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1. Gebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein auf Olefin basierte vernetzte thermoplastische Elastomere und
ein Verfahren zu deren Herstellung. Noch spezieller betrifft die
vorliegende Erfindung auf Olefin basierte vernetzte thermoplastische
Elastomere, die aus einem Polyolefinharzmaterial, einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
und einem Ethylen-Octen-Copolymer hergestellt sind und verbesserte
Eigenschaften aufweisen, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
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2. Beschreibung der verwandten
Techniken
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Auf Olefin basierte thermoplastische
Kunstharze, die mit Elastomeren modifiziert sind, wie z. B. mit Kautschuken,
um Elastizität
zu verleihen, oder Elastomere, die mit thermoplastischen Kunstharzen
modifiziert sind, um eine Verarbeitbarkeit zu gestatten, sind aufgrund
ihrer guten physikalischen Eigenschaften und guten Verarbeitbarkeit
ausführlich
entwickelt. Diese Arten von Materialien werden als thermoplastische
Elastomere bezeichnet, da sie sowohl Thermoplastizität als auch
Elastizität
zeigen. Sie sind darin vorteilhaft, dass sie unter Verwendung einer
Extrusion, einer Injektion, eines Druckformverfahrens ohne einen
vernetzenden Aushärtungs-Schritt
direkt geformt werden können,
welcher für
das Formen von gängigem
Kautschuk benötigt
wird. Aus diesem Grund ersetzen sie einen weiten Bereich an Kautschuken,
die eine Verarbeitbarkeit benötigen, und
an thermoplastischen Kunstharzen, die eine Elastizität benötigen. Im
Besonderen zeigen auf Olefin basierte vernetzte thermoplastische
Elastomere im Gegensatz zu auf Styrol basierten Copolymeren oder
auf Urethan basierten thermoplastischen Elastomeren einen weiten
Bereich an physikalischen und Verarbeitungscharakteristiken, welche
von dem Grad der darin beigemengten Elastomere abhängen. Dieses
verleiht ihnen eine Anwendbarkeit in einem weiten Anwendungsbereich
und weisen den höchsten
Marktanteil auf. Unterschiedliche Untersuchungen wurden gemacht,
um neue vernetzende Systeme zu entwickeln, welche vorteilhaft für die eine
gleiche Zusammensetzung aufweisenden auf Olefin basierten vernetzten
Elastomere verwendet werden können.
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Im Allgemeinen werden vernetzte thermoplastische
Elastomere in drei Gruppen klassifiziert: nicht aushärtendes
thermoplastisches Elastomer (im Weiteren als TPO bezeichnet), wobei
Kautschuke ohne ein vernetzendes Agens beigemengt sind, teilweise
vernetzte thermoplastische Elastomere (im Weiteren als TPR bezeichnet),
wobei Kautschuke teilweise in dem thermoplastischen Harzmaterial
vernetzt sind, und vollständig vernetzte
thermoplastische Elastomere (im Weiteren als TPV bezeichnet), wobei
Kautschuke vollständig
in dem thermoplastischen Harzmaterial vernetzt sind.
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Der Grad der Vernetzung beeinflusst
die Größe und die
Feindispersion der Kautschukpartikel in den vernetzten thermoplastischen
Elastomeren, was infolgedessen die elastischen Charakteristika beeinflusst,
wie z. B. die Zugfestigkeit, den Dauerzugverformungsrest, den Dauerdruckverformungsrest
und andere. Noch genauer sind in den Fällen von TPO, das kein vernetztes
Kautschuk aufweist, und TPR Beschränkungen im Erhalt der feindispergierten
Kautschukpartikel durch Scherbelastung. Speziell wird dies stärker, wenn
der Anteil des Kautschuks ansteigt. Aus diesem Grund sollten Materialien,
die die Elastizität
und die Thermoplastizität benötigen, durch
die dynamische Vulkanisation hergestellt werden, in welcher ausgehärtete Kautschuke
durch Scherbelastung während
des Mischens pulverisiert werden.
