TW201111155A - Process for making crosslinked injection molded articles - Google Patents

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TW201111155A
TW201111155A TW099131700A TW99131700A TW201111155A TW 201111155 A TW201111155 A TW 201111155A TW 099131700 A TW099131700 A TW 099131700A TW 99131700 A TW99131700 A TW 99131700A TW 201111155 A TW201111155 A TW 201111155A
Authority
TW
Taiwan
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moisture
composition
source
mold
wet
Prior art date
Application number
TW099131700A
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English (en)
Inventor
Mohamed Esseghir
Saurav S Sengupta
Original Assignee
Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/244Stepwise homogeneous crosslinking of one polymer with one crosslinking system, e.g. partial curing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2351/00Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2351/06Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond

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201111155 六、發明說明: 相關申請案之對照參考資料 本申請案請求2_年9月18曰申請之美國臨時申請案第 61/243,724號案之利益,其内容在此被全部併入以供夂考之 用。 【韻^明所屬之_技抽^領超^】 發明領域 本發明係有關於-種用於製造射出成型物件之方法。 於-方面,本發明係有關於其中—可濕式固化之組成物祐 注射至一模具内且接受部份固化條件之此—方去 -方面,本發明係有關於在此模具外完成此固化。 方面,本發明係有關於製造厚壁射出成型物件。、 發明背景 用於製造需要經由使用有機過氧化物交聯之模製 之熱塑性組成物,例如,經残官能化之聚烯煙,b 經石夕烧官能化之聚乙烯,需於低溫於料態加丄處理,二 避免於模具内形成此零件前過早交聯。μ 处’ ^ 此外,許多此等每 成物含有用於強化或用於其它性質(例如, 守电性)之填料, 此等填料一般造成化合物黏度大量增加, ,其變得更· 以加工處理且由於黏滞消能而更易產生熱。此因而導心 加過早燒焦之可能性’因此’需要以低速率進行熔融加: 處理操作㈣免賴不可接受之溫度。於射出成型 間’ -旦物件形成,其需於模具内於一適當之過氧化物: 3 5 201111155 解溫度維持足夠時間以達完全交聯。此係部份由於經由物 件壁之差的熱交換,特別是於厚壁之情況,諸如,導電器。 過早燒焦及長的模塑固化時間之組合式問題造成長的製造 週期,因而造成低生產力(每一時間之單元數)。 【發明内容】 發明概要 於一實施例,本發明係一用於製造一塑料物件之射出 成型方法,此方法包含步驟: A. 