DE69825891T2 - Polyvinylchloridzusammensetzungen - Google Patents

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    • C08L23/286—Chlorinated polyethylene

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft Zusammensetzungen aus Weichmacher-haltigen Polyvinylchlorid-Harzen und Polyolefinen.
  • Eine Vielzahl von Gemischen von Hart-Polyvinylchlorid (PVC)-Harz und Polyolefin ist bekannt. Da diese zwei Materialien normalerweise miteinander unverträglich sind, werden manchmal Verträglichkeitsmacher (Compatibilizer) zugegeben, um die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Gemische zu verbessern. Aus Hart-PVC und Polyolefinen hergestellte Gemische sind nützlich in Anwendungen, wie der Herstellung von Hart-Kunststoff-Rohren und -Rohrleitungen.
  • Weichmacher-haltiges PVC hat andere Eigenschaften als Hart-PVC; es ist flexibler als nicht-Weichmacher-haltiges PVC und kann daher in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden. Weichmacher-haltige PVC-Zusammensetzungen können beispielsweise als Draht- und Kabelisolierung und -ummantelung, in Kraftfahrzeug-Anwendungen und als Bestandteile von medizinischen Vorrichtungen verwendet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung durch eine thermoplastische Zusammensetzung aus, die ein Weichmacher-haltiges Polyvinylchlorid-Harz bzw. Weich-Polyvinylchlorid-Harz, bei dem es sich um ein Homopolymer handelt; ein Polyolefin, vorzugsweise ein Polyolefin, bei dem es sich um ein thermoplastisches Elastomer handelt; und einen Verträglichkeitsmacher (Compatibilizer) umfasst. Die Zusammenfassung enthält wenigstens 10 Teile des Polyolefins und wenigstens 10 Teile des Verträglichkeitsmachers (bezogen auf 100 Gewichtsteile des Weichmacher-haltigen Polyvinylchlorid-Harzes).
  • Die Zusammensetzung kann weiterhin ein Styrol-Polymer bzw. ein Styrenic-Polymer, vorzugsweise ein Styrol-Polymer, bei dem es sich um ein thermoplastisches Elastomer handelt, umfassen.
  • Die Zusammensetzungen zeigen eine ausgezeichnete Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften nach ihrer Alterung. Beispielsweise weisen bevorzugte Zusammensetzungen eine Beibehaltung der Dehnung von 65 % bis 150 % auf. Bevorzugte Zusammensetzungen weisen ebenfalls eine Beibehaltung der Zugfestigkeit von 65 % bis 200 % auf. Zusätzlich steigen die Versprödungspunkte der bevorzugten Zusammensetzungen nach Alterung der Zusammensetzungen um weniger als 5 °C an.
  • Der Begriff "gealtert", wie er hierin verwendet wird, bedeutet, dass eine Zusammensetzung oder ein Material für eine Zeitdauer von 7 aufeinanderfolgenden Tagen einer Wärme von 125 °C unterworfen worden ist.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon und aus den Ansprüchen ersichtlich.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Zusammensetzung der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, umfasst ein Weichmacher-haltiges Polyvinylchlorid-Harz bzw. Weich-Polyvinylchlorid-Harz, ein Polyolefin und einen Verträglichkeitsmacher.
  • "Polyvinylchlorid" oder "PVC", wie es hierin verwendet wird, umfasst Homopolymere von Vinylchlorid.
  • "Weichmacher-haltiges Polyvinylchlorid" bzw. "Weich-Polyvinylchlorid" oder "Weichmacher-haltiges PVC" bzw. "Weich-PVC", wie es hierin verwendet wird, umfasst PVC, das mit einem inneren Weichmacher (d. h. einem Comonomer, das mit Vinylchlorid-Monomer copolymerisiert ist) oder einem externen Weichmacher (d. h. einer Verbindung, die PVC einverleibt ist) weichgemacht ist. Vorzugsweise enthalten die Zusammensetzungen wenigstens etwa 10 Teile Weichmacher (bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyvinylchlorid-Harzes). Geeignete Weichmacher umfassen Phthalate, Trimellitate, Pyromellitate, Azelate, Adipate, Polyester, Pentaerythritester, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere und Butyl/Acrylat/Kohlenmonoxid-Terpolymere. Die Weichmacher können allein oder in Kombination verwendet werden. Ein bevorzugter Weichmacher ist Dioctylphthalat.
