DE3611668C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine neue thermoplastische Elasto
merzusammensetzung. Sie bezieht sich insbesondere auf eine
thermoplastische Elastomerzusammensetzung, die durch Mi
schen eines Äthylen-Copolymeren mit sehr niedriger Dichte,
das durch Copolymerisieren von Äthylen mit einem α-Olefin
unter Verwendung eines spezifischen Katalysators gebildet
worden ist, mit einem Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi
erhalten wird, und auf eine thermoplastische Elastomer
zusammensetzung, die durch teilweise Vernetzung der vor
stehenden Mischung erhalten wird.
Aus der brit. Patentanmeldung 20 77 273 sind weiterhin polyäthylen
artige Polymerzusammensetzungen bekannt, die besonders zum Extrudieren
und Blasverformen, sowie zur Herstellung von Dünnfilm mit hoher
Schlagfestigkeit geeignet sind.
Von den thermoplastischen Elastomeren auf Polyolefin-Basis
sind Mischungen eines harten Teiles, der ein kristallines
Polyolefin wie z. B. Polyäthylen oder Polypropylen umfaßt,
und eines weichen Teiles, der einen amorphen Copolymer
gummi wie z. B. Äthylen-Propylen-Copolymergummi (EPR) oder
Äthylen-Propylen-unkonjugierten Dien-Copolymergummi (EPDM)
umfaßt, und Zusammensetzungen, die durch teilweise Ver
netzung derartiger Gemische erhalten werden, bekannt. Zu
sätzlich ist auch ein Verfahren zum Synthetisieren eines harten
Bestandteiles und eines weichen Bestandteiles durch mehrstufige
Polymerisation bekannt. Verschiedene Grade oder Qualitäten
von Zusammensetzungen, die von flexiblen bis zu harten,
steifen Zusammensetzungen reichen, werden dadurch herge
stellt, daß die Anteile der einzelnen Bestandteile
variiert werden.
Gradmäßig flexible Zusammensetzungen finden viel Beachtung,
weil sie gummiartige Materialien sind, die auf einem
breiten Anwendungsgebiet eingesetzt werden können, z. B.
bei Automobilteilen, Schläuchen, Draht- oder Kabelüberzü
gen und Dichtungen. Bei der Herstellung derartiger flexib
ler Zusammensetzungen ist es notwendig, den Anteil des
weichen Bestandteils (wie z. B. EPR oder EPDM) zu erhöhen
und den Anteil des harten Bestandteils (wie z. B. Poly
äthylen oder Polypropylen) zu senken.
Da jedoch weiche Bestandteile wie z. B. EPR und EPDM nie
drige Zugfestigkeit besitzen und relativ schlecht in bezug
auf Wärmebeständigkeit, Fließfähigkeit und Ölbeständigkeit
sind, weisen auch flexible thermoplastische Elastomere,
die solch einen weichen Bestandteil in hohen Anteilen ent
halten, die vorgenannten Nachteile auf und können auf
vielen verschiedenen Anwendungsgebieten nicht eingesetzt
werden. Wenn der Anteil des harten Bestandteils erhöht
wird, um diese Probleme zu lösen, mangelt den entstehen
den Zusammensetzungen Flexibilität, sie zeigen eine Ver
schlechterung von Eigenschaften wie bleibende Verformung
und können ihre Funktion als flexibles thermoplastisches
Elastomer nicht erfüllen.
Wenn eine flexible Zusammensetzung durch mehrstufige Poly
merisation synthetisiert wird, müssen der harte Bestand
teil und der weiche Bestandteil separat synthetisiert wer
den, so daß nicht nur eine sehr komplizierte Apparatur
erforderlich ist, sondern es auch sehr schwierig ist, die
Eigenschaften und Anteile der einzelnen Bestandteile oder
Segmente auf jeder Polymerisationsstufe zu steuern. Darüber
hinaus kann ein fehlerhaftes Produkt zu der Zeit des Über
schaltens von einem Grad der Flexibilität zu einem ande
ren entstehen. Weiterhin ist es sehr schwierig, das ent
stehende Polymer zurückzugewinnen, da es eine große Menge
an gummiartigem Material enthält.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß viele
Probleme gelöst werden müssen, bevor ein flexibles ther
moplastisches Elastomer mit guter Qualität hergestellt
werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine thermo
plastische Elastomerzusammensetzung zu schaffen, die als
charakteristische Eigenschaften hohe Flexibilität, gute
Fließfähigkeit, hervorragende Zugeigenschaften, hervorra
gende Wärmebeständigkeit und Ölbeständigkeit und niedrige
bleibende Verformung aufweist.
Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ther
moplastische Harzzusammensetzung mit den vorstehend ange
gebenen hervorragenden Eigenschaften zu schaffen, die her
gestellt werden kann, ohne daß ein kompliziertes Herstel
lungsverfahren erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, indem eine
thermoplastische Elastomerzusammensetzung geschaffen wird,
die
- (A) 10 bis 90 Gew.-% eines Äthylen-α-Olefin-Copolymeren,
das durch Copolymerisieren von Äthylen mit einem α-
Olefin mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen in Anwesenheit
eines Katalysators, der aus (1) einem festen Bestand
teil, der wenigstens Magnesium und Titan enthält, und
(2) einer Organoaluminiumverbindung besteht, gebildet
wird, wobei dieses Äthylen-α-Olefin-Copolymer durch
- (I) einen Schmelzindex von 0,01 bis 100 g/10 min,
- (II) eine Dichte von 0,860 bis 0,910 g/cm³,
- (III) eine maximale Spitzentemperatur von nicht nie driger als 100°C, gemessen durch Differential- Abtast-Kalorimetrie (DSC von englisch: differen tial scanning calorimetry), und
- (IV) eine in siedendem n-Hexan unlösliche Fraktion von nicht weniger als 10 Gew.-% gekennzeichnet ist, und
- (B) 90 bis 10 Gew.-% eines Äthylen-α-Olefin-Copolymer gummis umfaßt, welches eine Mooney Viskosität (ML1+4, 100°C) von 10 bis 120 aufweist und eine maximale Spitzentemperatur von höchstens 60 bis 70°C besitzt.
Die vorstehend aufgezählten Bestandteile (A) und (B) kön
nen teilweise miteinander vernetzt sein.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin
dung näher beschrieben.
Bei der Herstellung des Äthylen-α-Olefin-Copolymeren (A),
das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird
ein α-Olefin mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen mit Äthylen
copolymerisiert. Spezifische Beispiele für derartige α-
Olefine umfassen Propylen, Buten-1, 4-Methylpenten-1,
Hexen-1, Octen-1, Decen-1 und Dodecen-1. Von diesen werden
α-Olefine mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen (d. h. Propylen,
Buten-1, 4-Methylpenten-1 und Hexen-1) besonders bevorzugt.
