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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
thermoplastische Polyolefinzusammensetzungen, die mit einem Anhydrid
einer aliphatischen α,β-ungesättigten
Dicarbonsäure
gepfropfte Polymere und funktionalisierte polymere Additive enthalten.
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Hintergrund
der Erfindung
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Thermoplastische Polyolefine (TPO)
sind unvernetzte Mischungen von Olefinpolymeren und Polyolefinelastomeren.
Sie sind durch physikalisches Mischen in einem Innenmischer oder
durch Polymerisation in einem Reaktor erhältlich. Diese Materialien sind
nicht lackierbar oder beschichtbar, da die Lacke oder Bschichtungen
aus polaren Materialien wie Urethanen, Acrylverbindungen, Epoxiden
oder Melaminen bestehen, die auf nichtpolaren Materialien wie Polyolefinen
nur sehr schlecht haften. In der Regel verwendet man als Verbindungsschicht
zwischen dem TPO-Substrat und dem Lacküberzug einen Haftvermittler.
Dieser zusätzliche Schritt
steigert die Kosten des Produkts, und die Beschichtung ist nicht
besonders dauerhaft.
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In der europäischen Patentanmeldung 662496
wird eine lackierbare oder bedruckbare Polymerzusammensetzung beschrieben,
die aus einem Polyolefin oder einer Polyolefin/Kautschuk-Mischung
und 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens eines polymeren Additivs, bei dem
es sich um das Reaktionsprodukt aus (a) einem mit einer ungesättigten
Säure,
einem ungesättigten
Ester oder einem ungesättigten
Anhydrid modifizierten Polyolefin oder Polyester und (b) einem amin-,
hydroxy- oder alkoxyterminierten Polyoxyethylen, Polyoxypropylen oder
einem Copolymer dieser beiden Substanzen, z. B. das Reaktionsprodukt
aus einem mit Maleinsäureanhydrid
modifizierten Polypropylenwachs und einem methoxyverkappten Poly(ethylenoxid)glykol,
handelt, besteht.
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In der europäischen Patentanmeldung 634424
wird eine Mischung von Polypropylen mit dem Reaktionsprodukt aus
maleiniertem Polypropylen und einem Polyetheramin beschrieben. Die
Mischung zeichnet sich durch verbesserte Lackierbarkeit, verbesserte
Schlagzähigkeit
und hervorragendes Formfließvermögen im Vergleich
zu Mischungen von Polypropylen und dem Reaktionsprodukt aus Polypropylen
und maleiniertem Polypropylen aus. Den in der
EP 662496 und der
EP 634424 beschriebenen Zusammensetzungen
mangelt es jedoch an Dauerhaftigkeit. Mischungen mit ähnlicher
Zusammensetzung und ähnlichen
Eigenschaften werden auch in der internationalen Patentanmeldung
WO 98/02490 beschrieben.
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Somit besteht nach wie vor Bedarf
an einer TPO-Zusammensetzung,
die die auf dem modernen Markt und insbesondere in der Automobilindustrie
gestellten strengeren Anforderungen an Lackhaftung und Dauerhaftigkeit
erfüllen
kann.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält, bezogen
auf das Gewicht:
- (1) 100 Teile eines thermoplastischen
Polyolefins, das ein Olefinpolymer mit einem isotaktischen Index
von mindestens 80 und einen Olefinpolymerkautschuk enthält und einen
Kautschukgehalt von mindestens 20% aufweist;
- (2) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 5 bis
20 Teile eines Propylenhomopolymers oder Propylencopolymers mit
Ethylen oder einem C4-C8-α-Olefin mit
einem Ethylen- bzw. α-Olefin-Gehalt
von 0,5 bis 20%, das mit einem Anhydrid einer aliphatischen α,β-ungesättigten
Dicarbonsäure
gepfropft ist und einen Anhydridgehalt von 2 bis 5% aufweist;
- (3) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 3 bis
20 Teile eines oxidierten Polyethylenwachses mit einem Schmelzpunkt
von weniger als 116°C
und einer Säurezahl
von weniger als 40;
- (4) ein funktionalisiertes Polymer, das gegenüber den
Anhydridgruppen der gepfropften Polymere reaktiv ist und aus der
Gruppe bestehend aus:
- (a) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
6 Teilen eines aminterminierten Polyalkylenglykols;
- (b) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
6 Teilen eines hydroxyterminierten Polyolefins;
- (c) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
6 Teilen eines hydroxyterminierten Polybutadiens;
- (d) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
8 Teilen eines hydroxyterminierten Olefin/Alkylenoxid-Copolymers;
- (e) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
8 Teilen eines hydroxyterminierten Polyalkylenoxids;
- (f) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
8 Teilen eines methoxyterminierten Polyalkylenoxids;
- (g) pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins 2 bis
8 Teilen eines aminterminierten Olefin/Alkylenoxid-Copolymers und
- (h) Gemischen davon
stammt;
- (5) gegebenenfalls pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
5 bis 30 Teile eines Polyolefinkautschuks, der mit einem Anhydrid
einer aliphatischen α,β-ungesättigten
Dicarbonsäure
gepfropft ist und einen Anhydridgehalt von mindestens 0,3%, aber
weniger als 3% aufweist und ein Polymer von Ethylen und einem C3-C8-α-Olefin,
das gegebenenfalls 0,5 bis 10% eines Diens enthält und 30 bis 70% Ethylen enthält, enthält; und
- (6) gegebenenfalls pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
5 bis 20 Teile eines mit einem Anhydrid einer aliphatischen α,β-ungesättigten
Dicarbonsäure
gepfropften Ethylenpolymers mit einem Anhydridgehalt von 1 bis 16%
und einem Molekulargewicht Mn von 500 bis
5000, mit der Maßgabe,
daß pro
hundert Teile des thermoplastischen Elastomers außerdem mindestens
5 Teile anhydridgepfropftes Polypropylen oder Propylencopolymer
und 3 Teile oxidiertes Polyethylenwachs vorliegen.
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Aus dieser Zusammensetzung hergestellte
Spritzgußteile
wie Autostoßdämpfer sind
mit polaren Lacken oder Beschichtungen direkt lackierbar, ohne daß eine Haftvermittlerschicht
zwischen der Oberfläche
des thermoplastischen Polyolefins und dem Lack erforderlich ist,
und zeichnen sich durch eine hervorragende Lackhaftung und Dauerhaftigkeit
aus.