形成一可濕式固化之組成物,其包含 1. 經矽烷官能化之聚乙烯, 2. 濕氣源,其中,此濕氣源排除醇,及 3. 縮合催化劑; B. 使此組成物注射至一模具内; C. 使此組成物接受足以 1. 自此濕氣源釋放濕氣;及 2. 使此組成物部份固化; 之條件; D. 自此模具移除此經部份固化之組成物;及 E. 於此模具外持續此組成物之固化。 於一實施例,含濕氣之來源係一含濕氣之填料,而於 另一實施例,濕氣係經由物理性釋放,諸如,自一鹽類(例 如,草酸鎮二水合物),或化學反應而產生。 本發明係特別適於製造厚零件,諸如,電線及電纜彈 性體連接器,因為用以製造此等零件之組成物係具高黏度 4 201111155 之經填充之系統,因此係易燒焦。但是,此厚度亦使此等 零件適於使用内部產生之滿氣之濕式固化’其可隨時間經 由零件擴散且因此於模具外持續及完成固化。依靠自零件 外部產生之濕氣之濕式固化系統需要另外之設備及處理步 驟,諸如,使零件通過一浴或水蒸氣腔室。 於一實施例,本發明使用過氧化物誘發於模具内之部 份交聯作用以促進脫模(零件幾何之整體性),其後係離模濕 式固化(其亦可於模具内開始)。此係於模具外完成固化步 驟,因此,使模具製造更多之零件。此方式改良製造週期 且達成較高生產力。 圖式簡單說明 第1圖係報導實施例卜3之比較扭矩增加之圖。 第2圖係報導實施例2之交聯溫度分佈之圖。 第3圖係報導實施例3之交聯溫度分佈之圖。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 除非相反陳述,上下文所暗示’或此項技藝慣用,所 有份數及百分率係以重量為基準,且所有測試方法係此揭 路内容之申請曰為準。為了美國專利實務,任何參考之專 利、專利申請案或公告案之内容在此被全部併入以供參考 之用(或其相等之美國版本亦被併入以供參考),特別是有關 於〇成技術、定義(至不與此揭露内容中特別提供之任何定 致之程度)及此項技藝之普遍知識之揭示。 此揭露内容之數值範園係大約,且因此,除其它指示 5 201111155 2,係可包含此關外之數值。數值朗包含從較低及較 高數值且包含此等數值及以一單位為增加量之所有數值, 但於任何較低數值及任何較高數值間具有至少二單位之分 隔。舉例而言,若一組成、物理或其它性質(諸如,分子量、 黏度、炫融指數等)餘_至i,_,其係意欲使所有個別 數值,諸如,100、101、1〇2等,及子範圍諸如,1〇〇至 144、155至170、197至200等,係被明確列舉。對於含有少 於1之數值或含有大於1之分數(例如,丨丨 ' 丨5等)之範圍, 一單位被認為係0.0001、0.001、0 〇1或〇丨之適合者。對於 含有少於10之一位數之數值(例如,丨至5)之範圍,—單位典 型上被認為係0.1。此等僅係特別意欲之範例,於列舉之最 低數值及最高數值間之數值之所有可能組合被認為係於此 揭露内容中明確陳述。數值範圍係於此揭露内容中對組成 物之組份含量及各種處理參數等而提供。 “電纜”及相似之用辭意指於一保護絕緣材料、套管或 濩套内之至少一電線或光纖。典型上,一電纜係二或更多 之結合在一起之電線或光纖,典型上係於一共同之保護絕 緣材料、套管或護套内。套管内之個別之電線或纖維可為 裸材、經覆蓋,或經絕緣。組合式電纜可含有電線及光纖。 電纜等可設計為用於低、中及高壓之應用。典型之電纜設 計係例示於USP 5,246,783、6,496,629及6,714,707。 ”聚合物”意指一藉由使單體(無論相同或相異之型式) 反應(即’聚合化)而製備之化合物。一般之聚合物用辭因而 包含“均聚物”一辭,通常係用以指僅自一種單體製備之聚 6 201111155 合物,及於下定義之“異種共聚物”一辭。 π異種共聚物”及“共聚物”係意指一藉由至少二不同種 類之單體聚合化而製備之聚合物。此等一般用辭包含傳統 之共聚物,即,自二不同種類之單體製備之聚合物,及自 多於二不同種類之單體製備之聚合物,例如,三元共聚物、 四元共聚物等。 “乙烯聚合物”、“聚乙烯”及相似之用辭意指一含有自 乙烯衍生之單元之聚合物。乙烯聚合物典型上包含至少50 莫耳百分率(莫耳%)之自乙烯衍生之單元。 “乙烯-乙烯基矽烷聚合物”及相似用辭意指一包含矽烷 官能性之乙烯聚合物。矽烷官能性可為乙烯與乙烯基矽烷 (例如,乙烯基三烷氧基矽烷共單體)聚合化,或使此一共單 體接枝至一乙烯聚合物主幹上之結果,例如,於USP 3,646,155或6,048,935 中所述。 “摻合物”、“聚合物摻合物”及相似之用辭係意指二或 更多種聚合物之摻合物。此一摻合物可為或不為可混溶。 此一換合物可為或不為相分離。此一換合物可含有或不含 有一或更多之自穿透式電子顯微鏡、光散射、X-射線散射, 及此項技藝已知之任何其它方法決定之區域結構。 “組成物”及相似用辭意指二或更多組份之混合物或摻 合物。例如,於製備經碎炫接枝之乙烯聚合物之情況,組 成物可包含至少一乙烯聚合物、至少一乙烯基矽烷,及至 少一自由基起始劑。於製備一電纜護套或其它製造物件之 情況,組成物會包含一乙烯-乙烯基石夕炫共聚物、一催化劑 7 201111155 固化系統,及任何人音夕 心夂添加劑,諸如,潤滑劑、填料' 抗氡化劑等。 1圍H及相㈣辭意指沉之溫度及大氣壓。 催化里’€^日-用以促進乙烯·乙稀基^^聚合物之可 檢/則%度’較佳係商業上可接受程度,之交聯作用所需之 催化劑量。 ,,經交聯"、“經固化”及相似之用辭意指聚合物於成型為 —物件之前或之後接受或曝置於-誘發交聯作用且具有少 於或等於9G重里°/〇之-曱笨或十氫萘可萃取物(即大於或 等於10重量%之凝膠含量)之處理。 可父聯、可固化及相似用辭意指聚合物於成型為一 物件之前或之後係未_化或交聯,且尚未接受或曝置於 誘發大量交聯作用之處理,即使此聚合物包含於接受或曝 置於此處__i如’曝置W)時會造絲促秋4交聯作用 之添加劑或官能性。 乙烯聚合物 用於實施本發明之聚乙歸,即,含有共聚合之石夕烧官 能性或其後以雜接枝之聚乙埽,可使用傳統之聚乙稀聚 合化技術生I ’例如’高壓、齊格勒那塔、金屬芳香類或 受限幾何之催化作肖於—實施例’聚乙稀係使用高壓方 法製造。於$-實_ ’聚乙歸係以溶液m氣相聚 合化方法#與活㈣丨衫之單·錢·環戊二、印基或 苟基過渡金j (較佳係第4族)催化㈣受限幾何之催化劑 (CGC)而製造。催化劑較佳係、單·環戊二稀基、單_節基或單 8 201111155 -努基CGC。溶液方法係較佳。usp 5 〇64 8〇2、w〇93/191〇4 及W095/00526揭示受限幾何金屬錯合物及其製備方法。各 種含經取代之茚基之金屬錯合物係教示於1〇95/14〇24及 W098/49212。 一般’聚合化可於此項技藝已知之用於齊格勒那塔或 威明斯基辛型之聚合化反應之條件完成,即,於〇_25〇〇c, 較佳係30-200°C,之溫度,及大氣壓至1〇 〇〇〇大氣壓(1〇13 百萬巴斯卡(MPa))之壓力。懸浮液、溶液、淤漿、氣相、 固態粉末之聚合化或其它處理條件若合意可被使用。催化 劑可經支撐或未經支撐,且撐體之組成可廣泛變化。矽石、 氧化鋁或聚合物(特別是聚(四氟乙烯)或聚烯烴)係代表性 之撐體,且合意地,撐體係於催化劑被用於氣相聚合化方 法時使用。撐體係以一足以提供催化劑(以金屬為基準)對撐 體之重量比例係於1:100,000至1:1〇,更佳係1:5〇〇〇〇至 1:20,且最佳係1:10,000至1:3〇,之範圍内之量較佳地使用。 於大部份聚合化反應,使用之催化劑對可聚合之化合物之 莫耳比例係10-12:1至10-1:1,更佳係10-9:1至10-5:1。 惰性液體作為聚合化之適合溶劑。範例包含直鏈及分 支鏈之烴,諸如,異丁烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛 烷,及其等之混合物;環狀及脂環狀之烴,諸如,環己烷、 %庚烷、曱基環己烷、甲基環庚烷,及其等之混合物;全 氟化之烴,諸如,全氟化之C4_1Q烷類;及芳香族及烷基取 代之芳香族之化合物,諸如,苯、甲苯、二甲苯,及乙基 苯。 