DE3116494A1 - Elastomere mischung - Google Patents
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Description
οι ι 'j -;- ^i H
Die Erfindung betrifft eine elastomere Press- und Formmasse mit ausgezeichneten Wärmealterungseigenschaften,
ausgezeichneter Maßhaltigkeit, ausgezeichneten Bearbeitungseigenschaften,
ausgezeichneter hydrolytischer Be-5 ständigkeit, Vergilbungsbeständigkeit und Wetterbeständigkeit,
insbesondere eine elastomere Preß- und Formmasse,
enthaltend
A) ein Pfropfpolymerisat aus einem kautschukartigen Copolymer
isat, das überwiegend aus Äthylen-Propylen bein
steht.mit wenigstens zwei Gruppen von Monomeren, die aus wenigstens einer aromatischen Vinylverbindung,
wenigstens einer Vinylcyanatverbindung und wenigstens einem Methacrylsäureester ausgewählt sind, und
B) ein Polymerisat, das aus thermoplastischen Polyure-15
thanen, Blockmischpolymerisaten einer aromatischen Vinylverbindung und einem konjugierten Dien, PoIyesterelastoineren
und olefinischen Elastomeren ausgewählt ist.
Es ist allgemein bekannt, daß thermoplastische lineare Polyurethane, die durch Polyadditionsreaktion verschiedener
Polyole, aromatischer Diisocyanate und Kettenverlängerern erhalten worden sind, ausgezeichnete Kautschukelastizität,
Schlagzähigkeit und Abriebfestigkeit aufweisen und daher weitgehend für die verschiedensten
technischen Formteile und Automobilteile verwendet
werden. Diese thermoplastischen Polyurethane weisen jedoch während ihrer Formgebung Nachteile auf: ihre Viskosität;
im geschmolzenen Zustand hängt weitgehend von der Temperatur ab, so daß sie während der Verarbeitung
3Q auf dem Kalander und während der Formgebung durch Extrusion
an den Walzen haften bleiben. Ferner haben sie einen engen Temperaturbereich, der für die Verarbeitung
durch Spritzguß geeignet ist. Außerdem ändert sich ihre
Viskosität während der Formgebung aufgrund der langen Verweilzeit (retention) . Ferner haben die thermoplaste
3116424
schen Polyurethane in nachteiliger Weise eine schlechte Hydrolyse- und Vergilbungsbeständigkeit.
Es ist ferner bekannt, daß Blockmischpolymerisate von
aromatischen Vinylverbindungen und konjugierten Dienen, insbesondere Styrol-Butadien-Blockmischpolymerisate
(nachstehend als "SB-Blockmischpolymerisate" bezeichnet), Elastomere mit thermoplastischen Eigenschaften und
Kautschukelastizität sind und als wärmeempfindliche Klebstoffe, als Klebstoffe sowie als modifizierende
Mittel für harte Harze, z.B. ABS-Harze (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze)
oder hochschlagzähe Polystyrole verwendet werden (s. JA-Patentveröffentlichung 27289/1978).
Ferner weisen die SB-Blockmischpolymerisate mangelnde Wärmealterungsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit
15 auf.
Es ist außerdem bekannt, daß Polyesterelastomere, die aus einem Polyester als hartem Segment und einem PoIyäther
als weichem Segment bestehen, ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Kautschukelastizität aufweisen und
in großem Umfange als technische Elastomere verwendet werden. Da sie jedoch ein kristallines hartes Segment
enthalten, zeigen sie während ihrer Formgebung starke Schrumpfung, die gelegentlich zu schlechtem Aussehen,
z.B. Preß fehlem und Einf austeilen, des Formteils führt. Ferner sind sie mangelhaft in den Bearbeitungseigenschaften,
z.B. in der Beschichtbarkeit, Streichbarkeit und Klebfähigkeit.
Um die Nachteile dieser Elastomeren abzuschwächen oder
auszuschalten, wurde vorgeschlagen, die Elastomeren mit ABS-Harz oder MBS-Harz (Methylmethacrylat-Butadien-Styrol-Harz)
zu kombinieren. Vorgeschlagen wurden beispielsweise eine Mischung eines thermoplastischen Polyurethans,
eines ABS-Harzes und eines Dienpolymerisats
r ! !-, 4 J Μ·
(JA-Patentverö ffentlichung 7187/1978), eine Mischung
aus einem thermoplastischen Polyurethan und einem MBS-Harz (JA-Patentveröffentlichung 42385/1979), und eine
Mischung aus einem Polyesterelastomeren und einem ABS-Harz oder MBS-Harz (JA-Offenlegungsschrift 252/1978).
Diese Mischungen sind jedoch immer noch mangelhaft in der Hydrolysebeständigkeit, Vergilbungsbeständigkeit
und/oder in den Alterungseigenschaften.
