DE69701976T2

DE69701976T2 - Thermoplastisches elastomer

Info

Publication number: DE69701976T2
Application number: DE69701976T
Authority: DE
Inventors: Guido Crevecoeur; Augustinus Schepers; Edwin Willems
Original assignee: DSM NV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2017-03-19
Also published as: JP2000508688A; EP0892831A1; AU1946597A; CA2251562A1; EP0892831B1; DE69701976D1; BR9708652A; WO1997039059A1; ZA973061B

Description

Die Erfindung betrifft ein thermoplastisches Elastomer, umfassend ein Gemisch bzw. einen Verschnitt bzw. einen Blend aus einem Gummi bzw. einem Kautschuk und einem thermoplastischen Harz, wobei das Gummi bzw. der Kautschuk mindestens teilweise gehärtet ist.
Ein solches Produkt ist aus US-A-4,130,535 bekannt, worin ein gehärtetes (oder vulkanisiertes) thermoplastisches Elastomer (oder thermoplastisches Vulkanisat, TPV) aus einem Polyolefinharz und einem Olefingummi hergestellt wird.
Der mindestens teilweise gehärtete Zustand des thermoplastischen Elastomers ist durch das Unterwerfen des Gummis oder eines Gemisches aus einem nichtgehärteten Gummi und einem thermoplastischen Harz einem Härtungsverfahren erhältlich. Dieses Verfahren kann statisch oder dynamisch sein und unter Verwendung bekannter Härtungsmittel, wie Peroxide oder phenolische Harze, ausgeführt werden.
Ein Defekt bzw. Fehler eines solchen thermoplastischen Elastomers ist, daß die Härte eines solchen Produkts bei der gleichen Gummimenge kaum verringert werden kann, ohne gewisse Eigenschaften dafür zu opfern. Eine der Möglichkeiten, um ein thermoplastisches Elastomer mit geringerer Härte zu erhalten, ist die Verwendung von Styrol-Block-Copolymeren entweder als solche oder in Kombination mit dem TPV. Dieser Inhaltsstoff bzw. Bestandteil ist jedoch teuer und seine Verwendung ist daher beschränkt. Eine Alternative ist die Zugabe von Strecköl zur Verringerung der Härte, aber, abgesehen von der Tatsache, daß die Härteverringerung relativ klein ist, es verschlechtern sich andere physikalische Eigenschaften (wie die Zugfestigkeit). Diese Zugabe führt auch zu einem ver stärkten Beschlagen des Produkts (d. h. Inhaltsstoffe verdampfen von der Oberfläche) wie auch das Ausschwitzen des Öls (d. h., das Öl migriert zur Oberfläche des Produkts und ergibt ein öliges Aussehen).
Es besteht daher ein Bedarf nach einem thermoplastischen Elastomer, das diese Nachteile nicht aufweist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Elastomer A) ein thermoplastisches Harz,
B) ein amorphes Polyolefin, ausgewählt aus einem amorphen α-Olefin-Homopolymer, in welchem das α-Olefin 3 bis 20 C-Atome aufweist, und einem amorphen α-Olefin-Copolymer, basierend auf Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 C-Atomen, und
C) ein mindestens teilweise gehärtetes Gummi umfaßt,
wobei das Verhältnis von Bestandteil bzw. Komponente B zu den Bestandteilen bzw. Komponenten (A + B) zwischen 15 und 75 Gew.-% liegt, Bestandteil bzw. Komponente C zwischen 25 und 90 Gew.-% (bezogen auf (A + B + C)) vorhanden ist, und wobei das amorphe Polyolefin (Bestandteil B) nicht gehärtet ist.
Die Gegenwart des Bestandteils B ist wesentlich, um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Dieser Bestandteil ist nicht gehärtet und sollte während der weiteren Verarbeitung bzw. Aufarbeitung derart bleiben.
Die Erfindung ist besonders in den Fällen anwendbar, in denen eine große Menge Gummi erwünscht ist (was auch Produkten mit geringer Härte entspricht). In EP- A-109,375 wird darauf hingewiesen, daß eine zu große Menge Gummi zur Krümelbildung führt. In dieser Veröffentlichung wird dieses Problem (angeblich) durch eine zweistufige Vulkanisation überwunden, wobei bei jeder Stufe nur ein Teil des gesamten Gummis zugegeben und vulkanisiert wird. Die thermoplastischen Elastomere der vorliegenden Erfindung sind mit einem einstufigen Verfahren erhältlich.
Die vorliegende Erfindung stellt auch thermoplastische Elastomere mit einer Härte von weniger als 35 Shore-A bereit. Dies ist um so überraschender, als eine Veröffentlichung (in Plast. Techn. Jan. 1996, Seite 47) darauf hinweist, daß ein thermoplastisches Vukanisat mit 35 Shore-A die weichste erhältliche Qualität bzw. Handelsklasse bzw. Güteklasse ist.
Im folgenden werden die wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers behandelt.

