DE60117588T2

DE60117588T2 - Mit peroxid und radikalisch zerfallenden initiatoren rheologieveränderte thermoplastische elastomerzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60117588T2
Application number: DE60117588T
Authority: DE
Inventors: L. Kim Lake Jackson WALTON
Original assignee: DuPont Dow Elastomers LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: EP1319041B1; KR100846033B1; EP1319041A1; CN1328314C; US20020115796A1; CA2420264A1; KR20030036794A; BR0114131A; WO2002024803A1; BR0114131B1; DE60117588D1; US20030158341A1; JP2004513984A; US6548600B2; JP5252763B2; MXPA03002498A; CN1462293A; US6774186B2; CA2420264C; AU9688901A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein thermoplastische Elastomer (TPE)-Zusammensetzungen mit modifizierter Rheologie, die ein elastomeres Ethylen/Alpha (α)-Olefin (EAO)-Polymer oder EAO-Polymergemisch und ein hochschmelzendes Propylenpolymer umfassen, wobei beide Bestandteile durch Peroxid modifiziert sind, sowie die Herstellung der Zusammensetzungen, die Verwendung solcher Zusammensetzungen in Verfahren, wie zum Beispiel Kalandrieren und Warmformen, um Herstellungsartikel sowie die sich daraus ergebenden Herstellungsartikel herzustellen. Diese Erfindung betrifft solche Zusammensetzungen, wobei die Modifizierung der Rheologie durch eine Kombination umfassend ein organisches Peroxid und ein radikalisches Coagens verursacht wird, Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen, wie z.B. durch Modifizieren eines physikalischen Gemisches der Bestandteile und die Verwendung solcher Zusammensetzungen in Kalandrierprozessschritten und Anwendungen des Warmformens.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Heck et al. beschreiben in WO 98/32795 TPE-Zusammensetzungen mit modifizierter Rheologie. Die Modifizierung der Rheologie kann durch verschiedene Mittel einschließlich Peroxide und Strahlung verursacht werden. Die Zusammensetzungen von Heck et al. gelten als Zusammensetzungen, die eine Kombination von vier Eigenschaften aufweisen: Strukturviskositätsindex (STI), Schmelzfestigkeit (MS), Erstarrungstemperatur (ST) und obere Gebrauchstemperatur (UST). Währen diese Zusammensetzungen für Anwendungen, wie zum Beispiel Fahrzeugteile und Stiefelschäfte geeignet sind, werden verbesserte Zusammensetzungen für Kalandrierprozessschritte und Anwendungen des Warmformens benötigt.
Zusammensetzungen mit einer hohen Schmelzbeständigkeit sind für Kalandrierprozessschritte erwünscht. Schmelzbeständigkeit, wie hierin verwendet, stellt das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit dar. In vielen Fällen werden die Kalanderwalzen mit einer Zusammensetzung in Form eines geschmolzenen Stabs befüllt. Diese geschmolzene Zusammensetzung muss in der Lage sein, sich über die Kalanderwalzen auszubreiten. Die Zusammensetzungen von Heck et al. breiten sich nur teilweise über die Kalanderwalzen aus.
Zusammensetzungen mit einer hohen Schmelzbeständigkeit sind auch für Anwendungen des Warmformens bevorzugt. Darüber hinaus sind für diese Anwendungen Zugfestigkeitseigenschaften der Zusammensetzungen bei erhöhten Temperaturen wichtig. Zum Beispiel betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verkleidungsmaterial für Armaturenbretter das Ziehen geprägter Folien mittels Kalandrier- oder Extrudierverfahren. Die Folie wird anschließend an dem Umriss des Armaturenbretts unter Vakuum warmgeformt. Ein Verfahren zum Bestimmen der Warmformbarkeit der Verbindung stellt die Bewertung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens dar. Häufig werden elastische thermoplastische Polypropylen (TPO)-Folien bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur der Polypropylenphase warmgeformt. Obwohl das Warmformverfahren eine biaxiale Ausdehnung darstellt, können Zugfestigkeitstests bei Temperaturen des Warmformens verwendet werden, um das Verhalten beim Warmformen und das Struktur-Retentionsverhalten zu vergleichen. Die Erhebungen und Vertiefungen der geprägten Strukturen sind Bereiche von größerer oder kleinerer Dicke und ein Blick auf die Struktur zeigt, dass die Vertiefungen enger und weniger glänzend sind als die Bereiche der Erhebungen. Beim Warmformen einer Außenoberfläche werden die dünneren Bereiche größerer Spannung ausgesetzt und die angewendete größere Spannung in diesen Bereichen verstärkt die Ausdehnung in den dünneren Bereichen der Vertiefungen. Diese Bereiche dehnen sich bevorzugt aus und das attraktive Aussehen "enge Vertiefung, breite Erhebung" geht verloren, genannt "Struktur-Auswaschung" – es sei denn, dass das Material so ausgebildet sein kann, dass es sich gleichmäßiger ausdehnt. Verfestigung durch Dehnung ist die Eigenschaft, mit welcher sich Materialbereiche, welche bereits gedehnt worden sind, verfestigen, wodurch anschließende Ausdehnung auf Bereiche übertragen wird, welche bisher ungedehnt sind. Verfestigung durch Dehnung ermöglicht daher, dass eine warmgeformte Außenoberfläche eine gleichmäßiger verteilte Ausdehnung und ein vermindertes Auswaschen von Strukturen aufweist.
Ein klassischer Weg zur Untersuchung des Verfestigungsverhaltens eines Materials durch Dehnung stellt die Considère-Konstruktion dar, in welcher die tatsächliche Spannung, welche als die Kraft bezogen auf den Querschnittsbereich im Moment des Messens definiert ist, gegen das Streckverhältnis aufgetragen wird. Übliche Spannungs-Dehnungs-Diagramme berechnen die Dehnung unter Verwendung des ursprünglichen Querschnittsbereiches, aber der Querschnittsbereich nimmt bei Dehnung der Probe ab. Die Considère-Konstruktion wird häufig zur Bewertung von Erscheinungen beim Kaltstrecken verwendet.
Die Considère-Konstruktion kann durch die folgende Gleichung bestimmt werden: σT = σ(1 + ε)wobei:

σ_T: = tatsächliche Spannung
σ: = technische Spannung
ε: = Streckverhältnis = (L – Li)/Li

L: = Probenlänge unter Verformung
Li: = ursprüngliche Probenlänge

Die warmformbare Verbindung sollte auch bei erhöhten Temperaturen annehmbare Dehnungseigenschaften aufweisen. Wenn die Ausdehnung zu gering ist, reißt die Folie beim Warmformen. Daher stellen zwei besonders wesentliche Zugfestigkeitseigenschaften die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C und die Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C dar. Unter extremen Streckbedingungen einiger Anwendungen beim Warmformen bilden die Zusammensetzungen von Heck et al. Löcher, was zu Teildefekten führt.
