DE68923096T2 - Thermoplastische Komposition und Methode zu deren Herstellung. - Google Patents
Thermoplastische Komposition und Methode zu deren Herstellung.Info
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Description
- Thermoplastische Elastomere sind eine bestens bekannte Art von Polymermaterial, die nach für Thermoplaste bekannte Verfahren zu Gegenständen geformt werden können, die Eigenschaften haben, die in vieler Hinsicht die gleichen sind wie die entsprechender Gegenstände aus vulkanisiertem Gummi.
- Eine bekannte Art von thermoplastischem Elastomermaterial besteht aus einer kontinuierlichen Matrix aus einem thermoplastischen Polymermaterial, wie zum Beispiel Polypropylen, und aus in der Matrix verteilten feinen Partikeln eines vulkanisierten Gummis, wie zum Beispiel vulkanisiertem Ethylenpropylen-Polymer. Die Gummipartikel haben eine Größe von einem oder einigen um, und der Gehalt an feinen Partikeln aus vulkanisiertem Gummi ist im allgemeinen größer als der Gehalt an thermoplastischem Polymermaterialem. Der Gummi kann in dem thermoplastischen Polymermaterial dynamisch vulkanisiert sein, in welchem Falle Gummipartikel in dem Polymermaterial während der Herstellung verteilt werden, wobei der Gummi vulkanisiert wird. Alternativ kann der Gummi in einem separaten Verfahren ohne Kontakt mit dem thermoplastischen Polymermaterial vulkanisiert werden und in Form feiner Partikel im vulkanisierten Zustand in dem thermoplastischen Polymermaterial verteilt werden. Die dynamische Vulkanisierung kann in der Weise durchgeführt werden, daß thermoplastisches Polymermaterial und Gummi bei einer Temperatur über der Plastifizierungs-Temperatur des Polymermaterials oder über dessen kristalliner Schmelztemperatur miteinander gemischt werden, wonach ein bekanntes Vulkanisierungsmittel für den Gummi zugegeben wird. Während das Gemisch einer Scherung unterworfen wird, wird es dann für eine ausreichend lange Zeit, gewöhnlich einige Minuten, auf einer Temperatur gehalten, die ausreicht, um den Gummi vorzugsweise vollständig zu vulkanisieren. Hierdurch wird ermöglicht, daß der Gummi sich in vulkanisierter Form vollständig gleichmäßig im thermoplastischen Material verteilt. Diese Materialien können mittels Spritzgießen, Blasformen und Formpressen zur Herstellung vieler Artikel verwendet werden, wie zum Beispiel Schläuche, Kabel, extrudierte Profile und verschienene Artikel.Thermoplastisches Elastomermaterial der beschriebenen Art sowie ihre Herstellung werden in einer Anzahl von Patenten beschrieben, zum Beispiel US-PSen 3 037 954 und 4 104 210.
- Eine andere bekannte Art eines thermoplastischen Elastomers besteht aus silan-gepfropften Elastomeren,wie zum Beispiel Ethylenpropylen-Gummi, oder silan-gepfropften Mischungen aus einem Elastomer und einem Thermoplast, in welchem entweder das Elastomer oder das Thermoplast oder beide silangepfropft sind, wie zum Beispiel eine silan-gepfropfte Mischung aus Ethylenpropylen-Gummi und Polypropylen, in welcher nur die erstgenannte Komponente silan-gepfropft ist. Nach Warmforgebung solcher thermoplastischen Elastomere, wie zum Beispiel durch Extrusion, wird der hergestellte Gegenstand durch Kontakt mit Feuchtigkeit oder Wasser vernetzt, wobei die silan-gepfropfte/gepfropften Komponente/Komponenten über hydrolisierbare Silangruppen zu Siloxanbindungen vernetzt werden. Thermoplastische Elastomere der zuletzt genannten Art werden in der DE-A-3 207 713 und der EP-A-181 735 beschrieben. Hier ist der Gummi nicht in Gestalt vulkanisierter Partikel in einer kontinuierlichen Matrix aus Thermpolast verteilt. Stattdessen sind Thermoplast und Elastomer in einer Phase homogen zusammengemischt, und diese letztgenannten thermoplastischen Elastomere haben im vernetztenZustand wesentlich schlechtere elastische Eigenschaften als die zuvor beschriebenen.
- Gemäß der Erfindung hat sich gezeigt, daß es möglich ist, thermoplastisch verarbeitbare Elastomere herzustellten, welche in vernetztem Zustand gegenüber Verformung bei hohen Temperaturen bedeutend widerstandsfähiger sind, bessere elastische Eigenschaften haben und gegenüber Chemikalien widerstandsfähiger sind als die zuerst beschriebenen thermoplastischen Elastomere und bedeutend bessere elastische Eigenschaften haben als die zuletzt beschriebenen thermoplastischen Elastomere. Die thermoplastisch verarbeitbaren Elastomere gemäß der Erfindung können unter Verwendung bekannter Warmformgebungsverfahren geformt werden und nach der Formgebung in vernetzte Produkte übergeführt werden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine thermoplastisch verarbeitbare Komposition, die eine kontinuierliche Matrix eines thermoplastischen Polymermaterials (im folgenden Polymermaterial genannt) und in der Matrix verteilte feine diskrete Partikel aus vulkanisiertem Gummi enthält. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial hydrolisierbare Silangruppen enthält und folglich durch Hydrolyse und Kondensation unter Aufnahme von Wasser und/oder Feuchtigkeit vernetzbar ist. Die Komposition, wenn sie für einen durch thermoplastische Verarbeitung hergestellten Artikels verwender wird, kann so in ein vollständig vernetztes Material übergeführt werden.
- Das Polymer, welches die hydrolisierbaren Silanegruppen enthält, kann durch Aufpfropfen hydrolisierbarer Silanegruppen auf ein Polymer, zum Beispiel Polyethylen hergestellt werden, hergestellt oder durch Einfügung der hydrolisierbaren Silanegruppen in die molekulare Struktur eines Polymers durch Kopolymerisation eines α-Mono-Olefins, zum Beispiel eines Ethylens, mit einem ungessätigten Silanmonomer, welches hydrolisierbaren Silanegruppe enhältet.
- Der in der Komposition enthaltene Gummi kann von gleicher Art sein, wie der in den bereits bekannten thermoplastischen Elastomeren verwendete Gummi. Er wird später beispielhaft genannt werden. Der Gehalt an Gummi soll ausreichend sein, um der Komposition eine ausreichende Elastizität im vernetzten Zustand zu geben, und der Gehalt an thermoplastischem Polymermaterial soll ausreichend sein, um eine kontinuierliche Phase zu bilden, welche die Komposition thermoplastisch verarbeitbar macht. Der Gehalt an Gummi beträgt 25-90 %, vorzugsweise 35-85 % und besonders bevorzugt 50-80 %, und der Gehalt an Polymermaterial beträgt 10-75 %, vorzugsweise 15-65 % und besonders bevorzugt 20-50 % des Gewichtes der Komposition. Die Partikel des vul kanisierten Gummis haben eine Größe von höchstens 50 um, vorzugsweise höchstens 5 um. Eine mittlere Partikelgröße von 0,1-2 um wird besonders bevorzugt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das die hydrolisierbaren Silanegruppen enthaltende Polymermaterial ein Polymermaterial mit aufgepropften Silan enthaltenden hydrolisierbaren Gruppen. Diese Ausführungsform wird als erste beschrieben.