Darüber hinaus können Diene wie z. B. Butadien und 1,4-Hexa
dien als Comonomere verwendet werden. Das Äthylen-α-Ole
fin-Copolymer sollte vorzugsweise einen α-Olefingehalt
von 5 bis 40 Mol-% aufweisen.
Das vorstehend beschriebene Äthylen-α-Olefin-Copolymer
(A), das bei der Erfindung verwendet wird, kann auf die
folgende Weise hergestellt werden.
Zuerst einmal sollte das Katalysatorsystem, das für diesen
Zweck verwendet wird, eine Kombination aus (1) einem fe
sten Katalysatorbestandteil, der wenigstens Magnesium und
Titan enthält, und (2) einer Organoaluminiumverbindung um
fassen. Der feste Katalysatorbestandteil kann eine Titan
verbindung umfassen, die auf einer magnesiumhaltigen anor
ganischen festen Verbindung auf irgendeine an sich bekannte
Weise getragen wird. Brauchbare magnesiumhaltige anorgani
sche feste Verbindungen umfassen beispielsweise metalli
sches Magnesium; Magnesiumhydroxid; Magnesiumoxid; Mag
nesiumsalze wie Magnesiumcarbonat und Magnesiumchlorid;
Doppelsalze, Doppeloxide, Carbonate, Chloride und Hydroxi
de, die sowohl Magnesium als auch ein Metall enthalten,
das aus Silizium, Aluminium und Kalzium ausgewählt ist;
die Produkte, die durch Behandeln oder Umsetzen dieser
anorganischen festen Verbindungen mit einer sauerstoff
haltigen Verbindung, einer schwefelhaltigen Verbindung,
einem aromatischen Kohlenwasserstoff oder einem halogen
haltigen Material erhalten werden.
Sauerstoffhaltige Verbindungen, die für die vorstehenden
Zwecke brauchbar sind, umfassen beispielsweise Wasser;
organische sauerstoffhaltige Verbindungen wie Alkohole,
Phenole, Ketone, Aldehyde, Carbonsäuren, Ester, Polysilo
xan und Säureamide; und anorganische sauerstoffhaltige
Verbindungen wie Metallalkoxide und Metalloxychloride.
Brauchbare schwefelhaltige Verbindungen umfassen beispiels
weise organische schwefelhaltige Verbindungen wie Thiole
und Thioäther; und anorganische schwefelhaltige Verbin
dungen wie Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid und Schwefel
säure. Brauchbare aromatische Kohlenwasserstoffe umfassen
beispielsweise eine Vielzahl von monozyklischen und poly
zyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffverbindungen wie
beispielsweise Benzol, Toluol, Xylol, Anthracen und Phe
nanthren. Brauchbare halogenhaltige Materialien umfassen
beispielsweise Verbindungen wie Chlor, Chlorwasserstoff,
Metallchloride und organische Halogenide.
Die Titanverbindung, die auf der magnesiumhaltigen anorga
nischen festen Verbindung getragen wird, kann beispiels
weise aus Titanhalogeniden, Titanalkoxyhalogeniden, Titan
alkoxiden und halogenierten Titanoxiden ausgewählt werden.
Unter anderem werden vierwertige Titanverbindungen und
dreiwertige Titanverbindungen bevorzugt. Bevorzugte vier
wertige Titanverbindungen sind solche, die durch die all
gemeine Formel Ti(OR)mX4-m dargestellt werden, wobei R
ein Alkyl, Aryl oder Aralkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoff
atomen ist, X ein Halogenatom ist und m eine ganze Zahl
von 0 bis 4 ist, und spezifische Beispiele dafür umfassen
Titantetrachlorid, Titantetrabromid, Titantetrajodid,
Monomethoxytrichlortitan, Dimethoxydichlortitan, Trimeth
oxymonochlortitan, Tetramethoxytitan, Monoäthoxytrichlor
titan, Diäthoxydichlortitan, Triäthoxymonochlortitan,
Tetraäthoxytitan, Monoisopropoxytrichlortitan, Diisopro
poxydichlortitan, Triisopropoxymonochlortitan, Tetraiso
propoxytitan, Monobutoxytrichlortitan, Dibutoxydichlor
titan, Monopentoxytrichlortitan, Monophenoxytrichlortitan,
Diphenoxydichlortitan, Triphenoxymonochlortitan und Tetra
phenoxytitan. Brauchbare dreiwertige Titanverbindungen
umfassen Titantrihalogenide, die durch Reduzieren von
Titantetrahalogeniden, z. B. Titantetrachlorid, Titantetra
bromid usw., mit Wassserstoff, Aluminium, Titan oder irgend
welchen organometallischen Verbindungen von Metallen der
Gruppen I-III erhalten werden. Brauchbar sind auch drei
wertige Titanverbindungen, die durch Reduzieren von vier
wertigen Alkoxytitanhalogeniden der allgemeinen Formel
Ti(OR)nX4-n mit irgendwelchen organometallischen Verbin
dungen von Metallen der Gruppen I-III erhalten werden.
In der vorgenannten Formel ist R eine Alkyl-, Aryl- oder
Aralkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, X ein Halo
genatom und n ist 0<n<4.
Von diesen Titanverbindungen werden vierwertige Titanver
bindungen besonders bevorzugt.
Spezifische und bevorzugte Beispiele für das oben beschrie
bene Katalysatorsystem umfassen diejenigen, die durch
Auswahl eines festen Katalysatorbestandteils aus MgO-RX-
TiCl₄ (japanische Patentveröffentlichung No. 3514/1976),
Mg-SiCl₄-ROH-TiCl₄ (japanische Patentveröffentlichung No.
23 864/1975), MgCl₂-Al(OR)₃-TiCl₄ (japanische Patentver
öffentlichungen No. 152/1976 und 15 111/1977), MgCl₂-SiCl₄-
ROH-TiCl₄ (jap. Patentoffenlegungsschrift No. 1 06 581/1974),
Mg(OOCR)₂-Al(OR)₃-TiCl₄ (japanische Patentveröffentlichung
No. 11 710/1977), Mg-POCl₃-TiCl₄ (japanische Patentveröf
fentlichung No. 153/1976), MgCl₂-AlOCl-TiCl₄ (japanische
Patentveröffentlichung No. 15 316/1979) und MgCl₂-
Al(OR)nX3-n-Si(OR)mX4-m-TiCl₄ (japanische Patentoffenle
gungsschrift No. 95 909/1981) und Kombination derselben
mit einer Organoaluminiumverbindung erhalten werden. In
den vorstehenden Formeln sind R und R′ organische Reste
und X ist ein Halogenatom.