  • Die Zusammensetzungen enthalten wenigstens 10 Teile des Polyolefins (bezogen auf 100 Gewichtsteile des Weichmacher-haltigen Polyvinylchlorid-Harzes). Es ist bevorzugt, dass es sich bei dem Polyolefin um ein thermoplastisches Elastomer handelt. Geeignete Polyolefine umfassen Homopolymere, wie Polyethylen und Polypropylen. Geeignete Polyolefine umfassen auch Copolymere, bei denen es sich um thermoplastische Elastomere handelt, wie ein Copolymer von Ethylen und Propylen (EP-Kautschuk); ein Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit wenigstens 4 Kohlenstoffen; oder ein Copolymer von Ethylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien-Monomer (EPDM). Die Polyolefine können allein oder in Kombination verwendet werden.
  • Die Polyolefine können in verschiedenen Formen vorliegen. Beispielsweise kann es sich bei dem in der Erfindung verwendeten Polyethylen um jede Form von Polyethylen handeln, wie Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen niedri ger Dichte (LDPE), Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur (LLDPE) oder Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE).
  • Bevorzugte Polyolefine umfassen ein Copolymer von Ethylen und 1-Octen, bei dem es sich um ein Metallocen-katalysiertes Reaktionsprodukt dieser zwei Monomeren (mit 25 % 1-Octen) handelt, das von DuPont-Dow Elastomers unter der Handelsbezeichnung ENGAGE 8150 erhältlich ist; ein Copolymer von Ethylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien-Monomer (EPDM), das von Uniroyal Chemical unter der Handelsbezeichnung ROYALENE 580HT erhältlich ist; und ein Copolymer von Ethylen und 1-Buten, das von Exxon Chemicals unter der Handelsbezeichnung EXACT 3035 erhältlich ist.
  • Da Weichmacher-haltige Polyvinylchlorid-Harze und Polyolefine normalerweise nicht miteinander verträglich sind, haben Zusammensetzungen, die diese Bestandteile umfassen, allgemein schlechte mechanische Eigenschaften. Die Zugabe bestimmter Verbindungen (in geeigneter Weise als Verträglichkeitsmacher bzw. Compatibilizer) bezeichnet) verbessert die Verträglichkeit des Weichmacher-haltigen Polyvinylchlorid-Harzes und der Polyolefine; die resultierenden Zusammensetzungen können daher die gewünschten mechanischen Eigenschaften aufweisen.
  • Die Zusammensetzungen enthalten wenigstens 10 Teile des Verträglichkeitsmachers (bezogen auf 100 Gewichtsteile des Weichmacher-haltigen Polyvinylchlorid-Harzes). Geeignete Verträglichkeitsmacher umfassen chlorierte Polyolefine; Polyolefin-Polyurethan-Pfropf-Copolymere (vorzugsweise hergestellt durch reaktive Extrusion von funktionalisierten Polyolefinen und Polyurethanen); hydrierte Styrol-Butadien-Styrol-Polyester-Tetrablock-Copolymere; und hydrierte Styrol-Isopren-Styrol-Polyester-Tetrablock-Copolymere. Die Verträglichkeitsmacher können allein oder in Kombination verwendet werden.
  • Bei Verwendung von chloriertem Polyethylen (CPE) als Verträglichkeitsmacher hat das CPE vorzugsweise einen Chlorgehalt von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%. Es ist auch bevorzugt, dass es sich bei dem CPE um das chlorierte Produkt eines Aufschlämmungsprozesses handelt. Der Chlorierungsprozess verringert allgemein die Kristallinität des Materials; es ist bevorzugt, dass das CPE eine Rest-Polyethylen-Kristallinität von wenigstens 0,5 % (gemessen mit Differentialscanningkalorimetrie) aufweist. Ein bevorzugter Verträglichkeitsmacher ist chloriertes Polyethylen, das von Dow Chemical unter der Handelsbezeichnung TYRIN 3623A erhältlich ist.