- Das Aufpropfen von Silan auf Polyolefine und die Herstellung vernetzter Gegenstände aus silan-gepfropften Polyolefinen wird im einzelnen beschrieben in den US-PSen 3 075 948 und 3 646 155. Das in der Matrix enthaltene Polymermaterial kann in gleicher oder ähnlicher Weise silan-gepfropft und vernetzt sein. Kurz gesagt, bei dieser bekannten Technik läßt man das Polymermaterial mit einem ungesättigten hydrolisierbaren Silan, wie zum Beispiel Vinyltrimethoxy-Silan, in Gegenwart einer Verbindung, die die Eigenschaft hat, freie Radikalplätze in dem Polymermaterial zu erzeugen, zum Beispiel einem Peroxyd, wie zum Beispiel Dicumylperoxid, in so geringen Mengen, daß eine Vernetzung durch die freien Radikale nur in einem vernachlässigbaren Maße oder gar nicht stattfindet. Die so erzeugten freien Radikale reagieren mit den ungesättigten Silangruppen und bilden silan-gepfropftes Polymermaterial. Das gepfropfte Polymermaterial wird nach seiner Extrusion oder einem anderen warmformgebenden Verfahren vernetzt, wenn das geformte Produkt mit Feuchtigkeit oder Wasser in Berührung gebracht wird, so daß die hydrolisierbaren Gruppen in den Silanradikalen hydrolisiert werden und als Folge von Kondensation Siloxanbindungen zwischen den gepfropften Molekülen in dem Polymermaterial bilden. Beispiele zur Verwendung geeigneter Silane sind Vinyltrimethoxy-Silan, Vinyltriethoxy-Silan, Vinyl-tris(ß-Methoxyethoxy- Silan. Beispiele zur Verwendung geeigneter Peroxyde sind Dicumylperoxid, 1,1-ditertiäres Butylperoxy-3, 3,5-Trimethylcyclohexan, 2,5-Dimethyl-2,5-ditertiäres Butylperoxyhexane und ditertiäres Butylperoxyd. Die Gesamtmenge an Silanen und Peroxyden beträgt zweckmäßigerweise 0,5-5 %, vorzugsweise 0,5-3,5 % des Gewichtes des Polymermaterials in der Matrix, und die Menge an Peroxyden beträgt zweckmäßigerweise höchstens 20 %, vorzugsweise 5-15 % der genannten Gesamtmenge an Silanen und Peroxyden. Die Vernetzung des silan-gepfropften Polymermaterials kann beschleunigt werden durch einen Silanol-Kondensationskatalysator, wie zum Beispiel Dibutyl-Zinnlaurat, Dibutyl-Zinndiacetat und Dibutyl- Zinndioctoat, der der Komposition zugefügt wird, wenn sie zur Herstellung eines Gegenstandes verwendet werden soll oder der in ein Wasserbad gegeben wird, in welchem der geformte Gegenstand zum Zwecke der Vernetzung gelegt wird. Der erforderliche Silanol-Kondensationskatalysator beträgt vorzugsweise 0,01 bis 0,10 Gewichtsprozent des Polymermaterials in der Matrix. Andere verwendbare ungesättigte Silane, Peroxyde und Silanol-Kondensationskatalysatoren sind in dem oben in diesem Absatz genannten US-Patenten genannt.
- Das thermoplastische Polymermaterial in der Matrix ist vorzugsweise von einer für das im speziellen Falle verwendete Verarbeitungsverfahren geeigneten Qualität. Mit Silanen aufpfropfbare Polyolefine sind ein Beispiel für ein thermoplastisches Polymermaterial, welches, wenn es mit hydrolisierbaren Silanen aufgepfropft ist, in der Matrix verwendet werden kann. Eine besonders bevorzugte Gruppe sind Polyethylene (PE), einschließlich hochdichtes Polyethylen (HDP) (mit einer Dichte größer als 0.950 g/cm³), niedrigdichte Polyethylene (LDPE) (Dichte geringer als 0.930 g/cm³, mitteldichte Polyethylene (MDPE) (Dichte 0.930-0.950 g/cm³) und lineare niedrigdichte Polyethylene (LLDPE) (Dichte weniger als 0.950 g/cm³ und mit einer im wesentlichen lineare Struktur. Polyethylene, bei denen die Silanpfopfung mindestens eine Halbierung des Schmelzindex bewirken, sind besonders für die Verwendung gemäß der Erfindung geeignet. Chlorinierte Polyethylene, wie zum Beispiel chlorinierte HDPE und chlorinierte LDPE, die ein paar bis zu fünftig Gewichtsprozent Chlor enthalten, können ebenfalls verwendet werden. Andere Beispiele von silan-aufpfropfbarem Polymermaterial, die nach Aufpfropfung in der Matrix verwendet werden können, sind Kopolymere des Ethylens und ein oder mehrere α-0lefine, die zwei bis sechs Kohlenstoffatome enthalten, wie zum Beispiel Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 2-Methyl-1-propen, 3-Methyl-1- penten, 4-Methyl-1-penten, 5-Methyl-1-hexen und deren Mischungen. Besonders bevorzugt ist Ethylenpropylen-Polymer mit einem Ethylengehalt von mindestens 40 Gewichtsprozent. Andere Beispiele für silan-aufpfropfbare Polymermaterialien, die nach Pfropfung in der Matrix verwendet werden können, ist Ethylenpropylen-Terpolymer (EPDM) mit einem Ethylengehalt von mindestens 30 Gewichtsprozent. Ein Dien-Monomer mit mindestens fünf Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel 1,4-Pentadien, 5-Alkenyl-2-norbornen, 2,5-Norbornadien, 1,5-Cyclooctadien und Dicyclopentadien, welches nach der Polymerisation Doppelbindungen hat, die von den Dien-Monomermolekülen zurückbleiben, können als das dritte Monomer in den Ethylenpropylen-Terpolymer enthalten sein. In diesen Polymeren beträgt das Ethylen, Propylen und Dien-Monomer vorzugsweise 30-70 %, 22,5-68 %, beziehungsweise 2-7,5 % des Gewichtes des Terpolymers. Andere Beispiele von silangepfropftem Polymermaterial, die nach dem Aufpfropfen in der Matrix verwendet werden können, sind Kopolymere des Ethylens und eines ungesättigten Esters einer Monocarbonsäure mit mindestens vier Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Kopolymere des Ethylenvinylazetats (EVA), von denen diejenigen, die bis zu 30 Gewichtsprozent, insbesondere 5 bis 20 Gewichtsprozent, Vinylacetat enthalten, bevorzugt werden, sowie Kopolymere des Ethylen-Ethylacrylats (EBA), Ethylen-Methylacrylats (EMA), Ethylen-Butylacrylats (EBA) und Ethylen- Methylacrylats, insbesondere solche mit fünf bis zwanzig Gewichtsprozent Acrylatanteil (wie zum Beispiel der Ethylen- Acrylatanteil) in dem Kopolymer. Eine andere Gruppe von Polymeren, die als silan-gepfropftes Polymermaterial in der Matrix verwendet werden können, sind Mischungen aus den aufgeführten Polymerbeispielen zusammen mit anderen Polymeren, wie zum Beispiel Mischungen aus Ethylen-Propylengummi (EPR) mit Polypropylen (PP), Polybuten, Polystyren oder Ethylenvinylazetat (EVA), sowie Mischungen aus PE mit verschiedenen Kopolymeren des Ethylens mit anderen Monomeren, wie zum Beispiel Mischungen aus PE mit EPR, EPDM und EVA.
- Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das hydrolisierbare Silangruppen enthaltende Polymermaterial ein Kopolymer aus einem oder mehreren Alpha- Mono-Olefinen mit einem ungesättigten Silan, welches hydrolisierbare Gruppen enthält. Das Alpha-Monoolefin ist vorzugsweise ein ausgewähltes Olefin mit zwei bis acht Kohlenstoffatomen. Beispiele geeigneter Olefine sind Ethylen, Propylen und eine Mischung aus diesen Olefinen. Der Gehalt an Silan in dem Polymermaterial kann 0,1-10 Gewichtsprozent betragen, bezogen auf das Gewicht des Kopolymers. Das am meisten bevorzugte Kopolymer ist ein Ethylen-Vinyl-Silankopolymer.
- Zu den in der Komposition gemäß der Erfindung verwendbaren Gummearten gehören sowohl synthetische Gummiarten als auch natürliche Gummiarten (Kautschuk), die vulkanisiert sind. Bei einer ungesättigten Gummiart wird eine solche mit einem hohen Grad an Ungesättigtheit bevorzugt verwendet, um eine dichte Vernetzung des vulkanisierten Gegenstandes zu erreichen. Beispiele geeigneter Gummiarten sind Ethylen-Propylengummi (EPR), Ethylen-Propylen-Diengummi (EPDM), chlorsulfoniertes Polyethylen, Polyisopren, Polychloropren, Butadiengummi, Styren-Butadiengummi, Nitrilgummi, Butylgummi, halogenisierter Butylgummi und Polybutylen-Kopolymere.Das dritte Monomer im EPDM kann ein Dien-Monomer mit mindestens fünf Kohlenstoffatomen sein, wie zum Beispiel 1,4-Pentadien, 5- Alkenyl-2-norbornen, 2,5-Norbornadien, 1,5-Cyclooctadien und Dicyclopentadien, welche nach der Polymerisation Doppelbindungen haben, die von dem Dien-Monomer zurückbleiben. Wenn der Gummi dynamisch vulkanisiert wird, soll er im unvulkanisierten Zustand, zumindest unter Scherung, ausreichend kompatibel mit dem silan-gepfropften Polymermaterial in der Matrix im heißen Zustand sein, um zumindest aus dem größten Teil des vulkanisierten Gummibestandteils kleine diskrete Partikel in dem thermoplastischen Matrixmaterial unter hoher Scherung zu bilden. Damit der vulkanisierte Gummi feine diskrete Partikel in der Polymermatrix bildet, soll eine Scherrate von mindestens 1.500 sec-¹ und vorzugsweise mindestens 2.000 sec-¹ verwendet werden. Die am meisten bevorzugte Scherrate beträgt 2.500 bis 10.000 sec-¹. Die Scherrate (shear rate) wird berechnet durch Division des Produktes aus dem Umfang des von der Schraubenspitze des Mischers erzeugten Kreises multipliziert mit der Drehzahl der Schraube pro Sekunde durch den Spitzenspalt (tip clearance). Mit anderen Worten, die Scherrate ist die Spitzengeschwindigkeit geteilt durch den Spitzenspalt.
- Das verwendete Vulkanisiermittel kann ein normalerweise für den betreffenden Gummityp verwendetes Mittel sein, welche das silan-gepfropfte Polymermaterial während der Herstellung der Komposition nicht vernetzt, wie zum Beispiel Schwefel, sulfonierte Verbindungen, Isocyanate, Phenolharze und in bestimmten Fällen Peroxyde und andere Vulkanisiermittel, wie sie in den oben erwähnten US-PSen 3 037 954 und 4 104 210 beschrieben werden. Die normale Menge des verwendeten Vulkanisiermittels beträgt 0,05-10 %, vorzugsweise 0,1-8 % des Gummigewichtes.
- Die Komposition gemäß der Erfindung kann Zusätze bekannter Art enthalten, wie zum Beispiel Antioxydante, Füllmaterialien, zum Beispiel Kreide, Ruß, Plastifizierer, Gleitmittel, Stabilisatoren, Wachse, Pigmente und andere in den oben genannten US-Patenten 3 037 954 und 4 104 210 beschriebene Zusätze. Die Zusätze werden in konventionellen Mengen verwendet.
- Gemäß einem Verfahren zur Herstellung der Komposition wird eine Mischung aus dem hydrolisierbare Silangruppen enthaltenden Polymermaterial, dem unvulkanisierten Gummi und einem Vulkanisierungsmittel für den Gummi auf eine für die Vulkanisierung des Gummis erforderliche Temperatur erhitzt unter hoher Scherung der Mischung, um den erzeugten vul kanisierten Gummi in Form feiner Partikel in dem thermoplastischen Polymermaterial zu verteilen. Vorzugsweise wird eine Mischung aus dem Polymermaterial und dem Gummi auf eine Temperatur aufgeheizt, welche die Plastifizierungs- oder Schmelztemperatur des Polymermaterial übersteigt, um eine homogene Mischung zu erhalten, bevor das Vulkanisierungsmittel zugegeben wird.
- Eine Komposition gemäß der Erfindung, die silan-gepfropftes Polymermaterial enthält, kann auch hergestellt werden durch Mischung eines thermoplastischen Polymermaterials, zusammen mit einem Silan, welches ungesättigte Gruppen und hydrolisierbare Gruppen enthält, und einem Peroxyd sowie einem Gummi in unvulkanisiertem Zustand, zusammen mit einem geeigneten Vulkanisierungsmittel, und Erhitzung der Mischung auf eine für die Vulkanisierung des Gummis erforderliche Temperatur unter gleichzeitiger hoher Scherung. Das Polymermaterial und der unvulkanisierte Gummi werden vorzugsweise vor Zugabe der anderer Komponenten homogenisiert.
- Die Erfindung soll nun unter Beschreibung einer Anzahl von Beispielen genauer erläutert werden. Im folgenden bedeutet der Ausdruck "Teile" Gewichtsteile, und "%" bedeutet Gewichtsprozent.
- Die dynamische Vulkanisierung in allen folgenden Beispielen findet in einem Brabender Mischer bei einer Scherrate von etwa 3000 sec-¹ statt.
