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Die
Erfindung betrifft eine thermoplastische Elastomerzusammensetzung,
enthaltend ein thermoplastisches Polyolefinpolymer, ein Elastomer
und Öl.
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Derartige
thermoplastische Elastomerzusammensetzungen sind aus "Handbook of Thermoplastic Elastomers", Kapitel 3, Van
Nostrand Reinhold, New York (1988), bekannt. Die beschriebene thermoplastische Elastomerzusammensetzung
enthält
eine Mischung aus einem thermoplastischen Polyolefinpolymer, einem Elastomer
und einem Kohlenwasserstofföl.
Ein Nachteil der beschriebenen thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen
besteht darin, daß die
Kälteschlageigenschaften
für zahlreiche
Anwendungen unzureichend sind, insbesondere für Zusammensetzungen mit großer Härte. Diese
schlechte Kälteschlagleistungsfähigkeit
kann dem Vorliegen des thermoplastischen Polyolefinpolymers in der
thermoplastischen Elastomerzusammensetzung zugeschrieben werden.
Je höher
die Menge an thermoplastischem Polyolefinpolymer, desto schlechter
die Kälteschlagleistungsfähigkeit.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den angegebenen
Nachteil ganz oder größtenteils
zu beseitigen.
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Diese
Aufgabe wurde dadurch gelöst,
daß die
erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich
bei dem Öl
um isoparaffinisches Öl
handelt und das Elastomer einen Gelgehalt von weniger als 50% aufweist.
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Überraschenderweise
wurde gefunden, daß die
erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzungen sehr gute Kälteschlageeigenschaften zeigen.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß die
thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen eine gute UV-Beständigkeit
zeigen. Außerdem
haben die thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen einen niedrigen
Fogging-Wert, der sie zur Verwendung bei beispielsweise der Automobil-Innenraumausstattung
geeignet macht.
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Es
ist sehr überraschend,
daß die
guten Ergebnisse durch die Wahl eines speziellen Öls in Kombination
mit einem Elastomer mit einem verhältnismäßig niedrigen Gelgehalt erhalten
werden.
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Aus
der
EP-A-315363 ist
die Herstellung von ein Poly-alpha-Olefin-Öl enthaltende
EPDM-Zusammensetzungen bekannt. In der
EP-A-315363 finden sich jedoch keine Angaben
zur Schlagzähigkeit
der EPDM-Zusammensetzungen, und thermoplastische Elastomere, etwa
thermoplastische Elastomere mit einem Elastomer mit einem Gelgehalt
von weniger als 50%, werden weder erwähnt noch nahegelegt.
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In
der
WO 02/18487 wird
eine thermoplastische Elastomerzusammensetzung beschrieben, die:
- a) ein thermoplastisches Polyolefinpolymer
- b) ein vulkanisiertes Elastomer, wobei die Menge von a) 10–90 Gew.-%
und die Menge von b) 90–10 Gew.-%,
bezogen auf die gesamte Menge an thermoplastischen Polyolefinpolymer
und vulkanisiertem Elastomer, beträgt, und
- c) 1–250
Teile Öl
pro 100 Teile Elastomer, wobei das Öl ein isoparaffinisches Öl umfaßt, enthält.
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In
der
WO 02/18487 finden
sich jedoch keinerlei Angaben zu thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen,
die ein Elastomer mit einem Gelgehalt von weniger als 50% enthalten.
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Beispiele
für geeignete
thermoplastische Polyolefinpolymere sind Polyethylen, Polypropylen,
statistisch oder blockartig aufgebaute Copolymere von Polypropylen
oder eine Mischung beliebiger dieser Polymere.
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Vorzugweise
enthält
die thermoplastische Elastomerzusammensetzung als thermoplastisches
Polyolefinpolymer Polyethylen oder Polypropylen, besonders bevorzugt
enthält
die thermoplastische Elastomerzusammensetzung ein Polypropylenblockcopolymer
mit einem Block von Polypropylen-Homopolymer und einem elastomeren
Block eines statistisch aufgebauten Copolymers von Ethylen und Propylen.