9 201111155 用於兵施本發明之乙烯聚合物包含具有約15,較佳係 至少約2G且更佳係、至少約25,重量%(以異種共聚物之重量 為基準)間之ot-烯烴含量之乙烯/〇1烯烴異種共聚物。此等異 種共聚物典型上具有少於約5G,較佳係少於約45,更佳係 y於約40,且更佳係少於約35,重量%(以異種共聚物之重 里為基準)之α-烯烴含量。…烯烴含量係藉由丨七核磁共振 (NMR)光譜使用RandaU (Rev Μ^Γ刪(❽抓phys,⑽ (2&3))所述之程序測量。一般,異種共聚物之α_烯烴含量 愈大異種共聚物之密度愈低且愈具非結晶性且此係轉 換成、’二又聯之射出成型物件之合意物理及化學性質。 α烯蛵較佳係。3_2°之線性、分支或環狀之α-烯烴。 C3-2〇a_物之例子包含⑽、卜謂、4-甲基·戍烯、 ^烯、1-辛烯、癸烯、十二碳烯、十四碳婦、】·十六 =稀’及1_十人碳稀β a•烯烴亦可含有環狀結構,諸如, 環己烧或環戊烧’造成諸如3_環己基丙烯(稀丙基環己烧) 及乙烯基環己院之a_烯烴。雖然非此用辭之傳統觀念之…
丙烯/二歸單體(EPDM)及 缔、乙稀/丁稀/1-辛稀、乙稀/ 乙烯/丁烯/苯乙烯。共聚物亦可為 10 201111155 無規或嵌缺段式。 用於實施本發明之乙烯聚合物可單獨或與一或更多之 ^匕乙烯聚口物’例如’二或更多之藉由單體組成及含量、 ^備之催化方法等而彼此不同之乙稀聚合物之摻合物結合 使用右乙烯聚合物係、二或更多之乙稀聚合物之摻合物, 則乙烯* σ物可藉由任何之於反應器内或於反應器後之方 法摻口。於反應⑼之摻合方法係優於於反剌後之換合 方法且使用多數個呈帛聯連接之反應器之方法躲佳之 於反應$内之摻合方法。此等反應器可被注以相同催化 劑,但於不同條件,例如,不同反應物濃度 、溫度、壓力 等,操作,或於相同條件但注以不同催化劑而操作。 以向壓方法製造之乙烯聚合物之例子包含低密度聚乙 烯(LDPE)、乙烯矽烷反應器共聚物(諸如,陶氏化學公司製 造之SlLINK㊣)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯丙烯 酸乙酿共聚物(EEA),及乙烯矽烷丙烯酸酯三元共聚物(但 不限於此)。 可以矽烷官能性接枝之乙烯聚合物之例子包含極低密 度聚乙烯(VLDPE)(例如,陶氏化學公司製造之 FLEXOMER®乙稀/1-己稀聚乙烯)、均勻分支之線性乙稀/α-稀烴共聚物(例如,Mitsui Petrochemicals Company Limited 之TAFMER®及Exxon Chemical Company 之EXACT®)、均 勻分支之實質上線性之乙烯/α·烯烴聚合物(例如,可得自陶 氏化學公司之AFFINITY®及ENGAGE®聚乙烯),及乙烯嵌 段共聚物(例如’可得自陶氏化學公司之INFUSE®聚乙 11 .^5.· 201111155 烯)。更佳之乙烯聚合物係均句分支之線性及實質上線性之 乙烯共聚物。實質上線性之乙烯共聚物係特別佳,且於u s p 5,272,236、5,278,272及5,986,G28 中更完全地描述。 石夕烷官能性 會與乙烯有效共聚合或與己稀聚合物接枝及交聯之任 何石夕坑可驗本發明之實施,且以下聽學式描述者被例 示: CH2=c~fcm4(J{~,)y)xSiR"3 其中,R1係氫原子或曱基基團;x及靡或i,且附帶條件 係當X係1時,y係i ;喊_立地係1JL12(包含)之整數,較 佳係1至4 ’且每—R ”獨立地係可水解之有機基®,諸如, 具有1至12個·子找氧基基團(例如,曱氧基、乙氧基、 丁氧基)、⑽氧基基_如,苯氧基)、芳絲基基團⑽ 如’苯甲氧基)、具有則個碳原子之脂族丙氧基基_ 如,甲醢氧基、乙酿氧基、丙酿氧基)、胺基或經取代之胺 基基擊基胺基、芳基胺基),或具有…個碳原子(包幻 之較低烧基基團’且附帶條件係'此三11基團之不多於-者係 3。