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Nähere Beschreibung
der Erfindung
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Bei der Komponente (1) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
handelt es sich um ein thermoplastisches Polyolefin, das ein kristallines
Olefinpolymer und einen Olefinpolymerkautschuk enthält und einen Kautschukgehalt
von mindestens 20% aufweist. Als thermoplastische Polyolefine eignen
sich beispielsweise:
- (a) eine Zusammensetzung,
die, bezogen auf das Gewicht, folgendes enthält:
- (i) 10 bis 60% und vorzugsweise 20 bis 50% eines Propylenhomopolymers
mit einem isotaktischen Index von mehr als 90 und vorzugsweise zwischen
95 und 98 oder eines kristallinen Propylencopolymers mit Ethylen
und/oder einem C4-C8-α-Olefin mit
einem Propylengehalt von mehr als 85% und einem isotaktischen Index
von mehr als 85;
- (ii) 30 bis 60% und vorzugsweise 30 bis 50% eines amorphen Ethylen-Propylen-
oder Ethylen-Buten-Copolymers, das gegebenenfalls 1 bis 10% eines
Diens enthält,
bei Raumtemperatur xylollöslich
ist und einen Ethylengehalt von 30 bis 70% aufweist;
- (iii) 2 bis 20% und vorzugsweise 7 bis 15% eines teilkristallinen
Ethylen-Propylen- oder
Ethylen-Buten-Copolymers, das bei 25°C xylolunlöslich ist und einen Ethylengehalt
von mehr als 75%, aber weniger als 92% aufweist; und
- (iv) 5 bis 20% und vorzugsweise 7 bis 15% eines Ethylenpolymers
mit einer Dichte von 0,91 bis 0,96 g/cm3 und
einem Schmelzindex von 0,1 bis 100 g/10 min und vorzugsweise 15
bis 50 g/10 min. Ethylenhomopolymer ist bevorzugt. Es kommen aber
auch Copolymere mit höchstens
8% eines α-Olefin-Comonomers
in Betracht.
- (b) eine Zusammensetzung, die, bezogen auf das Gewicht:
- (i) 20 bis 70% und vorzugsweise 50 bis 70% eines kristallinen
Propylenhomopolymers mit einem isotaktischen Index von mehr als
90 und vorzugsweise zwischen 95 und 98 oder eines kristallinen Propylencopolymers
mit Ethylen und/oder einem C4-C8-α-Olefin mit
einem Propylengehalt von mehr als 85% und einem isotaktischen Index
von mehr als 85;
- (ii) 20 bis 75%, vorzugsweise 30 bis 50% und ganz besonders
bevorzugt 30 bis 35% eines amorphen Copolymers von Ethylen aus der
Gruppe bestehend aus (1) Ethylen/Propylen, (2) Ethylen/Buten-1,
(3) Ethylen/Octen-1 und (4) Gemischen davon, das gegebenenfalls
1 bis 10% und vorzugsweise 1 bis 4% eines Diens enthält, bei
25°C xylollöslich ist
und einen Ethylengehalt von 30 bis 70% und vorzugsweise 40 bis 60%
aufweist; und
- (iii) 2 bis 30%, vorzugsweise 2 bis 10% und ganz besonders bevorzugt
2 bis 5% eines teilkristallinen Copolymers von Ethylen aus der Gruppe
bestehend aus (1) Ethylen/Propylen, (2) Ethylen/Buten-1, (3) Ethylen/Octen-1
und (4) Gemischen davon, das bei Raumtemperatur xylolunlöslich ist
und einen Ethylengehalt von mehr als 90% aufweist;
enthält;
- (c) eine Zusammensetzung, die, bezogen auf das Gewicht, folgendes
enthält:
- (i) mindestens eine heterophasige Polyolefinzusammensetzung,
die
- (1) 90 bis 55% eines Propylenpolymermaterials aus der Gruppe
bestehend aus einem Propylenhomopolymer mit einem isotaktischen
Index von mehr als 90 und einem kristallinen Copolymer von Propylen
und einem α-Olefin
der Formel CH2=CHR, worin R für H oder
C2-C6-Alkyl steht,
wobei das α-Olefin
weniger als 10% des Copolymers ausmacht, und
- (2) 10 bis 45% eines elastomeren Copolymers von Propylen und
einem α-Olefin
der Formel CH2=CHR, worin R für H oder
C2-C6-Alkyl steht, wobei
das α-Olefin
50 bis 70% des elastomeren Copolymers ausmacht und 10 bis 40% des
elastomeren Copolymers bei Umgebungstemperatur xylolunlöslich sind,
enthält, und
- (ii) pro hundert Teile von (c)(i) 5 bis 50 Teile, vorzugsweise
10 bis 30 Teile und ganz besonders bevorzugt 10 bis 25 Teile eines
mit einem Metallocenkatalysator hergestellten elastomeren Copolymers
von Ethylen und einem C3-C8-α-Olefin.
Wenn mehr als ein heterophasiges Polyolefin (c)(i) vorliegt, können die
heterophasigen Polyolefine in beliebigen Anteilen kombiniert sein.
- (d) eine Zusammensetzung, die, bezogen auf das Gewicht.
- (i) 30 bis 50% und vorzugsweise 35 bis 45% eines Propylenhomopolymers
mit einem isotaktischen Index von mehr als 90 und
- (ii) 70 bis 50% und vorzugsweise 65 bis 55% einer Olefinpolymerzusammensetzung,
die
- (1) 25 bis 50% eines kristallinen Propylenhomopolymers mit einer
Xylollöslichkeit
bei Raumtemperatur kleiner gleich 4% oder eines kristallinen Copolymers
von Propylen mit Ethylen oder einem C4-C8-α-Olefin mit einem
Ethylen- bzw. α-Olefin-Gehalt von 0,5 bis
3% und einer Xylollöslichkeit
bei Raumtemperatur kleiner gleich 4% und
- (2) 50 bis 75% eines amorphen Copolymers von Ethylen und einem
C4-C8-α-Olefin mit
einem α-Olefin-Gehalt
von 10 bis 20% und einer Xylollöslichkeit
bei Raumtemperatur von 10 bis 40%
enthält;
enthält; und
- (e) eine Zusammensetzung, die, bezogen auf das Gewicht:
- (i) 80 bis 30% und vorzugsweise 70 bis 50% eines Propylenhomopolymers
mit einem isotaktischen Index von mehr als 90 und
- (ii) 20 bis 70% und vorzugsweise 30 bis 50% eines elastomeren
Copolymers von Ethylen und einem C3-C8-α-Olefin,
das gegebenenfalls 1 bis 10% und vorzugsweise 1 bis 4% eines Diens
enthält
und einen Ethylengehalt von 30 bis 70% und vorzugsweise 40 bis 60%
aufweist,
enthält.
