DE69827510T2

DE69827510T2 - Thermoplastische olefinelastomer zusammensetzung

Info

Publication number: DE69827510T2
Application number: DE69827510T
Authority: DE
Inventors: Inc. Yuichi-Mitsui Chemicals ITO; Inc. Hiroyasu-Mitsui Chemicals YAMAOKA; Inc. Akira-Mitsui Chemicals UCHIYAMA; Chika-Toyota Motor Corporation Kako; Hideo-Toyota Motor Corporation Nishimura; Junzo-Toyota Motor Corporation Ukai
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: EP1013711A1; EP1013711A4; DE69827510D1; US6803398B1; JP3856480B2; EP1013711B1; WO1999011705A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis, und insbesondere eine thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis mit hervorragender Ölfestigkeit.
Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis sind hervorragend im Hinblick auf die Formbarkeit, die Flexibilität und die Wärmebeständigkeit, und deren industrielle Anwendung hat aufgrund solcher günstigen Eigenschaften in zahlreichen Gebieten Eingang gefunden. Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis sind ferner leichtgewichtig und einfach zu recyclieren, und diese Eigenschaften unterstützen ebenfalls deren Anwendung als energiesparende, Ressourcen-sparende elastomere Ersatzstoffe für vulkanisierte Kautschuke in den Bereichen von Kraftfahrzeugteilen, Industriemaschinenteilen, elektrischen und elektronischen Teilen, Baumaterialien und ähnliches.
Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis weisen jedoch den Nachteil einer unzureichenden Ölfestigkeit auf, und wenn sie mit einem nicht-polaren Lösungsmittel wie z. B. einem aromatischen organischen Lösungsmittel, Benzin und Mineralöl in Kontakt gebracht werden, erfahren sie eine Schwellung. Dieser Nachteil führte zu deren beschränkter Anwendung.
In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit dem Stand der Technik in Verbindung stehenden Nachteile zu lösen, und eine thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis bereitzustellen, die eine hervorragende Ölfestigkeit wie auch eine hervorragende Formbarkeit besitzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis bereitgestellt, umfassend

(I) 100 Gew.-Teile eines Elastomers enthaltend
(A) 20 bis 90 Gew.-Teile eines Polypropylen-Harzes mit einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 5 g/10 min, wenn die Schmelzflussrate unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 230°C nach ASTM D1238 gemessen wird, und
(C) 10 bis 80 Gew.-Teile eines Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis aus Ethylen und einem anderen α-Olefin als Ethylen, das bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, wobei das Molverhältnis von Ethylen zu α-Olefin 90/10 bis 50/50 beträgt, oder eines Copolymer-Kautschuks aus Ethylen, einem anderen α-Olefin als Ethylen, und einem nicht-konjugierten Dien, wobei das Molverhältnis von Ethylen zu α-Olefin 90/10 bis 50/50 beträgt, und das Molverhältnis von Ethylen zu nicht-konjugiertem Dien 99/1 bis 85/15 beträgt, ((A) + (C) = 100 Gew.-Teile), und das auf einen Gelgehalt von mindestens 95% vernetzt worden ist;
(D) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Harzes auf Polyolefinbasis mit einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 50 g/10 min, gemessen nach ASTM D1238 (2,16 kg, 230°C);
(E) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis;
(F) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Weichmachers;
– wobei die Gewichtsdifferenz (ΔW) der Zusammensetzung vor und nach dem Eintauchen in flüssiges Paraffin während 24 Stunden bei 100°C bis zu 150 beträgt, und
(G) einen anorganischen Füllstoff in einer Menge von 0 bis 300 Gew.-Teilen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis bereitgestellt, umfassend:

(I) 100 Gew.-Teile eines Elastomers enthaltend
(A) 20 bis 90 Gew.-Teile eines Polypropylen-Harzes mit einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 5 g/10 min, wenn die Schmelzflussrate unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 230°C nach ASTM D1238 gemessen wird;
(B) 5 bis 30 Gew.-Teile eines linearen Polyethylen-Harzes mit einer Dichte von 0,920 bis 0,950 g/cm³ und einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 50 g/10 min, gemessen nach ASTM D1238 (2,16 kg, 190°C), und
(C) 5 bis 75 Gew.-Teile eines Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis aus Ethylen und einem anderen α-Olefin als Ethylen, das bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, wobei das Molverhältnis von Ethylen zu α-Olefin 90/10 bis 50/50 beträgt, oder eines Copolymer-Kautschuks aus Ethylen, einem anderen α-Olefin als Ethylen, und einem nicht-konjugierten Dien, wobei das Molverhältnis von Ethylen zu α-Olefin 90/10 bis 50/50 beträgt, und das Molverhältnis von Ethylen zu nicht-konjugiertem Dien 99/1 bis 85/15 beträgt, ((A) + (B) + (C) = 100 Gew.-Teile), und das auf einen Gelgehalt von mindestens 95% vernetzt worden ist;
(D) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Harzes auf Polyolefinbasis mit einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 50 g/10 min, gemessen nach ASTM D1238 (2,16 kg, 230°C),
(E) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis,
(F) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Weichmachers,
– wobei die Gewichtsdifferenz (ΔW) der Zusammensetzung vor und nach dem Eintauchen in flüssiges Paraffin während 24 Stunden bei 100°C bis zu 150 beträgt, und
(G) einen anorganischen Füllstoff in einer Menge von 0 bis 300 Gew.-Teilen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ferner eine thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis bereitgestellt, worin die Zusammensetzung die Komponenten (A) und (C), oder die Komponenten (A), (B) und (C) als Elastomer (I) enthält, das durch Vernetzen dieser Komponenten durch dynamische Wärmebehandlung in Gegenwart eines organischen Peroxids hergestellt worden ist.
Als nächstes wird die thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung (in der vorliegenden Beschreibung als vorliegende Zusammensetzung bezeichnet) ausführlich beschrieben.
Das Polypropylen-Harz (A), das eine entscheidende Komponente der vorliegenden Zusammensetzung darstellt, ist ein Polymer, das Propylen als Hauptkomponente enthält, und beispielhaft umfasst solch ein Polypropylen-Harz (A):

(1) Propylen-Homopolymer,
(2) ein statistisches Copolymer von Propylen mit bis zu 10 Mol-% eines α-Olefins, das von Propylen verschieden ist, und
(3) ein Blockcopolymer aus Propylen mit bis zu 30 Mol-% eines α-Olefins, das von Propylen verschieden ist.