Ein anderes brauchbares Katalysatorsystem ist eine Kombi
nation aus (1) einem festen Katalysatorbestandteil, der
das Reaktionsprodukt einer Organomagnesiumverbindung
(wie einer Grignard-Verbindung) mit einer Titanverbindung
umfaßt, und (2) einer Organoaluminiumverbindung. Als diese
Organomagnesiumverbindung können beispielsweise Organo
magnesiumverbindungen der allgemeinen Formeln RMgX, R₂Mg
und RMg(OR), wobei R ein organischer Rest mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen ist und X ein Halogenatom ist; Komplexe
von solchen Organomagnesiumverbindungen mit Äthern und
solche Organomagnesiumverbindungen, die weiter durch die
Zugabe von anderen organometallischen Verbindungen wie
Organonatriumverbindungen, Organolithiumverbindungen,
Organokaliumverbindungen, Organoborverbindungen, Organo
kalziumverbindungen und Organozinkverbindungen modifiziert
worden sind, verwendet werden.
Spezifische Beispiele für dieses Katalysatorsystem umfassen
solche, die durch Auswahl eines festen Katalysatorbestand
teils aus RMgX-TiCl₄ (japanische Patentveröffentlichung
No. 39 470/1975), RMgX-Phenol-TiCl₄ (japanische Patentver
öffentlichung No. 12 953/1979), RMgX-halogeniertes Phenol-
TiCl₄ (japanische Patentveröffentlichung No. 12 954/1979)
und RMgX-CO₂-TiCl₄ (japanische Patentoffenlegungsschrift
No. 73 009/1982) und Kombination derselben mit einer Orga
noaluminiumverbindung erhalten werden.
Noch ein anderes brauchbares Katalysatorsystem ist eine
Kombination aus (1) einem festen Material, das durch in
Kontaktbringen eines anorganischen Oxids wie z. B. SiO₂
oder Al₂O₃ mit der vorgenannten festen Katalysatorkompo
nente, die wenigstens Magnesium und Titan enthält, erhal
ten wird und (2) einer Organoaluminiumverbindung. Zusätz
lich zu SiO₂ und Al₂O₃ umfassen brauchbare anorganische
Oxide CaO, B₂O₃ und SnO₂, und es können auch Doppeloxide
derselben ohne Schwierigkeiten verwendet werden. Der Kon
takt dieser verschiedenen anorganischen Oxide mit dem
festen Katalysatorbestandteil, der Magnesium und Titan
enthält, kann nach irgendeinem an sich bekannten Verfah
ren durchgeführt werden. Spezieller gesagt, dies kann
durchgeführt werden, indem sie in Anwesenheit oder bei
Fehlen eines inerten Lösungsmittels bei einer Temperatur
von 20 bis 400°C, vorzugsweise 50 bis 300°C, über eine
Zeitdauer, die üblicherweise von 5 Minuten bis 20 Stunden
reicht, miteinander umgesetzt werden, indemm sie gleich
zeitig pulverisiert werden oder indem eine geeignete Kom
bination dieser Verfahren verwendet wird.
Spezifische Beispiele dieses Katalysatorsystems umfassen
solche, die durch Auswahl eines festen Katalysatorbestand
teils aus SiO₂-ROH-MgCl₂-TiCl₄ (japanische Patentoffen
legungsschrift No. 47 407/1981), SiO₂-R-O-R′-MgO-AlCl₃-
TiCl₄ (japanische Patentoffenlegungsschrift No. 1 87 305/1982)
und SiO₂-MgCl₂-Al(OR)₃-TiCl₄-Si(OR′)₄ (japanische Patent
offenlegungsschrift No. 21 405/1983) und Kombination der
selben mit einer Organoaluminiumverbindung erhalten wer
den. In den vorstehenden Formeln sind R und R′ Kohlen
wasserstoffreste.
In diesen Katalysatorsystemen kann die Titanverbindung
als ein Additionsprodukt mit einem organischen Carbon
säureester verwendet werden, und die vorgenannte anorga
nische feste Verbindung, die Magnesium enthält, kann ver
wendet werden, nachdem sie mit einem organischen Carbon
säureester in Kontakt gebracht worden ist. Darüber hinaus
wird es nicht ausgeschlossen, die Organoaluminiumverbin
dung als ein Additionsprodukt mit einem organischen Car
bonsäureester zu verwenden. Weiterhin ist es in allen
Fällen vollständig praktisch durchführbar, ein Katalysa
torsystem zu verwenden, das in Anwesenheit eines organi
schen Carbonsäureesters hergestellt worden ist.
Organische Carbonsäureester, die für diese Zwecke brauch
bar sind, umfassen eine Vielzahl von aliphatischen, ali
zyklischen und aromatischen Carbonsäureestern, obgleich
aromatische Carbonsäureester mit 7 bis 12 Kohlenstoffato
men bevorzugt werden. Spezifische Beispiele dafür umfassen
Alkylester (wie z. B. Methyl- und Äthylester) von Benzoe
säure, Anissäure und Toluylsäure.
Die Organoaluminiumverbindung, die in Kombination mit dem
vorgenannten festen Katalysatorbestandteil verwendet wird,
wird vorzugsweise aus den Verbindungen ausgewählt, die
durch die allgemeinen Formeln R₃Al, R₂AlX, RAlX₂, R₂AlOR,
RAl(OR)X und R₃Al₂X₃ dargestellt werden, wobei R eine
Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoff
atomen ist, X ein Halogenatom ist und zwei oder mehr R-
Gruppen gleich oder verschieden sein können. Spezifische
Beispiele hierfür umfassen Triäthylaluminium, Triisobutyl
aluminium, Trihexylaluminium, Trioctylaluminium, Diäthyl
aluminiumchlorid, Diäthylaluminiumethoxid, Äthylaluminium
sesquichlorid und Mischungen derselben.
Obgleich die Menge der verwendeten Organoaluminiumverbin
dung nicht kritisch ist, wird sie üblicherweise in einer
Menge von 0,1 bis 1000 Molen pro Mol der Titanverbindung
verwendet.