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Viele Entwicklungen wurden zu den
vernetzten thermoplastischen Elastomeren gemacht. Zum Beispiel kann
kommerzielles auf Olefin basiertes vernetztes TPE TPRTM von
UniRoyal, USA (USP 3,758,643), welches das erste kommerzielle Produkt
ist, und SantopreneTM von Monsanto, USA
(USP 4,311,628), umfassen. Ebenso wie vernetzte thermoplastische
Elastomere, die Peroxide als ein vernetzendes Agens verwenden, wie
z. B. MilastomerTM von Mitsui Petrochemical
Japan (USP 4,785,045).
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TPRTM und
MilastomerTM sind vernetzte thermoplastische
Elastomere, in welchen eine Kombination aus einem Polyolefinharzmaterial
und einem Ethylen-Propylen-Kautschuk
(im Weiteren als EPR bezeichnet) oder einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (im Weiteren
als EPDM bezeichnet) teilweise unter Verwendung eines Peroxid vernetzendes
Agens vernetzt ist. Falls Peroxid vernetzende Agenzien für die Vernetzung
der Kautschuke verwendet werden, sind der Vernetzungsgrad und die
Reaktivität
gut. Auf der anderen Seite können
Peroxid vernetzende Agenzien nicht in einer hinreichenden Menge
verwendet werden, da Polyolefin durch die vernetzenden Agenzien
zersetzt wird. Daher besteht eine Beschränkung in der Aufbesserung der
elastischen Charakteristika, wie z. B. des Dauerdruckverformungsrests
oder des Dauerzugverformungsrests. Da die Zersetzung des Polyolefinharzmaterials
induziert wird während
die Vernetzung der Kautschuke vorangeht, werden darüber hinaus
die mechanischen Eigenschaften und die Stabilität des Systems verschlechtert.
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SantopreneTM ist
ein durch vollständige
Vernetzung einer Kombination von Polyolefin und dem EPDM unter Verwendung
eines phenolischen vernetzenden Agens vernetztes thermoplastisches
Elastomer. Da ein auf Zinn basierender vernetzender Beschleuniger
zur Erhöhung
des Grads der Vernetzung verwendet wird, weist das Endprodukt einen
Geruch und eine bräunliche
Farbe auf und ist geeignet Schmutz zu absorbieren. Obwohl der Grad
der Vernetzung ansteigen kann, falls nur der EPDM-Kautschuk verwendet
wird, kann das zurückgebliebene
vernetzende Agens eine exzessive Vernetzung während des Formungsprozesses
verursachen, was zur Folge hat, dass die mechanischen Eigenschaften
herabgesetzt werden, wie z. B. die Zugfestigkeit und die Dehnung
und der Dauerdruckverformungsrest.
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Des Weiteren offenbart die EP-A-O
213 285 eine thermoplastische elastomerische Zusammensetzung, die
durch dynamische Vernetzung eines olefinischen Polymers und dem
EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) in der Gegenwart eines vernetzenden
Agens hergestellt wird, welche eine verbesserte Verarbeitbarkeit
und höhere
elasto-mechanische Eigenschaften aufweist. Die EP-A-O 213 285 offenbart
ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer solchen thermoplastischen
elastomerischen Zusammensetzung. Die Zusammensetzung des obigen
thermoplastischen Elastomers umfasst: Polyolefin (PE oder PP) und
den EPDM (Polyolefin: EPDM = 20 : 80~70 : 30), nicht halogeniertes
phenolisches Harzmaterial als ein vernetzendes Agens, ZnO und p-Toluensulfonsäure.
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Daher werden auf Olefin basierte
vernetzte thermoplastische Elastomere frei von den Problemen des konventionellen
TPE's benötigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher stellt die vorliegende Erfindung
auf Olefin basierte thermoplastische Elastomere bereit, welche eine
gute Elastizität
aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung stellt
des Weiteren ein neues vernetzendes Agens-System bereit.