A) Thermoplastisches Harz

Das thermoplastische Harz kann jedes Polymer sein, das sich im Temperaturbereich zwischen 100 und 350ºC wie ein Thermoplast verhält. Es sollte Sorgfalt darauf gelegt werden, daß die Verarbeitungstemperatur, d. h. die Temperatur, bei welcher das thermoplastische Elastomer hergestellt oder verwendet wird, ausreichend niedriger als die Zersetzungstemperatur des Harzes ist. Beispiele solcher Harze sind thermoplastische Harze, wie Polyester, Nylons, Polycarbonate, Styrol/Acrylnitil-Copolymere sowie die bevorzugten thermoplastischen Polyolefinharze. Im letzteren Fall werden Polyethylen und Polypropylen sowohl als Homopolymer als auch als Copolymere mit bis zu 20 Gew.-% eines anderen α-Olefins bevorzugt. Vorzugsweise weist das thermoplastische Harz eine Kristallinität (gemessen mittels DSC (differenzielle Abtastkalorimetrie) von mindestens 25% auf.

B. Amorphes Polyolefin

Das amorphe Polyolefin ist ein Homo- oder Copolymer eines α-Olefins mit einer statistischen Struktur, die sich von den Strukturen in kristallinen Polyolefinen unterscheidet, welche die isotaktische oder syndiotaktische Form aufweisen. Im allgemeinen weisen diese Produkte eine Kristallinität (gemessen mittels DSC) von weniger als 10% auf. Vorzugsweise liegt die Kristallinität unter 3%.
Das α-Olefin in einem amorphen Homopolyolefin kann jedes α-Olefin mit 3 bis 20 C-Atomen sein. Als α-Olefin ist Polypropylen bevorzugt. D. h., daß amorphes Polyolefin als das amorphe Homopolyolefin als Bestandteil B) bevorzugt ist.
Neben oder anstatt eines amorphen Polyolefins kann der Bestandteil B auch ein statistisches oder amorphes α-Olefin-Copolymer, basierend auf Ethylen und einem anderen höheren α-Olefin als Comonomer, sein. Ein geeignetes Comonomer ist ein Comonomer mit 3 bis 20 C-Atomen.
Um im erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomer wirksam zu sein, muß der Bestandteil B ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn (bestimmt mit SEC-DV (Größenausschlußchromatography, gekoppelt mit einer differenziellen Viskosimetrie)) von mindestens 20.000 aufweisen. Vorzugsweise beträgt das Mn des Bestandteils B mindestens 25.000.
Der Bestandteil B muß in dem thermoplastischen Elastomer in einer (im wesentlichen) nichtgehärteten Form vorliegen. Falls der Bestandteil B härtbar ist, muß das Auftreten eines solchen Effekts umgangen werden. Dies ist besonders dann der Fall, wenn das Härtungsmittel für Bestandteil C auch den Bestandteil B härten kann (wie z. B. ein Peroxid als Härtungsmittel). In einem solchen Fall, und dies ist Teil des Herstellungsverfahrens für ein solches TPV, wird der Bestandteil B vorzugsweise nach der Vervollständigung des Härtungsverfahrens des Gummis zugegeben.

