DE202023001437U1

DE202023001437U1 - Silanfunktionalisiertes Styrol-Blockcopolymer

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Publication number: DE202023001437U1
Application number: DE202023001437.9U
Authority: DE
Original assignee: Kraton Polymers Nederland BV
Current assignee: Kraton Polymers Nederland BV
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2023-07-07
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2033-07-08

Abstract

Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer, umfassend:
(a) 0,1 bis 20 Gew.-% eines Silans bezogen auf das Gesamtgewicht des silanfunktionalisierten Blockcopolymers, wobei das Silan die Formel RR'_nSiX_3-n, hat, wobei R eine Alken- oder Alkin-Gruppe ist, R' ein H oder eine Alkan-Gruppe ist, X eine Alkoxy-Gruppe ist und n = 0, 1 oder 2;
(b) 80 bis 99,90 Gew.-% eines partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers;
wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer durch partielle Hydrierung eines Styrol-Blockcopolymers erhalten wird, das mindestens einen Polymerblock A, der von einem vinylaromatischen Monomer abgeleitet ist, und mindestens einen Polymerblock B, der von einem konjugierten Dienmonomer abgeleitet ist, umfasst;
wobei der Polymerblock B einen Hydrierungsgrad von 50 bis 90 % und eine Restunsättigung von weniger als 20 meq/g aufweist;
wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer aufweist:
einen Vinylgehalt von 20-40 Gew.-%;
einen Polystyrolgehalt von 25-40 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers; und
wobei das silanfunktionalisierte Blockcopolymer eine Schälfestigkeit auf einem Glassubstrat von mehr als 20 N/cm, gemessen nach ASTM F88, aufweist.