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Die vorliegende Erfindung stellt
auch ein auf Olefin basiertes vernetztes thermoplastisches Elastomer bereit,
welches eine gute Zugfestigkeit und gute elastische Eigenschaften
aufweist, wie z. B. den Dauerdruckverformungsrest und den Dauerzugverformungsrest.
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Des Weiteren stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von auf Olefin basierten vernetzten
thermoplastischen Elastomeren bereit.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung basiert
auf den Ergebnissen, dass teilweise vernetzte thermoplastische Elastomere
eine bessere Zugfestigkeit und gute elastische Eigenschaften zeigen
können,
wie z. B. den Dauerdruckverformungsrest und den Dauerzugverformungsrest,
als die der vollständig
vernetzten thermoplastischen Elastomere, wenn die kleinere Größe und die
feinere Dispersion der Kautschukpartikel in dem System durch die
Reduktion und die Differenz der Grenzflächenspannung und dem Anstieg
der Grenzflächenadhäsion zwischen
den Komponenten in einem Mehrfach-Komponentensystem in dem frühen Stadium
des dynamischen Vulkanisationsprozesses erhalten wird.
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Auf diese Weise wird eine Mischung
eines konventionellen Polypropylenthermoplastischen Harzmaterials
(erste Komponente) und eines Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuks (zweite Komponente)
mit einem Ethylen-Octen-Copolymer (dritte Komponente) kombiniert,
um die Grenzflächenadhäsionen zu
verbessern, welche infolgedessen eine Herstellung des auf Olefin
basierten vernetzten thermoplastischen Elastomers möglich macht,
welches gute Eigenschaften aufweist. Das Ethylen der dritten Komponente
ist das gleiche wie das Ethylen der zweiten Komponente.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die teilweise vernetzte dritte Komponente durch Verwendung eines
angemessenen vernetzenden Agens-Systems erhalten werden. Bei Verwendung
des vernetzenden Agens-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung
kann der Grad der Vernetzung und infolgedessen die Dichte der Vernetzung
verbessert werden. Auf diese Weise kann ein thermoplastisches Elastomer
vernetzt werden, welches eine verbesserte Zugfestigkeit und gute
elastische Eigenschaften zeigt, wie z. B. den Dauerdruckverformungsrest
und den Dauerzugverformungsrest.
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Das auf Olefin basierte vernetzte
thermoplastische Elastomer (im Weiteren als 'TPE' bezeichnet)
umfasst ein auf Olefin basiertes thermoplastisches Harzmaterial
und einen auf Olefin basierten Kautschuk und umfasst weiterhin ein
Ethylen-Octen-Copolymer,
wobei die Ethylen-Einheiten in der Gegenwart eines metallocenen
Katalysators mit Octen copolymerisiert werden.
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Das TPE gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst, basierend auf 100 Gewichtsanteilen folgender Komponenten
(A) + (B) + (C),
- (A) 17 bis 82 Gewichtsanteile
eines thermoplastischen Polyolefinharzmaterials,
- (B) 14,2 bis 76 Gewichtsanteile eines Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuks,
der die folgenden Bedingungen erfüllt:
- (a) Propylen-Gehalt: 10 bis 50 Gewichtsprozent
- (b) Mooney-Viskosität
bei 100°C:
20 bis 100 ML1+4
- (C) 3,8 bis 76 Gewichtsanteile eines Ethylen-Octen-Copolymers,
in welchem die Ethylen-Einheiten in der Gegenwart eines metallocenen
Katalysators mit Octen copolymerisiert sind, und welches die folgenden
Bedingungen erfüllt:
- (a) Octengehalt: 9,5 bis 30 Gewichtsprozent
- (b) Schmelzindex: 0,3 bis 30 dg/min. und
- (D) 1 bis 15 Gewichtsanteile eines Phenol vernetzenden Mittels.
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Jede Komponente des Elastomers wird
im Weiteren im Detail beschrieben werden.
