JP4799714B2 - 改善された摩耗抵抗、摩擦係数、および熱生強度を有するエラストマー組成物 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、一般に、エラストマー性エチレン／アルファ（α）−オレフィン（ＥＡＯ）ポリマーおよび結晶性ポリオレフィン（ＣＰＯ）を含むエラストマー組成物、組成物の調製、異形押出しおよび射出成形などのプロセスでの組成物の使用、ならびにそのようなプロセスからできる履物用の外底のような製品に関する。本発明は、特に、このＣＰＯがＥＡＯポリマーにより形成された相と少なくとも共連続（ｃｏ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）の相を形成するそのような組成物、その組成物を調製するための方法、その組成物の使用、および結果として生じる製品に関する。本発明は、また、摩擦係数（ＣＯＦ）を高める（ＣＯＦＥ）材料によって変性された組成物に関する。ＣＯＦＥ材料を、組成物に添加すると、ＡＳＴＭ Ｄ−１８９４に従って測定される湿ったクオーリータイルのＣＯＦ（以下「湿式ＣＯＦ」）は、ＣＯＦＥ材料のない組成物で得られるＣＯＦよりも増加する。本発明は、さらに、ＣＯＦＥ材料のない組成物に比べて加工性が改善されたある種のＣＯＦＥ材料を含有する組成物に関する。本発明は、その上さらに、ＣＯＦＥ材料のない状態で改善された湿式ＣＯＦを持つエラストマー組成物を産出するプロセスの変形形態に関する。
発明の背景
Ｗ．Ｋ．Ｆｉｓｃｈｅｒは、ＥＡＯポリマーとポリオレフィンとの配合物に関する様々な教えを提供している。例えば、米国特許第３，７５８，６４３号および米国特許第３，８０６，５５８号は、ＥＡＯコポリマーとポリオレフィンとの部分的に硬化された配合物についての教示を含んでいる。米国特許第３，８３５，２０１号は、少なくとも２つの異なるα−モノオレフィンと少量の共重合可能な非共役ジエンとの不飽和ゴム状インターポリマー（ｉｎｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）とＰＰのような樹脂状の高分子量（ＭＷ）ポリ−α−モノ−オレフィンプラスチックとの硬化していない配合物を開示している。このゴム状インターポリマーは、高いゼロせん断粘度、またはせん断速度ゼロでの高い溶融粘度を持っていなければならない。これらのインターポリマーは、コールドミルでバンドを形成しないので、加工できないと見なされている。米国特許第３，８６２，１０６号は、ＥＡＯコポリマーとポリオレフィンとの動的に硬化された熱可塑性配合物に関する。部分的硬化および動的硬化の両方とも、不溶性ゲル含有量の増加をもたらす。不溶性ゲル含有量（ゲル値）の試験は、２３℃でシクロヘキサンを使う。許容できる代替材料は、シクロヘキサンを使用して得られるゲル値よりも３０〜５０％低いゲル値を生じる慣用の溶媒である沸騰キシレンである。Ｆｉｓｃｈｅｒは、部分的に硬化されたまたは動的に硬化された組成物が８分の１インチロッドとして押し出された時に許容できない粗さを生じるのに十分な高いレベルでゲル粒子が存在するいくつかの具体例を提供している。
ＳＡＴＲＡ Ｆｏｏｔｗｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅから発行された出版物、ＳＡＴＲＡ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，１９９６年５月号の７７〜７９ページに載っている「Ｓｌｉｐ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｓｏｌｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」の７８頁で、Ｍｉｋｅ Ｗｉｌｓｏｎは、乾燥および湿ったクオーリータイルに対する履物の底およびかかとの最小摩擦係数（ＣＯＦ）は０．３であるということを示唆している。彼はまた、７９頁で、スポーツおよび工業用途の履物は、滑り抵抗に関してもっと要求が厳しく、少なくとも０．４、場合によっては少なくとも０．６のＣＯＦを必要とするかもしれないということも示唆している。
米国特許第４，２３９，８６２号は、エチレン／アルファ−オレフィンコポリマーのゴム、結晶性ポリオレフィン樹脂および少なくとも１６の炭素原子を有する長鎖脂肪族アルコールの配合物を含む熱可塑性エラストマーを開示している。そのアルファ−オレフィンは１から１２の炭素原子を含む。そのゴムはジエンのターモノマーを含んでもよい。その配合物は、非晶質のエラストマー性プロピレンポリマーおよびナフテン系またはパラフィン系のエキステンダー油のいずれか、または両方を含んでもよい。
米国特許第４，０３６，９１２号は、特定のエチレン／プロピレンコポリマーまたはエチレン／プロピレン／ジエン（ＥＰＤＭ）ターポリマーと結晶性ポリプロピレンポリマーとの熱可塑性ポリマー配合物を開示している。
英国特許第１，１８０，２８１号は、エチレン／プロピレンのゴム状コポリマーまたはＥＰＤＭターポリマーとヘキサンに可溶のポリプロピレンまたはヘキサンに可溶のプロピレン／アルファ−オレフィンブロックポリマーとの混合物を開示している。
米国特許第３，８５１，４１１号は、かかとの表の部分に取り入れられたかかと皮を有する履物を開示している。そのかかと皮はモノオレフィンコポリマーのゴムとポリオレフィンプラスチックとの配合物で作られた熱可塑性製品である。そのかかと皮は、かかとに剛性を加え、そして着用者のかかとに摩擦はめ合いを与えて、その靴を着用者の足にきちんと保持する役に立つ。そのゴムは、エチレン／プロピレン／ジエンモノマーのゴムのようなターポリマーであってもよい。
欧州特許出願公開第０，７７９，３３３号は、架橋していない、不燃性の、油展熱可塑性エラストマー組成物を開示している。その組成物には、エチレン／アルファ−オレフィンのゴム状コポリマー、ポリプロピレン樹脂、低密度ポリエチレン、鉱油およびメラミンを被覆したポリリン酸アンモニウムが含まれる。その組成物を、自動車の内部装備品の皮膜を加工するのに使用することもできる。
発明の概要
本発明の一態様は、
ａ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて２０から５０重量部（ｐｂｗ）の、ポリプロピレン（ＰＰ）ホモポリマーとプロピレン／エチレン（Ｐ／Ｅ）コポリマーとからなる群から選択されたＣＰＯと；
ｂ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて８０から５０ｐｂｗのエラストマー性ＥＡＯポリマーであり、任意選択でジエンモノマーをそのポリマー中に重合させているポリマーと；
ｃ．ＥＡＯポリマーの１００ｐｂｗ当たり１から２００ｐｂｗの、炭化水素油とカルボン酸のアルキルエステルとから成る群から選択された可塑剤と；そして任意選択で、
ｄ．ａおよびｂの１００ｐｂｗ当たり０から４０ｐｂｗの材料であり、ａ、ｂおよびｃだけを含む組成物の湿式摩擦係数より、湿式ＣＯＦを高める材料とを含むエラストマー組成物である。
このエラストマー組成物は、好ましくは、ＣＰＯとＥＡＯのポリマーを２つの別の相として有する。より好ましくは、そのＣＰＯの相が、ＥＡＯポリマーの相と少なくとも共連続であることである。この組成物は、望ましくは、同じ成分から調製された、しかしＥＡＯポリマーから形成された単一の連続相を持つ類似の組成物の摩耗抵抗よりも大きな摩耗抵抗（ＡＳＴＭ Ｄ １６３０−８３，ＮＢＳ摩耗試験機）を有する。
この出願において指定された全ての範囲は、別途指示がない限り両方の終点を含む。
本発明の第２の態様は、第１の態様のエラストマー組成物を調製する方法であって、ａ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて２０〜５０ｐｂｗの、ポリプロピレンホモポリマーとプロピレン／エチレンコポリマーとから成る群から選択されたＣＰＯと；ｂ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて８０〜５０ｐｂｗのエラストマー性ＥＡＯポリマーであり、そのポリマー中に任意選択でジエンモノマーを重合させているＥＡＯポリマーと；ｃ．エラストマー性ＥＡＯポリマー１００ｐｂｗ当たり１〜２００ｐｂｗの、炭化水素油とカルボン酸のアルキルエステルとから成る群から選択された可塑剤と；並びに任意選択で、ｄ．ａおよびｂの１００ｐｂｗ当たり０から４０ｐｂｗの材料であり、ａ、ｂおよびｃだけを含んでいる組成物の湿式摩擦係数より湿式ＣＯＦの増加を与える材料との組成物を、ＣＰＯがＥＡＯポリマー相と少なくとも共連続である２相の配合組成物を形成するのに十分な温度、せん断および圧力の条件にかけることを包む方法である。
