DE1620824B2 - Thermoplastische formmasse - Google Patents
Thermoplastische formmasseInfo
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Description
3 4
weise Butadien, Isopren, Piperylen, Chloropren usw. Verkettungsmittel kann aus den üblicherweise für die
Weiterhin zählen zu diesen Kautschukarten homo- Querverkettung von Dien-Kautschuk verwendeten
polymere konjugierte 1,3-Diene, Mischpolymerisate Stoffen bestehen, beispielsweise aus Divinylbenzol,
konjugierter 1,3-Diene untereinander und Mischpoly- Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallyladipat, Allyl-
merisate eines oder mehrerer konjugierter 1,3-Diene 5 acrylat, Allylmethacrylat, sowie Diacrylaten und Di-
mit äquivalenten Mengen von einem oder mehreren methacrylaten mehrwertiger Alkohole, wie z. B.
copolymerisierbaren, monoäthylenisch ungesättigten Äthylenglykoldimethacrylat.
Monomeren. Zu diesen Monomeren zählen beispiels- Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
weise monovinylaromatische Verbindungen, wie z. B. Erfindung wird ein Kautschuk verwendet, welcher
die Styrole (Alkylstyrol, wie o-, m-, und p-Methyl- io unter geeigneter Einhaltung des Umwandlungsgrades
styrol, 2,4-Dimethylstyrol, Äthylstyrole, p-tert.-Butyl- und/oder eines bestimmten Gehaltes an Querver-
styrol usw.; ein Alpha-Alkylstyrol, wie Alpha-Methyl- kettungsmitteln hergestellt worden ist. Dieser Kau-
styrol, Alpha-Äthylstyrol, Alpha-Methyl-p-methyl- tschuk soll einen Quellindex von mindestens 11, vor-
styrol usw.; Vinylnaphthalin usw.). Weiterhin zählen zugsweise 11 bis 20 in Benzol aufweisen. Dieser
dazu aromatische halogen-monovinyl-bzw. mono- 15 Quellindex wird mittels der folgenden Verfahrens-
vinylidenaromatische Verbindungen (z. B. das o-, m-, schritte bestimmt:
und p-Chlorstyrol, 2,4-Dibromstyrol, 2-Methyl-4-chlor-
und p-Chlorstyrol, 2,4-Dibromstyrol, 2-Methyl-4-chlor-
styrol usw.) sowie Acrylsäurenitril, Methacrylsäure- a) Aufbewahren einer Mischung von 0,3 g Kautschuk
nitril, Alkylacrylate (wie beispielsweise Methylacrylat, in 75 cm3 Benzol in vollkommener Dunkelheit
Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat), die entsprechenden 20 während einer Zeitdauer von 24 Stunden bei einer
Alkylmethacrylate, Acrylamide (beispielsweise Acryl- Temperatur von 2O0C;
amid, Methacrylamid, N-Butylacrylamid) sowie unge- b) Filtern der Mischung durch ein Sieb aus rostsättigte
Ketone, z.B. Vinylmethylketon, Methyliso- freiem Stahl mit einer Maschenweite von 149 μη\;
propenylketon. Darüber hinaus sind verwendbar c) Waschen des benzolunlöslichen Anteiles des
Alphaolefine, wie beispielsweise Äthylen, Propylen, 25 Kautschuks mit 10 cm3 Benzol und Bestimmung
Vinylpyridine, Vinylester, z. B. Vinylacetat, Vinyl- des Gewichts des unlöslichen, lösungsgequollenen