Description

GEBIET
Die Offenbarung betrifft silanfunktionalisierte Styrol-Blockcopolymere, Zusammensetzungen und Verfahren zu deren Herstellung.
HINTERGRUND
Substratmaterialien auf der Basis von Glas, Keramik und Metallen besitzen eine hohe Hitzebeständigkeit, bessere mechanische Eigenschaften und eine lange Lebensdauer, was sie für Elektrogeräte, elektronische Teile, Automobilteile, Solarpaneele und viele andere Anwendungen nützlich macht. In einigen Anwendungen werden diese Materialien mit thermoplastischen Elastomeren verklebt oder mit diesen zu Verbundwerkstoffen verarbeitet. Aufgrund der hervorragenden Flexibilität von thermoplastischen Elastomeren und der einfachen Verarbeitung eignen sich diese Materialien für die Herstellung von Strukturelementen, Stoßdämpfung, Schutz vor Beschädigungen und Abdichtung. Aufgrund der relativ geringen Polarität des thermoplastischen Elastomers, z. B. eines thermoplastischen Elastomers auf Styrolbasis, ist die Haftfestigkeit eines solchen Elastomers an einem polaren Substrat für einige Endanwendungen jedoch nicht ausreichend.
Zur Verbesserung der Haftfestigkeit des thermoplastischen Elastomers auf polaren und unpolaren Substraten wurde versucht, einen Haftvermittler / Primer zu verwenden. Ein weiterer allgemein bekannter Ansatz zur Erzielung einer besseren Haftung ist eine Oberflächenbehandlung des Substrats vor dem Auftragen des thermoplastischen Elastomers. Es ist bekannt, dass die Silanfunktionalität eine bessere Haftung auf Substraten bewirkt, die polare Gruppen wie Metalloxide und Hydroxylgruppen enthalten. Auch wenn silanfunktionalisierte Blockcopolymere eine bessere Haftung auf dem Substrat bereitstellen, können sie andere Eigenschaften beeinträchtigen, z. B. Flexibilität, Elastizität, Verarbeitbarkeit, Lagerstabilität, Prozessstabilität, Transparenz, mechanische Eigenschaften usw.
Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten silanfunktionalisierten Blockcopolymer, das eine erhöhte Haftung auf Substraten bereitstellt, ohne andere Eigenschaften zu beeinträchtigen.
KURZDARSTELLUNG
In einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein silanfunktionalisiertes partiell hydriertes Styrol-Blockcopolymer (SiPHSBC), das umfasst, im Wesentlichen besteht aus oder besteht aus (a) 80 bis 99,90 Gew.-% eines partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers (pHSBC) und (b) 0,1 bis 20 Gew.-% eines Silans bezogen auf das Gesamtgewicht des silanfunktionalisierten Blockcopolymers. Das Silan hat die allgemeine Formel (I) RR' _nSiX_3-n, wobei R eine Alken- oder Alkin-Gruppe ist, R' ein H oder eine Alkan-Gruppe ist, X eine Alkoxy-Gruppe ist und n = 0, 1 oder 2. Das pHSBC wird durch Hydrierung eines Styrol-Blockcopolymers (SBC) erhalten, das mindestens einen Polymerblock A, der von einem vinylaromatischen Monomer abgeleitet ist, und mindestens einen Polymerblock B, der von einem konjugierten Dienmonomer abgeleitet ist, umfasst. Der Polymerblock B hat eine Hydrierung von 50-90 % bezogen auf die Gesamtmolzahl des polymerisierten konjugierten Dienmonomers in dem Polymerblock B und eine Menge des polymerisierten 1,3-Butadienmonomers von mehr als 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des polymerisierten konjugierten Dienmonomers in dem Polymerblock B und einen Vinylgehalt von 8-80 %. Der Block B weist eine Restunsättigung (RU) von 2-15 meq/g auf.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgenden in der Beschreibung verwendeten Begriffe haben folgende Bedeutungen:
„Mindestens eines von [einer Gruppe wie A, B und C]“ oder „jegliches von [einer Gruppe wie A, B und C]“ bedeutet ein einzelnes Mitglied der Gruppe, mehr als ein Mitglied der Gruppe oder eine Kombination von Mitgliedern der Gruppe. Mindestens eines von A, B und C umfasst beispielsweise nur A, nur B oder nur C sowie A und B, A und C, B und C oder A, B und C oder alle anderen Kombinationen von A, B und C. Eine Liste von Ausführungsformen, die als „A, B oder C“ dargestellt ist, ist so zu verstehen, dass sie die Ausführungsformen „nur A“, „nur B“, „nur C“, „A oder B“, „A oder C“, „B oder C“ oder „A, B oder C“ umfasst.
Der Begriff „Copolymer“ bezieht sich auf ein Polymer, das von mehr als einer Art von Monomer abgeleitet ist.
„Blockcopolymer“ bezieht sich auf ein Copolymer, das mehr als eine Art von Monomer umfasst, wobei die polymerisierten Monomere in Blöcken vorliegen. Jeder Block ist aus einem Satz von Monomereinheiten gebildet, der sich von dem Satz von Monomeren der verbundenen, umgebenden Blöcke in dem gleichem Blockcopolymer unterscheidet. Jeder Block kann aus einem Homopolymer oder einem Random-Copolymer gebildet sein.
Der Begriff „Weichmacher“ bezieht sich auf eine Verbindung, die einem Material hinzugefügt wird, um es weicher und flexibler zu machen, seine Plastizität zu erhöhen, seine Viskosität zu verringern oder die Reibung bei seiner Handhabung in dem Herstellungsprozess zu reduzieren. Weichmacher werden Polymeren wie Kunststoffen und Gummi hinzugefügt, um entweder die Handhabung des Rohmaterials während der Herstellung zu erleichtern oder um den Anforderungen der Endanwendung gerecht zu werden.
„Ordnungs-Unordnungs-Übergangstemperatur“, oder ODT, bezieht sich auf die Temperatur, bei der ein Blockcopolymer den Übergang zwischen phasengetrennten und nicht phasengetrennten Zuständen erfährt. ODT ist definiert als die Temperatur, über die eine Null-Scher-Viskosität durch dynamische Rheologie gemessen werden kann. ODT-Temperaturen können unter Verwendung von dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) gemessen werden, wobei Temperaturdurchläufe über verschiedene Frequenzen durchgeführt werden, wobei die ODT als die Temperatur identifiziert wird, bei der die komplexe Viskosität bei niedrigen Frequenzen auf einen einzigen Wert zu kollabieren beginnt.
Die „Kopplungseffizienz“ oder CE bezieht sich auf die Gewichtsprozentwerte des gekoppelten Polymers und die Gewichtsprozentwerte des ungekoppelten Polymers. Die Gew.-% des gekoppelten Polymers und des ungekoppelten Polymers können mit einer GPC und der Ausgabe eines Differentialrefraktometer(RI)-Detektors bestimmt werden. Die Intensität des Signals bei einem speziellen Elutionsvolumen ist proportional zu der Menge des in diesem Elutionsvolumen detektierten Materials. Die Fläche unter der Kurve, die sich über den Bereich Mw erstreckt, der dem gekoppelten Polymer entspricht, ist repräsentativ für die Gew.-% des gekoppelten Polymers und ebenso für das ungekoppelte Polymer. Der prozentuale CE-Wert ergibt sich aus dem 100-fachen der Gew.-% des gekoppelten Polymers / (Gew.-% des gekoppelten Polymers + Gew.-% des ungekoppelten Polymers). Die CE kann auch durch Berechnung von Daten von der GPC durch Division der integrierten Flächen unter der GPC-Kurve aller gekoppelten Polymere (die zweiarmige, dreiarmige, vierarmige usw. Copolymere umfassen) durch die gleichen integrierten Flächen unter der GPC-Kurve des gekoppelten und ungekoppelten Polymers gemessen werden.