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Eine
geeignete Menge des thermoplastischen Polyolefinpolymers in der
erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung liegt beispielsweise zwischen 10–90 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge an thermoplastischem Polyolefinpolymer,
Elastomer und Öl.
Vorzugsweise liegt die Menge des thermoplastischen Polyolefinpolymers
zwischen 20–80
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an thermoplastischem Polymer,
Elastomer und Öl.
Besonders bevorzugt liegt die Menge des thermoplastischen Polyolefinpolymers
zwischen 30–60
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an thermoplastischem Polymer,
Elastomer und Öl.
Bei Verwendung eines Polypropylenblockcopolymers wird die Gewichtsmenge
des Blocks vom Polypropylen-Homopolymer als Polyolefinpolymer und
die Gewichtsmenge des Elastomerenblocks des statistisch aufgebauten
Copolymers von Ethylen und Propylen als Elastomer gezählt.
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Beispiele
für geeignete
Elastomere sind die folgenden Elastomere oder eine Mischung davon:
SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk,
Copolymer von Styrol und Butadien), NBR (Nitrilkautschuk, Copolymer
von Butadien und Acrylnitril), IIR (Butylkautschuk, Copolymer von
Isobuten und Isopren) oder BR (Butadien-Kautschuk). Weitere Beispiele
für geeignete
Elastomere sind Styrol enthaltende Blockcopolymere: SBS (Styrol-Butadien- Blockcopolymer),
SEBS (Styrol-Ethylen/Butadien-Styrol-Blockcopolymer), SIPS (Styrol-Isopren-Blockcopolymer).
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Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Elastomer in der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung um ein Olefinelastomer. Besonders bevorzugt
handelt es sich bei dem Elastomer in der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung um ein Copolymer von Ethylen, Propylen
und einem dritten Monomer (EPDM), einem Copolymer von Ethylen und
Propylen (EPM), Copolymere von Ethylen mit höheren alpha-Olefinen, vorzugsweise
ein Copolymer von Ethylen und 1-Buten, Ethylen und 1-Hexen oder
Ethylen und 1-Octen, wobei das Copolymer von Ethylen und dem höheren alpha-Olefin
vorzugsweise durch Verwendung eines Metallocen-Katalysators hergestellt
wird, oder eine Mischung von EPDM und/oder EPM mit einem weiteren
Elastomer, vorzugsweise Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SBS) und/oder Styrol-Ethylen/Butadien-Styrol-Blockcopolymer (SEBS).
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Der
Vulkanisationsgrad des Elastomers kann als Gelgehalt ausgedrückt werden.
Der Gelgehalt ist das Verhältnis
der Gewichtsmenge an unlöslichem
Elastomer und der gesamten Gewichtsmenge an Elastomer einer in einem
organischen Lösungsmittel
für das
Elastomer eingeweichten Probe. Die Methode zur Messung des Gelgehalts
wird in der
US-A-5100947 beschrieben.
Allgemein wird eine Probe in einem Lösungsmittel für das Elastomer
48 Stunden bei Raumtemperatur eingeweicht. Nach Wiegen der Probe
vor dem Einweichen und des getrockneten Rückstands der Probe nach dem
Einweichen berechnet man die Menge an unlöslichem Elastomer und Gesamtelastomer
auf der Basis der Kenntnis der relativen Mengen aller Komponenten
der Zusammensetzung.
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Der
Gelgehalt des Elastomers des thermoplastischen Elastomers der in
Rede stehenden Zusammensetzung beträgt vorzugsweise weniger als
25% und vorzugsweise etwa 0%. Vorzugsweise hat keine Vulkanisation
des Elastomers stattgefunden.
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Eine
geeignete Menge des Elastomers und Öls in der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung liegt zwischen 90–10 Gew.-%, bezogen auf die
Gesamtmenge an thermoplastischem Polyolefinpolymer, des Elastomers
und des Öls.
Vorzugsweise liegt die Menge des Elastomers und Öls zwischen 80–20 Gew.-%,
besonders bevorzugt zwischen 70 und 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
an thermoplastischen Polyolefinpolymer und Elastomer.
