NL1018372C2 - Meerlaags vormdeel. - Google Patents

Description

-1 - MEERLAAGS VORMDEEL 5

De uitvinding heeft betrekking op een meerlaags vormdeel bevattende een lichaamsdeel en een het lichaamsdeel ten minste gedeeltelijk bedekkende oppervlaktelaag, welk lichaamsdeel een vernette elastomeersamenstelling bevat en welke oppervlaktelaag een thermoplastisch 10 elastomeersamenstelling bevat.

Voorbeelden van meerlaagse vormdelen zijn gecoextrudeerde of gelamineerde profielen en slangen, bijvoorbeeld afdichtingsprofielen die in de bouw en in de automobielindustrie toegepast worden voor het afdichten van deuren en ramen tegen tocht en regeninslag. Verschillende elastomeren worden .15 gebruikt voor de bereiding van het lichaamsdeel van de meerlaagse vormdelen. Vaak worden aan het oppervlak van het vormdeel eisen gesteld waar het elastomeer van het lichaamsdeel niet aan kan voldoen. Om die reden is de oppervlaktelaag aanwezig.

Zo is het bijvoorbeeld bij afdichtingsprofielen van belang dat de 20 elastomeren van het lichaamsdeel goede mechanische eigenschappen bezitten, zoals bijvoorbeeld een hoge rek bij breuk en een hoge flexibiliteit. Daarvoor is het meestal noodzakelijk in de elastomeersamenstelling roet als vulstof op te nemen. De aanwezigheid van roet in de elastomeersamenstelling geeft het afdichtingsprofiel een zwart uiterlijk.

25 Er is echter al geruime tijd behoefte aan afdichtingsprofielen die een witte tint of een chromatische kleur bezitten. In de automobielindustrie is bijvoorbeeld de behoefte aanwezig de afdichtingsprofielen in een kleur te vervaardigen die overeenstemt met de kleur van het interieur van de auto of de lak van de auto. Ook is het soms gewenst dat het oppervlak van het 30 afdichtingsprofiel een bepaalde wrijvingswaarde bezit of een bepaalde structuur of textuur, die met de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel niet kan worden bereikt. Uit WO 98/5828 is een meerlaags vormdeel bekend, bevattende een lichaamsdeel en een het lichaamsdeel ten minste gedeeltelijk bedekkende oppervlaktelaag, welk lichaamsdeel een vernette elastomeersamenstelling bevat 35 en welke oppervlaktelaag een thermoplastisch elastomeer bevat. Een nadeel van het bekende afdichtingsprofiel is dat de weersbestendigheid onvoldoende is. Zo is het mogelijk dat de oppervlaktelaag na verloop van tijd verkleurt onder invloed van 101 837 2' -4- minder dan 2 gew.%, nog meer bijvoorkeur minder dan 1 gew.%. Het gehalte aan polaire verbindingen in de olie bedraagt bij voorkeur minder dan 0,5 gew. %, meer bij voorkeur minder dan 0,2 gew. %, nog meer bij voorkeur minder dan 0,1 gew. %.

5 Zeer goede resultaten worden verkregen indien de olie is bereid met behulp van het "hydrocracking en isodewaxing" proces, bijvoorbeeld het Paralux proces ontwikkeld door Chevron.

Het is daarbij tevens van belang indien toeslagstoffen worden toegevoegd aan de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel in de vorm van 10 een elastomeermasterbatch, tevens voor de masterbatch een zodanige samenstelling te kiezen dat de goede resultaten in de weersbestendigheid van het vormdeel worden bereikt. Indien de masterbatch een olie bevat, wordt een olie gebruikt met een gehalte aan aromatische verbindingen van minder dan 4 gew.

%. Meer bij voorkeur bedraagt het gehalte aan aromatische verbindingen minder 15 dan 2 gew.%, nog meer bijvoorkeur minder dan 1 gew.%. Het gehalte aan polaire verbindingen in de olie bedraagt bij voorkeur minder dan 0,5 gew. %, meer bij voorkeur minder dan 0,2 gew. %, nog meer bij voorkeur minder dan 0,1 gew. %.