- Teile granuliertes HDPE (Hostalen GC 7260, Hoechst AG), mit einem Schmelzindex (MFI 2,16 kg, 190ºC) von 8 g/10 min und einer Dichte von 0,957 g/cm³ werden durch Rühren mit zwei Teilen Vinyltriethoxy-Silan bedeckt, welches 0,15 Teile darin gelöstes Dicumylperoxyd und 0,15 Teile darin eingemischtes Antioxydant enthält, bestehend aus Pentaerythrityltetra kis- (3-(3,5-di-tert, Butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat) (Irganox 1010, Ciba-Geigy), bis alle Flüssigkeit von den Granulatkörpern absorbiert worden ist. Die Mischung wird dann etwa zwei Minuten in einen Mischer kontinuierlich mastiziert (geknetet), für , wobei die Temperatur auf 180ºC gehalten wird. Das so gewonnene silan-gepfropften-Produkt wird granuliert und bis zur weiteren Verwendung in hermetisch dicht geschlossenen Plastiksäcken abgepackt. 60 Teile eines silan-gepfropften HDPE-Granulats, 40 Teile Naturgummi (Standard malayischer Gummi, Grad 5) und ein Teil polymerisiertes 1,2-Di hydro-2,2,4-tri-methylquinolin (FlectolR Antioxidant) werden in einem Brabender Mischer bei einer Temperatur von 180ºC gemischt. Wenn man eine homogene Mischung erhalten hat, wird ein Vulkanisierungsmittel in Gestalt von einem Teil 2-Bis-benzothiazyldisulphid und 5 Teilen M-Phenylen-bis-maleimid zugegeben, und das Mischen wird für einige Minuten bei der genannten Temperatur fortgesetzt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silan-gepfropftem HDPE und Partikeln des vul kanisierten Gummis, die eine Größe von weniger als 5 um haben und gleichmäßig in der Matrix verteilt sind. Die Komposition wird in granulierter Form in hermetisch verschlossenen Säcken bis zur weiteren Verwendung aufbewahrt. Gemäß einem Anwendungsbeispiel wird die Komposition durch Formpressen bei einer Temperatur von 160ºC zu einer Platte von 1 mm Dicke geformt. Diese Platte wird 15 Stunden lang in einem 90ºC heißen Wasserbad behandelt, welches ein Prozent eines Silanol-Kondensations-Katalysators in Form eines Dibutyl-Zinnlaurats enthält. Dies entspricht einem Katalysatorgehalt von 0,05 % in der HDPE-Matrix. Die Platte absorbiert Wasser, und das silan-gepfropfte HDPE in der Matrix wird dadurch vernetzt. Alternativ kann der warmgeformte Gegenstand mehrere Wochen lang in einer feuchten Atmosphäre aufbewahrt werden, um die Vernetzung herbeizuführen. Im letztgenannten Falle kann der Silanol-Kondensations-Katalysator in Form einer Polyethylen-Vormischung dem silan-gepfropften HDPE bei 160ºC vor dem Formen der Platte zugemischt werden. Die in dem Wasserbad in der beschriebenen Weise behandelte Platte erfüllt die "Hot-set"-Testanforderungen gemäß der IEC-Veröffentlichung 502, 1983. Eine entsprechende Platte, die nicht durch die beschriebene Behandlung im Wasserbad vernetzt worden ist, erfüllt diese Anforderungen nicht.
- Anstelle des beschriebenen HDPE kann ein HDPE verwendet werden, welches einen Schmelzindex von 7 g/10 min und eine Dichte von 0,965 g/cm³ (DMDS-7007 Polyethylen).
- Die in diesem Beispiel beispielhaft angegebene Warmformgebung der Komposition sowie die beschriebenen Verfahren zur Vernetzung des silan-gepfropften thermoplastischen Polymermaterials des hergestellten Gegenstandes sind auch in den folgenden Beispielen anwendbar.
- Ein silan-gepfropftes HDPE wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Dynamischer Styrenbutadiengummi wird hierbei in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise vulkanisiert. Die Gewichtsteile für das HDPE, den Gummi und die anderen verwendeten Substanzen sind die gleichen mit der Ausnahme, daß die verwendete Menge an 2-Bis-benzothiazyldisulphid 1,2 Teile beträgt und die Menge des M-Phenylenbis-maleimid 3 Teile beträgt.
- Ein silan-gepfropftes HDPE wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. 40 Teile des silan-gepfropften HDPE-Granulats, 60 Teile Butadiengummi und 1 Teil polymerisiertes 1,2-Dihydro-2,2,4-trimethylquinolin, 3 Teile Zinkoxyd und 0,6 Teile Stearinsäure werden in einem Brabender Mischer bei einer Temperatur von 180ºC gemischt. Wenn eine homogene Mischung hergestellt ist, wird ein Vulkanisierungsmittel in Form von 1,2 Teilen Tetramethylthiuram-Disulphid, 0,6 Teilen Schwefel und 0,3 Teilen 2-Bis-benzothiazyldisulphid zugegeben, und das Mischen wird einige Minuten lang fortgesetzt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silan-gepfropften HDPE und gleichmäßig in der Matrix verteilten Partikeln aus vulkanisiertem Gummi mit einer Größe von weniger als zwei um.
- Eine Komposition wird in einem einzigen Schritt hergestellt, und zwar aus den gleichen Zutaten wie in Beispiel 1. Eine Mischung aus HDPE, Vinyltriethoxy-Silan und Peroxyd sowie eine Mischung aus natürlichem Gummi mit Zusätzen und Vulkanisierungsmittel werden zusammen in einen Brabender Mischer getan und zusammen bei 180ºC einige Minuten lang behandelt. Man erhält eine Komposition der gleichen Art wie in Beispiel 1.
- Ein silan-gepfropftes HDPE wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Nitrilgummi (KrynacR 1408 H82) mit einem Acrylsäurenitrilgehalt von 33 %, Polysar International S.A., wird dynamisch vulkanisiert in der im Beispiel 1 beschriebenen Art. Es werden dieselben für HDPE, Gummi und andere Substanzen angegebenen Gewichtsteile verwendet mit Ausnahme, daß die verwendete Menge von 1,2-Dihydro-2,2,4-tri-methylquinolin 0,5 Teile beträgt, die Menge von 2-Bis-benzothiazyldisulphid 2 Teile und die Menge von M- Phenylen-bis-maleimid 5 Teile beträgt. Eine hergestellte Platte mit vernetzter Matrix besteht den Hot-set-Test, während eine gleiche Platte, in der die Matrix nicht vernetzt ist, dies nicht schafft.
- Es wird eine Komposition hergestellt in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise mit Ausnahme, daß 40 Teile HDPE, 60 Teile Nitrilgummi, 0,75 Teile 1,2-Dihydro-2,2,4-tri-methylquinolin, 3 Teile 2-Bis-benzothiazyldisulphid und 7,5 Teile M-Phenylen-bis-maleimid verwendet werden.