stearat sowie Vinyl- und Vinylidenhalogenverbindun- Polymers;
gen, wie beispielsweise deren Chloride und Bromide. d) Ausdampfen und Trocknen eines Anteils des
Darüber hinaus kann der Kautschuk- und dies ist Filtrats zur Gewichtsbestimmung des benzollös-
meistens der Fall — bis zu 2%, vorteilhafterweise 30 liehen Kautschukanteils und
0,5 bis 1,5%, bezogen auf das Gesamtgewicht des e) Berechnung des Quellindex als Verhältnis des
kautschukbildenden Monomers oder der Monomere, lösungsgequollenen zum trockenen Gel nach der
eines Querverkettungsmittels enthalten. Dieses Quer- Gleichung:
Λ ... , Gewichts in Gramm des benzolgequollenen Polymers
Quellindex = — -
0,3 · Gewicht in Gramm des benzollöslichen Anteils
Eine besonders bevorzugte Gruppe von Dien- Methacrylsäure, ungesättigte Amide, wie Acrylamid,
Kautschukarten bilden diejenigen, welche im wesent- 40 Methacrylamid und N-Butylacrylamid, sowie Halogenlichen
aus 85 bis 100 Gewichtsprozent Butadien styrole, wie beispielsweise die o-, m-, und p-Chlor-
und/oder Isopren sowie bis zu 15 Gewichtsprozent styrole, p-Bromstyrol usw. Ferner zählen dazu Dialkyleiner
aromatischen Monovinylverbindung bestehen. maleate und -fumarate, wie z. B. Dimethyl-, Diäthyl-,
Weiterhin besonders vorteilhaft sind Butadien-Styrol- Dibutyl- und Dioctylmaleate und -fumarate. Darüber
Copolymere mit einem gebundenen Styrolgehalt von 45 hinaus sind zu diesem Zweck konjugierte Diene, bei-5
bis 15 Gewichtsprozent. spielsweise Butadien und Isopren, verwendbar. Bei
Die eine Komponente der Mischungen ist ein Misch- Bedarf können die Mischpolymerisate auch geringpolymerisat
einer monovinyl- bzw. monovinyliden- fügige Anteile, beispielsweise von 0,05 bis 5 Gewichtsaromatischen
Verbindung mit einem ungesättigten prozent, eines Kettenübertragungsmittels, wie z. B.
Nitril der Gruppe Acrylsäurenitril, Methacrylsäure- 50 ein höheres Alkylmercaptan oder ein Alpha-Methylnitril
und Mischungen daraus. Dabei kann der ver- styrol-dimer enthalten.
wendete aromatische Monovinyliden-Kohlenwasser- Die anmeldungsgemäß verwendeten Mischpolymeristoff
aus der Gruppe der Styrole sein, beispielsweise sate sind diejenigen, die im wesentlichen zu 20 bis
ein Alkylstyrol, wie o-, m-, und p-Methylstyrol, 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 60 bis 85 Gewichts-2,4-Dimethylstyrol,
ein Äthylstyrol, p-tert.-Butylstyrol; 55 prozent, aus einer aromatischen Monovinyl- bzw.
ferner ein Alpha-Alkylstyrol, wie Alpha-Methyl- monovinylidenaromatischen Verbindung sowie zu
styrol, Alpha-Äthylstyrol, Alpha-Methyl-p-methyl- 80 bis 5%, vorzugsweise entsprechend 40 bis 15 Gestyrol,
sowie Vinylnaphthalen und Mischungen aus all wichtsprozent, aus gebundenem Acrylsäurenitril und/
diesen. Das ungesättigte Nitril kann aus der Gruppe oder Methacrylsäurenitril bestehen.