C. Gehärteter Gummi bzw. Kautschuk

Der im erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomer vorliegende Gummi kann jeder natürliche oder synthetische Gummi, der mit bekannten Härtungsmitteln, wie Peroxiden, phenolischen Harzen, Maleiden oder auf Silicium basierenden Härtungsmitteln, gehärtet werden kann. Geeignete erfindungsgemäße Gummie sind Acrylgummi, Butylgummi, halogenierter Gummi, wie bromierter und chlorierter Isobutylen-lsoprengummi, (Styrol-)Butadiengummi, Butadien-Styrol- Vinylpyridingummi, Nitrilgummi, natürlicher Gummi bzw. Kautschuk, Urethangummi, Silicongummi, Polysulfidgummi, Fluorcarbonylgummi, Ethylen/α-Olefin(Dien)-Gummi (EA(D)M-Gummi), Polyisopren, Epichlorhydringummi, chloriertes Polyethylen, Polychloropren, chlorsulphoniertes Polyethylen. Bevorzugt sind Ethylen/α-Olefin/Dien-Therpolymer (EADM)-Gummi und Butylgummi. Das EADM enthält als zweites Monomer ein α-Olefin, das Propylen, Buten-1, Penten-1, Hexen-1, Octen-1 oder ähnliche oder ein verzweigtes Isomer davon, wie 4- Methylpenten-1, und weiter Styrol, α-Methylstyrol und ähnliche sein kann. Gemische von α-Olefinen sind auch anwendbar. Bevorzugt sind Propylen und/oder Buten-1 als α-Olefin. Mehr bevorzugt ist Propylen. Das sich ergebende Terpolymer ist ein Ethylen/PropylenlDien-Terpolymer (EPDM).
Das dritte Monomer in einem solchen EADM oder EPDM kann jedes in einem solchen Gummi üblicherweise verwendete Monomer, wie Hexadien 1,4, Dicyclopentadien oder Ethylidennorbornen, sein. Bevorzugt ist Ethylidennorbornen als drittes Monomer.
Der Butylgummi, der ein wesentliches Element des erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers sein kann, ist ein amorphes Copolymer aus Isobutylen und Isopren oder ein amorphes Terpolymer aus Isobutylen, Isopren und einem Divinyl-aromatischen Momoner. Der Begriff "Butylgummi" umfaßt auch die halogenierte Form des oben erwähnten Co- und Terpolymers. Termoplastische Elastomere, die auf Butylgummi basieren, sind z. B. in US-A-4,130,534 und EP- A-376,227 offenbart.
Das thermoplastische Elastomer umfaßt 25 bis 90 Gew.-% Gummi (Bestandteil C) pro 100 Teile der Bestandteile (A + B + C), mehr bevorzugt zwischen 40 bis 75 Gew.-%.
Die Menge des thermoplastischen Harzes (Bestandteil A) liegt vorzugsweise zwischen 5 bis 25 Gew.-% pro 100 Teile der Bestandteile (A + B + C). Man hat festgestellt, daß solche geringen Mengen thermoplastischen Harzes in einem thermoplastischen Elastomer nur auf Grund der Gegenwart des Bestandteils B erzielbar sind. Bei dessen Abwesenheit werden die Produkte nach dem Härten unverarbeitbar.
Die relative Menge des Bestandteils B gegenüber den Bestandteilen (A + B) liegt gewöhnlich zwischen 10 und 75 Gew.-%, mehr bevorzugt liegt sie zwischen 20 und 70 Gew.-%.
Die Bestandteile A und B können getrennte Inhaltsstoffe des erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers bilden, können aber auch Bestandteile eines Gemisches sein, das während eines Polymerisationsverfahrens hergestellt wird. Solch ein Gemisch, das auch als amorphes elastomeres Olefinpolymer bezeichnet werden kann, ist in EP-A-475,306 beschrieben. Solche Produkte werden z. B. von Rexene unter dem Handelsnamen Rexflex hergestellt und als flexibles Polyolefin vermarktet.
Das Gummi im thermoplastischen Elastomer (Bestandteil C) ist mindestens teilweise gehärtet. Eine Methode zur Bestimmung des Härtungsgrades besteht im Messen der Menge an Gummi, die aus dem TPV unter Verwendung von kochendem Xylol als Extraktionsmittel extrahierbar ist. Eine solche Methode kann z. B. im US-Patent Nr. 4,311,628 gefunden werden.
