DE60312560T2

DE60312560T2 - Formteil für automobil

Info

Publication number: DE60312560T2
Application number: DE2003612560
Authority: DE
Inventors: Kanae; Chuo-ku c/o JSR Corporation; Hayakawa; Tanaka; Morikawa
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP2004210868A; WO2004060992A1; CA2478018A1; DE60312560D1; CN1692138A; EP1577343A1; EP1577343A4; EP1577343B1; US6982302B2; US20050096437A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug-Formteil und insbesondere auf ein Kraftfahrzeug-Formteil mit einem Teil, der aus einem olefinischen thermoplastischen Elastomer zusammengesetzt ist.
STAND DER TECHNIK
Zahlreiche Kraftfahrzeug-Formteile müssen Eigenschaften wie eine ausgezeichnete Kratzfestigkeit und Wetterbeständigkeit aufweisen sowie einen hohen Glanz besitzen, der den umgebenden Teilen gleichwertig ist. Polyvinylchlorid wurde bislang häufig als Material für das Erzeugen zahlreicher Kraftfahrzeug-Formteile verwendet.
Allerdings bietet Polyvinylchlorid unter dem ökologischen Gesichtspunkt ein Problem, weil es schwierig ist, es wiederzuverwerten, und bei Verbrennung wird Chlorgas erzeugt. Unter diesen Umständen wurde versucht, ein olefinisches Harzmaterial zu verwenden, ein olefinisches thermoplastisches Elastomermaterial oder dergleichen als Material für das Erzeugen eines Kraftfahrzeug-Formteils anstelle von Polyvinylchlorid (siehe beispielsweise den folgenden Stand der Technik 1 und Stand der Technik 2).
Allerdings sind konventionell bekannte olefinische Harzmaterialien und olefinische thermoplastische Elastomermaterialien gering in der Beständigkeit gegenüber einem Oberflächenverkratzen (Kratzfestigkeit). Da olefinische Harze einen geringen Glanz besitzen, werden Unterschiede festgestellt zwischen dem Kraftfahrzeug-Formteil und den umgebenden Teilen, an einer Stelle, wo das Formteil installiert ist. Wie obenstehend beschrieben, erfüllen die konventionellen olefinischen Harzmaterialien und olefinischen thermoplastischen Elastomermaterialien nicht in ausreichender Weise die Eigenschaften, die für Kraftfahrzeug-Formteile erforderlich sind.
Stand der Technik 1: JP-A-2000-26668;
Stand der Technik 2: JP-A-2001-128970.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage der vorangehenden Umstände getätigt, und hat als Aufgabe die Bereitstellung eines Kraftfahrzeug-Formteils, das ausgezeichnete Kratzfestigkeit, hohen Glanz und eine ausgezeichnete Wetterfestigkeit besitzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt ein Kraftfahrzeug-Formteil, umfassend einen Teil, der aus einem Elastomermaterial zusammengesetzt ist, enthaltend ein olefinisches statistisches Polymer, erhalten durch Copolymerisieren von Ethylen, einem α-Olefin mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und einem ungesättigten Monomer mit einer funktionellen Gruppe, und wahlweise einem nicht-konjugierten Dien, und ein Metallion für das Vernetzen des olefinischen statistischen Copolymers.
Im Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung ist das ungesättigte Monomer mit einer funktionellen Gruppe für das Erhalten des olefinischen statistischen Copolymers eine funktionelle zyklische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1) Allgemeine Formel (1)
wobei in der allgemeinen Formel (1) R¹ bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Y¹, Y² und Y³ unabhängig voneinander bezeichnen ein Wasserstoffatom, eine Kohlenstoffwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder -COOH, mit der Voraussetzung, dass mindestens eines von Y¹, Y² und Y³ -COOH ist, und wenn mindestens zwei von Y¹, Y² und Y³ -COOH sind, sie miteinander verbunden sein können, um ein Säureanhydrid (-CO-(O)-CO-) zu bilden, o ist eine ganze Zahl 0 bis 2, und p ist eine ganze Zahl 0 bis 5.
Im Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Elastomermaterial weiter enthalten eine polymere Verbindung, gewählt aus einem thermoplastischen Harz, einem thermoplastischen Elastomer und Kautschuk und/oder einem Erweichungsmittel.
Der Teil, zusammengesetzt aus dem Elastomermaterial, kann vorzugsweise ein Verkleidungsmaterial sein.
Das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise angewandt werden auf ein Türbandformteil, ein Seitenformteil, ein Stufenformteil, ein Dachformteil, ein Dachregenrinnenformteil, ein Frontscheibenformteil, ein Viertelscheibenformteil, ein Haubenformteil, ein Heckscheibenformteil, eine Glasauflagenbahn oder ein Stoßstangenformteil.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Da das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird durch ein spezielles Elastomermaterial mit ausgezeichneter Kratzfestigkeit und Wetterbeständigkeit, hohem Glanz und darüber hinaus guter Kautschukelastizität und mechanischen Eigenschaften, kann es vorzugsweise angewandt werden bei einem Türbandformteil, einem Seitenformteil, einem Stufenformteil, einem Dachformteil, einem Dachregenrinnenformteil, ein Frontscheibenformteil, einem Viertelscheibenformteil, einem Haubenformteil, einem Heckscheibenformteil, einer Glasauflagenbahn oder einem Stoßstangenformteil.
BESTE AUSFÜHRUNGSART FÜR DAS DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlich beschrieben.
Das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Teil, zusammengesetzt aus einem Elastomermaterial (nachstehend bezeichnet als "spezielles Elastomermaterial"), das enthält ein olefinisches statistisches Copolymer (nachstehend bezeichnet als "Copolymer, das eine spezielle funktionelle Gruppe enthält"), erhalten durch Copolymerisieren von mindestens Ethylen, einem α-Olefin mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und einer Verbindung mit einer funktionellen Gruppe, und einem Metallion für das Vernetzen des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält.
[Copolymer, das eine spezielle funktionelle Gruppe enthält]
In dem Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, das das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung zusammensetzt, wird Ethylen als ein essentieller Monomerbestandteil verwendet.
Ein Verhältnis des verwendeten Ethylens ist vorzugsweise 35 bis 94,99 Mol%, weiter bevorzugt 40 bis 89,99 Mol%, insbesondere bevorzugt 45 bis 84,99 Mol%, basierend auf allen Monomerbestandteilen.
Wenn der Anteil des verwendeten Ethylens geringer als 35 Mol% ist, kann es in einigen Fällen schwierig sein, eine funktionelle zyklische Verbindung zu copolymerisieren, was nachstehend beschrieben werden wird. Wenn der Anteil des verwendeten Ethylens 94,99 Mol% übersteigt, kann es dagegen in einigen Fällen schwierig sein, eine für das Elastomermaterial erforderliche Kautschukelastizität zu erhalten.
In dem die spezielle funktionelle Gruppe enthaltenden Copolymer wird das α-Olefin (nachstehend bezeichnet als "spezielles α-Olefin") mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen als ein essentielles Monomer verwendet. Die Verwendung eines α-Olefins mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen verbessert die Copolymerisierbarkeit des α-Olefins mit anderen Monomeren.
Als spezielle Beispiele des spezifischen α-Olefins können erwähnt werden Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 4-Methyl-Penten-1, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen und 1-Decen. Darunter bevorzugt sind Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, und 1-Octen, wobei Propylen und 1-Buten weiter bevorzugt sind.
Diese Verbindungen können verwendet werden entweder allein, oder in einer Kombination von diesen.
Ein Anteil des verwendeten speziellen α-Olefins ist vorzugsweise 5 bis 50 Mol%, weiter bevorzugt 10 bis 45 Mol%, insbesondere bevorzugt 15 bis 40 Mol%, basierend auf allen Monomerbestandteilen.