Acrylnitril, Methacrylnitril und Mischungen daraus 60 Wie bereits erwähnt, sind für das vorliegende erfinsein. dungsgemäße Verfahren Mischungen verwendbar, bei
Acrylnitril, Methacrylnitril und Mischungen daraus 60 Wie bereits erwähnt, sind für das vorliegende erfinsein. dungsgemäße Verfahren Mischungen verwendbar, bei
Je nach Bedarf können diese Mischpolymerisate denen mindestens ein Teil des Mischpolymerisats in
bis zu 20 Gewichtsprozent von einem oder verschiede- Gegenwart des Dien-Kautschuks erzeugt worden ist
nen anderen, polymerisierfähigen, äthylenisch unge- und auf diese Weise eine gewisse chemische Bindung
sättigten Monomeren enthalten. Dazu zählen beispiels- 65 zwischen dem Kautschuk und den Mischpolymerisatweise
Alkylacrylate, wie Methylacrylat, Äthylacrylat, komponenten zustande gekommen ist. Bei der Be-Butylacrylat,
Octylacrylat, die entsprechenden Alkyl- Schreibung solcher Mischungen ist der Ausdruck
methacrylate, ungesättigte Säuren, wie Acrylsäure und »Pfropf-Copolymersubstrat« üblich geworden, um die
Dien-Kautschukkomponente zu bezeichnen. Es liegt nämlich eine große Anzahl von Fällen vor, in denen
es sich als unmöglich herausgestellt hat, den Dien-Kautschuk aus der Mischung mit gewöhnlichen
Kautschuklösemitteln zu extrahieren, obwohl vermutet wird, daß einige polymere Ketten des Kautschuks in
einigen der Mischungen nicht wirklich chemisch mit dem Mischpolymerisat verbunden sind. Demgegenüber
wird mit dem Ausdruck »Pfropf-Copolymersuperstrat« der Mischpolymerisatanteil bezeichnet, der in Gegenwart
des Dien-Kautschuks hergestellt worden ist. Mindestens eine kleine Menge des Superstrats befindet
sich auf Grund des unter 100 % liegenden »Auf pfropf wirkungsgrades«
bei üblichen Aufpfropf-Copolymerisationsreaktionen nicht in chemischer Verbindung mit
dem Substrat.
Jegliches Mischpolymerisat aus der aromatischen Monovinyl- bzw. monovinylidenaromatischen Verbindung
und dem ungesättigten Nitril, welches zusätzlich zu dem Aufpfropf-Copolymersuperstrat verwendet
wird, besitzt gewöhnlicherweise eine spezifische Viskosität von etwa 0,04 bis 0,15, vorzugsweise etwa
0,7 bis 0,1, gemessen in einer Lösung von 0,1% des Polymers in Dimethylformamid bei 25° C. Dieses zusätzliche
Mischpolymerisat kann mit der üblichen Polymerisationstechnik, wie sie bereits weiter oben
erwähnt worden ist, hergestellt und auf irgendeine geeignete Art mit dem aufgepfropften Copolymer vermischt
werden, beispielsweise durch Mahlen, Extrudiermischung, Gewinnung aus Mischflüssigkeiten durch
Trommeltrocknung, Sprühtrocknung, Koagulation usw.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus der Modifikation, bei der
Mischungen aus einem ersten Bestandteil in Gestalt eines Superstrats aus aromatischer Monovinyl- bzw.
monovinylidenaromatischer Verbindung und ungesättigtem Nitril mit einem Pfropf-Copolymersubstrat
aus Dien-Kautschuk, mit einem Gehalt von 15 bis 80, vorzugsweise 30 bis 70, und am besten 40 bis 60 Gewichtsteilen
Superstrat zu 100 Gewichtsteilen Substrat, wobei mindestens 80% des Superstrats mit dem Substrat
chemisch verbunden sind, und einem zweiten Bestandteil in Gestalt eines separat hergestellten Mischpolymerisats
aus einem aromatischen Monovinyliden-Kohlenwasserstoff und ungesättigten Nitril in einem
solchen Verhältnis hergestellt werden, daß das Pfropf-Copolymersubstrat 2 bis 40 Gewichtsprozent der Gesamtmischung
ausmacht.
Die in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren als Zusätze verwendeten Triglyceride sind organische
Säureester von Glycerin. Obwohl die in dem Triglycerid enthaltenen Säuren gesättigte Kohlenstoffketten
aufweisen können, werden ungesättigte Säuren bevorzugt auf Grund der überlicherweise niedrigeren
Schmelzpunkte derartiger Triglyceride bei äquivalenter Kettenlänge und der offensichtlich besseren Eigenschaften.
Jedoch steht grundsätzlich einer Anwendung von Mischungen aus gesättigten und ungesättigten
Säuren ebenso wie gemischten Säureestern nichts im Wege.
Die Säure oder die Säuren der Triglyceride weisen entsprechend dem gewünschten Schmelzpunkt
sowie nach dem minimalen Siedepunkt oder dem zur Prozeßdurchführung erforderlichen
Zersetzungspunkt unterschiedliche Kettenlängen oder Molekulargewichte auf. Gewöhnlicherweise werden
Mischpolymerisate aus Sytrol und Acrylsäurenitril bei Temperaturen von etwa 150 bis 3000C verarbeitet.