Zusammensetzungen mit größerer Schmelzdehnbarkeit können durch Vermindern der Peroxidmengen, die für die Modifizierung der Rheologie verwendet werden, hergestellt werden. Geringere Peroxidmengen führen jedoch zu einer geringeren Schmelzfestigkeit und zu einer geringeren Reißfestigkeit. Daher besteht ein Bedarf zur Herstellung von TPE-Zusammensetzungen mit modifizierter Rheologie, die eine verbesserte Schmelzbeständigkeit aufweisen. Darüber hinaus besteht ein Bedarf zur Erhöhung der Zugfestigkeitseigenschaften solcher Zusammensetzungen bei hoher Temperatur für Anwendungen des Warmformens.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit modifizierter Rheologie, die einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, welche unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B unter Verwendung von Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei die Zusammensetzung umfasst: mindestens ein elastomeres Ethylen/alpha-Olefinpolymer oder Ethylen/alpha-Olefinpolymergemisch; und mindestens ein hochschmelzendes Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren, wobei die Modifizierung der Rheologie durch eine Kombination umfassend 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent eines Peroxids und 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent eines radikalischen Coagens verursacht wird, wobei das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt, und die Zusammensetzung aufweist: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 MPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considère-Gleichung berechnet wird.
Verfahren zur Herstellung einer TPE-Zusammensetzung mit modifizierter Rheologie, welche einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, der unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B mittels Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei das Verfahren umfasst:

a) Hinzufügen von mindestens einem Peroxid und mindestens einem radikalischen Coagens zu einem geschmolzenen Polymergemisch, das ein elastomeres Ethylen/alpha-Olefinpolymer und ein hochschmelzendes Polymer umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren, wobei das Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent hinzugefügt wird, und das Coagens in einer Menge von 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent hinzugefügt wird und das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Beriech von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt; und
b) Halten der Polymermischung im geschmolzenen Zustand, während sie Scherbedingungen unterzogen wird, die ausreichend sind, um das Peroxid und das Coagens gleichmäßig in der geschmolzenen Polymermischung zu verteilen und um die Modifizierung der Rheologie der Polymere zu bewirken, wobei eine ausreichende Modifizierung der Rheologie gemessen wird durch: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 MPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden, und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.

Verfahren zur Herstellung einer TPE-Zusammensetzung mit modifizierter Rheologie, die einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, welcher unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B unter Verwendung von Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei das Verfahren umfasst:

a) Hinzufügen von mindestens einem Peroxid und mindestens einem radikalischen Coagens zu mindestens einem Bestandteil eines Polymergemisches, das ein elastomeres Ethylen/alpha-Olefinpolymer und ein hochschmelzendes Polymer, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren, umfasst, wobei das Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent hinzugefügt wird und das Coagens in einer Menge von 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent hinzugefügt wird, und das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt, und
b) Umwandeln des Polymergemisches in ein geschmolzenes Polymergemisch, während das Gemisch Scherbedingungen unterzogen wird, die ausreichend sind, um das Peroxid und das Coagens gleichmäßig in dem geschmolzenen Polymergemisch zu verteilen und die Modifizierung der Rheologie der Polymere zu bewirken, wobei eine ausreichende Modifizierung der Rheologie gemessen wird durch: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 MPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden, und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.

Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen elastomeren Herstellungsartikels mit modifizierter Rheologie, der einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, wobei der Gehalt an Gels unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B unter Verwendung von Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei das Verfahren umfasst:

a) Hinzufügen von mindestens einem Peroxid und mindestens einem radikalischen Coagens zu einem geschmolzenen elastomeren Ethylen/alpha-Olefinpolymer oder elastomeren Ethylen/alpha-Olefinpolymergemisch, um ein Ethylen/alpha-Olefinpolymer oder Ethylen/alpha-Olefinpolymergemisch mit modifizierter Rheologie bereitzustellen, wobei das Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung hinzugefügt wird und das Coagens in einer Menge von 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung hinzugefügt wird, und das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt;
b) Hinzufügen eines hochschmelzenden Polymers, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren zu einem Polymer oder zu einem Polymergemisch mit modifizierter Rheologie, um ein Verbundpolymergemisch zu bilden; und
c) Verarbeiten des Verbundpolymergemisches zu einem Herstellungsartikel, wobei der Herstellungsartikel aufweist: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 MPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und der Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.

Ein dritter Aspekt dieser Erfindung stellt einen Herstellungsartikel dar, der mindestens einen Bestandteil aufweist, der aus der TPE-Zusammensetzung des ersten Aspektes der Erfindung hergestellt ist. Die TPE-Zusammensetzungen umfassen geeigneterweise mindestens ein Zusatzmittel, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Weichmacherölen, Füllstoffen und Treibmitteln. Die Zusammensetzungen ermöglichen unter Verwendung von Vorrichtungen zum Kalandrieren und/oder Warmformen auf einfache Art und Weise die Herstellung von Herstellungsartikeln. In einem damit zusammenhängenden Aspekt können die TPE-Zusammensetzungen des ersten Aspektes vor der Herstellung eines Herstellungsartikels mit einem weiteren Polymer, bevorzugt einem zur Herstellung der TPE-Zusammensetzung verwendeten Polymer gemischt werden. Solche Mischungen können durch eine Vielfalt an herkömmlichen Methoden erfolgen, wovon eine Methode das Trockenmischen von Pellets der TPE-Zusammensetzung mit Pellets eines anderen Polymers darstellt.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Zusammensetzungen mit modifizierter Rheologie dieser Erfindung umfassen ein elastomeres EAO-Polymer oder EAO-Polymergemisch und ein hochschmelzendes Polymer. Die Zusammensetzungen enthalten wünschenswerterweise das EAO-Polymer oder das EAO-Polymergemisch in einer Menge von etwa 50 bis etwa 90 Gew.-% sowie das (die) hochschmelzende(n) Polymer(e) in einer Menge von etwa 50 bis etwa 10 Gew.-%, wobei beide prozentualen Gehalte auf das Gewicht der Zusammensetzung bezogen sind. Die Mengen betragen bevorzugt etwa 65 bis etwa 85 Gew.-% EAO und etwa 35 bis etwa 15 Gew.-% hochschmelzendes Polymer. Die Mengen sind so gewählt, dass das der prozentuale Gehalt des Gesamtgewichts des Polymers 100 beträgt.
EAO-Polymere (auch als "Ethylenpolymere" bezeichnet), die für diese Erfindung geeignet sind, umfassen Interpolymere und Dien-modifizierte Interpolymere. Veranschaulichende Polymere umfassen Ethylen/Propylen (EP)-Copolymere, Ethylen/Butylen (EB)-Copolymere, Ethylen/Octen (EO)-Copolymere und Ethylen/Propylen/Dien-modifizierte (EPDM) Interpolymere. Speziellere Beispiele umfassen lineares Polyethylen mit extrem niedriger Dichte (ULDPE) (z.B. Attane^TM, von The Dow Chemical Company hergestellt), gleichmäßig verzweigte, lineare EAO-Copolymere (z.B. Tafmer^TM von Mitsui PetroChemicals Company Limited und Exact^TM von Exxon Chemical Company), und gleichmäßig verzweigte, im Wesentlichen lineare EAO-Polymere (z.B. die Affinity^TM-Polymere, erhältlich von The Dow Chemical Company und Engage^®-Polymere, erhältlich von DuPont Dow Elastomers L.L.C.). Die bevorzugteren EAO-Polymere sind gleichmäßig verzweigte, lineare und im Wesentlichen lineare Ethylen-Copolymere mit einer Dichte (gemessen gemäß ASTM D-792) von etwa 0,85 bis etwa 0,92 g/cm³, insbesondere von etwa 0,85 bis etwa 0,90 g/cm³ und einem Schmelzindex oder I₂ (gemessen gemäß ASTM D-1238 (190 °C/2,16 kg Gewicht)) von etwa 0,01 bis etwa 30, bevorzugt 0,05 bis 10 g/10 min.