Wenn der Anteil des verwendeten speziellen α-Olefins geringer als 5 Mol% ist, kann es in einigen Fällen schwierig sein, eine Kautschukelastizität zu erhalten, die für das Elastomermaterial erforderlich ist. Wenn der Anteil des speziellen α-Olefins, das verwendet wird, 50 Mol% übersteigt, kann dagegen die Beständigkeit des resultierenden Elastomermaterials gering werden.
In dem Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, wird ein ungesättigtes Monomer (nachstehend bezeichnet als "ungesättigtes Monomer, das eine funktionelle Gruppe enthält") mit einer funktionellen Gruppe, die fähig ist, mit einem Metallion vernetzt zu werden, als ein essentieller Monomerbestandteil verwendet. Dieses ungesättigte Monomer, das eine funktionelle Gruppe enthält, hat vorzugsweise eine Carboxylgruppe, Hydroxylgruppe, Epoxygruppe oder Sulfongruppe als funktionelle Gruppe.
Als ein solches ungesättigtes Monomer, das eine funktionelle Gruppe enthält, kann vorzugsweise verwendet werden eine funktionelle zyklische Verbindung (nachstehend bezeichnet als "spezielle funktionelle zyklische Verbindung"), dargestellt durch die allgemeine Formel (1).
In der allgemeinen Formel (1), die die spezielle funktionelle zyklische Verbindung darstellt, ist R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Y¹, Y² und Y³ bezeichnen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder -COOH, mit der Voraussetzung, dass mindestens eines von Y¹, Y² und Y³ ist -COOH. Wenn mindestens zwei von Y¹, Y² und Y³ -COOH sind, können sie miteinander verbunden sein, um ein Säureanhydrid zu bilden (-CO-(O)-CO-).
Als spezielle Beispiele der Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen können erwähnt werden Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl und Decylgruppen.
Die Anzahl o der Wiederholungen ist eine ganze Zahl von 0 bis 2. Wenn die Anzahl o der Wiederholungen 3 oder größer ist, kann es in einigen Fällen schwierig sein, eine solche zyklische Verbindung mit anderen Monomeren zu copolymerisieren. Die Anzahl p der Wiederholungen ist eine ganze Zahl von 0 bis 5.
Eine solche spezielle funktionelle zyklische Verbindung kann hergestellt werden durch Kondensation von Cyclopentadien mit einer ungesättigten Verbindung, die eine funktionelle Gruppe enthält, gemäß der Diels-Alder-Reaktion.
Als spezielle Beispiele der speziellen funktionellen zyklischen Verbindung können erwähnt werden:
5,6-Dimethyl-5,6-dicarboxy-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5,6-Diethyl-5,6-Dicarboxy-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5,6-Dimethyl-5,6-bis(carboxymethyl)-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5,6-Diethyl-5,6-bis(carboxymethyl)-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5-Methyl-5-carboxy-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5-Ethyl-5-carboxy-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5-Carboxy-5-carboxymethyl-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5-Methyl-5-carboxymethyl-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
5-Ethyl-5-carboxymethyl-bicyclo[2.2.1]-2-hepten,
8,9-Dimethyl-8,9-dicarboxy-tetracyclo-[4.4.0.1^2,5.0.1^7,10]-3-dodecen,
8,9-Diethyl-8,9-dicarboxy-tetracyclo-[4.4.0.1^2,5.1^7,10]-3-dodecen,
8-Methyl-8-carboxy-tetracyclo-[4.4.0.1^2,5.1^7,10]-3-dodecen und
8-Ethyl-8-carboxy-tetracyclo-[4.4.0.1^2,5.1^7,10]-3-dodecen.
Ein Verhältnis des ungesättigten Monomers, das die funktionelle Gruppe enthält, ist vorzugsweise 0,01 bis 5 Mol%, weiter bevorzugt 0,01 bis 4 Mol%, basierend auf allen Monomerbestandteilen.
Wenn der Anteil des ungesättigten Monomers, das die funktionelle Gruppe enthält, geringer ist als 0,01 Mol%, ist das resultierende olefinische thermoplastische Elstomer gering in der Vernetzungsdichte, und neigt dazu, eine geringe mechanische Festigkeit und Kratzbeständigkeit zu besitzen. Wenn der Anteil des ungesättigten Monomers, das die funktionelle Gruppe enthält, 5 Mol% übersteigt, ist das resultierende olefinische thermoplastische Elastomer zu hoch in der Vernetzungsdichte, und hat möglicherweise eine verschlechterte Fließfähigkeit. Es wird damit nicht bevorzugt, das ungesättigte Monomer, das die funktionelle Gruppe enthält, in einem derartigen, zu geringen, oder zu hohen Verhältnis zu verwenden.
In dem Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, kann ein nicht-konjugiertes Dien verwendet werden als ein optionaler Monomerbestandteil, zusätzlich zu den oben beschriebenen essentiellen Monomerbestandteilen.
Als spezielle Beispiele des nicht-konjugierten Diens können erwähnt werden lineare azyklische Diene wie 1,4-Hexadien, 1,6-Hexadien und 1,5-Hexadien, verzweigte azyklische Diene wie 5-Methyl-1,4-hexadien, 3,7-Dimethyl-1,6-octadien, 5,7-Dimethylocta-1,6-dien, 3,7-Dimethyl-1,7-octadien, 7-Methylocta-1,6-dien und Dihydromyrcen, und alizyklische Diene wie Tetrahydroinden, Methyltetrahydroinden, Dicyclopentadien, Dicyclo[2.2.1]-hepta-2,5-dien, 5-Methylen-2-norbornen, 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Propenyl-2-norbornen, 5-Isopropyliden-2-norbornen, 5-Cyclohexyliden-2-norbornen und 5-Vinyl-2-norbornen. Diese Verbindungen können verwendet werden entweder einzeln, oder in Kombination.
Unter den nicht-konjugierten Dienen, die oben erwähnt sind, können 1,4-Hexadien, Dicyclopentadien und 5-Ethyliden-2-norbornen als bevorzugte Beispiele erwähnt werden.
Ein Anteil des verwendeten nicht-konjugierten Diens ist vorzugsweise 0 bis 10 Mol%, basierend auf allen Monomerkomponenten. Wenn der Anteil des verwendeten nicht-konjugierten Diens 10 Mol% übersteigt, kann in einigen Fällen die Beständigkeit des resultierenden Elastomermaterials gering werden.
Das Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, hat im Allgemeinen ein massegemitteltes Molekulargewicht Mw von 1000 bis 3 000 000, vorzugsweise 3000 bis 1 000 000, weiter bevorzugt 5000 bis 700000 mit Bezug auf Polystyrol, gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC).
Das Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, hat vorzugsweise eine Schmelzflussrate (MFR) von 0,01 bis 100 g/10 min, weiter bevorzugt 0,05 bis 50 g/10 min, gemessen unter den Bedingungen, dass die Temperatur 230°C ist, und eine Last 10 kg beträgt.
Die Glasübergangstemperatur des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, ist vorzugsweise -90°C bis 50°C, besonders bevorzugt -70 bis 10°C.
Das Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, kann auch ein Öl-gestrecktes Polymer sein mit einem bei Polymerisation hinzugefügten Erweichungsmittel.
[Metallion]
Das Metallion, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, dient dazu, eine vernetzte Struktur zu bilden zwischen den Molekülen des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, durch ionische Bindung an eine funktionelle Gruppe in dem Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält. Als Beispiele eines solchen Metallions können erwähnt werden Ionen von Metallen der Gruppen I bis VIII im Periodensystem, wie Lithium, Kalium, Natrium, Aluminium, Magnesium, Kalzium, Barium, Cäsium, Strontium, Rubidium, Titan, Zink, Kupfer, Eisen, Zinn, Blei und Zirkonium. Darunter werden Metallionen von Kalium, Natrium, Aluminium, Magnesium, Barium, Zink, Eisen, Kalzium, Titan, Blei und Zirkonium bevorzugt.