その第２の態様は、興味のある２つの関連した態様を有する。一態様では、その組成物は、ＣＯＦＥ材料がないこと以外は類似の組成物の湿式ＣＯＦと比較して、その結果として生じる２相の配合組成物の湿式ＣＯＦを改善するに十分な量のＣＯＦＥ材料を含む。もう一つの態様では、ａおよびｂは、最初の溶融配合組成物を形成するに十分な温度、せん断および圧力の条件にかけられ、その後で、その最初の溶融配合組成物とｃとが２相の配合組成物を形成するに十分な温度、せん断および圧力の条件にかけられる。その２相の組成物は、ａ、ｂおよびｃの組成物を、温度、せん断および圧力条件の１回の反復にかけることよって形成された２相組成物の湿式ＣＯＦよりも大きな湿式ＣＯＦを有する。その最初の溶融配合組成物を形成させるのに使用される条件と、その最初の溶融配合組成物から２相組成物を形成させるのに使用される条件とは、同じであるのが好ましい。
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様の組成物から加工される少なくとも１つのその構成部品を有する製品である。それらの組成物は、少なくとも１つの充填材を適当に含む。「図面の簡単な説明」に続くパラグラフは、適当な製品の部分的な列挙を含む。
【図面の簡単な説明】
図１は、明るい色のついた材料であるＰＰが不連続相で、暗い色のついた材料であるエチレン／プロピレン／ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）が連続相であることを示す比較例（Ｃｏｍｐ Ｅｘ）Ｂの組成物の７，５００×の倍率で撮った透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ）である。その顕微鏡写真の下部の目盛りは、１マイクロメートルを表す。
図２は、それぞれＰＰおよびＥＰＤＭである、明るいおよび暗い色のついた材料は、少なくとも共連続相として存在していることを示す実施例（Ｅｘ）４の組成物の７，５００×の倍率で撮ったＴＥＭである。
好ましい実施の形態の説明
本発明の組成物を、上記で確認されたような従来のポリマー加工プロセスを使用して様々な造形品を形成することができる。その組成物は、特に、履物の外底またはユニット底（ｕｎｉｔ ｓｏｌｅ）のような射出成形されたゴム部品、およびガスケットおよびウェザーシール装置（ｗｅａｔｈｅｒ ｓｅａｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）のような押出しシート製品および異形押出製品を製作する際の使用に適している。適当な造形品の、部分的な、網羅的にはほど遠い列挙には、バンパーフェーシア、ボディサイドモールディング、外部装備品、内部装備品、エアダム、エアダクト、ホイールカバーおよび計器盤外板などの自動車車体部品、およびポリマーフィルム、ポリマーシート、ごみ入れ、貯蔵容器、芝生家具（ｌａｗｎ ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ）のストリップまたは力布（ｗｅｂｂｉｎｇ）、芝刈り器および他の庭園電気器具部品などの非自動車用途、レクリエーション用自動車部品、ゴルフカート部品、ユーテリティカート部品（ｕｔｉｌｉｔｙ ｃａｒｔ ｐａｒｔｓ）、および船舶部品が含まれる。その組成物は、屋根葺き膜（ｒｏｏｆｉｎｇ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）のような屋根葺き用途にも使うことができる。その組成物は、さらに、長靴、特に工業用の作業用長靴のシャフト（ｓｈａｆｔ）あるいは外底またはその両方のような履物の部分を加工するのにも使用できる。もしその組成物が湿式ＣＯＦの増加を与えるＣＯＦＥ材料を含んでいるか、あるいは湿式ＣＯＦの増加を与えるのに十分な加工条件にかけられるか、またはその両方であるならば、その組成物は特に、ある種の管類、工業用長靴の底、スポーツ用品のグリップ、ならびにドアハンドル、ステアリングホイールおよびひじ掛けなどの自動車用熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）および熱可塑性ポリオレフィン加硫物（ＴＰＶ）などの用途に適している。後者の組成物は、それから加工された製品が塗装されるはずの所においても全く有用であり得る。当業者は、過度の実験をしなくてもこのリストを容易に増すことができる。
本発明のエラストマー組成物は、実質的に架橋がなく、ＣＰＯ、エラストマー性ＥＡＯポリマー、可塑剤および任意選択でＣＯＦＥ材料を含んでいる。架橋または硬化がない時に、そのエラストマー組成物は、Ｗ．Ｋ．Ｆｉｓｃｈｅｒによって上記に言及されたタイプの不溶性ゲルが実質的にないものであるべきである。その組成物は、５０〜８０ｐｂｗの範囲にあるＥＡＯポリマー含有量と５０〜２０ｐｂｗの範囲にある結晶性ポリオレフィン含有量を有していることが望ましく、両方のパーセントはＥＡＯポリマーとＣＰＯを合せた重量に基づく。その量は、６０〜８０ｐｂｗのＥＡＯおよび４０〜２０ｐｂｗのＣＰＯであるのが好ましい。その量は、合計１００ｐｂｗになるように選ばれる。その組成物は、ＥＡＯポリマー１００ｐｂｗ当たり、１〜２００ｐｂｗ、好ましくは５０〜１５０ｐｂｗの可塑剤をも含む。
本発明に適しているＥＡＯポリマー（「エチレンポリマー」とも呼ばれる）には、インターポリマーおよびジエンで変性したインターポリマーが含まれる。具体的なポリマーには、エチレン／プロピレン（ＥＰ）コポリマー、エチレン／ブチレン（ＥＢ）コポリマー、エチレン／オクテン（ＥＯ）コポリマー、およびエチレン／プロピレン／ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）インターポリマーなどのエチレン／α−オレフィン／ジエンモノマー（ＥＡＯＤＭ）インターポリマーが含まれる。より明確な具体例には、均一に分枝した線状ＥＡＯコポリマー（例えば、Ｍｉｔｓｕｉ ＰｅｔｒｏＣｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ ＬｉｍｉｔｅｄのＴａｆｍｅｒ（商標）、およびＥｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＥｘａｃｔ（商標））、均一に分枝した実質的に線状のＥＡＯポリマー（例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できるｔｈｅ Ａｆｆｉｎｉｔｙ（商標）ポリマー、およびＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．から入手できるＥｎｇａｇｅ（登録商標）ポリオレフィンエラストマー、並びにＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．から入手できるＮｏｒｄｅｌ（登録商標）およびＮｏｒｄｅｌ（登録商標）ＩＰ炭化水素ゴム（ＥＰＤＭインターポリマー））が含まれる。
より好ましいＥＡＯポリマーは、０．８５〜０．８８ｇ／ｃｃ、特に０．８５〜０．８７ｇ／ｃｃの密度（ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に従って測定）を持つポリマーである。そのＥＡＯポリマーは、（ａ）２００℃の温度および２００／秒のせん断速度で測定された、結晶性ポリオレフィンの粘度よりも少なくとも９倍高い粘度、（ｂ）少なくとも（≧）２０のムーニー粘度（１２５℃でのＭＬ₁₊₄）、および（ｃ）≧２．０の分子量分布（Ｍ_w／Ｍ_n）の少なくとも１つを有するのが望ましい。Ｍ_w／Ｍ_nは２〜５が好ましく、２〜４がさらに好ましい。ムーニー粘度は、≧５０が好ましく、≧７０がより好ましい。高い方のムーニー粘度限界は、絶対的な数字ではなくて、本発明の組成物を調製するのに使用される装置に固有の処理限界によって決まる。
「実質的に線状の」は、ポリマーが主鎖において１０００炭素当たり０．０１から３の長鎖分枝で置換された主鎖を有することを意味する。
「長鎖分枝」すなわち「ＬＣＢ」は、ＥＡＯポリマーまたはＥＡＯポリマー配合物の主鎖の中にα−オレフィンが１つ結合した結果生じる短鎖の長さを超える鎖長を意味する。もしＬＣＢの長さが６炭素原子より長ければ、炭素１３核磁気共鳴（Ｃ¹³ＮＭＲ）分光法は、その鎖中の炭素原子の実際の数を区別または測定することができないけれども、ＥＡＯポリマーの分子量分布（ＭＷＤ）から、ＬＣＢの存在を測定するか、または少なくとも推定することができる。それを、メルトフローレート（ＭＦＲ）すなわちＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（１９０℃、１０ｋｇ重量）によるメルトインデックス（Ｉ₁₀）のＩ₂に対する比（Ｉ₁₀／Ｉ₂）から測定することもできる。