Die im Wesentlichen linearen Ethylen-Copoylmere oder -Interpolymere (auch als "SLEPs" bekannt) sind besonders bevorzugt. Darüber hinaus sind die verschiedenen funktionalisierten Ethylencopolymere, wie zum Beispiel EVA (die etwa 0,5 bis etwa 50 Gew.-%-Einheiten enthalten, die sich von Vinylacetat ableiten) ebenso geeignet. Bei Verwendung eines EVA-Polymers sind diejenigen bevorzugt, die einen I₂ von etwa 0,01 bis etwa 500, bevorzugt 0,05 bis 50 g/10 min aufweisen.
"Im Wesentlichen linear" bedeutet, dass ein Polymer eine Hauptkette aufweist, die mit 0,01 bis 3 langkettigen Verzweigungen pro 1000 Kohlenstoffe in der Hauptkette substituiert ist.
"Langkettige Verzweigung" oder "LCB" bedeutet eine Kettenlänge, die diejenige des alpha-Olefin-Bestandteils des EAO-Polymers oder der EAO- Polymergemische übersteigt. Obwohl Kohlenstoff-13-Kernresonanz- (C-13 NMR) Spektroskopie keine tatsächliche Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Kette unterscheiden oder bestimmen kann, wenn die Länge größer als sechs Kohlenstoffatome beträgt, kann das Vorliegen von LCB aus der Molekulargewichtsverteilung des (der) EAO-Polymers (Polymere) bestimmt oder zumindest geschätzt werden. Sie kann auch aus dem Schmelzflussverhältnis (MFR) oder Verhältnis (I₁₀/I₂) des Schmelzindex (I₁₀) über ASTM D-1238 (190 °C, 10 kg Gewicht) zu I₂ bestimmt werden.
"Interpolymer" bezieht sich auf ein Polymer, in welchem mindestens zwei Monomere polymerisiert sind. Es umfasst zum Beispiel Copolymere, Terpolymere und Tetrapolymere. Es umfasst insbesondere ein Polymer, welches durch Polymerisieren von Ethylen mit mindestens einem Comonomer, üblicherweise einem α-Olefin von 3 bis 30 Kohlenstoffatomen (C₃-C₂₀) hergestellt ist. Veranschaulichende α-Olefine umfassen Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Hepten, 1-Octen und Styrol. Das α-Olefin ist wünschenswerterweise ein C₃-C₁₀-α-Olefin. Bevorzugte Copolymere umfassen EP, EB, Ethylen/Hexen-1 (EH) und EO-Polymere. Veranschaulichende Terpolymere umfassen ein Ethylen/Propylen/Octen-Terpolymer sowie Terpolymere von Ethylen, ein C₃-C₂₀-α-Olefin und ein Dien, wie zum Beispiel Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien, Piperylen oder 5-Ethyliden-2-norbornen.
"Elastomer", wie hierin verwendet, bedeutet ein EAO-Polymer oder EAO-Polymergemisch, das eine Dichte aufweist, die vorteilhafterweise weniger als etwa 0,920 g/cm³, wünschenswerterweise weniger als etwa 0,900 g/cm³, bevorzugt weniger als etwa 0,895 g/cm³, stärker bevorzugt weniger als etwa 0,880 g/cm³, noch stärker bevorzugt weniger als etwa 0,875 g/cm³, immer noch stärker bevorzugt weniger als etwa 0,870 g/cm³ sowie eine prozentuale Kristallinität von weniger als etwa 33 %, bevorzugt weniger als etwa 29 % und stärker bevorzugt weniger als etwa 23 % aufweist. Die Dichte ist bevorzugt größer als etwa 0,850 g/cm³. Die prozentuale Kristallinität wird durch Differenzialrasterkalorimetrie (DSC) bestimmt.
SLEPs werden durch enge Molekulargewichtsverteilung (MWD) und enge Verteilung kurzkettiger Verzweigung (SCBD) charakterisiert und können wie in den Patenten der Vereinigten Staaten (USP) 5,272,236 und 5,278,272 beschrieben, hergestellt werden, wobei wichtige Teilbereiche von beiden Patenten hierin unter Bezugnahme einbezogen sind. Die SLEPs weisen aufgrund ihrer engen MWD und engen SCBD, die an langkettige Verzweigungen (LCB) gekoppelt sind, hervorragende physikalische Eigenschaften auf.
USP 5,272,236 (Spalte 5, Zeile 67 bis Spalte 6, Zeile 28) beschreibt die Herstellung von SLEP über ein kontinuierliches kontrolliertes Polymerisationsverfahren unter Verwendung mindestens eines Reaktors, ist jedoch auch für mehrfache Reaktoren geeignet, bei einer Polymerisationtemperatur und bei einem Polymerisationsdruck, der ausreichend ist, um ein SLEP mit gewünschten Eigenschaften herzustellen. Polymerisation findet vorzugsweise über ein Polymerisationsverfahren in Lösung bei einer Temperatur von 20 °C bis 250 °C unter Verwendung einer Technologie mit einem "Constrained Geometry"-Katalysator statt. Geeignete "Constrained Geometry"-Katalysatoren sind in USP 5,272,236 in Spalte 6, Zeile 29 bis Spalte 13, Zeile 50 offenbart.
Ein bevorzugtes SLEP weist eine Reihe von ausgeprägten Eigenschaften auf, wovon eine einen Ethylengehalt darstellt, der zwischen 20 und 90 Gew.-%, stärker bevorzugt zwischen 30 und 89 Gew.-% beträgt, wobei der Rest ein oder mehrere Comonomere umfasst. Die Ethylen- und Comonomer-Gehalte sind auf das Gewicht des SLEP bezogen und so ausgewählt, dass sie einen Gesamtmonomergehalt von 100 Gew.-% erreichen. Für Kettenlängen von bis zu sechs Kohlenstoffatomen kann der SLEP-Comonomergehalt unter Verwendung von C-13-NMR-Spektroskopie gemessen werden.
Zusätzliche ausgeprägte SLEP-Eigenschaften umfassen I₂ und MFR oder I₁₀/I₂. Die Interpolymere weisen wünschenswerterweise einen I₂ von 0,01–30 g/10 min, stärker bevorzugt von 0,05–10 g/10 min auf. Das SLEP weist auch einen I₁₀/I₂ (ASTM D-1238) von ≥ 5,63, bevorzugt von 6,5 bis 15, stärker bevorzugt von 7 bis 10 auf. Für ein SLEP dient das I₁₀/I₂-Verhältnis als Angabe für das Maß an LCB, sodass ein größeres I₁₀/I₂-Verhältnis einem höheren Maß an LCB in dem Polymer gleichsteht.
SLEPs, die die oben erwähnten Maßstäbe erfüllen, umfassen z.B. Engage^® Polyolefinelastomere und andere Polymere, die über "Constrained Geometry"-Katalyse von The Dow Chemical Company und DuPont Dow Elastomers L.L.C. hergestellt werden.