Beispielhaft für solche α-Olefine, die von Propylen verschieden sind, umfassen Ethylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen und 1-Octen, und das Polymer kann solche α-Olefine entweder einzeln oder als Mischung von zweien oder mehreren enthalten. Das Polypropylen-Harz (A) kann die vorstehend beschriebenen Polymere entweder einzeln oder als Mischung von zweien oder mehreren enthalten. Von den vorstehend beschriebenen Polymeren ist das Propylen-Homopolymer bevorzugt.
Im Hinblick auf die verbesserte Ölfestigkeit und einer genügenden Formbarkeit der resultierenden thermoplastischen Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis weist das Polypropylen-Harz (A) eine Schmelzflussrate von 0,1 bis 5 g/10 min, und vorzugsweise von 0,5 bis 3 g/10 min auf, wenn die Schmelzflussrate unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 230°C in Übereinstimmung mit der ASTM D1238 gemessen wird.
Das lineare Polyethylen-Harz (B), das als Bestandteil der vorliegenden Zusammensetzung eingesetzt wird, ist üblicherweise ein statistisches Copolymer von Ethylen mit einem α-Olefin, das 3 bis 10 Kohlenstoffatome enthält. Die Verwendung eines linearen Polyethylen-Harzes führt zu der verbesserten Kompatibilität zwischen dem Propylenharz (A) und dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C), und insbesondere zu der verbesserten Extrudierbarkeit der resultierenden Zusammensetzung. Beispielhafte α-Olefine, die 3 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, umfassen Propylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen und 1-Octen, und unter diesen sind 4-Methyl-1-penten und 1-Hexen besonders bevorzugt. Das statistische Copolymer des Ethylens mit solch einem α-Olefin kann entweder ein oder zwei oder mehrere solcher α-Olefine enthalten. Bei dem linearen Polyethylen-Harz handelt es sich vorzugsweise um ein statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer.
Das α-Olefin wird in dem Polyethylen-Harz (B) vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 8 Mol-%, und noch bevorzugter in einer Menge von 2 bis 5 Mol-% copolymerisiert.
Das Polyethylen-Harz (B) weist eine Dichte von 0,92 bis 0,950 g/cm³ auf, und vorzugsweise eine Dichte von 0,925 bis 0,945 g/cm³. Wenn die Dichte weniger als 0,920 g/cm³ beträgt, leidet die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis unter einer ungenügenden Ölfestigkeit und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird nicht gelöst. Folglich ist die Begrenzung der Dichte von großer Bedeutung.
Zusätzlich weist das Polyethylen-Harz (B) eine Schmelzflussrate (melt flow rate, MFR) von 0,1 bis 50 g/10 min auf, und vorzugsweise eine Schmelzflussrate von 1 bis 30 g/10 min, bei Bestimmung in Übereinstimmung mit der ASTM D1238 unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 190°C. Eine Schmelzflussrate größer als 50 g/10 min führt zu einer ungenügenden Ölfestigkeit, während eine Schmelzflussrate von weniger als 0,1 g/10 min zu einer ungenügenden Formbarkeit führt.
Der Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C), der eine entscheidende Komponente der vorliegenden Erfindung darstellt, ist

(1) ein Copolymer-Kautschuk von Ethylen und einem α-Olefin, das von Ethylen verschieden ist, worin das Ethylen/α-Olefin, das von Ethylen verschieden ist (Molverhältnis) = 90/10 bis 50/50, oder
(2) ein Copolymer-Kautschuk aus Ethylen, einem α-Olefin, das von Ethylen verschieden ist, und einem nicht-konjugierten Dien, worin das Ethylen/von Ethylen verschiedenes α-Olefin (Molverhältnis) gleich 90/10 bis 50/50 und das Ethylen/nicht-konjugiertes Dien (Molverhältnis) = 99/1 bis 90/10.