Der „Polystyrolgehalt“ oder PSC eines Blockcopolymers bezieht sich auf die Gew.-% des polymerisierten vinylaromatischen Monomers, z. B. Styrol, in dem Blockcopolymer, berechnet durch Division der Summe des Molekulargewichts aller polymerisierten vinylaromatischen Einheiten durch das Gesamtmolekulargewicht des Blockcopolymers. PSC kann mit jeder geeignetem Methode, wie z. B. protonenkernmagnetischer Resonanz (NMR), bestimmt werden.
„Konjugiertes Dien“ bezieht sich auf eine organische Verbindung, die konjugierte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und insgesamt 4 bis 12 Kohlenstoffatome, z. B. 4 bis 8 Kohlenstoffatome, umfasst und jegliches von 1,3-Butadien und substituierten Butadienen wie Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1-Phenyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 3-Butyl-1,3-octadien, Chioropren und Piperylen oder einer Kombination davon sein kann. In Ausführungsformen umfasst der konjugierte Dienblock eine Mischung aus Butadien- und Isoprenmonomeren. In einigen Ausführungsformen wird nur 1 ,3-Butadien verwendet.
„Butadien" bezieht sich auf 1,3-Butadien.
„Monoalkenylaren" oder „vinylaromatisch“ bezieht sich auf eine organische Verbindung, die eine einfache Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, mindestens einen aromatischen Teil und insgesamt 8 bis 18 Kohlenstoffatome, z. B. 8 bis 12 Kohlenstoffatome, umfasst. Beispiele hierfür sind Styrol, o-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Tertbutylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, alpha-Methylstyrol, Vinylnaphthalin, Vinyltoluol, Vinylxylen oder Mischungen davon. In einigen Ausführungsformen umfasst der Monoalkenylarenblock ein im Wesentlichen reines Monoalkenylarenmonomer. In einigen Ausführungsformen ist Styrol die Hauptkomponente mit geringeren Anteilen (weniger als 10 Gew.-%) von strukturell verwandten vinylaromatischen Monomeren wie o-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-tert-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, α-Methylstyrol, Vinylnaphthalin, Vinyltoluol, Vinylxylol oder Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen wird nur Styrol verwendet.
„Monoalkenylaren-konjugiertes Dien-Blockcopolymer" ist ein Polymer, das Monoalkenylaren-Einheiten und konjugierte Dien-Einheiten umfasst. Das Polymer umfasst einen oder mehrere Blöcke, wobei jeder Block Monoalkenylaren-Einheiten oder konjugierte Dien-Einheiten umfasst. Jeglicher spezielle Block kann entweder Monoalkenylaren-Einheiten oder konjugierte Dien-Einheiten oder beides umfassen. Umfasst er nur einen Typ von Einheiten, kann er als „Monoblock“ bezeichnet werden. Umfasst er beide, kann er ein Random-Block, ein Kegelblock, ein Stufenblock oder ein anderer Typ von Block sein.
„Vinylgehalt“ bezieht sich auf den Gehalt eines konjugierten Diens, das im Falle von Butadien durch 1 ,2-Addition oder im Falle von Isopren durch 3,4-Addition polymerisiert wird, wodurch ein monosubstituiertes Olefin oder eine Vinylgruppe neben dem des Polymergerüsts entsteht. Der Vinylgehalt kann durch Kernspinresonanzspektrometrie (NMR) gemessen werden.
„Restunsättigung (RU)" bezieht sich auf den Grad der Ungesättigtheit, d.h. Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen pro Gramm Blockcopolymer. RU kann mittels Kernspinresonanz gemessen werden.
„pHSBC“ bezieht sich auf ein partiell hydriertes Styrol-Blockcopolymer. Das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer basiert auf Blöcken aus konjugiertem Dien und Styrolmonomeren, in denen ein Teil der aus den konjugierten Dieneinheiten resultierenden Doppelbindungen reduziert oder hydriert wurde, wobei „partiell“ bedeutet, dass die konjugierte Bindung teilweise (z. B. > 20 % oder 50-90 % oder 60-85 % oder 65-80 % oder 70-80 % oder < 90 %) hydriert wurde. Der Hydrierungsgrad bei hydrierten vinylaromatischen Polymeren kann mittels UV-VIS-Spektrophotometrie und/oder Protonen-NMR bestimmt werden. Der Hydrierungsgrad in hydrierten Dienpolymeren kann mit Protonen-NMR bestimmt werden.
Das „Molekulargewicht“ oder Mw bezieht sich auf das Polystyrol-Äquivalentmolekulargewicht in kg/mol eines Polymerblocks oder eines Blockcopolymers. Mw kann mit Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung von Polystyrol-Kalibrierungsnormen gemessen werden wie beispielsweise gemäß ASTM 5296-19. Der GPC-Detektor kann ein Ultraviolett- oder Brechungsindexdetektor oder eine Kombination davon sein. Der Chromatograph wird mit handelsüblichen Polystyrol-Molekulargewichtsnormen kalibriert. Die mit der so kalibrierten GPC gemessenen Mw der Polymere sind Polystyrol-Äquivalentmolekulargewichte oder scheinbare Molekulargewichte. Das hier ausgedrückte Mw wird an dem Peak der GPC-Spur gemessen und üblicherweise als polystyroläquivalente „Peak-Molekulargewichte“ bezeichnet, bezeichnet als M_p. Wenn die Polymer-GPC mehrere Peaks aufweist, ist das gewählte M_p das Peak-Molekulargewicht der wichtigsten Arten (Maximum in Gew.-%).
„Transparenz" bezieht sich auf die Lichtdurchlässigkeit eines Objekts. Die Transparenz kann gemäß ASTM D-1003 gemessen werden. Dieses Prüfverfahren bewertet die gesamte Lichtdurchlässigkeit und Streuung von transparenten Objekten für eine definierte Probendicke.
„Klarheit" bezieht sich auf eine Materialeigenschaft: Wenn das Licht beim Durchgang durch ein flaches Material gestreut wird, kann es einen unklaren oder rauchigen Effekt erzeugen. So sehen Objekte verschwommen aus, wenn sie durch das Material betrachtet werden.
„Thermoplastisches Blockcopolymer" bezieht sich auf ein Blockcopolymer, das bei einer höheren Temperatur verarbeitet werden kann und vor der Verarbeitung nicht gezielt vernetzt wird.
Die Offenbarung bezieht sich auf ein silanfunktionalisiertes partiell hydriertes Styrol-Blockcopolymer (SiPHSBC), das durch Funktionalisierung oder Pfropfung von 80 - 99,90 Gew.-% eines partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers (pHSBC) mit 0,1 - 20 Gew.-% einer Silanverbindung bezogen auf das Gesamtgewicht des SiPHSBC erhalten wird. Das SiPHSBC stellt eine verbesserte Haftung auf polaren und unpolaren Substraten bereit, die Glas, Siliziumwafer, Keramik, Metall, Kunststoff, Verstärkungsfasern usw. umfasst, ohne dass ein Klebstoff oder eine Grundierungsschicht erforderlich ist.