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Vorzugsweise
enthält
die erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung:
- A. 40–70 Gewichtsteile
Polypropylenblockcopolymer aus
a1. 75–90 Gew.-% Block von Polypropylen-homopolymer,
a2.
10–25
Gew.-% elastomerer Block von statistisch aufgebautem Polymer von
Ethylen und Propylen,
- B. 30–60
Gewichtsteile weiteres Elastomer und Öl.
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Die
erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung kann zwischen 1–250 Teile Öl pro 100 Teile Elastomer enthalten.
Vorzugsweise liegt die Ölmenge
zwischen 50–200
Teilen pro 100 Teile Elastomer. Besonders bevorzugt enthält die thermoplastische
Elastomerzusammensetzung zwischen 60–160 Teile Öl pro 100 Teile Elastomer.
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In
der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung kann ein beliebiges bekanntes isoparaffinisches Öl verwendet
werden. Isoparaffinisches Öl
ist auch unter der Bezeichnung Poly-alpha-Olefin-Öl bekannt. Poly-alpha-Olefin-Öl kann Oligomere
von alpha-Olefinen mit alpha-Olefinmonomereinheiten mit mindestens
3 Kohlenstoffatomen enthalten. Beispielhafte Oligomere von alpha-Olefinen
enthalten Monomereinheiten mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte
Oligomere von alpha-Olefinen enthalten Monomeren mit 10 Kohlenstoffatomen.
Vorzugsweise verwendet man isoparaffinisches Öl mit einem gewichtsmittleren
Molekulargewicht von 1000 g/mol oder weniger. Besonders bevorzugt
ist isoparaffinisches Öl
mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht zwischen 250 und 700
g/mol. Noch weiter bevorzugt ist isoparaffinisches Öl mit einem
mittleren Molekulargewicht zwischen 400 und 600 g/mol.
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In
der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung können
neben dem isoparaffinischen Öl
beispielsweise ein oder mehrere andere Öle vorliegen. Geeignete Öle, die
zusätzlich
zu dem isoparaffinischen Öl
verwendet werden können,
sind beispielsweise paraffinisches Mineralöl, naphthenisches Öl, aromatisches Öl oder Mischungen
davon. Vorzugsweise verwendet man ein hochhydriertes Öl, in dem
die Konzentration an aromatischen Verbindungen vorzugsweise weniger
als 4 Gew.-% und die Konzentration an polaren Verbindungen vorzugsweise
weniger als 0,3 Gew.-% beträgt.
Die Verwendung eines derartigen Öls hat
den Vorteil, daß weniger
UV-Alterung auftritt. Ein Beispiel für ein derartiges Öl ist PennzUltra
(TM) 1199, von Pennzoil, Vereinigte Staaten
von Amerika. Die Menge an isoparaffinischem Öl in der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung beträgt
vorzugsweise mindestens 25 Gew.-% der Gesamtmenge an Öl. Weiter
bevorzugt enthält
die thermoplastische Elastomerzusammensetzung mindestens 50 Gew.-%
isoparaffinisches Öl,
bezogen auf die Gesamtmenge an Öl.
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Außerdem kann
die erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung ein übliches und
bekanntes Additiv oder ein Gemisch davon enthalten. Beispiele für derartige
Additive sind Füllstoffe,
Verstärkungsmittel,
Farbmittel, Stabilisatoren und Kratzfestigkeitsverbesserer.
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Ein
geeignetes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzungen, die dynamisch vulkanisiertes Elastomer
enthalten, ist an sich bekannt und wird allgemein in der
US-A-4,311,628 beschrieben.
Ein geeignetes Verfahren umfaßt
beispielsweise das Mischen und Erhitzen des thermoplastischen Polyolefinpolymers
mit dem Elastomer, dem Vulkanisationsmittel und gegebenenfalls Additiven
bei einer Temperatur über
dem Schmelzpunkt des thermoplastischen thermoplastische Polyolefinpolymers,
wobei das Elastomer und die thermoplastische Elastomerzusammensetzung
gebildet wird. Bei Vorliegen eines Vulkanisationsmittels findet
beim Mischen eine dynamische Vulkanisation des Elastomers statt,
jedoch wird durch Wahl der Vulkanisationsmittelmenge, der Mischtemperatur
und der Verweilzeit. Der Gelgehalt des Elastomers wird auf einem
Niveau von weniger als 50% gehalten.