[Anderer Bestandteil]
Eine Polymerverbindung, gewählt von einem thermoplastischen Harz, einem thermoplastischen Elastomer und Kautschuk können in das spezielle Elastomermaterial eingefügt werden, um das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Keine besondere Einschränkung existiert hinsichtlich der polymeren Verbindung, solange sie eine weitere Verbindung ist als das Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, und verschiedene Verbindungen können verwendet werden. Spezielle Beispiele hiervon schließen ein Ionomere, Aminoacrylamidpolymere, Polyethylen- und Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere hiervon, Polyisobutylen, Ethylen-Vinylchlorid-Polymere, Ethylen-Vinylalkohol-Polymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyethylenoxid, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Polypropylen und Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere hiervon, Polyisobutylen und Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere hiervon, chloriertes Polypropylen, 4-Methylpenten-1-Harze, Polystyrol, ABS-Harze, ACS-Harze, AS-Harze, AES-Harze, ASA-Harze, MBS-Harze, Acrylharze, Methacrylharze, Vinylchloridharze, Vinylidenchloridharze, Polyamidharze, Polycarbonat, Acrylharze, Methacrylharze, Vinylchloridharze, Vinylidenchloridharze, Vinylalkoholharze, Vinylacetalharze, Methylmethacrylatharze, Fluoroharze, Polyetherharze, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyamidharze, Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuk und Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere hiervon, Ethylen-α-Olefin-nicht-konjugiertes-Dien-Terpolymer-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk und hydrierte Produkte hiervon, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk und hydrierte Produkte hiervon, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Butadien-Kautschuk, Isopren-Kautschuk und hydrierte Produkte hiervon, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Isopren-Kautschuk, Styrol-Isopren-Kautschuk und hydrierte Produkte hiervon, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Styrol-Isopren-Kautschuk, Nitrilkautschuk und hydrierte Produkte hiervon, Acrylkautschuk, Siliconkautschuk, Fluorokautschuk, Butylkautschuk, natürlicher Kautschuk, thermoplastische Elastomere vom chlorierten Polyethylen-Typ, syndiotaktisches 1,2-Polybutadien, hydrierte Produkte von Styrol-Butadien-Blockcopolymeren, hydrierte Produkte von Styrol-Isopren-Blockcopolymeren, olefinische thermoplastische Elastomere vom einfachen vermischten Typ, olefinische thermoplastische Elastomere vom in-plant-Typ, olefinische thermoplastische Elastomere vom dynamisch vernetzten Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyvinylchlorid-Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyurethan-Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyester-Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyamid-Typ und thermoplastische Elastomere die Fluor enthalten. Polyethylen, Polyproylen, hydrierte Produkte von Styrol-Butadien-Kautschuk und hydrierte Produkte von Butadien-Kautschuk werden besonders bevorzugt. Diese polymeren Verbindungen können verwendet werden entweder einzeln, oder in Kombination.
Ein Verhältnis der verwendeten Polymerenverbindung ist höchstens 300 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 200 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält.
Ein Erweichungsmittel kann in das spezielle Elastomermaterial eingefügt werden.
Dieses Erweichungsmittel kann hinzugefügt werden zu einer Monomerlösung für das Erhalten des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, oder bei Herstellung oder Formen oder Umformen des speziellen Elastomermaterials.
Keine besondere Einschränkung existiert hinsichtlich des Erweichungsmittels, solange es ein Erweichungsmittel ist, das für Kautschuk im Allgemeinen verwendet wird.
Beispiele hiervon schließen ein Erdöl-Kohlenwasserstoffe wie paraffinische, Naphten- und aromatische Kohlenwasserstoffe, und Kohlenwasserstoffe von geringem Molekulargewicht vom Polybuten- und Polybutadien-Typ. Darunter werden Erdöl-Kohlenwasserstoffe bevorzugt, diejenigen mit einem Molekulargewicht von 300 bis 2000, besonders 500 bis 1500, bezüglich des massegemittelten Molekulargewichts sind bevorzugt.
Das Erweichungsmittel bzw. Weichmacher für Kautschuk, zusammengesetzt aus Erdöl-Kohlenwasserstoff, ist im Allgemeinen ein Gemisch von drei Kohlenwasserstoffen eines aromatischen Kohlenwasserstoffes, eines Naphten-Kohlenwasserstoffes und paraffinischem Kohlenwasserstoff. Dasjenige, in dem die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem paraffinischen Kohlenwasserstoff mindestens 50% der Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome einnimmt, wird klassifiziert als paraffinisches Öl, dasjenige, in dem die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Naphthen-Kohlenwasserstoff 30 bis 45% der Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome einnimmt, wird klassifiziert als Naphthen-Öl, und dasjenige, in dem die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem aromatischen Kohlenwasserstoff mindestens 30% der Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome einnimmt, wird klassifiziert als aromatisches Öl. In der vorliegenden Erfindung wird das paraffinische Öl bevorzugt, wobei hydriertes paraffinisches Öl insbesondere bevorzugt wird. Die Erdöl-Kohlenwasserstoffe (petroleum hydrocarbons) besitzen vorzugsweise eine kinematische Viskosität von 20 bis 800 cSt, besonders 50 bis 600 cSt bei 40°C und einen Stockpunkt (pour point) von -40 bis 0°C, bevorzugt -30 bis 0°C.
Ein Anteil des verwendeten Erweichungsmittels ist höchstens 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 67 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält.
Das spezielle Elastomermaterial kann weiter enthalten verschiedene Arten von Additiven, beispielsweise Schmiermittel, Stabilisatoren wie Antioxidantien, Wärmestabilisatoren, Wetterstabilisatoren, Metall-Deaktivatoren, UV-Absorber, Lichtstabilisatoren und Kupferinhibitoren, antibakterielle und Schimmelschutzmittel, Dispergiermittel, Weichmacher (plasticizer), Keimbildungsmittel, Flammschutzmittel, Klebrigmacher, Schäumungshilfen, Farbstoffe wie Titanoxid und Russpigmente, Füllstoffe wie Metallpulver wie Ferrit, anorganische Fasern wie Glasfaser und Metallfaser, organische Fasern wie Kohlenstofffaser und Aramidfaser, Kompositfasern, anorganische Whisker wie Kaliumtitanatwhisker, Glaskügelchen, Glaskugeln, Glasflocken, Asbest, Glimmer, Calciumcarbonat, Talk, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Siliziumoxid, Calciumsilicat, Hydrotalcit, Kaolin, Diatomeenerde, Graphit, Bimsstein, Ebonit-Pulver, Baumwollflocken, Korkpulver, Bariumsulfat und Polymerkügelchen, oder Gemische hiervon, Füllstoffe wie Polyolefinwachse, Cellulosepulver, Kautschukpulver und Holzpulver und Polymere von geringem Molekulargewicht, falls erforderlich.
[Spezielles Elastomermaterial]
Das spezielle Elastomermaterial, das das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, kann in der folgenden Weise hergestellt werden.
Das Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, erzeugt durch Copolymerisieren von Ethylen, das spezielle α-Olefin und das ungesättigte Monomer, das die funktionelle Gruppe enthält, und wahlweise das nicht-konjugierte Dien, wird zuerst hergestellt.
Keine besondere Einschränkung existiert hinsichtlich des Herstellungsverfahrens des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält. Allerdings kann vorzugsweise verwendet werden das Verfahren, beschrieben in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-247629.
Das Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält (nachstehend bezeichnet als "Bestandteil (A)"), eine Metallverbindung (nachstehend bezeichnet als "Bestandteil (B)"), das das Metallion für das Vernetzen dieses Bestandteils (A) zuführt, und die anderen Komponenten, die bei Bedarf verwendet werden, werden unter geeigneten Bedingungen vermischt, so dass eine vernetzte Struktur gebildet werden kann durch Bestandteil (A) und Bestandteil (B), wodurch das spezielle Elastomermaterial erhalten werden kann.