Der hochschmelzende Polymerbestandteil der TPEs dieser Erfindung ist ein Homopolymer aus Propylen oder ein Copolymer aus Propylen mit einem α-Olefin, wie zum Beispiel Ethylen, 1-Buten, 1-Hexen oder 4-Methyl-1-penten, oder ein Gemisch aus einem Homopolymer und einem Copolymer. Jedes Homopolymer, Copolymer oder jedes Gemisch aus einem Homopolymer und einem Copolymer kann nukleiert sein. Das α-Olefin ist bevorzugt Ethylen. Das Copolymer kann ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer oder ein Gemisch aus einem statistischen Copolymer und einem Block-Copolymer sein. Als solcher ist dieser Bestandteil bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP)-Homopolymeren und Propylen/Ethylen-Copolymeren ausgewählt. Dieser Bestandteil weist ein MFR (230 °C und 2,16 kg Gewicht) von 0,3 bis 60 g/10 min, bevorzugt von 0,8 bis 40 g/10 min und stärker bevorzugt von 1 bis 35 g/10 min auf.
Wie hierin verwendet, bezieht sich "nukleiert" auf ein Polymer, das durch Zugabe eines keimbildenden Mittels, wie zum Beispiel Millad^TM, einem Dibenzylsorbitol, das von Milliken kommerziell erhältlich ist, modifiziert worden ist. Andere herkömmliche keimbildende Mittel können ebenso verwendet werden.
Die Herstellung von Polypropylen (PP) bringt auch die Verwendung von Ziegler-Katalysatoren, wie zum Beispiel einem Titaniumtrichlorid in Kombination mit Aluminumdiethylmonochlorid, wie von Cecchin, USP 4,177,160 beschrieben, mit sich. Polymerisationsverfahren, die zur Herstellung von PP verwendet werden, umfassen ein Aufschlämmungsverfahren, welches bei etwa 50–90 °C und 0,5–1,5 MPa (5–15 atm) durchgeführt wird, und sowohl die Verfahren in der Gas-Phase als auch die Flüssigmonomerverfahren, wobei zusätzlich auf die Entfernung von amorphen Polymer zu achten ist. Ethylen kann zur Bildung eines Polypropylens mit Ethylenblocks zu der Reaktion zugegeben werden. PP-Harze können ebenso unter Verwendung einer beliebigen Vielfalt an Metallocen, Katalysatoren mit strukturell einheitlichem Katalysatorzentrum und "Constrained Geometry"-Katalysatoren zusammen mit ihren damit zusammenhängenden Verfahren hergestellt werden.
Das Peroxid ist bevorzugt ein organisches Peroxid. Geeignete organische Peroxide weisen bei 120 °C eine Halbwertszeit von mindestens einer Stunde auf. Veranschaulichende Peroxide umfassen eine Reihe von Vulkanisations- und Polymerisationsmitteln, die α,α'-Bis(t-butylperoxy)-diisopropylbenzol enthalten und von Hercules, Inc. unter der Handelsbezeichnung VULCUP^TM erhältlich sind, eine Reihe solcher Mittel, die Dicumylperoxid enthalten und von Hercules, Inc. unter der Handelsbezeichnung Di-cup^TM erhältlich sind sowie Lupersol^TM Peroxide, die von Elf Atochem, Nordamerika hergestellt werden oder Trigonox^TM organische Peroxide, die von Akzo Nobel hergestellt werden. Die Lupersol^TM Peroxide umfassen Lupersol^TM 101 (2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, Lupersol^TM 130 (2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexen-3) und Lupersol^TM 575 (t-Amylperoxy-2-ethylhexonat). Weitere geeignete Peroxide umfassen 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, Di-t-butylperoxid, Di-(t-amyl)peroxid, 2,5-Di(t-amylperoxy)-2,5-dimethylhexan, 2,5-Di-(t-butylperoxy)-2,5-diphenylhexan, Bis(alpha-methylbenzyl)peroxid, Benzoylperoxid, t-Butylperbenzoat, 3,6,9-Triethyl-3,6,9-timethyl-1,4,7-triperoxonan und Bis(t-butylperoxy)-diisopropylbenzol.
Das Peroxid liegt geeigneterweise in einer Menge vor, die innerhalb eines Bereiches von etwa 100 bis etwa 10000 Gewichtsteile pro Million Gewichtsteile Polymer liegt. Der Bereich beträgt wünschenswerterweise etwa 500 bis etwa 5000, bevorzugt etwa 1000 bis etwa 3000 Gewichtsteile pro Million.
Das radikalische Coagens ist ein Monomer oder ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht, das zwei oder mehr funktionelle Gruppen mit einer hohen Reaktivität gegenüber freien Radialen aufweist. Üblicherweise sind diese funktionellen Gruppen entweder Methacrylat, Allyl oder Vinyl. Das radikalische Coagens verstärkt die Modifizierung der Rheologie des Peroxids über zwei Mechanismen. Zunächst wird durch Peroxid verursachten Wasserstoffentzug in Allylstellung aus dem Coagens ein länger beständiges freies Radikal in einem niedrigeren Energiezustand erzeugt. Dieses freie Radikal kann anschließend in dem Ethylenelastomer durch Wasserstoffentzug Verzweigung erzeugen. Aufgrund des niedrigeren Energiezustandes des freien Radikals tritt eine β-Spaltung und Disproportionierung entweder der Polypropylen- oder der Ethylenelastomerphase mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf. Zweitens kann das mehrfunktionelle Coagens als Brückengruppe zwischen den Polymerketten fungieren.
Für diese Anmeldung geeignete radikalische Coagentien umfassen Diallylterephthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, 1,2-Polybutadien, Divinylbenzol, Trimethylolpropantrimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Allylmethacrylat, N,N'-m-Phenylenbismaleimid, Toluolbismaleimid-p-quinondioxim, Nitrobenzol, Diphenylguanidin. Bevorzugte Coagentien sind Triallylcyanurat, 1,2-Polybutadien, Divinylbenzol und Trimethylolpropantrimethacrylat.
Das Coagens liegt geeigneterweise in einer Menge vor, die innerhalb des Bereiches von etwa 100 bis etwa 10000 Gewichtsteilen pro Million liegt. Der Bereich beträgt wünschenswerterweise etwa 500 bis etwa 5000 Teile, bevorzugt 1000 bis 3000 Gewichtsteile pro Million.
Das Peroxid und das radikalische Coagens können durch beliebige herkömmliche Mittel zugegeben werden. Veranschaulichende Verfahren umfassen deren Aufnahme auf Polymerpellets vor dem Aufbereiten, deren Zugabe zu Polymerpellets, wenn die Pellets in eine Kompoundiervorrichtung eintreten, wie zum Beispiel an dem Hals eines Extruders, deren Zugabe zu einer Polymerschmelze in einer Kompoundiervorrichtung, wie zum Beispiel einem Haake-, einem Banbury-Mischer, einem kontinuierlichen Farrel-Mischer oder einem Buss-Kneter oder deren Injektion in einen Extruder mit einem Wirkstoffgehalt von 100 % (d.h. unverdünnt) oder gegebenenfalls als Dispersion oder Lösung in einem Öl, wie zum Beispiel einem Weichmacheröl, zu einem Zeitpunkt, an welchem der Extruderinhalt geschmolzen ist. Ein bevorzugtes Verfahren stellt die Aufnahme des Peroxids und Coagens in die Polymerpellets vor dem Aufbereiten dar.