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Als ein thermoplastisches Polyolefinharzmaterial
(A) kann ein Homopolypropylen oder Block- oder zufällige Copolymere
des Ethylens und des Propylens verwendet werden. Wenn die Menge
des Harzmaterials (A) im Hinblick auf 100 Gewichtsanteile der Gesamtmenge
von (A), (B) und (C) weniger als 17 Gewichtsanteile ist, sind die
mechanische Festigkeit und die Verarbeitbarkeit des resultierenden
TPE's verschlechtert.
Wenn auf der anderen Seite die Menge des Harzmaterials (A) 82 Gewichtsanteile überschreitet,
sind die Schlagzähigkeit
und die Elastizität
des resultierenden Elastomers verschlechtert. Das Polyolefinharzmaterial
(A) gemäß der vorliegenden
Erfindung wird daher in einer Menge von 17 bis 82 Gewichtsanteilen,
vorzugsweise 20 bis 70 Gewichtsanteilen, basierend auf 100 Gewichtsanteilen
von (A) + (B) + (C) verwendet.
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Der Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
('EPDM') (B) der vorliegenden
Erfindung wurde dem vernetzten thermoplastischen Elastomer in der
Häufigkeit
wie Ethylen-Propylen-Kautschuk
beigemengt, da der EPDM (B) eine gute Kompatibilität mit dem
Harzmaterial (A) und eine bessere Ozon-Beständigkeit und Wetterfähigkeit als
andere Kautschuke zeigt, wie z. B. natürliche, Styrol-Butadien, Chloropren
und Nitril basierende Kautschuke. Beim EPDM ist des Weiteren vorteilhaft,
dass es durch das Phenol vernetzende Mittel vernetzt werden kann,
da es ungesättigte
Bindungen zwischen den Kohlenstoff-Atomen aufweist.
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Für
die vorliegende Erfindung werden 14,2 bis 76 Gewichtsanteile, vorzugsweise
30 bis 60 Gewichtsanteile, basierend auf 100 Gewichtsanteilen von
(A) + (B) + (C) von dem EPDM verwendet, und das der EPDM einen Propylengehalt
von 10 bis 50 Gewichtsprozent und eine Mooney-Viskosität bei 100°C von 20
bis 100 ML1+4 aufweist. Wenn die Mooney-Viskosität bei. 100°C geringer
als 20 ML1+4 ist, ist die mechanische Festigkeit des
resultierenden TPE's
verschlechtert und die Dispersionsumlagerung durch Scherbelastung
ist nicht befriedigend. Wenn auf der anderen Seite die Mooney-Viskosität bei 100°C 100 ML1+4 überschreitet,
ist die Verarbeitbarkeit des TPE's
verschlechtert.
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Das Ethylen-Octen-Copolymer ('EOR') (C) ist ein auf
Ethylen basierter Kautschuk, in welchem Octen als eine lange verzweigte
Kette copolymerisiert ist, und wird verwendet, um die Elastizität des TPE's infolge der gesteigerten
Grenzflächenadhäsion des
Systems zu steigern. Das FOR (C) weist einen Octengehalt von 9,5
bis 30 Gewichtsprozent auf. Da das EOR, welches den Octengehalt
von mehr als 10 Gewichtsprozent aufweist, nicht unter Verwendung
eines Ziegler-Natta-Katalysators erhalten werden kann, wird das
FOR verwendet, das unter Verwendung eines metallocenen Katalysators
hergestellt wird. Die Herstellung von dem FOR unter Verwendung eines
metallocenen Katalysators, welches einen Octengehalt von 9,5 bis
30 Gewichtsprozent aufweist, ist zum Beispiel in der USP 5,272,236
und der USP 5,278,272 beschrieben.