Gemäß einer solchen Methode wird das Gummi (Bestandteil C) im thermoplastischen Elastomer im allgemeinen so weit gehärtet, daß nicht mehr als 50%, vorzugsweise nicht mehr als 15% und noch mehr bevorzugt nicht mehr als 5% des Gummis in siedendem Xylol extrahierbar ist.
Das thermoplastische Elastomer kann andere Zusatzstoffe und Füllstoffe, die gewöhnlich in diesen Produkten verwendet werden, wie Ruß, Pigmente, flammhemmdende Mittel, UV-Stabilisatoren, UV-absorbierende Mittel, Verarbeitungshilfsstoffe, Strecköle usw., enthalten.
Falls die Bestandteile A und B nicht deutlich miteinander kompatibel sind, gibt es einige Wege, um dies zu verbessern. Eine Möglichkeit ist die Modifizierung des Bestandteils A und/oder des Bestandteils B mit Hilfe funktionaler Gruppen, welche die Kompatibilität der zwei Bestandteile A und B verbessern. Dies kann z. B. in dem Fall, daß der A-Bestandteil ein polares Harz wie Nylon ist, durch Modifizieren des B-Bestandteils durch die Einführung einer polaren Funktionalität in die Verbindung B, z. B. durch Propfen eines Anhydrids eines Amin-funktionalen Rests auf den Bestandteil B, ausgeführt werden.
Eine andere Ausführungsform ist die Verwendung eines getrennten Inhaltsstoffes, der für die Kompatibilisierung der Bestandteile A und B geeignet ist. Solche Inhaltsstoffe (oder Kompatibilisierungsmittel) sind im Fachgebiet bekannt, und der Fachmann kennt die in diesem Fall anzuwendenden Kriterien.
Das Verfahren zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers kann jedes Verfahren sein, bei dem ein Gemisch aus einem mindestens teilweise gehärteten Gummi und einem thermoplastischen Harz erhalten werden kann. Bevorzugt ist ein Verfahren, in welchem das Gemisch durch dynamisches Härten (d. h. die Vergänge des Mischens und Härtens des Gummis und des thermoplastischen Harzes finden in einer Verfahrensstufe statt) hergestellt wird. Es obliegt dem Fachmann ein starkes vorzeitiges Härten zu verhindern, so lange der Mischungsvorgang nicht beendet ist. Es kann auf die oben erwähnten US-'628- und US- '535-Patente Bezug genommen werden. Die im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Ausrüstung bzw. Gerätschaft kann jedes Mischgerät zum Mischen von Polymeren sein. Es kann auf Batchausrüstungen (wie Banbury-Mischer) Bezug genommen werden. Eine kontinuierlich arbeitende Ausrüstung, wie ein Doppelschneckenextruder, wird bevorzugt. Sorgfalt sollte darauf verwendet werden, daß alle Inhaltsstoffe gut vermischt werden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, die Bestandteile A) und B) vor dem Hinzufügen des Bestandteils C) vorzumischen. Wenn die Bestandteile B und C beide durch das Härtungsmittel, das zum Härten des Bestandteils C verwendet wird, härtbar sind, sollte das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers derart sein, daß der Bestandteil B zugegeben wird, nachdem die (dynamische) Vulkanisation des Bestandteils C oder der Bestandteile A + C beendet ist.
Wenn ein thermoplastisches Elastomer mit einem hohen Prozentanteil des Bestandteils C hergestellt werden soll, sollte Sorgfalt darauf verwendet werden, daß eine Krümelbildung vermieden wird. Falls dies ein potentielles Problem ist, sollte die Zugabe des Bestandteils C vor dem Härtungsverfahren durchgeführt werden. Es müssen andere Ausführungsformen bewertet bzw. erwogen werden, falls ein Co-Härten der Bestandteile B und C auftreten könnte. Möglichkeiten (nicht abschließend) sind die Auswahl eines anderen Typs des amorphen Produkts B oder ein anderer Typ eines Härtungsmittels (wie eines, das nur den Bestandteil C und nicht den Bestandteil B härtet).