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Die thermoplastischen Polyolefine
(a) und (c) sind bevorzugt.
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Die thermoplastischen Polyolefine
(a) und (b) und die Zusammensetzungen (c)(i) und (d)(ii) werden
in der Regel durch sequentielle Polymerisation in mindestens zwei
Stufen hergestellt. Alternativ dazu kann man die Komponenten aber
auch separat herstellen und dann durch Verkneten oder Vermischen
in der Schmelze miteinander vermischen. Die Polymerisationsbedingungen
und der Polymerisationskatalysator werden in den US-Patentschriften
5,143,978, 5,302,454, 5,360,868 und 5,486,419 näher erläutert. Die sequentielle Polymerisation
ist bevorzugt.
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Für
das TPO (a) kann man im ersten Reaktor (i), im zweiten Reaktor (ii)
und (iii) und im dritten Reaktor (iv) herstellen. Alternativ dazu
kann man (iv) im zweiten Reaktor und (ii) und (iii) im dritten Reaktor
herstellen.
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Für
das TPO (b) werden (i), (ii) und (iii) vorzugsweise in einem Reaktor
oder einer Reaktorkaskade in mindestens zwei Stufen gebildet, indem
man zunächst
Propylen zu (i) polymerisiert und dann in Gegenwart von (i) und
dem in der ersten Stufe verwendeten Katalysator Ethylen und Propylen,
Buten-1 oder Octen-1 oder Gemische davon zu (ii) und (iii) polymerisiert.
Die Polymerisation kann in der Flüssig- oder Gasphase oder in der
Flüssig/Gas-Phase
durchgeführt
werden.
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Für
das TPO (b) kann man (i) mit einem Ziegler-Natta-Katalysator oder einem Gemisch von Ziegler-Natta-
und Metallocenkatalysatoren herstellen. Zur Herstellung der Komponenten
(ii) und (iii) kann man Ziegler-Natta- oder Metallocenkatalysatoren
oder eine Kombination davon verwenden, wobei man im letzteren Fall
bei der Herstellung des TPO durch sequentielle Polymerisation eine
Art von Katalysator für
eine Stufe und die andere Art von Katalysator für die nächste Stufe verwendet.
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Beispiele für die zur Verwendung bei der
Herstellung der thermoplastischen Polyolefine geeigneten C4-C8-α-Olefine sind Buten-1,
Penten-1, Hexen-1, 4-Methylpenten-1
und Octen-1.
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Sofern ein Dien vorhanden ist, handelt
es sich dabei in der Regel um 1,3-Butadien, 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien
oder Ethylidennorbornen.
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Bei der Komponente (2) handelt es
sich um ein Propylenhomopolymer oder Propylencopolymer mit Ethylen
oder einem C4-C8-α-Olefin,
das mit einem Anhydrid einer aliphatischen α,β-ungesättigten Dicarbonsäure gepfropft
ist und einen Ethylen- bzw. C4-C8-α-Olefin-Gehalt
von 0,5 bis 20%, vorzugsweise 1 bis 10% und ganz besonders bevorzugt
von 1 bis 5% aufweist. Das Polymer weist einen Anhydridgehalt von
2 bis 5% und vorzugsweise 3 bis 4% und vorzugsweise ein Molekulargewicht
Mn von 2500 bis 25.000 und besonders bevorzugt
3000 bis 10.000 auf. Als Anhydrid ist Maleinsäureanhydrid bevorzugt. Die
Komponente (2) liegt in einer Menge von 5 bis 20 Teilen, vorzugsweise
8 bis 16 Teilen und ganz besonders bevorzugt 10 bis 14 Teilen pro
hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins vor.
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Bei der Komponente (3) handelt es
sich um ein oxidiertes Polyethylenwachs mit einem Schmelzpunkt von
weniger als 116°C
und einer Säurezahl
von weniger als 40. Das oxidierte Wachs liegt unabhängig davon, ob
der mit Maleinsäureanhydrid
gepfropfte Kautschuk zugegen ist, in einer Menge von 3 bis 20 Teilen,
vorzugsweise 5 bis 15 Teilen und ganz besonders bevorzugt 5 bis
10 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins vor.
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Bei der Komponente (4) handelt es
sich um ein funktionalisiertes Polymer, das gegenüber den
Anhydridgruppen der gepfropften Polymere (2) und, sofern vorhanden,
(5) und (6) reaktiv ist und aus der Gruppe bestehend aus: (a) einem
aminterminierten Polyalkylenglykol, (b) einem hydroxyterminierten
Polyolefin, (c) einem hydroxyterminierten Polybutadien, (d) einem
hydroxyterminierten Olefin/Alkylenoxid-Copolymer, (e) hydroxyterminierten Polyalkylenoxiden,
(f) methoxyterminierten Polyalkylenoxiden, (g) aminterminierten
Olefin/Alkylenoxid-Copolymeren und (h) Gemischen davon stammt.
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Sofern die Komponente (4) (a) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 6 Teilen und vorzugsweise
2 bis 4 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet. Bei dem Polyalkylenglykol kann es sich beispielsweise
um Polyethyle glykol, Polypropylenglykol, Copolymere von Ethylenglykol
und Propylenglykol, Poly(1,2-butylenglykol) und Poly(tetramethylenglykol)
handeln.
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Sofern die Komponente (4) (b) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 6 Teilen und vorzugsweise
2 bis 4 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet. Das bevorzugte Polyolefin ist Polyethylen, wenngleich
auch Polypropylen, Polybuten und Copolymere von Ethylen und einem
anderen α-Olefin in
Betracht kommen.
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Sofern die Komponente (4) (c) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 6 Teilen und vorzugsweise
2 bis 4 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet.
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Sofern die Komponente (4) (d) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 8 Teilen und vorzugsweise
2 bis 6 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet. Bevorzugt ist ein Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer, wenngleich
auch andere Copolymere, wie Ethylen/Propylenoxid-, Propylen/Ethylenoxid-,
Buten/Ethylenoxid- und Buten/Propylenoxid-Copolymere, in Betracht
kommen. Die Alkylenoxidmenge kann 10 bis 99,9%, vorzugsweise 50
bis 98% und ganz besonders bevorzugt 75 bis 95%, bezogen auf 100%
des Copolymers, betragen.
