクライニング、リザーバライニング、トレンチライニング、橋下葺材、防水下地、防水駐車場ガレージ、ホース、ベルト、成形物、又は成型ゴム又はゴムシーティング（例えば、ガスケット、管、衝撃吸収材料、車両のためのフロアマット及びベッドライナー、市販及び住宅建築のための床材、床用葺材、デッキ及びコンクリート、防音等）その他のゴム製品が挙げられる。その他の製品として、洋服及び髪留め、食器洗い用グローブ、遊具、ジャーシール及びタイヤ、ウェルカムマット、庭用ホースが挙げられる。その他の家庭用ゴム項目として、ブーツ、レインコート、池の中敷きマットレス及びクッション、枕、庭用道具のグリップ、バスタブプラグ、ドアストップ、耳栓、温水ボトル、水族館の管材、蛇口ウォッシャー、及び絨毯の裏材が挙げられる。実験用フラスコ及びバイアルの栓、化学物質耐性マット及びパッド、人工補綴具及びその他の特定の製品及び器具は、実施形態のゴムから作製することができ、ラバーフード及び水器、噛む遊具及びボール、フォームラバーマットレスパッド、小仕切りマット、伸縮性のベットラップ、ノミよけ首輪、シェディングミット及びゴム製櫛、マウスパッド、キーボード、接着剤及び回転チェアースタンプ、疲労軽減マット、カーペット葺材、ヘッドフォンパッド及びゴムスタンプ、キャンプ用インフレータブルベッド、遊び場タイル、ゴム製アヒル、スポーツウェア、スキューバスーツ、一般用及び軍事用車両部品、ボート、船及び一般用及び軍事用船舶部品、鉄道車両及び列車のエンジン部品、住宅向け及び市販用建築製品、工場、産業又は製造部品、洋服及び靴部品も作製することができる。

実施形態の処理されたゴムは、以下のＡＳＴＭ仕様書、軍事仕様書（ＭＩＬ）、航空宇宙材料規格（ＡＭＳ）及び／又はその他の仕様書の１つ以上を満足する又は超えるゴム製品に使用することができ、ゴム製品を使用する様々な産業でも使用される。