Die erfindungsgemäßen Produkte sind zur Herstellung einer Reihe von Gegenständen, wie Schläuche oder Formteile, verwendbar. Diese Gegenstände können durch Extrusion, Spritzguß- oder Preßformtechniken hergestellt werden. Sie sind besonders bei den Anwendungsarten verwendbar, wo die verbesserten Eigenschaften des TPV von hervorragendem Nutzen sind, wie bei Verwendungen mit niedriger Härte (wie die sog. Weich-Berührungs-"soft touch")-Verwendungen), wo die Produkte Weich-PVC ersetzen können, oder wo das verminderte Beschlagen und Herausquellen von Öl von Interesse sind. Beispiele solcher Verwendungen können Lautsprecherkonusse, Dichtungen, Rohrleitungen, medizinische Behälter und andere sein.
Die thermoplastische Vulkanisate der vorliegenden Erfindung sind auch zur Herstellung elastischer Fasern sehr geeignet. Diese Fasern weisen einen Titer von 1 bis 1000 Tex, vorzugsweise zwischen 2 und 500 Tex und am meisten bevorzugt zwischen 5 und 250 Tex auf (wobei ein "Tex" das Gewicht (in Gramm) von 1000 m der Faser (g/1000 m) ist). Die Bruchdehnung beträgt mindestens 100% und kann bis zu 400% oder sogar 600% betragen. Die Fasern sind dazu geeignet, Spinnstoffen, Webwaren bzw. Wirkwaren und Streickereien elastische Eigenschaften zu verleihen. Die Fasern können auch in Kombination mit anderen Fasern, wie Polyamide oder Baumwollfasern, verwendet werden. Die Faser kann durch ein Schmelzspinnverfahren aus dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomer hergestellt werden. Die für solch ein Verfahren geeignete Ausrüstung ist dem Fachmann bekannt und umfaßt mindestens eine Einheit, die das geschmolzene thermoplastische Elastomer enthält, und eine Spinndüse mit einer oder mehreren Öffnungen zum Bilden der Fasern aus dem geschmolzenen thermoplastischen Elastomer. Die Ausrüstung zum Herstellen des thermoplastischen Elastomers und die Ausrüstung zum Herstellen von Fasern daraus, kann in einem Gerät, wie einem Extruder, der an seinem Austritt mit einer Spinndüse ausgerüstet, integriert werden.
Das erfindungsgemäße thermoplastische Elastomer weist unerwarteterweise verbesserte Eigenschaften im Vergleich zu üblichen TPV mit dem gleichen Gehalt an mindestens teilweise gehärtetem Gummi auf. Es wird darauf hingewiesen, daß besonders die Blasformbarkeit, die bleibende Zugspannung und die Schäumbarkeit verbessert sind. Als ein Ergebnis daraus sind nunmehr wärmegeformte Produkte in Qualitäten niedriger Härteerzielbar, Produkte, die bis jetzt gar nicht erhältlich oder nur zu einem erheblich höheren Kostenpreis oder mit schlechteren physikalischen Eigenschaften erhältlich waren.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Vergleichsexperimente erläutert. Sie sind nicht dazu beabsichtigt, in irgendeiner Weise eine Einschränkung der Erfindung zu bilden.
Die physikalischen Eigenschaften, wie sie in den Tabellen verwendet werden, sind:
CS: Zusammendrückbarkeit gemäß ISO 815
M: Elastizitätsmodul gemäß ISO 37
TS: Zugfestigkeit gemäß ISO 37
EB: Bruchdehnung gemäß ISO 37
ΔH: Kristallisationswärme, bestimmt durch DSC
Tm: Schmelzpunkt, bestimmt durch DSC.
Tex: Gewicht (g) von 1000 Meter Faser (g/1000 m) Zähigkeit gemäß BS 5421, Teil 2, 1978, und basierend auf der ursprünglichen Feinheit
bleibende Zugspannung: 5 cm Faser werden bis zu 100, 200, 300 und 400% seiner ursprünglichen Länge für 10 Sekunden verformt, danach wird die Faser ohne Zugspannung für eine Stunde entspannen gelassen (Raumtemperatur).
Die bleibende Zugspannung wird berechnet aus:
bleibende Zugspannung [%] = Endlänge - Anfangslänge/Anfangslänge * 100