=7可於—反應'辦如,—謝法)與乙稀共 可於成型或模製操作之前或期間藉由使 用適合1之有機過氧化物與適合之乙«合物接枝。另外 之成份,諸如,熱及光穩㈣、色料,亦可被包含於此 配方物内。產生交聯之處理階段係普遍稱為,,固化階段,1, 且此處理本純普遍稱㈣化"。亦被包含係經由自由基 12 201111155 處理添加至聚合物之不飽和之矽烷,諸如,巯丙基三烷氧 基矽烷。 適合之矽烷包含含有乙烯不飽和烴基基團,諸如,乙 烯基、烯丙基、異丙烯基、丁烯基、環己烯基或(曱基) 丙烯氧基烯丙基基團,及可水解之基團,諸如,烴氧基、 烴基氧,或烴基胺基基團,之不飽和矽烷。可水解基團之 例子包含曱氧基、乙氧基、曱醯氧基、乙醯氧基、丙醯氧 基,及烷基或芳基胺基基團。較佳之矽烷係可接枝至聚合 物或與其它單體(諸如,乙烯及丙烯酸醋)於反應器内共聚合 之不飽和烧氧基錢。此等戟及其製備方法係於 Me—等人之USP 5,266,627更完全地描述。乙稀基三甲 氧基魏(V™S)'乙烯基三乙氧基魏、乙稀基三乙酿氧 基石夕烷、r-(曱基)丙烯氧基丙基三甲氧基石夕烧,及此等石夕 烧之混《物係用於本發明之較佳$烧交聯劑。若填料存 在’則較佳地,交聯劑包含乙烯基三烧氧基石夕烧。 用於實施本發明之石夕院交聯劑之量可依聚合物性質、 石夕烧、加工處理或反應器之條件、接枝或共聚合化之效率、 最終應用’及相似因素而廣泛改變,但典型上,至少〇·5, 較佳係至少0.7,重晋%址m 破使用。便利性及經濟性之考量係 用於實她本之魏交聯劑之最大量之二主要限制,且 典型上,碎燒交聯劑之^ 士曰 & 又破大I不超過5,較佳地,其不超過 夕烧乂聯劑係藉由何傳統方法接枝至聚合物,典型 上係於自由基起始劑,你 列如,過氧化物及偶氮化合物,存 13 201111155 諸如 在中或藉由離子化輪射等。有機起始劑係較佳, 過氧化物起始劑之任1,例如,二括基過氧化物:二第 三丁基過氧化物、過笨甲酸第三丁酿、笨甲醯基過氧化物、 枯稀過氧化氫、過辛酸第三丁醋、甲基乙基酮過氧化物、 2,5-一曱基-2,5_二(第三丁基過氧)己院、月桂基過氧化物, β I第—丁 g日。適合之偶氮化合物係2,〗_偶氮雙異丁 腈。起始叙量可改變,但其典虹如每—百份樹脂係 至乂 0.04車乂佳係至少〇 〇6,份㈣之量存在。血型上起 始劑不超過G.15,較佳地,其不超過約請,咖。雜交 聯劑對起㈣1之重纽率亦可廣泛改變,但典型之交聯 以.起始劑之重量比率係1〇:1至慨i之間較佳係以讀 1於母百份樹脂之份數或phr使用時,”樹脂" 係意指烯烴聚合物。 雖任何傳統方法可用以使石夕烧交聯劑接枝至聚稀烴 聚。物i_争交佳方法係使此二者與起始劑於一反應器擠 塑機之第階段(諸如’ Buss捏合機)摻合。接枝條件可改 變彳一炫融/Jtt度典型上係160與260〇C之間,較佳係19〇與 230oC之間’其餘起始劑之滞留時間及半衰期而定。 乙烯基三烷氧基矽烷交聯劑與乙烯及其它單體之共聚 合化可於-用於製造乙_聚物及與乙酸乙烯毅丙烯酸 酯之共聚合物之高壓反應器内為之。 濕氣源 用於實細本發明之濕氣源包含含有濕氣之填料或於曝 置於熱時或與另-化合物反應時會釋放濕氣之化合物之至 14 2〇1111155 ο 石:明可作為濕氣源之填料不受限地包含滑 麈、且 坡璃纖維、大理石粉塵、水泥粉 種夕找 埋厲矽石、矽酸鹽、氧化鋁、各 m4B —乳化銻、氧化鋅、硼酸辞、硫 欠娲、矽酮、矽酸鋁、矽片 發I 7酉文鈣、虱化鈦、玻璃微球、白堊、 L黏土石夕灰石、八銦酸銨、膨脹型化合物、膨脹石 u及二或更多種此等物料之混合物。填料可裝填或含有 表面塗層或處理,諸如,矽烧、脂肪酸等。鹵化有機 化合物包含齒化烴’諸如’氯化石蠟,函化芳香族化合物, 諸如,五溴甲苯、十溴二苯基氧化物、十溴二笨基乙烷、 乙稀又(四〉臭敝酿亞胺)、传克隆(dechlorane plus)及其它含 鹵素之阻燃劑。