「インターポリマー」とは、その中に重合した少なくとも２つのモノマーを有するポリマーのことをいう。その中には、制限なく、コポリマー、ターポリマーおよびテトラポリマーが含まれる。特にその中には、エチレンと少なくとも１つのコモノマー、典型的には炭素原子が３〜２０（Ｃ₃〜Ｃ₂₀）のα−オレフィン、好ましくは炭素原子が３〜１０（Ｃ₃〜Ｃ₁₀）のα−オレフィンとを重合させて調製されるポリマーが含まれる。適当なα−オレフィンの例としては、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテンおよびスチレンがある。好ましいコポリマーには、ＥＰ、ＥＢ、エチレン／ヘキセン−１（ＥＨ）およびＥＯポリマーが含まれる。具体的なターポリマーには、エチレン／プロピレン／オクテンのターポリマー、ならびにエチレン、Ｃ₃〜Ｃ₂₀のα−オレフィンおよび非共役ジエンモノマーのターポリマーが含まれる。非共役ジエンモノマーは、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）にあるような重合可能な１つの二重結合またはノルボルナジエン（ＮＢＤ）にあるような重合可能な２つの二重結合のどちらかを有することができる。そのジエンモノマーは、ＮＢＤ、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、ピペリレン、ＥＮＢおよびそれらの混合物から成る群から選択されるのが好ましい。テトラポリマーは、２つ以上のＣ₃〜Ｃ₂₀のα−オレフィンまたは２つ以上の非共役ジエンモノマーの選択の結果として生じる。当業者なら、いかなる望ましいインターポリマーにも適切なモノマーの組合せを容易に選ぶことができる。
本明細書で使われている「エラストマー性」とは、効果的に０．９１０ｇ／ｃｃ（立方センチメートル当たりグラム）未満（＜）、望ましくは＜０．９００ｇ／ｃｃ、好ましくは＜０．８９５ｇ／ｃｃ、より好ましくは＜０．８８０ｇ／ｃｃ、もっと好ましくは０．８５０〜０．８８０ｇ／ｃｃ、さらに好ましくは０．８５０〜０．８７０ｇ／ｃｃである密度、および＜３３％、好ましくは＜２９％、より好ましくは＜２３％のパーセント結晶化度を有するＥＡＯポリマーを意味する。密度は、０．８５０ｇ／ｃｃより高い（＞）ことが好ましい。パーセント結晶化度は、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によって測定される。
ＳＬＥＰ（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｌｉｎｅａｒ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｏｌｙｍｅｒ実質的に線状のエチレンポリマー）は、狭いＭＷＤおよび狭い短鎖分枝分布（ＳＣＢＤ）により特徴付けられ、米国特許第５，２７２，２３６号および同第５，２７８，２７２号に記述されているようにして調製できる。両特許の関連部分は参照により本明細書の一部をなすものとする。ＳＬＥＰは、ＬＣＢと対であるその狭いＭＷＤおよび狭いＳＣＢＤによって顕著な物理的特性を示す。
米国特許第５，２７２，２３６号（第５欄の６７行から第６欄の２８行）には、少なくとも１つの反応器を使用して連続制御重合方法によるＳＬＥＰの製造が記述されているが、望ましい性質を有するＳＬＥＰを製造するために十分な重合温度および圧力で、多段反応器も可能である。平面拘束触媒（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｃａｔａｌｙｓｔ）（ＣＧＣ）技術を使って、２０℃〜２５０℃の温度で溶液重合プロセスにより重合が生じるのが好ましい。適切なＣＧＣは、米国特許第５，２７２，２３６号の第６欄の２９行から第１３欄の５０行までに開示されている。
好ましいＳＬＥＰは、多数の異なった性質を持っている。その１つは、２０〜９０重量パーセント（ｗｔ％）、より好ましくは３０〜８０ｗｔ％のエチレン含有量であり、残余は１以上のコモノマーを含有する。エチレンとコモノマーの含有量は、ＳＬＥＰの重量に基づいて、モノマーの総含有量が１００ｗｔ％になるように選択される。
さらに別のＳＬＥＰの特徴には、メルトインデックス（Ｉ₂）（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、条件１９０℃、２．１６キログラム（ｋｇ）重量（以前は条件Ｅ）、およびＭＦＲすなわちＩ₁₀／Ｉ₂が含まれている。インターポリマーは、０．０１〜３０ｇ／１０分、より好ましくは０．０１〜１０ｇ／１０分のＩ₂を有することが望ましい。ＳＬＥＰもまた、≧５．６３、好ましくは６．５〜１５，より好ましくは７〜１０のＩ₁₀／Ｉ₂（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８）を有する。ＳＬＥＰにとって、Ｉ₁₀／Ｉ₂比は、より大きなＩ₁₀／Ｉ₂比がポリマー中のより高程度のＬＣＢに一致するのでＬＣＢの程度の目安として役立つ。
前述の基準に合うＳＬＥＰには、例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙおよびＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．によってＣＧＣを用いて製造されているＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ポリオレフィンエラストマーおよび他のポリマーが含まれる。
適切なＣＰＯには、ＰＰホモポリマー、およびプロピレンと、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセン若しくは４−メチル−１−ペンテンなどのα−オレフィンとのコポリマー、またはホモポリマーおよびコポリマーの配合物が含まれる。このα−オレフィンはエチレンであるのが好ましい。コポリマーは、ランダムコポリマーあるいはブロックコポリマー、またはランダムコポリマーとブロックコポリマーとの配合物であってもよい。そのようなものとして、この成分はＰＰホモポリマーとＰ／Ｅコポリマーから成る群から選ばれるのが好ましい。この成分は、（ａ）少なくとも１２ｇ／１０分、好ましくは≧２０ｇ／１０分のＭＦＲ（２３０℃および２．１６ｋｇ重量）と、（ｂ）≧２．０のＭ_w／Ｍ_nとのうち少なくとも１つを有する。ＭＦＲの上方限界は、２００ｇ／１０分である。
ＰＰホモポリマーおよびＰ／Ｅコポリマーの調製には、Ｃｅｃｃｈｉｎの米国特許第４，１７７，１６０号によって記述されているように、アルミニウムジエチルモノクロライドと組み合わせたチタニウムトリクロライドなどのチーグラー触媒の使用も含まれる。ＰＰを製造するのに使う重合プロセスには、５０〜９０℃および０．５〜１．５ＭＰａ（５〜１５気圧）で行われるスラリープロセス、および非晶質ポリマーの除去に特別な注意を払わなければならない気相および液体モノマーの両プロセスが含まれる。その反応にエチレンを添加して、エチレンブロックを持つポリプロピレンを形成させることができる。ＰＰ樹脂は、いろいろなメタロセン触媒、単一部位（ｓｉｎｇｌｅ ｓｉｔｅ）触媒および平面拘束触媒のいずれかを、それらの関連したプロセスと共に使って調製することもできる。
本発明の組成物を調製するための使用に適した可塑剤は、炭化水素油およびカルボン酸のアルキルエステルから成る群から適切に選ばれる。その炭化水素油は、ナフテン油およびパラフィン油から選ばれるのが好ましい。そのアルキル基は、６〜３０の炭素原子を含むのが望ましい。そのエステルを調製する場合の使用に適したカルボン酸は、１〜４のカルボン酸の炭素原子を含む。具体的なエステルには、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチルおよびｎ−ブチルタレート（ｎ−ｂｕｔｙｌｔａｌｌａｔｅ）が含まれる。
その可塑剤は、エラストマー性ＥＡＯポリマー１００ｐｂｗに基づき、１〜２００ｐｂｗの量存在する。その量は、望ましくは２０〜２００ｐｂｗ、好ましくは５０〜１５０ｐｂｗである。
本発明の組成物は、任意選択的に、湿式ＣＯＦを高めるＣＯＦＥ材料を含む。「湿式ＣＯＦＥ材料」ともよばれるその材料は、（ａ）従来の粘着付与剤および低分子量、低結晶性ポリマー、低分子量プロピレンコポリマーから成る群から選ばれ、そして（ｂ）０重量部より多い量で存在する。適当な低ＭＷ、低結晶性ポリマーには、ＥＡＯポリマー、特にＥＯコポリマーが含まれる。
使用する場合、ＣＯＦＥ材料の量は、ＣＰＯとエラストマー性ＥＡＯポリマーを合せた重量の１００ｐｂｗ当たり、＞０から４０ｐｂｗであることが望ましい。その量は、好ましくは＞０から３０ｐｂｗ、より好ましくは＞０から２０ｐｂｗである。