Demzufolge sollten die Säuren der Triglyceride bei einer Temperatur von mindestens 200C, vorzugsweise
jedoch 300C, über der Prozeßtemperatur der jeweilig verwendeten polymeren Verbindung stabil sein. Da
vorteilhafterweise das verwendete Triglycerid bei Zimmertemperatur oder etwa darüber eine Flüssigkeit
sein sollte, um das Mischen mit der polymeren Verbindung zu erleichtern, sollten die Säuren im allgemeinen
Ketten mit 14 bis 26, vorzugsweise jedoch 16 bis 24, Kohlenstoffatomen aufweisen.
Als Beispiele der vielen Triglyceride, welche vorteilhafterweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Anwendung kommen können, sind aufzuzählen die Triglyceride der ungesättigten Säuren, nämlich
der Linol-, Olein-, Lican-, Rizinol-, konjugierte Linolen,
und Eruca-Säuren und deren Verbindungen. Bequemerweise erhält man derartige Triglyceride aus
relativ reinen Naturölen, beispielsweise aus Leinsamenöl, Baumwollsamenöl, Mohnöl, Sojabohnenöl,
Rapssamenöl, sowie Rizinus- und Kornöle. Die vorzuziehenden Triglyceride sind diejenigen der Olein-
und Linolsäuren, wobei Kombinationen aus diesen und mit geringfügigen Mengen von gesättigten Säuren,
die man bequemerweise in Gestalt relativ reiner Naturöle, wie beispielsweise von Kornöl, hinzugefügt,
verwendet sind.
Die Menge an Triglyceriden als Weichmacher erstreckt sich bei den anmeldungsgemäßen Formmassen
von 0,2 bis 7 Gewichtsprozent, liegt jedoch vorzugsweise bei etwa 2 bis 5 Gewichtsprozent. Mit steigender
Menge an Triglycerid sinkt die Hitzeverwerfungstemperatur, so daß der Zusatz an Triglycerid in den Fällen
möglichst klein gehalten werden sollte, bei denen diese Temperatur hoch sein soll. Darüber hinaus hat es den
Anschein, daß bei Anteilen von 5 Gewichtsprozent und darüber an Triglycerid die erzielbare Verbesserung
in den Festigkeitseigenschaften etwas geringer ist. Die Triglyceride werden dem Mischpolymerisat und
dem Dien-Kautschuk vorzugsweise während der Extrudiermischung des Zwischenpolymers und des
Dien-Kautschuks zugegeben, um eine intensive homogene Durchmischung mit dem Polymer zu erzielen und
dadurch das Bearbeiten der Materialien auf ein Minimum zu reduzieren. In ähnlicher Weise kann das Einmahlen
der Triglyceride in das Mischpolymerisat und den Dien-Kautschuk mit irgendeinem anderen Mischprozeß
vorteilhaft erscheinen. Im allgemeinen ist jedoch das Einmahlen des Triglycerides zu der vorgemischten
polymeren Zusammensetzung wegen der damit verbundenen Schwierigkeit, eine gute Absorption
und gleichförmige Verteilung des Triglycerids in der Mischung zu erhalten, weniger vorteilhaft. Als
weitere Alternative können die Triglyceride in die Reaktionsmischung während der Copolymerisation
des Styrol-Acrylsäurenitril-Monomers zugegeben werden.
Es hat sich herausgestellt, daß die Zugabe der Triglyceride insbesondere zu der vorgemischten polymeren
Zusammensetzung und in einem gewissen Grad auch zum Mischpolymerisat und dem Dien-Kautschuk
während der Vermischung eine außergewöhnliche Plastizitäi der Zusammensetzung bewirkt,
so daß es mangels Reibung an der Schraube des Hxtrudierapparates schwierig ist, diese Zusammensetzung
zu extrudieren. Deswegen wird erfindungsgemäß zusammen mit dem Triglycerid eine relativ kleine
Menge von kolloidalem Silica-Aerogel zugegeben. Da-
bei wirkt das Silica-Aerosol als Flüssigkeitsabsorptionsmittel,
welches weitgehend die Ansammlung von Flüssigkeit an der Extrudierschraube unterbindet und größere
Mengen von flüssigen Zusätzen in der Zusammensetzung erlaubt.
Die polymere Zusammensetzung mit dem Gehalt an Triglyceriden kann bei Bedarf mit bekannten Zusätzen,
wie Stabilisatoren, Antioxidationsmitteln, sowie Füll- und Färbemitteln versehen werden.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand an Hand von Beispielen erläutert.
a) Herstellung des verwendeten Polymerisat-Gemisches
Eine Pfropf-Copolymeremulsion wird hergestellt in
einem Verfahren, bei dem 50 Teile einer 80 : 20-Mischung von Styrol und Acrylsäurenitril mit 100 Teilen
einer wäßrigen Emulsion, die einen querverketteten Kautschukcopolymer aus Butadien und Styrol (90 :10)
enthält, polymerisiert werden. Das querverkettete Kautschukcopolymer besitzt einen Quellindex von
11 bis 20 in Benzol. Durch diesen Vorgang entsteht ein Produkt, bei dem mindestens 80% des polymerisieren
Styrol-Acrylsäurenitrils in chemischer Bindung mit dem Kautschuksubstrat des Pfropf-Copolymers
steht. Die Pfropf-Copolymeremulsion wird durch Mischung mit einer Emulsion aus 135 Teilen eines
Copolymers aus Styrol-Acrylsäurenitril (80 : 20) stabilisiert. Dabei besitzt das Styrol-Acrylsäurenitril-Copolymer
eine spezifische Viskosität von etwa 0,07, gemessen an einer Lösung von 0,1% des Polymers in
Dimethylformamid bei 25° C. Die Polymere koagulieren in den gemischten Emulsionen, und es wird ein
Koagulat gewonnen, in welchem das Kautschuk-Copolymer einen Gewichtsanteil von etwa 35% ausmacht.
Dieses Koagulat wird durch Extrudieren bei etwa 280° C vermischt mit einem Perl-Copolymer aus
Styrol-Acrylsäurenitril (72: 28), welches eine spezifische
Viskosität von etwa 0,08, gemessen an einer Lösung von 0,1 % des Polymers in Dimethylformamid,
bei 25° C aufweist. Die Mischung erfolgt dabei in
Mengenverhältnissen, die dem
Kautschukgehalt entsprechen.
Kautschukgehalt entsprechen.
jeweils erwünschten
b) Vergleichsversuch
Eine Mischung der oben beschriebenen Art wurde hergestellt, bei der der Anteil des Kautschuk-Copolymers
4 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung betrug. Durchgeführte Zugversuche an Proben ergaben
eine Streckgrenze von 6,9 kg/mm2 sowie eine Bruch-
o grenze von 6,5 kg/mm2. Die Bruchdehnung betrug 7 %.
In einem Versuch, der zur Untersuchung der sogenannten »Relativen Zähigkeit« unternommen wurde,
wurde die Fähigkeit des Materials, einer Folge von wiederholten Biegevorgängen zu widerstehen, bewertet
an Hand eines Maßstabs, welcher für die schwächste Probe den Wert 1 und für die Probe mit maximaler
Zähigkeit den Wert 5 vorsieht. Bei diesem Versuch wurde ein Streifen von etwa 20 cm Länge, 2,5 cm Breite
und einer Stärke von 0,05 bis 0,075 cm flach zusammengefaltet. Der Probe aus der unmodifizierten Mischung
wurde der Wert 1,0 zugeschrieben.
c) Erfindungsgemäße Formmassen
Eine der Mischung des Beispiels 1 ähnliche Mischung wurde hergestellt, die sich darin unterschied, daß
während der Vermischung des Koagulats und des Perl-Copolymers 2,0 Gewichtsprozent an Kornöl der
Mehrfachmischung zugegeben wurden. Aus dem Erzeugnis hergestellte Proben ergaben eine Streckgrenze
von 5,1 kg/mm2 und eine Bruchgrenze von 4,2 kg/mm2. Die Bruchdehnung betrug 28 %. Der zur
Bestimmung der relativen Zähigkeit unternommene Versuch lieferte einen Wert bon 4.