熟習此項技藝者會辨識及選擇與組成物之 合意性能一致之適當齒素劑。為選擇作為用於模製後濕式 固化之濕氣之實際來源’填料之濕氣含量典型上係至少 0.1 ’更典型係至少1且更典型係至少1〇,重量%,其係以填 料之毛重為基準。 若存在,含濕氣之填料典型上包含此組成物之至少1, 更典型係至少10且更典塑係至少25,重量%,。組成物内之 含濕氣之填料之最大量之唯一限制係乙烯-乙烯基矽烷共 聚物基質容納填料之能力’但典型上,一般之最大量包含 此組成物之少於70,更典型係少於65且更典型係少於60, 重量%。 於曝置於熱時或於與另一化合物反應時會釋放濕氣之 15 201111155 化合物不受限地包含有機酸及鹽類、酯等。為了本發明, 醇不是濕氣源。會產生濕氣之反應不受限地包含頻那醇重 排反應(酸催化)' 酯化反應、醯胺合成及分解、霍夫曼降解。 若存在,此等化合物(單獨,若濕氣係藉由本身之降解或反 應而產生,例如,霍夫曼降解或頻那醇重排反應,或一起, 若此等化合物彼此反應,例如,§旨化反應)典型上包含此組 成物之至少0.2,更典型係至少〇·5且更典型係至少1,重量 °/〇。組成物中之此等化合物之最大量之唯一限制係其對於 自此組成物製造之射出成型物件之其它性質之影響,但典 型上,般之最大里包含此組成物之少於10,更典型係少 於5且更典型係少於2,重量%。 縮合催化劑 用於實施本發明之縮合催化劑典型上係路易士或布忍 斯特酸或鹼。路易士酸係可接受來自路易士鹼之電子對之 化學物種(分子或許)。料錢係可供應電子對至路易士 酸之化學物種(分子或離子)。可用於實施本發明之路易: 包含缓酸锡,諸如,二月桂酸二丁基錫(dbtdl)、_ 甲基輕基錫、馬來酸二辛基錫、馬來酸二正丁基錫、: 酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫'乙醆亞錫、辛酸亞錫_ 各種其它有機金屬化合物,諸如,萘酸鉛、辛酸鋅,』 酸始。DBTDL係-較佳之路易士^可用於實施本發日 路易士驗不受限地包含-級、二級’及三級之胺。 布忍斯特酸係會損失或供給—氫離子(質子)至化 特驗之化學物種(分子或離子)。布忍斯㈣賴得或接― 16 201111155 自布忍斯特酸之一 型上此二&本&明之、%合催化劑之最小量係催化量。典 旦 里係乙烯·乙烯基頻聚合物及催化劑之組合重 %(wm G1 &佳係至少G.G2j'更佳係至少㈣3,重量 妹_ °乙烯聚合物之縮合催化劑之最大量之唯一限制係 性及實用性所加諸者(例如 一 般之最大量包含乙稀聚合物及縮合催化L:合重量之少 ;較佳係少於3且更佳係少於2,重量%。 中固化係於模具内起始之本發明實施例,典型 自由基起始冑I丨被用以促進模具内之固化作用 。適合之 自由基起始劑包含有機過氧化物,更適合係於大於㈣。c之 皿度具有1小時之半衰期者。有用之有機過氧化物之例子包 含1,1-二第三丁基過氧·3,3,5_三甲基環己院、二枯基過氧化 物2,5-_甲基_2,5_二(第三丁基過氣)己烧、第三丁基枯基 過氧化物、二第三丁基過氧化物,及2,t二曱基_2,5二(第 二丁基過氧)己炔。二枯基過氧化物係一較佳之交聯劑。有 關於有機過氧化物交聯劑之另外教示係可於聚合物發泡體 及技術手冊’第198-204頁,參照前文(supra),獲得。過氧 化物可藉由多數不同技術之任一者添加至聚合物,其不受 限地包含於與填料及縮合催化劑化合前吸收於聚合物内。 添加劑 本發明之組成物可含有一或多種添加劑,諸如,抗氧 化劑(例如,受阻酚,諸如,IRGANOXTM 1010,ciba Specialty 17 201111155