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Das FOR (C) zeigt aufgrund der Ethylen-Komponenten
eine gute Kompatibilität
mit dem EPDM (B) und weist eine geringe Molekulargewichtsverteilung
und einheitliche physikalische Eigenschaften auf. Des Weiteren zeigt
das FOR (C) aufgrund des Vorhandenseins von Octeneinheiten eine
größere Hitzeresistenz
und Fotoresistenz als andere Kautschuke: Auf diese Weise verleiht
eine lange verzweigte Kette mit der Octenkomponente dem TPE Glanz
und Helligkeit und trägt
zur guten Verarbeitbarkeit des TPE's bei. Für die vorliegende Erfindung
wird das FOR (C) in der Menge von 3,8 bis 76 Gewichtsanteilen, vorzugsweise
20 bis 50 Gewichtsanteilen, basierend auf 100 Gewichtsanteilen von
(A) + (B) + (C) verwendet. Wenn die Menge des EOR's (C) 76 Gewichtsanteile überschreitet,
wird die Dichte der Vernetzung reduziert und folglich wird die Elastizität des TPE's verschlechtert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein phenolisches Harzmaterial als vernetzendes Agens verwendet.
Insbesondere können
vorteilhaft Dimethylol-Phenol-Harzmaterialien
verwendet werden. Das Phenol-Harzmaterial führt den vernetzenden Prozess
durch Spaltung der ungesättigten
Kohlenstoffbindungen im EPDM (B) durch und kann, da es das Polyolefinharzmaterial
(A) nicht abbaut, in einer hinreichenden Menge im Gegensatz zu dem
Peroxid vernetzenden Agens verwendet werden. Dieses ermöglicht den
Grad der Vernetzung in einem Bereich von 10% bis 95%. Für die vorliegende
Erfindung wird das Phenolharzmaterial (D) in der Menge von 1 bis
15 Gewichtsanteilen, vorzugsweise 3 bis 15 Gewichtsanteilen basierend
auf 100 Gewichtsanteilen von (A) + (B) + (C) verwendet. Wenn die
Menge des Phenolharzmaterials (D) 15 Gewichtsanteile überschreitet,
wird das verbleibende vernetzende Agens (C) nach dem vernetzenden
Prozess mit einer weiteren Vernetzung während des folgenden Formungsprozesses
fortfahren, was eventuell zu einer Verschlechterung . der physikalischen
Eigenschaften der geformten Gegenstände führt.
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Ein vernetzender Beschleuniger kann
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, um die Rate der Vernetzung zu steigern.
Der vernetzende Beschleuniger, der für die vorliegende Erfindung
verwendet werden kann, kann Magnesiumoxide, Pb oder Zn alleine oder
in Kombinationen davon enthalten. Der vernetzende Beschleuniger
kann in der Menge von 1 bis 7 Gewichtsanteilen basierend auf 100
Gewichtsanteilen von (A) + (B) + (C) verwendet werden.
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Das vernetzende Agens-System gemäß der Erfindung,
welches ein Phenolharzmaterial (D) und ein Metalloxid umfasst, kann
eine Vernetzung des EOR's
induzieren, so dass es den Grad der Vernetzung effizient verbessert,
wenn im Vergleich nur das Phenolharzmaterial (D) verwendet wird.
Des Weiteren kann es eine übermäßige Vernetzung
während
des Formungsprozesses blockieren, um die mechanischen Eigenschaften des
TPE's stabil aufrechtzuerhalten.
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Das TPE kann des Weiteren herkömmlich verwendete
Additive mit einbeziehen, welche in der Kunstharzzusammensetzung
verwendet werden, um die physikalischen Eigenschaften des TPE's zu verbessern. Die
Additive können
anorganische Additive umfassen, wie z. B. Silicium, Lehm, Talg,
Titanoxid, Zinkoxid oder Bleioxid, Russ, Flammenverzögerer und
Thermostabilisatoren, aber sind nicht auf diese eingeschränkt.
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Das TPE gemäß der vorliegenden Erfindung
kann durch Aussetzen der die oben beschriebenen Komponenten enthaltenden
Zusammensetzung dem dynamischen Vulkanisationsprozess bei einer
Temperatur von 170 bis 220°C,
30 bis 120 rpm während
der Retentionszeit von 5 bis 20 Minuten hergestellt werden.
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BEVORZUGTE
AUSGESTALTUNGEN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wird auf
dem Wege der folgenden Beispiele noch detaillierter beschrieben werden.