  • Eine weitere bevorzugte Zusammensetzung umfasst ein Weichmacher-haltiges Polyvinylchlorid-Harz, ein Polyolefin, ein Styrol-Polymer bzw. Styrenic-Polymer und einen Verträglichkeitsmacher. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass das Styrol-Polymer ein thermoplastisches Elastomer ist. Geeignete Styrol-Polymere umfassen Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymere (SBS), hydrierte Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymere (SEBS), hydrierte Styrol-Butadien-Diblock-Copolymere (SEB), Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Copolymere (SIS), hydrierte Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Copolymere (SEPS) und hydrierte Styrol-Isopren-Diblock-Copolymere (SEP). Die Styrol-Polymere können allein oder in Kombination verwendet werden. Ein bevorzugtes Styrol-Polymer ist ein hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer, das von Shell Chemical unter der Handelsbezeichnung KRATON G-1652 erhältlich ist.
  • Die bevorzugten Zusammensetzungen können auch Bestandteile, wie Gleit- bzw. Schmiermittel, Stabilisatoren, Antioxidantien und Füllstoffe enthalten. Beispiele für geeignete Gleit- bzw. Schmiermittel umfassen Stearinsäure, Metallsalze der Stearinsäure, Wachs und Polyethylenglycole. Die Gleit- bzw. Schmiermittel können allein oder in Kombination verwendet werden. Bevorzugte Gleit- bzw. Schmiermittel umfassen Stearinsäure, erhältlich von Henkel Corporation als Stearic Acid GP Grade, und Zinkstearat, erhältlich von The Norac Company unter der Handelsbezeichnung COAD 21.
  • Beispiele für geeignete Stabilisatoren umfassen Barium/Zink-Wärmestabilisatoren, Bleistabilisatoren und organische Wärmestabilisatoren. Die Stabilisatoren können allein oder in Kombination verwendet werden. Bevorzugte Stabilisatoren umfassen einen Barium/Zink-Stabilisator, erhältlich von Witco unter der Handelsbezeichnung MARK 4782-A, und epoxidiertes Sojabohnenöl, erhältlich von Witco unter der Handelsbezeichnung E-54 EPO.
  • Beispiele für geeignete Antioxidantien umfassen phenolische und Thioester-Antioxidantien. Die Antioxidantien können allein oder in Kombination verwendet werden. Ein bevorzugtes Antioxidans ist Tetrakis[methylen(3,5-di-t-butyl-4-hydroxylhydrocinnamat)]methan, erhältlich von Ciba Geigy unter der Handelsbezeichnung IRGANOX 1010.
  • Beispiele für geeignete Füllstoffe umfassen Kaolin-Ton, Kalziumcarbonat und andere Füllstoffe, die üblicherweise in PVC-Zusammensetzungen verwendet werden. Die Füllstoffe können allein oder in Kombination verwendet werden.
  • Die Zusammensetzungen werden allgemein gemäß herkömmlichen Trockenmisch- oder Nassmischverfahren hergestellt, die dem Fachmann auf dem Gebiet der PVC-Mischungsherstellung bekannt sind.
  • Die mit dem Mischverfahren erhaltenen Gemische können weiter mit einem Mischer vermischt werden, wie einem BANBURY®-Chargenmischer, einem kontinuierlich arbeitenden Farrel-Mischer (Farrel Continuous Mixer) oder einem Ein- oder Doppelschnecken-Extruder.
  • Die Zusammensetzungen sind in einer Vielzahl von Anwendungen nützlich. Beispielsweise sind diese Zusammensetzungen in Anwendungen nützlich, in denen es wünschenswert ist, dass die Zusammensetzungen ihre mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Dehnung und einen niedrigen Versprödungspunkt beibehalten, selbst wenn die Zusammensetzungen für ausgedehnte Zeiträume hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Derartige Anwendungen umfassen Draht- und Kabelisolierung und -ummantelung, Gartenschläuche, medizinische Vorrichtungen, Kraftfahrzeugteile und Konstruktionsmaterialien.
  • BEISPIELE
  • Die folgenden Zusammensetzungen wurden wie folgt hergestellt. Die Bestandteile wurden in einem BANBURY®-Innenmischer bei einem Dampfdruck von 0,41 MPa (60 psi), Umdrehungszahl bzw. Geschwindigkeit 5, für etwa 5 Minuten oder bis die Temperatur 166 bis 182 °C (330 bis 360 °F) erreichte, vermischt. Das resultierende Gemisch wurde in einer erwärmten Zweirollen-Mühle gemahlen bzw. zerkleinert, dann auf Raumtemperatur (25 °C) abgekühlt. Versuchsproben wurden gemäß ASTM-Protokollen wie folgt hergestellt. Die abgekühlten zerkleinerten Lagen wurden in kleine Stücke für Spritzguss ausgestanzt. Testtafeln wurden in Tafeln einer Stufen-Form von 1,59 mm bis 3,18 mm (1/16" – 1/8") in einer Arburg-221-55-150-Spritzgussmaschine bei Temperaturen von 180 °C bis 190 °C spritzgegossen. ASTM-Testteile wurden dann aus den spritzgegossenen Tafeln ausgestanzt. Alle Tests wurden gemäß den passenden ASTM-Protokollen durchgeführt.