Chemicals之5主冊商標)、亞填酸鹽(例如’iRGAF〇gTM丨68, Ciba Specialty Chemicals之註冊商標)、UV穩定劑、黏著添 加劑、光穩定劑(諸如,受阻胺)、塑化劑(諸如,二辛基酞 酸酯或環氧化黃豆油)、熱穩定劑、脫模劑、增黏劑(諸如, 經增黏劑)、堪(諸如,聚乙烯蠟)、加工處理助劑(諸如,有 機酸,諸如,硬脂酸,有機酸之金屬鹽)、著色劑或色料, /、係至不會干擾本發明組成物之合意之物理或機械性質之 程度。此等添加劑係以已知量及以已知方式使用。 複合/製造 、-工此1G之乙烯聚合物概乳鄉、縮合催化劑及 添加若有)之化合物可藉由熟f此項技藝者所知之標準 手段實施。複合設備之例子係内部批式混合機,諸如, anbury或Bolling内。p混合機。另夕卜連續之單或雙螺桿之 混合機可被使用,諸如,⑽丨連續混合機、w_r及 pflw雙螺桿混合機,或Bu吨合連續擠_。使用之 混合機之型式,及現合機之操作條件會影響組成物之性 質’諸如’黏度、體積電阻率,及擠塑表面平滑性。 組成物之組份典型上係於足以使混合物完全均質化但 不足以造成物料_(即,交聯)之溫度及時間長度混合。縮 合催化劑典型上添加至乙烯-乙烯基矽烷聚合物,但其可於 添加劑(若有)之前、同時或之後添加。典型上,組份係於-熔融混合裝置内混合在—起。然後,混合物,例如,經由 射出成型而成型為最終物件。複合及物件製造之溫度需高 於乙烤-乙烯基魏聚合物之炫點但低於約250。〇 18 201111155 於某些實施例,縮合催化劑及添加劑之任一者或二者 係以預混合之母料添加。此料料—般係藉由使縮合催化 劑及/或添加劑分散於情性塑料樹脂(例#,低密度聚乙稀) 而形成。母料係藉由熔融化合方法方便地形成。 —旦配製成,組成物被注射至—模具内,於其内接受 口化條件-段枝時間以使組餘至少部份固化至能使物 2聣模且不會損害物件形狀之完整性及/或其其它物理性 貝之程度。紐,形成之物件典型上係接受模製後固化期, "係發生於從周圍至低於聚合物熔點之溫度,至物件達合 思之交聯度為止。一般,模製後固化之時間及條件係使物 件之濕式固化係於物件使用前完成。 製造之物件 可自本發明之聚合物組成物製備之射出成型物件,特 別是厚壁,例如,至少0 2,更典型係至少0 5,且更典型係 至少1 ’毫米(mm)之厚度,包含電連接器、密封物、套管、 發’包體 '鞋子,及波紋管。於一實施例,此等物件係彈性 體。此等物件可使用已知設備及技術製造。 本發明經由下列實施例更完全地說明。除非其它指 示,所有之份數及百分率係以重量。 特別實施例 實施例1 乙烯聚合物之矽烷接枝 乙烯基三曱氧基矽烷(VTMS)及LUPEROX 101過氧化 物(2,S-二曱基-2,5-二(第三丁基過氧)己烷,可得自Arkema) 19 201111155 彼此混合。ENGAGE 8200(乙烯-丁烯共聚物,可得自陶氏 化學公司,5熔融指數(MI),0.875克/公分3密度),且VTMS/ 過氧化物之混合物係以足夠量裝填於一 PDL Brabender混 合機内以產生二個250克之批次物。批次物之每一組份之相 對量係於第1表中報導。 第1表 矽烷接枝之聚合物 組份 1 ENGAGE 8200 97.45 VTMS 2.5 LUPEROX 101 0.05 總量 100
Brabender混合機之溫度係設於100°C,聚合物樹脂係先 裝填及及熔化,添加VTMS/過氧化物之混合物,然後,混 合機之整個内容物以15轉/分鐘(rpm)混合5分鐘。然後,混 合機之溫度升至180°C,且内容物以30 rpm另外混合10分 鐘。然後,混合物被收集,於室溫壓製成板材’且密封於 鋁箔袋内。 完整配製物之化合 完整配製物(40克)係使用於上之步驟1製備之矽烷接枝 之聚合物樹脂及於下第2表中指示之剩餘組份於PDL Brabender混合機内配製。Brabender混*合機之溫度係設於 100°C,石夕院接枝之聚合物樹脂先被裝填,其後係填料,然 後,混合機之整個内容物以15 i"Pm混合10分鐘。添加可得 自 M&T Chemicals 之 FASTCAT 4202 二月桂酸二 丁基錫 20 201111155 (DBTDL),且整個内容物以15 rpm另外混合5分鐘。混合物 溫度維持低於13〇eC。然後,配製物被收集,於室溫壓製成 板材,且畨封於鋁箔袋内。樣品被冷凍至進一步測試。 第2表 完整配製組成物 實施例 組份(克) 1 2 3 VTMS-g-ENGAGE 8200 39.8 39.5 39.5 草酸鎂二水合物 0.3 MARTINO LOL-111/LE 0.3 DBTDL 一·· —— · 0.1 0.1 0.1 IRGANOX 1010 0.1 0.1 0.1 總量 40 40 40 無轉子流變儀(MDR)分析係使用Alpha Technologies