Bei Untersuchungen der Anmelderin mit dem Ziel, eine elastomere Preß- und Formmasse mit ausgezeichneten
Wärmealterungseigenschaften, ausgezeichneter Maßhaltigkeit, Verarbeitbarkeit, Bearbeitbarkeit, Hydrolysebeständigkeit,
Vergilbungsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit herzustellen, wurde gefunden, daß die
gewünschte elastomere Preß- und Formmasse erhalten werden kann, indem die vorstehend genannten Elastomeren
mit einem Pfropfpolymerisat eines kautschukartigen Copolymerisate kombiniert werden, das überwiegend aus
Äthylen-Propylen besteht, wobei wenigstens zwei Gruppen der Monomeren aus aromatischen Vinylverbindungen,
Vinylcyanatverbindungen und Methacrylsäureestern ausgewählt sind.
Die elastomere Form- und Preß masse gemäss der Erfindung
enthält
(A) ein Pfropfpolymerisat eines überwiegend aus
Äthylen-Propylen bestehenden kautschukartigen Copolymerisats, wobei wenigstens zwei Gruppen der
Monomeren aus wenigstens einer aromatischen Vinylverbindung, wenigstens einer Vinylcyanatverbindung
und wenigstens einem Methacrylsäureester ausgewählt sind, und
(B) ein aus thermoplastischen Polyurethanen, Blockmischpolymerisaten
einer aromatischen Vinylverbindung und eines konjugierten Diens, Polyesterelastomeren und
olefinischen Elastomeren ausgewählt ist,
O ! I O 4· S -4
wobei das Pfropfpolymerisat (A) und das Polymer (B) im Gewichtsverhältnis (A) : (B) von 10 : 90 bis
90 : 10 eingearbeitet sind.
Das für die Zwecke der Erfindung verwendete Pfropfpolymerisat
(A) wird hergestellt durch Pfropfpolymerisation eines überwiegend aus Äthylen-Propylen bestehenden
kautschukartigen Copolymerisats mit wenigstens zwei Gruppen von Monomeren, die aus aromatischen Vinylverbindungen,
Vinylcyanatverbindungen und Methacrylsäureestern
ausgewählt worden sind, nach üblichen Polymerisationsverfahren, z.B. Substanzpolymerisation, Emulsionspolymerisation,
Lösungspolymerisation, Substanz-Suspensions-Polymerisation,
Suspensionspolymerisation und Emulsions-Suspensionspolymerisation. Die Mengen des
kautschukartigen Copolymerisats und der Monomeren, die der Pfropfmischpolymerisation zu unterwerfen sind, sind
nicht entscheidend wichtig, jedoch wird das kautschukartige Copolymerisat vorzugsweise in einer Menge von
5 bis 60 Gew.-% verwendet, und die Monomeren werden vorzugsweise in einer Menge von 95 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Pfropfpolymerisats (A), verwendet.
Das überwiegend aus A'thylen-Propylen bestehende kautschukartige
Copolymerisat enthält nicht nur einen ausschließ lieh aus Äthylen- und Propylenmonomeren erhaltenen
Äthylen-Propylen-Kautschuk, sondern auch ein Terpolymeres von Äthylen, Propylen und einem nicht
konjugierten Dien. Geeignete nichtkonjugierte Diene
sind beispielsweise Dicyclopentadiene Äthylidennorbornen,
1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien, 1,4-Cycloheptadien,
30 1,5-Cyclooctadien und Gemische dieser Diene. Das
kautschukartige Copolymerisat enthält vorzugsweise Äthylen und Propylen im Molverhältnis von 5 : 1 bis
1:3. Außerdem hat das Äthylen-Propylen-Terpolymere vorzugsweise eine Jodzahl (Verhältnis ungesättigter
Gruppen) von 4 bis 50.
Die Monomeren, die der Pfropfmischpolymerisation mit
dem kautschukartigen Copolymerisat zu unterwerfen sind, werden in einer Kombination von wenigstens zwei Gruppen
verwendet, nämlich in einer Kombination wenigstens einer aromatischen Vinylverbindung mit wenigstens
einer Vinylcyanatverbindung, in einer Kombination von
wenigstens einer aromatischen Vinylverbindung und wenigstens einem Methacrylsäureester, in einer Kombination
von wenigstens einer Vinylcyanatverbindung und wenigstens einem Methacrylsäureester und einer
Kombination von wenigstens einer aromatischen Vinylverbindung, wenigstens einer Vinylcyanatverbindung und
wenigstens einem Methacrylsäureester.
15 Beispiele geeigneter aromatischer Vinylverbindungen
sind Styrol ,«*»-Methylstyrol, ck-Chlorstyrol und Dimethylstyrol.
Hiervon wird Styrol besonders bevorzugt.
Beispiele geeigneter Vinylcyanatverbindungen sind Acrylnitril und Methacrylnitril, wobei Acrylnitril
20 besonders bevorzugt wird.
Beispiele geeigneter Methacrylsäureester sind Ester von Methacrylsäure mit einem 1-6 C-Atome enthaltenden
Alkylrest, z.B. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl, wobei Methylmethacrylat besonders bevorzugt
wird.
Die als Polymerisat (B) verwendeten thermoplastischen
Polyurethane, Blockmischpolymerisate von aromatischen Vinylverbindungen und konjugierten Dienen, Polyesterelastomeren
und olefinischen Elastomeren haben sämtlich einen Biegemodul von nicht mehr als 980 N/mm2.
Ti». /
J ϊ I j ~ C H
-Q-
Das thermoplastische Polyurethan ist ein lineares Additionspolymeri&a%,
das ein aus einem Ester eines Polyols und Diisocyanats bestehendes weiches Segment und ein
aus einem Ester eines Glykols und eines Diisocyanats bestehendes harten Segment enthält und gewöhnlich durch
Polymerisation äquimolarer Mengen eines Polyols, eines Glykols und eines Diisocyanats hergestellt wird.
Als Glykole kommen Äthylenglykol und 1,4-Hexandiol
infrage, und als Polyole eignen sich beispielsweise
Polyesterpolyole, z.B. Polyäthylenadipat und PoIyätherpolyole, z.B. Polyoxytetramethylenglykol. Beispiele
geeigneter Diisocyanate sind 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
und Isophorondiisocyanat. Als Polyurethane eignen sich beispielsweise alle im Handel
erhältlichen thermoplastischen linearen Polyurethane vom Polyestertyp oder Polyäthertyp, z.B. die
HändeIsprodukte "Royler E-9" (Polyäthertyp, Hersteller
Uniroyal Inc.),"Elastollan E-1095"( Polyestertyp, Hersteller Nippon Elastollan Industries, Ltd.),
"Texin" (Polyestertyp, Hersteller Mobai Chemical),
"Estane" (Polyestertyp, Hersteller Goodrich),"Iron Rubber" (Polyestertyp, Hersteller Nippon Oil Seal)
und "Paraprene" (Polyestertyp, Hersteller Nippon Polyurethane).
Als Blockmischpolymerisate von aromatischen Vinylverbindungen mit konjugierten Dienen eignen sich beispielsweise
SB-Blockmischpolymerisate, die hergestellt werden, indem man zuerst eine aromatische Vinylverbindung
in Gegenwart eines anionischen Katalysators, z.B. einer organischen Lithiumverbindünge, polymerisiert
und hierdurch ein lebendes oder stöchiometrisches
Polymerisat als "S-Block" bildet, diesem Polymerisat eine konjugierte Dienverbindung zusetzt und das Gemisch
polymerisiert und hierbei ein weiteres lebendes Polymerisat als "B-Block" bildet und diese lebenden
Polymerisate dann mit einem polyfunktionellen Kupplungs-
V-I i
mittel kuppelt. Als aromatische Vinylverbindungen eignen
sich beispielsweise Styrol,c^-Methylstyrol und
Dimethylstyrol, wobei Styrol besonders bevorzugt wird. Beispiele geeigneter konjugierter Dienverbindungen
sind Butadien und Isopren. Diese aromatischen Vinylverbindungen und konjugierten Dienverbindungen werden
jeweils allein oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet. Die Kupplung erfolgt in verschiedenen
Blockformen, z.B. als Radialblockform: (S-B) , Dreierblockform: (S-B-S) o.dgl. Das SB-Blockmischpolymerisat
hat vorzugsweise einen Gehalt an konjugiertem Dien von 40 bis 90 Gew.-%, weil hierdurch eine
elastomere Form- und Preß masse mit ausgezeichneter Kautschukelastizität erhalten werden kann. Beispiele
von im Handel erhältlichen SB-Blockmischpolymerisaten sind die Produkte "Kaliflex TR" (Hersteller Shell
Chemical ) und "Toughprene A " (Hersteller Asahi Chemical).
Das Polyesterelastomere ist ein Blockmischpolymerär&arfe,
20 das aus einem kristallinen harten Segment mit hohem Schmelzpunkt und einem weichen Segment mit niedrigem
Schmelzpunkt besteht. Das harte Segment besteht aus einem Ester einer aromatischen Dicarbonsäure (z.B.
Dimethylterephthalat und Dimethylisophthalat) und
25 das weiche Segment aus einer Polyätherkomponente (z.B. Polyalkylenätherglykol). Ein Beispiel eines
solchen Polyesterelastomeren ist ein Polyesteräther-Blockmischpolymerär&arfc,
das hergestellt wird, indem Dimethylterephthalat, 1,4-Butandiol und Poly(tetra-
methylenoxid)glykol der Polymerisationsreaktion oder
ümesterungsreaktion in Gegenwart eines Katalysators bei 200 bis 25 00C unterworfen werden und anschließend
das gebildete Wasser oder Methanol entfernt wird. Beispiele von im Handel erhältlichen Polyesterelasto-
35 meren sind die Produkte "Hytrel 4056" (Hersteller
E.I.Du Pont), "Pelprene P-4OH" oder "Pelprene P-70P"
(Hersteller Toyobo Co.).
Das olefinische Elastomere ist ein teilweise vernetztes Gemisch eines Äthylen-Propylen-Kautschuks und eines
-^-olefinischen Polymerisats und wird hergestellt durch
mechanisches Mischen und Kneten eines Äthylen-Propylen-Kautschuks und eines dl-olefinischen Polymerisats in
Gegenwart eines Vernetzungsmittels, wodurch beide Komponenten teilweise vernetzt werden. Als Vernetzungsmittel
eignen sich beispielsweise alle üblichen Peroxid-Vernetzungsmittel, z.B. 2, 5-Bis (t-butylpero3iy)-2,5
dimethylhexan, Diacetylperoxid, Dibenzoylperoxid, Dicumylperoxid, t-Butylperbenzoat und t-Butylcumylperoxid.
Als Äthylen-Propylen-Kautschuke eignen sich beispielsweise Äthylen-Propylen-Copolymerisate und
Terpolymere von Äthylen, Propylen und einem nichtkonjugierten Dien. Als ck-olef inische Polymerisate
kommen Polypropylen, Äthylen-Propylen-Blockmischpolymerisate, niedrigkristalline Polypropylene, die
ataktische Komponenten enthalten, o.dg. infrage.
Als im Handel erhältliches olefinisches Elastomeres ist das Produkt TPR-1000 (Hersteller üniroyal Inc.)
zu nennen.
Das Pfropfpolymerisatt (A) und das Polymerisat (B) werden im Gewichtsverhältnis (A : B) von 10 : 90 bis
90 : 10, vorzugsweise 20 :80 bis 80 : 20, zusammengegeben. Bei Verwendung des Polyesterelastomeren als
Komponente (B) sollte das Gewichtsverhältnis von A zu B gewöhnlich im Bereich von 20 : 80 bis 80 : 20 liegen.
Wenn das Pfropfpolymerisate (A) in einer über der oberen Grenze liegenden Menge, d.h. in einer Menge von mehr
als 90 Gew.-% (im Falle der Verwendung eines Polyesterelastomeren als Polymerisat (B) in einer Menge von
mehr als 80 Gew.-%) eingearbeitet wird, zeigt die erhaltene
Mischung keine Kautschukelastizität und verliert
die Merkmale eines Elastomeren. Wenn andererseits das Polymerisat (B) in einer über der oberen Grenze, d.h.
über 90 Gew.-% (im Falle eines Polyesterelastomeren über 80 Gew.-%) liegenden Menge verwendet wird, ist
die erhaltene Mischung in verschiedenen Eigenschaften, z.B. in der Hydrolysebeständigkeit, Temperaturabhängigkeit
der Schmelzviskosität, Haftfestigkeit, Maßhaltigkeit
(z.B. Preßfehler und Einfallstellen, Schrumpfung bei der Formgebung) in den Bearbeitungseigenschaften,
in der Hitzebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit o.dgl. mangelhaft.
Das Pfropfpolymerisat (A) und das Polymer (B) werden in üblicher Weise im Banbury-Mischer, Extruder
usw. gemischt. Die Mischung kann mit anderen verschiedenen Zusatzstoffen, z.B. Stabilisatoren, Weichmachern,
Antistatika, Gleitmitteln, Farbstoffen und Pigmenten, Füllstoffen und ferner mit anderen Harzen, z.B.
AS-Harz (Acrylnitril-Styrol-Harz), MS-Harz (Methylmethacrylat-Styrol-Harz),
ABS-Harz oder MBS-Harz gemischt werden, falls sich hierdurch keine ungünstigen Auswirkungen auf die Eigenschaften der Mischung ergeben.
Die elastomeren Mischungen gemäss der Erfindung sind
weiche Elastomere mit einer Dehnung von 200 % oder mehr und ausgezeichneten Eigenschaften. Beispielsweise sind
sie ausgezeichnet in den Wärmealterungseigenschaften, in der Maßhaltigkeit, Verarbeitbarkeit, Bearbeitbarkeit,
Hydrolysebeständigkeit, Vergilbungsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit, so daß sie sich für die Her-
30 stellung der verschiedensten technischen Formteile
oder Automobilteile oder als Klebstoffe oder technische
Elastomere eignen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Polyesterelastomer: Hytrel 4056, Hersteller E.I. Du Pont Pelprene P-40H und Pelprene P-70B, Hersteller Toyobo
Co.
c Pfropfpolymerisat (A) (nachstehend als AES-Harz bezeichnet)
c Pfropfpolymerisat (A) (nachstehend als AES-Harz bezeichnet)
Die AES-Harze werden wie folgt hergestellt:
AES-Harz I
300 Gew.-Teile Terpolymeres von Äthylen-Propylen und
nichtkonjugiertem Dien (lodzahl 8,5, Mooney Viskosität
61, Propylengehalt 43 Gw.-%; nichtkonjugierte Dienverbindung: Äthylidennorbornen) werden in 2000 Gew.-Teilen
η-Hexan und 1500 Gew.-Teilen Äthylendichlorid gelöst.
Der Lösung werden 300 Gew.-Teile Acrylnitril, 700 Gew,-Teile
Styrol und 10 Gew.-Teile Benzoylperoxid zugesetzt.
Das Gemisch wird unter Rühren mit 600 UpM unter einer Stickstoffatmosphäre io Stunden bei 670C polymerisiert.
Das Polymerisationsgemisch wird mit Methanol in großem überschuss behandelt. Die hierbei gebildete Fällung wird
abgetrennt und getrocknet, wobei das AES-Harz I (Kaut-
20 schukgehalt 28,2 Gew.-%) erhalten wird.
AES-Harz II
In der vorstehend beschriebenen Weise, jedoch unter Verwendung von 400 Gew.-Teilen Styrol und 300 Gew.-Teilen
Methylmethacrylat anstelle von 700 Gew.-Teilen Styrol wird das AES-Harz II (Kautschukgehalt 28,2 Gew.-%)
erhalten.
Die erhaltenen AES-Harze werden mit einem Polyesterelastomeren
in den in Tabelle 1 genannten Mengen gemischt. Das Gemisch wird gut durchgemischt und mit einem
Extruder (Einschneckentyp, 40 mm Durchmesser, Hersteller Thermoplastic Co.) granuliert. Das hierbei erhaltene
Granulat wird zur Herstellung von Prüfkörpern mit einer Spritzgußmaschine (mit Schneckenschubaggregat, 142 g,
Hersteller Nissei Jushi Co.) verformt.
Verschiedene Eigenschaften der Prüfkörper wurden ermittelt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt.
(Gew.-%)
Komponenten | Versuch Nr. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Kontrolle | 7 |
Hytrel 4056 Pelprene P-40H Pelprene P-70D |
Beispiel | 40 | 30 | 70 | 50 | 50 | 6 | 50 |
AES-Harz ι AES-Harz n ABS -Har^s *^ |
60 | 70 | 30 | 50 | 50 | 90 | ~ I 50 j |
|
10 |
*1> ABS-Harz: Kralastic MH, Hersteller Anmelderin
Eigenschaften | Testmethode (Meßeinheiten) |
Beispiel | 1 | 88 | 2 | 93 | 3 | 92 | 4 | 90 | 5 | 90 | Kontrolle | 90 | 7 | 13 |
Schrumpfverhältnis | ASTM type 1 Hahtelform (%) |
0,5 | 80 | 0,4 | 83 | 0,5 | 85 | 0,5 | 80 | 0,5 | 83 | 6 | 80 | 0,4 | 5 | |
Einsackstellen | (127 x12,7 x 3,2 mm) | nein | nein | nein | nein | nein | 1,8 | nein | ||||||||
CberflächenhMrte | ASTM-D2 24 0 (D) | 52 | 65 | 43 | 55 | 50 | ja - —ι |
60 | ||||||||
Zugfestigkeit | ASTM-D63 8 (kg/cm2) N/rmi2 |
275 27 |
268 26.3 |
240 23.5 |
245 24 |
50 24,5 |
40 | 240 23,5 |
||||||||
Dehnung | ASTM-D638 (%) | 400 | 280 | 450 | 350 | 510 | 225 22 |
300 | ||||||||
Druckverforraungsrest | JIS-K-6301 (700C) | 58 | 65 | 50 | 57 | 56 | 460 | 58 | ||||||||
Beschichtungseiqenschaf ten (Haftfestigkeit) |
*2) | O | O | O | O | O | 50 | O | ||||||||
Witterungsbeständigkext (restl. Dehnung) J -* |
ASTM-D6 38 (%) (bestrahlt 2000 Stunden im Weatherometer) |
X | ||||||||||||||
Beständigkeit gegen Wärmealterung (restl. Dehnung) |
ASTxM-D638 (%) (3000 Std. im Ofen bei 1100C gehalten) |
*2) Die Prüfkörper wurden mit Zweikomponenten-Urethanlack beschichtet, worauf die Haftfestigkeit ermittelt wurde.
Die Ergebnisse wurden wie folgt bewertet: ο = ausgezeichnete Haftfestigkeit
Die Ergebnisse wurden wie folgt bewertet: ο = ausgezeichnete Haftfestigkeit
χ = schlechte Haftfestigkeit
Z': 3 4
Von den vorstehend genannten Prüfergebnissen ist die Beziehung zwischen der Bestrahlungsdauer im Weatherometer
und der (auf die ursprüngliche Dehnung bezogenen) Dehnung bei den Versuchen Nr. 4 und 7 in Fig. 1 dargestellt. Die
Beziehung zwischen der Alterungszeit bei 11O0C im Wärmeschrank
und der (auf die ursprüngliche Dehnung bezogenen) restlichen Dehnung bei den Versuchen Nr. 4 und 7 in
Fig. 2 dargestellt.
Beispiel 2 10 SB-Blockmischpolymerisat:
Kaliflex TR, Hersteller Shell Chemical Toughprene A, Hersteller Asahi Chemical
AES-Harze:
Das auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellte gleiche AES-Harz I und II wird ι verwendet. Ferner wird
ein weiteres AES-Harz III wie folgt hergestellt:
AES-Harz III
AES-Harze (Kautschukgehalt 33,3 Gew.-%) werden auf die
in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch die Mengen der Ausgangsmaterialien geändert und
400 Gew.-Teile anstelle von 300 Gew.-Teilen des kautschukartigen Copolymerisate, 200 Gew.-Teile anstelle
von 300 Gew.-Teilen Acrylnitril und 600 Gew.-Teile anstelle von 700 Gew.-Teilen Styrol verwendet werden.
25 Die erhaltenen AES-Harze werden mit einem getrennt
hergestellten Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat (Styrolgehalt 70 Gew.-%) gemischt, wobei die AES-Harze III
(Kautschukgehalt 28,2 Gew.-%) erhalten werden.
Die AES-Harze werden mit einem SB-Blockmischpolymerisat in den in Tabelle 3 genannten Mengen gemischt. Die Gemische
werden zur Herstellung von Prüfkörpern in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt. Als Kontrolle
wird außerdem ein Prüfkörper unter Verwendung eines im Handel erhältlichen ABS-Harzes (Kralastic K-2540,
hergestellt von der Anmelderin) anstelle des AES-Harzes hergestellt.
Verschiedene Eigenschaften der in der beschriebenen Weise hergestellten Prüfkörper wurden ermittelt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 4 genannt.
(Gew.-%)
Komponenten | I | Ver such-Nr. | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | Kontrolle | 14 | 15 |
jKaliflex TR iToughprene A |
Beispiel | 60 | 60 | 50 | I i 30 |
50 | 13 | 92 | 60 | |
AES-Harz . I AES-Harz II AES-Harz III AßS-Harz -AA |
40 | 40 | 50 | 70 | 50 | 5 | 8 | 40 l | ||
95 |
Eigenschaften | Beispiel | 8 | 9 | ίο ■- | Il | 12 | Kontrolle | 14 | 15 |
0,8 | 0,7 | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 13 | 8,5 | 0,7 | ||
Hitzebeständigkeit* *■' (Schrumpfung (%) nach 2 Std. bei 800C) |
O nein |
O nein |
O nein |
O nein |
O nein |
<o ,1 | X ja |
X
ja ι |
|
Witterungsbeständigkeit *2) 1) Vergilbung nach 1000 Std. Bestrahlung im Weatherometer 2^ Rißbildung nach 1000 Std. Bestrahlung im Weatherometer |
30 | 34 | 38 | 43 | 40 | O nein |
27 | 30 | |
Cberflächenhärte (Shore-D) 3* | 7,8 80 |
10,3 105 |
11,ti 120 |
20,6 210 |
14,/ 150 |
85 | /,4 75 |
/,4 75 |
|
Zugfestigkeit rv z* 2. *4) | 380 | 285 | 280 | 270 | 270 | JU 305 |
410 | 360 | |
Dehnung (%)*5) | 38 | 41 | 43 | 45 | 45 | 25 | 65 | 36 | |
Druckverf onnung|- (%) (bei 7 00CT | 85 |
*1) gemessen mit dem hanteiförmigen Pxifkärper gem. ASTM Typ 1
*2) gemessen mit blcßem Auge und bewertet wie folgt: ο = Vergilbung wurde nicht beobachtet
χ = Vergilbung wurde beobachtet
*3) gemessen nach der Methode ASTM-D2240; *4) " " " " ASTM-D638
*5) " " " " ASTM-D638
*6) " " " " JIS-K-6301
, ν
C ')
CO
Von den vorstehenden Prüfergebnissen ist die Beziehung zwischen der Bestrahlungsdauer im Weatherometer und der
(auf die ursprüngliche Dehnung bezogenen) restlichen Dehnung bei den Versuchen Nr. 8, 14 und 15 in Fig. 3 dargestellt.
Thermoplastisches Polyurethan:
Royler E-9 (Polyäthertyp, Shore-Härte 9OA, Hersteller
üniroyal Inc.)
Elastollan E-1095 (Polyestertyp/ Shore-Härte 95A, Hersteller
Nippon Elastollan Co.) AES-Harze:
Das gemäss Beispiel 1 hergestellte gleiche AES-Harz I
und AES-Harz II wird verwendet.
Die AES-Harze werden mit einem thermoplastischen Polyurethan in den in Tabelle 5 genannten Mengen gemischt.
Die Gemische werden zur Herstellung von Prüfkörpern auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise behandelt. Als
Kontrolle werden ferner Prüfkörper unter Verwendung eines MBS-Harzes (Kane-Ace B-26 , Hersteller Kanegafuchi
Kagaku) und eines ABS-Harzes (Kralastic K-2540, Hersteller Anmelderin) anstelle des AES-Harzes hergestellt.
Verschiedene Eigenschaften der in der beschriebenen Weise hergestellten Prüfkörper werden ermittelt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 6 genannt.
ό Ι ι j --:- ο ·
(Gew.-%)
Komponenten | Versuch Nr. | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | Kontrolle | 22 | 23 | 24 i |
Beispiel | 60 | 60 | 50 | ~ 50 |
21 | 95 | 60 | 60 | ||
Royler E-9 Elastorane E-1095. i |
40 | 40 | 70 — . .. _ |
50 | _ : |
5 | I I I U» | 40 | 4C | |
AES-Harz I AES-Harz Ii MBS-. Harz j ABS _-Harz J |
95 |
Eigenschaften | Beispiel | 16 | 17 | 18 | 19 | J350 | 20 | Kontrolle | 21 | 22 | 23 | 24 |
aein | nein | nein | nein | 50 | nein | nein | I nein |
starkes ε Anlaufen |
tarkes Anlaufen |
|||
Hyarolysebeständigkeit - "^ (Anlaufen) |
0,15 O |
0,10 O |
0,10 O |
0,15 ί O |
75 | 0,15 O |
0,05 O |
0,20 X |
0,10 j O |
0,05 O |
||
Verarbeitbarkeit 0 1) Fluidität(anJ/Min.) (2100C,"2,94 _N/nm?) 2) Haftfestigk. ' |
O | O | O | O | O | O | Δ | X | XX | |||
Witterungsbest. *3) (Ve.rgilbung nach 1000 Std. Be strahlung im Weatherorteter) ) |
55 | 58 | 65 | 60 | 58 | 88 | 48 | 57 | 58 | |||
|Ctoerflächenhärte (Shore-D)*4^ | 280 27,5 |
275 27 |
230 j 250 22,6 |24,5 |
270 26,5 |
335 32,9 |
295 27,9 |
285 28 |
275 27 |
||||
Zugfestigkeit - 2 *5) (k9/cra > N/m2 |
430 | 400 | 280 | 400 | 20 | 490 | 420 | 380 | ||||
.Dehnung (%)*6 | 38 | 40 | 50 | 50 | 90 | 35 | 40 | 43 | ||||
Druckverfonrtungsrest( %) (700C) ' | 75 | 76 | 77 | 77 | 78 | 25 | 13 | 12 | ||||
Wärmsalterungsbeständigk^* 8^ |
ο M W ·-> J η
*1) Die Prüfkörper wurden 300 Std. in heisses Wasser von 600C getaucht und anschließend auf Anlaufen auf der
Oberfläche untersucht;
*2) Die Haftung an der Rolle wurde beobachtet und wie 5 folgt bewertet:
ο = keine Haftung wurde festgestellt χ = Haftung wurde festgestellt;
*3) Die Vergilbung der Prüfkörper wurde wie folgt bewertet:
ο = keine Vergilbung wurde festgestellt 10 A= leichte Vergilbung wurde festgestellt
χ = Vergilbung wurde festgestellt xx = starke Vergilbung wurde festgestellt
*4) Die Messung erfolgte nach der Methode ASTM-D2240 *5) " " " " ASTM-D638
*6) " " " " ASTM-D638 *7) " " " " JIS-K-6301
*8) Die Prüfkörper wurden gealtert, indem sie 3 Std. im Wärmeschrank bei 800C gehalten wurden, worauf die
Dehnung der Prüfkörper gemessen wurde. Die restliche Dehnung (%) wurde im Vergleich zur Dehnung vor der
Wärmebehandlung berechnet.
Ferner wurde bei den Versuchen Nr. 16 und 24 die Fluidität
gemessen, indem das Produkt bei verschiedenen Temperaturen unter einem Druck von 68,6 bar durch eine Düse von 1 mm
Durchmesser und 10 mm Länge gepresst wurde. Die Änderung
der Fluidität bei verschiedenen Temperaturen (Temperaturabhängigkeit) ist in Fig. 4 dargestellt. Ferner ist die
Beziehung der Bestrahlungsdauer im Weatherometer und der restlichen Dehnung bei den Versuchen Nr. 17, 23 und 24
30 in Fig. 5 dargestellt.
Beispiel 4 Olefinisches Elastomer:
Ein olefinisches Elastomeres wird wie folgt hergestellt: 60 Gew.-Teile Ä'thylen-Propylen-Äthylidennorbornen-Kautschuk
und 40 Gew.-Teile Polypropylen werden mit einem Kneter in Gegenwart von 0r5 Gew.-teilen 2,5-Bis(t.-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan
(Vernetzungsmittel) mechanisch gemischt, wodurch sie teilweise vernetzt werden und das
olefinische Elastomere I mit einem Biegemodul von 363 N/mm2 erhalten wird.
Als Kontrolle wird das im Handel erhältliche olefinische Elastomere "TPR-1000 (Hersteller üniroyal) verwendet.
AES-Harze:
Das in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellte AES-Harz I und AES-Harz II wird verwendet.
Die AES-Harze und die olefinischen Elastomeren werden in den in Tabelle 7 genannten Mengen gemischt. Zur Herstellung
von Prüfkörpern werden die Gemische in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt.
Verschiedene Eigenschaften der in der beschriebenen Weise hergestellten Prüfkörper wurden untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 8 genannt.
-23-
(Gew.-5.
Komponenten | 25 | Versuch | Nr. | Kontrolle | 29 |
40 | Beispiel | 28 | 5 | ||
60 | 27 | 95 | 95 | ||
olef.Elastomeres I TPR-1000 |
50 | 5 | |||
AES -Harz I ' AES. "Harz II |
50 | ||||
26 | |||||
50 | |||||
50 _. | |||||
*) Eigenschaften |
Beispiel | 25 | 26 | 27 | Kontrolle | 29 |
Schruinpfungsverhältnis (%) | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 28 | 0,4 5 | |
Cberflächenhärte (Shore-D) | 53 | 60 | 65 | 2,5 | 97 | |
2 Zugfestigkeit (kg/cm ^ .2 |
W.1 | tf,4 | 52 | |||
Dehnung l (%) | 480 | 460 | 450 | itfi | 35 | |
Druckverf ormungsresti%' (7O0C) | 53 | 55 | 58 | 630 | 90 | |
Beschichtungseigenschaften(Haftfestigkeit) | O | O | O | 50 | O | |
Witterungsbeständigkeit (%) (restl. Dehnung nach 2000 Std. Bestrahlung im Weathercmeter) |
92 | 90 | 90 | X | 75 | |
Wärroealterungsbeständigkeit (restl. Dehnung nach 3000 Std. bei 1100C im Wärmeschrank) |
84 | 85 | 85 | 80 | 80 | |
85 |
*) Die Eigenschaften wurden in der gleichen Weise gemessen,
wie in den Tabelle'2, 4 und 6 angegeben.
wie in den Tabelle'2, 4 und 6 angegeben.
-as-
Leerseite
Claims (7)
- A) ein Pfropfpolymerisat aus einem kautschukartigen Copolymer isat, das überwiegend aus Äthylen-Propylen besteht, mit wenigstens zwei Gruppen von Monomeren, die aus wenigstens einer aromatischen Vinylverbindung, wenigstens einer Vinylcyanatverbindung und wenigstens einem Methacrylsäureester ausgewählt sind, undB) ein Polymer, das aus thermoplastischen Polyurethanen, Blockmischpolymerisaten einer aromatischen Vinylverbindung und einem konjugierten Dien, Polyesterelastomeren und olefinischen Elastomeren ausgewählt ist,wobei das Pfropfpolymerisat A) und das Polymerisat B) im Gewichtsverhältnis von 10 : 90 bis 90 : 10 vorliegen.
- 2. Elastomere Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pfropfpolymerisat A) aus 5 bis 60 Gew.-% des kautschukartigen Copolymerisats und 95 bis 40 Gew.—% der der Pfropfmischpolymerisation zu unterwerfenden Monomeren besteht.Telefon- (0221) 13 Ό41 · Tele«: 8882307 dopa d ■ Telegramm: Dompatent KölnO *" 1 ί ~* f γι /J i I b η d-2-
- 3. Elastomere Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Copolymerisat aus der aus Äthylen-Propylen-Kautschuk und Terpolymeren.bestehenden Gruppe von Äthylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Diefiv ausgewählt ist, wobei das nicht-konjugierte Dien aus Dicyclopentadien, Äthylidennorbornen, 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien, 1,4-Cycloheptadien und 1,5-Cyclooctadien ausgewählt ist.
- 4. Elastomere Mischung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatische Vinylverbindung aus der aus Styrol, ^-Methylstyrol, c^-Chlorstyrol undDimethyIstyrol bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
- 5. Elastomere Mischung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vinylcyanatverbindung aus der aus Acrylnitril und Methacrylnitril bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
- 6. Elastomere Mischung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Methacrylsäureester ein Ester von Methacrylsäure mit einem 1-6 C-Atome enthaltenden Alkylrest ist.
- 7. Elastomere Mischung nach Anspruch 1-6, dadurchgekennzeichnet, daß das Polymer B) einen Biegemodul2
von nicht mehr als 980 N/mm hat.
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