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<Beispiel 1>
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40 Gewichtsanteile des Polypropylens
(isotaktischer Index: 98%, Schmelzindex: 10 dg/min), 50 Gewichtsanteile
des EPDM's (1)(Propylengehalt:
43%, Mooney-Viskosität: 65 ML1+4(100°C)),
10 Gewichtsanteile des EOR's
(1)(Octengehalt: 24%, Schmelzindex: 1 dg/min), 1 Gewichtsanteil
des Dimethylol-Phenol-Harzmaterials, 1 Gewichtsanteil des vernetzenden
Beschleunigers A(Oxide des Mg's),
7 Gewichtsanteile der organischen Additive und der geeigneten Anzahl
anderer Additive, wie z. B. einem Antioxidant, einem antistatischen Agens
und einem Thermostabilisator, wurden in einem Plasticorder (Mischer
für intensives
Mischen) gemischt und der dynamische Vulkanisationsprozess wurde
unter einer Bedingung von 200°C
und 100 rpm während
der Retentionszeit von 5 Minuten ausgeführt. Dann wurde die Mischung
in einem Ofen bei 120°C
für etwa
2 Stunden getrocknet. Die Proben wurden mittels Spritzguss-Verfahrens
hergestellt.
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Um die Eigenschaften des resultierenden
vernetzten TPE's
auszuwerten, wurden die mechanischen Eigenschaften (Spannungs-Dehnung)
nach dem Verfahren gemäß ASTM D-412
und D-624, die Oberflächenhärte nach
dem Verfahren gemäß D-2240
und die Kompressionsbelastung nach dem Verfahren gemäß D-395 gemessen.
Diese Verfahren wurden auf die konventionell vernetzten thermoplastischen
Elastomere angewandt. Um den Grad der Vernetzung zu messen wurde
des Weiteren eine Testprobe pulverisiert und dann 30 g des Pulvers
für 12
Stunden in ein siedendes Xylen platziert. Der Grad der Vernetzung
wurde als Gewicht der verbleibenden Proben definiert. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 gezeigt.
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<Beispiele 2~12>
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Durch Ausführen des Verfahrens des Beispiels
1 wurden vernetzte thermoplastische Elastomere hergestellt, außer dass
die Menge der vernetzenden Agenzien und die Art und die Menge des
vernetzenden Beschleunigers ausgewählt werden, wie in Tabelle
1 gezeigt. Die Eigenschaften der Produkte wurden unter den gleichen
Kriterien und Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen und die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 gezeigt.
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(Anmerkung)
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- (a) EPDM(1): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
43%, Mooney-Viskosität:
65 ML1+4 (100°C)
- (b) EOR(1): Ethylen-Octen-Copolymer
– Octengehalt: 24%, Schmelzindex:
1 dg/min
- (c) Polypropylen: hergestellt von Honam Petrochemical Corp.
– Schmelzindex:
10 dg/min, isotaktischer Index: 98%
- (d) Vernetzendes Agens:Dimethyl-Phenol-Harzmaterial
- (e) Vernetzender Beschleuniger A: Magnesiumoxide
- (f) Vernetzender Beschleuniger B: Bleioxide
- (g) Vernetzender Beschleuniger C: Zinnoxide
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<Beispiele 13~24>
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Durch Ausführen des Verfahrens des Beispiels
1 wurden vernetzte thermoplastische Elastomere hergestellt, außer dass
die Mengen des Polypropylens, des EPDM's, des EOR's und des vernetzendes Agens und die
Art und die Menge des vernetzenden Beschleunigers ausgesucht werden,
wie in Tabelle 2 gezeigt. Die Eigenschaften der Produkte wurden
unter den gleichen Kriterien und Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen,
und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
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(Anmerkung)
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- (a) EPDM(1): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
43%, Mooney-Viskosität:
65 ML1+4 (100°C)
- (b) EOR(1): Ethylen-Octen-Copolymer
– Octengehalt: 24%, Schmelzindex:
1 dg/min
- (c) Polypropylen: hergestellt von Honam Petrochemical Corp.