Bei diesem Copolymer-Kautschuk handelt es sich um ein amorphes, statistisches, elastisches Copolymer wie z. B. einem α-Olefin-Copolymer, umfassend Ethylen und ein α-Olefin, das von Ethylen verschieden ist, welches bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, und einem α-Olefin/nicht-konjugiertes Dien-Copolymer, das Ethylen und ein von Ethylen verschiedenes α-Olefin mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen und ein nicht-konjugiertes Dien umfasst.
Beispielhafte α-Olefine umfassen Propylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen, 1-Octen und ähnliches.
Beispielhafte nicht-konjugierte Diene umfassen Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien, Cyclooctadien, Methylennorbornen, Ethylidennorbornen und ähnliches.
Die wie vorstehend beschriebenen Copolymer-Kautschuke (1) bis (4) besitzen vorzugsweise eine Mooney-Viskosität [ML₁₊₄(100°C)] von 10 bis 250, und vorzugsweise von 30 bis 150. Der Copolymer-Kautschuk (2) aus Ethylen, einem von Ethylen verschiedenen α-Olefin und einem nicht-konjugierten Dien kann vorzugsweise eine Iodzahl von bis zu 25 besitzen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt an Polypropylen-Harz (A) in dem Elastomer (I) von 20 bis 90 Gew.-Teilen, und vorzugsweise von 20 bis 60 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des gesamten ((A) + (C)) des Polypropylen-Harzes (A) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C) oder bezogen auf 100 Gew.-Teile des gesamten ((A) + (B) + (C)) des Polypropylen-Harzes (A), des linearen Polyethylen-Harzes (B) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C).
Wenn das Polypropylen-Harz (A) in einer solchen Menge eingesetzt wird, zeigt die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis eine hervorragende Ölfestigkeit und Wärmebeständigkeit wie auch eine gute Extrudierbarkeit.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt des Polyethylen-Harzes (B) in dem Elastomer (I) bei 5 bis 30 Gew.-Teilen, und vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des gesamten ((A) + (B) + (C)) des Polypropylen-Harzes (A) und des linearen Polyethylen-Harzes (B) wie vorstehend beschrieben und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C), wie im folgenden beschrieben. Wenn das Polyethylen-Harz (B) in einer solchen Menge eingesetzt wird, weist die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis eine hervorragende Ölfestigkeit und Wärmefestigkeit auf sowie eine gute Extrudierbarkeit.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C) in dem Elastomer (I) bei 5 bis 75 Gew.-Teilen, und vorzugsweise bei 20 bis 75 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des gesamten ((A) + (B) + (C)) des Polypropylen-Harzes (A), des linearen Polyethylen-Harzes (B) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C). Der Gehalt des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C), ohne das Polyethylen-Harz (B), liegt bei 10 bis 80 Gew.-Teilen, und vorzugsweise bei 20 bis 75 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des gesamten ((A) + (C)) des Polypropylen-Harzes (A) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C).
Wenn der Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) in einer solchen Menge verwendet wird, weist die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis eine hervorragende Ölfestigkeit wie auch eine ausreichende Flexibilität auf.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) in Kombination mit einem Kautschuk, der von dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) verschieden ist, eingesetzt werden, z. B. einem Dien-Kautschuk wie z. B. Styrol/Butadien-Kautschuk (SBR), Nitril-Kautschuk (NBR), Naturkautschuk (NR) oder Butyl-Kautschuk (IIR), oder einem Polyisobutyren-Kautschuk in einer Menge, die nicht die Vorzüge der vorliegenden Erfindung negativ beeinträchtigt.
Das Elastomer (I) gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis, das das Polypropylen-Harz (A) und den Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) oder das Polypropylen-Harz (A), das lineare Polyethylen-Harz (B) und den Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) in einem bestimmten Gehalt enthält, und das auf einen Gelgehalt von mindestens 95 Gew.-% vernetzt worden ist.
Das Elastomer (I) gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise eine Schmelzflussrate (MFR) von 10 bis 300 g/10 min aufweisen, und am bevorzugtesten eine Schmelzflussrate von 20 bis 200 g/10 min, bestimmt in Übereinstimmung mit der ASTM D1238 unter einer Last von 10 kg und bei einer Temperatur von 230°C.
Der Ausdruck "Gelgehalt", der in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen eingesetzt wird, steht für den Polymergehalt, der in Cyclohexan unlöslich ist, und der Gelgehalt wird wie im folgenden beschrieben gemessen und durch die Gleichung (1) wie im folgenden beschrieben berechnet. Zuerst wird eine Probe von etwa 100 mg des thermoplastischen Elastomers auf Olefinbasis abgewogen, und die Probe wird in kleine Teilchen von 0,5 mm × 0,5 mm × 0,5 mm geschnitten. Die kleinen Teilchen werden in 30 ml Cyclohexan in einem verschlossenen Behälter bei 23°C für 48 Stunden eingetaucht.
Als nächstes wird die Probe auf ein Filterpapier übertragen und bei Raumtemperatur für mehr als 72 Stunden getrocknet, bis das Probengewicht nicht mehr schwankt.
Das Gewicht der in Cyclohexan unlöslichen Komponente, die von der Polymerkomponente verschieden ist (faserartiger Füllstoff, Füllstoff, Pigment und ähnliches) wird von dem Gewicht des getrockneten Rückstands abgezogen, um ein "korrigiertes Endgewicht (Y)" zu erhalten. Die Menge der in Cyclohexan unlöslichen Komponente, die von der Polymerkomponente verschieden ist, wird zuvor aus den Aufbauwerten (design values) berechnet.
Währenddessen werden das Gewicht der in Cyclohexan löslichen Komponente, die von der Polymerkomponente verschieden ist (wie z. B. dem Weichmacher) und das Gewicht der in Cyclohexan unlöslichen Komponente, die von der Polymerkomponente verschieden ist (faserartiger Füllstoff, Füllstoff, Pigment und ähnliches), von dem Probengewicht abgezogen, um das "korrigierte Anfangsgewicht (X)" zu erhalten. Die Menge an in Cyclohexan löslicher Komponente, die von der Polymerkomponente verschieden ist, wird zuvor aus den Aufbauwerten berechnet.
Der Gelgehalt (in Cyclohexan unlösliche Komponente) wird mittels der folgenden Gleichung (1) berechnet: Gelgehalt (Gew.-%) = (korrigiertes Endgewicht (Y)) ÷ (korrigiertes Anfangsgewicht (X)) × 100 (1)
Das Elastomer (I) gemäß der vorliegenden Erfindung ist vernetzt auf einen Gelgehalt von 95% oder mehr. Für den Zweck einer weiteren Verbesserung der Ölfestigkeit ist das Elastomer (I) vorzugsweise auf einen Gelgehalt von 97% oder höher vernetzt. Der Gelgehalt kann 100 Gew.-% übersteigen, z. B. wenn die in Cyclohexan lösliche Komponente sich nicht vollständig in dem Cyclohexan auflöst.
Das thermoplastische Elastomer (I) wird durch Mischen des Polypropylen-Harzes (A) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C); oder des Polypropylen-Harzes (A), des linearen Polyethylen-Harzes (B) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C) in einem bestimmten, wie vorstehend beschriebenen, Mischverhältnis und Vernetzen der Mischung durch eine dynamische Wärmebehandlung in Gegenwart eines organischen Peroxids hergestellt.