Voorbeelden van toeslagstoffen die op deze manier in de vorm van een masterbatch kunnen worden toegevoegd aan de 20 elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel zijn, pigmenten, droogmiddelenzoals bijvoorbeeld calciumoxide, vulcanisatiemiddelen en versnellers, toeslagstoffen en verwerkingshulpmiddelen, bijvoorbeeld vetzuren, esters, ethers en alcoholen.

Goede resultaten worden verkregen indien als vulcanisatie 25 systeem voor de elastomersamenstelling van het lichaamsdeel een vulcanisatiesysteem op basis van een peroxide wordt gebruikt. Voorbeelden van geschikte peroxiden zijn di-tert-butylperoxide, bis(tert-butylperoxyisopropyl)benzeen, dicumylperoxide, butyl 4,4-bis(tert-butylperoxy)valeraat, 2,5- bis(tert-butylperoxy)-2,5-methylhexaan, 2,5-bis(tert-30 butylperoxy)-2,5-dimethyl-3-hexyn, tert-butyl 3-isopropenylcumylperoxide.

De elastomeersamenstelling bevat bijvoorbeeld op elke 100 gewichtsdelen elastomeer 0,1-10 gewichtsdelen van het peroxide. Bij voorkeur bevat de elastomeersamenstelling 0,4 - 6, nog meer bij voorkeur 0,5 - 3 gewichtsdelen van het peroxide op elke 100 gewichtsdelen van het elastomeer.

35 Eveneens goede resultaten worden verkregen indien als 1 o 1837 2 -3- oppervlaktelaag die het oppervlak van het lichaamsdeel gedeeltelijk bedekt, bijvoorbeeld slechts op de plaatsen waar het profiel na de montage aan weersinvloeden wordt blootgesteld. De oppervlaktelaag van het meerlaags vormdeel heeft bijvoorbeeld een dikte van 50μ tot 1 mm.

5 Voorbeelden van elastomeren die zeer geschikt zijn om te worden gebruikt in het lichaamsdeel van het meerlaagse vormdeel volgens de uitvinding zijn styreenbutadiëenrubber (SBR), nitrilbutadiëen rubber (H-NBR), gehydrogeneerde nitrilbutadiëen rubber (H-NBR), natuurrubber (NR), synthetische isopreenrubber (IR). Bij voorkeur worden elastomeren ontstaan door de 10 polymerisatie van etheen en een alpha-olefine en elastomeren ontstaan door polymerisatie van etheen, een alpha-olefine en één of meer niet geconjugeerde polyenen gebruikt.

Als α-olefine wordt in deze elastomeren bijvoorbeeld een α-olefine gebruikt met 3 -10 koolstofatomen. Voorbeelden daarvan zijn propeen, buteen, hexeen, 15 octeen enz. Bijvoorkeur wordt propeen gebruikt. Elastomeren ontstaan door de polymeristatie van etheen en propeen worden aangeduid met EPM, elastomeren ontstaan door de polymerisatie van etheen, propeen en een of meer niet geconjugeerde polyenen worden aangeduid met EPDM.

De gewichtsverhouding etheen tot α-olefine in het elastomeer 20 ligt bij voorkeur tussen 90/10 en 20/80. Bij voorkeur ligt de gewichtsverhouding etheen tot α-olefine tussen 70/30 en 40/60.

Voorbeelden van niet-geconjugeerde polyenen om te worden toegepast in de elastomeren zijn 5-ethylideen-2-norbomeen, 5-vinyl-2-norborneen, dicyclopentadiëen of 1,4 hexadiëen of mengsels daarvan. EPDM en 25 EPM kunnen bijvoorbeeld worden bereid door polymerisatie met behulp van een Ziegler-Natta katalysator of een metalloceenkatalysator.