Eine Reihe von Versuchen wurde unternommen, um den Einfluß verschiedener Kautschukgehalte und
verschiedener Kautschukarten auf das Endprodukt zu untersuchen. Dabei kamen unterschiedliche Polymerisationstechniken,
wie beispielsweise Emulsions- oder Suspensionspolymerisation, zur Anwendung. Die entsprechenden
Versuchsergebnisse sind aus der nachfolgenden Tabelle I zu entnehmen.
Tabelle I | Styrol-Acrylsäure | Suspensions- | Emulsions- | Streckgrenze | Bruchgrenze | Bruchdehnung |
Kornöl | nitril | Kautschuk | Kautschuk | |||
(Gewichtsprozent) | (Gewichtsprozent) | (Gewichts | (kp/mm2) | (kp/mma) | (%) | |
(Gewichts | prozent) | |||||
prozent) | 93,5 | 4,0 | 0,0 | 4,5 | 3,5 | 29,7 |
2,0 | 94,0 | 0,0 | 4,0 | 4,8 | 3,9 | 32,4 |
2,0 | 94,0 | 1,9 | 2,1 | 4,6 | 3,7 | 23,6 |
2,0 | 94,0 | 1,2 | 2,8 | 4,8 | 3,9 | 34,0 |
2,0 | ||||||
In einer Versuchsreihe wurden verschiedene Naturöle in Verbindung mit einer Polymermischung, die
4 Gewichtsprozent Kautschuk enthielt, auf ihren Einfluß auf das Endprodukt untersucht. Die Polymermischung
wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, um den angegebenen Mengenanteil an
Dien-Kautschuk zu ergeben. Die entsprechenden Versuchsergebnisse zeigt die nachfolgende Tabelle
ίο
(2% Anteil)
Säureanteil
Subjektive Streckgrenze Bruchgrenze Bruch- Kerbschlag-
Zähigkeit dehnung Zähigkeit
(kp/mm2) (kp/mm2) (%) (kpm/cm2)
4% Kautschuk | (Vergleichsversuch) | 1,0 | 6,9 | 6,5 | 7,0 | 0,31 |
Leinsamen | 0,7 Olein-Linolsäure 0,3 Linolsäure |
3,5 | 5,0 | 4,2 | 33,0 | 0,29 |
Tung | 0,1 Oleinsäure 0,8 konj. Linolsäure |
3,3 | 6,1 | 5,0 | 23,0 | 0,22 |
Oificica | 0,1 gesättigte Säure 0,8 Licansäure |
1,5 | 6,1 | 5,4 | 16,0 | 0,27 |
Saflor-Distel | 0,3 Oleinsäure >0,5 Linolsäure |
3,5 | 5,0 | 3,9 | 19,0 | 0,31 |
Sojabohnen | 0,1 ges. Säure 0,25 Oleinsäure 0,5 Linolsäure |
4,3 | 4,9 | 4,1 | 25,0 | 0,28 |
Raps | 0,3 Oleinsäure 0,5 Erucasäure >0,l Linolsäure |
3,8 | 5,0 | 4,0 | 32,0 | 0,33 |
Rizinus | 0,1 Oleinsäure 0,85 Ricinolsäure |
2,2 | 5,9 | 4,6 | 19,0 | — |
Baumwollsamen | >0,l ges. Säure 0,5 Oleinsäure 0,3 Linolsäure |
— | 5,2 | 4,2 | 28,0 | — |
Getreide (Mais) | >0,l ges. Säure 0,5 Oleinsäure 0,3 Linolsäure |
4,0 | 5,2 | 4,2 | 28,0 | 0,31 |
B e i s D i e 1 4 sucht. Das Polymerisatgemisch wurde, wie im Beispiel 1
beschrieben, hergestellt, um verschiedene Mengen-
Bei einer weiteren Versuchsreihe wurde der Einfluß anteile an Dien-Kautschuk zu erhalten. Die entverschiedener
Anteile des Kautschuks und an Kornöl 40 sprechenden Versuchsergebnisse sind in der nachauf
die Eigenschaften der Zusammensetzung unter- folgenden Tabelle III zusammengefaßt.