Als die Metallverbindung, die den Bestandteil (B) bildet, kann verwendet werden ein Metalloxid, ein Metallhydroxid, ein Metallsalz, eine organische Metallverbindung, ein Metallsalz einer einwertigen Carbonsäure oder dergleichen.
Spezielle Beispiele des als Bestandteil (B) verwendeten Metalloxids schließen ein CuO, MgO, BaO, ZnO, Al₂O₃, Fe₂O₃, SnO, CaO und TiO₂.
Spezielle Beispiele des als Bestandteil (B) verwendeten Metallhydroxids schließen ein LiOH, NaOH, KOH, Cu(OH)₂, Cu₂O(OH)₂, Mg(OH)₂, Mg₂O(OH)₂, Ba(OH)₂, Zn(OH)₂, Sn(OH)₂ und Ca(OH)₂.
Spezielle Beispiele der organischen Metallverbindung, verwendet als Bestandteil (B), schließen ein organische Aluminiumverbindungen, organische Titanverbindungen, organische Phosphorverbindungen, organische Borverbindungen, organische Zirkoniumverbindungen, organische Galliumverbindungen, organische Zinnverbindungen, organische Magnesiumverbindungen, organische Tellurverbindungen, organische Indiumverbindungen, organische Zinkverbindungen und organische Vanadiumverbindungen.
In dem Metallsalz der einwertigen Carbonsäure, verwendet als Bestandteil (B), hat die Carbonsäure vorzugsweise 3 bis 23 Kohlenstoffatome. Spezielle Beispiele einer solchen Carbonsäure schließen ein Propionsäure, Acrylsäure, Milchsäure, Methacrylsäure, Valeriansäure, Hexansäure, Octansäure, 2-Ethylhexansäure, Decansäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Behensäure, Naphthensäure und Benzoesäure.
Diese Metallverbindungen können behandelt werden mit einem Silankupplungsmittel oder einer höheren Fettsäure, in der Absicht des Verbesserns von deren Dispergierbarkeit in dem Copolymer, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, d.h. Bestandteil (A).
Diese Metallverbindungen können verwendet werden entweder einzeln, oder in einer Kombination.
Ein Anteil der Metallverbindung, verwendet als Bestandteil (B), ist im Allgemeinen 0,1 bis 20 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,2 bis 15 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des Copolymers, das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, d.h. Bestandteil (A). Wenn dieser Anteil geringer als 0,1 Gewichtsteile ist, ist das resultierende Elastomermaterial in der Vernetzungsdichte gering, und neigt dazu, eine geringe mechanische Festigkeit und Kratzfestigkeit zu besitzen. Wenn der Anteil andererseits 20 Gewichtsteile übersteigt, ist das resultierende Elastomer in der Vernetzungsdichte zu hoch, und hat möglicherweise eine verschlechterte Fließfähigkeit. Es wird daher nicht bevorzugt, die Metallverbindung in einem solchen zu geringen oder zu hohen Verhältnis zu verwenden.
Als ein Verfahren des Vermischens und Vernetzens der oben beschriebenen Bestandteile (A), (B) und der anderen, bei Bedarf verwendeten Komponenten, können verschiedene Verfahren verwendet werden wie ein Verfahren, in dem Lösungen oder Dispersionen der jeweiligen Komponenten hergestellt werden, und diese Lösungen oder Dispersionen vermischt werden, und ein Verfahren unter Verwendung einer schmelzenden und knetenden Vorrichtung wird im Allgemeinen verwendet. Allerdings wird ein Verfahren des Vermischens unter Wärme bevorzugt, weil ein spezielles Elastomermaterial mit stabilen Eigenschaften erhalten wird. Als Beispiele hiervon können die folgenden Verfahren (I) und (II) erwähnt werden.

(I) Ein Verfahren, in dem eine Lösung mit dem die spezielle funktionelle Gruppe enthaltenden Copolymer, d.h. Komponente (A), aufgelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, eine Lösung oder Dispersion mit der Metallverbindung, d.h. Komponente (B), aufgelöst oder dispergiert in dem geeigneten Lösungsmittel, und eine Lösung oder Dispersion mit den anderen, bei Bedarf verwendeten Komponenten wie die polymere Verbindung (nachstehend bezeichnet als "Komponente (C)") und das Erweichungsmittel (nachstehend bezeichnet als "Komponente (D)"), aufgelöst oder dispergiert, unter Wärme vermischt werden, um das Copolymer zu vernetzen, oder in dem Bestandteil (A) in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst wird und die Lösung erwärmt wird während oder nach Auflösen oder Dispergieren von Komponente (B) und den anderen, bei Bedarf verwendeten Komponenten, wie Komponente (C) und Komponente (B) im Lösungsmittel.
(II) Ein Verfahren, in dem das die spezielle funktionelle Gruppe enthaltende Copolymer, d.h. Komponente (A), die Metallverbindung, d.h. Komponente (B), und andere bei Bedarf verwendete Komponenten wie Komponente (C) und Komponente (B), vermischt werden, und das resultierende Gemisch einer dynamischen Wärmebehandlung unterzogen wird, um das Copolymer zu vernetzen.

Keine besondere Einschränkung existiert hinsichtlich des im Verfahren (I) verwendeten Lösungsmittels. Allerdings wird vorzugsweise verwendet beispielsweise ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, ein alizyklischer Kohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff oder ein Halogenid hiervon, in dem das die spezielle funktionelle Gruppe enthaltende Copolymer in einfacher Weise aufgelöst wird. Als spezielle Beispiele hiervon können erwähnt werden Butan, Pentan, Hexan, Heptan, 2-Butan, 2-Methyl-2-butan, Cyclopentan, Methylcyclopentan, Cyclohexan, Isooctan, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlormethan und Dichlorethan.
Wenn die Löslichkeit des im Lösungsmittel verwendeten Bestandteils (B) gering ist, kann eine Dispersion mit Komponente (B), dispergiert in einem suspendierten Zustand im Lösungsmittel, hergestellt werden. Alternativ können ein weiteres Lösungsmittel oder ein weiteres Additiv hinzugefügt werden für das Auflösen von Komponente (B).
Wenn die Löslichkeit von Komponente (C) und Komponente (D), verwendet im Lösungsmittel, gering ist, kann eine Dispersion, in der Bestandteil (C) und Bestandteil (D) in einem suspendierten Zustand im Lösungsmittel dispergiert sind, hergestellt werden, ein weiteres Lösungsmittel oder Additiv kann hinzugefügt werden für das Auflösen von Komponente (C) und Komponente (D), oder Komponente (C) und Komponente (D) können hinzugefügt werden, nachdem das Lösungsmittel entfernt worden ist, und das resultierende Gemisch kann einer dynamischen Wärmebehandlung unterzogen werden.
Ein Anteil des die spezielle funktionelle Gruppe enthaltenden Copolymers in der Lösung ist vorzugsweise 0,1 bis 60 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,2 bis 50 Gew.-%.
Ein Anteil von Komponente (B) und dem Aktivator in der Lösung oder Dispersion ist vorzugsweise 0,01 bis 60 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,05 bis 50 Gew.-% als Summe der beiden Komponenten.
Das Mischen der Lösungen und/oder Dispersionen kann durchgeführt werden durch eine allgemein verwendete Lösungs-Rührvorrichtung. Die Temperatur beim Mischen ist vorzugsweise mindestens 20°C, weiter bevorzugt mindestens 30°C.
Beim Mischen der Lösungen und/oder Dispersionen kann ein geeigneter Katalysator hinzugefügt werden für das Beschleunigen der Vernetzungsreaktion.