Die Polymerisationsaktivität des vorgenannten Katalysator
systems kann stark erhöht werden, indem es mit einem α-
Olefin in Kontakt gebracht und dann in der Polymerisations
reaktion verwendet wird. Auf diese Weise kann eine stabi
lere Polymerisation im Vergleich zu dem Fall, bei dem das
Katalysatorsystem ohne irgendeine Behandlung verwendet
wird, durchgeführt werden. Obgleich verschiedene α-Olefine
für diesen Zweck verwendet werden können, werden α-Olefine
mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt, und α-Olefine
mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen werden noch stärker bevor
zugt. Spezifische Beispiele für diese α-Olefine umfassen
Propylen, Buten-1, Penten-1, 4-Methylpenten-1, Hexen-1,
Octen-1, Decen-1 und Dodecen-1 sowie Mischungen derselben.
Die Temperatur und die Zeit, die für die Behandlung des
Katalysatorsystems mit einem α-Olefin verwendet werden,
können weit variieren. Das Katalysatorsystem kann z. B. mit
einem α-Olefin bei einer Temperatur von 0 bis 200°C,
vorzugsweise 0 bis 110°C, über eine Zeitdauer, die von
1 Minute bis 24 Stunden reicht, behandelt werden. Auch die
Menge des verwendeten α-Olefins kann in weitem Bereich
variieren. Es wird jedoch üblicherweise wünschenswert sein,
jedes Gramm der vorgenannten festen Katalysatorkomponente
mit etwa 1 bis 50 000 g, vorzugsweise etwa 5 bis 30 000 g,
eines α-Olefins zu behandeln und dadurch jedes Gramm
der vorgenannten festen Katalysatorkomponente mit 1 bis
500 g des α-Olefins umzusetzen. Obgleich diese Behand
lung unter irgendeinem gewünschten Druck durchgeführt
werden kann, ist es üblicherweise wünschenswert, einen
Druck im Bereich von -1 bis 100 kg/cm²G (-1 bis 100 bar
Überdruck) anzuwenden.
Bei der Behandlung mit einem α-Olefin kann der vorgenann
te feste Katalysatorbestandteil mit dem gesamten organo
metallischen Bestandteil, der verwendet werden soll, kom
biniert werden und dann mit dem α-Olefin in Kontakt ge
bracht werden. Alternativ dazu kann der vorgenannte feste
Katalysatorbestandteil mit einem Teil der zu verwendenden
Organoaluminiumverbindung kombiniert und dann mit dem α-
Olefin in Kontakt gebracht werden, wobei der Rest der
Organoaluminiumverbindung getrennt zu dem Polymerisations
system hinzugegeben wird. Darüber hinaus können nicht nur
Wasserstoffgas sondern auch inerte Gase wie Stickstoff,
Argon und Helium, während des Kontaktes des Katalysator
systems mit dem α-Olefin vorhanden sein.
Die Polymerisationsreaktion wird auf die gleiche Weise wie
die Polymerisation von Olefinen unter Verwendung eines
üblichen Ziegler-Katalysators durchgeführt. Spezieller
gesagt, während das Polymerisationssystem in einem im
wesentlichen sauerstofffreien und wasserfreien Zu
stand gehalten wird, wird die Polymerisationsreaktion in
der Dampfphase, in Anwesenheit eines inerten Lösungsmit
tels oder unter Verwendung der Monomermischung als Lö
sungsmittel durchgeführt. Die Bedingungen für die Polyme
risation von Olefinen sind so, daß die Temperatur von 20
bis 300°C und vorzugsweise von 40 bis 200°C reicht und
der Druck von Atmosphärendruck bis 70 kg/cm²G (70 bar
Überdruck) und vorzugsweise von 2 bis 60 kg/cm²G (2 bis
60 bar Überdruck) reicht. Obgleich das Molekulargewicht
bis zu einem gewissen Ausmaß gesteuert werden kann, indem
die Polymerisationsbedingungen wie Polymerisationstempe
ratur und das molare Verhältnis von Katalysatorbestandtei
len variiert wird, kann dies effektiver durchgeführt
werden, indem Wasserstoff zu dem Polymerisationssystem
hinzugegeben wird. Hierbei ist zu bemerken, daß die Poly
merisationsreaktion ohne irgendeine Schwierigkeit in zwei
oder mehr Schritten, die in den Polymerisationsbedingun
gen wie Wasserstoffkonzentration und Polymerisationstempe
ratur verschieden sein können, durchgeführt werden kann.
Das Äthylen-α-Olefin-Copolymer (A), das auf die vor
stehend beschriebene Weise synthetisiert worden ist, soll
te einen Schmelzindex (MI von englisch: melt index), be
stimmt nach JIS K6760, von 0,01 bis 100 g/10 min, und
vorzugsweise 0,1 bis 50 g/10 min, aufweisen. Seine Dichte,
bestimmt nach JIS K6760, sollte von 0,860 bis 0,910 g/cm³,
vorzugsweise von 0,870 bis 0,910 g/cm³, und noch stärker
zu bevorzugen von 0,870 bis 0,900 g/cm³, reichen. Seine
maximale Peak- oder Spitzentemperatur (Tm), gemessen durch
Differential-Abtast-Kalorimetrie (DSC), sollte nicht nie
driger als 100°C und vorzugsweise nicht niedriger als
110°C sein. Seine in siedendem n-Hexan unlösliche Frak
tion sollte nicht kleiner als 10 Gew.-%, vorzugsweise
20 bis 95 Gew.-% und noch stärker zu bevorzugen 20 bis 90 Gew.-%, sein.
Wenn der MI des Äthylen-α-Olefin-Copolymeren (A) kleiner
als 0,01 g/10 min ist, wird die entstehende thermoplasti
sche Elastomerzusammensetzung einen unverwünscht niedrigen
MI besitzen und schlechte Fließfähigkeit zeigen, während
dann, wenn der MI größer als 100 g/10 min ist, die ent
stehende Zusammensetzung unerwünschterweise eine Verrin
gerung der Zugfestigkeit aufweisen wird. Wenn die Dichte
kleiner als 0,860 g/cm³ ist, wird die entstehende Zusam
mensetzung eine Verringerung der Zugfestigkeit aufweisen,
klebrige Oberflächen besitzen und ein schlechtes Aussehen
aufweisen, während sie dann, wenn die Dichte größer als
0,910 g/cm³ ist, unerwünschterweise einen Verlust an
Fließfähigkeit und Transparenz aufweisen wird. Wenn die
maximale Spitzentemperatur, gemessen durch DSC, niedriger
als 100°C ist, wird die entstehende Zusammensetzung uner
wünschterweise eine Verringerung der Zugfestigkeit auf
weisen, klebrige Oberflächen besitzen und an einem Ver
lust der Wärmebeständigkeit und der Ölbeständigkeit lei
den. Wenn die in siedendem n-Hexan unlösliche Fraktion
kleiner als 10 Gew.-% ist, wird die entstehende Zusammen
setzung unerwünschterweise eine Verringerung der Zugfestig
keit aufweisen und klebrige Oberflächen besitzen.