Kautschuk Getreide- Fallschlag Hitzeverwer- Streckgrenze Bruchgrenze Bruchdehöl
fungstempe- nung
ratur
(Gewichts- (Geprozent wichtsprozent)
(kpm) (0C)
(kp/mm2) (kp/mm2) (%)
Kerbschlagzähigkeit (Izod) kpm/cm (in der Kerbe)
23°C
—18°C
-400C
0,0*)
4,0
5,0
6,0
7,0
0,0*)
3,0
5,0
7,0
0,0*)
3,0
5,0
7,0
0,68
4,9
5,7
5,7
4,9
4,4
9,0+
8,2
8,5
9,0+
9,0+
9,0+
9,0+
87,5 86,5 86,5 84,5 84,0 87,5 84,5 83,5 81,5 83,5 83,5 81,0 81,5
6,4 4,1 3,9 3,6 3,5 5,7 3,9 3,6 3,2 4,6 3,6 3,2 2,8
4,1 3,6 3,4 3,2 2,9 4,2 3,4 3,0 2,7 4,1 3,1 2,7 2,4
19,0 | 0,041 | 0,039 | 0,026 |
53,0 | 0,065 | 0,051 | 0,041 |
42,0 | 0,07 | 0,053 | 0,043 |
39,0 | 0,059 | 0,049 | 0,041 |
31,0 | 0,054 | 0,048 | 0,042 |
21,0 | 0,097 | 0,059 | 0,044 |
45,0 | 0,178 | 0,086 | 0,065 |
30,0 | 0,129 | 0,070 | 0,054 |
27,0 | 0,118 | 0,070 | 0,054 |
31,0 | 0,296 | 0,102 | 0,07 |
31,0 | 0,280 | 0,124 | 0,086 |
24,0 | 0,236 | 0,124 | 0,081 |
30,0 | 0,215 | 0,124 | 0,081 |
*) Vergleichsversuch.
11 12
Beispiel 5 Prozent an Kautschuk untersucht, die, wie im Beispiel 1
beschrieben, hergestellt wurde, um den angegebenen
In einer weiteren Versuchsreihe wurde der Effekt Dien-Kautschukanteil zu ergeben. Die entsprechenden
von 1 Gewichtsprozent an verschiedenen Naturölen Versuchsergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle IV
in einer Mischung mit einem Gehalt von 6 Gewichts- 5 entnehmbar.
Tabelle IV | Kontroll | und T |
Leinsamen- | Getreideöl | Olivenöl |
probe | Öl | ||||
Relative Zähigkeit | 1,5 | 4,2 | 4,2 | 4,3 | |
23°C | 1,25 | 2,0 | 1,75 | 2,5 | |
60C | 8,0 | 40,0 | 40,0 | 37,0 | |
Bruchdehnung (%) | |||||
Chemische Widerstandsfähigkeit | 0,6 | 0,6 | 0,6 | — | |
Kritische Dehnung | Kornöl auf | die physikalischen Eigen | |||
Beispiel 6 | |||||
Eine letzte Versuchsreihe wurde durchgeführt, um den Versuchsergebnisse enthält die nachfolgende
den Einfluß unterschiedlicher Anteile von Kautschuk 25 Tabelle V.