Im Verfahren (II) bedeutet der Begriff "dynamische Wärmebehandlung" eine Behandlung, in der sowohl eine Behandlung, welche Scherkraft anwendet, als auch eine Wärmebehandlung durchgeführt werden. Eine solche dynamische Wärmebehandlung kann beispielsweise durchgeführt werden mittels einer schmelzenden und knetenden Vorrichtung. Diese schmelzende und knetende Vorrichtung kann entweder von einem Batch-Typ oder von einem kontinuierlichen Typ sein. Als spezielle Beispiele der schmelzenden und knetenden Vorrichtung können erwähnt werden eine schmelzende und knetende Vorrichtung vom Batch-Typ wie eine offene mischende Mühle, ein interner Banbury-Mischer und -Kneter, und eine schmelzende und knetende Vorrichtung vom kontinuierlichen Typ wie ein Einzelschrauben-Extruder, ein kontinuierlicher Doppelschrauben-Extruder vom Typ des Rotierens in der gleichen Richtung, und ein kontinuierlicher Doppelschrauben-Extruder vom Typ des Rotierens in verschiedener Richtung.
Als Beispiele der speziellen Verfahren können erwähnt werden die folgenden Verfahren (II-I) und (II-II).

(II-1) Ein Verfahren, in dem ein Gemisch, das die spezielle funktionelle Gruppe enthaltende Copolymer enthält, d.h. Komponente (A), die Metallverbindung, d.h. Bestandteil (B), und die bei Bedarf verwendeten anderen Komponenten, wie Komponente (C) und Komponente (D), einer dynamischen Wärmebehandlung durch Wärme ausgesetzt wird, erzeugt durch kontinuierliche Scherung mittels eines Doppelschrauben-Extruders, um das Copolymer zu vernetzen, um auf diese Weise das spezielle Elastomermaterial herzustellen.
(II-2) Ein Verfahren, in dem ein Gemisch, enthaltend das die spezielle funktionelle Gruppe enthaltende Copolymer, d.h. Komponente (A), die Metallverbindung, d.h. Komponente (B), und die anderen Komponenten, die bei Bedarf verwendet werden, wie Komponente (C) und Komponente (D), einer dynamischen Wärmebehandlung ausgesetzt wird durch Wärme, erzeugt durch Scherung mittels eines Kneters vom Batch-Typ, um das Copolymer zu vernetzen, um auf diese Weise das spezielle Elastomermaterial herzustellen.

Behandlungsbedingungen in der dynamischen Wärmebehandlung schwanken gemäß dem Schmelzpunkt des die spezielle funktionelle Gruppe enthaltenden Copolymers, verwendet als Bestandteil (A), der Art der Metallverbindung, verwendet als Komponente (B), dem Schmelzpunkt der Polymerverbindung, verwendet als Komponente (C), der Art der schmelzenden und knetenden Vorrichtung usw. Allerdings ist die Behandlungstemperatur 120 bis 350°C, vorzugsweise 150 bis 290°C, und die Behandlungsdauer beträgt 20 Sek. bis 320 Min., vorzugsweise 30 Sek. bis 25 Min. Die bei dem Gemisch angewandte Scherkraft beträgt 10 bis 20000/Sek., vorzugsweise 100 bis 10.000/Sek. hinsichtlich der Scherrate.
Das spezielle Elastomermaterial, das in einer solchen Weise erhalten wird, hat vorzugsweise eine Schmelzflussrate (MFR) von mindestens 0,5 g/10 Min., insbesondere 1 g/10 Min., gemessen unter den Bedingungen, in denen die Temperatur 230°C beträgt und eine Belastung 10 kg ist, eine plastische Verformung von höchstens 30%, insbesondere höchstens 25%, und eine Durometer-A-Härte von höchstens 96, besonders bevorzugt höchstens 90.
[Kraftfahrzeug-Formteil]
Das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Teil, zusammengesetzt aus dem speziellen Elastomermaterial, und das Ganze oder nur ein Teil hiervon kann erzeugt sein aus dem speziellen Elastomermaterial. Im Kraftfahrzeug-Formteil, bei dem nur ein Teil aus dem speziellen Elastomermaterial erzeugt ist, kann der aus dem speziellen Elastomermaterial erzeugte Teil beispielsweise eines sein von einem Kern-Material, einer Zwischenschicht und einem Verkleidungsmaterial. Allerdings werden die Effekte der vorliegenden Erfindung besonders ausreichend hervorgerufen, wenn das Verkleidungsmaterial aus dem speziellen Elastomermaterial zusammengesetzt ist, weil das spezielle Elastomermaterial eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit und Kratzfestigkeit besitzt, und einen hohen Glanz aufweist.
Die Dicke eines solchen Verkleidungsmaterials ist vorzugsweise 0,01 bis 10 mm, insbesondere bevorzugt 0,02 bis 1 mm.
Wenn das Verkleidungsmaterial durch das spezielle Elastomermaterial als Basismaterial erzeugt wird, auf dem das Verkleidungsmaterial erzeugt wird, kann eines verwendet werden, zusammengesetzt aus Kautschuk, einem Kunststoff, einem thermoplastischen Elastomer, Glas, einem Metall, Gewebe oder Holz.
Beispiele des Kautschuks schließen ein Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuk und Maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymere hiervon, Ethylen-α-Olefin-nichtkonjugiertes-Dien-Terpolymerkautschukarten, Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Isopren-Kautschuk, Nitril-Kautschuk und hydrierte Produkte hiervon, Acryl-Kautschuk, Silikon-Kautschuk, Fluorkautschuk, Butyl-Kautschuk und natürlicher Kautschuk.
Beispiele des Kunststoffes schließen ein Ionomere, Aminoacrylamidpolymere, Polyethylen und Maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymere hiervon, Polyisobutylen, Ethylen-Vinylchlorid-Polymere, Ethylen-Vinylalkohol-Polymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyethylenoxid, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Polypropylen und Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere hiervon, Polyisobutylen und Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere hiervon, chloriertes Polypropylen, 4-Methylpenten-1-Harze, Polystyrol, ABS-Harze, ACS-Harze, AS-Harze, AES-Harze, ASA-Harze, MBS-Harze, Acrylharze, Methacrylharze, Vinylchloridharze, Vinylidenchloridharze, Polyamidharze, Polycarbonat, Acrylharze, Methacrylharze, Vinylchloridharze, Vinylidenchloridharze, Vinylalkoholharze, Vinylacetalharze, Methylmethacrylatharze, Fluorharze, Polyetherharze, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyamidharze, Polyurethan, Polyimid, Polyharnstoff-Harze, Epoxyharze, Phenolharze, Harnstoffharze, Polybuten-1, Methylpenten-Harze und Polyacrylnitril.
Beispiele des thermoplastischen Elastomers schließen ein thermoplastische Elastomere vom chlorierten Polyethylen-Typ, syndiotaktisches 1,2-Polybutadien, olefinische thermoplastische Elastomere vom Typ des einfachen Vermischens, olefinische thermoplastische Elastomere vom in-plant-Typ, olefinische thermoplastische Elastomere vom Typ der dynamischen Vernetzung, thermoplastische Elastomere vom Polyvinylchlorid-Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyurethan-Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyester-Typ, thermoplastische Elastomere vom Polyamid-Typ, fluorhaltige thermoplastische Elastomere, hydrierte Produkte von Styrol-Butadien-Kautschuk, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkte von Styrol-Butadien-Kautschuk, hydrierte Produkte von Butadien-Kautschuk, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Butadien-Kautschuk, hydrierte Produkte von Isopren-Kautschuk, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Isopren-Kautschuk, hydrierte Produkte von Styrol-Isopren-Kautschuk, Maleinsäureanhydrid-Pfropf-Polymere von hydrierten Produkten von Styrol-Isopren-Kautschuk, hydrierte Produkte von Styrol-Butadien-Block-Copolymeren, und hydrierte Produkte von Styrol-Isopren-Block-Copolymeren.
Beispiele des Metalls schließen ein Edelstahl, Aluminium, Eisen, Kupfer, Nickel, Zink, Blei, Zinn und Legierungen, verwendet in Fahrzeugen, Schiffen und elektrischen Haushaltsgeräten, wie Nickel-Zink-Legierungen, Eisen-Zink-Legierungen und Blei-Zinn-Legierungen.