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Sofern die Komponente (4) (e) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 8 Teilen und vorzugsweise
2 bis 6 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet. Bevorzugt ist Polyethylenglykol, jedoch kommen auch Polypropylenglykol,
Copolymere von Ethylenglykol und Propylenglykol, Poly(1,2-butylenglykol)
und Poly(tetramethylenglykol) in Betracht.
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Sofern die Komponente (4) (f) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 8 Teilen und vorzugsweise
2 bis 6 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet. Geeignet sind die unter (4)(e) beschriebenen Polyalkylenoxide.
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Sofern die Komponente (4) (g) vorhanden
ist, wird sie in einer Menge von 2 bis 8 Teilen und vorzugsweise
2 bis 6 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins
verwendet. Die Alkylenoxidmenge kann 10 bis 99,9%, vorzugsweise
50 bis 98% und ganz besonders bevorzugt 75 bis 95% betragen. Beispiele für geeignete Olefin/Alkylenoxid-Copolymere
sind unter (4)(d) beschrieben.
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Bei Verwendung einer Kombination
funktionalisierter Polymere kann die Menge jeder Komponente innerhalb
weiter Grenzen von jeweils 0,1 bis 99,9%, bezogen auf die Gesamtmenge
an funktionalisierten Polymeren, variieren. Vorzugsweise liegt eine
Komponente in einer Menge von mehr als 50% und vorzugsweise über 60%,
bezogen auf die Gesamtmenge an funktionalisierten Polymeren, vor.
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Statt das funktionalisierte Polymer
direkt zu dem thermoplastischen Polyolefin zu geben, kann man auch
separat ein Addukt aus dem funktionalisierten Polymer und dem anhydridgepfropften
Polypropylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer herstellen und dann
mit dem thermoplastischen Polyolefin vermischen.
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Bei der fakultativen Komponente (5)
handelt es sich um einen Polyolefinkautschuk, der mit einem Anhydrid
einer aliphatischen α,β-ungesättigten
Dicarbonsäure
gepfropft ist und ein Polymer von Ethylen und einem C3-C8-α-Olefin, das gegebenenfalls
0,5 bis 10% und vorzugsweise 2 bis 6% eines Diens enthält, enthält. Der
anhydridgepfropfte Polyolefinkautschuk weist einen Ethylengehalt
von 30 bis 70% und vorzugsweise 40 bis 60% und einen Anhydridgehalt
von mindestens 0,3%, aber weniger als 3% auf. Als Anhydrid ist Maleinsäureanhydrid
bevorzugt. Sofern der anhydridgepfropfte Kautschuk vorhanden ist,
wird er in einer Menge von 5 bis 30 Teilen, vorzugsweise 5 bis 15
Teilen und ganz besonders bevorzugt 5 bis 12 Teilen pro hundert
Teile des thermoplastischen Polyolefins verwendet.
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Bei der fakultativen Komponente (6)
handelt es sich um ein mit einem Anhydrid einer aliphatischen α,β-ungesättigten
Dicarbonsäure
gepfropftes Ethylenpolymer mit einem Anhydridgehalt von 1 bis 16%,
vorzugsweise 2 bis 13% und ganz besonders bevorzugt 3 bis 13%. Als
Anhydrid ist Maleinsäureanhydrid
bevorzugt. Ethylenhomopolymer ist bevorzugt. Es kommen aber auch
Copolymere mit höchstens
10% eines α-Olefin-Comonomers
in Betracht. Das Ethylenpolymer hat vorzugsweise ein Molekulargewicht
Mn von 500 bis 5000, vorzugsweise 600 bis
2000 und ganz besonders bevorzugt 600 bis 1000. Sofern Komponente
(6) verwendet wird, liegt sie in einer Menge von 5 bis 20 Teilen
und vorzugsweise 5 bis 10 Teilen pro hundert Teile des thermoplastischen
Polyolefins vor, mit der Maßgabe,
daß pro
hundert Teile des thermoplastischen Polyolefins außerdem mindestens
5 Teile anhydridgepfropftes Polypropylen oder Propylencopolymer
und 3 Teile oxidiertes Polyethylenwachs vorliegen.
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Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann außerdem andere
herkömmliche
Additive enthalten, beispielsweise Antioxidantien, Stabilisatoren,
Strecköle,
wie paraffinische und naphthenische Öle, Füllstoffe, wie CaCO3,
Talk, Ruß und
Zinkoxid, oder Flammschutzmittel.
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Bei Verwendung nichtpolymerer Additive
wie leitfähigem
oder nicht leitfähigem
Ruß werden
diese vorzugsweise nach der Reaktion des funktionalisierten Polymers
mit den anhydridgepfropften Polymeren zugegeben. Die Additive können auch
als Dispersion in einem Polymer, vorzugsweise einem Olefinpolymer,
zugegeben werden.
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Das Compoundieren oder Schmelzemischen
der Komponenten der Zusammensetzung kann auf einer offenen Walze,
in einem Innenmischer (Banbury- oder Haake-Mischer) oder in Ein-
oder Doppelschneckenextrudern durchgeführt werden.
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Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auf
beliebige Art und Weise geformt werden, wie beispielsweise durch
Extrusion, Formpressen und Thermoformen.
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Der Spritzguß ist bevorzugt. Sie können auch
zusammen mit anderen Polyolefinmaterialien, wie Propylenhomopolymeren,
-copolymeren und -pfropfcopolymeren, Ethylenhomopolymeren und -copolymeren
oder thermoplastischen Polyolefinen wie den oben beschriebenen extrudiert
oder spritzgegossen werden. Sie können auch zusammen mit dynamisch
vulkanisierten Elastomeren auf Olefinbasis oder olefinverträglichen
thermoplastischen Elastomeren, wie Styrol/Butadien-Copolymeren,
extrudiert oder spritzgegossen werden.
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Zur Schaffung einer strengeren Lackhaftungsprüfung wurden
die Prüfkörper nicht
mit der zum Formen thermoplastischer Polyolefine üblicherweise
verwendeten Fächeranschnittform,
sondern mit einer Punktanschnittform hergestellt. Die Dauerhaftigkeit
hängt von
der Lackdicke ab: je dicker der Lack oder Film, desto besser die
Dauerhaftigkeit. In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen
wurde nur eine Lackschicht mit einer Filmdicke von ungefähr 30,5 μm (1,2 Millizoll)
verwendet, was eine sehr strenge Prüfung darstellt. Bei einer typischen
Dauerhaftigkeitsprüfung
in der Automobilindustrie wird auch ein Decklack mit kleinem Reibungskoeffizienten
eingesetzt, durch den die Strenge der Prüfung verringert wird. In den
folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde kein Decklack
verwendet.