  • Zur Alterung der Zusammensetzungen wurden Umluftöfen verwendet; die Temperatur in den Öfen wurde bei der gewünschten Einstellung mit maximal ± 0,2 °C Variation aufrechterhalten.
  • Eine bevorzugte Zusammensetzung enthält die folgenden Bestandteile (bezogen auf 100 Teile Polyvinylchlorid-Harz): Zusammensetzung Nr. 1
    Bestandteil Menge
    Polyvinylchlorid-Harz 100
    Dioctylphthalat 80
    Barium/Zink-Wärmestabilisator 5,91
    Epoxidiertes Sojabohnenöl 9,84
    Stearinsäure 0,39
    Zinkstearat 0,39
    Antioxidans 0,28
    Chloriertes Polyethylen 55,96
    Ethylen/1-Octen-Copolymer 28,12
  • Diese Zusammensetzung zeigt die folgenden physikalischen Eigenschaften (getestet gemäß dem angegebenen ASTM-Verfahren):
    Dehnung (%) 380 (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Dehnung (%) 74
    Zugfestigkeit (MPa (psi)) 9,777 (1417) (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Zugfestigkeit (%) 127
    Versprödungspunkt (°C) -51 (ASTM D-746)
    Versprödungspunkt bei Alterung (°C) -53 (ASTM D-746)
    Härte A (sofort, Shore A) 75 (ASTM D-2240)
    Härte (15 sek. Verweilzeit, Shore A) 69 (ASTM D-2240)
    Relative Dichte 1,14 (ASTM D-297)
    Schmelzfließgeschwindigkeit (177C 5kg, g/10 min) 5,20 (ASTM D-1238)
    Druckverformungsrest (22 h, 70 °C) (%) 76 (ASTM D-395)
    Druckverformungsrest (22 h, 23 °C) (%) 40 (ASTM D-395)
    Reißfestigkeit (Die C (Matrize bzw. Düse bzw. Form bzw. Mundstück), pli) 233 (ASTM D-624)
  • In der obigen Tabelle ist die Beibehaltung der Dehnung als Egealtert/Eursprünglich definiert. Der Wert für die ursprüngliche Dehnung (Eursprünglich) wird vor der Alterung der Zusammensetzung gemessen; der Wert für die Dehnung nach Alterung (Egealtert) wird gemessen, nachdem die Zusammensetzung an 7 aufeinanderfolgenden Tagen einer Wärme von 125 °C ausgesetzt worden ist. Idealerweise zeigt eine wärmebeständige PVC-Zusammensetzung eine Beibehaltung der Dehnung von 100 %. Je näher dieser Wert bei 100 % liegt, umso wärmebeständiger ist die Zusammensetzung.
  • In ähnlicher Weise ist die Beibehaltung der Zugfestigkeit definiert als Zugfestigkeitgealtert/Zugfestigkeitursprünglich, wobei der Wert für die Zugfestigkeitursprünglich vor der Alterung gemessen wird und der Wert für die Zugfestigkeitgealtert nach Alterung an 7 aufeinanderfolgenden Tagen gemessen wird. Idealerweise weist eine wärmebeständige PVC-Zusammensetzung eine Beibehaltung der Zugfestigkeit von 100 % auf. Je näher dieser Wert bei 100 % liegt, umso wärmebeständiger ist die Zusammensetzung.
  • Der Versprödungspunkt ist die Temperatur, unterhalb derer eine Zusammensetzung spröde oder brüchig wird, als dass sie dehnbar und flexibel ist. Idealerweise weist eine Zusammensetzung, die hohen und niedrigen Temperaturen ausgesetzt wird, einen Versprödungspunkt auf, der bei Alterung der Zusammensetzung nicht höher wird.