Naast het elastomeer bevat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel bijvoorbeeld olie, vulstoffen zoals bijvoorbeeld roet, silica, talk, krijt, pigmenten.

30 Bij voorkeur bevat de elastomeersamenstelling 10-120, bij voorkeur 50 - 90 gewichtsdelen olie per 100 gewichtsdelen elastomeer. Bij voorkeur bevat de olie die in de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel wordt gebruikt een gehalte aan aromatische verbindingen van minder dan 4 gew. %. Meer bij voorkeur bedraagt het gehalte aan aromatische verbindingen 1 01 837 2 ^ -6- 55 Shore D, meer bij voorkeur tussen 50 Shore A en 80 Shore A.

De uitvinding komt zeer goed tot zijn recht bij meerlaagse vormdelen waarvan de oppervlaktelaag een witte tint of een chromatische kleur bezit. Hiermee wordt bedoeld alle kleuren met een L-waarde groter dan nul, volgens ASTM D 1925.

5 Meer bij voorkeur bezit de oppervlaktelaag een L-waarde groter dan 10, nog meer bij voorkeur groter dan 20.

Bij voorkeur worden als meerlaagse vormdelen profielen gekozen. Bij voorkeur worden afdichtingsprofielen gekozen om te worden gebruikt in de bouw of in de automobielindustrie, zoals bijvoorbeeld afdichtingsprofielen voor ramen en 10 deuren.

De meerlaagse vormdelen kunnen worden bereid met behulp van co-extrusie, zoals bij voorbeeld is beschreven in WO 98/5828. Het is ook mogelijk in een eerste stap het lichaamsdeel te extruderen en in een tweede stap de oppervlaktelaag op het lichaamsdeel te lamineren, zoals bijvoorbeeld is 15 beschreven in US 5,411,785.

/fc 0 1 b l -5- vulcanisatie systeem voor de elastomersamenstelling van het lichaamsdeel een vulcanisatiesysteem op basis van zwavel of een zwaveldonor wordt gebruikt in combinatie met een versneller. Ook is het mogelijk dat een verbinding wordt gebruikt die als zwaveldonor en als versneller dienst doet. Voorbeelden van 5 verbindingen die goede resultaten opleveren zijn thiazolen, thiuramen, thoicarbamaten en thioaten. Bij voorkeur worden 2-mercaptothiazol, zinkdibenzyldithiocarbamaat en zink o,o-di-N-butylfosforodithioaat of mengsels daarvan gebruikt. Bij voorkeur worden deze verbindingen gebruikt in een hoeveelheid van 0,25 - 0,60 delen per 100 delen elastomeer.

10 Voorbeelden van thermoplastische elastomeersamenstellingen die geschikt zijn om te worden gebruikt in de oppervlaktelaag van het meerlaagse vormdeel volgens de uitvinding zijn samenstellingen die thermoplastische vulcanisaten (TPV), styreen blokcopolymeren, gehydrogeneerde styreen blokpolymeren of TPO's bevatten. Een TPO is een mengsel dat 60-30 gewichts % 15 van een semi-kristallijne polyolefine, bijvoorbeeld polypropeen of polyetheen en 40-70 gewichts % van een onvemette rubber, bijvoorbeeld EPDM bevat. Voorbeelden van styreenblokcopolymeren zijn styreen-butadiëen-styreen blokcopolymeren (SBS) en styreen-etheen/butadieen-styreen blokcopolymeren (SEBS) 20 Een TPV is een mengsel van een thermoplastisch polymeer en een dynamisch vernet elastomeer, zoals bijvoorbeeld beschreven in Handbook of Thermoplastic Elastomers, Van Nostrand Reinhold, New York, 1988, Chapt. 4. Bijvoorkeur wordt als TPV een mengsel gebruikt van polypropeen en een dynamisch vernette EPDM.