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Die Proben für die Prüfung wurden durch trockenes
Vermischen der Bestandteile und Reaktivmischen in einem Doppelschneckenextruder
bei einer Temperatur von 232°C
(450°F)
und Granulieren des erhaltenen Materials hergestellt. Das Granulat
wurde zu Scheiben spritzgegossen, die mit weißem Lack DuPont 872 mit einem
30,5 μm
bis 51 μm
(1,2 bis 2 Millizoll) dicken Überzug
lackiert und dreißig
Minuten bei 121°C
(250°F) gehärtet wurden.
In die lackierte Scheibe wurde an dem dem Angußbereich der Scheibe gegenüberliegenden Ende
ein Gittermuster von 6,2 mm (1/4 Zoll) großen Quadraten geritzt. Dann
wurde Klebeband (3 M 898) auf den Lack gepreßt und abgezogen, um die entfernte
Lackmenge bzw. die Lackhaftung zu prüfen. Das prozentuale Versagen
wurde als Prozentanteil der durch das Band nach einmaligem Abziehen
entfernten Quadrate aufgezeichnet. Die Dauerhaftigkeit wurde auf
einem Taber-Abrader mit einer Reibkopfanordnung Typ C und einer
Belastung von einem Pound bestimmt. Die lackierte Scheibe wurde
eine Stunde bei 70°C
in einen Ofen gelegt, herausgenommen und auf die Abraderplattform
gelegt. Der Reibkopf wurde mit der lackierten Oberfläche in Kontakt
angeordnet, wonach die Scheibe eine spezifizierte Zahl von Zyklen
gedreht wurde. Die von dem gesamten Umfang unter dem Reibkopf abgetragene
Lackmenge wurde als prozentuales Versagen aufgezeichnet.
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Als Kriterien für annehmbare Lackhaftung wurden <50% Versagen im
Angußbereich
der Scheibe und <10%
in dem dem Angußbereich
gegenüberliegenden
Bereich nach dem ersten Abziehen und <85% Versagen im Angußbereich
und <50% in dem
dem Angußbereich
gegenüberliegenden
Bereich nach dem fünften Abziehen
festgesetzt. Als Kriterium für
zufriedenstellende Dauerhaftigkeit wurde <50% Versagen nach 100 Zyklen gewählt.
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In der vorliegenden Beschreibung
beziehen sich alle Teile und Prozente auf das Gewicht, sofern nicht anders
vermerkt.
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Beispiele 1–4 und Vergleichsbeispiele
1–3
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Die Beispiele 1–4 zeigen die Lackhaftung und
Dauerhaftigkeit von Zusammensetzungen, die ein thermoplastisches
Polyolefin (TPO), ein mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen
(MA-g-PP), ein oxidiertes Polyethylenwachs und ein aminterminiertes
Polyethylenoxid (ATPEO) enthalten, mit und ohne einen mit Maleinsäureanhydrid
gepfropften Polyolefinkautschuk (MA-g-Kautschuk). Außerdem wurde
der Effekt des Schmelzpunkts des oxidierten Polyethylenwachses demonstriert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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In Tabelle 1 enthielt TPO 1 55% Propylenhomopolymer,
3% teilkristallines Ethylen/Propylen-Copolymer, das einen Propylengehalt
von ~10% aufwies und bei Raumtemperatur xylolunlöslich war, 30% amorphen Ethylen/Propylen-Copolymerkautschuk,
der einen Ethylengehalt von 50% aufwies und bei Raumtemperatur xylollöslich war,
und 12% Ethylenhomopolymer mit einem Schmelzindex von 50 g/10 min.
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Bei dem MA-g-Kautschuk 1 handelte
es sich um den Ethylen/Propylen-Kautschuk ExxelorTM VA-1803 mit
0,7% aufgepfropftem Maleinsäureanhydrid,
der im Handel von Exxon Chemical Company erhältlich ist. Bei dem MA-g-Kautschuk 2 handelte
es sich um den aus Ethylen, Propylen und nichtkonjugiertem Dien
aufgebauten Terpolymerkautschuk Royaltuf 465A mit 0,4% aufgepfropftem
Maleinsäureanhydrid,
einer Mooney-Viskosität (ML 1
+ 4 bei 125°C)
von 60 und einem Ethylen/Propylen-Verhältnis von 75/25, der im Handel
von Uniroyal Chemical Company, Inc., erhältlich ist.
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Bei dem MA-g-PP handelte es sich
um das mit Maleinsäureanhydrid
modifizierte Polypropylenwachs EpoleneTM E-43,
das im Handel von Eastman Chemical Company erhältlich ist.
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Bei dem ATPEO handelte es sich um
das monoaminterminierte Polyethylenoxid XTJ-418, das im Handel von
Huntsman Corporation erhältlich
ist.
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Bei dem Antioxidans handelte es sich
um IrganoxTM B 225, eine Mischung aus 1
Teil des Antioxidans IrganoxTM 1010, Tetrakis[methylen(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamat)]methan,
und 1 Teil des Antioxidans IrgafosTM 168,
Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit,
die im Handel von CIBA Specialty Chemicals Company erhältlich ist.
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Die oxidierten Polyethylenwachse
PetroliteTM C-3500, PetroliteTM C-9500
und PetroliteTM E-2020 sind im Handel von
Petrolite Corporation erhältlich.
Die Schmelzpunkte und anderen Eigenschaften der Wachse sind in Tabelle
2 aufgeführt.
Bei den in Tabelle 2 in Klammern stehenden Zahlen handelt es sich
um geschätzte Werte.
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Die Beispiele 1 und 2 zeigen die
Verbesserung der Lackhaftung und Dauerhaftigkeit bei Verwendung eines
oxidierten Polyethylenwachses neben dem TPO, MA-g-PP, MA-g-Kautschuk
und dem ATPEO. Vergleichsbeispiel 1 enthält kein oxidiertes Polyethylenwachs.
Die Beispiele 3 und 4 zeigen, daß die oxidierten Wachse ohne
den MA-g-Kautschuk
eine gute Lackhaftung und Dauerhaftigkeit ergeben. Die Vergleichsbeispiele
2 und 3 zeigen, daß nicht
alle oxidierten Polyethylenwachse in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
effektiv sind.