Das Peroxid und das radikalische Coagens werden in Mengen verwendet, die zur Bereitstellung einer Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 Zentinewton-Millimeter pro Sekunde (cNmm/s), einer tatsächlichen äußersten Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 Megapascal (MPa) und einer Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 % ohne wesentliche Bildung von Gels ausreichend sind. Das Verhältnis von Coagens zu Peroxid liegt geeigneterweise innerhalb des Bereichs von etwa 1 : 10 bis 10 : 1, bezogen auf Gewichtsprozent. Ein stärker bevorzugter Verhältnis-Bereich beträgt etwa 1 : 5 bis 5 : 1 und der am stärksten bevorzugte Verhältnis-Bereich beträgt etwa 1 : 2 bis etwa 2 : 1. Das optimale Coagens-Verhältnis hängt von dem Ethylen/-Olefin-Polypropylen-Verhältnis, das in den Verbindungen verwendet wird, ab. Ein geeigneter Bereich von EAO/PP bezogen auf Gewichtsprozent beträgt 80/20–40/60. Der bevorzugte Bereich beträgt 65/35–75/25 Gewichtsprozent.
Die Schmelzbeständigkeit, wie hierin verwendet, stellt das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit dar. Die Schmelzfestigkeit (MS), wie hierin verwendet, ist eine maximale Zugkraft, die an einem geschmolzenen Filament einer Polymerschmelze gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 rezikropen Sekunden (sec^–1) schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 Zentimeter pro Sekunde (cm/sec²) beschleunigen. Das geschmolzene Filament wird bevorzugt durch Erwärmen von 10 Gramm (g) eines Polymers erzeugt, das in einen Zylinder eines Instron-Kapillarrheometers gepackt wird, wobei das Polymer auf 190 °C für fünf Minuten abgeglichen wird und anschließend wird das Polymer mit einer Stempelgeschwindigkeit von 2,54 cm/Minute (cm/min) durch eine Kapillardüse mit einem Durchmesser von 0,21 cm und einer Länge von 4,19 cm extrudiert. Die Zugkraft wird bevorzugt mit einem Goettfert Rheotens gemessen, das so positioniert ist, dass die Haltewalzen 10 cm direkt unterhalb einer Stelle, an welcher das Filament aus der Kapillardüse austritt, liegen. Die Schmelzdehnbarkeit (ME), wie hierin verwendet, stellt die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen des Goettfert Rheotens, in cm/sec gemessen, dar, die benötigt wird, um das Filament abzureißen.
Die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei hoher Temperatur oder die äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C, wie hierin verwendet, wird durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen aus entweder der pressgeformten Platte oder der extrudierten Folie gemessen. Bei Untersuchung der extrudierten Folie werden die Stränge in Verarbeitungsrichtung geschnitten. Der geschnittene Strang wird anschließend in eine Zugprüfmaschine, die mit einer auf 140 °C erwärmten Außenkammer ausgestattet ist, gegeben. Man gleicht den Strang für 10 Minuten ab und anschließend wird er bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gedehnt. Die Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen werden aufgezeichnet.
Zum Nachweis des Vorliegens von, und wo gewünscht, zur quantitativen Bestimmung von unlöslichen Gels in einer Polymerzusammensetzung, wie zum Beispiel der Zusammensetzungen dieser Erfindung mit modifizierter Rheologie, wird die Zusammensetzung einfach in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel unter Rückfluß erhitztes Xylol, für 12 Stunden, wie in ASTM D 2765-90, Verfahren B beschrieben, getränkt. Ein beliebiger unlöslicher Teil der Zusammensetzung wird anschließend isoliert, getrocknet und gewogen, wobei geeignete Korrekturen auf Grundlage der Kenntnis der Zusammensetzung durchgeführt werden. Zum Beispiel wird das Gewicht der Nichtpolymerbestandteile, die in dem Lösungsmittel löslich sind, von dem ursprünglichen Gewicht abgezogen und das Gewicht der nicht Nichtpolymerbestandteile, die in dem Lösungsmittel unlöslich sind, wird sowohl von dem ursprünglichen als auch von dem Endgewicht abgezogen. Das unlösliche Polymer wird als prozentualer Gehalt an Gels bezeichnet. Für die Zwecke dieser Erfindung bedeutet "im Wesentlichen frei von Gels" ein prozentualer Gehalt an Gels, der bei Verwendung von Xylol als Lösungsmittel wünschenswerterweise weniger als etwa 10 %, stärker wünschenswerterweise weniger als etwa 8 %, bevorzugt weniger als etwa 5 %, stärker bevorzugt weniger als etwa 3 %, noch stärker bevorzugt weniger als etwa 2 % und immer noch stärker bevorzugt weniger als etwa 0,5 % beträgt und am meisten bevorzugt unterhalb nachweisbarer Grenzen liegt. Für bestimmte Endnutzeranwendungen kann der prozentuale Gehalt an Gels höher liegen, wobei Gels toleriert werden können.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können mit einem beliebigen oder mehreren beliebigen Materialien, die üblicherweise zu den Polymeren zugegeben werden, aufbereitet werden. Diese Materialien umfassen z.B. EAOs, die nicht hinsichtlich ihrer Rheologie modifiziert worden sind, Weichmacheröle, Weichmacher, Spezialzusatzmittel einschließlich Stabilisiermittel, Füllstoffe (sowohl verstärkende als auch nicht verstärkende) und Pigmente. Diese Materialien können mit Zusammensetzungen dieser Erfindung entweder vor oder nachdem solche Zusammensetzungen hinsichtlich ihrer Rheologie modifiziert werden, aufbereitet werden. Ein Fachmann kann eine beliebige geeignete Kombination von Zusatzmitteln und Zusatzmittelmengen sowie die zeitliche Planung des Aufbereitens leicht ohne übermäßiges Experimentieren auswählen.
Weichmacheröle werden häufig zum Vermindern einer oder mehrerer beliebiger Eigenschaften wie Viskosität, Festigkeit, Modul und Kosten einer Zusammensetzung verwendet. Die gebräuchlichsten Weichmacheröle weisen bestimmte ASTM-Bezeichnungen in Abhängigkeit davon auf, ob sie als Paraffin-, Naphthen- oder aromatische Öle eingeteilt werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet der Elastomerverarbeitung im Allgemeinen und auf dem Gebiet der TPE-Zusammensetzungen dieser Erfindung mit modifizierter Rheologie im Besonderen erkennt, welche Ölart am vorteilhaftesten ist. Die Weichmacheröle liegen bei Verwendung wünschenswerterweise in einer Menge innerhalb eines Bereiches von etwa 0,5 bis etwa 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung vor. Bestimmte Esterweichmacher mit niedrigem bis mittlerem Molekulargewicht können auch zur Erhöhung des Leistungsvermögens bei niedriger Temperatur verwendet werden. Beispiele von Estern, welche verwendet werden können, umfassen Isooctyltallat, Isooctyloleat, n-Butyltallat, n-Butyloleat, Butoxyethyloleat, Dioctylsebacat, Di-2-ethylhexylsebacat, Dioctylazelat, Diisooctyldodecandioat, Alkylalkyletherdiesterglutarat.