- 100 Teile granuliertes HDPE mit einem Schmelzindex von 0.6 g/10 min und einer Dichte von 0,960g/cm³ werden durch Rühren mit zwei Teilen Vinyltrimethoxy-Silan bedeckt, welches 0,12 Teile ditertiäres Butylperoxyd darin gelöst enthält, bis die gesamte Flüssigkeit von dem Granulatpartikel absorbiert ist. Das Gemisch wird dann durch einen kontinuierlichen Mixer, in welchem die Temperatur etwa 180ºC beträgt, derart extrudiert, daß es etwa 2 Minuten lang in dem Mixer verbleibt. Das so gewonnene silan-gepfropfte Produkt wird granuliert und in hermetisch abgeschlossenen Plastiksäcken bis zur weiteren Verwendung verpackt. 40 Teile des silan-gepfropften HDPE-Granulats, 60 Teile Butylgummi, bestehend aus einem Kopolymer aus Isobuten und Isopren, welches 1,6 Molprozent Ungesättigtheit und eine Dichte von 0,915 g/cm³ enthält, und 3 Teilen Zinkoxyd werden in einem Brabender Mischer bei einer Temperatur von 180ºC gemischt. Nach einigen Minuten ist das silan-gepfropfte HDPE geschmolzen und eine homogene Mischung entstanden. Vulkanisierungsmittel, bestehend aus bromiertem Phenolformaldehydharz (SP-1056, Schenectady Chemicals) wird hinzugegeben, und das Mischen wird für einige Minuten bei der genannten Temperatur fortgesetzt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silan-gepfropftem HDPE und gleichmäßig in der Matrix verteilten Partikeln aus dem vulkanisierten Butylgummi. Der Butylgummi in diesem Beispiel kann ganz oder teilweise ersetzt werden durch Chlorbutylgummi oder Brombutylgummi.
- Ein silan-gepfropftes HDPE wird in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 1. 60 Teile dieses Polymers werden gemischt mit 40 Teilen chlorsulfiniertem Polyethylengummi, welcher 35 % Cl und 1 % S enthält mit einer Dichte von 1,18 (Hypalon 610, Du Pont de Nemours International S.A.), werden in einem Brabender Mischer bei einer Temperatur von 180ºC gemischt, bei welcher Temperatur das silan-gepfropfte HDPE schmilzt, und nach wenigen Minuten eine homogene Mischung entsteht. Dann wird Vulkanisierungsmittel, bestehend aus 3 Teilen Magnesiumoxyd, 2 Teilen Tetramethylthiuramdisulfid und einem Teil Schwefel, zugegeben, und das Mischen wird für wenige Minuten fortgesetzt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silangepfropftem HDPE und in der Matrix gleichmäßig verteilte Partikel aus chlorsulfoniertem Polyethylengummi in vulkanisierter Form. Eine hergestellte Platte mit vernetzter Matrix besteht den Hot-set-Test, während eine gleiche Platte, in der die Matrix nicht vernetzt ist, dies nicht schafft. Dasselbe Ergebnis erhält man mit einem Vulkanisierungsmittel, bestehend aus 2 Teilen Dipentamethylenthiuramhexasulphid und einem Teil M-phenylen-bis-maleimid. Beispiel 9 Eine Komposition wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 hergestellt mit Ausnahme, daß 40 Teile HDPE, 60 Teile chlorsulfonierter Polyethylengummi und 50 % mehr von jeder im Vulkanisierungsmittel enthaltenen Komponente verwendet werden.
- Ein silan-gepfropftes HDPE wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 7 hergestellt. 75 Teile dieses silan-gepfropften Polymers werden mit 25 Teilen Polychloropren (NeopreneR W, Du Pont de Nemours International S.A. in einem Brabender Mischer bei einer Temperatur von 190ºC gemischt. Nach wenigen Minuten ist das silan-gepfropfte HDPE geschmolzen, und man erhält eine homogene Mischung. Vulkanisierungsmittel, bestehend aus 2 Teilen M-phenylen-bis-maleimid, 0,5 Teilen 2-Benzothiazylsulphid und 2,5 Teilen Zinkoxyd, wird hinzugegeben, und das Mischen wird für wenige Minuten bei der genannten Temperatur fortgesetzt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silangepfropftem HDPE und in der Matrix gleichmäßig verteilte 6 Partikel aus vulkanisiertem Polychloropren.
- 30 Teile silan-gepfropftes HDPE, das in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, und 70 Teile EPDM-Gummi mit einem Ethylengehalt von 70 % (VistalonR 7000 von Esso Chemicals) werden in einem Brabender Mischer bei einer Temperatur von 180ºC gemischt. Wenn man eine homogene Mischung erreicht hat, wird Vulkanisierungsmittel in Gestalt von 1,8 Teilen polymerisiertem 1,2-Dihydro-2,2,4-trimethyl quinolin und 0,9 Teilen Schwefel zugegeben, und das Mischen wird etwa 10 Minuten bei der genannten Temperatur fortgesetzt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silan-gepfropftem HDPE und in der Matrix gleichmäßig verteilte Partikel aus vulkanisiertem EPDM. Eine hergestellte Platte mit vernetzter Matrix besteht den Hotset-Test, während eine gleiche Platte, in der die Matrix nicht vernetzt ist, dies nicht schafft. Eine Mischung, die in der gleichen Weise hergestellt wird, bei der aber ein EPDM-Gummi verwendet wird, welcher einen Ethylengehalt von 50 % (Vistalon 2504) hat, ergibt ein Produkt, welches dem "Hot-set"-Test genauso widersteht wie die zuvor beschriebene EPDM-Qualität.
- Kompositionen werden in der gleichen Weise hergestellt wie im Beispiel 11, jedoch mit der Abweichung, daß 60 Teile HDPE, 40 Teile EPDM-Gummi und 57 % der Menge jeder in dem Vulkanisierungsmittel enthaltenen Komponente verwendet werden.
- In jedem der Beispiele 1-6, 8, 9 und 11-12 wird das silangepfropfte HDPE ersetzt durch silan-gepfropftes LDPE, hergestellt aus LDPE (DFDS 4444, Neste polyethylen), welches einen Schmelzindex von 2,2 g/10 min und eine Dichte von 0,922 g/cm³ hat, und in jedem der Beispiele 7 und 10 wird es durch silan-gepfropftes LDPE ersetzt, welches aus LDPE (DFDS 6644, Neste Polyethylen) hergestellt wird, welches einen Schmelzindex von 0,3 g/10 min und eine Dichte von 0,922 g/cm3 hat. Das Silanpfropfen wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie es für HDPE in den entsprechenden Beispielen 1 - 12 beschrieben wurde.
- In jedem der Beispiele 1-12 wird das silan-gepfropfte HDPE ersetzt durch silan-gepfropftes MDPE, welches aus MDPE (DFDS 1244, Neste Polyethylen) hergestellt wird und einen Schmelzindex von 0,7 g/lomin und eine Dichte von 0,935 g/cm³ hat. Das Silanpfropfen wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies für das HDPE in den entsprechenden Beispielen 1-12 beschrieben wurde.