Das Verkleidungsmaterial kann erhalten werden durch Formen oder Umformen des speziellen Elastomermaterials. Allerdings kann es auch erhalten werden durch Durchführen eines Schrittes des Herstellens des speziellen Elastomermaterials durch Mischen der oben beschriebenen Bestandteile (A), (B) und der bei Bedarf verwendeten anderen Komponenten unter geeigneten Bedingungen, so dass eine vernetzte Struktur erzeugt wird durch Komponente (A) und Komponente (B), und eines Formungs- oder Umformungs-Schrittes durch ein einzelnes Verfahren.
Keine besondere Einschränkung existiert hinsichtlich des Formungs- oder Umformungsverfahrens, und zahlreiche Verfahren, verwendet als Verfahren für das Formen oder Umformen, beispielsweise eines thermoplastischen Harzes, können angewandt werden. Allerdings können in geeigneter Weise verwendet werden eine Extrusion, ein Kalandern, ein Lösungs-Gießen (solvent casting), ein Injektionsformen, ein Vakuumformen, ein Pulver-Schnitt-Formen (powder slash molding) und ein Heißpressen. Darunter werden besonders bevorzugt die Extrusion, das Injektionsformen und das Lösungs-Gießen.
In den schmelzenden und formenden Erzeugungsverfahren wie der Extrusion und dem Injektionsformen wird die bildende oder formende Temperatur in geeigneter Weise eingestellt gemäß den Schmelzpunkten des die spezielle funktionelle Gruppe enthaltenden Copolymers und der Polymerverbindung, die das spezielle Elastomermaterial bilden, der Art der verwendeten formenden Vorrichtung und dergleichen. Allerdings beträgt sie im Allgemeinen 120 bis 350°C.
Wenn ein Basismaterial, das eine untere Schicht werden wird, zusammengesetzt ist aus einem thermoplastischen Harz oder thermoplastischen Elastomer im Falle, dass die Extrusion verwendet wird, kann ein Oberflächenmaterial erzeugt werden durch Extrudieren des speziellen Elastomermaterials auf der Oberfläche eines Basismaterials, das vorher hergestellt wurde. Allerdings können das Basismaterial, das eine untere Schicht werden wird, und das Verkleidungsmaterial zur gleichen Zeit erzeugt werden im Inneren einer Extrusionsform durch Verbinden von mindestens zwei Extrudern an der Form, Zuführen des thermoplastischen Harzes und des speziellen Elastomermaterials zu jeweils dem einen Extruder und dem anderen Extruder, und Betätigen beider Extruder zur gleichen Zeit. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-10418.
Wenn ein Basis- bzw. Grundmaterial, das eine untere Schicht werden wird, aus einem thermoplastischen Harz oder einem thermoplastischem Elastomer zusammengesetzt ist, im Falle, dass das Injektionsformen verwendet wird, kann ein Verkleidungsmaterial erzeugt werden durch Anordnen eines Grundmaterials, das vorher hergestellt wurde, in einer Form, und Injektionsformen des speziellen Elastomermaterials. Allerdings können das Grundmaterial, das eine untere Schicht werden wird, und das Verkleidungsmaterial kontinuierlich in einer Form erzeugt werden durch Verwenden von zwei Injektionsformungsmaschinen und der Form, die das spezielle Elastomermaterial und das thermoplastische Harz der einen Injektionsformungsmaschine und der anderen Injektionsformungsmaschine jeweils zuführt, und kontinuierlichem Betätigen beider Injektionsformungsmaschinen.
Keine besondere Einschränkung besteht hinsichtlich des verwendeten Lösungsmittels im Lösungsmittelgießen, soweit es das spezielle Elastomermaterial auflösen kann. Allerdings werden beispielsweise bevorzugt verwendet ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, ein alicyclischer Kohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff oder ein Halogenid hiervon. Als spezielle Beispiele hiervon können erwähnt werden Butan, Pentan, Hexan, Heptan, 2-Butan, 2-Methyl-2-butan, Cyclopentan, Methylcyclopentan, Cyclohexan, Isooctan, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlormethan und Dichlorethan.
Beispiele der Verfahren des Lösungsmittelgießens schließen ein ein Verfahren, in dem die jeweiligen Komponenten in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert werden, die resultierende Lösung oder Dispersion gegossen wird, um das Lösungsmittel zu entfernen, und ein Vernetzen unter Wärme durchgeführt wird, ein Verfahren, in dem ein Erwärmen nach dem Gießen durchgeführt wird, um auf diese Weise eine Entfernung des Lösungsmittels und ein Vernetzen zur gleichen Zeit durchzuführen, ein Verfahren, in dem eine Lösung mit dem die spezielle funktionelle Gruppe enthaltenden Copolymer, d.h. Komponente (A), aufgelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, eine Lösung oder Dispersion mit der Metallverbindung, d.h. Bestandteil (B), aufgelöst oder dispergiert in dem geeigneten Lösungsmittel, und eine Lösung oder Dispersion mit den bei Bedarf verwendeten anderen Komponenten wie Bestandteil (C) und Bestandteil (D), aufgelöst oder dispergiert, vermischt werden, das resultierende flüssige Gemisch gegossen wird, um das Lösungsmittel zu entfernen, und danach ein Vernetzen unter Wärme durchgeführt wird, und ein Verfahren, in dem ein Erwärmen durchgeführt wird nach dem Gießen, um auf diese Weise ein Entfernen des Lösungsmittels und ein Vernetzen zur gleichen Zeit durchzuführen.
Da das Kraftfahrzeug-Formteil gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird durch das spezielle Elastomermaterial mit einer ausgezeichneten Kratzbeständigkeit und Wetterfestigkeit, hohem Glanz und darüber hinaus guter Kautschukelastizität und mechanischen Eigenschaften, kann es bevorzugt angewendet werden auf ein Türbandformteil, ein Seitenformteil, ein Stufenformteil, ein Dachformteil, ein Dachregenrinnenformteil, ein Frontscheibenformteil, ein Vierteilscheibenformteil, eine Glasauflagenbahn oder ein Stoßstangenformteil.
[Beispiele]
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich anhand der folgenden Beispiele beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt.
Die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten jeweiligen Bestandteile sind wie folgt.
[Olefinisches statistisches Copolymer]
(1) Copolymer (A-1), das die spezielle funktionelle Gruppe enthält:
Ein Copolymer, das eine spezielle funktionelle Gruppe enthält, wobei ein Anteil einer von Ethylen abgeleiteten Struktureinheit 86,1 Mol% beträgt, ein Anteil einer von Propylen abgeleiteten Struktureinheit 10,6 Mol% beträgt, ein Anteil einer von 5-Ethyliden-2-Norbonen abgeleiteten Struktureinheit 2,6 Mol% beträgt und ein Anteil einer von 5-Methyl-5-carboxy-bicyclo[2.2.1]-2-hepten abgeleiteten Struktureinheit 0,7 Mol% beträgt, und dessen massegemitteltes Molekulargewicht (Mw) 16,5 × 10⁴ ist.
[Metallische Verbindung]
(1) Metallische Verbindung (B-1):
Magnesiumhydroxid (Produkt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.; Handelsname "Kisuma 5N"), oberflächenbehandelt mit einem Silankupplungsmittel.
(2) Metallische Verbindung (B-2): Magnesiumstearat.
[Polymerverbindung]
(1) Polyethylenharz (C-1):
Ein Polyethylenharz von hoher Dichte (Produkt von Japan Polychem Corp.; Handelsname „Novatec HDPE HJ490") mit einem MFR (Temperatur: 190°C, Belastung: 2,16 kg) von 20 g/10 min.
(2) Polypropylenharz (C-2):
Ein Polypropylenharz (Produkt von Chisso Corporation; Handelsname „XF9520") mit einem MFR (Temperatur: 230°C, Belastung: 2,16 kg) von 20 g/10 min.