  • Wie die obige Tabelle veranschaulicht, behält diese Zusammensetzung die mechanischen Eigenschaften der Zugfestigkeit, Dehnung und eines niedrigen Versprödungspunktes nach der Alterung bei.
  • Eine zweite bevorzugte Zusammensetzung ist wie folgt: Zusammensetzung Nr. 2
    Bestandteil Menge
    Polyvinylchlorid-Harz 100
    Dioctylphthalat 80
    Barium/Zink-Wärmestabilisator 5,91
    Epoxidiertes Sojabohnenöl 9,84
    Stearinsäure 0,39
    Zinkstearat 0,39
    Antioxidans 0,28
    Chloriertes Polyethylen 27,84
    Ethylen/1-Octen-Copolymer 56,24
  • Die Identität der Bestandteile ist die gleiche wie in Zusammensetzung Nr. 1. Zusammensetzung Nr. 2 hat die folgenden physikalischen Eigenschaften:
    Dehnung (%) 387 (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Dehnung (%) 102
    Zugfestigkeit (MPa (psi)) 9,218 (1336) (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Zugfestigkeit (%) 137
    Versprödungspunkt (°C) -53 (ASTM D-746)
    Versprödungspunkt bei Alterung (°C) -56 (ASTM D-746)
    Härte A (sofort, Shore A) 70 (ASTM D-2240)
    Härte (15 sek. Verweilzeit, Shore A) 64 (ASTM D-2240)
    Relative Dichte 1,10 (ASTM D-297)
    Schmelzfließgeschwindigkeit (177C 5kg, g/10 min) 5,80 (ASTM D-1238)
    Druckverformungsrest (22 h, 70 °C) (%) 77 (ASTM D-395)
    Druckverformungsrest (22 h, 23 °C) (%) 34 (ASTM D-395)
    Reißfestigkeit (Die C (Matrize bzw. Düse bzw. Form bzw. Mundstück), pli) 257 (ASTM D-624)
  • Zusammensetzung Nr. 2 behält die mechanischen Eigenschaften der Zugfestigkeit, Dehnung und eines niedrigen Versprödungspunktes nach Alterung bei.
  • Eine dritte bevorzugte Zusammensetzung hat die folgende Zusammensetzung: Zusammensetzung Nr. 3
    Bestandteil Menge
    Polyvinylchlorid-Harz 100
    Dioctylphthalat 80,32
    Barium/Zink-Wärmestabilisator 5,91
    Epoxidiertes Sojabohnenöl 9,84
    Stearinsäure 0,39
    Zinkstearat 0,39
    Antioxidans 0,28
    Chloriertes Polyethylen 27,84
    Copolymer von Ethylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien-Monomer (EPDM) 56,24
  • Die Identität der Bestandteile ist die gleiche wie in Zusammensetzung Nr. 1, außer dass an Stelle eines Ethylen/1-Octen-Copolymers EPDM verwendet wird. Ein Beispiel für ein geeignetes, im Handel erhältliches EPDM-Polymer für diesen Zweck ist ROYALENE 580HT von Uniroyal Chemical. Die physikalischen Eigenschaften dieser Zusammensetzung sind wie folgt:
    Dehnung (%) 318 (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Dehnung (%) 83
    Zugfestigkeit (MPa (psi)) 6,12 (887) (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Zugfestigkeit (%) 144
    Versprödungspunkt (°C) -55 (ASTM D-746)
    Versprödungspunkt bei Alterung (°C) -60 (ASTM D-746)
    Härte A (sofort, Shore A) 65 (ASTM D-2240)
    Härte (15 sek. Verweilzeit, Shore A) 59 (ASTM D-2240)
    Relative Dichte 1,08 (ASTM D-297)
    Schmelzfließgeschwindigkeit (177C 5kg, g/10 min) 3,85 (ASTM D-1238)
    Druckverformungsrest (22 h, 70 °C) (%) 69 (ASTM D-395)
    Druckverformungsrest (22 h, 23 °C) (%) 33 (ASTM D-395)
    Reißfestigkeit (Die C (Matrize bzw. Düse bzw. Form bzw. Mundstück), pli) 164 (ASTM D-624)
  • Somit behält eine Zusammensetzung, die ein anderes Polyolefin (d. h. EPDM) enthält, ebenfalls die Eigenschaften der Dehnung, Zugfestigkeit und eines niedrigen Versprödungspunktes nach Alterung bei.