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Beispiele 5–7 und Vergleichsbeispiele
4–6
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Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele
zeigen den Effekt der Verwendung von oxidierten Polyethylenwachsen
mit unterschiedlichen Schmelzpunkten auf die Lackhaftung und Dauerhaftigkeit.
Alle Formulierungen enthalten neben dem TPO MA-g-Kautschuke, MA-g-PP
und ATPEO.
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Das TPO 1, die MA-g-Kautschuke, das
MA-g-PP, das Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie in
den Beispielen 1–4.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
aufgeführt.
Die Schmelzpunkte und anderen Eigenschaften der Wachse sind in Tabelle
2 aufgeführt.
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Aus Tabelle 3 geht hervor, daß Wachse
mit Schmelzpunkten von 116°C
oder darüber
oder einer Säurezahl
von 40 oder mehr keine adäquate
Haftung oder Dauerhaftigkeit ergeben (Vergleichsbeispiele 4–6).
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Beispiele 8–9 und Vergleichsbeispiele
7–9
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Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele
zeigen den Effekt der Verwendung von oxidierten Polyethylenwachsen
mit unterschiedlichen Schmelzpunkten auf Zusammensetzungen, die
neben dem TPO MA-g-PP und ein ATPEO, aber keinen MA-g-Kautschuk
enthalten.
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Das TPO 1, das MA-g-PP, das ATPEO
und das Antioxidans waren die gleichen wie in den Beispielen 1–4. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt. Die Schmelzpunkte und
anderen Eigenschaften der oxidierten Polyethylenwachse sind in Tabelle
2 aufgeführt.
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Aus Tabelle 4 geht hervor, daß man eine
gute Haftung und Dauerhaftigkeit erzielen kann, wenn man ein oxidiertes
Polyethylenwachs mit einem Schmelzpunkt unter 116°C sowie einer
Säurezahl
von weniger als 40 verwendet (Beispiele 8 und 9).
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Beispiele 10–12 und
Vergleichsbeispiele 10–11
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Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele
zeigen den Effekt der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses
in einer thermoplastischen Polyolefinzusammensetzung, die zwei verschiedene
heterophasige Polyolefine, einen Metallocen-Kautschuk, MA-g-PP und
ein funktionalisiertes Polymer, das mit den MA-gepfropften Polymeren
reagiert, enthält,
mit und ohne einen MA-g-Kautschuk.
Die Zusammensetzungen enthalten außerdem Talk und Leitruß als Füllstoffe.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
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In Tabelle 5 enthielt das heterophasige
Polyolefin 1, das im Handel von Montell USA Inc. erhältlich ist, 85– 86% Polypropylen
und 14–15%
eines amorphen Ethylen/Propylen-Copolymers aus 57% Ethylen und 43% Propylen.
Das heterophasige Polyolefin 2, das im Handel von Montell USA Inc.
erhältlich
ist, enthielt 86,4% Polypropylen, 9,45% eines amorphen Ethylen/Propylen-Copolymers, das bei
Raumtemperatur xylollöslich war,
und 4,15% eines teilkristallinen Ethylen/Propylen-Copolymers, das bei
Raumtemperatur xylolunlöslich war.
Das MA-g-PP und die MA-g-Kautschuke wurden in den Beispielen 1–4 beschrieben.
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Der Ethylen/Octen-Copolymer-Kautschuk
EngageTM 8150 enthält 25% Octen und ist im Handel
von DuPont-Dow Elastomers erhältlich.
Das hydroxyterminierte Polybuten HPVM 2203 ist im Handel von Shell Chemical
Company erhältlich.
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Bei dem Rußkonzentrat handelte es sich
um ColonialTM 3300, ein Konzentrat von 50%
N-100-Ruß in Polyethylen
niederer Dichte, das im Handel von Colonial Rubber Company erhältlich ist.
Bei dem Talk handelte es sich um Polar 9603, das im Handel von Polar
Minerals erhältlich
ist. Das Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie in den
Beispielen 1–4.
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Die Vergleichsbeispiele 10 und 11
ohne die Wachse zeigten eine sehr schlechte Lackhaftung und Dauerhaftigkeit.
Bei Verwendung der Wachse mit dem MA-g-PP wurde mit oder ohne den
MA-g-Kautschuk eine gute Haftung und Dauerhaftigkeit erzielt. Die
Beispiele 11 und 12 zeigen, daß man
als funktionalisierte Polymerkomponente der Zusammensetzung eine
Kombination aus einem ATPEO und hydroxyliertem Polybuten verwenden
kann.
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Beispiele 13–17 und
Vergleichsbeispiele 12–14
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Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele
zeigen den Effekt der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses
in Zusammensetzungen, die zwei verschiedene thermoplastische Polyolefine,
MA-g-PP oder MA-g-E/P und ein funktionalisiertes Polymer, das mit
den MA-gepfropften
Polymeren reagiert, enthalten, mit und ohne einen MA-g-Kautschuk.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt.
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In Tabelle 6 enthielt TPO 2 68% eines
Ethylen/Propylen-Copolymers
mit einem Ethylengehalt von 2,6%, 2% eines teilkristallinen Ethylen/Propylen-Copolymers,
das bei Raumtemperatur xylolunlöslich
war, und 30% eines amorphen Ethylen/Propylen-Copolymers, das bei
Raumtemperatur xylollöslich
war.
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TPO 1, das MA-g-PP und der MA-g-Kautschuk
1 wurden in den Beispielen 1–4
beschrieben.
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Bei MA-g-E/P handelte es sich um
das mit Maleinsäureanhydrid
gepfropfte Ethylen/Propylen-Copolymer ACX 597, das im Handel von
Allied Signal Inc. erhältlich
ist. In den Beispielen 16 und 17 und den Vergleichsbeispielen 13
und 14 wurde das MA-g-E/P in Form eines 10/3- bzw. 10/4-Addukts
mit dem ATPEO zugegeben. Das ATPEO und das Antioxidans waren die
gleichen wie in den Beispielen 1– 4.
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Die Vergleichsbeispiele 12–14 ohne
die Wachse zeigten eine sehr schlechte Lackhaftung und Dauerhaftigkeit.
Bei Verwendung der Wachse mit dem MA-g-PP oder MA-g-E/P wurde mit
oder ohne den MA-g-Kautschuk eine gute Haftung und Dauerhaftigkeit
erzielt.