Der Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi (B), der einen ande
ren Bestandteil bildet, der in der thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ver
wendet wird, ist ein Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi
oder ein Äthylen-α-Olefin-unkonjugiertes Dien-Copolymer
gummi. Diese Copolymergummis sind amorphe Copolymere.
Spezifische Beispiele für das α-Olefin, das in dem
Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi (B) vorhanden ist, um
fassen Propylen, Buten-1, Penten-1, 4-Methylpenten-1,
Hexen-1 und Octen-1. Von diesen wird Propylen besonders
bevorzugt.
Spezifische Beispiele für das unkonjugierte Dien umfassen
1,4-Hexadien, 1,6-Octadien, Dicyclopentadien, Vinylnorbor
nen und Äthylidennorbornen. Hiervon wird 1,4-Hexadien
und Äthylidennorbornen bevorzugt.
Der Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi (B), der bei der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, sollte vorzugs
weise eine Mooney-Viskosität (ML1+4, 100°C) von 10 bis
120 und stärker, zu bevorzugen 20 bis 110, besitzen. Wenn
die Mooney-Viskosität des Äthylen-α-Olefin-Copolymergum
mis (B) kleiner als 10 ist, wird die entstehende ther
moplastische Elastomerzusammensetzung unerwünschterweise
eine Verringerung der Zugfestigkeit zeigen und klebrige
Oberflächen besitzen. Wenn die Mooney-Viskosität größer
als 120 ist, wird die entstehende thermoplastische Ela
stomerzusammensetzung unerwünschterweise schlechte Fließ
fähigkeit zeigen.
Das Äthylen-α-Olefin-Copolymer (A) und der Äthylen-α-Ole
fin-Copolymergummi (B), die die thermoplastische Elastomer
zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bilden, können
leicht voneinander unterschieden werden. Selbst obgleich
sie aus den gleichen Monomeren zusammengesetzt sind und
die gleiche Dichte besitzen, hat der Bestandteil (A) eine
viel höhere maximale Spitzentemperatur, gemessen durch
DSC, und der Bestandteil (B) besitzt eine maximale Spitzen
temperatur, wenn überhaupt, von höchstens 60 bis 70°C.
Was die in siedendem n-Hexan unlösliche Fraktion anbelangt,
so enthält der Bestandteil (B) keine oder, wenn überhaupt,
sehr wenig unlösliche Substanzen. Darüber hinaus sind die
Verfahren zum Herstellen dieser Bestandteile ganz ver
schieden. Spezieller gesagt, der Bestandteil (A) wird
vorzugsweise, wie es vorstehend beschrieben wurde, unter
Verwendung eines Katalysators, der Magnesium und Titan
enthält, hergestellt, während der Bestandteil (B) üblicher
weise unter Verwendung eines Katalysators auf Vanadium
basis hergestellt wird.
In der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung dieser
Erfindung sollte das Verhältnis des Äthylen-α-Olefin-
Copolymeren (A) zu dem Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi
(B) so sein, daß das Gewichtsverhältnis von (A)/(B) in
dem Bereich von 90/10 bis 10/90, und vorzugsweise in dem
Bereich von 75/25 bis 25/75, liegt.
Wenn die Menge des Äthylen-α-Olefin-Copolymeren (A) größer
als 90 Gew.-% ist, wird der entstehenden thermoplasti
schen Elastomerzusammensetzung Flexibilität fehlen und
sie wird schlechte bleibende Verformung besitzen, während
dann, wenn sie kleiner als 10 Gew.-% ist, die entstehende
Zusammensetzung unerwünschterweise eine Verringerung der
Zugfestigkeit aufweisen wird und schlechte Ölbeständig
keit haben wird.
Beim Bilden der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann auch eine Mischung aus
einem Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi und einem Äthylen-
α-Olefin-unkonjugiertes Dien-Copolymergummi als der wei
che Bestandteil oder das weiche Segment, d. h. als Äthylen-
α-Olefin-Copolymergummi (B), verwendet werden.
Darüber hinaus können, solange die für die thermoplasti
sche Elastomerzusammensetzung der Erfindung gewünschte
Leistungsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird, kristalline
Polyolefine wie Polyäthylen hoher Dichte, unter hohem
Druck verarbeitetes Polyäthylen niedriger Dichte, lineares
Polyäthylen und Polypropylen niedriger Dichte und/oder
andere verschiedenartige Polymere wie natürlicher Gummi,
synthetische Gummi und thermoplastische Elastomere auf
Styrolbasis zu ihr hinzugegeben werden.
Die thermoplastische Elastomerzusammensetzung der Erfin
dung kann durch inniges Mischen des vorstehend beschrie
benen Äthylen-α-Olefin-Copolymeren (A) mit dem beschrie
benen Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi (B) gebildet wer
den.
Das Mischen kann nach irgendeinem an sich bekannten Ver
fahren durchgeführt werden. Typische Beispiele für der
artige Verfahren umfassen mechanische Schmelz-Knetver
fahren unter Verwendung von Einschrauben- oder Doppel
schrauben-Extrudern, Banbury-Mischern, verschiedenen
Typen von Knetern und Walzenmühlen. Altenativ dazu können
die Bestandteile auch gemischt werden, indem sie in einem
Lösungsmittel gelöst werden.
Wenn es gewünscht wird, können verschiedene Füllstoffe
wie Kohlenstoffruß, Kalziumcarbonat, Siliziumdioxid oder
Silica, metallische Fasern und Kohlenstoff-Fasern und/oder
Zusatzstoffe wie Antioxidationsmittel, flammhemmende Mit
tel und färbende Mittel vor oder nach dem Mischen oder
während des Mischens (insbesondere während des Schmelz-
Knetens) hinzugegeben werden. Um der thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung noch
viel bessere thermische Beständigkeit und Ölbeständigkeit
zu verleihen, kann darüber hinaus die Mischung, die durch
inniges Mischen des Äthylen-α-Olefin-Copolymeren (A) mit
dem Äthylen-α-Olefin-Copolymergummi (B) in dem vorge
nannten Verhältnis erhalten wird, mit Hilfe eines Ver
netzungsmittels weiter teilweise vernetzt werden.