Beispiel I

Es wurde ein thermoplastisches Elastomer, basierend auf einem flexiblen Polypropylen-Homopolymer Rexflex® FPO b100 von Rexene (enthaltend 53 Gew.-% amorphes Polypropylen, bestimmt durch Eintauchen in Cyclohexan (eines 0,1 mm-Films) bei Raumtemperatur), und einem EPDM (EPDM-1, welches ein EPDM vom Ethylidennorbornen (ENB)-Typ mit einem Mw (gewichtsgemitteltes Molekulargewicht) von 6 · 10&sup5; (gemessen mittels SEC-DV) ist), hergestellt. Das Produkt wurde in einem dynamischen Vulkanisationsverfahren unter Verwendung eines Banbury-Mischers hergestellt. Es wurde SP 1045 (von Schenactady) als phenolisches Härtungsmittel verwendet. Die verwendeten Inhaltsstoffe sind in der Tabelle I, die Ergebnisse in Tabelle II angegeben.

Beispiel II

Es wurde ein TPV wie in Beispiel I hergestellt, jedoch wurde anstelle von Rexflex FPO 100 flexibles Polypropylen-Copolymer Rexflex FPO D400 (enthaltend 60 Gew.-% amorphes Produkt) verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 angegeben.

Vergleichsexperiment A + B

Beispiel I und II wurden wiederholt, aber nunmehr wurde anstelle des Rexflex- Polymers ein Polypropylen-Homo- bzw. Copolymerharz (PP1 mit einem Schmelzflußindex (bestimmt bei 230ºC mit 2,16 kg gemäß ISO 1133) von 1,2 bzw. PP2 mit einem Schmelzflußindex von 1,0) verwendet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben.

TABELLE I

Beispiele / Experimente I-II/A-B

EPDM (Bestandteil C) 100
Polyolefin (Bestandteile A + B) 42
Talcum 40
SP 1045 3,0
SnCl&sub2; Dihydrat 3,0
ZnO 1,8
Phenolisches Antioxidationsmittel 0,9
Strecköl 164
Alle Inhaltsstoffe sind in Teilen pro 100 Teile des Bestandteils C angegeben.
TABELLE II Beispiele/Experiment A B I II

Beispiele III-VI

Beispiel I wurde wiederholt, aber es wurden als Bestandteile A und B PP1 bzw. ein amorphes Ethylen/Propylen-Copolymer (EP-1 mit einem Mw von 1,9 · 10&sup5; und einer Kristallinität von 5%) in unterschiedlichen Verhältnissen verwendet.
Die Summe der Bestandteile A + B ist wie in Tabelle I. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben. TABELLE III

Beispiel VII

Es wurde ein thermoplastisches Elastomer, basierend auf Rexflex FPO D100 von Rexene und einem EPDM (EPDM-2, das ein EPDM vom ENB-Typ mit einem Mw von 240.000 ist), hergestellt. Das Produkt wurde in einem dynamischen Vulkanisationsverfahren unter Verwendung eines 350-cm³-Brabender-Banbury-Mischers hergestellt. Die verwendeten Inhaltsstoffe sind in Tabelle IV angegeben.
Danach wurde das Produkt zu einer elastischen Monofilamentfaser unter Verwendung eines Gottfert-Viskotesters 1500 schmelzgesponnen. Die Ergebnisse sind in Tabelle V angegeben.

Beispiel VIII

Es wurde ein elastisches Monofilament wie in Beispiel VII hergestellt, aber es wurde weniger Rexflex FPO D100 bei der Herstellung des thermoplastischen Elastomers verwendet. Die Inhaltsstoffe sind in Tabelle IV, die Ergebnisse in Tabelle V angegeben.

Beispiel IX

Es wurde eine elastische Monofilamentfaser wie in Beispiel VII hergestellt, aber anstelle von Rexflex FPO D100 wurde Rexflex FPO 400 bei der Herstellung des thermoplastischen Elastomers verwendet. Die Inhaltsstoffe sind in Tabelle IV, die Ergebnisse in Tabelle V angegeben.