25 Bij voorkeur bevat de thermoplastische elastomeersamenstelling van de oppervlaktelaag een of meer UV stabilisatoren. Goede resultaten worden bereikt met HALS-verbindingen (Hindered Amine Light Stabiliser), bijvoorkeur in een gehalte van 0.05-5,0 gewichts%, nog meer bijvoorkeur 0,2-2,0 gewichts%.

Bij voorkeur bevat de TPV een olie met een gehalte aan 30 aromatische verbindingen van minder dan 4 gew. %. Meer bij voorkeur bedraagt het gehalte aan aromatische verbindingen minder dan 2 gew.%, nog meer bijvoorkeur minder dan 1 gew.%. Het gehalte aan polaire verbindingen in de olie bedraagt bij voorkeur minder dan 0,5 gew. %, meer bij voorkeur minder dan 0,2 gew. %, nog meer bij voorkeur minder dan 0,1 gew. %.

35 Bij voorkeur bezit de TPV een hardheid tussen 30 Shore A en 1 0 1 8 j * - -8- 8. Meerlaagsvormdeel volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel olie bevat, welke olie een gehalte aan polaire verbindingen bevat van minder dan 0,2 gewichts %.

5 9. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel een elastomeer bevat verkregen door de polymerisatie van etheen en een a-olefine.

10. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel EPDM een 10 elastomeer bevat verkregen door de polymerisatie van etheen, een a- olefine en een niet-geconjugeerde polyeen.

11. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de thermoplastische elastomeersamenstelling van de opperviakteiaag een TPV bevat.

15 12. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de thermoplastische elastomeersamenstelling van de opperviakteiaag een of meer UV stabilisatoren bevat.

13. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de opperviakteiaag een witte tint of een chromatische kleur bezit.

20 14. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-12, met het kenmerk, dat als meerlaags vormdeel een profiel of een slang is gekozen.

1018372^

Claims (7)

1. Meerlaags vormdeel, bevattende een lichaamsdeel en een het lichaamsdeel ten minste gedeeltelijk bedekkende oppervlaktelaag, welk 5 lichaamsdeel een vernette elastomeersamenstelling bevat en welke oppervlaktelaag een thermoplastisch elastomer bevat, met het kenmerk, dat aan de oppervlaktelaag van het meerlaagsvormdeel in een weersbestendigheidstest volgens DIN 75202, waarbij de oppervlaktelaag ten hoogste 100 uur continue wordt blootgesteld aan licht van een Xenon 10 lichtbron, welke lichtbron is voorzien van een Borosilicaat "S" binnenfilter en een Soda Urne buitenfilter, bij een relatieve vochtigheid van 30%, met een intensiteit bij 420 nanometer van 1,40 W/m2 op het oppervlak van het vormdeel, een zwarte plaat temperatuur van 100 C in een ruimte met een temperatuur van 66 C, een kleurafwijking optreedt met een ΔΕ van 15 ten hoogste 3,0, gemeten volgens ASTM D 1925.

2. Meerlaags vormdeel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oppervlaktelaag ten hoogste 300 uur wordt blootgesteld.

3. Meerlaags vormdeel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oppervlaktelaag ten hoogste 500 uur wordt blootgesteld.

4. Meerlaags vormdeel volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel zodanig is gekozen dat de kleurafwijking met een ΔΕ van ten hoogste 3,0, gemeten volgens ASTM D 1925 wordt bereikt.

5. Meerlaagsvormdeel volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, 25 dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel olie bevat, welke olie een gehalte aan aromatische verbindingen bevat van minder dan 4 gewichts %.

6. Meerlaagsvormdeel volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel olie bevat, welke 30 olie een gehalte aan aromatische verbindingen bevat van minder dan 2 gewichts %.

7. Meerlaagsvormdeel volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de elastomeersamenstelling van het lichaamsdeel olie bevat, welke olie een gehalte aan polaire verbindingen bevat van minder dan 0,5 35 gewichts %. 1018372