ASTM C542 (ASTM C 1166 Procedure) - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene
ASTM E662 - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene
ASTM D1330 Grade 1 - Premium SBR - Style 22
ASTM D1330 Grade 2 - Red Rubber SBR - Style 20
ASTM D2000 1AA 430 - Natural Rubber - Style 28
ASTM D2000 1AA 704 Z1 (Z1 = 75 ± 5デュロメータ) - Red Rubber SBR - Style 20
ASTM D2000 M1AA 407 - Butyl
ASTM D2000 M1AA 417 -Natural Rubber, Pure Gum Floating Natural Rubber, EZ Cut Non-Floating Gum Natural Rubber, Protein Free (Synthetic Polyisoprene) Natural Rubber
ASTM D2000 M1AA 503 - Commercial EPDM
ASTM D2000 M1AA 507 - Butyl
ASTM D2000 M1AA 517 - Natural Rubber
ASTM D2000 M1AA 606 - Commercial EPDM
ASTM D2000 M1AA 607 - Butyl
ASTM D2000 M1AA 617 - Natural Rubber
ASTM D2000 M1AA 703 Z1 (Z1 = 75 ± 5デュロメータ) - Specification Grade SBR (Red)
ASTM D2000 M1AA 706 - Commercial EPDM
ASTM D2000 M1AA 710 - Butyl
ASTM D2000 M4AA 407 A13 B13 C12 F17
ASTM D2000 M4AA 421 F17 G21 - Tuff-Stuff（登録商標） Natural Rubber
ASTM D2000 M4AA 510 A13 B13 C12 F17 - ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)ASTM D2000 M4AA 610 A13 B13 C12 F17
ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)
ASTM D2000 M4AA 710 A13 B13 C12 F17
ASTM D2000 M4AA Specification Grade (EPDM)
ASTM D2000 M2BA 407 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
ASTM D2000 3BA 508 C12 - Commercial EPDM - Style 40
ASTM D2000 3BA 515 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
ASTM D2000 3BA 608 C12 - Commercial EPDM - Style 40
ASTM D2000 3BA 615 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
ASTM D2000 3BA 708 C12 - Commercial EPDM - Style 40
ASTM D2000 3BA 715 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
ASTM D2000 3BA 815 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
ASTM D2000 1BC 408 - Commercial Neoprene - Style 10
ASTM D2000 1BC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
ASTM D2000 1BC 515 - Mid-Grade Neoprene - Style 15
ASTM D2000 1BC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
ASTM D2000 1BC 615 - Mid-Grade Neoprene - Style 15
ASTM D2000 1BC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
ASTM D2000 1BC 715 - Mid-Grade Neoprene - Style 15
ASTM D2000 1BC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
ASTM D2000 M1BC 303 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Premium Neoprene
ASTM D2000 M1BC 403 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs
ASTM D2000 M1BC 407 - Premium Neoprene
ASTM D2000 M1BC 507 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs
ASTM D2000 M1BC 510 - Premium Neoprene
ASTM D2000 M1BC 607 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs
ASTM D2000 M1BC 610 - Premium Neoprene
ASTM D2000 M1BC 707 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs
ASTM D2000 M1BC 710 - Premium Neoprene
ASTM D2000 M1BC 807 - Mid-Grade Neoprene - 5100 Series, Neoprene Molded Slabs
ASTM D2000 M1BC 810 - Premium Neoprene
ASTM D2000 M1BC 907 - Premium Neoprene
ASTM D2000 M2BC 407 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1 = MIL STD 810, Method 508に従った耐かび性), Anti-Microbial Neoprene
ASTM D2000 M2BC 410 A14 B14 C12 EO34 F17
ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)
ASTM D2000 M2BC 510 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1 = MIL STD 810, Method 508に従った耐かび性), Anti-Microbial Neoprene
ASTM D2000 M2BC 510 A14 B14 C12 EO34 F17
ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)
ASTM D2000 M2BC 610 A14 B14 C12 F17 Z1 - (Z1 = MIL STD 810, Method 508に従った耐かび性), Anti-Microbial Neoprene
ASTM D2000 M2BC 610 A14 B14 C12 EO34 F17
ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)
ASTM D2000 M2BC 710 A14 B14 C12 EO34 F17
ASTM D2000 M2BC Specification Grade (Neoprene)
ASTM D2000 M1CA 410 - Peroxide Cure EPDM
ASTM D2000 M1CA 510 - Peroxide Cure EPDM
ASTM D2000 M1CA 610 - Peroxide Cure EPDM
ASTM D2000 M1CA 710 - Peroxide Cure EPDM
ASTM D2000 M1CA 810 - Peroxide Cure EPDM
ASTM D2000 1BF 408 Z1 (Z1 = BF材料の基本要件を満足する), Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
ASTM D2000 1BF 508 Z1 (Z1 = BF材料の基本要件を満足する), Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
ASTM D2000 1BF 609 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
ASTM D2000 1BF 710 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
ASTM D2000 1BF 810 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
ASTM D2000 1BG 610 - FDA Nitrile (Buna-N) - Style 37
ASTM D2000 M1BG 407 - Premium Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 503 Z1 (Z1 = 45 ± 5デュロメータ), WARCO White（登録商標） FDA Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 507 - Premium Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 607 Z1 (Z1 = 55 ± 5デュロメータ), WARCO White（登録商標） FDA Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 610 - Premium Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 707 Z1 (Z1 = 65 ± 5デュロメータ), WARCO White（登録商標） FDA Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 710 - Premium Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 803 - WARCO White（登録商標） FDA Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 810 - Premium Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M1BG 910 - Premium Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 5BG 613 A14 B14 EO14 EO14 F17 - Premium Nitrile (Buna-N) - Style 36
ASTM D2000 5BG 620 A14 B14 EO34 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 5BG 720 A14 B14 EO34 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)
ASTM D2000 M5BG 407 A14 B14 EO14 EO34 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
ASTM D2000 M5BG 507 A14 B14 EO14 EO34 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
ASTM D2000 M5BG 610 A14 B14 EO14 EO34 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
ASTM D2000 M5BG 710 A14 B14 EO14 EO34 F17 - ASTM D2000 M5BG Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
ASTM D2000 M1HK 607 - Premium Viton（登録商標） A:66% Fluorine
ASTM D2000 M1HK 707 - Premium Viton（登録商標） A:66% Fluorine, Premium Viton（
登録商標）B:68% Fluorine
ASTM D2000 M1HK 807 - Premium Viton（登録商標） A:66% Fluorine
ASTM D2000 M1HK 807 Z1 (Z1 = 75 ± 5デュロメータ), Premium Viton（登録商標） B:68% Fluorine
MIL-R-900 - MIL-R-900 Specification Grade
MIL-G-1149 - MIL-G-1149 Type 1 Class 1 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade
(Neoprene)
MIL-G-1149 Type 1 Class 2 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade (SBR)
MIL-G-1149 Type 1 Class 5 Grade 50 - MIL-R-1149 Specification Grade (Nitrile/Bun
a-N)
MIL-R-2765 - MIL-R-2765 Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-3065 SB 410 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-3065 SB 515 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-3065 SB 615 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-3065 SB 715 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-3065 SB 815 F2 - MIL-R-3065 SB Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-3065 SC 310 F1 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-3065 SC 408 Z1 (Z1 = 350%最小伸長), Commercial Neoprene - Style 10