- In jedem Beispiel 1-12 wird das silan-gepfropfte HDPE ersetzt durch silan-gepfropftes LLDPE, welches von LLDPE (LPLD 8016, Neste Polyethylen) hergestellt wurde und einen Schmelzindex von 3,5 g/10 min und eine Dichte von 0,934 26 g/cm³ hat. Das Silanpfropfen wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies für das HDPE in den entsprechenden Beispielen 1-12 beschrieben wurde.
- Ein silan-gepfropftes chloriniertes Polyethylen wird in folgender Weise hergestellt. 100 Teile chloriniertes Polyethylen, welches einen Chlorgehalt von 36 % (BayerR CM 3630, Bayer AG) und eine Dichte von 1,19 g/cm3 hat, werden mit 0,5 Teilen Triphenylphosphit (Mellite 310), 5 Teilen epoxidiertem Sojabohnenöl (PliabracraRA, 2 Teilen Kalziumstearat, 0,1 Teil Dicumylperoxyd und 2 Teilen Vinyltrimethoxy-Silan gemischt. Die Mischung wird in einem kontinuierlichen Mischer bei einer Temperatur von 155ºC durchmischt. Das gewonnene silan-gepfropfte chlorinierte Polyethylen kann als thermoplastische Matrix anstelle des silan-gepfropften HDPE in den Beispielen 2, 5 und 6 verwendet werden, um Kompositionen mit guter Widerstandsfähigkeit gegen Öl zu erhalten.
- 100 Teile granuliertes Ethylenvinylazetat-Kopolymer (EVA) (EscorenR UL 00206, Esso Chemicals), welches 6 Gewichtsprozent Vinylacetat enthält und einen Schmelzindex von 2,0 g/10 min hat, wird zugegeben zu 2 Teilen Vinyltriethoxyl-Silan, welches 0,2 Teile gelöstes Dicumylperoxyd enthält, bis diese Chemikalien sich über die Oberflächen der Granulatpartikel während des Rührens verteilt haben. Diese Mischung wird dann in einem kontinuierlichen Mischer, in welchem die Temperatur etwa 205ºC beträgt, durchmischt und granuliert. Compoundiert. Das silan-gepfropfte Kopolymer kann als thermoplastische Matrix verwendet werden anstelle des silan-gepfropften HDPE in den Beispielen 1-3 und 5-12, wodurch Kompositionen mit einem hohen Grad an Elastizität hergestellt werden. Eine Komposition kann auch in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise hergestellt werden.
- Ein silan-gepfropfter Gegenstand aus Ethylenethylacrylat-Kopolymer (EEA) (EEA 7365, BP Chemicals) mit einem Schmelzindex von 8,0 g/,10 min und einem Ethylacrylatgehalt von 9 Gewichtsprozent wird in der gleichen Weise hergestellt, wie dies für das Ethylenvinylazetat-Kopolymer in Beispiel 50 beschrieben wurde. Das silan-gepfropfte Kopolymer kann als thermoplastische Matrix verwendet werden anstelle des silangepfropften HDPE in den Beispielen 1-3 und 5-12, wodurch thermoplastische Elastomere mit einem hohen Grad an Elastizität gewonnen werden. Satz wie zuvor. Eine Komposition kann auch in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise hergestellt werden.
- Ein silan-gepfropfter Gegenstand aus Ethylenbutylacrylat-Kopolymer (DFDS 6472, Neste Polyethylen) mit einem Schmelzindex von 1,0 g/10 min und einem Butylacrylatgehalt von 7 Gewichtsprozent wird in der gleichen Weise hergestellt, wie dies für Ethylenvinylazetat-Kopolymer in Beispiel 50 beschrieben wurde. Das silan-gepfropfte Kopolymer kann als thermoplastische Matrix verwendet werden anstelle des silangepfropften HDPE in den Beispielen 1-3 und 5-12, wodurch thermoplastische Elastomere mit einem hohen Grad an Elastizität gewonnen werden. Satz wie zuvor. Eine Komposition kann auch in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise hergestellt werden.
- 100 Teile granulierter Ethylenpropylengummi (EPR) (VistalonR 719, Esso Chemicals), der 75 Gewichtsprozent Ethylen enthält und eine Dichte von 0,86 g/cm³, wird zugegeben zu 15 Teilen Polypropylen (PP) (Hostalen PPN 2060, Hoechst AG) in granulierter Form, welches eine Dichte von 0,9 g/cm³ hat. Ein Teil Vinyltrimethoxy-Silan, welches 0,2 Teile Dicumylperoxyd enthält, wird der Mischung zugegeben und unter Rühren über die 0berfläche der Granulatpartikel verteilt. Die erhaltene Mischung wird dann in einem kontinuierlichen Mixer, in welchem die Temperatur etwas unter 200ºC liegt, kompoundiert und granuliert. Die silan-gepfropfte Mischung aus Kopolymeren, in welcher nur der Ethylenpropylengummi silan-gepfropft ist, nicht jedoch das Polypropylen, kann als thermoplastische Matrix verwendet werden anstelle des silan-gepfropften HDPE in den Beispielen 1-3, 7-9 und 12.
- 100 Teile Ethylenpropylengummi der in Beispiel 53 beschriebenen Art wird gemischt mit 30 Teilen Ethylenvinylazetat-Kopolymer der in Beispiel 50 beschriebenen Art. Ein Teil Vinyltrimethoxy-Silan, welches 0,2 Teile Dicumylperoxyd enthält, wird der Mischung zugegeben und unter Rühren über die 0berfläche der Granulatpartikel verteilt. Die gewonnene Mischung wird dann behandelt und granuliert in der im Beispiel 53 beschriebenen Weise. Die silan-gepfropfte Mischung aus Kopolymeren, in welcher sowohl der Ethylenpropylengummi als auch das Ethylenvinylazetat silan-gepfropft sind, kann als thermoplastische Matrix verwendet werden anstelle des silangepfropften HDPE in Beispiel 12.
- Es wird eine Mischung zubereitet, die aus 35 Teilen LLDPE (LL 104 AA, BP Chemicals), 28,3 Teilen EVA (Lepapren R 450, Bayer AG), 3,1 Teilen Nitrilgummi (BreonR RTM N36 C35, BP Chemicals), 31,8 Teilen Ruß (Carbon Black P Grade, Phillips Petroleum) und 1,8 Teilen Antioxydant 1,2-Dihydro-2,2,4-trimethylquinolin (FlectolR H) besteht. Hierzu werden zugegeben 1,07 Teile Vinyltrimethoxy-Silan und 0,1 Teil Dicumylperoxyd, und die Mischung wird in einem Banbury-Mischer bei 190ºC gute 8 Minuten lang so behandelt, daß der Nitrilgummi auf das LLDPE gepfropft wird und dieses Pfropfpolymer silangepfropft wird. Dieses silan-gepfropfte Polymer kann als thermoplastische Matrix verwendet werden anstelle des silangepfropften HDPE in den Beispielen 5 und 6 und erzeugt thermoplastische Elastomere, die eine hohe Elastizität und gute Widerstandsfähigkeit gegen Öl haben.