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Beispiele 18–22 und
Vergleichsbeispiel 15
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Diese Beispiele und das Vergleichsbeispiel
zeigen den Effekt der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses
in einer thermoplastischen Polyolefinzusammensetzung, die MA-g-PP,
ein funktionalisiertes Polymer, das mit MA-gepfropften Polymeren
reagiert, und Talk als Füllstoff
enthält,
mit und ohne einen MA-g-Kautschuk. Die Ergebnisse sind in Tabelle
7 aufgeführt.
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In Tabelle 7 handelte es sich bei
dem hydroxyterminierten Polybutadien um PolyBD R-45HT, das im Handel
von Elf Atochem erhältlich
ist. TPO 1, die MA-g-Kautschuke und das MA-g-PP wurden in den Beispielen
1–4 beschrieben.
Bei dem Talk handelte es sich um den Talk Jetfill 700C, der im Handel
von Luzenac America erhältlich
ist. Das hydroxyterminierte Polybuten und der Talk wurden in den
Beispielen 10–12
beschrieben. Das Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie
in den vorhergehenden Beispielen.
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Das Vergleichsbeispiel 15 ohne ein
Wachs zeigte eine sehr schlechte Lackhaftung und Dauerhaftigkeit.
Bei Verwendung eines Wachses mit dem MA-g-PP wurde mit oder ohne
einen MA-g-Kautschuk eine gute Haftung und Dauerhaftigkeit erzielt
(Beispiele 18–22).
Die Beispiele 21 und 22 zeigten, daß man als funktionalisierte
Polymerkomponente der Zusammensetzung eine Kombination aus einem
ATPEO und hydroxyterminiertem Polybuten oder hydroxyterminiertem
Polybutadien verwenden kann.
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Beispiele 23–29 und
Vergleichsbeispiel 16
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Diese Beispiele und das Vergleichsbeispiel
zeigen den Effekt der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses
in einer thermoplastischen Polyolefinzusammensetzung, die MA-g-PP,
ein ATPEO oder ein hydroxyterminiertes Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer
enthält,
mit oder ohne MA-g-Kautschuk. Einige der Zusammensetzungen enthalten
als Füllstoff
Talk, und alle Zusammensetzungen enthalten entweder leitfähigen oder
nicht leitfähigen
Ruß. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 8 aufgeführt.
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In Tabelle 8 war der Ruß der gleiche
wie in den Beispielen 10–12.
Der Leitruß PrintexTM XE-2 ist im Handel von Degussa Corporation
erhältlich.
Die Leitruße
VulcanTM XC-72 und VulcanTM PA-90
sind im Handel von Cabot Corporation erhältlich. In den Beispielen 27
und 29 wurde der Leitruß PrintexTM XE-2 als 23%ige Dispersion in granuliertem
TPO 1 mit 0,2 pph des Antioxidans B 225 zugegeben. Die Bußmenge in
der Dispersion ist in Klammern gesetzt. In Beispiel 28 wurde der
Leitruß VulcanTM XC-72 als 33%ige Dispersion in granuliertem
TPO 1 mit 0,2 pph des Antioxidans B 225 zugegeben. Die Bußmenge in
der Dispersion ist in Klammern gesetzt. (TPO 1) in den Beispielen
27–29
gibt die als Matrix für
die Leitrußdispersionen
verwendete Menge von TPO 1 an.
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Bei dem hydroxyterminierten E/EO
1 handelte es sich um das hydroxyterminierte Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer
UnithoxTM 480 mit einem Molekulargewicht
Mn von 2250 und einer Hydroxylzahl von 22,
das im Handel von Petrolite Corporation erhältlich ist. TPO 1, die MA-g-Kautschuke
und das MA-g-PP wurden in den Beispielen 1–4 beschrieben. Das Antioxidans
und das ATPEO waren die gleichen wie in den vorhergehenden Beispielen.
Der Talk war der gleiche wie in den Beispielen 18–22.
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Das Vergleichsbeispiel 16 ohne das
Wachs zeigte eine sehr schlechte Lackhaftung und Dauerhaftigkeit.
Bei Verwendung des Wachses mit dem MA-g-PP, dem funktionalisierten
Polymer und einem Füllstoff
wurde mit oder ohne den MA-gepfropften Kautschuk eine gute Haftung
und Dauerhaftigkeit erzielt. Das Beispiel 26 zeigte, daß man als
funktionalisiertes Polymer ein hydroxyterminiertes Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer
verwenden kann, ohne ein ATPEO zu verwenden.
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Beispiele 30–37
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Die Beispiele 30–34 zeigen, daß man mit
Zusammensetzungen, die ein TPO, das zwei heterophasige Polyolefine
und einen Ethylen/Octen-Copolymer-Kautschuk enthält, sowie MA-g-PP, MA-g-Kautschuk,
ein oxidiertes Polyethylenwachs, als funktionalisiertes Polymer
entweder ein ATPEO oder ein hydroxyterminiertes E/EO-Copolymer und gegebenenfalls
Leitruß als
Füllstoff enthalten,
eine gute Lackhaftung und Dauerhaftigkeit erzielen kann. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 9 aufgeführt.
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Eine gute Lackhaftung und Dauerhaftigkeit
erhält
man auch mit Zusammensetzungen, die TPO 1, MA-g-PP, MA-g-Kautschuk, ein oxidiertes
Polyethylenwachs, als funktionalisiertes Polymer ein hydroxyterminiertes
Polyethylen oder hydroxyterminiertes E/EO-Copolymer und gegebenenfalls
Talk als Füllstoff
enthalten (Beispiele 35–37).
Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 aufgeführt.
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In den Beispielen 32–34 wurde
der Leitruß VulcanTM XC-72 als 33%ige Dispersion in granuliertem
TPO 1 mit 0,2 pph des Antioxidans B 225 zugegeben. Die Bußmenge in
der Dispersion ist in Klammern gesetzt. (TPO 1) in den Beispielen
32–34
gibt die als Matrix für
die Leitrußdispersionen
verwendete Menge von TPO 1 an.
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Die heterophasigen Polyolefine 1
und 2 wurden in den Beispielen 10–12 beschrieben. TPO 1, MA-g-PP
und MA-g-Kautschuk
1 wurden in den Beispielen 1–4
beschrieben. Die Leitruße
wurden in den Beispielen 23–29
beschrieben. Das Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie
in den vorhergehenden Beispielen. Der Talk war der gleiche wie in
den Beispielen 18–22.