Partiell hydriertes Blockcopolymer (pHSBC): pHSBC ist ein thermoplastisches Blockcopolymer, das durch partielle Hydrierung eines Styrol-Blockcopolymers (SBC) erhalten wird. Das ethylenisch ungesättigte pHSBC kann durch Copolymerisation eines oder mehrerer Olefine, die mindestens ein konjugiertes Dien umfassen, allein oder mit einem oder mehreren Monoalkenylaren-Monomeren hergestellt werden. Die Copolymere können kegelförmig oder nicht kegelförmig sein, die einzelnen Blöcke können Homopolymere oder Random-Copolymere sein, und das Polymermolekül kann linear oder verzweigt sein.
Die partielle Hydrierung ist dienselektiv. Im Allgemeinen ist die Hydrierungsrate bei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, bei denen keiner der Kohlenstoffe ein tertiärer Kohlenstoff ist, viel höher als bei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, bei denen einer der Kohlenstoffe ein tertiärer Kohlenstoff ist. Bei der partiellen Hydrierung von SBC verbleibt ein größerer Anteil an ungesättigten Dien-Doppelbindungen in den Blöcken der Polymere, deren tertiäre Kohlenstoffe doppelt an andere Kohlenstoffe gebunden sind.
In Ausführungsformen hat das pHSBC eine Struktur, die ausgewählt ist aus der Gruppe A-B, A-B-A, (A-B)_nX, A-B-B', (A-B-B')_r,X, A-I-B-I-A, (A-I-B)_n-X und Mischungen davon, wobei n eine positive ganze Zahl ist, X der Rest eines Kopplungsmittels ist und jedes I überwiegend ein Polymerblock aus polymerisiertem Isoprenmonomer ist. Jeder Block A ist in erster Linie ein Polymerblock aus Monoalkenylaren-Monomeren. In Ausführungsformen sind die Polymerblöcke B und B' gleich oder verschieden und aus konjugierten Dienmonomeren ausgewählt.
Die Bezeichnung „n“ bezieht sich auf die Anzahl der „Arme“ oder „Verzweigungen“ in jeder der Strukturen, wobei n >= 1. In Ausführungsformen reicht n von 1-20 oder 1-10 oder 1-7.
In Ausführungsformen ist der Block A ausgewählt aus der Gruppe, die Styrol, alpha-Methylstyrol, Methylstyrol, para-Methylstyrol, Ethylstyrol, Propylstyrol, Butylstyrol, tert-Butylstyrol, Dimethylstyrol, Vinyltoluol, Isomere von Vinyltoluol, Vinylexylol, 1,1-Vinylbiphenyl, Vinylnaphthalin, Vinylanthracen und Mischungen davon umfasst.
In Ausführungsformen sind die Blöcke B und B' ausgewählt aus der Gruppe, die Polybutadien, 1,3-Butadien, Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1-Phenyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 1,3-Hexadien, 3-Butyl-1,3-octadien, Myrcen, Farnesen, 1,3-Cyclohexadien, Piperylen und Mischungen davon umfasst. In Ausführungsformen ist jeder Block B und B' ausgewählt aus Poly(isopren-r-butadien), Poly(butadien-r-styrol), wobei sich das -r- auf ein Random-Copolymer bezieht, z. B. bedeutet „Poly(isopren-r-butadien)“ ein Random-Polyisopren-Butadien-Copolymer.
Das Blockcopolymer ist partiell hydriert, d. h. das hydrierte konjugierte Dien hat einen Hydrierungsgrad von > 20 %, oder 50-90 %, oder 60-85 %, oder 65-80 %, oder 70-80 %, oder < 90 %. Der Hydrierungsgrad bezieht sich auf den Prozentsatz der ursprünglich ungesättigten Bindungen, die bei der Hydrierung gesättigt werden. Der Hydrierungsgrad in hydrierten vinylaromatischen Polymeren kann unter Verwendung von UV-VIS-Spektrophotometrie und/oder Protonen-NMR bestimmt werden. Der Hydrierungsgrad in hydrierten Dienpolymeren kann mit Protonen-NMR bestimmt werden.
In Ausführungsformen liegt die Molekulargewichtsverteilung (vor der Hydrierung) der Polymerblöcke (S) und (s), die eine vinylaromatische Monomereinheit umfassen, im Bereich von 100-150 kg/mol Styroläquivalent oder mindestens 120 kg/mol oder mindestens 130 kg/mol für den Polymerblock (S) und 8-20 kg/mol Styroläquivalent oder 10-12 kg/mol oder mindestens 8,5 kg/mol oder mindestens 9,0 kg/mol für jeden der Polymerblöcke (s).
Das partiell hydrierte Blockcopolymer umfasst anfangs aliphatische Restdoppelbindungen in dem Polymer. Die aliphatischen Restdoppelbindungen stellen hervorragende Stellen für die Reaktion mit einer funktionellen Gruppe bereit, z. B. einer Silangruppe. In Ausführungsformen hat das partiell hydrierte konjugierte Dien eine Restunsättigung oder RU von < 20 meq/g, oder < 15 meq/g, oder < 10 meq/g, oder < 8 meq/g, oder > 3 meq/g, oder < 5 meq/g, oder 2-15 meq/g, oder > 0,5 meq/g.
In Ausführungsformen enthält das pHSBC 60 - 95 Gew.-% oder 70 - 90 Gew.-% der monovinylaromatischen Verbindung und 5 - 40 Gew.-% oder 10 - 30 Gew.- % konjugiertes Dien (jeweils bezogen auf die gesamten verwendeten Monomere) als copolymerisierte Einheiten.
In Ausführungsformen hat das pHSBC einen durchschnittlichen 1,2-Vinyl- oder 3,4-Vinylgehalt von 10 - 75 % oder 15 - 45 % oder 20 - 40 Gew.-% oder 25 - 35 % oder >35 % oder < 50 %. Der Vinylgehalt kann vor oder nach der Hydrierung mittels Protonen-NMR gemessen werden.
In Ausführungsformen beträgt der Gesamtgehalt an Polystyrol (PSC) vor der Hydrierung > 20 % oder 25-40 % oder > 25 % oder < 45 %.
In Ausführungsformen hat das pHSBC ein MW oder Mp von 50.000 - 500.000 kg/mol, oder 60.000 - 400.000 kg/mol, oder 75.000 - 250.000 kg/mol, oder < 400.000 kg/mol.
In Ausführungsformen ist das pHSBC in einer Menge von 70-99 Gew.-% oder 75-95 Gew.-% oder 80-99,90 Gew.-% oder > 70 Gew.-%, < 99 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des silanfunktionalisierten partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers (SiPHSBC) vorhanden.
Silan zur Funktionalisierung / Pfropfung: Das pHSBC wird mit einem Silan der allgemeinen Formel (I) RR'_nSiX_3-n funktionalisiert, wobei R eine Alken- oder Alkin-Gruppe ist, R' ein H oder eine Alkan-Gruppe ist, X eine Alkoxy-Gruppe ist und n = 0, 1 oder 2, um ein silanfunktionalisiertes Blockcopolymer (SiPHSBC) zu erhalten. In Ausführungsformen ist die Gruppe R ausgewählt aus der Gruppe Vinyl, Allyl, Butenyl, Cyclohexenyl, Cyclopentadienyl und dergleichen. R' kann aus H oder einem Alkan von C₁ bis C₁₀ ausgewählt werden und X kann aus der Gruppe von Methoxy, Ethoxy, Butoxy, Acyloxy und dergleichen ausgewählt werden.
Beispiele für geeignete Silane umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Vinyltrimethoxysilan (VTMOS), Vinyltriethoxysilan (VTEOS), Vinyltributoxysilan, Vinyldimethoxyethoxysilan, Vinyldimethoxybutoxysilan, Vinyldiethoxybutoxysilan, Allyltrimethoxysilan, Allyltriethoxysilan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Methacryloxypropyltriethoxysilan, Dimethoxymethylsilan, Diethoxymethylvinylsilan, p-Styryltrimethoxysilan, p-Styryltriethoxysilan und Mischungen davon.
Die Menge an Silan, das dem pHSBC hinzugefügt wird, variiert je nach dem erwünschten Grad der Silanfunktionalisierung. In der Regel liegt diese Menge im Bereich von 0,1 - 20, 0,5 - 15, 1 - 12 oder 2 - 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des pHSBC und des Silans.