Eine Vielfalt von Spezialzusatzmitteln kann vorteilhafterweise in Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden. Die Zusatzmittel umfassen Antioxidationsmittel, Mittel, die die Oberflächenspannung modifizieren, Antiblockmittel, Schmiermittel, antimikrobielle Mittel wie zum Beispiel organometallische Mittel, Isothiazolone, schwefelhaltige organische Mittel und Mercaptane; Antioxidationsmittel, wie zum Beispiel phenolische Antioxidationsmittel, sekundäre Amine, Phosphite und Thioester; antistatische Mittel, wie zum Beispiel quartäre Ammoniumverbindungen, Amine und ethoxylierte, propoxylierte oder Glycerolverbindungen; Füllstoffe und verstärkende Mittel, wie zum Beispiel Ruß, Glas, Metallcarbonate, wie zum Beispiel Calciumcarbonat, Metallsulfate, wie zum Beispiel Calciumsulfat, Talk, Ton oder Graphitfasern; hydrolytische Stabilisiermittel; Schmiermittel, wie zum Beispiel Fettsäuren, Fettalkohole, Ester, Fettsäureamide, Schwermetallstearate, Paraffin- und mikrokristalline Wachse, Silikone und Orthophosphorsäureester; Formtrennmittel, wie zum Beispiel hochdisperse oder pulverisierte Feststoffe, Seifen, Wachse, Silikone, Polyglykole und Komplexester, wie zum Beispiel Trimethylpropantristearat oder Pentaerythritoltetrastearat; Pigmente, Farbstoffe und färbende Stoffe; Weichmacher, wie zum Beispiel Ester von dibasischen Säuren (oder deren Anhydride) mit einwertigen Alkoholen, wie zum Beispiel o-Phthalate, Adipate und Benzoate; Wärmestabilisatoren, wie zum Beispiel Organozinnmercaptide, ein Octylester von Thioglykolsäure sowie ein Barium- oder Cadmiumcarboxylat; Ultraviolettlicht-Stabilisiermittel, die als ein sterisch gehindertes Amin, ein o-Hydroxyphenylbenzotriazol, ein 2-Hydroxy-4-alkoxybenzophenon, ein Salicylat, ein Cyanoacrylat, ein Nickelchelat und ein Benzylidenmalonat und Oxalanilid verwendet werden. Ein bevorzugtes sterisch gehindertes Phenolantioxidationsmittel stellt das Irganox^TM 1076-Antioxidationsmittel dar, welches von Ciba-Geigy Corp. erhältlich ist. Jedes der oben erwähnten Zusatzmittel übersteigt bei Verwendung üblicherweise nicht 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und liegt vorteilhafterweise von etwa 0,001 bis etwa 20 Gew.-%, bevorzugt von etwa 0,01 bis 15 Gew.-% und stärker bevorzugt von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% vor.
Die TPE-Zusammensetzungen dieser Erfindung mit modifizierter Rheologie können unter Verwendung einer beliebigen Reihe herkömmlicher Verfahren zur Herstellung von TPEs zu Teilen, Folien oder in eine andere Form verarbeitet werden. Die Zusammensetzungen können auch auf einer beliebigen Maschine, die für solche Zwecke geeignet ist, zu Filmen, Fasern, Vielschichtlaminaten oder extrudierten Folien gebildet, gesponnen oder gezogen werden oder sie können mit einer oder mehreren organischen oder anorganischen Substanzen aufbereitet werden. Die Zusammensetzungen sind insbesondere für Hochtemperatur-TPE-Verfahren, wie zum Beispiel Kalandrieren, Extrudieren und Warmformen, vorteilhaft.
Die TPE-Zusammensetzungen dieser Erfindung weisen überraschenderweise im Vergleich zu Gemischen aus einem EAO-Copolymer und einem hochschmelzenden Polymer, wie zum Beispiel PP, die hinsichtlich ihrer Rheologie nur durch Peroxid modifiziert worden sind, vorteilhafte Eigenschaften auf. Die Modifizierung der Rheologie mittels Peroxid und radikalischem Coagens stellt eine Kombination von wünschenswerten und verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der Schmelzbeständigkeit und der Zugfestigkeit bei hoher Temperatur bereit.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können unter Verwendung herkömmlicher Polymerverarbeitungsverfahren, wie zum Beispiel diejenigen, die oben angegeben wurden, zu einer Vielfalt von Formstücken gebildet werden. Eine unvollständige Aufzählung geeigneter Formstücke, die bei weitem nicht erschöpfend ist, umfasst Fahrzeugkarosserieteile, wie zum Beispiel Armaturenbrettverkleidungen, Stoßfängerabdeckung, Seitenwandverkleidungen, Außenzierleiste, Innenzierleiste, Türenabdichtung, Lufteinlassklappen, Luftkanäle und Radkappen, sowie Nicht-Automobilanwendungen, wie zum Beispiel Polymerfilme, Polymerfolien, Rohrleitung, Abfalleimer, Vorratsbehälter, Gartenmöbelzierleisten oder Gartenmöbelgewebe, Rasenmäher, Gartenhaus und andere Teile zur gartenbezogenen Anwendung, Wohnmobilteile, Golfkarrenteile, Teile von Wagen des öffentlichen Versorgungsbetriebs sowie Wasserfahrzeugteile. Die Zusammensetzungen können auch für Dachanwendungen, wie zum Beispiel Dachmembranen, verwendet werden. Die Zusammensetzungen können weiterhin zur Herstellung von Bestandteilen des Schuhwerks, wie zum Beispiel einem Schaft für einen Stiefel, insbesondere einen industriellen Arbeitsstiefel, verwendet werden. Ein Fachmann kann diese Aufzählung leicht ohne übermäßiges Experimentieren erweitern.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, sie schränken diese jedoch weder explizit noch implizit ein. Sofern nicht anderweitig angegeben, sind alle Teile und prozentualen Gehalte auf Gewicht bezogen, und zwar auf das Gesamtgewicht bezogen. Beispiele der vorliegenden Erfindung werden als arabische Ziffern angegeben und Vergleichsbeispiele werden als alphabetische Buchstaben dargestellt.
BEISPIELE UND VERGLEICHSBEISPIEL
Neun Zusammensetzungen, von welchen acht diese Erfindung (Beispiele 1–8) und eine einen Vergleich (Vergleichsbeispiel A) darstellen, wurden unter Verwendung des folgenden Verfahrens aus zwei verschiedenen EAO-Polymeren hergestellt. Alle neun Zusammensetzungen wurden durch Mischen der Bestandteile mittels einer Trommel hergestellt, wodurch ermöglicht wurde, dass das Peroxid und das Coagens in die Pellets aufgenommen wurden, anschließend wurde das Gemisch auf einem Werner Pfliederer ZSK-30-mitdrehenden Doppelschnecken-Extruder zu Pellets verarbeitet. Die zu Pellets geformten Verbindungen wurden anschließend auf einem 2 Zoll-Kollion Einschnecken-Extruder, der mit einer 6 Zoll-breiten Foliendüse ausgestattet war, verarbeitet. Das 0,050-Zoll dicke Folienmaterial wurde hergestellt und getestet.
Die in den Beispielen verwendeten EAO-Polymere waren: EAO-1, ein Ethylen/1-Octen-Copolymer mit einem I₂ von 0,5 g/10 min und einer Solldichte von 0,863 g/cm³ (Engage^® 8180 Polyolefinelastomer von DuPont Dow Elastomers L.L.C.); EAO-2, ein experimentelles Ethylen/1-Octen-Copolymer mit einer Mooney-Sollviskosität von 47, einer Solldichte von 0,868 g/cm³, einem Molekulargewichts-Zahlenmittel von etwa 80000 und einer Molekulargewichtsverteilung (MWD) von etwa 2,3, wie durch Gelpermeations-Chromatographie gemessen (hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C.); und EAO-3, ein experimentelles Ethylen/1-Buten-Copolymer mit einer Mooney-Sollviskosität von 45, einer Solldichte von 0,870 g/cm³, einem Molekulargewichts-Zahlenmittel (Mn) von etwa 78000 und einer Molekulargewichstverteilung (MWD) von etwa 2,0, wie durch Gelpermeations-Chromatographie gemessen (hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C.).