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Geeignete
Einrichtungen zur Herstellung des erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers
sind u. a. diskontinuierlich und kontinuierlich arbeitende Mischer,
wie beispielsweise Doppelschneckenextruder.
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Der
Zeitpunkt der Eindosierung des in der erfindungsgemäßen thermoplastischen
Elastomerzusammensetzung vorliegenden Öls ist nicht kritisch. Bei
dem Verfahren wird das Öl
beispielsweise vor oder nach der dynamischen Vulkanisation des Elastomers
zugegeben. Es ist auch möglich,
das Öl
teilweise vor und teilweise nach der dynamischen Vulkanisation des
Elastomers zuzugeben. Es ist auch möglich, das verwendete Elastomer
mit der gewünschten Ölmenge oder
einem Teil davon vorzumischen.
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Geeignete
Vulkanisationsmittel für
die erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung sind die an sich für die Vulkanisation der angegebenen
Elastomere bekannten Vulkanisationssysteme. Beispiele für geeignete
Vulkanisationssysteme sind Systeme auf Basis von Phenolharz-, Peroxid-,
Alkoxysilan- und Hydrosilanverbindungen.
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Vorzugsweise
wird überhaupt
kein Vulkanisationsmittel verwendet.
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Die
Erfindung betrifft auch Formkörper,
die die erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung enthalten.
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Die
erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung kann in Formkörpern verwendet werden, die
in Autos, Geräten
und Konstruktionen verwendet werden. Beispiele hierfür sind Airbagabdeckungen,
Kraftstoffleitungen, Schläuche,
Instrumententafelhäute
und Türhäute, Gehäuse, Spoiler,
Schmutzfänger,
Dichtungen, Schutzmanschetten und Gebläse, Streifen, Außenausstattung,
A-, B- und C-Säulen.
Instrumententafelhäute,
Gehäuse-
und Türhäute können ebenfalls
einen Airbag abdecken und sind daher als Airbagabdeckung zu verstehen.
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Vorzugsweise
wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung
in einer Airbagabdeckung verwendet, da die Zusammensetzung ein sehr
gutes Eigenschaftsbild für
diese Anwendung aufweist.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele erläutert, ohne
darauf beschränkt
zu sein.
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In
den Beispielen und den Vergleichsversuchen wurden die folgenden
Substanzen verwendet:
- – EPDM 1, Elastomer aus 52%
C2, 41% C3 und 7% Ethylennorbornen mit 16% Mineralöl (wobei
sich alle Prozentangaben auf das Gewicht beziehen);
- – EPDM
2, Elastomer aus 67% C2, 29% C3 und 4% Ethylennorbornen (wobei sich
alle Prozentangaben auf das Gewicht beziehen);
- – EPDM
3, Elastomer aus 63% C2, 33% C3 und 4% Ethylennorbornen (wobei sich
alle Prozentangaben auf das Gewicht beziehen);
- – EPDM
4, Elastomer aus 58% C2, 38% C3 und 4% Ethylennorbornen;
- – PP1,
Propylenblockcopolymer mit 77 Gew.-% Block von Propylen-Homopolymer
und 23 Gew.-% statistisch aufgebautes Ethylen-Propylen-Copolymer
mit einem Schmelzflußindex
(2,16 kg/230°C)
von 2,0;
- – PP2,
Homopolymer von Propylen mit einem Schmelzflußindex (2,16 kg/230°C) von 1,0;
- – Talk
(von Sigma-Aldrich);
- – Vulkanisationssystem
auf Basis von Phenolharz und Zinn(II)-Chlorid;
- – Antioxidans;
- – Isoparaffinisches Öl (NexbaseTM 2006 von Neste); und
- – PennzultraTM 1199 = Paraffinmineralöl (Firma Penzz oil, USA).