その湿式ＣＯＦＥ材料が低分子量、低結晶性のポリマーである場合、その量は、その組成物に改良された加工性を与えるのに十分である。改良された加工性は、（１）同じ加工条件にかけられ、そして（２）ＣＯＦＥ材料がないこと以外は同じである組成物と比較して、ピーク射出成形圧力の低下によって測定される。
その低ＭＷ、低結晶性ポリマーはまた目立った特性を有する。低ＭＷは、５００〜２５，０００の重量平均分子量（Ｍ_w）である。そのＭ_wは、５００〜２０，０００であることが望ましく、好ましくは５００〜１５，０００である。結晶化度は、＜２０％、好ましくは０から１５％、そしてより好ましくは０から１０％の時、低いと見なされる。その低ＭＷポリマーは、また、−４０℃から−６５℃の範囲内のガラス転移温度（Ｔ_g）を好ましくは有する。
その低ＭＷ、低結晶性ポリマーは、本発明の組成物中にＣＯＦＥ材料として存在するとき、そのような組成物の加工性を改善することに関して思いもかけない利益をもたらす。改善された加工性を実証する１つの手段は、ＣＯＦＥ材料としての低分子量、低結晶性ポリマーの存在または不存在だけが異なる組成物についてピーク射出成形圧力を比較することである。その組成物の湿式ＣＯＦを改善するのに十分な量のそのようなポリマーを含む組成物もまた、そのポリマーを含まない組成物よりもピーク射出圧力は低い。ＣＯＦＥ材料を含んでいる組成物の代わりに、第２の態様の２番目の関連態様の組成物を用いると、同様な比較をすることができる。
２つのモードまたは多モードのＭＷＤを有するＥＡＯポリマーは、それらが前述の目立った特性に合致する低ＭＷフラクションを有する限り、ＣＯＦＥ材料として有効でもある。その低ＭＷフラクションがＣＯＦを高めると思われるので、当業者は、低ＭＷのＥＡＯポリマーに匹敵する効果を達成するためには、一層多い量の２つのモードまたは多モードのＥＡＯポリマーを使わなければならないということを理解するだろう。
本明細書で使用される「粘着付与剤」とは、ホットメルト接着剤組成物に粘着性を付与するためによく使われるいくつかの炭化水素ベースの組成物のどれにも使用される一般名称である。粘着付与剤の中には、極性の成分を有することができるものもある。具体的な粘着付与剤には、脂肪族のＣ₅樹脂、ポリテルペン樹脂、水素化樹脂、脂肪族および芳香族の混合樹脂、脂肪族および芳香族の水素化混合樹脂、ロジンエステル、並びに水素化したロジンエステルが含まれる。粘着付与剤は典型的に、ブルックフィールド粘度計を使用して測定すると、華氏３５０度（°Ｆ）（１７７℃）で３００センチポアズ（０．３パスカル−秒）未満の粘度と、＞２５℃のガラス転移温度（Ｔ_g）を有する。Ｔ_gは２５℃〜１２０℃の範囲内にあるのが好ましく、４０℃〜１００℃の範囲内がより好ましい。
市販されている従来の粘着付与剤には、脂肪族樹脂（ＡｄＴａｃ（登録商標），Ｐｉｃｃｏｔａｃ（登録商標），およびＰｉｃｃｏｐａｌｅ（登録商標）（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．））、脂肪族／芳香族樹脂（Ｈｅｒｃｏｔａｃ（登録商標）およびＰｉｃｃｏｌｙｔｅ（登録商標）（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．））、純モノマー樹脂（Ｅｎｄｅｘ（登録商標）、Ｐｉｃｃｏｌａｓｔｉｃ（登録商標）、Ｐｉｃｃｏｔｅｘ（登録商標）およびＫｒｉｓｔａｌｅｘ（登録商標）（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．））、脂肪族および芳香族両方の明るく着色した樹脂（Ｈｅｒｃｏｌｉｔｅ（登録商標）、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．）、水素化した純芳香族樹脂（Ｒｅｇａｌｒｅｚ（登録商標）、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．）、水素化した混合芳香族樹脂（Ｒｅｇａｌｉｔｅ（登録商標）、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．）、芳香族樹脂（Ｐｉｃｃｏ（登録商標）、Ｐｉｃｃｏｄｉｅｎｅ（登録商標）、Ｐｉｃｃｏｖａｒ（登録商標）ＡＰおよびＰｉｃｃｏｖａｒ（登録商標）Ｌ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．））、ポリテルペン樹脂（Ｐｉｃｃｏｌｙｔｅ（登録商標）Ａ、Ｐｉｃｃｏｌｙｔｅ（登録商標）ＣおよびＰｉｃｃｏｌｙｔｅ（登録商標）Ｓ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．））、エステル樹脂（Ｆｏｒａｌ（登録商標）、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．）、粘着付与剤のＥｓｃｏｒｅｚ（登録商標）系の品目（Ｅｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）並びに粘着付与剤のＷｉｎｇｔａｃｋ（登録商標）系の品目（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）が含まれる。前述のリストは、単に例示のためだけであり、完全な列挙と見なすことができない。当業者は、他の粘着付与剤を容易に選ぶことができる。
ＣＯＦＥ材料を加えた化合物が化合物単独のそれよりも大きい湿式ＣＯＦを持っていると、ＣＯＦが高まり、特に湿式ＣＯＦが高くなる。
０．４以上の湿式ＣＯＦは、工業および作業用長靴の底などのある種の用途には特に望ましい。０．３以上、特に０．３５以上の湿式ＣＯＦは、ゴルフのクラブ、テニスのラケット、ラケットボールのラケット、および他のスポーツ用品の用具の装備グリップなどの他の用途に満足できる結果を与える。
本発明の組成物は、ＥＡＯポリマーとＣＰＯを合わせた１００部の重量に対し、０〜７０ｐｂｗの量の充填剤（補強用、非補強用またはその両方）とコンパウンドすることができる。その上、顔料も加えられる場合がある。適当な充てん剤および補強剤には、ガラス、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウムのような金属炭酸塩、硫酸カルシウムのような金属硫酸塩、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛のような金属酸化物、タルク、クレー、並びに黒鉛繊維が含まれる。
様々な従来の特殊添加剤が、本発明の組成物で有利に使用することができる。添加剤には、酸化防止剤、界面活性剤、粘着防止剤、滑剤；有機金属化合物、イソチアゾロン、有機硫黄化合物およびメルカプタンなどの抗菌物質；フェノール系誘導体、第二級アミン、亜リン酸塩、およびチオエステルなどの酸化防止剤；第四アンモニウム化合物、アミン、およびエトキシル化、プロポキシル化、またはグリセロール化合物などの帯電防止剤；加水分解性安定剤；脂肪酸、脂肪族アルコール、エステル、脂肪族アミド、金属ステアリン酸塩類、パラフィン系およびマイクロクリスタリンワックス、シリコーン、およびオルトリン酸エステルなどの潤滑剤；微粒子または粉末固形物、石鹸、ワックス、シリコーン、ポリグリコール、およびトリステアリン酸トリメチロールプロパンまたはテトラステアリン酸ペンタエリスリトールのような複合エステルなどの離型剤；顔料、染料、および着色剤；オルトフタール酸エステル、アジピン酸エステルおよび安息香酸エステルのような二塩基酸（またはそれらの無水物）と一価アルコールとのエステルなどの可塑剤；有機スズメルカプチド、チオグリコール酸のオクチルエステル、およびカルボン酸のバリウムまたはカドミウム塩などの熱安定剤；ヒンダードアミン、ｏ−ヒドロキシ−フェニールベンゾトリアゾール、２−ヒドロキシ、４−アルコキシベンゾフェノン、サリチル酸塩、シアノアクリル酸エステル、ニッケルキレート、並びにベンジリデンマロネートおよびオキサルアニリドとして使用される紫外線安定剤が含まれる。好ましいヒンダードフェノール系酸化防止剤は、Ｉｒｇａｎｏｘ（商標）１０７６（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ）である。前述の添加剤のどれであっても、もし使用する場合、組成物の総重量に基づいて、典型的に５重量％を超えない。
エラストマーを加工するための沢山の通常の手順のどれか１つを使用して、本発明の組成物を部品、シート、または他の形態に加工できる。その組成物を、目的に適した任意の機械により、フィルム、多層の積層体または押出しシートに形成され、延伸されることもでき、または１つ以上の有機または無機物質とコンパウンドすることもできる。
本発明のエラストマー組成物は、ＣＰＯから形成された連続相または共連続相のどちらかを持っている。ＣＯＦＥ材料のない、またはプロセス関連の湿式ＣＯＦの高まりのない組成物は、同じ成分から調製されたがＥＡＯ連続相を持っている組成物と比較して、驚くほど改善された特性、特に摩耗抵抗（ＡＳＴＭ Ｄ１６３０−８３，ＮＢＳ摩耗試験機）を持っている。