Vergleichsexperiment C

Es wurde eine elastische Monofilamentfaser wie in Beispiel VII hergestellt, aber anstelle von Rexflex FPO D100 wurde PP1 verwendet. Die Inhaltsstoffe sind in Tabelle IV, die Ergebnisse in Tabelle V angegeben. TABELLE IV TABELLE V
¹) Die Faser wurde bis auf 400% (für 10 Sekunden) gezogen und für etwa 24 Stunden entspannt.
Die schmelzgesponnenen Fasern weisen eine niedrige bleibende Zugspannung nach einer starken Deformation (400%) auf. Eine Verminderung der bleibenden Zugspannung wird beobachtet, wenn die Fasern nach dem Spinnverfahren gezogen (und entspannt) werden. Des weiteren ist eine Erhöhung der Zähigkeit und eine geringe Verminderung der maximalen Dehnung beobachtet worden.

Beispiele X - XIV und Vergleichsexperiment D

Es wurden thermoplastischen Elastomere durch dynamische Vulkanisation in einem Brabender-Banbury-Mischer hergestellt. Die Inhaltsstoffe sind in Tabelle VI angegeben. Es wurden zwei Rexflex-FPO-Homopolymere (D100 und D1720), zwei Rexflex-FPO-Copolymere (D400 und D1820) und als Vergleich PP1 verwendet.
Das Gummi (Bestandteil C) war in allen Fällen EPDM-2. TABELLE VI
Die Ergebnisse der Messungen der verbleibenden Zugspannungen nach 100%, 200%, 300% und 400% Deformation und 1 und 12 Stunden Entspannung ohne Beanspruchung bzw. Belastung sind in der Tabelle VII angegeben. TABELLE VII

Claims

1. Thermoplastisches Elastomer, umfassend ein Gemisch aus einem Gummi und einem thermoplastischen Harz, wobei das Gummi mindestens teilweise gehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es

A) ein thermoplastisches Harz,

B) ein amorphes Polyolefin, ausgewählt aus einem amorphen α-Olefin- Homopolymer, in welchem das α-Olefin 3 bis 20 C-Atome aufweist, und einem amorphen α-Olefin-Copolymer, das aus Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 C-Atomen basiert, und

C) ein mindestens teilweise gehärtetes Gummi umfaßt, wobei das Verhältnis des Bestandteils B zu den Bestandteilen (A + B) zwischen 15 und 75 Gew.-% liegt, der Bestandteil C zwischen 25 und 90 Gew.-% vorhanden ist, (basierend auf (A + B + C)), und wobei das amorphe Polyolefin (Bestandteil B) nicht gehärtet ist.

2. Thermoplastisches Elastomer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz eine DSC-Kristallinität von mindestens 25% aufweist.

3. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz ein thermoplastisches Olefinharz ist.

4. Thermoplastisches Elastomer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Olefinharz aus Homo- oder Copolymeren von Polyethylen und Polypropylen ausgewählt ist.

5. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Polyolefin amorphes Polypropylen ist.

6. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Polyolefin ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von mindestens 25.000 aufweist:

7. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummi aus der Gruppe von EADM und Butylgummi ausgewählt ist.

8. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von amorphem Polyolefin zu (thermoplastisches Harz + amorphes Polyolefin) 20 bis 70 Gew.-% beträgt.

9. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibles Polyolefin für die Kombination der Bestandteile (A + B) verwendet wird.

10. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummi soweit gehärtet wird, daß nicht mehr als 15% des Gummis extrahierbar ist.

11. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nicht mehr als 5% des Gummis extrahierbar ist.

12. Thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Bestandteils A zwischen 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf 100 Teile der Bestandteile (A + B + C), beträgt.

13. Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Elastomers nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplasti sche Elastomer durch Mischen der Bestandteile und dem Unterwerfen des Gemischs einem dynamischen Härtungsverfahren hergestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile A + B vorgemischt werden, bevor sie mit den anderen Inhaltsstoffen vermischt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil B nach der beendeten Härtung des Bestandteils C zugegeben wird.

16. Elastomere Faser, die ein thermoplastisches Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfaßt.