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Title:
METHOD FOR PRODUCING FUNCTIONALIZED THERMOPLASTIC ELASTOMERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/146773
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing functionalized thermoplastic elastomers on the basis of grafting substrates, selected from olefine-block copolymers of composition 80 to 98 mass-% ethylene-/2 to 20 mass-% C3- to C-12-Olefine units or partially crystalline propylene/ethylene and/or C4- to C-12-olefine and/or C4- to C12-diene-copolymers of composition 50 to 98 mass-% propylene-/2 to 50 mass-% C2- and/or C4- to C12-olefine and/or C4- to C12-diene units or crosslinked styrol/olefine/styrol or styrol/olefine-block copolymers, wherein, in a liquid mixing reactor per 100 mass parts of particular grafting substrate - 0.1 to 15 mass parts of at least one functional monomer from the series of functional groups comprising α,β-ethylenic unsaturated compounds or 0.1 to 15 mass parts of a monomer mixture comprising at least one of said functional monomers and - 0.01 to 10 mass parts of at least one initiator forming free radicals having a 1-hour half-life temperature (THwz/1h) between 50 and 200 °C are added and, at reaction temperatures between 40 °C and the melting or softening temperature of the grafting substrate, are polymerized over a reaction period between 10 and 200 min to solid-fluid phase, wherein a grafting product having a grafted functional monomer is produced by such a solid phase functionalization which is used as an input component for further processing. Functionalized thermoplastic elastomers having a degree of functionalization between 0.1 and 5 mass-% can be obtained using the method. Said elastomers are suitable for use as a bonding agent and/or adhesive agent for various substrates or multi-layer composites.

Inventors:
BESSER KLAUS DIETER (DE)
GERECKE JOCHEN (DE)
LEITNER BIANKA (DE)
RAPTHEL INNO (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/000704
Publication Date:
September 25, 2014
Filing Date:
March 14, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BYK KOMETRA GMBH (DE)
International Classes:
C08F4/38; C08F2/36; C08F255/00; C08F255/02; C08F287/00; C09J151/00
Domestic Patent References:
WO2009033465A22009-03-19
WO1991018053A11991-11-28
WO2008079784A22008-07-03
WO2006110201A22006-10-19
WO2008080111A12008-07-03
WO2004048426A22004-06-10
WO2001092357A12001-12-06
WO1998042760A11998-10-01
WO2009033465A22009-03-19
Foreign References:
DE19914146A12000-10-05
DE102007030801A12009-01-08
DE19607430C11997-04-24
US4174358A1979-11-13
US4537929A1985-08-27
US4684576A1987-08-04
US4751270A1988-06-14
US4927888A1990-05-22
EP0266221B11994-03-09
EP0287140B11990-10-10
EP0403109A21990-12-19
EP0467178B11996-10-09
EP0581360B11996-10-23
EP0696303B11999-06-16
EP0878510B12002-01-09
US6884850B22005-04-26
US20060211825A12006-09-21
US20050176888A12005-08-11
US20060199930A12006-09-07
US20060211825A12006-09-21
US20060199914A12006-09-07
DD275160A31990-01-17
DD275161A3
DD300977A71992-09-17
DE4123972A11993-01-21
DE4342605A11995-06-22
EP0469693B11996-06-05
EP0370753B11995-01-18
EP0642538B11996-12-27
EP0805827B11999-12-22
US5346963A1994-09-13
US6384139B12002-05-07
US6331592B12001-12-18
DE19841303A12000-03-23
EP0659784B11999-09-22
US4578829A1986-04-01
EP0173380A11986-03-05
EP0085115B11989-07-05
EP0371001B11996-02-07
EP0754731B12002-03-20
EP0501762B11995-12-27
DE19914146A12000-10-05
DE102007030801A12009-01-08
DE19607430C11997-04-24
Attorney, Agent or Firm:
FISCHER, VOLKER (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung funktionalisierter thermoplastischer Elastomere auf Basis von Pfropfsubstraten, ausgewählt unter

- Olefin-Blockcopolymeren der Zusammensetzung 80 bis 98 Masse-% Ethylen-/2 bis 20 Masse-% C3- bis C12-Olefineinheiten oder

- teilkristallinen Propylen/Ethylen- und/oder C4- bis Ci2-Olefm- und/oder C4- bis Ci2-Dien-Copolymeren der Zusammensetzung 50 bis 98 Masse-% Propylen-/2 bis 50 Masse-% C2- und/oder C4- bis Ci2-Olefin- und/oder C - bis Ci2-Dieneinheiten oder

- vernetzten Styrol/Olefin/Styrol- oder Styrol/Olefin-Blockcopolymeren, bei dem in einem Fluidmischreaktor, das heißt in einem temperierbaren Mischer für feinkörnige Stoffe, der ein frei fließendes Pulverbett gewährleistet, auf 100 Masseteile partikuläres Pfropfsubstrat

- 0,1 bis 15 Masseteile mindestens eines Funktionsmonomers aus der Reihe der funktionelle Gruppen enthaltenden α,β-ethylenisch ungesättigten Verbindungen oder 0,1 bis 15 Masseteile einer mindestens eines dieser Funktionsmonomere enthaltenden Monomermischung sowie - 0,01 bis 10 Masseteile mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T"Hwz/ih) zwischen 50 und 200 °C

hinzugefügt und bei Reaktionstemperaturen zwischen 40 °C und der Schmelz- oder Erweichungstemperatur des Pfropfsubstrates über eine Reaktionszeit zwischen 10 und 200 min in fest-fluider Phase polymerisiert werden, wobei durch eine solche Festphasenfunktionalisierung ein gepfropftes Funktionsmonomer besitzendes Pfropfprodukt entsteht, das als Einsatzkomponente zur Weiterverarbeitung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Weiterverarbeitung des Pfropfproduktes

- 100 Masseteile Festphasenpfropfprodukt, dem zwischen 0,1 und 60 Masseteile mindestens eines Funktionsmonomers oder einer mindestens ein Funktionsmonomer enthaltenden Monomermischung sowie zwischen 0,01 und 20 Masseteile mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) zwischen 80 und 240 °C eingemischt worden sind, zusammen mit 100 bis 4000 Masseteilen eines unmodifizierten olefinischen Elastomers über Dosiervorrichtungen in den Einzugsbereich eines Extruders kontinuierlich zugeführt werden,

- bei Temperaturen oberhalb des Schmelz- oder Erweichungspunktes des olefinischen Elastomers die reaktive Extrusion durchgeführt und

- am Reaktorende ein funktionalisiertes Elastomer kontinuierlich ausgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Festphasenfunktionalisierung von 100 Masseteilen partikulärem Pfropfsubstrat mittels 0,5 bis 15 Masseteilen mindestens eines Funktionsmonomers oder einer mindestens ein Funktionsmonomer enthaltenden Monomermischung sowie 0,05 bis 10 Masseteilen mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1 -Stunde- Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) zwischen 50 und 200 °C bei Reaktionstemperaturen zwischen 50 °C und der Schmelz- oder Erweichungstemperatur des Pfropfsubstrates über eine Reaktionszeit zwischen 10 und 100 min erfolgt und anschließend ein einen Anteil zwischen 0,1 und 10 Masse-% gepfropftes Funktionsmonomer besitzendes Pfropfprodukt als Einsatzkomponente verwendet wird, indem 100 Masseteile Festphasenpfropfprodukt, dem zwischen 0,5 und 50 Masseteile mindestens eines Funktionsmonomers oder mindestens einer ein Funktionsmonomer enthaltenden Monomermischung sowie zwischen 0,02 und 15 Masseteile mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) zwischen 80 und 240 °C eingemischt worden sind, zusammen mit 200 bis 2000 Masseteilen eines unmodifizierten olefinischen Elastomers über Dosiervorrichtungen in den Einzug eines Reaktionsextruders kontinuierlich zugeführt werden, bei Temperaturen zwischen 160 und 300 °C die reaktive Extrusion durchgeführt und am Reaktorende ein Elastomer kontinuierlich ausgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als

Funktionsmonomere Carboxylgruppen enthaltende ,β-ethylenisch ungesättigte Verbindungen und/oder die unter ihren Anhydriden und/oder Mono- oder Diestern und/oder Mono- oder Diamiden ausgewählten Derivate verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Funktionsmonomere ,β-ethylenisch ungesättigte Verbindungen sind, die als funktionelle Gruppen Hydroxyl-, Epoxy-, Amino-, Imido- oder Silangruppen enthalten.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als

Funktionsmonomere Maleinsäureanhydrid (MSA) und/oder Acrylsäure (AS) allein oder als Mischung mit einem Comonomer aus der Gruppe der Vinylaromaten verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als

Funktionsmonomere die Cr bis Ci2-Alkylester der Acryl- oder Methacrylsäure allein oder als Mischung mit einem Comonomer aus der Gruppe der Vinylaromaten verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass

Zusammensetzungen von 99 bis 20 Masse-% Funktionsmonomer und 1 bis 80 Masse-% Comonomer eingesetzt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radikalisch initiierte Pfropfung unter Verwendung eines Radikalbildners oder einer aus mindestens zwei verschiedenen Radikalbildnern bestehenden Mischung unter Verwendung organischer Peroxide mit 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) zwischen 50 und 200 °C oder 1 -Minute-Halbwertzeittemperatur (THwz/imin) zwischen 85 und 250 °C in einer auf die gesamte Pfropfsubstratmenge bezogenen Konzentration zwischen 0,001 und 5 Masse-% durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als

Radikalbildner Dialkylperoxydicarbonate mit einer 1 -Stunde- Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) zwischen 60 und 70 °C, Diauroylperoxid (DLPO) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 80 °C, Dibenzoylperoxid (DBPO) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur ( Hwz/ih) von 91 °C, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat (TBPEH) mit einer 1- Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 91 °C, tert.-Butylperoxy- isobutyrat (TBPIB) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 98 °C, 1 , 1-Di-(tert.-butylperoxy)-cyclohexan (DTBPC) mit einer 1-Stunde- Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 1 13 °C, tert.-Butylperbenzoat (TBPB) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 122 °C, Dicumylperoxid (DCP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T"Hwz/ih) von 132 °C, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexan (DHBP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 134 °C, 2,5-Dimethyl-2,5- di(tert.-butylperoxy)hexin-(3) (DYBP) mit einer 1-Stunde- Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 141 °C, Di-tert.-butylperoxid (TBP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 141 °C, Cumolhydroperoxid (CHP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur 0"Hwz/ih) von 166 °C und tert.-Butyl-hydroperoxid (TBHP) mit einer 1- Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz ih) von 185 °C verwendbar sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem funktionalisierten olefinischen Elastomer mindestens ein Additiv, ausgewählt unter Antioxidantien und/oder Verarbeitungsstabilisatoren, Füll-, Verstärkungs-, Flammschutz- und Gleitmitteln sowie Extenderölen in den für die jeweiligen Zusätze üblichen Konzentrationen, und mindestens eine Polymer- und/oder Elastomerkomponente mit einem auf die gesamte elastomere Formmasse bezogenen Anteil von 1 bis 90 Masse-% hinzugefügt werden. 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als

Verarbeitungsstabilisatoren primäre Antioxidantien auf Basis sterisch gehinderter Phenolverbindungen, mit einem auf 100 Masseteile funktionalisiertes elastomeres Olefincopolymer oder Olefinblockcopolymer bezogenen Anteil von 0,01 bis 5 Masseteilen hinzugefügt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

Verarbeitungsstabilisatoren in Form einer Kombination aus jeweils mindestens einem primären und mindestens einem sekundären Antioxydans verwendet werden.

13. Funktionalisierte thermoplastische Elastomere mit einem Funktionalisierungsgrad zwischen 0,1 und 5 Masse-%, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12.

14. Funktionalisierte thermoplastische Elastomere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Carboxylierungsgrad zwischen 0,2 und 4 Masse-% aufweisen.

15. Verwendung von funktionalisierten Elastomeren nach Anspruch 13 oder 14 als Haftvermittler und/oder Klebemittel für verschiedene Unterlagen oder Multischichtverbunde.

16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionalisierten thermoplastischen Elastomere auf und zwischen Kunststoff- und/oder metallischen Oberflächen verwendet werden.

Description:
Verfahren zur Herstellung funktional isierter thermoplastischer

Elastomere

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung funktionalisierter thermoplastischer Elastomere auf Basis von Pfropfsubstraten, ausgewählt unter

Olefin-Blockcopolymeren der Zusammensetzung 80 bis 98 Masse-% Ethylen-/2 bis 20 Masse-% C3- bis Ci2-Olefineinheiten oder

teilkristallinen Propylen/Ethylen- und/oder C 4 - bis Ci2-Olefin- und/oder C4- bis Ci2-Dien-Copolymeren der Zusammensetzung 50 bis 98 Masse-%

Propylen-/2 bis 50 Masse-% C 2 - und/oder C 4 - bis C12- Olefin- und/oder C 4 - bis Ci 2 -Dieneinheiten oder

vernetzten Styrol/Olefin/Styrol- oder Styrol/Olefin-Blockcopolymeren. Für zahlreiche Anwendungen, insbesondere als Verträglichkeits- beziehungsweise Haftvermittler (Klebemittel), erfolgt der Einsatz von carboxylierten Olefinpolymeren auf Basis von Polyethylenen unterschiedlicher Dichte (LDPE, MDPE, HDPE), Ethylen/α, ß-ethylenisch ungesättigten C 3 - bis Ci2-Olefin-Copolymeren (LLDPE, POE) oder auch von Propylenhomo-(HPP)- sowie C 2 - und/oder C 4 - bis Ci2-Olefineinheiten enthaltenden statistischen (Random-) und heterophasigen (impact) Propylencopolymeren (RCP, HCP), Ethylen/Propylen-Copolymeren (EPM) oder Ethylen/Propylen/Dien- Terpolymeren (EPDM). Die genannten Polymere werden im Allgemeinen mittels reaktiver Extrusion bei hohen Temperaturen (150 bis 300 °C) durch Pfropfung einer α, ß -ethylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure beziehungsweise deren Anhydrid, insbesondere Methacrylsäure, Fumarsäure und bevorzugt Maleinsäureanhydrid (MSA), auf das olefinische Rückgratpolymer in Gegenwart eines freie Radikale bildenden peroxidischen Initiators hergestellt.

Der oben genannte beschriebene Stand der Technik findet sich unter anderem in der WO 91/18053 A1, der US 4,174,358 A, der US 4,537,929 A, der US 4,684,576 A, der US 4,751,270 A, der US 4,927,888 A, der EP 0 266 221 B1, der EP 0 287 140 B1, der EP 0 403 109 A2, der EP 0 467 178 B1, der EP 0 581 360 B1, der EP 0 696 303 B1, der EP 0 878 510 B1, der US 6,884,850 B2, der US 2006/0211825 A1 sowie der WO 2008/079784 A2. Auf die gleiche Weise werden durch Pfropfung , ß-ethylenisch ungesättigter hydroxyl-, epoxy-, amino-, imido-, silangruppenhaltiger und andere funktionelle Gruppen besitzender Verbindungen die entsprechenden funktionalisierten Olefinpolymere erhalten. Dabei werden zunehmend hocheffektive, aus überwiegend Ethylen- und/oder Propyleneinheiten mittels spezieller Metallocen-Katalysatorsysteme erzeugte unvernetzte olefinische Elastomere oder überwiegend isotaktische Propylensequenzen und zirka 8 bis 32 Mol-% Ethyleneinheiten enthaltende Randomcopolymere als Rückgratpolymere für die Funktionalisierung mittels Pfropfung von funktionelle Gruppen besitzenden Monomeren (Funktionsmonomeren) verwendet. Zu den unvernetzten olefinischen Elastomeren zählen besonders Ethylen- -Olefin-Blockcopolymere, beispielsweise die Infuse™-Typen der Dow Chemical Company. Beispiele für die zirka 8 bis 32 Mol-% Ethyleneinheiten enthaltenden Randomcopolymere sind die in den Druckschriften US 6,884,850 B2, US 2005/0176888 A1, US 2006/0199930 A1 und US 2006/0211825 A1 beschriebenen Vistamaxx™- Typen der ExxonMobil Chemical Company oder die Versify™-Typen von Dow sowie Notio™-Typen. Die genannten Typen der Ethylen- -Olefin- Blockcopolymere und der Randomcopolymere der Firma Dow Chemical Company sind in den Druckschriften US 2006/0199914 A1, WO 2006/102016 A2 und WO 2008/080111 A1 beschrieben. Zu den verwendeten funktionellen Gruppen zählen unter anderem Carboxyl- beziehungsweise Anhydrid-, aber auch Hydroxyl- oder Epoxy-, Amino-, Imido- oder Silangruppen. Als funktionelle Gruppen besitzende Monomere kommen besonders häufig , ß-ethylenisch ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren beziehungsweise ihre Anhydride (Carboxylmonomere), beispielsweise Maleinsäureanhydrid, zum Einsatz. Die bei niedrigen Reaktionstemperaturen, das heißt unterhalb des Schmelzbeziehungsweise Erweichungspunktes des olefinischen Rückgratpolymers (Pfropfsubstrats) durchgeführte Pfropfcarboxylierung beziehungsweise Pfropfmaleinierung in einem Lösemittel ist auf Grund der technologisch sehr aufwendigen Polymer-Auflösung und vor allem auf Grund der nach erfolgter Pfropfreaktion notwendigen Lösemittelabtrennung und

Lösemittelrückgewinnung sowie der erforderlichen Pfropfprodukt-Reinigung keine wirtschaftliche Alternative zur Schmelze-Pfropfung von Säure(anhydrid)- oder anderen Funktionsmonomeren auf aus überwiegend olefinischen Einheiten bestehenden Pfropfsubstraten. Dagegen basiert die in fest-fluider Polymerphase durchgeführte Funktionalisierung von Olefinpolymeren, insbesondere eine Carboxylierung beziehungsweise Maleinierung, auf einer unterhalb der Schmelz- beziehungsweise Erweichungstemperatur des Pfropfsubstrates durchgeführten wirtschaftlichen Technologie. Diese ist aus den Druckschriften DD 275 160 A3, DD 275 161 A3, DD 300 977 A7, DE 41 23 972 A1, DE 43 42 605 A1, EP 0 469 693 B1 und EP 0 370 753 B1 bekannt.

Geeignete Rückgratpolymere für diese in der Festphase durchgeführte Pfropffunktionalisierung (solid state grafting) sind teilkristalline Olefinpolymere, die in der sich zwischen ihrem Glas- und Schmelzpunkt ausbildenden amorphen Phase hohe Diffusionsgeschwindigkeiten für niedermolekulare Verbindungen ermöglichen, wobei zu den niedermolekularen Verbindungen ungesättigte Carbonsäuren beziehungsweise Anhydride zählen. Hohe Diffusionsgeschwindigkeiten für niedermolekulare Verbindungen sind eine der Voraussetzungen für hohe Pfropfpolymerisationsgeschwindigkeiten.

Amorphe sowie niedrig-kristalline Olefinelastomere mit spezieller Morphologie, insbesondere elastomere Olefinsegmente enthaltende Styrol/selektiv hydrierte Dien/(Styrol)-Multiblockcopolymere, sind als Polymerrückgrat für die freie radikalische Festphasen-Pfropfmodifizierung unter bestimmten Polymerisationsbedingungen auch einsetzbar, vergleiche Druckschriften EP 0 642 538 B1, EP 0 805 827 B1 und WO 2004/048426 A2, ohne aber die für die Verwendung als hochwirksame Adhesive, einschließlich Haftvermittler für anspruchsvolle Metall/Kunststoff- und andere Mehrschichtverbunde, erforderlichen Eigenschaften zu erreichen. Zu den häufig verwendeten Haftvermittlern zählen neben carboxylierten beziehungsweise maleinierten Polyethylenen mit hoher Dichte, mit der Abkürzung HDPE, oder carboxylierten verzweigten Polyethylenen mit niedriger Dichte, mit der Abkürzung LDPE, vor allem auch carboxylierte lineare Ethylencopolymere mit niedriger Dichte, weiterhin aus überwiegend Propyleneinheiten bestehende Random-Propylen/Ethylen-Copolymere und nicht zuletzt auch „elastomere" Olefineinheiten enthaltende Styrol/selektiv hydrierte Diensegment/Styrol- oder Styrol/selektiv hydrierte Diensegment- Blockcopolymere, mit der Abkürzung TPE-S, die zwecks ihrer Carboxylierung, insbesondere Maleinierung, zumeist durch Schmelze-Pfropfung hergestellt, wie unter anderem in den Druckschriften US 5,346,963 A, US 6,384,139 B1, US 6,331,592 B1, US 6,884,850 B2, DE 198 41 303 A1, WO 01/92357 A1, WO 98/42760 A1, EP 0 659 784 B1, US 4,578,829 A, EP 0 173 380 A1, EP 0 085 115 B1, EP 0 371 001 B1 und EP 0 642 538 B1 beschrieben, und als Klebemittel für verschiedene Einsatzfälle, wie aus den Druckschriften EP 0 696 303 B1, EP 0 754731 B1 und EP 0 878 510 B1 bekannt ist, verwendet werden können. Die carboxylierten linearen Ethylencopolymere weisen entweder einen niedrigen C3- bis C-i2-Olefin-Comonomeranteil unterhalb 15 Masse-%, das heißt LLDPE, oder einen höheren C3- bis C12- Olefin-Comonomeranteil oberhalb 15 Masse-%, bezeichnet mit der Abkürzung POE, auf. Zu carboxylierten linearen Ethylencopolymeren zählen beispielsweise spezielle Ethylen/Octen(C 8 )-Copolymere, mit der Abkürzung EOC.

Darüber hinaus sind Klebharzmassen unter Verwendung von in der Schmelze pfropfcarboxylierten Gemischen aus einem kristallinen Polyolefin, zum Beispiel HDPE oder LLDPE, und einem amorphen oder gering kristallinem Olefincopolymer, zum Beispiel Ethylen/Propylen-Kautschuk mit der Abkürzung EPM, bekannt, wie in der Druckschrift EP 0 501 762 B1 beschrieben ist. Ein Nachteil der bekannten schmelzgepfropften olefinischen thermoplastischen Elastomere besteht in ihren niedrigen Anteilen an gebundenen funktionellen Gruppen. Es liegt ein geringer gepfropter Funktionsmonomerenanteil vor, das heißt ein niedriger Funktionalisierungsgrad. Ein weiterer Nachteil besteht in den technisch/technologisch und kostenmäßig aufwendigen Maßnahmen für die Entfernung von den hohen Restmonomeranteilen aus der Schmelze.

Aus der DE 199 14 146 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung funktionalisierter Polypropylene mittels radikalischer Pfropfreaktion niedermolekularer, funktionelle Gruppen besitzender Verbindungen mit Polypropylen unter Festphasenreaktionsbedingungen bekannt. In diesem Verfahren wird die Pfropfung von funktionelle Gruppen besitzenden Verbindungen auf Polypropylen unter kontinuierlicher Zuführung der Reaktionskomponenten sowie unter kontinuierlichem Austrag des Reaktionsproduktes im Temperaturbereich zwischen 80 und 160 °C durchgeführt. Das Verfahren dient unter anderem dazu, die Haftung von Polypropylen gegenüber mineralischen Verstärkungsmaterialien zu verbessern.

Die DE 10 2007 030 801 A1 beschreibt thermoplastisch verarbeitbare carboxylierte Styrol-Olefin-Blockcopolymer/Polyolefin-Kompositionen mit einer Schmelzvolumenrate von MVR (230°C/5 kg) zwischen 1 und 300 cm 3 /10 min sowie einem auf die gesamte Polymermasse bezogenen Anteil an gepfropfter , ß- olefinisch ungesättigter Mono- und/oder Dicarbonsäure und/oder deren Anhydrid zwischen 0,3 und 5 Masse-%. Die thermoplastisch verarbeitbaren carboxylierten Styrol-Olefin-Blockcopolymer/Polyolefin-Kompositionen sind als Haftvermittler in Beschichtungen auf unterschiedlichen Oberflächen, in Laminaten und Verbunden verwendbar.

In der DE 196 07 430 C1 ist ein kontinuierliches Verfahren zur Modifizierung von Polyolefinen in der festen Phase beschrieben. Die modifizierten Polyolefine, zum Beispiel styrenmodifiziertes Polypropylen, lassen sich durch ein kontinuierliches Verfahren, bei dem eine Sorption von ungesättigten Monomeren und thermisch zerfallenden Radikalbildnern aus der Gasphase durch Polyolefinpartikel erfolgt, und bei dem die Polyolefinpartikel, in denen die thermisch zerfallenden Radikalbildner und ungesättigten Monomere sorbiert sind, einem Hochfrequenzfeld einer Frequenz von 2,4 bis 2,5 GHz ausgesetzt werden, herstellen. Die modifizierten Polyolefine sind zur Herstellung von Folien, Platten, Beschichtungen, Rohren, Hohlkörpern, Schaumstoffen und Formstoffen geeignet.

Aus der WO 2009/033465 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung carboxylierter Ethylenpolymerblends bekannt. In einer ersten Stufe werden auf 100 Masseteile eines unter Ethylenhomo- und/oder linearen Ethylencopolymeren ausgewählten Etylenpolymers 0,05 bis 15 Masseteile einer α,β-ethylenisch ungesättigten Mono-und/oder Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid oder einer mindestens ein Carboxylmonomer enthaltenden Monomermischung sowie 0,01 bis 10 Masseteile eines radikalischen Initiatorgemischs hinzugefügt und bei Reaktionstemperaturen zwischen 30 bis 120 °C über eine Reaktionszeit zwischen 5 und 120 min pfropfpolymerisiert. In einer zweiten Stufe wird ein Gemisch aus 100 Masseteilen des in der ersten Festphasenstufe erhaltenen modifizierten Ethylenpolymers, 150 bis 4000 Masseteile eines Ethylenpolymers- oder polymerblends sowie 150 bis 4000 Masseteile eines olefinischen Elastomers kontinuierlich einem Reaktionsextruder zugeführt, bei Temperaturen zwischen 160 und 260 °C umgesetzt und das einen Carboxylierungsgrad zwischen 0,05 und 1 Masse-% besitzende pfropfmodifizierte Ethylenpolymerblends kontinuierlich ausgetragen. Diese auf Basis von Ethylenhomo- und/oder linearen Ethylencopolymeren erhaltenen Produkte sind unter anderem als Haftvermittler vorgesehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile, einen Haftvermittler auf Basis der Funktionalisierung chemisch resistenter Ethylen/a,ß-ethylenisch ungesättigte C 3 - bis Ci 2 -Olefin(Dien)-Elastomere oder Propylen/C 2 - und/oder α,β- ethylenisch ungesättigte C 4 - bis Ci 2 -Olefin(Dien)-Elastomere sowie vernetzter Styrol/Olefin/Styrol- oder Styrol/Olefin-Blockcopolymere (TPES-V), insbesondere vernetzter Styrol-Ethen/Buten-Styrol- oder Styrol- Ethen/(Ethen)/Propen-Styrol-Blockcopolymere, zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung funktionalisierter thermoplastischer Elastomere auf Basis von Pfropfsubstraten. Die Pfropfsubstrate werden ausgewählt unter

- Olefin-Blockcopolymeren der Zusammensetzung 80 bis 98 Masse-% Ethylen-/2 bis 20 Masse-% C3- bis Ci 2 -Olefineinheiten oder

- teilkristallinen Propylen/Ethylen- und/oder C4- bis Ci 2 -Olefin- und/oder C4- bis Ci 2 -Dien-Copolymeren der Zusammensetzung 50 bis 98 Masse-% Propylen-/2 bis 50 Masse-% C 2 - und/oder C 4 - bis C 12 - Olefin- und/oder C 4 - bis Ci 2 -Dieneinheiten oder

- vernetzten Styrol/Olefin/Styrol- oder Styrol/Olefin-Blockcopolymeren, insbesondere Styrol-Ethen/Buten-Styrol- oder Styrol-Ethen/(Ethen)/Propen-

Styrol-Blockcopolymeren.

Erfindungsgemäß werden bei dem Verfahren in einem Fluidmischreaktor, das heißt in einem temperierbaren Mischer für feinkörnige Stoffe, der ein frei fließendes Pulverbett gewährleistet, auf 100 Masseteile partikuläres Pfropfsubstrat

- 0,1 bis 15 Masseteile mindestens eines Funktionsmonomers aus der Reihe der funktionelle Gruppen enthaltenden α,β-ethylenisch ungesättigten Verbindungen oder 0,1 bis 15 Masseteile (MT) einer mindestens eines dieser Funktionsmonomere enthaltenden Monomermischung sowie

- 0,01 bis 10 Masseteile mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T h wz/ih) zwischen 50 und 200 °C hinzugefügt und bei Reaktionstemperaturen zwischen 40 °C und der Schmelzoder Erweichungstemperatur des Pfropfsubstrates über eine Reaktionszeit zwischen 10 und 200 min in fest-fluider Phase polymerisiert, wobei durch eine solche Festphasenfunktionalisierung ein gepfropftes Funktionsmonomer besitzendes Pfropfprodukt entsteht, das als Einsatzkomponente zur Weiterverarbeitung verwendet wird. Bei Weiterverarbeitung des Pfropfproduktes, das vorteilhaft einen Anteil zwischen 0,05 und 12 Masse-% gepfropftes Funktionsmonomer enthält, werden 100 Masseteile des Festphasenpfropfprodukts, dem zwischen 0,1 und 60 Masseteile mindestens eines Funktionsmonomers oder 0,1 und 60 Masseteile einer mindestens ein Funktionsmonomer enthaltenden Monomermischung sowie zwischen 0,01 und 20 Masseteile mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur Hwz / ih zwischen 80 und 240 °C eingemischt worden sind, zusammen mit 100 bis 4000 Masseteilen eines unmodifizierten olefinischen Elastomers über Dosiervorrichtungen in den Einzugsbereich eines Extruders kontinuierlich zugeführt. Bei Temperaturen oberhalb des Schmelz- oder Erweichungspunktes des olefinischen Elastomers wird die reaktive Extrusion durchgeführt. Am Reaktorende wird ein funktionalisiertes Elastomer, vorteilhaft mit einem Funktionalisierungsgrad zwischen 0,1 und 5 Masse-%, kontinuierlich ausgetragen.

Als eine spezielle Ausführungsform der Erfindung hat sich die Verfahrensvariante herausgestellt, wonach die Festphasenfunktionalisierung von 100 Masseteilen partikulärem Pfropfsubstrat mittels 0,5 bis 15 Masseteilen mindestens eines Funktionsmonomers oder 0,5 bis 15 Masseteilen einer mindestens ein Funktionsmonomer enthaltenden Monomermischung sowie 0,05 bis 10 Masseteilen mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1-Stunde-Halbwertzeittemperatur THWZ / K I zwischen 50 und 200 °C bei Reaktionstemperaturen zwischen 50 °C und der Schmelz- oder Erweichungstemperatur des Pfropfsubstrates über eine Reaktionszeit zwischen 10 und 100 min erfolgt und anschließend ein einen Anteil zwischen 0, 1 und 10 Masse-% gepfropftes Funktionsmonomer besitzendes Pfropfprodukt als Einsatzkomponente verwendet wird. Dabei werden 100 Masseteile Festphasenpfropfprodukt, dem zwischen 0,5 und 50 Masseteile mindestens eines Funktionsmonomers oder 0,5 bis 50 Masseteile mindestens einer ein Funktionsmonomer enthaltenden Monomermischung sowie zwischen 0,02 und 15 Masseteile mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators mit einer 1- Stunde-Halbwertzeittemperatur Tnwz/ih zwischen 80 und 240 °C eingemischt worden sind, zusammen mit 200 bis 2000 Masseteilen eines unmodifizierten olefinischen Elastomers, vorzugsweise des für die Festphasenfunktionalisierung verwendeten Pfropfsubstrates, über Dosiervorrichtungen in den Einzug eines Reaktionsextruders kontinuierlich zugeführt. Bei Temperaturen zwischen 160 und 300 °C wird die reaktive Extrusion durchgeführt. Am Reaktorende wird ein Elastomer, vorteilhaft mit einem Funktionalisierungsgrad zwischen 0,2 und 4 Masse-%, kontinuierlich ausgetragen. Als bevorzugte Funktionsmonomere werden Carboxylgruppen enthaltende ,β- ethylenisch ungesättigte Verbindungen und/oder die unter ihren Anhydriden, Mono- beziehungsweise Diestern oder Mono- beziehungsweise Diamiden ausgewählten Derivate verwendet. Ebenso können die Funktionsmonomere aber auch vorteilhaft aus Hydroxyl-, Epoxy-, Amino-, Imido-, Silan- oder andere funktionelle Gruppen enthaltenden ,β-ethylenisch ungesättigten Verbindungen ausgewählt werden.

Von den als Funktionalisierungsagens verwendbaren carboxyl- und anhydridgruppenhaltigen Monomeren, den sogenannten Carboxylmonomeren, sind Maleinsäureanhydrid (MSA) und/oder Acrylsäure (AS) besonders bevorzugt. Sie werden allein oder als Mischung mit einem Comonomer aus der Gruppe der Vinylaromaten, vorzugsweise Styrol, verwendet. Weitere bevorzugt als Funktionsmonomere eingesetzte Verbindungen sind Ci- bis Ci2-Alkylester der Acryl- oder Methacrylsäure, vorzugsweise Methyl- oder Ethyl- oder Butylacrylat oder Methylmethacrylat, die ebenfalls entweder allein oder als Mischung mit einem Comonomer aus der Gruppe der Vinylaromaten, vorzugsweise Styrol, verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der oben beschriebenen Verfahrensvariante werden Zusammensetzungen von 99 bis 20 Masse-% Funktionsmonomer und 1 bis 80 Masse-% Comonomer eingesetzt, vorzugsweise 95 bis 50 Masse-% Maleinsäureanhydrid (MSA) und/oder Acrylsäure (AS) und 5 bis 50 Masse-% Styrol. Die radikalisch initiierte Pfropfung wird zwecks Erreichung ausreichender Funktionalisierungsgrade sowie einer gleichmäßigen Pfropfung vorteilhaft unter Verwendung eines Radikalbildners oder gegebenenfalls einer aus mindestens zwei verschiedenen Radikalbildnern bestehenden Mischung unter Verwendung organischer Peroxide mit 1-Stunde-Halbwertzeittemperaturen (THwz/ih) zwischen 50 und 200 °C beziehungsweise 1 -Minute-Halbwertzeittemperaturen (TViwz/imin) zwischen 85 und 250 °C, gemessen in 0, 1 molarer Monochlorbenzol- Lösung, in einer auf die gesamte Pfropfsubstratmenge bezogenen Konzentration zwischen 0,001 und 5 Masse-%, vorzugsweise zwischen 0,02 und 2 Masse-%, durchgeführt.

Ausgewählte Beispiele für verwendbare Radikalbildner sind Dialkylperoxydicarbonate mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/i h ) zwischen 60 und 70 °C, wie Dibutylperoxydicarbonat (DBPOC) und Dicetylperoxydicarbonat (DCPOC) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur ( Hwz/ih) von 65 °C, Diauroylperoxid (DLPO) mit einer 1 -Stunde- Halbwertzeittemperatur (THWZ/II I ) von 80 °C, Dibenzoylperoxid (DBPO) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T H wz / i h ) von 91 °C, tert.-Butylperoxy-2- ethylhexanoat (TBPEH) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T H wz/ih) von 91 °C, tert.-Butylperoxy-isobutyrat (TBPIB) mit einer 1 -Stunde- Halbwertzeittemperatur (T H wz / i h ) von 98 °C, 1 , 1-Di-(tert.-butylperoxy)- cyclohexan (DTBPC) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T H wz/ih) von 1 13 °C, tert.-Butylperbenzoat (TBPB) mit einer 1 -Stunde- Halbwertzeittemperatur (T H wz / i h ) von 122 °C, Dicumylperoxid (DCP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T H wz/i h ) von 132 °C, 2,5-Dimethyl-2,5- di(tert.-butylperoxy)-hexan (DHBP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T H wz/i h ) von 134 °C, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexin-(3) (DYBP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (THwz/ih) von 141 °C, Di-ter - Butylperoxid (TBP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (TViwz/i ) von 141 °C, Cumolhydroperoxid (CHP) mit einer 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur (T H wz/i h ) von 166 °C und tert.-Butyl-hydroperoxid (TBHP) mit einer 1 -Stunde- Halbwertzeittemperatur (T H wz/i h ) von 185 °C. Unter Berücksichtigung der speziellen Verwendung kann dem erfindungsgemäß in der ersten Stufe funktionalisierten olefinischen Elastomer vor der Weiterverarbeitung mindestens ein Additiv, ausgewählt unter den bekannten Antioxidantien und/oder Verarbeitungsstabilisatoren, bekannten Füll-, Verstärkungs-, Flammschutz- und Gleitmitteln, Extenderölen und anderen Zusatzmitteln in den für die jeweiligen Zusätze üblichen Konzentrationen, und mindestens eine Polymer- und/oder Elastomerkomponente mit einem auf die gesamte elastomere Formmasse bezogenen Anteil von 1 bis 90 Masse-% hinzugefügt werden.

Besonders vorteilhaft ist dabei der Einsatz von Verarbeitungsstabilisatoren, wobei im Allgemeinen primäre Antioxidantien auf Basis sterisch gehinderter Phenolverbindungen, mit einem auf 100 Masseteile funktionalisiertes elastomeres Olefincopolymer oder Olefinblockcopolymer bezogenen Anteil von 0,01 bis 5 Masseteilen, vorzugsweise 0,1 bis 2 Masseteilen, hinzugefügt werden. Oft werden Verarbeitungsstabilisatoren auch in Form einer Kombination aus jeweils mindestens einem primären und mindestens einem sekundären Antioxydans, vorzugsweise aus 20 bis 67 Masse-% einer sterisch gehinderten Phenol- und 80 bis 33 Masse-% einer Phosphitverbindung bestehenden Blends, verwendet.

Als besonders geeignete primäre Antioxydantien können die von der Ciba kommerziell angebotenen Typen IRGANOX ® 1010 (Pentaerythrityl-tetrakis-[3- (3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat]), IRGANOX ® 1330, IRGANOX ® 1425 WL und IRGANOX ® 31 14 sowie synergistische IRGANOX ® - Blends aus 20 bis 50 Masse-% eines dieser primären Antioxydatien und 50 bis 80 Masse-% des sekundären Antioxydans IRGAFOS ® 168 (Tris-(2,4-di- tert.butyl-phenyl)phosphit), wie zum Beispiel die aus 20 Masse-% IRGANOX ® 1010 und 80 Masse-% IRGAFOS® 168 angebotene Type IRGANOX ® B561 , eingesetzt werden.

Bevorzugt können die erfindungsgemäßen funktionalisierten thermoplastischen Elastomere mit einem Funktionalisierungsgrad zwischen 0,1 und 5 Masse-%, vorzugsweise einem Carboxylierungsgrad zwischen 0,2 und 4 Masse-%, als Haftvermittler und/oder Klebemittel für verschiedene Unterlagen oder Multischichtverbunde, vorzugsweise auf und zwischen Kunststoff- und/oder metallischen Oberflächen, verwendet werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

In den Ausführungsbeispielen wird für die Einheit Masseteile die Abkürzung MT verwendet. Folgerichtig erhält die Einheit Masseteile pro Stunde die Abkürzung MT/h.

Festphasenpfropfung

Beispiel 1 :

In einem temperierbaren, mit einem stufenlos regelbaren Rührer ausgerüsteten Fluidmischreaktor der Firma Reimelt Henschel werden 100 MT pulveriges Ethylen/ -Olefin-Blockcoelastomer vom Typ Infuse D 9007.15 mit einer Dichte von 0,866 g/cm 3 , einer Schmelzflussrate (MFR) (190 °C/2, 16 kg) von 0,5 g/10 min, einer Härte Shore A von 64 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,36 mm, im Folgenden als OBC-0,5 bezeichnet, zusammen mit 1 MT Dilauroylperoxid, im Folgenden mit der Abkürzung DLPO bezeichnet, und 2,8 MT Maleinsäureanhydrid, im Folgenden mit MSA abgekürzt, bei einer Reaktorinnentemperatur von 20 °C vorgelegt. Danach wird in Stickstoff- Atmosphäre bei einer Rührgeschwindigkeit von 650 Umdrehungen pro Minute [U/min] unter gleichzeitiger Temperaturerhöhung mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 2 °C/min die Reaktionsmischung dispergiert und bei Erreichung der Reaktionsendtemperatur TRI von 90 °C über eine Zeit tm von 60 min auf TRI gehalten. Die Festphasenreaktion wird beendet, indem das Reaktionsprodukt in den eine Temperatur von 20 °C aufweisenden Kühlmischer abgelassen wird, aus dem es für die Ermittlung der in Tabelle 1 angegebenen Kennwerte entnommen wird. Beispiele 2 bis 13:

In den folgenden Beispielen wird der Begriff Schmelzflussrate mit MFR abgekürzt und der Begriff Volumenschmelzrate mit MVR abgekürzt. Entsprechend der in Beispiel 1 beschriebenen Prozessführung werden weitere pfropffunktionalisierte Olefincopolymere beziehungsweise Olefinblock- copolymere unter Verwendung nachfolgender Komponenten hergestellt:

Partikuläre elastomere Pfropfsubstrate:

Infuse D 9007.15: Dichte = 0,866 g/cm 3 , MFR (190 °C/2,16 kg) = 0,5 g/10 min, Shore A = 64, nachfolgende Bezeichnung OBC-0,5,

Infuse D 9817.15: Dichte = 0,877 g/cm 3 , MFR (190 °C7 2,16 kg) = 15 g/10 min, Shore A = 75, nachfolgende Bezeichnung OBC-15,

Versify 4000.01: Dichte = 0,888 g/cm 3 , MFR (230 °C/2,16) = 25 g/10 min, Shore A: 96

Notio PN-3560: Dichte = 0,866 g/cm 3 , MFR (230 °C/2,16 kg) = 6 g/10 min, Shore A: 70

Septon V 9461: Dichte 0,863 g/cm 3 , MVR (320 °C/21 ,6 kg) = 7,2 cm 3 /10 min Septon V 9461 -Compound (auf 100 MT Septon V 100 MT Prozessöl und 27 MT PP): MFR (230 °C/10 kg) = 7 g/10 min, Härte Shore A = 61 ;

Alle genannten Pfropfsubstrate, mit der Bezeichnung Infuse gehören zu der Gruppe der Olefin-Blockcopolymere (OBC) der Zusammensetzung 80 bis 98 Masse-% Ethylen-/2 bis 20 Masse-% C 3 - bis Ci 2 -Olefineinheiten. Bei den OBC handelt es sich allgemein um Materialien, die durch sich abwechselnde HDPE- und POE-Blöcke gekennzeichnet sind. Alle genannten Pfropfsubstrate mit den Bezeichnungen Versify und Notio gehören zu der Gruppe der teilkristallinen Propylen/Ethylen- und/oder C 4 - bis Ci 2 -Olefin- und/oder C 4 - bis Ci 2 -Dien- Copolymere der Zusammensetzung 50 bis 98 Masse-% Propylen-/2 bis 50 Masse-% C 2 - und/oder C 4 - bis Ci 2 -Olefin- und/oder C 4 - bis Ci 2 -Dieneinheiten. Alle genannten Pfropfsubstrate mit der Bezeichnung Septon gehören zu der Gruppe der vernetzten Styrol/Olefin/Styrol- oder Styrol/Olefin-Blockcopolymere. Pfropfmonomere:

Maleinsäureanhydrid mit der Abkürzung MSA und Acrylsäure mit der Abkürzung AS, Hydroxyethylacrylat mit der Abkürzung HEA, Methylmethacrylat mit der Abkürzung MMA und Butylacrylat mit der Abkürzung BA sowie Styrol als Comonomer-Zusatz zu den genannten Funktionsmonomeren;

Peroxidische Initiatoren:

Dilauroylperoxid mit der Abkürzung DLPO, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.- butylperoxy)hexan mit der Abkürzung DHBP und Dicetylperoxydicarbonat mit der Abkürzung DCPOC, wobei im Folgenden vorrangig die Abkürzungen verwendet werden.

Unter Beibehaltung des gemäß Beispiel 1 angewandten Chargier- und Aufheizregimes sind als wesentliche Parameter die Reaktionsendtemperatur T RI , bei einer Reaktionszeit t R i von 50 bis 60 min und einer Rührgeschwindigkeit zwischen 400 und 700 U/min, sowie die auf 100 MT Olefinelastomer vorgelegten Monomer/Initiator-Anteile entsprechend den in Tabelle 1 angegebenen Beispielen variiert worden.

Tabelle 1 enthält die für die Festphasenpfropfung wichtigen Verfahrensparameter:

- Spalte 1 : Beispielnummer (Bsp. -Nr.)

- Spalte 2: eingesetztes Olefinelastomer-Pfropfsubstrat, 100 MT

- Spalte 3: Art und Konzentration des verwendeten Initiators in [MT]

- Spalte 4: Monomer(e) mit Konzentrationsangabe in [MT]

- Spalte 5: Reaktionsendtemperaturen T RI in [°C]

- Spalte 6: Volumenschmelzraten, Abkürzung MVR in [cm 3 /10 min]

- Spalte 7: gepfropfter Monomeranteil, angegeben als Funktionalisierungsgrad

FG in Masse-%. Tabelle 1

Bsp.-Nr. Elastomer Initiator Monomer TRI MVR FG

100 MT [MT] [MT] [°C] [cm 3 /10 min] [Ma.-%]

1 OBC-0,5 1,0 2,8 MSA 92 2,2 1,31

DLPO 1 ,0 Styrol (190 °C/21,6 kg)

2 OBC-15 1,0 4,0 HEA 90 18 2,51

DLPO 1 ,0 Styrol (190 °C/2,16 kg)

3 OBC-15 1,0 6,0 MMA 90 19 3,3

DLPO 0,5 BA (190 °C/2,16 kg)

OBC-15 1,0 2,8 MSA 88 7,5 1,62

DLPO 0,5 Styrol (190 °C/21,6 kg)

5 OBC-15 1,0 5,0 BA 90 13 3,7

DLPO (190 °C/2,16kg)

Versif 0,5 5,0 AS 90 18 2,75

DLPO 1,0 Styrol (230 °C/2,16 kg)

Versif 0,3 4,5 AS 90 13 3,27

DCPOC 1,0 MSA (230 °C/2,16 kg)

0,5 Styrol

Notio 1,0 1,9 MSA 90 0,9 0,94

DLPO 0,2 Styrol (230 °C/2,16kg)

Notio 0,7 1,5 MSA 90 1,0 0,77

DLPO 0,5 Styrol (230 °C/2,16 kg)

10 Notio 1,2 1,5 MSA 85 5,6 0,84

DCPOC 0,5 Styrol (230 °C/5 kg)

1 Septon V 1,0 2,1 MSA 100 18 1,20

DLPO (320 °C/21 kg)

2 Septon V 0,14 2,4 MSA 160 23 1,51

DHBP (320 °C/21 kg)

3 Septon V- 0,5 2,4 MSA 80 16 0,64

Compound DCPOC (320 °C/21 kg) Schmelzepfropfunq und -compoundierunq

Neben der direkten Verwendung der entsprechend den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 13 funktionalisierten Elastomere wird - als eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung unter Verwendung einer bestimmten Konzentration an festphasen-funktionalisiertem Produkt und nach Zusatz eines weiteren Anteils an Funktionsmonomer, an Initiator sowie in der Regel auch an Stabilisator - unmodifiziertes olefinisches Elastomer im geschmolzenen Zustand pfropffunktionalisiert. Bevorzugt ist die reaktive Extrusion, insbesondere die Carboxylierung beziehungsweise Maleinierung in einem Doppelschneckenextruder.

Beispiel 14:

Das in der ersten Stufe erhaltene pulverige Festphasenprodukt nach Beispielnummer 1 , das im Gesamtgemisch mit 81 ,8 Masse-% enthalten ist und dem 16 Masse-% MSA und 1 ,2 Masse-% DHBP sowie als Stabilisator 1 ,0 Masse-% IRGANOX ® B561 , einem aus 20 Masse-% des primären Antioxydans IRGANOX ® 1010 und 80 Masse-% des sekundären Antioxydans IRGAFOS ® 168 bestehenden Blend (Hersteller: Ciba), hinzugegeben und dispergiert worden sind, mittels einer Dosierwaage mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 5 MT/h einem Doppelschneckenkneter des Typs ZSK 25 (L = 42 D, Temperaturen im Bereich von 160 bis 240°C, Schneckendrehzahl: 300 U/min) der Firma Werner & Pfleiderer, ausgerüstet mit einer Unterwassergranulierung, Abkürzung UWG, zugeführt. Gleichzeitig werden über eine zweite Waage 95 MT/h granuläres OBC D 9000,00 mit dem Kennwert MVR (230 °C/5 kg) = 4 cm 3 /10 min, nachfolgend als OBC-4 bezeichnet, zudosiert.

Entsprechend dem oben angeführten Masseverhältnis zwischen dem Festphasenpfropfprodukt-Mix und OBC-4 erfolgt die reaktive Extrusion bei einem mittleren Durchsatz von 100 MT/h. Die Massetemperatur T wird mit 256 °C gemessen. Der aus der Extruderdüse austretende glatte Produktstrang wird mittels UWG abgeschlagen. Nach Trocknung des Granulates werden die in Beispiel 14 aufgeführten folgenden Kennwerte ermittelt:

MVR (230 °C/5 kg) = 5,3 cm 3 /10 min und Maleinierungsgrad CS ex = 0,84

Masse-%.

Beispiele 15 bis 20:

Unter Variierung der Rezeptur für die Schmelzepfropfung und -com- poundierung, das heißt der Art der Komponenten und ihrer Anteile, sind unter den in Beispiel 14 angegebenen Extrusionsbedingungen, das heißt Temperatur, Schneckendrehzahl und Durchsatz, weitere Schmelzepfropfungen durchgeführt worden, deren Ergebnisse in Tabelle 2 gezeigt sind.

In Tabelle 2 sind aufgeführt:

Die Spalte 1 enthält die Nummerierung der Beispiele. Die Spalte 2 beinhaltet die Konzentration an eingesetztem Fastphasenpfropfprodukt mit Angabe der entsprechenden Beispiel-Nummer aus Tabelle 1, angegeben in Masseteile pro Stunde [MT/h]. Die Spalte 3 beinhaltet die Art und Konzentration an eingesetztem unmodifizierten olefinischem Elastomer, angegeben in [MT/h]. In Spalte 4 sind die an der ZSK-Düse jeweils gemessenen mittleren Massetemperatur T M in [°C] aufgeführt. In den Spalten 5 bis 7 sind die ermittelten Kennwerte angegeben, wobei Spalte 5 die Schmelzvolumenrate (MVR) (230 °C/5 kg) in [cm 3 /10 min] sowie die qualitative Strang-Beurteilung, ausgewählt aus den Beurteilungen „glatt", „fast glatt" und „rau", enthält. Die Spalte 6 enthält jeweils eine Angabe über den Funktionalisierungsgrad (CS ex ), wobei diese Angabe in Masse-%, kurz [Ma.-%], erfolgt. Die Spalte 7 beinhaltet jeweils eine Information zur Haft- beziehungsweise Schälfestigkeit (peel strength), angegeben in [N/mm].

Der gepfropfte Anteil CS ex an MSA oder AS, das heißt der Funktionalisierungsgrad, auch als Carboxylierungs- oder bei der MSA- Pfropfung als Maleinierungsgrad CS ex bezeichnet, ist mittels Rücktitration der durch den Anteil an Carbonsäure, das heißt an MSA oder AS, nicht neutralisierten Kalilauge wie folgt bestimmt worden: Nach Behandlung über 6 h bei 80 °C des im siedenden Methanol erhaltenen Rückstandes einer 2 g-Pfropfproduktprobe mit einer Mischung aus 100 ml wassergesättigtem Xylol und 20 ml 0,1 -molarer methanolischer Kalilauge erfolgt nach Zugabe einiger Tropfen einer 1 %igen methanolischen Phenolphthaleinlösung eine Titration mit 0,1 -molarer Salzsäure.

Der gepfropfte Anteil an HEA, BA und MMA - auch als CS e x-Werte in Tabelle 2 ausgewiesen - ist mittels Near Infrared (NIR)-Analyse ermittelt worden. Die Schmelzvolumenraten, Abkürzung MVR, sind ebenso wie die Schmelzflussraten, Abkürzung MFR, nach ISO 1 133 bestimmt worden.

Darüber hinaus ist in Tabelle 2 ein Kennwert für die Haftfestigkeit in Form der modifizierten Schälfestigkeit (peel strength) als eine für die Bewertung der erfindungsgemäß funktionalisierten thermoplastischen Olefinelastomere maßgebliche Eigenschaft angegeben.