Die vernetzte Zusammensetzung kann nach irgendeinem an
sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Typischer
weise kann dies durchgeführt werden, indem ein Vernetzungs
mittel zu der vorgenannten Mischung hinzugegeben und dann
die Mischung schmelzgeknetet wird. Zu diesem Zweck können
Einschrauben- oder Doppelschrauben-Extruder, Banbury-Mi
scher, verschiedene Typen von Knetern und Walzenmühlen
verwendet werden. Das Schmelzkneten wird im allgemeinen
bei einer Temperatur von 300°C oder tiefer durchgeführt
und vorzugsweise wird solch eine Temperatur gewählt,
üblicherweise im Bereich von 100 bis 300°C, daß die Halb
zeit-Periode des Vernetzungsmittels gleich oder kürzer
als 1 Minute liegt. Alternativ dazu kann, nachdem ein
Vernetzungsmittel beispielsweise durch Imprägnieren bei
gemischt worden ist, die Mischung durch Anwendung von
Wärme oder Strahlung teilweise vernetzt werden.
Üblicherweise wird ein organisches Peroxid als Vernetzungs
mittel verwendet. Spezifische Beispiele hierfür umfassen
2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexan, Di-tert-butyl
peroxid, Di(tert-butylperoxy)diisopropylbenzol, Di(tert-
butylperoxy)diisobutylbenzol, Dicumylperoxid, Tert-butyl
cumylperoxid, Tert-butylperoxybenzoat, 1,1,-Bis(tert-butyl
peroxy)-3,3,5-trimethylperoxid, Benzoylperoxid und p-Chlor
benzoylperoxid. Zusätzlich kann gleichzeitig eine Ver
netzungshilfe verwendet werden. Spezifische Beispiele
hierfür umfassen flüssiges Polybutadien, Divinylbenzol,
Äthylendimethacrylat und Diarylphthalat.
Das Vernetzungsmittel wird in einer Menge von 0,005 bis
3 Gew.-% und vorzugsweise 0,05 bis 1,0 Gew.-% verwendet.
Die Menge des verwendeten Vernetzungsmittels ist jedoch
nicht notwendigerweise auf den vorstehend angegebenen
Bereich beschränkt, weil sie von der Leistungsfähigkeit
abhängt, die für die vernetzte Zusammensetzung erwünscht
ist. Darüber hinaus kann eine Anzahl von Vernetzungsmit
teln und/oder Vernetzungshilfen in Kombination entspre
chend dem beabsichtigten Zweck verwendet werden.
Bezüglich der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung,
die auf die vorstehend beschriebene Weise teilweise ver
netzt worden ist, sollte die in siedendem Xylol unlösliche
Fraktion (oder Gelfraktion), bestimmt durch Extraktion
mit siedendem Xylol über 5 Stunden, vorzugsweise von 0,5
bis 60 Gew.-% und stärker zu bevorzugen von 2 bis 50 Gew.-%
reichen. Wenn die Gelfraktion kleiner als 0,5 Gew.-%
ist, wird die Zusammensetzung eine Verringerung der Öl
beständigkeit zeigen und nicht die Wirkung oder Effekte
der Vernetzung aufweisen, während dann, wenn die Gelfrak
tion größer als 60 Gew.-% ist, die Zusammensetzung uner
wünschterweise eine Verringerung der Zugfestigkeit und
Bruchdehnung aufweisen wird.
Auch können zu der teilweise vernetzten thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ver
schiedene Füllstoffe wie Kohlenstoffruß, Kalziumcarbonat,
Siliziumdioxid oder Silica, metallische Fasern und Kohlen
stofff-Fasern und/oder Zusatzstoffe wie Antioxidationsmit
tel, flammhemmende Mittel und Färbemittel hinzugegeben
werden, wenn es gewünscht wird, und zwar vor oder nach
der Vernetzung oder während der Vernetzung (insbesondere
während des Schmelzknetens).
Die thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen der vor
liegenden Erfindung besitzen die folgenden Eigenschaften:
- (1) Sie sind hoch flexibel.
- (2) Wegen ihrer guten Fließfähigkeit können sie leicht ausgeformt werden, um ausgeformte Gegenstände mit einem ansprechenden Äußeren zu liefern.
- (3) Sie besitzen hervorragende Wärmebeständigkeit und Ölbeständigkeit. Diese Tendenz wird insbesondere aus gebildet, wenn sie teilweise vernetzt sind.
- (4) Sie besitzen hohe Zugfestigkeit und Bruchdehnung.
- (5) Sie besitzen niedrige permanente Verformung und sind schwer zu deformieren.
- (6) Sie haben gute Transparenz.
- (7) Sie haben niedrige Dichte und sind sehr leicht im Ge wicht.
Wegen der vorgenannten hervorragenden Eigenschaften be
sitzen die thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung ein weites Anwendungsgebiet.
Typische Anwendungsmöglichkeiten für die thermoplastischen
Elastomerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung um
fassen beispielsweise
- (a) Auskleidungsblattmaterial, Schmutzschutz, Formteile und Abdeckungen insbesondere für Automobile,
- (b) Draht- oder Kabelummantelungs- oder Abdeckungsmate rialien,
- (c) Teile für verschiedenartige elektrische Haushaltsge räte,
- (d) Schläuche,
- (e) verschiedene Typen von Dichtungen,
- (f) Fensterrahmenabdichtungen,
- (g) Schallisoliermaterialien,
- (h) Modifikationsmittel für verschiedene Polymere.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch nun folgen
de Beispiele erläutert. Diese Beispiele sollen jedoch
nicht den Umfang der Erfindung einschränken.
In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wur
de die Bewertung von Eigenschaften nach den nachfolgend
beschriebenen Verfahren durchgeführt.
Eine näherungsweise 5 mg Probe wurde aus einer heißgepreß
ten Folie mit 100 µm Dicke herausgeschnitten, genau gewo
gen und in eine DSC Vorrichtung eingesetzt. Diese Probe
wurde auf 170°C erhitzt, bei der Temperatur 15 Minuten
gehalten und auf 0°C mit einer Rate von 2,5°C/min abge
kühlt. Ausgehend von diesem Zustand wurde die Probe durch
Erhitzen auf 170°C mit einer Rate von 10°C/min getestet.
Dann wurde ihre Tm als die Temperatur definiert, die dem
obersten Teil der höchsten Spitze von all den Spitzen,
die im Verlauf der Erhitzung von 0°C auf 170°C auftraten,
entsprach.
Ein Blatt mit 200 µm Dicke wurde unter Verwendung einer
Heißpresse gebildet, und es wurden 3 Proben, die jeweils
20 mm mal 30 mm in ihren Abmessungen waren, herausge
schnitten. Unter Verwendung eines doppel-rohrförmigen
Soxhlet-Extraktors wurde jede Probe mit siedendem n-Hexan
über 5 Stunden extrahiert. Der in n-Hexan unlösliche Rest
wurde entfernt, bei 50°C über 7 Stunden vakuumgetrocknet
und gewogen. Dann wurde die in siedendem n-Hexan unlös
liche Fraktion (C₆-unlösliche Fraktion) der Probe nach
der folgenden Gleichung berechnet.