組成物へのＣＯＦＥ材料の添加は、ＣＯＦＥ材料のない組成物の摩耗抵抗と比較して、摩耗抵抗のいくらかを失うという結果になる。同様に、ある加工条件の結果として湿式ＣＯＦが改善されているエラストマー組成物もまた、摩耗抵抗のいくらかの損失を受ける。しかしながら、驚いたことに、ステッチ引き裂き強度（米国履物協会（Ｆｏｏｔｗｅａｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）の試験方法番号ＦＩＡ−３２６に従って、直線インチ当たりのポンド（ｐｌｉ）で測定した）は、そのような加工条件によって悪影響を受けない。
本発明のエラストマー組成物を調製することは、ＣＰＯ、エラストマー性ＥＡＯ、可塑剤、および、任意選択で、ＣＯＦＥ材料の組成物を、２相の配合組成物を形成するのに十分な温度、せん断および圧力の条件にかけることを含む。ＣＰＯ、ＥＡＯ、可塑剤およびＣＯＦＥ材料ならびにそれぞれの量は、全て上述の通りである。ＣＰＯとＥＡＯはそれぞれ１相を形成する。２相配合物のＣＰＯ相は、少なくとも、ＥＡＯポリマー相と共連続である。温度、せん断および、程度は少ないが、圧力の条件は、ＣＰＯおよびＥＡＯの両方を溶融状態に変えて、少なくとも部分的にそのＣＰＯとＥＡＯをそれらの溶融状態で混合するのに十分である。どれでも通常の溶融加工装置が使用されてもよいが、押出機、特に二軸スクリュー押出機が望ましい結果を与える。
当業者は、温度、せん断および圧力の条件は、溶融加工装置によって変化することを認識している。例えば、９０ｍｍの二軸スクリュー押出機よりむしろ３０ｍｍの二軸スクリュー押出機を使う場合、バレルの温度設定および押出機スクリューの毎分回転数（ｒｐｍ）の設定は、同等の結果を得るためには、９０ｍｍ押出機よりも３０ｍｍ押出機で高くなければならない。当業者は、過度の実験をせずに、そのような設定の満足のいく変動を容易に決めることができる。以下に示す実施例および比較例を、そのような決定の目安として使うことができる。
ＣＯＦＥ材料を使わずに湿式ＣＯＦが高まった２相の配合組成物の調製を可能にするプロセスの変形は、２つの段階を含んでいる。段階１では、ＥＡＯおよびＣＰＯを、最初の溶融配合組成物を形成するのに十分な温度、せん断および圧力の条件にかける。その組成物を、回収し、ペレットまたは別の適当な供給形態に変え、次いで、段階２において、第２の溶融加工装置に供給されてもよく、そこで溶融状態に戻される。代替段階２では、その組成物を、中間の回収工程なしに、第２の溶融加工装置に直接供給し、溶融状態を維持することを可能にする。どちらにしても、最初の溶融配合組成物が溶融状態で第２の装置を通る間に可塑剤を添加する。このプロセスの変形で、結果として生じる２相は、ＣＰＯ、ＥＡＯおよび可塑剤を同じ溶融加工装置に１回通すことによって調製された２相組成物の湿式ＣＯＦを超える湿式ＣＯＦを持つ。
装置が実質的に同じである場合には、そのプロセスの変形では、それぞれの装置の温度、せん断および、適当であれば、圧力の同一の組合せを使用することが望ましい。３０ｍｍの二軸スクリュー押出機の条件の１つの組合せは、４００ｒｐｍの押出機スクリュー速度と≧３３０℃のポリマー溶融温度を供給するのに十分なバレル温度の設定である。前述のように、装置の種類と大きさが変わると、運転パラメータの調整が必要である。
連続または共連続のような相の識別は、ＴＥＭにより容易に達成することができる。この技術は、サンプルのミクロトームによる低温切断を伴う。次いで、サンプルのミクロトーム切断した（ｍｉｃｒｏｔｏｍｅｄ）表面を、四酸化ルテニウムの０．５重量％水溶液を使用して染色する（蒸気に暴露する）。それから、ＴＥＭ（ＪＥＯＬ ２０００Ｆｘ）を使って、そのサンプルを調査し、写真に撮る。倍率は、典型的に、≧７，５００×にセットされる。
以下に示す実施例は、本発明を代表する組成物の改善された摩耗抵抗を実証する。エラストマー組成物はまた、配合したポリ塩化ビニルとスチレンのブロックコポリマーに比べて、動的機械分光法（「ＤＭＳ」）によって測定されると、改善された熱生強度（「型凝固（ｍｏｌｄ ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」としても知られる）を有している。本発明の組成物はまた、荷重試験および他の熱機械分析の下での変形のように、高温（例えば、１００〜１２０℃）での改善された熱機械的性質を提供すると考えられている。
次の実施例は、本発明を、例証はするが、明示的にもまたは暗黙のうちにも制限するものではない。別途明記されない限り、全ての部およびパーセンテージは、総重量に基づいた重量によっている。アラビア数字は、本発明の実施例（Ｅｘ）を識別し、アルファベット文字は比較例（Ｃｏｍｐ Ｅｘ）を表す。
下の表１は、多くの実施例および比較例用の組成物を調製するために使用されたいくつかの物質の物理的性質のデータを提供する。ＥＡＯ−１からＥＡＯ−６は、ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．によって調製されるか、または同社から入手できる。ＥＡＯ−７およびＥＡＯ−８はＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる。
ＥＡＯ−１は、０．５ｇ／１０分のＩ₂と０．８６３ｇ／ｃｃの密度を持つＥＯポリマー（Ｅｎｇａｇｅ（登録商標）８１８０）である。ＥＡＯ−２は、開発中のエチレン／プロピレン／エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）ポリマーで、ＥＮＢ含有量は０．５％である。ＥＡＯ−３は、開発中のエチレン／プロピレン／ＥＮＢポリマーで、ＥＮＢ含有量は０．５％である。ＥＡＯ−４は、１，４−ヘキサジエン含有量が６．０％のエチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエンポリマー（Ｎｏｒｄｅｌ（登録商標）２４７０）である。ＥＡＯ−５は、ムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄、１２５℃）が７０および密度が０．８７ｇ／ｃｃの実験的ＥＯコポリマーである。ＥＡＯ−６は、Ｉ₂が１ｇ／１０分および密度が０．８５８ｇ／ｃｃのポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ）（Ｅｎｇａｇｅ（登録商標）８８４２）である。ＥＡＯ−７は、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（Ｄｏｗｌｅｘ（登録商標）ＩＰ−９０）である。ＥＡＯ−８は、同じくＬＬＤＰＥ（Ｄｏｗｌｅｘ（登録商標）ＩＰ−６０）である。
ＰＰ−１は、ＰＰホモポリマー（Ｐｒｏｆａｘ（登録商標）６３２３，Ｈｉｍｏｎｔ）である。ＰＰ−２は、ＰＰホモポリマー（ＰＤ ７０１，Ｈｉｍｏｎｔ）である。ＰＰ−３は、ＰＰホモポリマー（Ｖａｌｔｅｃ（登録商標）ＨＨ４４４，Ｈｉｍｏｎｔ）である。
Ｐｌ−１は、高粘度のパラフィン油（Ｓｕｎｐａｒ（登録商標）２２８０，Ｓｕｎ Ｏｉｌ Ｃｏ．）である。Ｐｌ−２は、低粘度のパラフィン油（Ｔｕｆｆｌｏ（登録商標）１０，Ｌｙｏｎｄｅｌｌ Ｃｏ．）である。Ｆｉ−１は、表面処理し、か焼したカオリンクレー充填剤（Ｔｒａｎｓｌｉｎｋ（登録商標）３７，Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ）である。
ポアズで表された粘度（ｖｉｓｃ）の値は、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手できるような計器を使って動的機械分光法によって発生するせん断速度の対数対粘度の対数の曲線から決定される。表Ｉに示した粘度値は、２５ミリメートル（ｍｍ）の平衡板を使って、２００℃でのせん断速度の対数対粘度の対数の曲線から外挿することによって２００／秒で測定される。ＥＡＯポリマーのムーニー粘度（ＭＶ）（１２５℃でのＭＬ₁₊₄）、およびＰＰポリマーの２．１６ｋｇ重量による２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分）は、出発物質を特徴づける助けになる。

実施例１〜７と比較例ＡおよびＢ
９つのサンプル組成物（実施例１〜７と比較例ＡおよびＢ）を、表ＩＩに示す組成物から調製する。