Das in den Beispielen verwendeten Polypropylen (PP) war ein Polypropylenhomopolymer mit einem Schmelzfluss von 0,8 (Profax PD-191 von Montell).
Die in den Beispielen verwendeten Peroxide waren: POX-1, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, (Lupersol 101 von Elf Atochem); und POX-2, Di(t-amyl)peroxid (DTAP von Crompton Chemical).
Die in den Beispielen verwendeten radikalischen Coagentien waren: FRC-1, Trimethylolpropantrimethacrylat (SR-350 KD96 (75 % SR-350 von Sartomer Company, Inc. auf Calciumsilikat, hergestellt von Akron Dispersions)); FRC-2, Trimethylolpropantrimethacrylat (100 % SR-350 von Sartomer Company, Inc.); FRC-3, Triallylcyanurat (TAC von Cytec Industries, Inc.); und FRC-4, 1,2-Polybutadien (Ricon 152D (68 % Ricon 152 von Sartomer Corporation auf Calciumsilikat, hergestellt von Akron Dispersions)). FRC-4 wurde zur Bildung einer Flüssigkeit vor dem Mischen mittels einer Trommel auf etwa 30 °C erwärmt.
Beispiele 1–2 und Vergleichsbeispiel A
Tabelle I fasst die Daten für die Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiel A zusammen. Tabelle I gibt das EAO-Polymer, das Peroxid und das radikalische Coagens (für Beispiele 1 und 2) an und spezifiziert das %-Gew. der Bestandteile.
Tabelle I
Die Eigenschaften der Zusammensetzungen der Beispiele und des Vergleichsbeispiels wurden bestimmt und werden in Tabelle II unten angegeben. Ein Goetfert Rheotens maß die Schmelzfestigkeit (MS) und Schmelzdehnbarkeit (ME) eines geschmolzenen Filamentes eines Polymers, welches aus einer Kapillarrheometer-Düse schmelzextrudiert wurde. Die Schmelzbeständigkeit (MT) stellt das Produkt aus der MS und der ME dar. Eine konstante Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 wurde beibehalten, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wurde, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigten. Die Haltewalzen waren mit Dehnungsmessstreifen ausgestattet, um die Reaktion auf die Spannung des geschmolzenen Filamentes gegenüber der Dehnung zu messen. Das Spannungs-Dehnungs-Verhalten bei erhöhter Temperatur (140 °C) wurde mit einer Zugprüfmaschine, die mit einer auf 140 °C erwärmten Außenkammer ausgestattet war, gemessen. Die tatsächliche Spannung (tatsächliche äußerste Reißfestigkeit (TUTS)) wurde unter Verwendung der Considere-Gleichung bestimmt, und die Dehnung bis zum Reißen (äußerste Dehnung (US)) wurde gemessen. Der Gehalt an Gels der Zusammensetzung wurde durch Extraktion mit unter Rückfluß erhitztem Xylol für 12 Stunden, wie in ASTM D 2765-90 beschrieben, gemessen.
Tabelle II
Die in Tabelle II dargestellten Daten veranschaulichen verschiedene Aspekte. Zunächst zeigen Beispiele 1 und 2 eine wesentlich höhere Schmelzbeständigkeit als Vergleichsbeispiel A. Diese Ergebnisse beweisen, dass eine höhere Schmelzbeständigkeit unter Verwendung einer geringeren Peroxidmenge mit einem radikalischen Coagens erhalten wird. Zweitens zeigen Beispiele 1 und 2 bei der höheren Temperatur von 140 °C größere Zugfestigkeitseigenschaften. Beispiel 1 weist eine etwas höhere tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und eine wesentlich höhere äußerste Spannung als Vergleichsbeispiel A auf. Beispiel 2 weist eine nahezu doppelte tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und eine wesentlich höhere äußerste Spannung als Vergleichsbeispiel A auf. Ähnliche Ergebnisse werden mit anderen EAO-Polymeren, Propylenpolymeren und Mitteln zum Modifizieren der Rheologie oder Modifizierungsverfahren erwartet, wovon alle oben offenbart sind.
Beispiele 3–8
Unter Verwendung verschiedener EAO-Polymere, Peroxide und/oder radikalischer Coagentien wurde das Verfahren und die Vorrichtung von Beispielen 1 und 2 verwendet, um sechs zusätzliche Zusammensetzungen dieser Erfindung herzustellen. Tabelle III gibt das EAO-Polymer, das Peroxid und das radikalische Coagens an und spezifiziert das %-Gew. der Bestandteile.
Tabelle III
Tabelle IV Die Eigenschaften der Zusammensetzungen der Beispiele 3–8 wurden auf dieselbe Art und Weise wie für Beispiele 1–2 und Vergleichsbeispiel A beschrieben bestimmt. Sie sind in Tabelle IV unten angegeben.
Beispiele 3–8 zeigen eine weitaus höhere Schmelzbeständigkeit (1074 – 1525 cN-mm/s) als Vergleichsbeispiel A (569 cN-mm/s). Darüber hinaus zeigen Beispiele 3–8 eine weitaus höhere tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C und eine wesentlich höhere äußerste Dehnung bei 140 °C als Vergleichsbeispiel A. Ähnliche Ergebnisse werden mit anderen EAO-Polymeren und Gemischen von EAO-Polymeren, PP-Polymeren, Peroxiden, radikalischen Coagentien oder Verfahren und Mengen derselben erwartet, die alle hierin offenbart sind.

Claims

Thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit modifizierter Rheologie, die einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, welcher unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B unter Verwendung von Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei die Zusammensetzung umfasst: mindestens ein elastomeres Ethylen/alpha-Olefinpolymer oder Ethylen/alpha-Olefinpolymergemisch; und mindestens ein hochschmelzendes Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren, wobei die Modifizierung der Rheologie durch eine Kombination umfassend 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent eines Peroxids und 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent eines radikalischen Coagens verursacht wird, wobei das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt, und die Zusammensetzung aufweist: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 mPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Peroxid ein organisches Peroxid ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das organische Peroxid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus α,α'-Bis(t-butylperoxy)-diisopropylbenzol, Dicumylperoxid, Di-(t-amyl)peroxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexan, 2,5(t-Amylperoxy-2-ethylhexonat), 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexan, Di-t-Butylperoxid, 2,5-Di-(t-amylperoxy)-2,5-dimethylhexan, 2,5-Di-(t-butylperoxy)-2,5-diphenylhexan, Bis(alpha-methylbenzyl)peroxid, t-Butylperbenzoat, Benzoylperoxid, 3,6,9-Triethyl-3,6,9-trimethyl-1,4,7-triperoxonan und Bis(t-butylperoxy)-diisopropylbenzol.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das radikalische Coagens ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diallylterephthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, 1,2-Polybutadien, Divinylbenzol, Trimethylolpropan, Trimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Allylmethacrylat, N,N'-m-Phenylenbismaleimid, Toluolbismaleimid-p-chinondioxim, Nitrobenzol und Diphenylguanidin.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das radikalische Coagens ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Triallylcyanurat, 1,2-Polybutadien, Divinylbenzol und Trimethylolpropantrimethacrylat.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei in dem Ethylen/α-Olefinpolymer mindestens ein α-Olefincomonomer polymerisiert ist, wobei das α-Olefin 3 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das α-Olefin 3 bis 10 Kohlenstoffatome enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Ethylen/α-Olefinpolymer ein Dien-modifiziertes Polymer ist, wobei das Dien ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Norbornadien, Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien, Piperylen oder 5-Ethyliden-2-norbornen und Gemischen davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das hochschmelzende Polymer ein keimbildendes Polymer ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Weichmacheröl in einer Menge innerhalb eines Bereiches von größer als 0 bis 50 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 10, weiterhin umfassend einen Füllstoff in einer Menge innerhalb eines Bereiches von 0 bis 70 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 10, weiterhin umfassend ein Treibmittel in einer Menge innerhalb eines Bereiches von größer als 0 bis 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Zusammensetzung nach Anspruch 11, weiterhin umfassend ein Treibmittel in einer Menge innerhalb eines Bereiches von größer als 0 bis 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Verfahren zur Herstellung einer TPE-Zusammensetzung mit modifizierter Rheologie, welche einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, der unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B mittels Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei das Verfahren umfasst: a) Hinzufügen von mindestens einem Peroxid und mindestens einem radikalischen Coagens zu einem geschmolzenen Polymergemisch, das ein elastomeres Ethylen/α-Olefinpolymer und ein hochschmelzendes Polymer umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren, wobei das Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent hinzugefügt wird und das Coagens in einer Menge von 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent hinzugefügt wird und das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt; und b) Halten der Polymermischung in geschmolzenem Zustand, während sie Scherbedingungen unterzogen wird, die ausreichend sind, um das Peroxid und das Coagens gleichmäßig in der geschmolzenen Polymermischung zu verteilen und um die Modifizierung der Rheologie der Polymere zu bewirken, wobei eine ausreichende Modifizierung der Rheologie gemessen wird durch: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 mPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.