In siedendem n-Hexan unlösliche Fraktion (Gew.-%)
Eine Harzzusammensetzung wurde in eine Form, die 150 mm×
150 mm×2 mm (dick) in den Abmessungen war, eingebracht,
auf 210°C über 5 Minuten vorerhitzt, bei der Temperatur
und einem Druck von 150 kg/cm² (150 bar) über 5 Minuten
gepreßt und dann bei 30°C und 150/cm² (150 bar) über 10
Minuten abgekühlt. Das entstandene Blatt wurde bei 50°C
20 Stunden ausgeglüht, 24 Stunden lang bei Raumtemperatur
stehen gelassen und dann bei der Bewertung von Eigenschaf
ten verwendet.
Größere Werte von FP zeigen bessere Fließfähigkeit zur
Zeit des Pressens an.
Ein stabförmiger No. 3 Hantelprüfkörper wurde nach JIS K6301
hergestellt und mit einer Zugrate von 50 mm/min getestet.
Ein stabförmiger No. 3 Hantelprüfkörper wurde nach JIS K6301
hergestellt. Der Prüfkörper wurde um 100% gestreckt, in
dem gestreckten Zustand 10 Minuten gehalten, plötzlich
zusammengezogen und dann 10 Minuten stehen gelassen. Seine
bleibende Verformung wurde durch die Restdehnung angegeben.
Es wurde eine 3 mm dicke Probe hergestellt und nach dem
Verfahren für die Bildung eines Testblattes getestet. Die
Probe wurde in ein Heizbad gebracht, und ein nadelartiger
Eindringkörper wurde senkrecht darauf angeordnet. Während
auf den Eindringkörper eine Belastung von 1 kg angewendet
wurde, wurde das Wärmeübertragungsmedium mit einer Rate
von 50°C/min erhitzt. Der Vicat-Erweichungspunkt der Pro
be wurde durch die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums
angegeben, bei der der Eindringkörper 1 mm in die Probe
eindrang.
Es wurde eine Probe nach JIS K6301 hergestellt und mit
einem Härtetester vom A-Typ getestet.
Es wurde eine Probe nach JIS K6301 hergestellt, einem
JIS No. 3 Öl bei 70°C über 22 Stunden ausgesetzt und ihre
Volumenänderung gemessen.
Es wurde ein 200 µm dickes Blatt unter Verwendung einer
Heißpresse (200°C, 5 Minuten) ausgeformt. Es wurden drei
Proben mit den Abmessungen 40 mm×30 mm herausgeschnitten,
und jede von ihnen wurde in einen Beutel gelegt, der aus
120-Mesh Maschendrahtnetz hergestellt war. Unter Verwen
dung eines doppel-rohrförmigen Soxhlet-Extrators wurde
jede Probe mit siedendem Xylol über 5 Stunden extrahiert.
Der in Xylol unlösliche Rest wurde entfernt, bei 80°C
über 7 Stunden vakuumgetrocknet und gewogen. Die Gel
fraktion der Probe wurde durch ihre in siedendem Xylol
unlösliche Fraktion angegeben.
Unter Verwendung eines Katalysators, der aus (1) einem
festen Katalysatorbestandteil, der aus im wesentlichen
wasserfreiem Magnesiumchlorid, 1,2-Dichloräthan und Titan
tetrachlorid gebildet war, und (2) Triäthylaluminium be
stand, wurde Äthylen mit Buten-1 copolymerisiert, um ein
Äthylen-Buten-1 Copolymer zu erhalten.
Dieses Äthylen-Buten-1 Copolymer besaß einen Äthylengehalt
von 88,3 Mol-%, einen Schmelzindex von 0,9 g/10 min, eine
Dichte von 0,896 g/cm³, eine maximale Spitzentemperatur
von 119,8°c, gemessen durch DSC, und eine in siedendem
n-Hexan unlösliche Fraktion von 82 Gew.-%.
Getrennt davon wurde unter Verwendung eines Vanadyltri
chlorid-äthylaluminiumsesquichlorid-Katalysators Äthylen
mit Propylen und Äthylidennorbornen (ENB) copolymerisiert,
um einen Copolymergummi zu erhalten. Dieser Copolymer
gummi besaß eine Mooney-Viskosität (ML1+4, 100°C) von 90,
einen Propylengehalt von 27 Gew.-%, eine Dichte von
0,863 g/cm³ und einen ENB-Gehalt von 16, ausgedrückt in
Angaben des Jodwertes.
20 g des vorstehend beschriebenen Äthylen-Buten-1-Copoly
meren, 20 g des vorstehend beschriebenen Äthylen-Propylen-
ENB-Copolymergummis, 0,1 Gewichtsteil Di(tert-butylperoxy)-
dipropylbenzol als ein Vernetzungsmittel, 0,1 Gewichts
teil Irganox 1010 (ein kommerziell erhältliches Antioxi
dationsmittel von Ciba-Geigy Co.) und 0,1 Gewichtsteil
Kalziumstearat als Schmiermittel wurden trocken vermischt.
Die Mengen der letzten drei Bestandteile sind ausgedrückt
in Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des gesamten
Polymer. Das entstandene Gemisch wurde in einen Banbury-
Mischer (hergestellt von Brabender Co. mit einer Kapazi
tät von 60 ml) eingebracht, auf 200°C vorerhitzt und mit
einer Rotorgeschwindigkeit von 40 Umdrehungen pro Minute
10 Minuten lang geknetet, um eine thermoplastische Ela
stomerzusammensetzung zu erhalten. Die Ergebnisse der
Bewertung verschiedener Eigenschaften dieser Zusammen
setzung sind in Tabelle 1 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme erhalten, daß die Mengen des Äthylen-n-buten-1-
Copolymeren und des Äthylen-Propylen-ENB-Copolymergummis
entsprechend auf 10 g bzw. 30 g geändert wurden. Die Er
gebnisse der Bewertung sind in Tabelle 1 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß die Mengen des Äthylen-n-buten-1-
Copolymeren und des Äthylen-Propylen-ENB-Copolymergummis
entsprechend auf 30 g bzw. 10 g geändert wurden. Die Er
gebnisse der Bewertung sind in Tabelle 1 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme erhalten, daß die Menge des Vernetzungsmittels auf
0,3 Gewichtsteile geändert wurde. Die Ergebnisse der Be
wertung sind in Tabelle 1 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist, mit der
Ausnahme hergestellt, daß die Menge des Vernetzungsmittels
auf 0,3 Gewichtsteile geändert wurde. Die Ergebnisse der
Bewertung sind in Tabelle 1 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 3 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß die Menge des Vernetzungsmittels
auf 0,05 Gewichtsteile geändert wurde. Die Ergebnisse der
Bewertung sind in Tabelle 1 angegeben.