実施例１〜４および比較例Ａ〜Ｂを、小さな実験室規模のＦａｒｒｅｌｌバンバリーミキサーで調製した。各実施例および比較例について、ＥＡＯポリマーを１３０℃のミキサーに入れて、毎分回転数（ｒｐｍ）８０のローター速度で２分間溶融する。それから、混合を続けながら２分間かけて、可塑剤を添加する。次いで、ＰＰポリマーをそのミキサーに加え、そして、ローターの速度を１８０ｒｐｍに増加させるのと相まって、蒸気を加えて温度を上昇させる。４分後に、ミキサーの中味を取り出して、ロールミルでシートにし、それから、試験片の射出成形用に粒状にした。
実施例５と６は、ＺＳＫ３０ｍｍのＷｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒの同時回転二軸スクリュー押出機を使って調製する。ＥＡＯポリマー、ＰＰポリマーおよび充填剤を、較正した供給装置を使って押出機に添加する前に、タンブル混合機でドライブレンドする。押出機は、２００ｒｐｍの速度で作動して、その乾燥ペレットを効果的に溶融加工し（ｍｅｌｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）、そして３００ポンド／１平方インチ（ｐｓｉ）（２０７０キロパスカル（ｋＰａ））のダイ圧力を提供する。ゾーン１〜５を、それぞれ１４０℃、１１０℃、１７０℃、１８０℃および１９０℃に設定し、押出機ダイを１９０℃に設定する。可塑剤を、較正済みのポンプと射出ノズルを使って、押出機のゾーン２に添加する。押出し物は、押出機からダブルストランドダイを通って水浴（１３℃）に入り、そこで急冷される。押出し物は水浴を出て、エアナイフで乾燥され、そしてペレット化される。
実施例７は、実施例５および６と同じ装置を使って調製されるが、押出機を２００ｒｐｍよりむしろ２４０ｒｐｍ、および異なった温度設定で作動させて、調製する。可塑剤が添加されていない間に押出機を最初に通す場合、ゾーン１〜５の温度設定はそれぞれ１５０℃、１６５℃、１８５℃、１８５℃および１８５℃であり、押出機ダイは１８０℃に設定される。可塑剤をゾーン２に添加して押出機を２回目に通す場合、全ての温度を１７５℃に設定する。２回目の通過に続いて、押出し物を実施例５〜６にあるように加工する。
実施例１〜７および比較例Ａ〜Ｂのために調製した組成物を、面積１５４．８平方センチメートル（ｃｍ²）、厚さ０．３１２ｃｍの射出成形した試験片またはプラーク（ｐｌａｑｕｅ）に変える。そのプラークは、Ａｒｂｕｒｇ Ｍｏｄｅｌ ３７０Ｃ−８００−２２５（８００キロニュートン（ｋＮ）の油圧式締付力）の往復スクリュー式射出成形機（３０ｍｍのスクリュー）を使って、バレル温度を、最初のバレルゾーンが１２１℃、その後のゾーンは順次１７７℃、１９６℃および２０４℃である分布型に設定、そしてノズルを１８５℃に設定して製造される。プラーク金型温度は、１８℃に設定されているが、典型的には、成形中は２１℃である。スクリューの角速度、射出圧力および保持圧力は、それぞれ３０メートル／分、４００〜７００バール（４０〜７０メガパスカル（ＭＰａ））および３０バール（３ＭＰａ）である。８０ｃｃの射出容積が、１．９〜２．１秒の射出時間中の各プラークの目標である。金型の冷却時間は、２０〜３０秒である。
その試験片を、物理的性質の試験にかけて、ＮＢＳ摩耗抵抗（ＡＳＴＭ Ｄ−１６３０）、破断点引張強度（ｐｓｉ／ｋＰａ）および破断時伸びパーセント（％）を測定する。物理的性質のデータを、下の表ＩＩＩに示す。比較として、架橋ゴム（ＮＢＳ参考物質）はＮＢＳ摩耗値１００を有している。

表ＩＩＩに示したデータは、粘度比が９以上の組成物が、より低い粘度比を持つ類似の組成物に比べて優れた摩耗抵抗を有していることを実証している。例えば、比較例Ａ対実施例１を参照のこと。同様な結果が、他のＥＡＯポリマー、ＣＰＯ、可塑剤および、適当であれば、その全てが前の部分に開示されている充填剤、顔料、安定剤などの添加物でも予想される。
熱生強度のデータを、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃからのＤＭＳを使用して、１３０℃の温度（８ｍｍの平衡板）で組成物の貯蔵弾性率を測定することによって例示することができる。実施例６の貯蔵弾性率は、７９８，０００ダイン／平方センチメートル（ｄｙｎｅｓ／ｃｍ²）（８１３７キログラム／平方メートル（ｋｇ／ｍ²））である。両方とも典型的に長靴のシャフトを作るのに使用されるポリ塩化ビニル組成物、スチレンブロックコポリマー組成物、および比較例Ａの貯蔵弾性率は、それぞれ５９８，０００ｄｙｎｅｓ／ｃｍ²（６０９８ｋｇ／ｍ²）、１７３，０００ｄｙｎｅｓ／ｃｍ²（１７６４ｋｇ／ｍ²）、および５，０００ｄｙｎｅｓ／ｃｍ²（５１ｋｇ／ｍ²）未満である。これらのデータは、本発明の組成物が商業上入手することができる材料に対して非常に有意であり、一層低い粘度比の同様の組成物に著しい改良をもたらすことを示している。同様の結果が、本発明を表す他の組成物でも予想される。
実施例８〜１２および比較例Ｃ
実施例８および９を、実施例５〜６の手順および装置を使って、ただしゾーン１〜５および押出機ダイの温度をそれぞれ１４０℃、１６０℃、１６５℃、１７０℃、１６５℃および１６０℃に設定して調製する。実施例８〜９の組成物を下の表ＩＶに示す。実施例１０〜１２を調製するのに、冷却水浴を備えたＨａａｋｅ９０００二軸スクリュー押出機を使う。ゾーン１〜５および６（押出機ダイ）を、それぞれ１４０℃、１６０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃および１５０℃にセットする。実施例１０および１１は、それぞれ実施例８および９の組成物１００ｐｂｗと１０ｐｂｗのＣＯＦＥ−１とを組み合わせたものである。実施例１２は、１００ｐｂｗの実施例８の組成物と１０ｐｂｗのＣＯＦＥ−２とを組み合わせたものである。存在する場合、ＣＯＦＥ化合物は、押出機を使って溶融加工される前に、それら組成物とドライブレンドされる。比較例Ｃは、受け取ったまま射出成形される。
比較例Ｃは、履物の用途に時々使用されるスチレン−ブタジエン−スチレン化合物（ＳＢＳ−１）であり、ＴＲ２０４６という取引上の名称でＡ−Ｗ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ Ｌｔｄ．から入手できる。ＣＯＦを高める化合物として使われるＣＯＦＥ−１は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．から入手できる粘着付与剤（水素化した混合芳香族樹脂）のＲｅｇａｌｉｔｅ（登録商標）Ｓ１０１である。ＣＯＦＥ−２は、２モードＭＷＤ（密度が０．８６７ｇ／ｃｃである２００，０００Ｍ_wが５０％、および密度が０．８６２ｇ／ｃｃである１２，０００Ｍ_wが５０％であり、全体として密度が０．８６５ｇ／ｃｃ、およびメルトインデックスが３．０ｇ／１０分）を有する開発中のＥＯポリマー（ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．）である。

実施例８〜１２および比較例Ｃの組成物を、実施例１〜７の手順および装置を使って、射出成形試験プラークに変換する。
その試験プラークの製造中に、射出成形の加工性を定量化する。そのプロセスが射出から保持に切り替わるショットサイズとスクリューの位置は、最高の射出速度に調整され、キャビティがやっと満たされるように検討される。射出成形装置の温度は、供給温度がゾーン１（供給ゾーン）では華氏２５０度（１２１℃）、ゾーン２では華氏３５０度（１７７℃）、ゾーン３では華氏３８５度（１９６℃）、ゾーン４では華氏４００度（２０４℃）およびノズルでは華氏３８５度（１９６℃）である。キャビティをこの点まで満たす時間およびピーク射出圧を、いくつかの射出速度（５，８，１０，１５，２０，３０，５０および７０ｃｃ／秒）で記録する。ピーク射出圧を、ランナでの見掛けのせん断速度（表ＶＩ参照）に対してプロットする。その見掛けのせん断速度は、射出速度と金型の物理的寸法を使って計算される。その設定された射出速度の結果として生じるそのピーク射出圧（表ＶＩ参照）は、溶融粘度、射出速度および流動先端の凝固速度に依存しているプロセス応答なので、加工性の目安として使われる。
射出成形分野の当業者は、射出圧に対して、成形機の締付けトン数（ｃｌａｍｐ ｔｏｎｎａｇｅ）が反対に働くことを認める。彼らはまた、射出成形樹脂が不出来であると、金型のキャビティが最も高い実際的な溶融温度で満たされる前に、利用できる締付けトン数を越える射出圧が発生することを認める。ピーク圧力が締付けトン数を越えると、ばりが生じる。そのようにして、所定の射出速度（せん断速度）で別の樹脂よりもかなり低い射出圧を発生する化合物がより加工性がよいと考えられる。