Ein ausreichender Grad an Silanaufpfropfung auf das pHSBC ist erforderlich, um die erwünschte Haftung des SiPHSBC an einem Substrat, z. B. Glas, Siliziumwafer, Keramik, Metall, Kunststoff, Verstärkungsfasern usw., zu erzielen. In Ausführungsformen liegt der Grad der Silanaufpfropfung auf das HSBC (Grad der Silanfunktionalisierung) im Bereich von 0,1 - 20, oder 0,2 - 15, oder 0,5 - 12, oder 0,1 - 10, oder 0,2 - 5, oder 0,2 - 4 bezogen auf das Gesamtgewicht des SiPHSBC.
Wenn Silan zur Pfropfung zu pHSBC hinzugefügt wird, kann ein Teil davon ungepfropft bleiben. In Ausführungsformen beträgt die Menge des ungepfropften Silans < 40, < 30, < 20 oder < 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Silans, das dem pHSBC zur Pfropfung hinzugefügt wird.
In Ausführungsformen hat das SiPHSBC nach dem Pfropfen des Silans auf das pHSBC zur Bildung des SiPHSBC ein Molekulargewicht (M_p) von 45 - 250, 50 - 220 oder 60 - 200 kg/mol.
In Ausführungsformen ist das SiPHSBC in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% oder > 0,1 Gew.-% oder 0,5 bis 18 Gew.-% oder 1 bis 15 Gew.-% oder 2 bis 15 Gew.-% oder 5 bis 10 Gew.-% oder < 20 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des silanfunktionalisierten partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers (SiPHSBC) vorhanden.
Funktionalisierung/Pfropfung von HSBC mit Silan: In Ausführungsformen wird das Aufpfropfen des Silans auf das HSBC in einer Schmelzphase bei einer Temperatur von 160-240 °C, 170-230 °C oder 180-220 °C unter Verwendung von in der Technik bekannten Geräten, z.B. Einachsen-Extrudern oder Zweiachsen-Extrudern, durchgeführt.
In Ausführungsformen wird das SiPHSBC durch ein Festphasenverfahren hergestellt. Das pHSBC, das Silan und ein Initiator werden für die Festphasen-Silanfunktionalisierung in einem Reaktor und bei einer Temperatur im Bereich zwischen 40 °C und der Schmelztemperatur oder der Erweichungstemperatur des pHSBC verwendet. Das SiPHSBC mit einem Silanfunktionalisierungsgrad zwischen 0,1 und 20 Gew.-% wird an dem Ende des Reaktors ausgegeben.
Beispiele für Initiatoren sind organische Peroxide, die bei einer bestimmten Reaktion freie Radikale in dem HSBC erzeugen können. In einer Ausführungsform ist das organische Peroxid ausgewählt aus, jedoch nicht beschränkt auf, die Gruppe von Dicumylperoxid (DCP) und 1,3-Bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzol, Diacylperoxiden, Alkylperester, Percarbonaten, Dilauroylperoxid (DLPO), Dibenzoylperoxid (DBPO), tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoat (TBPEH), tert-Butylperoxy-isobutyrat (TBPIB), 1,1-Di-(tert-Butylperoxy)-Cyclohexan (DTBPC), tert-Butylperbenzoat (TBPB), 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-Butylperoxy)-hexan (DHBP), 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-Butylperoxy)-hexyn-3 (DYBP), Di-tert-butylperoxid (TBP), Cumolhydroperoxid (CHP), tert-Butylhydroperoxid (TBHP), Lauroylperoxid, Dipropionylperoxid, p-Menthanhydroperoxid und Mischungen davon.
In Ausführungsformen werden organische Peroxide, die freie Radikale mit einer Halbwertszeit von 1 Minute bilden, bei einer Temperatur im Bereich von 50-160 °C, 60-150 °C oder 70-140 °C hinzugefügt, um das Silan in einem Schmelzphasenextrusionsverfahren auf das HSBC zu pfropfen, oder bei einer Reaktionstemperatur zwischen 50-200 °C in einem Festphasenfunktionalisierungsverfahren.
In Ausführungsformen können andere Radikalinitiatoren und Radikalstabilisatoren wie Hydroxypiperidinester, asymmetrische Azoverbindungen, Iminoxytriazine, organische Oxyimide, Präkursorgeneratoren vom Amidinyltyp wie Acyloxyimid, einschließlich N-Acetoxyphthalimid (NAPI) und N-Xanthylamid, durch Diazide wie 1,3-Benzoldisulfonyazid erzeugte Triplettnitrene usw. zusätzlich zu den organischen Peroxiden oder auch allein verwendet werden, um die Bildung von Makroradikalen auf den pHSBC-Polymeren zu initiieren.
In Ausführungsformen wird ein Initiator in einer Menge von 0,01 bis 5 oder 0,1 bis 2 oder 0,2 bis 1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des pHSBC und des Silans hinzugefügt.
In Ausführungsformen wird das SiPHSBC durch Behandlung mit Wasser oder feuchter Luft vernetzt. Bei dem Wasser kann es sich um heißes Wasser/Wasserdampf mit einer Temperatur von 40-90 °C oder 65-85 °C oder 70-80 °C handeln, und zwar für 0,5-12 Stunden oder 1-10 Stunden oder für bis zu einer Woche oder länger.
Zusammensetzungen auf der Basis von silanfunktionalisierten Blockcopolymeren: In Ausführungsformen wird eine thermoplastische Polymerzusammensetzung (TPC) hergestellt, die 5 - 95 Gewichtsteile SiPHSBC und 5 - 95 Gewichtsteile einer thermoplastischen Elastomerverbindung (TPEC) bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Polymerzusammensetzung umfasst.
Thermoplastische Elastomerverbindung (TPEC) bezieht sich auf eine Zusammensetzung, die eines oder mehrere thermoplastische Elastomere (TPE) umfasst und auf 100 Gewichtsteilen TPE, 50 - 250 Teilen eines Weichmachers und 0 - 50 Teilen mindestens eines Zusatzstoffs basiert. In Ausführungsformen ist das TPE ausgewählt aus der Gruppe, die Polyolefine, TPE auf Basis von hydrierten Styrol-Blockcopolymeren (TPE-HSBC), TPE auf Basis von Styrol-Blockcopolymer (TPE-SBC), thermoplastisches Copolyester oder Copolyester-Ether (TPE-E), thermoplastische Vulkanisate (TPE-V), thermoplastische Polyurethane (TPE-U) und Mischungen davon umfasst.
Alternativ kann eine thermoplastische Polymerzusammensetzung auch ohne das TPEC und lediglich mit einem Weichmacher oder einem Polyolefin formuliert sein. In Ausführungsformen umfasst eine thermoplastische Polymerzusammensetzung das SiPHSBC und, bezogen auf 100 Gewichtsteile des SiPHSBC, 0 - 150 Teile eines Polyolefins, 30 - 300 Teile eines Weichmachers und 0 - 50 Teile mindestens eines Zusatzstoffs. In Ausführungsformen umfasst eine thermoplastische Polymerzusammensetzung das SiPHSBC und, bezogen auf 100 Gewichtsteile des SiPHSBC, 10 - 150 Teile eines Polyolefins, 0 - 300 Teile eines Weichmachers und 0 - 50 Teile mindestens eines Zusatzstoffs.
Das Polyolefin kann ausgewählt werden aus der Gruppe von, ist aber nicht beschränkt auf, Polypropylen, Polyethylen, Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyolefin niedriger Dichte (LDPE), linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW-PE), linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE), Copolymer von Ethylen und α-Olefinen mit C₃-C₂₀-Comonomer, wie 1-Buten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen, 1-Hexadecen, 1-Octadecen, Ethylen-Propylen-Copolymer, wie Random-Polypropylen oder Block-Polypropylen, und Mischungen davon ausgewählt werden.
In Ausführungsformen umfasst die thermoplastische Polymerzusammensetzung ferner andere Polymere, z. B., Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polymilchsäure, Polyamid, Polyphenylsulfon, Polycarbonat, Polyethylen/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Methylmethacrylat/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyetherimid, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere, Polyester, Poly(vinylidenchlorid), Polyphenylenether, Cellulose, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polystyrol und Mischungen davon.