Zum Vergleich sind in Tabelle 2 mit den Beispielen 14A, 17A, 18A und 20A vier allein in der Schmelze - ohne Vorlage eines in der Festphase gepfropften Olefinelastomers - hergestellte pfropfcarboxylierte Olefinelastomere mitangeführt, wobei im Unterschied zu den erfindungsgemäßen Beispielen das MSA, der Initiator DHBP sowie auch der Stabilisator IRGANOX ® B561 nicht in Form einer Mischung mit dem Festphasen-Pfropfprodukt, sondern in einem Teil des jeweils eingesetzten unmodifizierten Olefinelastomers vorgemischt über die Waage 2 in den Extrudereinzug zugeführt werden. Demnach sind gemäß Beispiel 14A über die erste Waage 95 MT/h reines OBC D9000.00 und über die zweite Waage eine aus 4 MT/h reinem OBC D9000.00, 0,9 MT/h MSA, 0,05 MT/h DHBP und 0,05 MT/h IRGANOX ® B561 bestehende Mischung zugeführt worden. Entsprechend ist bei den anderen Vergleichsbeispielen 17A, 18A und 20A verfahren worden.

In den Beispielen, für die in der Tabelle 2 keine Stabilisatorkonzentrationen mit angeführt sind, sind 0,05 Masse-% IRGANOX ® B561 verwendet worden. Tabelle 2

Bsp. Extruder-Fahrweise Kennwerte

Nr. Olefin- Festphasen- Monomer/ TM MVR CSex Schälelastomer Prod.-Tab. 1 Initiator [°C] (230/5) [Ma.-%] festigkeit

[MT/h] [MT/h] [MT/h] [cm 3 /10'] [N/mm]

14 95 OBC-4 4,09 Nr. 1 0,8 MSA 256 5,3 glatt 0,84 6,2

0,05

DHBP

14A 99 OBC-4 0,9 MSA 258 2,3 0,65 4,1

0,05 fast glatt

DHBP

15 92 OBC- 6,544 Nr. 1 1 ,28 MSA 262 14 glatt 0,92 7,0

15 0,096

DHBP

0,08 Stab.

16 95 OBC-4 4,01 Nr. 4 0,8 MSA 252 4,6 glatt 0,71 6,6

0,04

DHBP

0,15 Stab

17 95 Versify 4,09 Nr. 6 0,8 MSA 235 29 glatt 0,87 6,3

0,05

DHBP

17A 99 Versify 0,9 MSA 235 12 0,67 4,5

0,05 fast glatt

DHBP

18 95 Notio 4,1 Nr. 8 0,8 MSA 238 6,7 glatt 0,73 6,0

0,05

DHBP

18A 99 Notio 0,9 MSA 240 2,3 rau 0,65 4,1

0,05

DHBP 19 95 OBC-4 4,1 Nr. 2 0,8 HEA 261 1 ,6 glatt 0,91 5,3

0,05

DHBP

20 90 OBC-4 8,2 Nr. 5 1 ,6 BA 258 1 ,2 1 ,25 6,5

0,1 DHBP fast glatt

0,1 Stab

20A 98 OBC-4 1 ,8 BA 260 0,5 rau 0,95 4,8

0,1 DHBP

0,1 Stab.

Als Haftfestigkeits-Kennwert ist die in einer Material-Prüfmaschine TC- FR010TH.A5V der Firma Zwick GmbH & Co. an eingespannten Proben aus Aluminiumblechstreifen/0,3 mm Haftvermittler-Folie/Aluminiumblechstreifen- Verbunden (AI/HV/AI) mit einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/min ermittelte Schälfestigkeit verwendet worden.

Die mittels UWG erhaltenen Granulate werden nach ihrer Trocknung zu 0,3 mm dicken Folien extrudiert, in Streifen mit einer Länge von 80 mm und einer Breite von 40 mm geschnitten und zwischen zwei Aluminiumblechstreifen mit gleicher Dimension gelegt. Anschließend erfolgt in einem Wärmeschrank bei 180 °C eine Temperung der AI/HV/AI-Verbunde, die daraufhin nach verschiedenen Lagerzeiten im Wärmeschrank ohne zusätzliche Gewichtsauflage und Druck vermessen werden.

Die Messung wird nach einer Lagerzeit von 8 min an den jeweils in drei geschnittenen AI/HV/AI-Probestreifen von 13,3 x 80 mm durchgeführt. Die in Tabelle 2 angegebenen Schälfestigkeiten sind die aus jeweils vier AI/HV/AI- Verbunden und somit aus insgesamt 12 Probestreifen-Einzelwerten für eine getestete Probe erhaltenen Durchschnittswerte.

Wie der Vergleich der Pfropfprodukt-Kennwerte in der Gegenüberstellung mit den reinen Schmelzefunktionalisierungsprodukten aus den Beispielen 14A, 17A, 18A und 20A der Tabelle 2 zeigt, zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten funktionalisierten Olefinelastomere durch hohe Haftfestigkeiten mit Schälfestigkeiten > 5 N/mm bei gleichzeitig für die Verwendung gut geeigneten Schmelzviskositäten entsprechend MVR (230 °C/5 kg)-Werten zwischen 1 und 30 cm 3 /10 min aus. Darüber hinaus ist besonders hervorzuheben, dass die hohen Schälfestigkeiten dieser neuen Haftvermittler auch nach längerer Temperung erhalten bleiben.

LISTE DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN

AS Acrylsäure

BA Butylacrylat

CHP Cumolhydroperoxid

CS ',ex Maleinierungsgrad, Carboxylierungsgrad, gepfropfter Anteil

DBPO Dibenzoylperoxid

DBPOC Dibutylperoxydicarbonat

DCP Dicumylperoxid

DCPOC Dicetylperoxydicarbonat

DHBP 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexan

DLPO Diauroylperoxid

DTBPC 1 , 1 -Di-(tert.-butylperoxy)-cyclohexan

DYBP 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexin-(3)

EOC Ethylen/Octen(C 8 )-Copolymere

EPM Ethylen/Propylen-Kautschuk

FG Funktionalisierungsgrad

HDPE Polyethylenen mit hoher Dichte

HEA Hydroxyethylacrylat

HV Haftvermittler

LDPE Polyethylenen mit niedriger Dichte

LLDPE lineare Ethylencopolymere mit einem niedrigen C3- bis Ci2-Olefin-

Comonomeranteil unterhalb 15 Masse-%

MFR Schmelzflussraten

MMA Methylmethacrylat

MSA Maleinsäureanhydrid

MT Masseteile

MT/h Masseteile pro Stunde

MVR Volumenschmelzraten, Schmelzvolumenraten

NIR Near Infrared OBC Olefinblockcopolymer

POE lineare Ethylencopolymere mit einem höheren C 3 - bis Ci 2 -Olefin-

Comonomeranteil oberhalb 15 Masse-%

TBHP tert.-Butyl-hydroperoxid

TBP Di-tert.-Butylperoxid

TBPB tert.-Butylperbenzoat

TBPEH tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat

TBPIB tert.-Butylperoxy-isobutyrat

THWZ / I h 1 -Stunde-Halbwertzeittemperatur

T H wz/imin 1 -Minute-Halbwertzeittemperatur

TM Massetemperatur

TPE-S Styrol/Diensegment/Styrol- oder Styrol/Diensegment-

Blockcopolymere

TPES-V Styrol/Olefin/Styrol-Blockcopolymere

TRI Reaktionsendtemperatur

t RI Zeit (für das Halten der Reaktionsendtemperatur TRI)

U/min Umdrehung pro Minute

UWG Unterwassergranulierung