Verfahren zur Herstellung einer TPE-Zusammensetzung mit modifizierter Rheologie, die einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, welcher unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B unter Verwendung von Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei das Verfahren umfasst: a) Hinzufügen von mindestens einem Peroxid und mindestens einem radikalischen Coagens zu mindestens einem Bestandteil eines Polymergemisches, das ein elastomeres Ethylen/α-Olefinpolymer und ein hochschmelzendes Polymer, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren, umfasst, wobei das Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent hinzugefügt wird und das Coagens in einer Menge von 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent hinzugefügt wird, und das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt; und b) Umwandeln des Polymergemisches in ein geschmolzenes Polymergemisch, während das Gemisch Scherbedingungen unterzogen wird, die ausreichend sind, um das Peroxid und das Coagens gleichmäßig in dem geschmolzenen Polymergemisch zu verteilen und die Modifizierung der Rheologie der Polymere zu bewirken, wobei eine ausreichende Modifizierung der Rheologie gemessen wird durch: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 mPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.
Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen elastomeren Herstellungsartikels mit modifizierter Rheologie, der einen Gehalt an Gels von 5 % oder weniger aufweist, wobei der Gehalt an Gels unter Verwendung des ASTM D 2765-90 Verfahrens B unter Verwendung von Xylol als Lösungsmittel gemessen wird, wobei das Verfahren umfasst: a) Hinzufügen von mindestens einem Peroxid und mindestens einem radikalischen Coagens zu einem geschmolzenen elastomeren Ethylen/alpha-Olefinpolymer oder elastomeren Ethylen/alpha-Olefinpolymergemisch, um ein Ethylen/alpha-Olefinpolymer oder Ethylen/alpha-Olefinpolymergemisch mit modifizierter Rheologie bereitzustellen, wobei das Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung hinzugefügt wird und das Coagens in einer Menge von 0,025 bis 0,6 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung hinzugefügt wird, und das Verhältnis von Peroxid zu Coagens im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt; b) Hinzufügen eines hochschmelzenden Polymers, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenhomopolymeren und Propylen/Ethylencopolymeren zu einem Polymer oder zu einem Polymergemisch mit modifizierter Rheologie, um ein Verbundpolymergemisch zu bilden; und c) Verarbeiten des Verbundpolymergemisches zu einem Herstellungsartikel, wobei der Herstellungsartikel aufweist: eine Schmelzbeständigkeit von mindestens 600 cNmm/s, wobei die Schmelzbeständigkeit das Produkt aus der Schmelzfestigkeit und der Schmelzdehnbarkeit darstellt, wobei die Schmelzfestigkeit die maximale Zugkraft ist, die an einem geschmolzenen Filament der Zusammensetzung gemessen wird, welche aus einer Kapillarrheometer-Düse mit einer konstanten Schergeschwindigkeit von 33 sec^–1 schmelzextrudiert wird, während das Filament durch ein Paar Haltewalzen gedehnt wird, die das Filament von einer Ausgangsgeschwindigkeit von 1 cm/sec auf eine Geschwindigkeit von 0,24 cm/sec² beschleunigen, und wobei die Schmelzdehnbarkeit die maximale Geschwindigkeit der Haltewalzen, in cm/sec gemessen, darstellt, die benötigt wird, um das Filament abzureißen; eine tatsächliche äußerste Reißfestigkeit bei 140 °C von mindestens 3 mPa; und eine Dehnung bis zum Reißen bei 140 °C von mindestens 400 %, wobei die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit und die Dehnung bis zum Reißen durch Schneiden von ISO 37 T2 hantelförmigen Strängen der Zusammensetzung gemessen werden, wobei das Spannungs-Dehnungs-Verhältnis und die Dehnung bis zum Reißen des Stranges bei einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 50 cm/min gemessen werden und die tatsächliche äußerste Reißfestigkeit aus dem Spannungs-Dehnungs-Verhältnis unter Verwendung der Considere-Gleichung berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Schmelzbeständigkeit der Zusammensetzung mit modifizierter Rheologie mindestens 700 cNmm/s beträgt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Schmelzbeständigkeit der Zusammensetzung mit modifizierter Rheologie mindestens 800 cNmm/s beträgt.
Herstellungsartikel, der mindestens einen Bestandteil aufweist, der aus der Zusammensetzung nach Anspruch 1 hergestellt ist.
Artikel nach Anspruch 19, wobei die Zusammensetzung weiterhin mindestens ein Zusatzmittel umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Weichmacherölen, Füllstoffen und Treibmitteln.
Artikel nach Anspruch 20, wobei das Weichmacheröl in einer Menge innerhalb eines Bereiches von größer als 0 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorliegt.
Artikel nach Anspruch 20, wobei der Füllstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glas, Siliciumdioxid, Ruß, Metallcarbonaten, Metallsulfaten, Talk, Ton und Graphitfasern.
Artikel nach Anspruch 20, wobei der Füllstoff in einer Menge innerhalb eines Bereichs von größer als 0 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorliegt.
Artikel nach Anspruch 20, wobei das Treibmittel in einer Menge innerhalb eines Bereichs von größer als 0 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei ein Schritt c) auf Schritt b) folgt und Schritt c) das Verarbeiten des Polymergemisches mit modifzierter Rheologie zu einem Herstellungsartikel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, weiterhin umfassend aufeinanderfolgende Zwischenschritte b1) und b2), die Schritt c) vorhergehen, wobei Schritt b1) die Gewinnung des Polymergemisches mit modifzierter Rheologie als einen Feststoff umfasst, und Schritt b2) die Umwandlung des festen in einen geschmolzenen Zustand, der ausreichend für die Herstellung des Herstellungsartikels ist, umfasst.