- In jedem der Beispiele 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11 und 12 wird das silan-gepfropfte HDPE ersetzt durch Ethylenvinylsilan-Kopolymer (VISICOR NEWS 1405, Neste Polyethylen), welches einen Schmelzindex (MFI 2,16 kg, ASTM D 1238) von 0,6 g/10 min und eine Dichte von 0,923 g/cm³ hat. Anstelle des im Beispiel 1 beschriebenen Silanol-Kondensations-Katalysators kann der Silanol-Kondensations-Katalysator VISICOR NEWS 1392 (Neste Polyethylen) verwendet werden und in Form einer Vormischung während der Gießoperation zugegeben werden.
- Bei der Herstellung einer Komposition gemäß der Erfindung ist es auch möglich, statisch vulkanisierte Gummiarten zu verwenden, wie zum Beispiel konventionell vulkanisierte Gummiprodukte, wie Naturgummi, Styrenbutadiengummi, Nitrilgummi, chlorsulfinierten Polyethylengummi, Polychloropren und EPDM-Gummi. Es kann dann mit Vorteil eine Matrix verwendet werden, die aus silan-gepfropftem Polymermaterial in Gestalt von HDPE, LDPE, MDPE, LLDPE , chloriniertem Polyethylen oder einem Kopolymer des Ethylens und einem ungesättigten Esther einer Monocarbonsäure, die höchstens vier Kohlenstoffatome hat, wie zum Beispiel EVA oder EBA. Der statisch vulkanisierte Gummi wird dann fein zerteilt, zum Beispiel durch Mahlen bei niedriger Temperatur, wie zum Beispiel minus 40ºC und darunter, zu Partikeln, die eine Größe von weniger als 200 um, vorzugsweise weniger als 100 um und besonders bevorzugt, weniger als 50 um haben. Die fein verteilten Gummipartikel werden dann in geeigneter Weise in dem silangepfropften Polymermaterial in einem Mixer bei einer Temperatur über der Plastifikationstemperatur des Polymermaterials oder dessen kristalliner Schmelztemperatur verteilt. Es ist auch möglich, die Verteilung des Gummis und das Silanpfropfen in einem einzigen Schritt durchzuführen, in welchem Falle die fein verteilten Gummipartikel, das Polymermaterial in nicht gepfropfter Form und die erforderlichen Chemikalien für das Silanpfropfen zusammen in eine Mischeinrichtung gegeben werden und der erforderlichen Behandlung bei erhöhter Temperatur unterworfen werden.
- Ein silan-gepfropftes HDPE wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Eine Mischung aus 40 Teilen dieses Polymers und 60 Teilen statisch vul kanisierten EPDM- Gummis in Form fein verteilter Partikel, die eine Größe von weniger als 50 um haben, wird in einem kontinuierlichen Mischer bei 180ºC einige Minuten lang behandelt. Man erhält eine Komposition mit einer kontinuierlichen Matrix aus thermoplastischem silan-gepfropftem HDPE und in der Matrix gleichmäßig verteilten Partikeln aus vulkanisiertem Gummi, die eine Größe von weniger als 50 um haben. Der statisch vulkanisierte Gummi kann dann hergestellt werden durch Vulkanisierung einer 1 mm-dicken Platte aus EPDM-Gummi in einer Presse bei 160ºC während 12 Minuten, wobei der EPDM-Gummi, der (pro 100 Teilen) besteht aus 37,5 Teilen EPDM-Gummi (Vistalonr 5630, Esso Chemicals), 14,5 Teilen Ruß, 29,0 Teilen Talk (MistronR Vapor, Cyprus Ind.), 15,5 Teilen Paraffinöl (NyparR 20, Nynäs Petroleum), 1,4 Teilen Zinkoxyd, 0,6 Teilen Stearin, 0,6 Teilen Benzothiazyldisulphid, 0,2 Teilen Kupferdimethyldithiocarbonat, 0,3 Teilen Zinkdibutyldithiocarbonat und 0,4 Teilen Schwefel. Die Vernetzung der Matrix in einem gegossenen Produkt wird durch Verwendung eines Silanol-Kondensations-Katalysator der in Beispiel 1 beschriebenen Art herbeigeführt.
- Im Beispiel 57 wird das silan-gepfropfte HDPE ersetzt durch das im Beispiel 56 beschriebene Ethylenvinylsilan-Kopolymer (VISICOR NEWS 1405, Neste Polyethylen). Der in Beispiel 56 beschriebene Silanol-Kondensations-Katalysator wird der Komposition aus der Matrix und dem darin verteilten Gummi während der Gießoperation zugegeben, um die Vernetzung des Kopolymers des gegossenen Gegenstandes herbeizuführen.
Claims (31)
1. Thermoplastisch verarbeitbare Komposition mit einer
kontinuierlichen Matrix aus einem thermoplastischen
Polymermaterial und mit in dieser Matrix verteilten feinen diskreten
Partikeln eines vulkanisierten Gummis, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymermaterial
hydrolisierbare Silangruppen enthält und damit bei Aufnahme von
Wasser und/oder Feuchtigkeit durch Hydrolyse und
Kondensation vernetzbar ist.
2. Komposition nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Silangruppen auf dem
Polymermaterial aufgepfropft sind.
3. Komposition nach Anspruch 1,
dadurchgekennzeichnet, daß das Polymermaterial ein
Kopolymer mindestens eines Alpha-Mono-0lefins mit einer
ungesättigten hydrolisierbaren 0rganosilanmonomerverbindung ist.
4. Komposition nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymermaterial 10-75
Gewichtsprozent und der Gummi 25-90 Gewichtsprozent der
Komposition ausmacht.
5. Komposition nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymermaterial 15-65
Gewichtsprozent und der Gummi 35-85 Gewichtsprozent der
Komposition ausmacht.
6 Komposition nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymermaterial 20-50
Gewichtsprozent und der Gummi 50-80 Gewichtsprozent der
Komposition ausmacht.
7. Komposition nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gummi in dem
Polymermaterial dynamisch vulkanisiert ist.
8. Komposition nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Partikel des Gummis
eine Größe von höchstens 50 um haben.
9. Komposition nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Partikel des Gummis
eine Größe von höchstens 5 um haben.
10. Komposition nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gummipartikel eine durchschnittliche Größe von 0,1-2 um haben.
11. Komposition nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-10,
dadurchgekennzeichnet, daß das
Polymermaterial silan-gepfropftes Polyolefin enthält.
12. Komposition nach Anspruch 11,
dadurchgekennzeichnet, daß das Polymermaterial
silangepfropftes Polyethylen enthält.
13. Komposition nach Anspruch 12,
dadurchgekennzeichnet, daß das Polyethylen aus
(hochdichtem) HD-Polyethylen besteht.
14. Komposition nach Anspruch 12,
dadurchgekennzeichnet, daß das Polyethylen aus
(niedrigdichtem) LD-Polyethylen besteht.
15. Komposition nach Anspruch 12,
dadurchgekennzeichnet, daß das Polyethylen aus
(mitteldichtem) MD-Polyethylen besteht.