– Schmelzindex:
10 dg/min, isotaktischer Index: 98%
- (d) Vernetzendes Agens:Dimethyl-Phenol-Harzmaterial
- (e) Vernetzender Beschleuniger A: Magnesiumoxide
- (f) Vernetzender Beschleuniger B: Bleioxide
- (g) Vernetzender Beschleuniger C: Zinnoxide
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Wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt,
kann die vorliegende Erfindung vernetzte thermoplastische Elastomere
bereitstellen, welche unterschiedliche Härten und dabei gute Eigenschaften
aufweisen. Außerdem kann
der Grad der Vernetzung unter Verwendung des Phenol-Harzmaterials
zusammen mit dem vernetzenden Beschleuniger der Metalloxide gesteigert
werden, und in diesen Fällen
weisen die Produkte bevorzugte Eigenschaften gegenüber den
Produkten auf, welche nur Phenol-Harzmaterial verwenden. Des Weiteren
ist unter den vernetzenden Agens-Systemen
das System am effektivsten, welches Phenol-Harzmaterial, Magnesiumoxide
und Zinnoxide enthält.
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<Beispiele 25~32 und vergleichende Beispiele
1~2>
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Durch Ausführen des Verfahrens des Beispiels
1 wurden vernetzte thermoplastische Elastomere hergestellt, außer dass
die Mengen des Polypropylens und des vernetzenden Agens und die
Arten und die Mengen des EPDM's,
des EOR's und des
vernetzenden Beschleunigers ausgesucht werden, wie in Tabelle 3
gezeigt. Die Eigenschaften der Produkte wurden unter den gleichen
Kriterien und Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 gezeigt.
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(Anmerkung)
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- (a) EPDM(2): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
35%, Mooney-Viskosität:
69 ML1+4(100°C)
- (b) EOR(2): Ethylen-Octen-Copolymer
– Octengehalt: 30%, Schmelzindex:
0,3 dg/min
- (c) EOR(3): Ethylen-Octen-Copolymer
–Octengehalt: 20%, Schmelzindex:
18 dg/min
- (d) EOR(4): Ethylen-Octen-Copolymer
–Octengehalt 9,5%, Schmelzindex:
30 dg/min
- (e) Polypropylen: hergestellt von Honam Petrochemical Corp.
– Schmelzindex:
10 dg/min, isotaktischer Index: 98%
- (f) Vernetzendes Agens: Dimethylol-Phenol-Harzmaterial
- (g) Vernetzender Beschleuniger A: Magnesiumoxide
- (h) Vernetzender Beschleuniger B: Bleioxide
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Die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen,
dass abgesehen von dem EPDM auch einige Mengen des EOR's unter Verwendung
des vernetzenden Agens-Systems gemäß der Erfindung vernetzt werden
können.
Das heißt,
dass das vernetzende System mit den Metalloxiden die vernetzende
Reaktion des EOR's
induzieren kann und dabei der Grad der Vernetzung gesteigert werden
kann. Das zeigt, dass mit der gleichen Menge des Kautschuks vernetzte
thermoplastische Elastomere, die unter Verwendung von dem FOR zusammen
mit dem EPDM hergestellt sind, bessere Eigenschaften aufweisen,
als jene, die nur unter Verwendung von dem EPDM hergestellt sind.
Jedoch weist das vernetzte thermoplastische Elastomer, das nur unter
Verwendung von dem FOR (das Produkt des vergleichenden Beispiels
2) hergestellt ist, schlechte Eigenschaften infolge des geringen
Grades der Vernetzung aufweist.
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<Beispiele 33~43>
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Beispiele 33~43 dienen zur Darstellung
der Eigenschaften der vernetzten thermoplastischen Elastomere, welche
durch Variieren der Art des EPDM's
hergestellt werden.
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Durch Ausführen des Verfahrens des Beispiels
1 wurden vernetzte thermoplastische Elastomere hergestellt, außer dass
die Mengen des Polypropylens, des EOR's, des vernetzenden Agens und des vernetzenden
Beschleunigers und die Art und Menge des EPDM's ausgesucht werden, wie in Tabelle
4 gezeigt. Die Eigenschaften der Produkte wurden unter den gleichen
Kriterien und Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen, und die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 gezeigt.