  • Eine vierte bevorzugte Zusammensetzung ist wie folgt: Zusammensetzung Nr. 4
    Bestandteil Menge
    Polyvinylchlorid-Harz 100
    Dioctylphthalat 80,32
    Barium/Zink-Wärmestabilisator 5,91
    Epoxidiertes Sojabohnenöl 9,84
    Stearinsäure 0,39
    Zinkstearat 0,39
    Antioxidans 0,28
    Chloriertes Polyethylen 27,84
    Ethylen/1-Buten-Copolymer 56,24
  • In dieser Zusammensetzung sind die Bestandteile die gleichen wie diejenigen von Zusammensetzung Nr. 1, außer dass an Stelle eines Copolymers von Ethylen und 1-Octen ein Copolymer von Ethylen und 1-Buten verwendet wird. Ein Beispiel für ein geeignetes, im Handel erhältliches Copolymer von Ethylen und 1-Buten ist EXACT 3035 von Exxon Chemicals. Die Eigenschaften dieser Zusammensetzung sind wie folgt:
    Dehnung (%) 368 (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Dehnung (%) 73
    Zugfestigkeit (MPa (psi)) 8,26 (1198) (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Zugfestigkeit (%) 140
    Versprödungspunkt (°C) -49 (ASTM D-746)
    Versprödungspunkt bei Alterung (°C) -46 (ASTM D-746)
    Härte A (sofort, Shore A) 71 (ASTM D-2240)
    Härte (15 sek. Verweilzeit, Shore A) 65 (ASTM D-2240)
    Relative Dichte 1,11 (ASTM D-297)
    Schmelzfließgeschwindigkeit (177C 5kg, g/10 min) 9,86 (ASTM D-1238)
    Druckverformungsrest (22 h, 70 °C) (%) 70 (ASTM D-395)
    Druckverformungsrest (22 h, 23 °C) (%) 30 (ASTM D-395)
    Reißfestigkeit (Die C (Matrize bzw. Düse bzw. Form bzw. Mundstück), pli) 281 (ASTM D-624)
  • Diese Zusammensetzung, die noch ein anderes Polyolefin, d. h. ein Copolymer von Ethylen und 1-Buten enthält, zeigt ebenfalls eine gute Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften der Dehnung, der Zugfestigkeit und eines niedrigen Versprödungspunktes nach Alterung.
  • Eine Vergleichszusammensetzung ist wie folgt: Zusammensetzung Nr. 5
    Bestandteil Menge
    Polyvinylchlorid-Harz 100
    Dioctylphthalat 80,32
    Barium/Zink-Wärmestabilisator 5,91
    Epoxidiertes Sojabohnenöl 9,84
    Stearinsäure 0,39
    Zinkstearat 0,39
    Antioxidans 0,28
    Chloriertes Polyethylen 27,84
    Hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer (SEBS) 56,24
  • Die Identität der Bestandteile ist die gleiche wie in Zusammensetzung Nr. 1, außer dass an Stelle eines Copolymers von Ethylen und 1-Octen ein hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer verwendet wird. Ein Beispiel für ein im Handel erhältliches hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer ist KRATON G-1652 von Shell Chemical. Die physikalischen Eigenschaften dieser Zusammensetzung sind wie folgt:
    Dehnung (%) 240 (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Dehnung (%) 93
    Zugfestigkeit (MPa (psi)) 5,33 (773) (ASTM D-412)
    Beibehaltung der Zugfestigkeit (%) 200
    Versprödungspunkt (°C) -45 (ASTM D-746)
    Versprödungspunkt bei Alterung (°C) -42 (ASTM D-746)
    Härte A (sofort, Shore A) 65 (ASTM D-2240)
    Härte (15 sek. Verweilzeit, Shore A) 59 (ASTM D-2240)
    Relative Dichte 1,14 (ASTM D-297)
    Schmelzfließgeschwindigkeit (177C 5kg, g/10 min) 13,74 (ASTM D-1238)
    Druckverformungsrest (22 h, 70 °C) (%) 72 (ASTM D-395)
    Druckverformungsrest (22 h, 23 °C) (%) 33 (ASTM D-395)
    Reißfestigkeit (Die C (Matrize bzw. Düse bzw. Form bzw. Mundstück), pli) 184 (ASTM D-624)
  • Diese Vergleichszusammensetzung, die ein Styrol-Polymer enthält, zeigt eine gute Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften der Dehnung und eines niedrigen Versprödungspunktes.