MIL-R-3065 SC 410 F2 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-3065 SC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
MIL-R-3065 SC 515 F2 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-3065 SC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
MIL-R-3065 SC 615 F2 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-3065 SC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
MIL-R-3065 SC 715 F2 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-3065 SC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style 12
MIL-R-3065 SC 815 F1 - MIL-R-3065 SC Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-3065 RS 508 C1 - Commercial EPDM - Style 40
MIL-R-3065 RS 515 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45
MIL-R-3065 RS 608 C1 - Commercial EPDM - Style 40
MIL-R-3065 RS 615 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45
MIL-R-3065 RS 708 C1 - Commercial EPDM - Style 40
MIL-R-3065 RS 715 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45
MIL-R-3065 RS 815 C1 F1 - Premium EPDM - Style 45
MIL-R-6855 Class 1 Grade 40 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-6855 Class 1 Grade 50 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-6855 Class 1 Grade 60 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-6855 Class 1 Grade 70 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-6855 Class 1 Grade 80 - MIL-R-6855 Class 1 Fuel Resistant Specification Grade (Nitrile/Buna-N)
MIL-R-6855 Class 2, Grade 30 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-6855 Class 2, Grade 40 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-6855 Class 2, Grade 50 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-6855 Class 2, Grade 60 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-6855 Class 2, Grade 70 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Grade (Neoprene)
MIL-R-6855 Class 2, Grade 80 - MIL-R-6855 Class 2 Oil Resistant Specification Gr
ade (Neoprene)
MIL-R-21252 - MIL-R-21252 Specification Grade (EPDM)
MIL-R-83248C Type 2 Class 1 - Fluorozone（登録商標） Mil-Spec Performance FKM, Military Specification Grade Viton（登録商標） A, MIL-R-83285
MIL-R-83285 Grade 80 - MIL-R-83285 Grade 80 Specification Grade (EPDM)
AMS 3205 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Low Temperature (Neoprene)
AMS 3208 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Weather Resistant (Neoprene)
AMS 3215 - Aerospace Material Specification (AMS) Grade Fuel Resistant (Nitrile/Buna-N)
AMS 3216 - Fluorozone（登録商標） Mil-Spec Performance FKM, Military Specification Grade Viton（登録商標） A
AMS 3301 - INFINISIL（商標） Spec-Grade Performance Silicone
AMS 3302 - INFINISIL（商標） Spec-Grade Performance Silicone
AMS 3303 - INFINISIL（商標） Spec-Grade Performance Silicone
AMS 3304 - INFINISIL（商標） Spec-Grade Performance Silicone
FDA Approved Ingredients per 21 CFR 177.2600 - FDA Neoprene, WARCO White（登録
商標） FDA Nitrile, Natural Rubber - Style 28, Pure Gum Floating Natural Rubber,
Fluorozone（登録商標） FDA Performance FKM, FDA Viton（登録商標） A:66% Fluorine, FDA Red Silicone, FDA White Silicone, FDA Approved Grade TPE (Black), FDA Approved Grade TPE (Neutral)
NSF 51 - NSF 51 & NSF 61 Approved Grade TPE
NSF 61 - NSF 51 & NSF 61 Approved Grade TPE
A-A-59588 2A & 2B - INFINISIL（商標） Spec-Grade Performance Silicone
SAE J200 1AA 430 - Natural Rubber - Style 28
SAE J200 3BA 508 C12 - Commercial EPDM - Style 40
SAE J200 3BA 515 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
SAE J200 3BA 608 C12 - Commercial EPDM - Style 40
SAE J200 3BA 615 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
SAE J200 3BA 708 C12 - Commercial EPDM - Style 40
SAE J200 3BA 715 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
SAE J200 3BA 815 A14 B13 C12 F17 - Premium EPDM - Style 45
SAE J200 1BC 408 - Commercial Neoprene - Style 10
SAE J200 1BC 508 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style
12
SAE J200 1BC 609 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style
12
SAE J200 1BC 710 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style
12
SAE J200 1BC 810 - Commercial Neoprene - Style 10, Matte Finish Neoprene - Style
12
SAE J200 1BF 608 Z1 (Z1 = 40 ± 5デュロメータ) -Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
SAE J200 1BF 608 Z1 (Z1 = 50 ± 5デュロメータ) -Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
SAE J200 1BF 609 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
SAE J200 1BF 710 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
SAE J200 1BF 810 - Commercial Nitrile (Buna-N) - Style 35
AASHTO Grade 2 - AASHTO Unsupported Neoprene Bearing Pads - Style 71, AASHTO Uns
upported Calendered Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Neoprene Bearing Pads - Style 72
AASHTO Grade 3 - AASHTO Unsupported Calendered Neoprene Bearing Pads, AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads
Caltrans 51-1.14 Waterstops - Cal-Trans Strip Water Stops
Boeing BSS 7239 - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene
Bombardier SMP 800-C - Low Smoke, Low Flame, Low Toxicity Neoprene
GMP.E/P.002 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
GMP.E/P.003 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
GMP.E/P.004 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
GMP.E/P.005 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
GMP.E/P.006 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
GMP.E/P.007 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR20A - General Purpose Grade TPE (Black)
MSAR20B - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR20C - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR20D - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR20E - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR30A - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR30B - General Purpose Grade TPE (Neutral)
MSAR40A - Flame Retardant Grade TPE
MSAR40B - Flame Retardant Grade TPE
WSD-M2D379-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
WSD-M2D380-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
WSD-M2D381-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
WSD-M2D382-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
WSD-M2D441-A - General Purpose Grade TPE (Neutral)
WSD-M2D712-A1 - General Purpose Grade TPE (Neutral)
HHP-151F - HHP-151F Cloth-Inserted (CI), 耐かび性, Anti-Microbial Neoprene General Electric EA12C11E7 - Transformer Oil Nitrile (Buna-N)
ASTM D 178-93 Type 1 Class 2 - ASTM Switchboard Type 1 Rubber Matting
ASTM D2000 1AA - Corrugated Matting, Heavy Corrugated Matting, Lightweight KleenRite（登録商標） Matting, Molded Slabs
AASHTO Grade 2 - AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads
AASHTO Grade 3 - AASHTO Unsupported Molded Neoprene Bearing Pads