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(Anmerkung)
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- (a) EPDM(3): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
15%, Mooney-Viskosität:
72 ML1+4(100°C)
- (b) EPDM(4): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
25%, Mooney-Viskosität:
50 ML1+4(100°C)
- (c) EPDM(5): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
37%, Mooney-Viskosität:
20 ML1+4(100°C)
- (d) EPDM(6): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
–Propylengehalt:
46%, Mooney-Viskosität:
100 ML1+4(100°C)
- (e) EOR(1): Ethylen-Octen-Copolymer
– Octengehalt: 24%, Schmelzindex:
1 dg/min
- (f) Polypropylen: hergestellt von Honam Petrochemical Corp.
– Schmelzindex:
10 dg/min, isotactischer Index: 98%
- (g) Vernetzendes Agens: Dimethylol-Phenol-Harzmaterial
- (e) Vernetzender Beschleuniger A: Magnesiumoxide
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<Beispiele 44~46 und vergleichende Beispiele
3~11 >
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Durch Ausführen des Verfahrens des Beispiels
1 wurden vernetzte thermoplastische Elastomere hergestellt, außer dass
die Mengen des Polypropylens und des vernetzenden Agens und die
Arten und die Mengen des EPDM's,
des EOR's und des
vernetzenden Beschleunigers ausgesucht werden, wie in Tabelle 5
gezeigt. Die Eigenschaften der Produkte wurden unter den gleichen
Kriterien und Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen und die Ergebnisse
sind in Tabelle 5 gezeigt.
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(Anmerkung)
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- (a) EPDM(4): Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
– Propylengehalt:
25%, Mooney-Viskosität:
50 ML1+4(100°C)
- (b) EOR(5): Ethylen-Octen-Copolymer
– Octengehalt: 19%, Schmelzindex:
30 dg/min
- (c) Styrol-Butadien-Kautschuk: – Styrolgehalt: 23%
- (d) Polypropylen: hergestellt von Honam Petrochemical Corp.
– Schmelzindex:
10 dg/min, isotactischer Index: 98%
- (e) Vernetzendes Agens: Dimethylol-Phenol-Harzmaterial
- (f) Vernetzender Beschleuniger A: Magnesiumoxide
- (g) Vernetzender Beschleuniger B: Bleioxide
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Wie in Tabelle 5 gezeigt, weisen
die unter Verwendung von Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) zusammen
mit dem EPDM hergestellten vernetzten thermoplastischen Elastomere
geringe Eigenschaften im Vergleich zu den Produkten auf, welche
nur unter Verwendung von dem EPDM oder Verwendung von dem FOR und
dem EPDM hergestellt sind. Daraus wird ersichtlich, dass der SBR
nicht durch das vernetzende Agens-System gemäß der Erfindung vernetzt wird,
und dass die Grenzflächenadhäsionen zwischen
dem SBR und dem EPDM oder dem Polypropylen schwach sind.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung das Ethylen-Octen-Copolymer,
welches dem vernetzenden System beigemengt ist, welches auf Olefin
basiertes thermoplastisches Harzmaterial und auf Olefin basierten
Kautschuk umfasst, durch das vernetzende Agens-System teilweise
vernetzt werden, welches sich aus dem Phenolharzmaterial und den
Metalloxiden zusammensetzt, und in der Form einer feinen und einheitlichen
Dispersion existiert. Des Weiteren kann die Grenzflächenadhäsion zwischen
dem Ethylen-Octen-Copolymer und dem vernetzten Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
den Grad der Vernetzung steigern. Infolgedessen weisen die durch
die vorliegende Erfindung bereitgestellten vernetzten thermoplastischen Elastomere
gute Eigenschaften auf, wie z. B. die Zugfestigkeit, den Dauerzugverformungsrest
und den Dauerdruckverformungsrest.