[Andere Additive]
Antioxidans (D-1):
2-[1-(2-Hydroxy-3,5-di-t-pentylphenyl)ethyl]-4,6-di-t-pentylphenylacrylat (Produkt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; Handelsname „Sumilizer GS").
Farbstoff (E-1):
Carbon Black Masterbatch (Polypropylenharz-Basis, Carbon-Black-Anteil: 30 Gew.-%, Produkt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.; Handelsname "PPM-77255").
< Beispiel 1 >
[Herstellung des speziellen Elastomermaterials]
Ein 10 Liter Doppelarm-Druckkneter (hergestellt von Moriyama Company Ltd.) wurde beladen mit 100 Gewichtsteilen des Copolymers (A-1), das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, 1,5 Gewichtsteilen der metallischen Verbindung (B-1), 6,0 Gewichtsteilen der metallischen Verbindung (B-2), 20 Gewichtsteilen des Polyethylenharzes (C-1), 7 Gewichtsteilen des Polypropylenharzes (C-2), 0,3 Gewichtsteilen des Antioxidans (D-1) und 1,7 Gewichtsteilen des Farbstoffes (E-1), jedes erwärmt auf 230°C, und der Inhalt wurde 20 Minuten lang bei 40 U/min geknetet (Scherrate: 200 sek^-1). Das resultierende, massiv geknetete Produkt in einem geschmolzenen Zustand wurde danach durch ein Zuführruder (feeder rudder) granuliert (hergestellt von Moriyama Company Ltd.), das eingestellt war auf 180°C und 40 U/min, um ein pelletisiertes, spezielles Elastomermaterial zu erhalten.
[Bewertung des speziellen Elastomermaterials]
Mit Bezug auf das resultierende spezielle Elastomermaterial wurde dessen Schmelzflussrate (MFR) gemessen als ein Index für die Fließfähigkeit unter den Bedingungen einer Temperatur von 230°C und einer Belastung von 10 kg. Das Ergebnis hiervon ist in Tabelle 1 gezeigt.
Pellets des resultierenden speziellen Elastomermaterials wurden pressgeknetet mittels einer elektrischen, erwärmenden Druckpressformungsmaschine (hergestellt von Kansai Roll Co., Ltd.) unter den Bedingungen, dass die Formungstemperatur 180°C ist, die Press- und Erwärmungsdauer 10 Minuten beträgt und die Press- und Kühldauer 5 Minuten beträgt, um auf diese Weise eine Schicht zu erhalten mit einer Dicke von 2 mm, einer Länge von 120 mm und einer Breite von 120 mm. Diese Schicht wurde verwendet, um eine Durometer-A-Härte als ein Index gegenüber der Weichheit zu messen, eine plastische Verformung als ein Index für die Kautschukelastizität, eine Bruchfestigkeit bei Bruch und eine Zugdehnung bei Bruch als mechanische Festigkeit, und ein spezifisches Gewicht gemäß den folgenden jeweiligen Verfahren. Die Ergebnisse hiervon sind in Tabelle 1 gezeigt.

(1) Durometer-A-Härte: gemessen gemäß JIS K 6253.
(2) Plastische Verformung: gemessen gemäß JIS K 6262.
(3) Bruchfestigkeit bei Bruch und Zugdehnung bei Bruch: gemessen gemäß JIS K 6251.
(4) Spezifisches Gewicht: gemessen gemäß JIS K 7112.

[Herstellung eines Kraftfahrzeug-Formteils]
Eine Extrusionsform für das Herstellen eines Kraftfahrzeug-Formteils, ein erster Extruder (hergestellt von Ikegai Corp.; Modell „FS-40") und ein zweiter Extruder (hergestellt von Ikegai Corp.; Modell „VS25-25H") wurden bereitgestellt, und beide erste und zweite Extruder wurden mit der Form verbunden. Die Schraube des ersten Extruders ist eine Dulmage-Einfachschraube, und ein Verhältnis L/D von der Länge L eines Schraubenflügelteils zu dem Durchmesser D der Schraube ist 25. Die Schraube des zweiten Extruders ist eine Einzel-Vollflug-Schraube, und ein Verhältnis L/D der Länge L eines Schraubenflügelteils zu dem Durchmesser D der Schraube ist 25.
Die Temperatur des Zylinders in jedem Extruder wurde eingestellt auf 210°C, das Polypropylenharz (C-2) wurde zugeführt zu dem ersten Extruder, das spezielle Elastomermaterial wurde zugeführt zu dem zweiten Extruder, und die jeweiligen Extruder wurden betätigt, wodurch das geschmolzene und erwärmte Polypropylenharz (C-2) und das spezielle Elastomermaterial jeweils in die Form gegeben wurden, um ein Laminat herzustellen mit einem Verkleidungsmaterial, zusammengesetzt aus dem speziellen Elastomermaterial und mit einer Dicke von 0,5 mm, erzeugt auf der Oberfläche eins Grundmaterials, zusammengesetzt aus dem Polypropylenharz (C-2) und mit einer Breite von 25 mm und einer Dicke von 2 mm. Nachdem das resultierende Laminat gekühlt wurde durch Befördern durch ein Beförderungsband, versehen mit einer Wassersprühvorrichtung, wurde das Laminat zu bestimmten Abmessungen geschnitten, um auf diese Weise ein Kraftfahrzeug-Formteil herzustellen.
[Bewertung eines Kraftfahrzeug-Formteils]
Mit Bezug auf das resultierende Kraftfahrzeug-Formteil wurden die Wetterfestigkeit und der Oberflächenglanz bestimmt gemäß den folgenden jeweiligen Verfahren, und der folgende Kratzfestigkeitstest 1 und Kratzfestigkeitstest 2 wurden durchgeführt. Die Ergebnisse hiervon sind in Tabelle 1 gezeigt.
(1) Wetterfestigkeit:
Ein Wetterfestigkeitstest wurde durchgeführt durch einen ultrabeschleunigten Wetterfestigkeitstester „Metal Weather", hergestellt von Daipla wintes Co., Ltd. unter den Bedingungen einer Lichtmenge von 80 mW/cm² und 256 Stunden insgesamt in einem Zyklus von 4 Stunden durch einen hellen Modus (63°C, relative Feuchtigkeit 50%) und 20 Sekunden durch einen dunklen Modus (30°C, relative Feuchtigkeit 98%) und 20 Sekunden durch einen Shower-Modus (Bedingungen äquivalent zu 2000 Stunden in einem Sonnenschein-Wetter-Meter), und der Oberflächenzustand des Verkleidungsmaterials wurde gemäß dem folgenden Standard visuell bewertet:
O: Kein Bruch wurde beobachtet;
X: Brüche wurden beobachtet.
(2) Glanz:
Der Grand des Glanzes wurde gemessen mittels eines Glanz-Meters („GM-26D", hergestellt von Murakami Saishoku Gijutsu Kenkyusho K.K.) unter den Bedingungen eines Einfallswinkels von 60°.
(3) Kratzfestigkeitstest 1:
Eine Metallklammer (Material: Wolframcarbid), auf die eine Last von 10 g angewendet wurde, wurde auf der Oberfläche der Schicht abgetastet mittels eines Taber-Kratz-Testers, hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho, Ltd. Dieses Verfahren wurde wiederholt unter Erhöhen der Last von 10 g durch 10 g, bis die Oberfläche der erzeugten Schicht zerkratzt wurde, um auf diese Weise den Wert der Last zum Zeitpunkt, bei dem die Oberfläche der erzeugten Schicht zerkratzt worden war, festzuhalten. In diesem Test zeigt ein hoher Wert der Last an, dass die Kratzbeständigkeit exzellent ist.
(4) Kratzfestigkeitstest 2:
Die Oberfläche der Schicht wurde mit einem Daumennagel gerieben, und der Grad des Zerkratzens wurde visuell bewertet gemäß dem folgenden Standard:

1: Kein Kratzer wurde festgestellt;
2: Die Oberfläche wurde leicht zerkratzt, aber die zerkratzte Oberfläche wurde sofort wiederhergestellt;
3: Die Oberfläche wurde leicht zerkratzt;
4: Die Oberfläche wurde massiv zerkratzt.