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Beispiele 1, 2, 3
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Die
in Tabelle 1 angegebenen Bestandteile wurden in einen ZSK40TM-Doppelschneckenextruder von Werner und
Pfleiderer, Deutschland, eindosiert. Das Extruderheizsystem war
auf eine Temperatur von 205°C eingestellt
worden. Die eindosierten Substanzen wurden gemischt, wobei das thermoplastische
Elastomer erhalten wurde. Aus dem erhaltenen thermoplastische Elastomer
bzw. den erhaltenen thermoplastischen Elastomeren wurden Prüfkörper hergestellt,
deren Eigenschaften gemäß den in
Tabelle 1 angegebenen Prüfnormen
gemessen worden; die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
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Vergleichsversuche A, B, C
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Die
in Tabelle 1 angegebenen Bestandteile wurden in einen ZSK40
TM-Doppelschneckenextruder von Werner und
Pfleiderer, Deutschland, eindosiert. Das Extruderheizsystem war
auf eine Temperatur von 205°C eingestellt
worden. Die eindosierten Substanzen wurden gemischt, wobei das EPDM-Elastomer
dynamisch vulkanisiert wurde, wodurch ein thermoplastisches Vulkanisat
erhalten wurde. Aus thermoplastischen Vulkanisaten wurden Prüfkörper hergestellt,
deren Eigenschaften gemäß den in
Tabelle 2 angegebenen Prüfnormen gemessen
wurden; die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die Vergleichsversuche
A, B und C unterscheiden sich von den Bespielen 1, 2 und 3 nur darin,
daß in
den Vergleichsversuchen das Elastomer der Zusammensetzung vollständig vulkanisiert
ist (Gelgehalt > 97%)
und in den Versuchen das Elastomer überhaupt nicht vulkanisiert
ist (Gelgehalt < 50%). Tabelle 1: Zusammensetzung der Beispiele 1, 2 und
3 und Vergleichsversuche A, B und C Mengen sind als Gewichtsteile ausgedrückt
Substanz | 1 | 2 | 3 | A | B | C |
EPDM
1 | | 120 | 120 | | 120 | 120 |
EPDM
2 | 100 | | | 100 | | |
PP1 | | 380 | 305 | | 380 | 305 |
PP2 | 240 | | | 240 | | |
Talk | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Vulkanisationssystem | - | - | - | 5 | 5 | 5 |
| | | | | | |
Antioxidans | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Nexbase® 2006 | 100 | 80 | 80 | 100 | 80 | 80 |
Tabelle 2: Testmethoden zur Bestimmung
von Materialeigenschaften
Eigenschaft | Prüfnorm |
Härte | DIN
53505 |
Zugfestigkeit | ISO
37 |
Modul
100% | ISO
37 |
Modul
300% | ISO
37 |
Bruchdehnung | ISO
37 |
Druckverformungsrest
70 h/23ºC | ISO
815/B |
Druckverformungsrest
22 h/70ºC | ISO
815/B |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –40°C, –45°C, –50°C, –55°C, –60°C | ISO
180/4 A |
Tabelle 3: Testergebnisse der Beispiele
1, 2 und 3 und Vergleichsversuche A, B und C
Prüfung | Einheit | 1 | A | 2 | B | 3 | C |
Härte | Shore
D | 41 | 41 | 41 | 41 | 36 | 36 |
Zugfestigkeit | MPa | 11,6 | 11,7 | 12,1 | 12,4 | 10,9 | 11,0 |
Modul
100% | MPa | 9,5 | 9,6 | 11,0 | 11,4 | 9,4 | 9,6 |
Modul
300% | MPa | 10,0 | 10,2 | 11,7 | 12,0 | 10,2 | 10,4 |
Bruchdehnung | % | 575 | 567 | 434 | 413 | 471 | 465 |
Druckverformungsrest,
70 h/23°C | % | 49 | 48 | 60 | 55 | 57 | 52 |
Druckverformungsrest,
22 h/70°C | % | 68 | 65 | 78 | 73 | 74 | 72 |
| | | | | | | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –40°C | - | D* | B/D* | D | D | D | D |
Izod-Kerbschlagzähigkeitsenergie | KJ/m2 | 68 | 45 | 81 | 61 | 81 | 76 |
| | | | | | | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –45°C | - | D | B | D | B/D | D | D |
Izod-Kerbschlagzähigkeitsenergie | KJ/m2 | 63 | 6 | 82 | 41 | 80 | 70 |
| | | | | | | |
Izod-Kerbschlagzähigkeits –50°C | - | D/B | - | D | B | D | D/B |
Izod-Kerbschlagzähigkeitsenergie | KJ/m2 | 29 | - | 79 | 9 | 78 | 27 |
| | | | | | | |
Izod-Kerbschlagzähigkeits –55°C | - | B | - | D/B | - | D | B |
Izod-Kerbschlagzähigkeitsenergie | KJ/m2 | 5 | - | 46 | - | 73 | 4 |
| | | | | | | |
Izod-Kerbschlagzähigkeits –60°C | - | - | - | B | - | D/B | - |
Izod-Kerbschlagzähigkeitsenergie | KJ/m2 | - | - | 3 | - | 29 | - |
- B = Sprödbruch,
D = Duktilbruch
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Die
Analyse der Prüfungsergebnisse
in Tabelle 3 zeigt, daß erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzungen, die isoparaffinisches Öl enthalten
und einen Gelgehalt von weniger als 50% aufweisen, verbesserte Kälteschlageigenschaften
im Vergleich mit den thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen,
die isoparaffinisches Öl
enthalten und vollständig
vulkanisiert sind, aufweisen.
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Vergleichsversuche D und E
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Die
thermoplastische Elastomerzusammensetzung D wurde gemäß Beispiel
1 hergestellt, und die thermoplastische Elastomerzusammensetzung
E wurde gemäß Vergleichsversuch
A hergestellt. Die Bestandteile sind in Tabelle 4 angegeben, die
Ergebnisse in Tabelle 5.
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Aus
dem Vergleich der Vergleichsversuche D und E geht hervor, daß sich für anderes Öl als isoparaffinisches Öl die Kälteschlagzähigkeit
nicht verbessert, wenn das Elastomer des thermoplastischen. Elastomers nicht
vernetzt ist (D ist nicht vernetzt und E ist bis zu einem Gelgehalt
von 100% vollständig
vernetzt), wohingegen für
isoparaffinisches Öl
enthaltende thermoplastische Elastomere eine weitere Erhöhung der
Kälteschlagzähigkeit
erhalten wird, wie in den Beispielen 1–3 und den Vergleichsversuchen
A–C gezeigt. Tabelle 4: Zusammensetzung der Vergleichversuche
D und E (Mengen sind als Gewichtsteile ausgedrückt)
| D | E |
EPDM3 | 100 | 100 |
EPDM4 | | |
PP1 | 250 | 250 |
Talk | 5 | 5 |
Vulkanisationssystem | | 7,5 |
Antioxidans | 1,5 | 1,5 |
Pennzultra
1199 | 100 | 100 |
Nexbase
2006 | | |
Tabelle 5: Ergebnisse der Vergleichsversuche
D und E
Prüfung [Einheit] | D | E |
Härte [Shore
D] | 32 | 34 |
Zugfestigkeit
[MPa] | 9,8 | 10,6 |
Modul
100% [MPa] | 8,9 | 9,5 |
Modul
300% [MPa] | 9,7 | 10,5 |
Dehnung
[%] | 450 | 400 |
Druckverformungsrest
70 h/23°C [%] | 52 | 48 |
Druckverformungsrest
22 h/70°C [%] | 71 | 67 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –40°C | D | D |
Energie
[kJ/m2] | 81 | 80 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –45°C | D | D |
Energie
[kJ/m2] | 82 | 79 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –50°C | B | B |
Energie
(kJ/m2] | 7 | 4 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –55°C | | |
Energie
[kJ/m2] | | |
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Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel F
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Eine
erfindungsgemäße thermoplastische
Elastomerzusammensetzung 4 und eine thermoplastische Zusammensetzung
F wurden gemäß Beispiel
1 hergestellt. Die Bestandteile sind in Tabelle 6 angegeben, die Ergebnisse
in Tabelle 7.