Beispielhafte Zusatzstoffe sind Aktivatoren, Härtungsmittel, Stabilisatoren, Neutralisationsmittel, Verdickungsmittel, Koaleszenzmittel, Gleitmittel, Trennmittel, antimikrobielle Mittel, Tenside, Antioxidantien, Antiozonantien, Farbwechsel-pH-Indikatoren, Weichmacher, Klebrigmacher, filmbildende Zusatzstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Vernetzungsmittel, UV-Absorber, UV-Stabilisatoren, Katalysatoren, Füllstoffe, andere Harze, Redox-Paare, Fasern, Flammschutzmittel, Viskositätsmodifikatoren, Netzmittel, Entlüfter, Zähigkeitsmittel, Haftvermittler, Farbstoffe, Hitzestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Schmiermittel, Fließmodifikatoren, Tropfschutzmittel, Antiblockmittel, Antistatikmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Spannungsabbauzusatzstoffe, Wachs und Mischungen davon.
Weichmacher können aus der Gruppe der Pflanzenöle, Prozessöle, Mineralöle, Phthalate und deren Mischungen ausgewählt werden. Prozessöle können eine oder mehrere Komponenten aus der Gruppe der paraffinischen Öle und naphthenischen Öle umfassen. In Ausführungsformen haben paraffinische Öle ein gesättigtes Kohlenstoffgerüst, naphthenische Öle eine mehrfach ungesättigte Kohlenstoffstruktur oder zyklische Strukturen mit geringem Aromatengehalt.
Wachs kann natürliches Wachs, aus Erdöl gewonnenes Wachs und Mischungen davon sein.
Beispiele für nicht reaktive Füllstoffe umfassen CaCO₃, Ruß, Graphit und Mischungen davon. Beispiele für reaktive Füllstoffe umfassen Siliziumdioxid, Glasperlen, Sand, Talk, Glimmer, Ton, Wollastonit, Mg(OH)₂, Al(OH)₃, Eisenoxid, Zinnoxid und Mischungen davon. Mit reaktivem Füllstoff ist hier das Füllmaterial gemeint, das mit der Silanverbindung reagiert.
In Ausführungsformen wird die thermoplastische Polymerzusammensetzung unter Verwendung von in der Technik bekannten Vorrichtungen hergestellt, z. B. mit einem Mischer, Mixer, Kneter, einer Walze, einem Doppelschneckenextruder oder einem Extruder.
In Ausführungsformen wird die thermoplastische Polymerzusammensetzung durch Trockenmischen der Komponenten der Zusammensetzung hergestellt. Alternativ kann die thermoplastische Polymerzusammensetzung auch durch Mischen der Komponenten in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt werden. Das Lösungsmittel kann organische Lösungsmittel umfassen, z. B. Cyclohexan, Naphthas, Toluol, Esterlösungsmittel wie Ethylacetat und Propylacetat, Ketonlösungsmittel wie Methylethylketon und Methylisobutylketon. Die Menge des Lösungsmittels kann zwischen 100 und 2000 Teilen bezogen auf 100 Teile des SiPHSBC liegen.
Eigenschaften des silanfunktionalisierten Blockcopolymers: Das SiPHSBC entwickelt bei der Verarbeitung (z. B. durch Erhitzen, in einem Lösungsmittel usw.) eine erwünschte Haftung auf Substraten. In Ausführungsformen ist das Substrat ausgewählt aus, jedoch nicht beschränkt auf, die Gruppe von Glas, Siliziumwafer, Keramik, Metall, Kunststoff, Verstärkungsfasern, Holz, Leder, Mauerwerk, Beton, Gestein, Papier, Pappe, Stoff, Glas, Ziegel, Gips, Zement, Fliesen, Mörtel und Asphalt.
In Ausführungsformen haftet das SiPHSBC auf einem Glassubstrat, ohne dass eine Grundierungsschicht erforderlich ist, und behält seine ausgezeichnete Haftung auf dem Glassubstrat auch dann, wenn es über einen langen Zeitraum, z. B. 1 Woche, 1 Monat, 3 Monate oder länger, hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist.
In Ausführungsformen weist das SiPHSBC eine Zugfestigkeit von > 3, > 5, > 10 oder < 30 MPa auf, gemessen nach ISO 37 unter Verwendung von Hanteln vom Typ 2, die aus 2 mm dicken formgepressten Platten geschnitten und bei 23 °C mit einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/min geprüft wurden.
In Ausführungsformen weisen die SiPHSBC-Zusammensetzungen eine nach ASTM F88 gemessene Schälfestigkeit auf Glassubstraten auf, die höher ist als die ähnlicher Zusammensetzungen, die pHSBC oder HSBC enthalten.
In Ausführungsformen hat das SiPHSBC eine Shore-Härte A von 10 - 70 oder 20 - 70 oder 30 - 60 oder > 15 oder > 20, gemessen nach ASTMD2240.
In Ausführungsformen hat das SiPHSBC eine Schmelzflussrate (MFR) bei 230° C mit 2,16 kg Last von > 1 oder > 3 oder > 5 oder > 15 dg/min, gemessen nach ASTM D1238.
In Ausführungsformen hat das SiPHSBC eine Klarheit von > 70 % oder > 75 % oder > 80 % oder > 85 %, gemessen auf einer 1 mm dicken Platte.
In Ausführungsformen hat das SiPHSBC eine Transparenz von > 70 % oder > 75 % oder > 80 % oder > 85 % auf einer 1 mm dicken Platte, gemessen nach ASTM D-1003.
In Ausführungsformen hat das SiPHSBC einen Brechungsindex (RI) von 1,45 - 1,55, 1,48 - 1,54 oder 1,51 - 1,525.
Eigenschaften der thermoplastischen Polymerzusammensetzung: Thermoplastische Polymerzusammensetzungen, die SiPHSBC enthalten, sind dadurch gekennzeichnet, dass sie verbesserte Hafteigenschaften auf verschiedenen Substraten aufweisen. In Ausführungsformen weist eine thermoplastische Polymerzusammensetzung eine Schälfestigkeit auf dem Glassubstrat von > 10 oder > 20 oder > 30 oder > 40, > 50 oder < 100 N/cm auf, gemessen nach ASTM F88 vor und nach der Alterung der Proben für eine Woche in Wasser bei 23 °C.
In Ausführungsformen hat eine thermoplastische Polymerzusammensetzung eine Shore-Härte A von 10 - 80 oder 15 - 70, < 70 oder < 50 oder > 15 oder > 20, gemessen nach ASTM D2240.
In Ausführungsformen hat eine thermoplastische Polymerzusammensetzung eine Schmelzflussrate (MFR) bei 190 °C mit 2,16 kg Last von > 1, oder > 3, oder > 5, oder > 10, > 15 dg/min, gemessen nach ASTM D1238.
In Ausführungsformen liefert eine thermoplastische Polymerzusammensetzung nach dem Aushärten eine ausgehärtete Zusammensetzung mit einem Druckverformungsrest bei 120 °C oder 180 °C nach 24 Stunden von < 80 % oder< 70 % oder > 40 % oder > 50 %.
Endanwendungen: Das SiPHSBC und seine thermoplastischen Polymerzusammensetzungen können zur Herstellung von Gegenständen verwendet werden wie z. B. Dichtungen für Fensterscheiben, Windschutzscheiben usw. Andere gewerbliche Anwendungen von SiPHSBC und ihren Zusammensetzungen umfassen Klebstoffe, Dichtstoffe, Grundierungen, Verbindungsschichten, Verkapselungsmittel für Fenster, in Drähten und Kabeln, als transparente gummiartige Schicht für Solarpaneele, für Faserbeschichtungen, in flammhemmenden Systemen, hochtemperaturbeständige gehärtete TPE usw.
Beispiele: Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Darstellung der Offenbarung, wobei die Eigenschaften oder Messverfahren wie nachstehend angegeben sind.

