DE69333666T2 - Polyolefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft neue olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzungen, Insbesondere betrifft sie eine olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit ausgezeichneten Eigenschaften, um das Ausblühen verschiedener Arten von Additiven auf der Oberfläche von geformten Produkten zu verhindern, die auf den Gebieten der Automobile und der leichten elektrischen Geräte nützlich sind,
- 2. Beschreibung des Stands der Technik
- Die Dokumente US-4925898, US-A-3988227, JP-A-62072740 und JP-A-56010536 aus dem Stand der Technik betreffen das Problem der Inhibierung des Ausblühens in Standard-Elastomerzusammensetzungen ohne Berücksichtigung des Problems des Ausblühens von olefinischen thermoplastischen Elastomeren.
- Olefinische thermoplastische Elastomere sind zusammengesetzte Materialien die hergestellt werden durch Vermischen von Kautschuken, die Hartsegmente eines Polyolefin-Kunststoffes wie Polyethylen, Polypropylen und ähnliches und Weichsegmente ethylenischer Elastomere wie EPDM und EPM als Hauptkomponenten umfassen oder durch partielles Vernetzen dieser Kautschuke beim Prozess des Vermischens, Die olefinischen thermoplastischen Elastomere mussten als Ersatzmaterial für Polyvinylchloridharze zur praktischen Anwendung gebracht werden, da sie den Vorteil besitzen, das sie keine Umweltprobleme, eine niedrige relative Dichte und bessere Recyclingeigenschaften aufweisen.
- Insbesondere, wenn die olefinischen thermoplastischen Elastomere als Innenmaterial von Automobilen verwendet werden, können die Verfahren nach der T-Düsenextrusion und dem Kalandrieren wesentlich vereinfacht werden, verglichen mit den Verfahren unter Verwendungen von Polyvinylchloridharzen, Olefinische thermoplastische Elastomere werden aus diesem Grund häufig als Material für Instrumententafeln, Türen und Decken verwendet.
- In die olefinischen thermoplastischen Elastomere werden relativ hohe Mengen verschiedener Additive wie Prozessstabilisatoren, Gleitmittel, Antioxidationsmittel, Lichtstabilisatoren, Lichtabsorptionsmittel und ähnliches zum Zwecke der Verbesserung der Bearbeitbarkeit und der Haltbarkeit der geformten Produkte eingearbeitet.
- Aufgrund der hohen Mengen der Additive, die in die olefinischen thermoplastischen Elastomere eingearbeitet werden, blühen die Additive häufig im Verlauf der Zeit aus, nachdem Folien und Schichten aus den olefinischen thermoplastischen Elastomeren hergestellt und in die Endprodukte geformt wurden.
- In den olefinischen thermoplastischen Elastomeren sind die Additive in wesentlich höheren Mengen als in konventionellen Polypropylenharzen und ähnlichem eingearbeitet, um die Verarbeitbarkeit und die Eigenschaften in den Anwendungen zj verbessern. Eine große Menge einer amorphen Komponente wie EPM und EPDM und ein Mineralölweichmacher werden zusätzlich zu dem Polypropylen auch in das Elastomer eingearbeitet. Aus diesen Gründen tritt das Phänomen des Ausblühens auf. Das Ausblühen der Additive führt zu unerwünschten Phänomenen, wie eine unansehnliche Erscheinung der Produkte, eine schlechte Bedruckbarkeit in späteren Verfahren, eine schlechte Adhäsion und ähnliches, in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten und treten aufgrund dieser Phänomene Schwierigkeiten auf.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe eine olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit verbesserten Eigenschaften, um das Ausblühen zu verhindern, bereitzustellen, selbst wenn verschiedene Additive darin eingearbeitet sind.
- Ausgedehnte Untersuchungen, die durch die vorliegenden Erfinder mit der oben beschriebenen Zielsetzung unternommen wurden, führten zur Entdeckung, dass eine olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung, die Ester mehrwertiger Alkohole darin eingearbeitet enthält, ausgezeichnete Eigenschaften besitzt, um das Ausblühen nach dem Formen des Elastomers in Formprodukte zu verhindern, Die vorliegende Erfindung wurde Grundlage dieser Entdeckung vervollständigt.
- Die vorliegende Erfindung stellt somit eine olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit verbesserten Eigenschaften, um das Ausblühen zu verhindern, bereit, die ein olefinisches thermoplastisches Elastomer, enthaltend Additive, und eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: Estern von mehrwertigen Alkoholen, die in das olefinische thermoplastische Elastomer eingearbeitet sind, umfasst.
- Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Beispiele der olefinischen thermoplastischen Elastomere, die von der Zusammensetzung der Erfindung umfasst sind, sind Pfropfcopolymere von Polyethylen und Butylkautschuk, Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuke, Ethyleni-Propylen-Polyen-Copolymer-Kautschuke, thermoplastische Harzzusammensetzungen, erhalten durch dynamische Wärmebehandlungen von Mischungen von Polyolefinharzen und Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Kautschuken (z.B. japanische Patentveröffentlichung 1978–34210 und offengelegte japanische Patentanmeldungen 1978–149240 und 1978–149241), thermoplastische Zusammensetzungen, erhalten durch Mischen von Polyolefinharzen zu thermoplastische Harzzusammensetzungen durch dynamische Wärmebehandlung von Mischungen von Polyolefinharzen und Ethylen-a-Olefin-Copolymer-Kautschuken (zum Beispiel offengelegte japanische Patentanmeldungen 1978–145857 und 1979–16554) und thermoplastische Zusammensetzungen, erhalten durch dynamische Wärmebehandlung von Mischung von Polyolefinharzen, die nicht mit Peroxiden vernetzt sind und Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Kautschuken (zum Beispiel offengelegte japanische Patentanmeldung 1980–71739).
- Die olefinischen thermoplastischen Elastomere, enthalten Additive, die häufig ausblühen, wie Antioxidationsmittel, wie Phenolantioxidationsmittel, Prozessstabilisatoren, Gleitmittel, Lichtstabilisatoren und ähnliches.
- Die olefinischen thermplastischen Elastomere enthalten gelegentlich lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen niedriger Dichte, hochdichtes Polyethylen, Polypropylen und ähnliches zur Verbesserung der Oberflächenhärte, der Zugfestigkeit und der Textur.
- Andere Beispiele von Additiven, die in olefinischen thermoplastischen Elastomeren enthalten sind, sind konventionelle Pigmente, Flammretadierungsmittel, organische Füllstoffe, wie Talk, Ton und Calciumcarbonat und ähnliches.
- Beispiele der Ester mehrwertige Alkohole, die in die olefinischen thermoplastischen Elastomere eingearbeitet sind, sind Glycolester, wie Polyethylenglycol-Monoester, Polyethylenglycol-Diester und ähnliche, Glycerinester wie Monoglyceride, Diglyceride und Triglyceride, Sorbitolester, Addukte von Alkylenoxiden mit diesen Verbindungen und ähnliche andere Verbindungen.
- Die zuvor erwähnten Verbindungen werden aus der Gruppe ausgewählt, die aus Estern von mehrwertigen Alkoholen besteht, die in die olefinischen thermoplastischen Elastomere eingearbeitet werden und im folgenden manchmal als „Ausblühungs-Verhinderungsmittel" bezeichnet werden.
- Die Menge des Ausblühungs-Verhinderungsmittel in der Zusammensetzung der Erfindung liegt im Bereich 0.05 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des gesamten olefinischen thermoplastischen Elastomers, in das bereits verschiedene Arten von Additiven einschließlich fester Additive eingearbeitet sind, Wenn das Ausblühungsverhinderungsmittel mit dem olefinischen thermoplastischen Elastomer in einer Menge von mehr als 5 Gewichtsteilen vermischt wird, kann eine weitere Verbesserung der Wirkung, um das Ausblühen zu verhindern, nicht erwartet werden, während die Kosten der Zusammensetzung ansteigen. Somit ist eine Menge, die oberhalb des genannten Bereiches liegt, nicht erwünscht.
- Die olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung kann erhalten werden durch Zugeben der Kompoundierungskomponenten in den angegebenen Mengen und anschließendes Verkneten davon in einem Verkneter, wie einem Banbury Mischer, einem Co-Kneter, einem Extruder, einem Biaxial-Kneter und ähnlichem. Zur Herstellung von Formprodukten aus der oben erhaltenen Zusammensetzung kann ein Verfahren wie das Extrusionsformen, das Spritzgießen, das Blasfomen und das Kalandrieren und ähnliches angewendet werden.
- Um die Vorteile, die durch die vorliegende Erfindung erhalten werden, zusammenzufassen, kann die olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung der Erfindung ihre wunderbare Erscheinung der geformten Produkte, die aus der Zusammensetzung hergestellt werden, beibehalten, da die Additive in der Zusammensetzung nicht aus der Oberfläche der geformten Produkte wie bei konventionellen Produkten ausblühen. Daher kann die olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung der Erfindung vorteilhaft als Innenmaterial von Automobilen und Materialien für elektronische Instrumente verwendet werden.