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Das hydroxyterminierte E/EO 1 wurde
in den Beispielen 23–29
beschrieben. Bei dem hydroxyterminierten E/EO 2 handelte es sich
um das hydroxyterminierte Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer UnithoxTM 580 mit einem Molekulargewicht Mn von 2400 und einer Hydroxylzahl von 18,
das im Handel von Petrolite Corporation erhältlich ist. Bei dem hydroxyterminierten
Polyethylen handelte es sich das hydroxyterminierte Polyethylen UnilinTM 425, das im Handel von Petrolite Corporation
erhältlich
ist.
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Beispiele 38–40 und
Vergleichsbeispiele 17–18
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Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele
zeigen den Effekt der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses
in einer thermoplastischen Polyolefinzusammensetzung, die MA-g-PP
und ein funktionalisiertes Polymer, das mit den Maleinsäureanhydridgruppen
der gepfropften Polymere reagiert, enthält, mit und ohne MA-g-Kautschuk.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 aufgeführt.
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In Tabelle 10 handelte es sich bei
TPO 3 um eine Mischung aus 40 Teilen eines kristallinen Propylenhomopolymers
mit einer Schmelzflußrate
von ~12 g/10 min und einem bei Raumtemperatur xylollöslichen
Anteil von 4%, das im Handel von Montell USA Inc. erhältlich ist,
60 Teilen einer Olefinpolymerzusammensetzung, die 68 Gew.-% eines
Ethylen/1-Buten-Copolymers mit 82% Ethylen und einem bei Raumtemperatur
xylollöslichen
Anteil von 35% als Dispersion in 32% einer Propylenhomopolymermatrix
mit einem bei Raumtemperatur xylollöslichen Anteil von 2,3% enthält, und
0,2 Teilen des Antioxidans IrganoxTM B 225
pro hundert Teile Polymer.
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Der MA-g-Kautschuk 1 und das MA-g-PP
wurden in den Beispielen 1–4
beschrieben. Das hydroxyterminierte E/EO 2 wurde in den Beispielen
30–37
beschrieben. Das Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie
in den vorhergehenden Beispielen.
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Die Vergleichsbeispiele 17 und 18
ohne ein Wachs zeigten eine sehr schlechte Lackhaftung und Dauerhaftigkeit.
Bei Verwendung eines Wachses mit dem MA-g-PP und dem MA-g-Kautschuk wurde eine
gute Haftung und Dauerhaftigkeit erzielt. Beispiel 40 zeigt, daß man als
funktionalisierte Polymerkomponente der Zusammensetzung ein hydroxyterminiertes
Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer ohne ein ATPEO verwenden kann.
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Beispiele 41–45 und
Vergleichsbeispiele 19–20
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Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele
zeigen den Effekt der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses
in zwei verschiedenen thermoplastischen Polyolefinen, die ein MA-g-PP,
als funktionalisiertes Polymer ein ATPEO oder ein hydroxyterminiertes
Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer und gegebenenfalls einen MA-g-Kautschuk
enthalten. Eine der Zusammensetzungen enthält außerdem Talk als Füllstoff.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt.
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In Tabelle 11 handelte es sich bei
dem TPO entweder um (1) eine Mischung aus einem Propylenhomopolymer
mit einer Schmelzflußrate
von ~5 dg/min und einem isotaktischen Index von mehr als 90, das
im Handel von Montell USA Inc. erhältlich ist, und dem Ethylen/Propylen/Ethylidennorbornen-Terpolymer-Kautschuk DutralTM 4038 mit 4% Ethylidennorbornen, der im
Handel von Enichem America Inc. erhältlich ist, oder um (2) heterophasiges
Polyolefin 3, das (a) 35% eines Propylenhomopolymers mit einem als
xylolunlösliche Fraktion
definierten isotaktischen Index von 97,5, (b) 6,9% eines teilkristallinen
Ethylen/Propylen-Copolymers, das
bei Raumtemperatur xylolunlöslich
war, und (c) 58,1% eines amorphen Ethylen/Propylen-Copolymer-Kautschuks,
der bei Raumtemperatur xylollöslich
war, enthielt.
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Das MA-g-PP und der MA-g-Kautschuk
1 wurden in den Beispielen 1–4
beschrieben. Das hydroxyterminierte E/EO 2 wurde in den Beispielen
30–37
beschrieben. Das Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie
in den vorhergehenden Beispielen. Der Talk war der gleiche wie in
den Beispielen 18–22.
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Die Vergleichsbeispiele 19 und 20
ohne das Wachs zeigten eine sehr schlechte Lackhaftung und Dauer haftigkeit.
Bei Verwendung eines Wachses mit dem MA-g-PP und dem MA-g-Kautschuk wurde eine
gute Haftung und Dauerhaftigkeit erzielt. Die Beispiele 44 und 45
zeigten, daß man
als funktionalisiertes Polymer anstelle von ATPEO ein hydroxyterminiertes
Ethylen/Ethylenoxid-Copolymer verwenden kann.
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Beispiele 46–51
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Diese Beispiele zeigen den Effekt
der Verwendung eines oxidierten Polyethylenwachses in einer thermoplastischen
Polyolefinzusammensetzung, die MA-g-PP, mit Maleinsäureanhydrid
gepfropftes Polyethylen und ein funktionalisiertes Polymer, das
mit den Maleinsäureanhydridgruppen
der gepfropften Polymere reagiert, enthält, mit und ohne MA-g-Kautschuk.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 aufgeführt.
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In Tabelle 12 hatte das im Handel
von Petrolite Corporation erhältliche,
mit Maleinsäureanhydrid
gepfropfte Polyethylen CeramerTM 67 ein
Molekulargewicht Mn von 655, einen Maleinsäureanhydridgehalt
von 3,8% und einen Schmelzpunkt von 97°C. Das im Handel von Petrolite
Corporation erhältliche,
mit Maleinsäureanhydrid
gepfropfte Polyethylen CeramerTM 1608 hatte
ein Molekulargewicht Mn von 700, einen Maleinsäureanhydridgehalt
von 12,7 Gew.-% und einen Schmelzpunkt von 121°C.
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TPO 1, MA-g-Kautschuk 1 und MA-g-PP
wurden in den Beispielen 1–4
beschrieben. Das hydroxyterminierte E/EO 1 wurde in den Beispielen
23–29
beschrieben. TPO 1 lag in granulierter Form vor und enthielt 0,2
pph des Antioxidans IrganoxTM B 225. Das
Antioxidans und das ATPEO waren die gleichen wie in den vorhergehenden
Beispielen.
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