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Aus
dem Vergleich von Beispiel 4 mit Vergleichsbeispiel F ist ersichtlich,
daß die
Kälteschlagzähigkeit für ein erfindungsgemäßes thermoplastisches
Elastomer mit isoparaffinischem Öl
besser ist als für
ein thermoplastisches Elastomer mit einem anderen Öl. Tabelle 6: Zusammensetzung von Beispiel
4 und Vergleichsversuch F (Mengen in Gewichtsteilen)
| 4 | F |
EPDM
3 | | |
EPDM
4 | 100 | 100 |
PP1 | 340 | 340 |
Talk | 5 | 5 |
Vulkanisationssystem | | |
Antioxidans | 1,5 | 1,5 |
Pennzultra
1199 | | 100 |
Nexbase
2006 | 100 | |
Tabelle 7: Ergebnisse von Beispiel 4 und
Vergleichsversuch F
Prüfung [Einheit] | 4 | F |
Härte [Shore
D] | 44 | 46 |
Zugfestigkeit
[MPa] | 10,8 | 11,0 |
Modul
100% [MPa] | 9,9 | 10,2 |
Modul
300% [MPa] | 10,4 | 10,9 |
Dehnung
[%] | 460 | 460 |
Druckverformungsrest
70 h/23°C [%] | 52 | 52 |
Druckverformungsrest
22 h/70°C [%] | 69 | 69 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –40°C C | D | D |
Energie
[kJ/m2] | 82 | 79 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –45°C | D | D |
Energie
[kJ/m2] | 84 | 78 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –50°C | D | B |
Energie
[kJ/m2] | 77 | 11 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –55°C | B | |
Energie
[kJ/m2] | 9 | |
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Zusammenfassend
werden durch die Wahl eines speziellen Öls gute Ergebnisse erhalten.
Durch diese Wahl wird die Kältebeständigkeit
verbessert. Außerdem
zeigt dieses spezielle Öl
im Gegensatz zu den üblichen Ölen den
Effekt, daß die
Schlagzähigkeit
weiter verbessert wird, wenn das Elastomer einen Gelgehalt von weniger
als 50% aufweist.
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Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel G
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Die
thermoplastischen Elastomerzusammensetzungen 5 und G wurden gemäß Beispiel
1 hergestellt. Die Bestandteile sind in Tabelle 8 angegeben, die
Ergebnisse in Tabelle 9.
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Aus
dem Vergleich von Beispiel 5 mit Vergleichsbeispiel G kann die Schlußfolgerung
gezogen werden, daß die
Erfindung auch auf andere Elastomere als EPDM anwendbar ist. Der
Unterschied zwischen Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel G besteht
in der Verwendung von Öl;
beide Verbindungen sind nicht vulkanisiert. Tabelle 8: Zusammensetzung von Beispiel
5 und Vergleichsbeispiel G (Mengen in Gewichtsteilen)
| 5 | G |
SEBS | 100 | 100 |
PP1 | 500 | 500 |
Antioxidans | 1,5 | 1,5 |
Nexbase
2006 | 140 | |
Pennzultra | 1199 | 140 |
Tabelle 9: Ergebnisse von Beispiel 5 und
Vergleichsversuch G
| 5 | G |
Härte [Shore
D] | 44 | 45 |
Zugfestigkeit
[MPa] | 17,3 | 14,5 |
Modul
100% [MPa] | 8,9 | 9,2 |
Modul
300% [MPa] | 9,4 | 9,5 |
Dehnung
[%] | 738 | 649 |
Druckverformungsrest
72 h/23°C [%] | 46 | 48 |
Druckverformungsrest
22 h/70°C [%] | 65 | 70 |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –40°C | D | D/B |
| | |
Energie
[kJ/m2] | 86 | 26 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –50°C | D/B | B |
Energie
[kJ/m2] | 35 | 5 |
| | |
Izod-Kerbschlagzähigkeit –60°C | B | |
Energie
[kJ/m2] | 7 | |