Beispielhafte organische Peroxide umfassen Dicumylperoxid, Di-tert-butylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexyn-3,1,3-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzen, 1,1-Bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, n-Butyl-4,4-bis(tert-butylperoxy)valerat, Benzoylperoxid, p-Chlorbenzoylperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, tert-Butylperoxybenzoat, tert-Butylperoxyisopropylcarbonat, Diacetylperoxid, Lauroylperoxid und tert-Butylcumylperoxid.
Unter diesen sind im Hinblick auf den Geruch und die Sengstabilität 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexyn-3,1,3-bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzen, 1,1-Bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan und n-Butyl-4,4-bis(tert-butylperoxy)valerat bevorzugt. Unter diesen sind 1,3-Bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzen und 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexan besonders bevorzugt.
Das organische Peroxid wird in einer Menge von 0,3 bis 3 Gew.-Teilen, und vorzugsweise in einer Menge von 0,4 bis 2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Gesamten aus dem Polypropylen-Harz (A) und dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) oder pro 100 Gew.-Teile des Gesamten aus dem Polypropylen-Harz (A), dem linearen Polyethylen-Harz (B) und dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) vermischt. Wenn die Menge an organischem Peroxid in dem vorstehend beschriebenen Bereich liegt, wird ein thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis (I), das auf einen Gelgehalt von mindestens 95% vernetzt ist, leicht erhalten.
Bei der vorstehend beschriebenen dynamischen Wärmebehandlung kann Schwefel, ein Peroxy-Vernetzungshilfsmittel wie z. B. p-Chinondioxim, p,p'-Dibenzoylchinondioxim, N-Methyl-N-4-dinitrosoanilin, Nitrosobenzol, Diphenylquanidin oder Trimethylolpropan-N,N'-m-phenylendimaleimid; Divinylbenzol, Triallylcyanurat; ein polyfunktionales Methacrylatmonomer wie z. B. Ethylenglycol-dimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, Polyethylenglycol-dimethacrylat, Trimethylolpropan-trimethacrylat oder Allylmethacrylat, ein polyfunktionales Vinylmonomer wie z. B. Vinylbutylat oder Vinylstearat oder ähnliches zu dem Reaktionssystem zugegeben werden. Diese Komponenten können entweder einzeln oder als Mischung von zweien oder mehreren eingesetzt werden. Die Verwendung solch einer Verbindung ermöglicht eine gleichmäßige und milde Vernetzungsreaktion.
Von den vorstehend beschriebenen Verbindungen ist die Verwendung von Divinylbenzol am bevorzugtesten, da Divinylbenzol einfach zu handhaben ist und mit dem Polypropylen-Harz (A), dem linearen Polyethylen-Harz (B) und dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C) hochkompatibel ist. Divinylbenzol weist ferner die Funktion einer Solubilisierung des organischen Peroxids auf und dient als Dispergiermittel des organischen Peroxids. Als Folge führt die Verwendung von Divinylbenzol zu einer gleichmäßigen Vernetzung bei der Wärmebehandlung, und das resultierende thermoplastische Elastomer auf Olefinbasis (I) weist gut balancierte Fließeigenschaften und physikalische Eigenschaften auf.
Das Vernetzungshilfsmittel oder das polyfunktionale Vinylmonomer können vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 3 Gew.-Teilen eingemischt werden, und insbesondere 0,3 bis 2 Gew.-Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile des Gesamten des Polypropylen-Harzes (A) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C) oder 100 Gew.-Teilen des Gesamten des Polypropylen-Harzes (A), des linearen Polyethylen-Harzes (B) und des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (C). Wenn das Vernetzungshilfsmittel oder das polyfunktionale Vinylmonomer in einer Menge im vorstehend angegebenen Bereich vermischt wird, verbleibt das Vernetzungshilfsmittel oder das polyfunktionale Vinylmonomer nicht als nicht-umgesetztes Monomer in dem resultierenden thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis (I), und das resultierende thermoplastische Elastomer auf Olefinbasis (I) wird keine Veränderung der physikalischen Eigenschaften durch thermische Hysterese bei der Extrusion und der Formung unterliegen und wird auch eine hohe Fluidität besitzen.
Die wie vorstehend beschriebene dynamische Wärmebehandlung wird durch Schmelzkneten der Komponenten wie vorstehend beschrieben in Gegenwart eines organischen Peroxids durchgeführt, und die Behandlung kann in einem Knetsystem wie Mischwalzen, einem Intensivmischer (z. B. Bambury-Mischer, Kneter, etc.), einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder oder ähnlichem durchgeführt werden, und vorzugsweise in einem Knetsystem der nicht-offenen Art. Ferner wird die dynamische Wärmebehandlung vorzugsweise in einem inerten Gas wie z. B. Stickstoff durchgeführt.
Das Kneten wird vorzugsweise bei einer Temperatur durchgeführt, bei der die Halbwertszeit des organischen Peroxids, das eingesetzt wird, weniger als 1 Minute beträgt.
Genauer gesagt wird das Kneten vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 280°C, und am bevorzugtesten zwischen 170 bis 240°C durchgeführt. Die Mischung wird für 1 bis 20 Minuten geknetet, und vorzugsweise für 1 bis 5 Minuten. Die angelegte Scherkraft beim Kneten beträgt üblicherweise 10 bis 10⁴ sec^–1, und am bevorzugtesten 10² bis 10⁴ sec^–1 bei einer normalen Scherrate.
Das Polyolefin-Harz (D), das eine entscheidende Komponente der vorliegenden Erfindung darstellt, kann ein Olefinpolymer wie ein Homopolymer eines α-Olefins oder ein Copolymer aus zwei oder mehreren α-Olefinen sein. Beispielhafte Polyolefin-Harze umfassen Homopolymere und Copolymere von einem α-Olefin wie z. B. Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen, 4-Methyl-1-penten und 3-Methyl-1-penten. Unter diesen sind Homopolymere von Ethylen, Propylen und 1-Buten sowie Copolymere, die Ethylen, Propylen oder 1-Buten als Hauptkomponente enthalten, bevorzugt.
Das Polyolefin-Harz (D) weist eine Schmelzflussrate (MFR) von 0,1 bis 50 g/10 min auf, und vorzugsweise eine Schmelzflussrate von 0,3 bis 30 g/10 min, bestimmt in Übereinstimmung mit der ASTM D1238 unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 230°C. Die Schmelzflussrate oberhalb von 50 g/10 min führt zu einer ungenügenden Ölfestigkeit, während die Schmelzflussrate von weniger als 0,1 g/10 min zu einer ungenügenden Formbarkeit führt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt an Polyolefin-Harz (D) 10 bis 300 Gew.-Teile, und vorzugsweise 15 bis 100 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile des Elastomers (I). Wenn der Gehalt des Polyolefin-Harzes (D) in diesem Bereich liegt, weist die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis eine hervorragende Ölfestigkeit und Wärmefestigkeit wie auch eine gute Extrudierbarkeit auf.
Der Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E), bei dem es sich um eine entscheidende Komponente der vorliegenden Erfindung handelt, kann ein Copolymer-Kautschuk sein, der ein α-Olefin als Hauptkomponente enthält. Dieser Copolymer-Kautschuk ist ein amorphes, statistisches, elastisches Copolymer, und üblicherweise umfassen solche Copolymere ein α-Olefin-Copolymer, umfassend zwei oder mehr α-Olefine mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, und ein α-Olefin/nicht-konjugiertes Dien-Copolymer, umfassend zwei oder mehr α-Olefine mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und ein nicht-konjugiertes Dien.
Beispielhafte Copolymer-Kautschuke auf Olefinbasis umfassen:

(1) Copolymer-Kautschuk aus Ethylen und einem α-Olefin, das von Ethylen verschieden ist [Ethylen/von Ethylen verschiedenes α-Olefin (Molverhältnis) = 90/10 bis 50/50]
(2) Copolymer-Kautschuk aus Ethylen, einem von Ethylen verschiedenen α-Olefin und einem nicht-konjugierten Dien [Ethylen/von Ethylen verschiedenes α-Olefin (Molverhältnis) = 90/10 bis 50/50] [Ethylen/nicht-konjugiertes Dien (Molverhältnis) = 99/1 bis 85/15]
(3) Copolymer-Kautschuk aus Propylen und einem von Propylen verschiedenen α-Olefin [Propylen/von Propylen verschiedenes α-Olefin (Molverhältnis) = 90/10 bis 50/50]
(4) Copolymer-Kautschuk aus Buten und einem α-Olefin, das von Buten verschieden ist [Buten/von Buten verschiedenes α-Olefin (Molverhältnis) = 90/10 bis 50/50]

Beispielhafte α-Olefine umfassen Ethylen, Propylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen, 1-Octen und ähnliches. Beispielhafte nicht-konjugierte Diene umfassen Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien, Cyclooctadien, Methylnorbornen, Ethylidennorbornen und ähnliches.
Der Copolymer-Kautschuk unter den vorhergehenden (1) bis (4) kann vorzugsweise eine Schmelzflussrate von 0,1 bis 5 g/10 min besitzen, und am bevorzugtesten eine Schmelzflussrate von 0,2 bis 2 g/10 min, bei Messung in Übereinstimmung mit der ASTM D1238 unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 190°C.
Unter den vorstehend beschriebenen Copolymer-Kautschuken handelt es sich bei dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E) vorzugsweise um einen Ethylen/Propylen-Copolymer-Kautschuk, und besonders bevorzugt um einen mit einem Molverhältnis von Ethylen zu Propylen (Ethylen/Propylen-Molverhältnis) im Bereich von 15/85 bis 50/50.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt an Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E) vorzugsweise im Bereich von 10 bis 300 Gew.-Teile, und am bevorzugtesten 10 bis 100 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Elastomers (I). Wenn der Gehalt an Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E) innerhalb dieses Bereichs liegt, ist die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis befähigt, einen extrudierten Artikel zu ergeben, der eine hervorragende Ölfestigkeit und hohe Flexibilität aufweist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E) in Kombination mit einem Kautschuk verwendet werden, der von dem Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E) verschieden ist, z. B. einem Dien-Kautschuk wie Styrol/Butadien-Kautschuk (SBR), Nitril-Kautschuk (NBR), Naturkautschuk (NR) oder Butyl-Kautschuk (IIR) oder einem Polyisobutyren-Kautschuk in einer Menge, die nicht die Vorzüge der vorliegenden Erfindung negativ beeinflusst.
Der Weichmacher (F), der eine entscheidende Komponente der vorliegenden Erfindung darstellt, kann ein Weichmacher sein, der üblicherweise bei der Herstellung von Kautschuken eingesetzt wird. Beispielhaft für solch einen Weichmacher sind Petroleumsubstanzen wie Verfahrensöl, Schmieröl, Paraffin, flüssiges Paraffin, Polyethylenwachs, Polypropylenwachs, Petroleumasphalt und Vaseline, Steinkohleteere wie z. B. Steinkohleteer und Steinkohleteerpech; Fettsäuren wie z. B. Rizinusöl, Leinsamenöl, Rapssamenöl, Sojabohnenöl und Palmöl; Wachse wie Tallöl, Bienenwachs, Carnaubawachs und Lanolin; Fettsäuren wie Licinolsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, 12-Stearinhydroxid, Montansäure, Ölsäure und Erucinsäure oder Metallsalze davon; synthetische Polymere wie z. B. Petroleumharz, Cumaron-Inden-Harz und ataktisches Polypropylen; Esterplastifizierungsmittel wie z. B. Dioctylphthalat, Dioctyladipat und Dioctylsebacat; mikrokristallines Wachs, flüssiges Polybutadien oder ein modifiziertes Produkt oder ein Hydrogenat davon; flüssiges Thiokol (Marke) und ähnliches.
In der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt an Weichmacher (F) bei 10 bis 300 Gew.-Teilen, vorzugsweise 15 bis 200 Gew.-Teilen, und noch bevorzugter 20 bis 150 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile des Elastomers (I). Wenn der Gehalt des Weichmachers (F) in diesem Bereich liegt, kann die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis zu einem Gegenstand extrudiert werden, der eine hervorragende Ölfestigkeit und Flexibilität aufweist.
Auch wenn die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung jene darstellt, die das Elastomer (I), das Polyolefin-Harz (D), den Olefin-Copolymer-Kautschuk (E) und den Weichmacher (F) umfasst, so kann die Zusammensetzung zusätzlich einen anorganischen Füllstoff (G) wie im folgenden beschrieben umfassen.
Der anorganische Füllstoff (G), der verwendet werden kann, umfasst Glasfaser, Kaliumtitanat-Faser, Kohlefaser, Calciumcarbonat, Calciumsilicat, Ton, Kaolin, Talk, Silica, Kieselgur, pulverförmige Mica, Asbest, Alumina, Bariumsulfat, Aluminiumsulfat, Calciumsulfat, Magnesiumcarbonat, Molybdändisulfid, Graphit, Glaskügelchen, Shirasu-Ballon und ähnliches. In der vorliegenden Zusammensetzung ist der Gehalt an anorganischem Füllstoff (G) im Bereich von 0 bis 300 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 0 bis 200 Gew.-Teilen, und noch bevorzugter von 0 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen des Elastomers (I).