Materialien: 3 Präkursoren für die pHSBCs sind lineare Triblock-Polymere vom Typ Styrol-Butadien-Styrol (S-B-S), SBC1, SBC2 und SBC3, unter Verwendung bekanntes anionischen Polymerisationsprozesses hergestellt, wir z.B. im US-Patent mit der Nr. 5,795,944 . Die Prozessbedingungen wurden so gesteuert, dass S-B-S mit den in Tabelle 1 beschriebenen Eigenschaften hergestellt wurde. Für die Herstellung von partiell hydrierten Versionen aller SBC1, SBC2 und SBC3 wurde Kobalt als Katalysator für die Hydrierung verwendet. Die Hydrierungszeit und die Katalysatorgrade wurden angepasst, um den Hydrierungsgrad zu steuern. Tabelle 1

	Mittelblock	Polystyrol-Gehalt in Gew.-%	Gesamt-MW (kg/Mol.)	Vinyl (%), 1,2 Bd
SBC1	Partiell hydriertes Butadien	29,2	109	21,7
SBC2	Partiell hydriertes Butadien	30,7	195	41
SBC3	Partiell hydriertes Butadien	28,7	78	40,7

Der Hydrierungsgrad des Butadiens wurde durch Steuerung der Hydrierungszeit und der Katalysatorkonzentration erreicht, wobei die Hydrierung für SBC1 zwischen 28 und 95 % (Restunsättigung oder RU variiert zwischen 9,70 und 0,60 meq/g), für SBC2 zwischen 35 und 97 % (RU variiert zwischen 10,53 und 0,33 meq/g) und für SBC3 zwischen 22 und 99 % (RU variiert zwischen 0,1 und 14,5 meq/g) lag. Nach der partiellen Hydrierung bleibt das MW des partiell hydrierten Copolymers im Vergleich zu dem MW der (unhydrierten) Präkursorenpolymere, z. B. SBC1, SBC2 und SBC3, relativ gleich.

Die Ergebnisse des MFR-Tests für die pHSBC SBC1, SBC2 und SBC3 bei verschiedenen RU- und Hydrierungsgraden sind in den Tabellen 2, 3 und 4 aufgeführt. Tabelle 2

Polymer	RU (meq/g)	MFR bei 230 °C und 2,16 kg (g/10 min)	Hydrierungsgrad (%)
SBC1	0,1-0,14	<1	Fast 100
PH1 SBC1	7,4	2,7	42
PH2 SBC1	3,44	<1	73
PH3 SBC1	2,72	<1	79

Tabelle 3

Polymer	RU (meq/g)	MFR bei 230 °C und 2,16 kg (g/10 min)	Hydrierungsgrad (%)
SBC2	0,33	<1	Fast 100
PH1 SBC2	1,89	<1	85
PH2 SBC2	4,53	<1	65
PH3 SBC2	10,53	<1	18
PH4 SBC2	12,21	<1	0

Tabelle 4

Polymer	RU (meq/g)	MFR bei 230 °C und 2,16 kg (g/10 min)	Hydrierungsgrad (%)
SBC3	0,1-0,14	2	Fast 100
PH1 SBC3	5	22	61
PH2 SBC3	5,4	27	58
PH3 SBC3	6	40	54
PH4 SBC3	6,2	58	52
PH5 SBC3	7,9	-	39
PH6 SBC3	10	64	22
PH7 SBC3	14,5	58	Fast 0

Als Substrat wird eine Glasplatte vom Silikat-Typ ohne besondere Oberflächenbehandlung mit den Abmessungen Länge (L)*Breite (W)*Höhe (H) = 135*25,4*3 mm verwendet.

Prozess zur Herstellung von SiPHSBC: SiPHSBCs werden hergestellt durch Extrudieren partiell hydrierter Versionen von SBC1 bis SBC3 separat mit verschiedenen Silanen (VTMOS und VTEOS) und Peroxid mit einem 30-mm-Gleichdrall-Doppelschneckenextruder. In den Beispielen werden die Komponenten als Teile pro 100 pHSBC hinzugefügt. Das Temperaturprofil in dem Extruder während der Funktionalisierung, die Menge jedes der Silane und die Mengen des Peroxids sind in Tabelle 5 zusammengefasst. Tabelle 5

SiPHSBC	pHSBC	Silan	Silan-Teile	Peroxid	Extruder-Höchsttemperatur (°C)	Temperatur der Extruderdüse (°C)
SiPHSBC1	PH3 SBC1	VTMOS	10	0,6	180	140
SiPHSBC2	PH3 SBC1	VTEOS	5	0,6	180	140
SiPHSBC3	PH2 SBC2	VTMOS	3,2	0,6	180	140
SiPHSBC4	PH2 SBC2	VTEOS	8	0,6	180	140
SiPHSBC5	PH3 SBC3	VTMOS	3	0,6	180	140
SiPHSBC6	PH3 SBC3	VTEOS	2	0,2	180	160

Auch wenn die Begriffe „umfassend“ und „enthalten“ hier zur Beschreibung verschiedener Aspekte verwendet wurden, können die Begriffe „im Wesentlichen gebildet aus“ und „bestehend aus“ anstelle von „umfassend“ und „einschließend“ verwendet werden, um spezifischere Aspekte der Offenbarung zu beschreiben, und sind auch offenbart.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5795944 [0080]