Rheometer MDR 2000型單元實施。測試係以ASTM D-5289 橡膠標準測έ式方法-使用無轉子固化計之性質硫化’,為基 礎。MDR^7析係使用4至5克之物料實施。樣品係於14〇〇c ' 160°C、180°C及200X且於5度之電弧擺動測試6〇分鐘。第i 圖顯示實施例1、2及3之比較扭矩增加。實施例1顯示於 DBTDL存在中之矽烷接枝系統之行為。.於所有溫度,隨時 間僅些微之扭矩增加,指示有限之交聯作用,特別是由缺 乏水/濕氣。於實施例2及3之情況’由於草酸鎮二水合物及 MARTINOL OL111或鋁三水合物(ATH)之存在,交聯作用係 由於水分子變可獲得而進行(個別係第2及3圖)。藉由水合物 填料之濕氣釋放之溫度指示交聯作用開始之溫度,對於草 21 am. 201111155 酸鎂二水合物係160°C,且對於MARTINOL OL111或ATH係 200oC。 雖然本發明已經由先前之特別實施例以特定細節說 明,此細節係用於主要之例示目的。許多變化及改善可由 熟習此項技藝者於未偏離於下之申請專利範圍中描述之本 發明之精神及範圍而為之。 I:圖式簡單彭^明3 第1圖係報導實施例1-3之比較扭矩增加之圖。 第2圖係報導實施例2之交聯溫度分佈之圖。 第3圖係報導實施例3之交聯溫度分佈之圖。 【主要元件符號說明】 (無) 22

Claims (1)

  1. 201111155 七、申請專利範圍: 1. 一種用於製造一塑料物件之射出成型方法,該方法包含 步驟: A. 形成一可濕式固化之組成物,其包含 1. 經矽烷官能化之聚乙烯, 2. 濕氣源,其中,該濕氣源排除醇,及 3. 縮合催化劑; B. 使該組成物注射至一模具内; C. 使該組成物接受足以 1. 自該濕氣源釋放濕氣;及 2. 使該組成物部份固化; 之條件; D. 自該模具移除該經部份固化之組成物;及 E. 於該模具外持續該組成物之該固化。 2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該塑料物件包含厚 壁。 3. 如申請專利範圍第2項之方法,其中,該經矽烷官能化之 聚乙烯係一經矽烷接枝之EPDM或EPDM/POE之摻合物。 4. 如申請專利範圍第3項之方法,其中,該濕氣源包含含有 濕氣之填料及一於加熱或與另一化合物交互作用時釋放 濕氣之化合物之至少一者。 5. 如申請專利範圍第4項之方法,其中,該縮合催化劑係一 路易士酸或一路易士驗。 6. 如申請專利範圍第5項之方法,其中,該可濕式固化之組 來' 23 201111155 成物進一步包含一塑化劑。 7. 如申請專利範圍第6項之方法,其中,(a)該可濕式固化 之組成物包含一於加熱或與另一化合物交互作用時釋放 濕氣之化合物,且(b)該組成物被(i)複合、熔融及供應至 一射出成型模具内,及(ii)加熱至一足以起始自該濕氣源 釋放該濕氣之溫度。 8. 如申請專利範圍第7項之方法,其中,該可濕式固化之組 成物於被供應至該射出成型模具内之前係接受乾燥條 件。 9. 如申請專利範圍第8項之方法,其中,該可濕式固化之組 成物包含: A. 1至70重量%之該濕氣源;及 B. 0.01至5重量%之該縮合催化劑。 10.如申請專利範圍第9項之方法,其中,該可濕式固化之組 成物進一步包令—塑化劑。 24
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