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Komponenten kann die vorliegende Zusammensetzung einen Wärmestabilisator, ein Alterungsschutzmittel, ein Witterungsbeständigkeitsmittel, ein antistatisches Mittel, einen Farbstoff, ein Schmiermittel und weitere Additive enthalten, in Mengen, die nicht die Vorzüge der vorliegenden Erfindung negativ beeinträchtigen.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch Mischen des Elastomers (I), des Polyolefin-Harzes (D), des Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis (E) und des Weichmachers (F) und gegebenenfalls des anorganischen Füllstoffs (G) in dem vorstehend beschriebenen Mischverhältnis und zusätzliches Zugeben von weiteren optionalen Additiven; und Unterwerfen der Mischung einer dynamischen Wärmebehandlung in Abwesenheit des organischen Peroxids hergestellt.
Die wie vorstehend beschriebene dynamische Wärmebehandlung wird durch Schmelzkneten der Komponenten vorgenommen, wie vorstehend beschrieben, und die Behandlung kann in einem Knetsystem wie beispielsweise Mischwalzen, einem Intensivmischer (z. b. Bambury-Mischer, Kneter, etc.), einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder und ähnlichem durchgeführt werden, und vorzugsweise in einem Knetsystem vom nicht-offenen Typ. Ferner wird die dynamische Wärmebehandlung vorzugsweise in einem inerten Gas wie z. B. Stickstoff durchgeführt. Die Komponenten können getrennt voneinander in das Knetsystem eingeführt werden.
Alternativ dazu können einige oder alle Komponenten vor dem Einführen in das Knetsystem vermischt werden. Der anorganische Füllstoff (G) wird vorzugsweise mit weiteren Komponenten vermischt, bevor er in das Knetsystem eingeführt wird.
Das Kneten wird bei einer Temperatur durchgeführt, die höher ist als die Schmelztemperaturen der wie vorstehend beschriebenen Komponenten. Genauer gesagt wird das Kneten vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 280°C durchgeführt, und am bevorzugtesten bei 170 bis 240°C für einen Zeitraum von 0,1 bis 20 Minuten, und am bevorzugtesten für 0,5 bis 5 Minuten. Die angewendete Scherkraft beim Kneten liegt üblicherweise im Bereich von 10 bis 10⁴ sec^–1, und am bevorzugtesten bei 10² bis 10⁴ sec^–1. Die Komponenten der vorliegenden Zusammensetzung, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, werden in den vorstehend angegebenen Mengen als allgemeinen Bereich gemischt. Jedoch werden die Bestandteile vorzugsweise in Mengen innerhalb ihrer bevorzugten Bereiche vermischt. Die Zusammensetzung, bei der einige Komponenten in den Mengen innerhalb des bevorzugten Bereichs und andere Komponenten in den Mengen innerhalb des allgemeinen Bereichs vermischt werden, ist ebenfalls bevorzugt.
Bei den Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, kann es sich um jene handeln, die physikalische Eigenschaftswerte innerhalb des allgemeinen Bereichs aufweisen. Jedoch handelt es sich bei den Komponenten am bevorzugtesten um jene, die die physikalischen Eigenschaftswerte innerhalb des bevorzugten Bereichs besitzen. Die Komponenten, worin einige physikalische Eigenschaftswerte innerhalb des bevorzugten Bereichs liegen und andere physikalische Eigenschaftswerte innerhalb des allgemeinen Bereichs liegen, sind ebenfalls bevorzugt. Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine hervorragende Ölfestigkeit und zeigt einen verminderten Schwellgrad, wenn sie mit nicht-polaren Lösungsmitteln wie z. B. aromatischen organischen Lösungsmitteln, Benzin und Mineralöl in Kontakt gebracht wird.
Die Ölfestigkeit der vorliegenden Zusammensetzung, angezeigt durch die Gewichtsdifferenz (ΔW, Prozent Aufquellen) vor und nach Eintauchen in flüssiges Paraffin bei 100°C für 24 Stunden, beträgt bis zu 150%, vorzugsweise bis zu 120%, und noch bevorzugter bis zu 100%.
Die vorliegende Zusammensetzung weist eine MFR (bei 230°C, unter einer Last von 10 kg) von 0,1 bis 150, vorzugsweise von 0,1 bis 140 und am bevorzugtesten von 0,1 bis 120 auf. Als Folge davon besitzt die vorliegende Zusammensetzung eine hervorragende Flexibilität und Extrudierbarkeit, und die Zusammensetzung ist zur Anwendung als Verkleidungs- oder Oberflächenmaterial sehr gut geeignet.
Die vorliegende Erfindung der wie vorstehend beschriebenen Zusammensetzung besitzt nach der Extrusion zusätzlich zu der Flexibilität und der Extrudierbarkeit auch ein sehr gutes Erscheinungsbild, und die vorliegende Zusammensetzung verfügt über ein sehr leichtes Gewicht und ist sehr gut geeignet zum Recycling aufgrund der Verwendung des Harzes auf Olefinbasis.
Ferner, da das thermoplastische Elastomer (I), das bei der Herstellung der vorliegenden Zusammensetzung eingesetzt wird, eines ist, welches mit einem organischen Peroxid vernetzt worden ist, verfügt die vorliegende Zusammensetzung über eine verbesserte Extrudierbarkeit. Als Folge davon ist die vorliegende Zusammensetzung zur Verwendung als energiesparendes, ressourcensparendes Elastomer in einer breiten Vielfalt von Anwendungsbereichen geeignet, einschließlich für Innen- oder Außenteile von Kraftfahrzeugen, Industriemaschinenteilen, elektrischen und elektronischen Teilen und Baumaterialien. Die vorliegende Zusammensetzung ist besonders geeignet für eine Anwendung als Innenteil von Kraftfahrzeugen und Verkleidungsmaterialien.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, die jedoch den Umfang der vorliegenden Erfindung in keinster Weise beschränken. Die bei der Herstellung der Zusammensetzungen verwendeten Verbindungen in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen werden im folgenden beschrieben.
Polypropylenharz (A)