- Die Erfindung wird nun im Hinblick auf die folgenden Beispiele leichter verständlich; jedoch dienen diese Beispiele der Veranschaulichung der Erfindung und nicht der Einschränkung des Umfangs der Erfindung.
- Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9
- Ein olefinisches thermoplastisches Elastomer und ein Ausblühungs-Verhinderungsmittel, das in Tabelle 1 gezeigt ist, wurden zunächst durch trockenes Vermischen und anschließendes Vermischen in einem biaxialen Knetwerk bei 180 bis 230°C gemischt, um eine olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung zu erhalten.
- Zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften der so erhaltenen Zusammensetzung wurde die Zusammensetzung durch einen 65 m/m Winkeltyp-T-Düsenextruder schichtgeformt, um ein Formprodukt von 600 mm Breite und 0,6 mm Dicke zu erhalten.
- Zum Zwecke der leichteren Beobachtbarkeit des Ausblühungsphänomen wurde ein Ruß-Masterbatch, enthaltend 50 Gewichtsteile Ruß pro 100 Gewichtsteile Polyethylen niedriger Dichte der Zusammensetzung zugesetzt, als die Zusammensetzung in eine Schicht geformt wurde.
- Probenstücke von 200 mm × 200 mm wurden aus der oben geformten Schicht geschnitten und durch die folgenden zwei Methoden behandelt: Es wurde für 2 Monate bei Raumtemperatur stehen gelassen; oder es wurde in einem Stufenofen (Gear Oven) für 100 Stunden bei 50 °C behandelt. Nach der Behandlung wurde die Oberfläche der Probenschicht visuell beobachtet, und die Bedingungen der Oberfläche wurden gemäß der folgenden Kriterien bewertet:
- O: Keine Veränderung gegenüber der ursprünglichen Oberfläche wurde beobachtet.
- Δ: Ausblühen wurde schwach beobachtet.
- X: Ausblühen wurde deutlich beobachtet.
- Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
- Tabelle 1 (Teil 2)
-
- A) eines olefinischen Elastomers, Milastomer®, ein Proukt von Mitsui Sekiyu Kagaku Co., Ltd., MFR 15, Shore A-Härte 85.
- B) Art des olefinischen Eastomers, Milastomer 5080®, ein Produkt von Mitsui Sekiyu Kagaku Co., Ltd., MFR 50, Shore A-Härte 50
- C) Polyolefinharz, LLDPE, Ultzex 2022L®, ein Produkt von Mitsui Sekiyu Kagaku Co., Ltd., MFR 2.2
- D) Polyolefinharz, PP, Chisso PPF3020®, ein Produkt von Chisso Co., Ltd., MFR 0,3
- E) Phenolisches Antioxidationsmittel, Irganox 1010®, Produkt von Ciba Geigy Co,
- F) Ein Benzotriazol-Lichtabsorptionsmittel Chinubin 326®, ein Produkt von Ciba Geigy Co.
- G) Ein Ausblühungs-Verhinderungsmittel, N,N-bis-2,4-hydroxyethyl Fettsäureamin, Armostat 310®, ein Produkt von Lion Co., Ltd.
- N) Ein Ausblühungs-Verhinderungsmittel, Fettsäureester eines mehrwertigem Alkohols, Miyokol PZ04®, ein Produkt von Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd.
- Vergleichsbeispiele 10–13
- Olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzungen wurden hergestellt und durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 bis 5 bewertet unter Verwendung der in Tabelle 2 gelisteten Komponenten, 5 Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
- Tabelle 2
Claims (2)
- Olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit verbesserten Eigenschaften, um das Ausblühen zu verhindern, enthaltend ein olefinisches thermoplastisches Elastomer, enthaltend Additive und eine oder mehrere Verbindungen (Ausblühungs-Verhinderungsmittel) ausgewählt aus der Gruppe die besteht aus: Estern mehrwertiger Alkohole, die in das olefinische thermoplastische Elastomer eingemischt sind.
- Olefinische thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit verbesserten Eigenschaften, um das Ausblühen zu verhindern, nach Anspruch 1, worin die Menge der Ausblühungs-Verhinderungsmittel im Bereich von 0,05 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des gesamten olefinischen thermoplastischen Elastomers, das Additive enthält, liegt.
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