< Beispiel 2 >
Ein Kraftfahrzeug-Formteil wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass ein thermoplastisches Elastomer (olefinisches thermoplastisches Elastomer vom dynamischen Vernetzungstyp „MILRSTOMER 7030B", hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.) zugeführt wurde zu dem ersten Extruder anstelle des Polypropylenharzes (C-2) in der Herstellung des Kraftfahrzeug-Formteils, und eine Auswertung durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
< Beispiel 3 >
Um ein Kraftfahrzeug-Formteil herzustellen, wurde die Zylindertemperatur eines Extruders (hergestellt von Ikegai Corp.; Modell „FS-40", Dulmage-Einfachschraube, ein Verhältnis L/D der Länge L eines Schraubenflügelteils zu dem Durchmesser D der Schraube: 25) wurde eingestellt auf 210°C, das spezielle Elastomermaterial, hergestellt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, wurde zugeführt zu diesem Extruder, und ein Gurt, hergestellt aus Edelstahl (SUS304) (Breite: 25 mm, Dicke: 2 mm) wurde zugeführt zu einer Extrusionsform, um ein Laminat herzustellen mit einem Verkleidungsmaterial, zusammengesetzt aus dem speziellen Elastomermaterial und mit einer Dicke von 0,5 mm, erzeugt auf der Oberfläche eines Grundmaterials, zusammengesetzt aus dem Edelstahl. Nachdem das resultierende Laminat gekühlt wurde durch Befördern durch ein Beförderungsband, versehen mit einer Wassersprühvorrichtung, wurde das Laminat zu bestimmten Abmessungen geschnitten, um auf diese Weise ein Kraftfahrzeug-Formteil herzustellen. Die Bewertung hiervon wurde durchgeführt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
< Vergleichsbeispiel 1 >
Ein 10 Liter Doppelarm-Druckkneter (hergestellt von Moriyama Company Ltd.) wurde beladen mit 100 Gewichtsteilen des Copolymers (A-1), das die spezielle funktionelle Gruppe enthält, 0,3 Gewichtsteilen Antioxidans (D-1) und 1,7 Gewichtsteilen Farbstoff (E-1), jedes erwärmt auf 230°, und der Inhalt wurde geknetet für 20 Minuten bei 40 U/min (Scherrate: 200 sek^-1). Das resultierende, massiv geknetete Produkt in einem geschmolzenen Zustand wurde danach granuliert durch ein Zuführungsruder (hergestellt von Moriyama Company Ltd.), eingestellt auf 180°C und 40 U/min, um ein pelletisiertes Elastomermaterial zu erhalten (nachstehend bezeichnet als „Vergleichs-Elastomermaterial").
Pellets des resultierenden Vergleichs-Elastomermaterials wurden pressgeformt mittels einer elektrischen, erwärmenden Druckpressformungsmaschine (hergestellt von Kansai Roll Co., Ltd.) unter den Bedingungen, dass die Formungstemperatur 180°C ist, die Press- und Erwärmungsdauer 10 Minuten ist, und die Press- und Kühldauer 5 Minuten ist, um auf diese Weise eine olefinische, thermoplastische Elastomerschicht mit einer Dicke von 2 mm, einer Länge von 120 mm und einer Breite von 120 mm zu erhalten. Diese olefinische, thermoplastische Elastomerschicht wurde bewertet in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Ein Kraftfahrzeug-Formteil wurde hergestellt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass ein thermoplastisches Elastomer (olefinisches, thermoplastisches Elastomer vom dynamischen Vernetzungstyp „MILASTOMER 7030B", Produkt von Mitsui Chemicals, Inc.) zugeführt wurde zu dem ersten Extruder anstelle des Polypropylenharzes (C-2), und das Vergleichs-Elastomermaterial zu dem zweiten Extruder anstelle des speziellen Elastomermaterials zugeführt wurde, und dessen Bewertung wurde durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Wie aus den in Tabellen 1 gezeigten Ergebnisse ersichtlich, sollte verstanden werden, dass die Kraftfahrzeug-Formteile gemäß Beispielen 1 bis 3 ausgezeichnet sind, sogar in der Wetterbeständigkeit und der Kratzbeständigkeit, und einen hohen Glanz besitzen.

Claims

Kraftfahrzeug-Formteil, umfassend einen Teil, der aus einem Elastomermaterial zusammengesetzt ist, enthaltend ein olefinisches, statistisches Copolymer, erhalten durch Copolymerisieren von Ethylen, einem α-Olefin mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und einem ungesättigten Monomer mit einer funktionellen Gruppe, die fähig ist, mit einem Metallion vernetzt zu werden, und wahlweise einem nicht-konjugierten Dien, und ein Metallion für das Vernetzen des olefinischen, statistischen Copolymers.
Kraftfahrzeug-Formteil nach Anspruch 1, wobei das ungesättigte Monomer mit einer funktionellen Gruppe für das Erhalten des olefinischen, statistischen Copolymers eine funktionelle, cyclische Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1), ist: Allgemeine Formel (1)
wobei in der allgemeinen Formel (1) R¹ bedeutet Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Y¹, Y² und Y³ unabhängig voneinander bezeichnen ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder -COOH, unter der Voraussetzung, dass mindestens eines von Y¹, Y² und Y³ -COOH ist, und wenn mindestens zwei von Y¹, Y² und Y³ -COOH sind, sie miteinander verbunden sein können, um ein Säureanhydrid (-CO-(O)-CO-) zu bilden, o eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist, und p eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei, in den Monomerbestandteilen für das olefinische, statistische Copolymer, ein Anteil von Ethylen 35 bis 94,99 Mol% ist, ein Anteil des α-Olefins mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen 5 bis 50 Mol% ist, und ein Anteil des nicht-konjugierten Diens 0 bis 10 Mol% ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Anteil der Metallverbindungen für das Zuführen von Metallionen 0,1 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des olefinischen, statistischen Copolymers ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das olefinische, statistische Copolymer ein massegemitteltes Molekulargewicht von 1000 bis 3 000 000 bezüglich Polystyrol hat, gemessen durch Gelpermeationschromatographie, eine Schmelzflussrate von 0,01 bis 100 g/10 min, gemessen unter den Bedingungen einer Temperatur von 230°C und einer Last von 10kg, und eine Glasübergangstemperatur von -90°C to 50°C.
Kraftfahrzeug-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Elastomermaterial weiter enthält eine polymere Verbindung, gewählt aus einem thermoplastischen Harz, einem thermoplastischen Elastomer und einem Kautschuk und/oder einem Weichmacher.
Kraftfahrzeug-Formteil nach Anspruch 6, wobei ein Anteil der polymeren Verbindung 1 bis 200 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des olefinischen, statistischen Copolymers ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach Anspruch 6, wobei ein Anteil des Weichmachers 1 bis 67 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des olefinischen, statistischen Copolymers ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der aus dem Elastomermaterial zusammengesetzte Teil ein Verkleidungsmaterial ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach Anspruch 9, wobei eine Dicke des Verkleidungsmaterials 0.01 bis 10 mm ist.
Kraftfahrzeug-Formteil nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei ein Basismaterial, auf dem das Verkleidungsmaterial erzeugt ist, zusammengesetzt ist aus Kautschuk, einem Kunststoff, einem thermoplastischen Elastomer, Glas, einem Metall, Stoff oder Holz.
Kraftfahrzeug-Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das ein Türbandformteil, ein Seitenformteil, ein Stufenformteil, ein Dachformteil, ein Dachregenrinnenformteil, ein Frontscheibenformteil, ein Viertelscheibenformteil, ein Haubenformteil, ein Heckscheibenformteil, eine Glausauflagenbahn oder ein Stoßstangenformteil ist.