(A-1) Propylen-Homopolymer
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 230°C; Last, 2,16 kg): 1 g/10 min

Lineares Polyethylenharz (B)

(B-1) Statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 190°C; Last, 2,16 kg): 2 g/10 min
2) Dichte: 0,940 g/cm³
(B-2) Statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 190°C; Last, 2,16 kg): 2 g/10 min
2) Dichte: 0,915 g/cm³

Organisches Peroxid

2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexan

Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (C)

(C-1) Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymer-Kautschuk
1) Ethylengehalt: 78 Mol-%
2) Iodzahl: 14
3) Mooney-Viskosität (ML₁₊₄, 100°C): 150

Polyolefin-Harz (D)

(D-1) Propylen-Homopolymer
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 230°C; Last, 2,16 kg): 0,5 g/10 min
(D-2) Statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 190°C; Last, 2,16 kg): 0,5 g/10 min
2) Dichte: 0,935 g/cm³
(D-3) 1-Buten-Homopolymer
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 230°C; Last, 2,16 kg): 0,5 g/10 min

Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis (E)

(E-1) Propylen/Ethylen-Copolymer-Kautschuk
1) MFR (ASTM D 1238-65T; 230°C; Last, 2,16 kg): 0,3 g/10 min
2) Ethylengehalt: 40 Mol-%

Weichmacher (F)

(F-1) Verfahrensöl auf Mineralölbasis (hergestellt von Idemitsu Kosan K. K., PW-380 (Handelsmarke))

Anorganischer Füllstoff (G)

(G-1) Feines Talkpulver (hergestellt von Matsumura Sangyo K. K., ET-5 (Handelsmarke))

Beispiel 1
Herstellung des thermoplastischen Elastomers (I)
25 Gew.-Teile von Pellets aus Propylen-Homopolymer (A-1), 75 Gew.-Teile von Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymer-Kautschuk (C-1), 0,4 Gew.-Teile von 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexan und 0,5 Gew.-Teile Divinylbenzol wurden kräftig vermischt, und die Mischung wurde in einem Doppelschneckenextruder, der mit einem Schraubendurchmesser von 50 mm ausgestattet ist, in einer Stickstoffatmosphäre und bei einer Temperatur von 220°C zum Vernetzen schmelzgeknetet, und die geknetete Mischung wurde extrudiert, um die Pellets aus thermoplastischem Elastomer (I) zu ergeben.
Messung des Gelgehalts
Der Gelgehalt wurde mittels der Gleichung (1) berechnet, wie vorstehend beschrieben, nach Extrahieren der Pellets von thermoplastischem Elastomer (I) durch Cyclohexan.
Herstellung von einer thermoplastischen Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis
Das vorstehend beschriebene Verfahren wurde wiederholt, außer dass 100 Gew.-Teile der resultierenden Pellets aus dem Elastomer (I), 50 Gew.-Teile des Pellets aus dem Propylen-Homopolymer (D-1) und 40 Gew.-Teile des Pellets aus dem Propylen/Ethylen-Copolymer-Kautschuk (E-1) kräftig gemischt wurden, und 100 Gew.-Teile Verfahrensöl auf Mineralölbasis (F-1) von einer Seitenzufuhr in den Extruder wie vorstehend beschrieben eingeführt wurden, um Pellets aus der thermoplastischen Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis zu ergeben.
Bestimmung der physikalischen Eigenschaften
Die resultierende thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis wurde im Hinblick auf die Ölfestigkeit und die Schmelzflussrate (MFR) nach dem im folgenden beschriebenen Verfahren untersucht, und ferner im Hinblick auf die Extrudierbarkeit und das Erscheinungsbild der Extrusion und der Folienextrudierbarkeit nach dem im folgenden beschriebenen Verfahren.
(1) Ölfestigkeit
Eine Folie mit einer Dicke von 2 mm wurde aus Pellets der resultierenden Zusammensetzung unter Verwendung einer Presse hergestellt. Ein Teststück von 20 × 20 mm (Länge × Breite) wurde aus der Folie ausgeschnitten. Das Teststück wurde in flüssigem Paraffin bei 100°C für 24 Stunden eingetaucht, und der Prozentsatz Gewichtsdifferenz (ΔW%) vor und nach dem Eintauchen wurde gemessen, um die Ölfestigkeit zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
(2) Schmelzflussrate (MFR)
Die Pellets wurden im Hinblick auf ihre Schmelzflussrate in Übereinstimmung mit der ASTM D1238 bei 230°C unter einer Last von 10 kg bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
(3) Extrudierbarkeit und Erscheinungsbild des extrudierten Artikels
Ein Einschneckenextruder, ausgestattet mit einer Schnecke mit einem Durchmesser von 50 mm, wurde mit einer Düse versehen, die in der ASTM D 2230-90 verwendet wird (Garvey-Typ), und die Zusammensetzung wurde extrudiert, um den extrudierten Artikel zu ergeben.
Extrusionsbedingungen

Temperatureinstellungen: C1/C2/C3/C4/C5/H/D = 160/180/200/220/220/220/200°C
Schraubenumdrehung: 45 UpM
Blenden-Mesh: 40/80/40 Mesh

Das Erscheinungsbild des extrudierten Artikels wurde bewertet, in dem die Haut betrachtet wurde, und die Extrudierbarkeit wurde durch Betrachtung der Kanten bewertet. Die Ergebnisse, die in der Tabelle dargestellt sind, wurden nach den im folgenden beschriebenen Kriterien bestimmt.
Kriterien

Ο: gut; Δ: nicht so gut; x: schwach

Die Ergebnisse der Bewertung sind in der Tabelle 1 dargestellt.
(4) Folienextrudierbarkeit
Ein Einschneckenextruder, ausgestattet mit einer Schraube mit einem Durchmesser von 65 mm, wurde mit einer T-Düse vom Bügel-Typ versehen und die Zusammensetzung wurde unter den im folgenden beschriebenen Bedingungen extrudiert, um eine Folie mit einer Foliendicke von 0,5 mm zu erhalten (Randöffnung der T-Düse: 0,7 mm).
Extrusionsbedingungen

Temperatureinstellungen: C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/H/D = 160/180/200/200/200/200/200/200/200/200°C
Schraubenumdrehung: 50 UpM
Blenden-Mesh: 40/80/40 Mesh

Die Zusammensetzung wurde unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen extrudiert, und die resultierende Folie wurde im Hinblick auf die Extrusionsstabilität wie die Stabilität der Foliendicke und die Einfachheit beim Abnehmen wie auch die Oberflächenbedingungen der resultierenden Folie untersucht. Die Ergebnisse, die in der Tabelle dargestellt sind, wurden nach den im folgenden beschriebenen Kriterien bestimmt.
Kriterien