実施例８〜１２および比較例Ｃを表している試験プラークを、物理的性質の分析試験にかけて、８つの異なるせん断速度で、湿ったおよび乾燥した石工タイル（ｍａｓｏｎ ｔｉｌｅ）のＣＯＦ、ＮＢＳ摩耗抵抗、ＤＩＮ摩耗抵抗、硬さ（ショアＡ）並びに射出成形粘度を測定する。摩擦係数（ＣＯＦ）試験は、石工タイル（乾性および湿性）を使ってＡＳＴＭ Ｄ−１８９４に従って行われる。ＮＢＳ摩耗抵抗は、実施例１〜７におけるように測定される。ＤＩＮ摩耗（容積損失の測定）は、試験方法ＤＩＮ ５３５１６に従って測定される。硬さ（ショアＡ）試験は、ＡＳＴＭ Ｄ−２２４０に従って行われる。物理的性質の試験データを下記の表Ｖに要約してある。

表Ｖに示したデータは、ＣＯＦＥ化合物の添加が、残りの物理的性質に何の目立った悪影響も与えずに湿式ＣＯＦを高めることを実証している。ＣＯＦＥ−２は、５０重量％の低分子フラクションを持っているだけであるが、５重量％のＣＯＦを高める化合物を効果的に提供する。実施例１５に示されているように、もしＣＯＦＥ−２の量が２倍になれば、湿式ＣＯＦがさらに改善されることが明らかである。もしＣＯＦＥ−２をＥＡＯ−６の少なくとも一部と置き換えると、湿式ＣＯＦのさらに一層の改善が予想される。
表ＶＩに示したデータは、ＣＯＦＥ化合物の添加がそれら化合物の型流れ特性に悪影響を与えないことを実証している。これは、ＣＯＦＥ化合物の添加が可塑剤の相対的な量を効果的に下げるという点で驚くべきことである。実施例１０および１１で、ＣＯＦＥ材料を含む組成物は、それぞれ実施例８および９に対して、流動特性を改善している。前述のように、流動性が改善されること（加工性の改善）は、同じ射出速度で射出成形している間の一層低いピークの射出圧から明らかである。言い換えれば、いくらかのＣＯＦＥ材を含んでいる化合物は、ＣＯＦＥ化合物を含んでいない同等の組成物よりも射出成形し易い。
実施例１３〜１７
５つの追加の実施例を、実施例１５〜１７については実施例１０〜１２で概説した装置および手順を使用して、そして実施例１３〜１４については実施例５〜６で概説した装置および手順を使用して調製する。実施例１３および１４は、それぞれ実施例１０および１１を繰り返すが、ＣＯＦＥ−１を１０ｐｂｗではなく５ｐｂｗ、そして、それぞれ実施例８および９の組成物を９０ｐｂｗではなく９５ｐｂｗで繰り返す。実施例１５は、実施例１２を繰り返すが、ＣＯＦＥ−２を１０ｐｂｗではなく２０ｐｂｗ、そして実施例８の組成物を９０ｐｂｗではなく８０ｐｂｗとして繰り返す。実施例１６および１７は、ＣＯＦＥ−１ではなくＣＯＦＥ−３（実施例１６）またはＣＯＦＥ−４（実施例１７）を用いて、実施例１０を繰り返す。ＣＯＦＥ−３は、０．８７０ｇ／ｃｃの密度と１７７０ｇ／１０分の有効なメルトインデックスを有する実験的低ＭＷ（数平均分子量（Ｍ_n）が９２００）のＥＯコポリマー（ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．）である。ＣＯＦＥ−４は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．からペレットの形態で入手することができるＨｅｒｃｏｔａｃ（登録商標）１１４８という粘着付与剤（石油から誘導されたモノマー、天然に存在するモノマーまたはその両方の混合物で、４４℃のＴ_g、１５００のＭ_wおよび１．９のＭＷＤを有するもの）である。表ＶＩＩおよびＶＩＩＩは、それぞれ、実施例１３〜１７の物理的性質の試験データおよび実施例１５〜１７のピーク射出圧力のデータを示す。示されていないけれど、実施例１３のピーク射出圧力のデータは、上記に示されている実施例８および１０の値の中間であると予想される。同様に、実施例１４のピーク射出圧力データは、上記に示されている実施例９と１１の値の中間と予想される。

表ＶＩＩおよびＶＩＩＩに示されているデータは、実施例１３〜１７のポリマー組成物の湿式ＣＯＦを改善するのに粘着付与剤のレベル変更の有効性および異なる粘着付与剤の有効性を実証している。ある種の粘着付与剤および粘着付与剤の量は、他のものより大きいＣＯＦの高まりをもたらす。同様の結果は、他のポリマー、ポリマー組成物、粘着付与剤（通常のものであろうが低ＭＷポリマーであろうが）および添加剤で予想され、それらの全てについて前の部分で開示してある。当業者は、望む目標の湿式ＣＯＦを達成するために、必要とされる適切な組成物および粘着付与剤ならびに各成分の相対的な量を容易に選択することができる。
実施例１８〜１９および比較例Ｄ
２つの追加の実施例および１つの比較例を、ＥＡＯ−４を６０．３％、ＰＰ−２を２６．６％、ＥＡＯ−６を８．５％、ＥＡＯ−８を２．９％、Ｆｉ−１を１．６％、およびＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０７６（ヒンダードフェノール系酸化防止剤、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ）を０．１％含む組成物を使用して調製する。
その組成物を、異なる３つのセットの加工条件にかける。すべての加工条件で、実施例５〜６の３０ｍｍ二軸スクリュー押出機ではなく９０ｍｍのＢｅｒｓｔｏｒｆｆ二軸スクリュー押出機を使用する。ゾーン１〜６，スクリーンチェンジャー本体、転移ゾーン、および押出機ダイを、それぞれ、華氏４９０度（２５４．４℃）、華氏４４０度（２２６．７℃）、華氏５４５度（２８５．０℃）、華氏５００度（２６０．０℃）、華氏４００度（２０４．４℃）、華氏５９０度（３１０．０℃）、華氏４２０度（２１５．６℃）、華氏４２５度（２１８．３℃）、および華氏４５０度（２３２．２℃）に設定する。押出機が２５０ｒｐｍで作動し、上記の温度と組み合わされて、華氏４３０度（２２１．１℃）のポリマー溶融温度を効果的に生じる。Ｇａｌａの水中のペレタイザーは、溶融ポリマーをペレットに変える。
比較例Ｄは、可塑剤を添加せずに押出機を通して加工される組成物を表している。実施例１８でも、同じ組成物を押出機に供給するが、充分なＰｌ−２をゾーン３に注入することによって最終製品の可塑剤含有量４１％を与え、比較例Ｄに使用される手順を修正する。実施例１９では、比較例Ｄのペレットを押出機の供給口に添加し、次いで実施例１８と同じ量の可塑剤をゾーン３に注入する。
実施例１８〜１９の組成物を、実施例１〜７のように射出成形した試験プラークに変換して、実施例８〜１２のように物理的特性の分析にかける。ステッチ引裂き強度を、アメリカ履物協会（Ｆｏｏｔｗｅａｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）の試験方法ＦＩＡ−３２６に従って直線インチ当たりのポンド（ｐｌｉ）で測定する。物理的特性の試験データを、下記の表ＩＸに要約してある。ピーク射出圧力データを、実施例１８〜１９および比較例Ｄについて実施例８〜１２のように測定し、下記の表Ｘに示す。

表ＩＸおよびＸに示されているデータはいくつかの点を実証している。最初に、表Ｘのデータは、所定の物質組成物について、１回通過手順（実施例１８）に比べて、２回通過手順（実施例１９）が改善された流動特性を与えることを示す。第２に、表Ｘのデータは可塑剤を含むことの有益な効果を示す。可塑剤のない比較例Ｄ対可塑剤を持つ実施例１８および実施例１９を参照のこと。第３に、表ＩＸのデータは、湿式ＣＯＦ（石工タイル）の改善が摩耗抵抗の減少を伴うことを示す。しかしながら、驚いたことに、ステッチ引裂き強度は殆ど一定のまま残っている。同様の結果は、他の組成物および加工条件でも予想され、それらのすべてについて前の部分で開示してある。当業者は、流動特性と一方では湿式ＣＯＦ、他方では摩耗抵抗との間の、望ましいバランスを与える加工条件を容易に選択することができる。
実施例２０〜２２
比較例Ｄの組成物を、３０ｍｍ二軸スクリュー押出機の押出機スクリュー回転数を４００ｒｐｍに上げることと、２８０℃（実施例２０）、３１０℃（実施例２１）および３３０℃（実施例２２）という均一なバレルの温度設定を除いては、実施例５〜６のように加工する。その設定は、３０２℃、３３５℃および３５６℃というそれぞれのポリマー溶融温度を与える。射出成形試験データを、比較例Ｄのデータと一緒に下の表ＸＩに示す。

表ＸＩのデータは、溶融加工装置における変更は、ほぼ等しい結果を得るためには、装置のパラメーターを修正することを必要とすることを示している。実施例２２のデータは、比較例Ｄのデータに近い。そのようなデータを得るためには、３０ｍｍ二軸スクリュー押出機の溶融加工温度は３３０℃でなければならない。実施例１８および１９の場合のように、可塑剤の添加は、ピーク圧力の測定で劇的な低下をもたらすだろう。同様の結果は、他の組成物および加工条件でも予想され、それらのすべてについて前の部分で開示してある。

Claims (18)

1. エラストマー組成物であって：
   ａ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて２０から５０重量部の、ポリプロピレンホモポリマーとプロピレン／エチレンコポリマーとから成る群から選択された結晶性ポリオレフィンと；