Es wurde ein Äthylen-Propylen-Copolymergummi unter Verwen
dung eines Vanadyltrichlorid-äthylaluminiumsesquichlorid-
Katalysators hergestellt. Dieser Copolymergummi besaß eine
Mooney-Viskosität (ML1+4, 100°C) von 73, einen Propylen
gehalt von 26 Gew.-% und eine Dichte von 0,862 g/cm³.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß das vorstehend beschriebene Äthy
len-Propylen-Copolymer anstelle des Äthylen-Propylen-ENB-
Copolymeren, das in Beispiel 1 hergestellt worden war,
verwendet wurde. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Ta
belle 1 angegeben.
Unter Verwendung eines Katalysators, der aus (1) einem
festen Katalysatorbestandteil, der aus im wesentlichen
wasserfreiem Magnesiumchlorid, Anthracen und Titantetra
chlorid gebildet war, und (2) Triäthylaluminium bestand,
wurde Äthylen mit Propylen copolymerisiert, um ein Äthy
len-Propylen-Copolymer zu erhalten. Dieses Äthylen-Buten-1-
Copolymer besaß einen Äthylengehalt von 85,5 Mol-%, einen
Schmelzindex von 1,0 g/10 min, eine Dichte von 0,890 g/cm³,
eine maximale Spitzentemperatur von 121,6°C, gemessen
durch DSC, und eine in siedendem n-Hexan unlösliche Frak
tion von 58 Gew.-%.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß das vorstehend beschriebene Äthylen-
Propylen-Copolymer anstelle des Äthylen-Buten-1-Copolyme
ren, das in Beispiel 1 hergestellt worden war, verwendet
wurde. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 1 an
gegeben.
Es wurden Elastomerzusammensetzungen auf die gleiche Weise,
wie es in den Beispielen 1, 2, 3, 7 und 8 beschrieben ist,
mit der Ausnahme hergestellt, daß kein Vernetzungsmittel
in den entsprechenden Beispielen verwendet wurde. Die Er
gebnisse der Bewertung sind in Tabelle 2 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß ein Propylen-Homopolymer (mit
einem MFI von 0,7 g/10 min) anstelle des Äthylen-Buten-1-
Copolymeren, das in Beispiel 1 hergestellt worden war,
verwendet wurde. Die Ergebnisse der Bewertung sind in
Tabelle 3 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß ein Äthylen-Buten-1-Copolymer mit
einem Schmelzindex von 1,0 g/10 min, einer Dichte von
0,920 g/cm³, einer maximalen Spitzentemperatur von 124°C,
gemessen durch DSC, und einer in siedendem n-Hexan unlös
lichen Fraktion von 97 Gew.-% (Linirex, Handelsname, kom
merziell erhältlich von Nippon Petrochemicals Co.) anstel
le des Äthylen-Buten-1-Copolymeren, das in Beispiel 1 her
gestellt worden war, verwendet wurde. Die Ergebnisse der
Bewertung sind in Tabelle 3 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es im Vergleichsbeispiel 2 beschrieben ist,
mit der Ausnahme hergestellt, daß kein Vernetzungsmittel
verwendet wurde. Die Ergebnisse der Bewertung sind in
Tabelle 3 angegeben.
Es wurde eine Elastomerzusammensetzung auf die gleiche
Weise, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Aus
nahme hergestellt, daß ein Propylen-Äthylen-Copolymer mit
einem Schmelzindex von 0,7 g/10 min (und einem Äthylen
gehalt von 5,9 Mol-%) anstelle des Äthylen-Buten-1-Copoly
meren, das in Beispiel 1 hergestellt worden war, verwen
det wurde. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 3
angegeben.
Es wurden verschiedene Eigenschaften des in Beispiel 1
hergestellten Äthylen-Buten-1-Copolymeren bewertet, indem
es allein getestet wurde. Die Ergebnisse der Bewertung
sind in Tabelle 3 angegeben.
Es wurden verschiedene Eigenschaften des Äthylen-Propylen-
ENB-Copolymergummis, der in Beispiel 1 hergestellt worden
war, bewertet, indem dieser allein untersucht wurde. Die
Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 3 angegeben.
Wie sich aus den vorstehend beschriebenen Ergebnissen
zeigte, besaßen die thermoplastischen Elastomerzusammen
setzungen gemäß der vorliegenden Erfindung hohe Flexibili
tät oder Biegsamkeit, hervorragende Zug-Dehnungswerte und
geringe bleibende Verformung und hatten eine gut ausge
wogene Kombination anderer Eigenschaften. Darüber hinaus
hatten die Zusammensetzungen, die durch teilweise Ver
netzung der zwei Bestandteile mit Hilfe eines Vernetzungs
mittels erhalten worden waren, besonders hervorragende
thermische Beständigkeit und Ölbeständigkeit.
Claims (2)
1. Thermoplastische Elastomerzusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie
- (A) 10 bis 90 Gew.-% eines Äthylen-α-Olefin-
Copolymeren, das durch Copolymerisieren von
Äthylen mit einem α-Olefin mit 3 bis 12
Kohlenstoffatomen in Anwesenheit eines Kata
lysators, der aus (1) einem festen Bestand
teil, der wenigstens Magnesium und Titan ent
hält, und (2) einer Organoaluminumverbindung
besteht, gebildet wird, wobei das Äthylen-α-
Olefin-Copolymer durch
- (I) einen Schmelzindex von 0,01 bis 100 g/10 min,
- (II) eine Dichte von 0,860 bis 0,910 g/cm³,
- (III) eine maximale Spitzentemperatur von nicht niedriger als 100°C, gemessen durch differentielle Abtast-Kalorime trie (DSC) und
- (IV) eine in siedendem n-Hexan unlösliche Frak tion von nicht weniger als 10 Gew.-% gekennzeichnet ist und
- (B) 90 bis 10 Gew.-% eines Äthylen-α-Olefin- Copolymergummis umfaßt, welches eine Mooney Viskosität (ML1+4, 100°C) von 10 bis 120 auf weist und eine maximale Spitzentemperatur von höchstens 60 bis 70°C besitzt.
2. Thermoplastische Elastomerzusammensetzung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch durch die Zugabe eines Ver
netzungsmittels, das 0,005 bis 3 Gew.-% eines
organischen Peroxids enthält, teilweise ver
netzt worden ist.
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