Ο: gut; Δ: nicht so gut; x: schwach

Die Ergebnisse der Bewertung sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Beispiele 2 bis 12 und Vergleichsbeispiele 1 bis 12
Thermoplastische Elastomere (I) wurden hergestellt und der Gelgehalt wurde berechnet, durch Wiederholen des Verfahrens gemäß Beispiel 1, außer dass die Komponenten und das Zusammensetzungsverhältnis des Elastomers (I) aus dem Beispiel 1, wie in der Tabelle 1 dargestellt, geändert wurden. Ferner wurden die thermoplastischen Elastomer-Zusammensetzungen produziert und extrudiert, indem das Verfah ren aus dem Beispiel 1 wiederholt wurde, außer dass die Komponenten und das Zusammensetzungsverhältnis der Zusammensetzung aus dem Beispiel 1, wie in der Tabelle 1 dargestellt, geändert wurden, um die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzungen wie auch der Extrudate und der extrudierten Folien zu untersuchen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

A-1: Propylen-Homopolymer (PP), MFR 1
B-1: Statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer (LLDPE), Dichte 0,940
B-2: Statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer (LLDPE), Dichte 0,915
C-1: Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymer-Kautschuk (EPDM)
Organisches Peroxid: 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)hexan
D-1: Propylen-Homopolymer (PP), MFR 0,5
D-2: Statistisches Ethylen/4-Methyl-1-penten-Copolymer (LLDPE), Dichte 0,935
D-3: 1-Buten-Homopolymer (PB)
E-1: Propylen-Ethylen-Copolymer-Kautschuk (PER)
F-1: Verfahrensöl auf Mineralölbasis
G-1: Feines Talk-Pulver

Industrielle Verwendbarkeit
Die thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung auf Olefinbasis gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein thermoplastisches Elastomer, umfassend Polypropylen-Harz, ein Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis und ein lineares Polyethylen-Harz als optionale Komponente, und das auf einen Gelgehalt von mindestens 95% vernetzt ist, und folglich besitzt die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Ölfestigkeit. Zusätzlich zu dem thermoplastischen Elastomer enthält die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Polyolefin-Harz, einen Copolymer-Kautschuk auf Olefinbasis und einen Weichmacher, und folglich verfügt die Zusammensetzung über eine hervorragende Flexibilität, Extrudierbarkeit und ein gutes Erscheinungsbild des extrudierten Gegenstands.

Claims

Thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung, umfassend (I) 100 Gew.-Teile eines vernetzten Elastomers mit einem Gelgehalt von mindestens 95% und enthaltend das Vernetzungsprodukt von (A) 20 bis 90 Gew.-Teilen eines Polypropylen-Harzes mit einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 5 g/10 min unter einer Last von 2,16 kg und bei einer Temperatur von 230°C nach ASTM D1238; (B) 0 oder 5 bis 30 Gew.-Teilen eines linearen Polyethylen-Harzes mit einer Dichte von 0,920 bis 0,950 g/cm³ und einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 50 g/10 min, gemessen nach ASTM D1238 unter einer Last von 2,16 kg bei einer Temperatur von 190°C, und (C) dem Rest auf 100 Gew.-Teile eines Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis aus Ethylen und einem anderen α-Olefin als Ethylen, das bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, wobei das Molverhältnis von Ethylen zu dem anderen α-Olefin als Ethylen 90/10 bis 50/50 beträgt, oder eines Copolymer-Kautschuks aus Ethylen, einem anderen α-Olefin als Ethylen, das bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, und einem nicht-konjugierten Dien, wobei das Molverhältnis von Ethylen zu dem anderen α-Olefin als Ethylen 90/10 bis 50/50 beträgt, und das Molverhältnis von Ethylen zu nicht-konjugiertem Dien 99/1 bis 90/10 beträgt; und wobei die thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung ferner umfasst: (D) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Harzes auf Polyolefinbasis mit einer Schmelzflussrate von 0,1 bis 50 g/10 min, gemessen nach ASTM D1238 unter einer Last von 2,16 kg bei einer Temperatur von 230°C, (E) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Copolymer-Kautschuks auf Olefinbasis, (F) 10 bis 300 Gew.-Teile eines Weichmachers und gegebenenfalls (G) einen anorganischen Füllstoff in einer Menge von 0 bis 300 Gew.-Teilen, wobei die Gewichtsdifferenz (ΔW) der thermoplastischen Elastomer-Zusammensetzung vor und nach dem Eintauchen in flüssiges Paraffin während 24 Stunden bei 100°C bis zu 150 Gew.-% beträgt.
Elastomer-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das vernetzte Elastomer (I) das Vernetzungs-Produkt von 20 bis 90 Gew.-Teilen (A); 5 bis 30 Gew.-Teilen (B) und 5 bis 75 Gew.-Teilen (C) enthält, wobei (A) + (B) + (C) = 100 Gew.-Teile ausmacht.
Elastomer-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das vernetzte Elastomer (I) hergestellt worden ist durch Vernetzen der Komponenten (A), soweit vorhanden (B) sowie (C) durch dynamische Wärmebehandlung in Gegenwart eines organischen Peroxids.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Polypropylen-Harz (A) ausgewählt ist aus Propylen-Homopolymeren, statistischen Copolymeren von Propylen mit bis zu 10 Mol-% eines anderen α-Olefins als Propylen und Block-Copolymeren von Propylen mit bis zu 30 Mol-% eines anderen α-Olefins als Propylen.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das lineare Polyethylen-Harz (B) ein statistisches Copolymer von Ethylen mit einem C₃-C₁₀-α-Olefin ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kautschuk-Zusammensetzung, umfassend einen Copolymer-Kautschuk (C) auf Olefinbasis, zusätzlich eine oder mehrere Kautschukarten umfasst, ausgewählt aus Styrol/Butadien-Kautschuken, Nitril-Kautschuken, Naturkautschuken, Butyl-Kautschuken und Polyisobutyren-Kautschuken.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Polyolefin-Harz (D) ausgewählt ist aus Homopolymeren eines α-Olefins und Copolymeren aus zwei oder mehreren α-Olefinen.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Copolymer-Kautschuk (E) auf Olefinbasis ausgewählt ist aus α-Olefin-Copolymeren, umfassend zwei oder mehrere C₂-C₂₀-α-Olefine, und Copolymeren aus α-Olefin und nicht-konjugiertem Dien, umfassend zwei oder mehrere C₂-C₂₀-α-Olefine und ein nicht-konjugiertes Dien.
Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche für Innen- und Außenteile von Kraftfahrzeugen, Industriemaschinenteile, elektrische Teile, elektronische Teile oder Baumaterialien.