ＰＲＩＳＭ（商標）ゴムポリマー
特定の実施形態の処理されたゴムは、ＰＲＩＳＭ（商標）ゴムポリマー、位相網状化により誘導された硫化メタセシス（Ｐｈａｓｅ Ｒｅｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｌｆｉｄｉｃ Ｍｅｔａｔｈｅｓｉｓ）（ＰＲＩＳＭ）を組み込んだポリブタジエン－ブチルゴムハイブリッドマスターバッチ材料に使用され得る。ＰＲＩＳＭ（商標）ゴムポリマーは、混合される８つの追加のポリマー、通常は、最終使用に応じて、３つ以下の追加のポリマー（例えば、ＳＢＲ、天然ゴム、及び／又はＥＰＤＭ）に配合され得る。ＰＲＩＳＭ（商標）ゴムポリマーは、２つの特に異なる骨格の化学物質が一緒に織られて、互いから別々に架橋される相互侵入、二重エラストマーネットワークを組み込む。この工程は、全ての用途における優れた安定性について、通常のマスターバッチに比べて、優れた三軸及びねじれの機械的特性を達成する。ＰＲＩＳＭ（商標）ゴムポリマーの利点として、コスト比に対する高性能、改善された機械的、化学的及び機械的特性、優れた酸化抵抗、カーボンフットプリントの著しい減少、持続可能なポリマー化学が挙げられる。ＰＲＩＳＭ（商標）ゴムポリマーは、タイヤサイドウォール、ルーフィング膜、高誘電性
絶縁テープ、タンクライニング、リザーバライニング、トレンチライニング、橋下葺材、防水下地、防水駐車場ガレージ、ゴムホース、ゴムベルト及びゴム成型に適している。

例示的な方法、装置及び組成物
方法１：加硫ゴム粒子を含む水性スラリー及び有機金属化合物を、キャビテーションを有する位相空間環境を生成するように構成された電気機械的反応器に導入して、硫化物の結合の崩壊と調和するように加硫ゴム粒子のゴムマトリックスのデラミネーションを誘導する、改質ゴムを調製する方法。

方法２：転位された硫化物の結合を再構築して、マトリックス硫黄架橋の内部に、架橋され、再配列された積層体を構築することをさらに含む、方法１に記載の方法。

方法３：デラミネーションが加硫ゴム粒子の剛直な硫化物架橋部分に結合し、元のアリルカルボカチオンに留まったままで、元のメチルカルボカチオンに結合しなくなる、方法１に記載の方法。

方法４：有機金属化合物が八面体形分子構造を有する金属を含む、方法１に記載の方法。

方法５：有機金属化合物がＣｏ^２＋，Ｃｕ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｚｎ^２＋及びＭｎ^２＋から成る群から選択される金属イオンを含む、方法１に記載の方法。

方法６：有機金属化合物が金属イオンに対するリガンドとして、有機アニオンを含む、方法１に記載の方法。

方法７：有機アニオンが酢酸イオンを含む、方法６に記載の方法。

方法８：有機金属化合物が酢酸銅である、方法１に記載の方法。

方法９：有機金属化合物が１１５～１５０℃の範囲で固体から液体に位相変化する金属塩である、方法１に記載の方法。

方法１０：電気機械的反応器の温度が冷却ジャケット又は冷却コイルを使用することで周囲温度に維持される、方法１に記載の方法。

方法１１：加硫ゴムクラムが２００メッシュよりも大きい粒径を有する、方法１に記載の方法。

反応器１２：複数のスロットを有するローター及びステーターを含む電気機械的反応器であって、電気機械的反応器は、混入空気、有機金属化合物及び粉砕タイヤゴム粒子の混合物を、キャビテーションを受ける液体中で生成することによって位相空間環境を作るように構成される。

マトリックス１３：２つ以上の相互侵入ネットマークを含み、前記ネットワークが１０ｎｍ～５ミクロンの平均間隔を有する硫黄架橋され、再配列された、混在した積層体を含み、それぞれの積層体は２つ以上のエラストマーの１つを含む、ゴムベースの不均一マトリックス。

マトリックス１４：積層体に分散されるカーボンブラックをさらに含む、マトリックス１３に記載のマトリックス。

マトリックス１５：２つ以上のエラストマーが未使用の天然ゴム及び粉砕タイヤゴムに由来するエラストマーを含む、マトリックス１３に記載のマトリックス。

マトリックス１６：２つ以上のエラストマーが未使用のスチレンブタジエン／ブタジエンゴム及び粉砕タイヤゴムに由来するエラストマーを含む、マトリックス１３に記載のマトリックス。

マトリックス１７：２つ以上のエラストマーの２つが異なる骨格化学構造を有する、マトリックス１３に記載のマトリックス。

マトリックス１８：異なる骨格化学構造を有する前記２つ以上のエラストマーの２つが一緒に織られて、次いで、互いに別々に架橋される、マトリックス１３に記載のマトリックス。

シート１９：マトリックス１３に記載のゴムベースの不均一マトリックスのシート。

シート２０：幅方向の引っ張り力に対する長さ方向の引っ張り力の異方性を示し、幅方向の引っ張り力に対する長さ方向の引っ張り力の異方性は、１．１：１～３：１である、シート１９に記載のシート。

積層体２１：シート１９に記載のシートを複数含む積層体。

積層体２２：シートのそれぞれが１０～７０ミクロンの厚みを有する、積層体２１に記載の積層体。

積層体２３：シートのそれぞれが隣接するシートに真空熱融合し、架橋される、積層体２１に記載の積層体。

積層体２４：シートのそれぞれが隣接するシートの異方性粒子に対して３０～４５°配向する、積層体２１に記載の積層体。

構造２５：結合されていない、レプテーションされた内部形態を有し、その形態の剛直な硫化物結合の部分がそれぞれ、元のアリルカルボカチオンに係留され、元のメチルカルボカチオンに結合しない、粉砕タイヤゴム複合体構造。

加硫ゴム２６：剛直な硫化物結合の部分がそれぞれ、元のアリルカルボカチオンに係留され、元のメチルカルボカチオンで結合しなく、加硫ゴムの内部のポリマー骨格の部分は、アセテート部分によって置換される加硫ゴム。

連結置換されるゴム２７：本明細書に記載の実質的に連結置換されるゴム。

物品２８：タイヤトレッド、タイヤサイドウォール、ルーフィング膜、高誘電性絶縁テープ、タンクライニング、リザーバライニング、トレンチライニング、橋下葺材、ワイヤーハーネスラップ、自己結合性ワイヤーハーネスラップ、靴底、ゴム長靴、絶縁テープ、防水下地、防水駐車場ガレージ、ホース、ベルト、又は本明細書に記載の連結置換されるゴム産物を含む成形物。

ゴムタイヤ２９：タイヤの３重量％～１５％のゴムが本明細書に記載の方法によって実質的に調製されるゴムタイヤ。

ゴムタイヤ３０：タイヤの１５重量％～１００％のゴムが本明細書に記載の方法によって実質的に調製されるゴムタイヤ。

タイヤトレッド３１：１０重量％～５０重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されるゴムを含むタイヤトレッド。

タイヤサイドウォール３２：５重量％～１００重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されるゴムを含むタイヤサイドウォール。

アスファルトゴム結合剤３３：５重量％～９５重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されるゴムを含むアスファルト－ゴム結合剤。

アスファルト乳化液３４：５重量％～９５重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されるゴムを含むアスファルト乳化液。

アスファルトルーフィング材料３５：５重量％～９５重量％の本明細書に記載の実質的に連結置換されるゴムを含むアスファルトルーフィング材料。

図及び前述において本開示を詳細に説明してきたが、このような図及び説明は、説明又は例示であり、制限するものではないものと考えていただきたい。本開示は、開示される実施形態に限定されない。本開示の実施形態の変形例が考えられ、図、本開示及び添付の請求項の研究から、請求の開示を実施する当業者に影響を与える可能性がある。

本明細書に記載の参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれる刊行物及び特許又は特許出願が本明細書に含まれる範囲開示に相反する範囲で、本明細書は、この相反する材料に取って変わる及び／又は先立つことが意図される。

他に断りの無い限り、全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、当業者にとって通常の慣例的な意味が与えられ、本明細書に明示的に示されない限り、特別又はカスタマイズした意味に限定されない。本開示の特定の特徴又は態様を記載する場合に、特定の用語の使用が、その用語が本明細書に再定義されて、その用語が関連する本開示の特徴又は態様の特定の特徴を含むように制限されることを意味しないことに留意されたい。特に添付の請求項の本出願で使用される用語並びにフレーズ及びその変形例は、他に明示的に示されない限り、限定に対立するものとして、オープンエンドとして考えられるべきである。前述の例として、用語「含む」（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）は、「限定せずに含む」、「限定されないが含む」等と読まれるべきであり、本明細書で使用される用語「含む」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）は、「含む」（「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」）、又は「～によって特徴付けられる」（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ）と同義であり、包含又はオープンエンドであり、追加の、記載されていない要素又は方法ステップを除外せず、用語「有する」は、「少なくとも有する」として解釈されるべきであり、用語「含む」（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）は、「限定されないが含む」として解釈されるべきであり、用語「例」は、その網羅的又は限定リストではなく、「周知の」、「通常の」、「標準的な」等の形容詞、及び同様の意味の用語は、所与の期間又は所与の期間に利用可能な項目に、記載の項目を限定するものとして理解されるべきではないが、現在又は未来の任意の時に使用可能であり、又は周知であり得る周知の、通常の又は標準的な用語を包含すると読まれるべきであり、「好ましくは」、「好まれる」、「所望される」又は「望ましい」等の用語及び同様の意味の用語の使用は、特定の特徴が本発明の構造又は機能によって欠かせない、本質的又は非常に重要であることを意味するものとして理解されるべきで
はないが、本発明の特定の実施形態で使用されても、使用されなくてもよい代替又は追加の特徴を強調することを単に意図している。同様に、「及び」で連結される用語の群は、項目のそれぞれ及び全てがこのグループ分けに存在することを要求するものとして読まれるべきではなく、むしろ、他に明示的に断りの無い限り、「及び／又は」として読まれるべきである。同様に、「又は」で連結される用語の群は、そのグループで相互排他性を要求するものとして読まれるべきではなく、むしろ、他に明示的に断りの無い限り、「及び／又は」として読まれるべきである。