   ｂ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて８０から５０重量部のエラストマー性エチレン／アルファ−オレフィンポリマーであり、任意選択でジエンモノマーをそのポリマーの中に重合させたポリマーと；
   ｃ．エラストマー性ポリマーの１００重量部当たり１から２００重量部の、炭化水素油とカルボン酸のアルキルエステルとから成る群から選択された可塑剤と；そして任意選択で、ｄ．ａおよびｂの１００重量部当たり０を越えて４０重量部間での材料であって、石工タイルを使ってＡＳＴＭ Ｄ−１８９４に従って測定されると、ａ、ｂおよびｃだけを含んでいる組成物の湿式摩擦係数より、湿式摩擦係数を高める材料と；ここで、該湿式摩擦係数を高める材料は、粘着付与剤およびエチレン／オクテン（ＥＯ）コポリマーからなる群より選択される、
   ｅ．ａおよびｂを合わせた重量に基づいて、０から７０重量部の範囲内の量の充填剤であって、ガラス、シリカ、カーボンブラック、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属酸化物、タルク、クレー、および黒鉛繊維から成る群から選ばれる充填剤とを含むエラストマー組成物であって、
   その組成物には架橋または不溶性ゲルがなく、前記エチレン／アルファ−オレフィンポリマーは、２００℃の温度および２００／秒のせん断速度で測定されると、前記結晶性ポリオレフィンの粘度よりも少なくとも９倍高い粘度を有することを特徴とするエラストマー組成物。
2. 前記結晶性ポリオレフィンが、（ａ）２．１６ｋｇの重量と２３０℃の温度で測定された、少なくとも１２ｇ/１０分のメルトフローレート、および（ｂ）少なくとも２．０の分子量分布（Ｍ_w／Ｍ_n）、の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
3. 前記結晶性ポリオレフィンが、２．１６ｋｇの重量と２３０℃の温度で測定された、少なくとも３５ｇ／１０分のメルトフローレートを有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
4. エチレン／アルファ−オレフィンポリマーが、（ａ）少なくとも２０のムーニー粘度（１２５℃でのＭＬ₁₊₄）、および（ｂ）少なくとも２．０の分子量分布（Ｍ_w／Ｍ_n）、のうちの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
5. 前記エチレン／アルファ−オレフィンポリマーが少なくとも７０のムーニー粘度を有することを特徴とする請求項４に記載の組成物。
6. 前記エチレン／アルファ−オレフィンポリマーがエチレン／アルファ−オレフィン／ジエンのターポリマーであって、そのジエンは、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、ピペリレン、５−エチリデン−２−ノルボルネンおよびそれらの混合物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
7. 前記エチレン／α−オレフィンポリマーが少なくとも１つのα−オレフィンコモノマーをポリマー中に重合させており、そのα−オレフィンは３から２０の炭素原子を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
8. 前記エチレン／α−オレフィンポリマーが０．８５から０．８８ｇ/ｃｃの密度を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
9. 前記可塑剤が、ナフテン系の油およびパラフィン系の油から成る群から選ばれた炭化水素油であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
10. 前記結晶性のポリオレフィンおよび前記エチレン／α−オレフィンポリマーが、２つの別個の相として存在し、前記結晶性ポリオレフィンの相は前記エチレン／α−オレフィンポリマーの相と少なくとも共連続であり、前記組成物は、同じ成分から調製されているが、前記エチレン／α−オレフィンポリマーから形成される単一連続相を持つ類似の組成物よりも大きな摩耗抵抗（ＡＳＴＭ Ｄ １６３０−８３、ＮＢＳ摩耗試験機）を有することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
11. 前記湿式摩擦係数を高める材料（ＣＯＦＥ）が、（ａ）粘着付与剤および、低分子量プロピレンコポリマー以外の低分子量、低結晶性ポリマーから成る群から選択され、そして（ｂ）０重量部より多い量であって、前記湿式ＣＯＦＥ材料が低分子量、低結晶性ポリマーである場合、（１）同じ加工条件にかけられそして（２）前記ＣＯＦＥ材料が存在しないことを除いては同一である組成物に比べて、ピーク射出成形圧力の低下によって測定されると、前記組成物に対して改善された加工性を与える量で存在することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
12. エラストマー組成物を調製する方法であって、
    ａ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて２０から５０重量部の、ポリプロピレンホモポリマーとプロピレン／エチレンコポリマーとから成る群から選択された結晶性ポリオレフィンと；
    ｂ．ａおよびｂを合せた重量に基づいて８０から５０重量部のエラストマー性エチレン／アルファ−オレフィンポリマーであり、任意選択でジエンモノマーをそのポリマー中に重合させているポリマーと；
    ｃ．エラストマー性ポリマーの１００重量部当たり１から２００重量部の、炭化水素油とカルボン酸のアルキルエステルとから成る群から選択された可塑剤と；そして任意選択で、ｄ．ａおよびｂの１００重量部当たり０から４０重量部の材料であり、石工タイルを使ってＡＳＴＭ Ｄ−１８９４に従って測定されると、ａ、ｂおよびｃだけを含んでいる組成物の湿式摩擦係数より、湿式摩擦係数を高める材料と；の組成物を、前記結晶性ポリオレフィンが、前記エチレン／アルファ−オレフィンポリマーの相と少なくとも共連続相である２相の配合組成物を形成する、温度、せん断および圧力の条件にかけることを含む方法であり；ここで、前記湿式摩擦係数を高める材料は、粘着付与剤およびエチレン／オクテン（ＥＯ）コポリマーからなる群より選択され、
    前記組成物には架橋または不溶性ゲルがなく、前記エチレン／アルファ−オレフィンポリマーは、２００℃の温度および２００／秒のせん断速度で測定されると、前記結晶性ポリオレフィンの粘度よりも少なくとも９倍高い粘度を有することを特徴とする方法。
13. 前記結晶性ポリオレフィンが、２．１６ｋｇの重量と２３０℃の温度で測定された、少なくとも３５ｇ／１０分のメルトフローレートを有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. ａおよびｂを、第一の溶融配合組成物を形成する温度、せん断および圧力の条件にかけ、その後でその第一の溶融配合組成物およびｃを、２相の配合組成物を形成する温度、せん断および圧力の条件にかけ、その２相の組成物は、ａ、ｂおよびｃの組成物を温度、せん断および圧力の１回反復条件にかけることによって形成される２相組成物よりも大きな湿式摩擦係数を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記第一の溶融配合組成物を形成させるのに使用される条件と、前記第一の溶融配合組成物から前記２相組成物を形成させるのに使用される条件とが同じであることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記せん断、圧力および温度の条件が、前記第一の溶融配合組成物および前記２相組成物を、少なくとも３３０℃の溶融温度まで上げるバレルの温度設定を有する４００ｒｐｍの押出機スクリュー速度で作動する３０ｍｍの二軸スクリュー押出機によって提供されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 請求項１〜１１のいずれか一項の組成物から加工されるその少なくとも１つの構成部品を有する製品であって、（ａ）同じ組成物から調製されるが、前記エチレン／α−オレフィンポリマーから形成される単一連続相を持った類似の製品よりも大きな摩耗抵抗（ＡＳＴＭ Ｄ １６３０−８３、ＮＢＳ摩耗試験機）、および、成分ｄが存在する場合、石工タイルを使ってＡＳＴＭ Ｄ−１８９４に従って測定される、少なくとも０．３の摩擦係数を有することを特徴とする製品。
18. 請求項１〜１１のいずれか一項の組成物から加工されるその少なくとも１つの構成部品を有する製品。

Images