Claims

Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer, umfassend: (a) 0,1 bis 20 Gew.-% eines Silans bezogen auf das Gesamtgewicht des silanfunktionalisierten Blockcopolymers, wobei das Silan die Formel RR'_nSiX_3-n, hat, wobei R eine Alken- oder Alkin-Gruppe ist, R' ein H oder eine Alkan-Gruppe ist, X eine Alkoxy-Gruppe ist und n = 0, 1 oder 2; (b) 80 bis 99,90 Gew.-% eines partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers; wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer durch partielle Hydrierung eines Styrol-Blockcopolymers erhalten wird, das mindestens einen Polymerblock A, der von einem vinylaromatischen Monomer abgeleitet ist, und mindestens einen Polymerblock B, der von einem konjugierten Dienmonomer abgeleitet ist, umfasst; wobei der Polymerblock B einen Hydrierungsgrad von 50 bis 90 % und eine Restunsättigung von weniger als 20 meq/g aufweist; wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer aufweist: einen Vinylgehalt von 20-40 Gew.-%; einen Polystyrolgehalt von 25-40 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers; und wobei das silanfunktionalisierte Blockcopolymer eine Schälfestigkeit auf einem Glassubstrat von mehr als 20 N/cm, gemessen nach ASTM F88, aufweist.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach Anspruch 1, wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer eine Ordnungs-Unordnungs-Übergangstemperatur (ODT) von 150 C-250 °C und eine Schmelzflussrate bei 190° C mit 2,16 kg Last von 0,1-35 dg/min, gemessen nach ASTM D1238, aufweist.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer eine Lösungsviskosität bei 25 Gew.-% in Toluol bei 25° C von weniger als oder gleich 1800 mPas aufweist.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer ein Molekulargewicht M_p von 75 bis 250 kg/mol hat, der Polymerblock A ein Molekulargewicht M_p von 3 bis 45 kg/mol hat und der Polymerblock B ein Molekulargewicht M_p von 5 bis 400 kg/mol hat.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Polymerblock A einen Hydrierungsgrad von weniger als 30 Mol-% und der Polymerblock B einen Hydrierungsgrad von mehr als 70 Mol-% bezogen auf die Gesamtmolzahl des partiell hydrierten Styrol-Blockcopolymers aufweist.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer eine Restunsättigung (RU) von 2 bis 15 meq /g aufweist.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das partiell hydrierte Styrol-Blockcopolymer eine Struktur aufweist, die aus der Gruppe A-B, A-B-A, (A-B)_nX, A-B-B', (A-B-B')_nX, A-I-B-I-A, (A-I-B)_n-X und Mischungen davon ausgewählt ist, wobei vor der partiellen Hydrierung: jeder A-Block von einem vinylaromatischen Monomer abgeleitet ist; jeder B-Block von einem konjugierten Dien abgeleitet ist; jeder C-Block ein Copolymerblock ist, der von mindestens einem konjugierten Dien und mindestens einem Monoalkenylaren abgeleitet ist; und x der Rest eines Kopplungsmittels ist und n = 2 bis 7.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1-7, wobei das vinylaromatische Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe von Styrol, alpha-Methylstyrol, Methylstyrol, para-Methylstyrol, Ethylstyrol, Propylstyrol, Butylstyrol, tert-Butylstyrol, Dimethylstyrol, halogeniertem Styrol, Methoxystyrol, Acetoxystyrol, Vinyltoluol, Isomeren von Vinyltoluol, Vinylexylol, 1,1-Vinylbiphenyl, Vinylnaphthalin, Vinylanthracen und Mischungen davon und das konjugierte Dien ausgewählt ist aus der Gruppe von 1,3-Butadien, Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1-Phenyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 1,3-Hexadien, 3-Butyl-1,3-octadien, Myrcen, Farnesen, 1,3-Cyclohexadien, Piperylen und Mischungen davon.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das silanfunktionalisierte Blockcopolymer 0,1 bis 10 Gew.-% auf das Blockcopolymer aufgepfropftes Silan bezogen auf das Gesamtgewicht des silanfunktionalisierten Blockcopolymers umfasst.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das Silan aus der Gruppe von Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltributoxysilan, Vinyldimethoxyethoxysilan, Vinyldimethoxybutoxysilan, Vinyldiethoxybutoxysilan, Allyltrimethoxysilan, Allyltriethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan; Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Methacryloxypropyltriethoxysilan, Dimethoxymethylsilan, Diethoxymethylvinylsilan, p-Styryltrimethoxysilan, p-Styryltriethoxysilan und Mischungen davon ausgewählt ist.
Silanfunktionalisiertes Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1-10, wobei das silanfunktionalisierte Blockcopolymer einen Brechungsindex von 1,45 bis 1,55 aufweist.
Thermoplastische Polymerzusammensetzung, umfassend: 5 bis 95 Gewichtsteile des silanfunktionalisierten Blockcopolymers nach einem der Ansprüche 1 bis 11; und 5 bis 95 Gewichtsteile einer thermoplastischen Elastomerverbindung bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Polymerzusammensetzung; wobei die thermoplastische Elastomerverbindung umfasst: 100 Teile eines oder mehrerer thermoplastischer Elastomere, 50 - 250 Teile eines Weichmachers, 0 - 50 Teile mindestens eines Zusatzstoffs; und wobei das thermoplastische Elastomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, hydrierten Styrol-Blockcopolymeren, Styrol-Blockcopolymer, thermoplastischem Copolyester oder Copolyester-Ether, thermoplastischen Vulkanisaten, thermoplastischen Polyurethanen und Mischungen davon.
Thermoplastische Polymerzusammensetzung, umfassend: 100 Gewichtsteile des silanfunktionalisierten Blockcopolymers nach einem der Ansprüche 1-11; 0 bis 150 Teile eines Polyolefins; 30 bis 300 Teile eines Weichmachers, ausgewählt aus der Gruppe, die Pflanzenöle, Prozessöle, Mineralöle, Phthalate und deren Mischungen umfasst; und 0 bis 50 Teile mindestens eines Zusatzstoffs.
Thermoplastische Polymerzusammensetzung, umfassend: 100 Gewichtsteile des silanfunktionalisierten Blockcopolymers nach einem der Ansprüche 1-11; 10 bis 150 Teile eines Polyolefins, ausgewählt aus einem Polypropylen, einem Ethylen-Propylen-Copolymer, einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE), einem Polyolefin niedriger Dichte (LDPE), einem linearen Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), einem Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW-PE), einem Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE) und einer Mischung davon; 0 bis 300 Teile eines Weichmachers; und 0 bis 50 Teile mindestens eines Zusatzstoffs.
Gegenstand, umfassend das silanfunktionalisierte Blockcopolymer nach einem der Ansprüche 1-11.