値の範囲が提供される場合、上限値及び下限値並びに範囲の上限値と下限値の間の値のそれぞれが実施形態に包含されることが理解される。

本明細書の実質的に複数及び／又は単数形の用語の使用に関して、当業者は、その内容及び／又は適用に適切であるように、複数から単数、及び／又は単数から複数に翻訳することができる。様々な単数／複数の順列が、明白性のために、本明細書に明示的に記載され得る。不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外しない。単一の処理装置又はその他のユニットは、請求項に記載のいくつかの項目の機能を満たし得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという事実だけで、これらの手段の組み合わせが有利に使用することができないことを示さない。請求項の引用符号は、範囲を限定するものとして考えられるべきではない。

特定の数の導入される請求項を記載しようとする場合、その意図が請求項に明示的に記載され、このような記載がない場合、その意図が存在しないことがさらに理解される。例えば、理解するために、以下の添付の請求項は、請求項の記載を導入するために、請求項の「少なくとも１つ」及び「１つ以上」という導入句の使用を含み得る。しかしながら、このような句の使用は、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」によって請求項の記載の導入が、たった１つの記載を含む実施形態に対するこの導入された請求項の記載を含む特定の請求項を限定することを示すと解釈されるべきではなく、同請求項が「１つ以上」又は「少なくとも１つ」といった導入句、及び不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」を含む場合であっても同様であり（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、概して「少なくとも１つ」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、請求項の記載を導入するために使用される不定冠詞の使用にも当てはまる。さらに、特定の数の導入される請求項の記載が明示的に示される場合であっても、当業者は、この記載が、概して、少なくとも記載される数を意味すると解釈すべきである（例えば、他に修飾子のない「２つの記載」という単なる記載は、通常、少なくとも２つの記載、又は２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ等」に類似の慣例的な言葉を使用する例では、概して、当業者がこの慣例的な言葉を理解するような意味で意図される（例えば、Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つを有するシステムは、限定されないが、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、Ａ及びＢを共に、Ａ及びＣを共に、Ｂ及びＣを共に、及び／又はＡ、Ｂ及びＣと共にを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ又はＣの少なくとも１つ等」に類似の慣例的な言葉を使用する例では、概して、当業者がこの慣例的な言葉を理解するような意味で意図される（例えば、Ａ、Ｂ又はＣの少なくとも１つを有するシステムは、限定されないが、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、Ａ及びＢを共に、Ａ及びＣを共に、Ｂ及びＣを共に、及び／又はＡ、Ｂ及びＣと共にを有するシステムを含む）。実質的に２つ以上の代替の用語を示す離接的な用語及び／又は句は、記述、請求項又は図の何れにおいても、用語の１つ、用語の何れか又は両方の用語を含む可能性があることが理解されるべきであることが、当業者によってさらに理解される。例えば、句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むことが理解される。

本明細書で使用される成分の量、反応条件等を示す数はすべて、「約」という用語によって、全ての例において修正されることが理解される。したがって、反対のことを示して
いない限り、本明細書に記載の数値は、得られようとする望ましい特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、本出願に優先権を主張する出願の請求項の範囲に、同等の説の適用を限定することを意図しようとしないで、数値のそれぞれは、有効数字及び通常の丸め誤差の観点で解釈されるべきである。

さらに、明白性及び理解のために、図及び例で詳細に記載してきたが、特定の変化例及び変形例が実施され得ることは当業者に明らかである。したがって、記載及び例は、本発明の範囲を本明細書に記載の特定の実施形態及び例に限定すると理解されるべきではなく、むしろ、本発明の本来の範囲及び趣旨から生じる修正例及び代替例をすべて網羅する。

Claims (1)

1. 加硫ゴム粒子を含む水性スラリー及び有機金属化合物を、キャビテーションを有する位相空間環境を生成するように構成された電気機械的反応器に導入して、硫化物結合の破壊と調和するように、加硫ゴム粒子のゴムマトリックスのデラミネーションを誘導する改質ゴムを調製する方法。

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