16. Komposition nach Anspruch 12,
dadurchgekennzeichnet, daß das Polyethylen aus
(linearniedrigdichtem) LLDPE-Polyethylen besteht.
17. Komposition nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymermaterial silan-gepfropftes chloriniertes Polyethylen
enthält.
18. Komposition nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-11,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymermaterial ein silan-gepfropftes Kopolymer aus Ethylen und
einem Alpha-0lefin mit 2-6 Kohlenstoffatomen enthält.
19. Komposition nach Anspruch 18,
dadurchgekennzeichnet, daß das Kopolylmer ein
Ethylenpropylen-Polymer mit einem Ethylengehalt von mindestens 40
Gewichtsprozent ist.
20. Komposition nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymermaterial ein silan-gepfropftes Ethylenpropylen-Terpolymer
enthält mit einem Ethylengehalt von mindestens 30
Gewichtsprozent.
21. Komposition nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-10,
dadurchgekennzeichnet, daß das
Polymermaterial ein silan-gepfropftes Kopolymer aus Ethylen mit
einem ungesättigten Ester einer Monocarbonsäure mit
höchstens vier Kohlenstoffatomen enthält.
22. Komposition nach Anspruch 21,
dadurchgekennzeichnet, daß das Kopolymer aus einem
Ethylenvinylazetat-Kopolymer besteht, welches bis zu 30
Gewichtsprozent Vinylacetat enthält.
23. Komposition nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4-10,
dadurch gekennzeichnet, daß das 0lefin
ein solches ist, welches 2 bis 8 Kohlenstoffatome hat.
24. Komposition nach Anspruch 23, in welchem das 0lefin
ausgewählt ist aus Ethylen, Propylen oder einer Mischung aus
diesen 0lefinen.
25. Verfahren zur Herstellung einer Komposition nach einem
der Ansprüche 1-24, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem Polymermaterial, welches
hydrolisierbare Silangruppen enthält, einem unvulkanisierten
Gummi und einem Vulkanisierungsmittel für den Gummi auf eine
für die Vulkanisierung des Gummis erforderliche Temperatur
erhitzt wird, wobei die Mischung einer Scherung ausgesetzt
wird, die hoch genug ist, um gleichzeitig den auf diese
Weise erzeugten vulkanisierten Gummi in Form feiner
diskreter Partikel in dem thermoplastischen Polymermaterial zu
verteilen.
26. Verfahren zur Herstellung einer Komposition nach einem
der Ansprüche 2 und 4-22,
dadurchgekennzeichnet, daß ein mit hydrolisierbaren Silangruppen
zu pfropfendes thermoplastisches Polymer zusammen mit einem
Peroxyd und eine Silan, welches ungesättigte Gruppen und
hydrolisierbare Gruppen enthält, sowie einem
unvulkanisierten Gummi zusammen mit einem Vulkanisierungsmittel für
diesen gemischt werden und die Mischung auf eine für die
Vulkanisation des Gummis erforderliche Temperatur erhitzt wird,
während das Gemisch einer Scherung ausgesetzt wird, die hoch
genug ist, um gleichzeitig den auf diese Weise erzeugten
vulkanisierten Gummi in Form feiner diskreter Partikel in
dem thermoplastischen Polymermaterial zu verteilen.
27. Verfahren nach Anspruch 25,
dadurchgekennzeichnet, daß die Mischung aus dem
hydrolisierbare Silangruppen enthaltenden Polymermaterial und dem
unvulkanisierten Gummi auf eine Temperatur erhitzt wird,
welche die Plastifizierungs- oder Schmelztemperatur des
Polymermaterial übersteigt, um eine homogene Mischung zu
bilden, bevor das Vulkanisierungsmittel zugesetzt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26,
dadurchgekennzeichnet, daß das mit hydrolisierbaren
Silangruppen zu pfropfende thermoplastische Polymermaterial und
der unvulkanisierte Gummi in einem Mischer homogenisiert
werden, bevor das Silan, das Peroxyd und das
Vulkanisierungsmittel dem Mischer zugegeben werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25-28,
dadurchgekennzeichnet, daß die Mischung
einer Scherrate von mindestens 1500 sec&supmin;¹ unterworfen wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 25-28,
dadurchgekennzeichnet, daß die Mischung
einer Scherrate von 2500 bis 10000 sec&supmin;¹ unterworfen wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 25-28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung
einer Scherrate von mindestens 2000 sec&supmin;¹ unterworfen wird.
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Families Citing this family (19)
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JP3201774B2 (ja) * | 1995-10-12 | 2001-08-27 | 住友ベークライト株式会社 | エラストマー組成物及びその製造法 |
FR2747390B1 (fr) * | 1996-04-16 | 1998-05-22 | Alsthom Cge Alcatel | Composition extrudable et reticulable en presence d'humidite |
UA46901C2 (uk) | 1997-05-15 | 2002-06-17 | Піреллі Каві Е Сістемі С.П.А. | Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього |
HU223024B1 (hu) | 1997-12-22 | 2004-03-01 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Elektromos kábel, félvezetõ, vízzáró, expandált réteggel |
US7087842B2 (en) | 1999-12-20 | 2006-08-08 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Electric cable resistant to water penetration |
BE1013243A3 (fr) * | 2000-01-21 | 2001-11-06 | Solvay | Composition a base de polyethylene reticulable. |
WO2001082436A1 (en) | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Method for protecting joints for electrical cables, protective coating for said joints and joints thus protected |
US7465880B2 (en) | 2000-11-30 | 2008-12-16 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Process for the production of a multipolar cable, and multipolar cable produced therefrom |
ES2311610T3 (es) | 2001-06-04 | 2009-02-16 | Prysmian S.P.A. | Cable optico parovisto de recubrimiento resistente mecanicamente. |
WO2004003939A1 (en) | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Sergio Belli | Impact resistant compact cable |
JP2007515742A (ja) | 2003-07-25 | 2007-06-14 | ピレリ・アンド・チ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 電気ケーブルを製造する連続的な方法 |
US7514633B2 (en) | 2003-12-03 | 2009-04-07 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Impact resistant cable |
EP1700318B1 (de) | 2003-12-24 | 2008-03-19 | Prysmian Cavi e Sistemi Energia S.r.l. | Prozess zur herstellung eines selbstlöschenden kabels |
US7601915B2 (en) | 2004-04-27 | 2009-10-13 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Process for manufacturing a cable resistant to external chemical agents |
WO2006094523A1 (en) | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Pirelli & C. S.P.A. | Method for making a sound-insulatiing load-bearing floor |
EP1939246B1 (de) * | 2006-12-29 | 2010-04-14 | Borealis Technology Oy | Polyolefinzusammensetzung mit silikonhaltigem Füllstoff |
DE102010036121A1 (de) | 2010-09-01 | 2012-03-01 | Nora Systems Gmbh | Bodenbelag |
WO2024145915A1 (en) * | 2023-01-06 | 2024-07-11 | Celanese International Corporation | Crosslinkable ethylene polymer-based thermoplastic vulcanizate and molded article made from same |
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