  • Andere Ausführungsformen liegen im Rahmen der folgenden Ansprüche.

Claims (14)

  1. Thermoplastische Zusammensetzung, umfassend ein Weichmacher-haltiges Polyvinylchlorid-Harz bzw. Weich-Polyvinylchlorid-Harz, bei dem es sich um ein Homopolymer handelt, ein Polyolefin und einen Verträglichkeitsmacher (Compatibilizer), wobei die Zusammensetzung wenigstens 10 Teile des Polyolefins und wenigstens 10 Teile des Verträglichkeitsmachers enthält, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Weichmacher-haltigen Polyvinylchlorid-Harzes.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Weichmacher-haltige Polyvinylchlorid-Harz einen Weichmacher, ausgewählt aus Phthalaten, Trimellitaten, Pyromellitaten, Azelaten, Adipaten, Polyestern, Pentaerythritestern, Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren und Butyl/Acrylat/Kohlenmonoxid-Terpolymeren, umfasst; insbesondere wobei der Weichmacher Dioctylphthalat umfasst.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verträglichkeitsmacher aus chlorierten Polyolefinen, Polyolefin-Polyurethan-Pfropf-Copolymeren, hydrierten Styrol-Butadien-Styrol-Polyester-Tetrablock-Copolymeren und hydrierten Styrol-Isopren-Styrol-Polyester-Tetrablock-Copolymeren ausgewählt ist; insbesondere wobei der Verträglichkeitsmacher chloriertes Polyethylen umfasst; insbesondere wobei das chlorierte Polyethylen einen Chlorgehalt von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% aufweist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyolefin ein thermoplastisches Elastomer umfasst.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyolefin aus (i) Polyethylen, (ii) Polypropylen, (iii) einem Copolymer von Ethylen und Propylen, (iv) einem Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit wenigstens 4, Kohlenstoffen und (v) einem Copolymer von Ethylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien-Monomer ausgewählt ist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyolefin ein Copolymer von Ethylen und 1-Octen umfasst, wobei das Copolymer ein Metallocenkatalysiertes Polymerisationsprodukt von Ethylen und 1-Octen ist.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung eine Beibehaltung der Dehnung von 65 % bis 150 % aufweist; insbesondere wobei der Versprödungspunkt der Zusammensetzung bei Alterung der Zusammensetzung um weniger als 5 °C zunahm; insbesondere wobei die Zusammensetzung eine Beibehaltung der Zugfestigkeit von 65 % bis 200 % aufweist.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Weichmacher-haltige Polyvinylchlorid-Harz wenigstens 10 Teile eines Weichmachers (bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid-Harz) umfasst.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung weiterhin ein Styrol-Polymer bzw. Styrenic-Polymer umfasst.
  10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Styrol-Polymer ein thermoplastisches Elastomer umfasst.
  11. Zusammensetzung nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Styrol-Polymer ausgewählt ist aus Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymeren, hydrierten Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymeren, hydrierten Styrol-Butadien-Diblock-Copolymeren, Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Copolymeren, hydrierten Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Copolymeren und hydrierten Styrol- Isopren-Diblock-Copolymeren; insbesondere, wobei das Styrol-Polymer ein hydriertes Styrol-Butadien-Diblock-Copolymer umfasst oder wobei das Styrol-Polymer ein hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Triblock-Copolymer umfasst.
  12. Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Weichmacher-haltige Polyvinylchlorid-Harz wenigstens 10 Teile eines Weichmachers (bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid-Harz) umfasst.
  13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Weichmacher-haltige Polyvinylchlorid-Harz einen Weichmacher umfasst, bei dem es sich um Dioctylphthalat handelt, wobei es sich bei dem Verträglichkeitsmacher um chloriertes Polyethylen handelt und wobei das Polyolefin aus (i) einem Copolymer von Ethylen und 1-Octen, wobei das Copolymer ein Metallocen-katalysiertes Polymerisationsprodukt von Ethylen und 1-Octen ist; (ii) einem Copolymer von Ethylen und 1-Buten; und (iii) einem Copolymer von Ethylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien-Monomer ausgewählt ist.
  14. Fabrikationsgegenstände, vorzugsweise Kabel, Kraftfahrzeugteile und medizinische Vorrichtungen, welche die thermoplastische Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassen.
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