Vergleichsversuch | 7,5 | II | III | IV | V | VI | |
I | 0,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 5,0 | |
Kautschuk (Gewichtsprozent) | 0,4 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 5,0 | 1,0 | |
Getreideöl (Gewichtsprozent) | 95,0 | 0,19 | 0,23 | 0,29 | 0,29 | 0,21 | |
Kerbschlagzähigkeit | 5,0 | 94,0 | 93,0 | 92,0 | 91,5 | 94,0 | |
Hitzeverwerfungstemperatur (0C) | 4,4 | 4,9 | 4,6 | 4,4 | 3,4 | 4,5 | |
Streckgrenze (kpm/mm2) | 20 | 4,4 | 4,1 | 3,4 | 2,9 | 3,8 | |
Bruchgrenze (kp/mm2) | 0,60 | 18 | 21 | 25 | 3 | 20 | |
Bruchdehnung (%) | 4+ | 0,59 | 0,60 | 0,60 | 0,72 | 0,56 | |
Kritische Dehnung (%) | 1,3 | 1,7 | 4,0 | 3+ | 3,7 | ||
Relative Zähigkeit |
In Versuchsreihen, welche zusätzlich zu den eben 45 Erfindungsgegenstand sind also thermoplastische
beschriebenen durchgeführt wurden, stellte sich heraus, Formmassen aus einem Mischpolymerisat von Acryldaß
mit dem neuen Herstellungsverfahren Erzeugnisse säurenitril und Styrol vermischt mit einem Dienerhalten
werden können, welche nicht nur die in den Kautschuk, wobei die Komponenten des Mischpoly-Tabellen
festgehaltenen Verbesserungen hinsichtlich merisats wenigstens teilweise auf dem Dien-Kautschuk
der mechanischen und physikalischen Eigenschaften 50 pfropfpolymerisiert sind, welche besonders in den
aufweisen, sondern auch bei Zugabe von Weich- Bereichen mit niederem Kautschukgehalt gegenüber
macheranteilen von weniger als 4% eine merkliche den bisher bekannten gleichartigen Verbindungen
Verbesserung hinsichtlich des Glanzes und der Ge- hervorragende Dehnfähigkeit und Zähigkeit aufweisen,
ruches aufweisen. Darüber hinaus hat sich gezeigt, Mit diesen Produkten ist man in der Lage, in wirtdaß
bei der gegebenen Möglichkeit, mit geringeren 55 schaftlichem Wettstreit mit Materialien wie Pappe
Kautschukgehalten eine äquivalente Festigkeit des und Metall, z. B. bei Verwendung für die Behälter-Produkts
zu erhalten, die chemische Widerstands- fabrikation, zu treten, fähigkeit und die Korrosionsbeständigkeit ebenfalls
ausgezeichnet ausfallen.
ausgezeichnet ausfallen.
Claims (5)
1. Thermoplastische Formmasse, bestehend aus merisiert. Die Formmasse enthält ein kautschukeiner
Mischung mit 1,0 bis 40 Gewichtsprozent 5 artiges Mischpolymerisat, welches bei der Herstellung
eines Dien-Kautschuks und 99,0 bis 60 Gewichts- auf Ausbeuten von über 90% polymerisiert worden ist.
prozent eines Mischpolymerisats, welches 20 bis Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun
95 Gewichtsprozent einer monovinyl- bzw. mono- polymere Produkte vorgeschlagen, die gegenüber den
vinylidenaromatischen Verbindung und 80,0 bis genannten, bekannten Formmassen eine wesentlich
5 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril oder Metha- io verbesserte Duktilität vor dem Einsetzen eines Bruches
crylsäurenitril oder Mischungen daraus enthält, sowie eine erhöhte Zähigkeit und einen erhöhten
wobei die Komponenten des Mischpolymerisats Schlagwiderstand aufweisen.
wenigstens teilweise auf den Dien-Kautschuk Das erfindungsgemäße polymere Produkt unter-
pfropfpolymerisiert worden sind, dadurch ge- scheidet sich von den bekannten Produkten dadurch,
kennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 0,2 15 daß es etwa 0,2 bis 7,0 Gewichtsprozent eines Tri-
bis 7,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht glycerids und 0,0 bis 3,0 Gewichtsprozent eines
der Mischung, eines Triglycerides und 0,0 bis 3,0 Ge- kolloidalen Silika-Gels, bezogen auf das Gewicht der
wichtsprozent, ebenfalls bezogen auf das Gewicht Mischung, enthält,
der Mischung, eines kolloidalen Silika-Gels enthält. Erfindungsgegenstand ist daher eine thermoplastische
2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Formmasse, bestehend aus einer Mischung mit 1,0 bis
zeichnet, daß das Triglycerid in einer Menge von 40 Gewichtsprozent eines Dien-Kautschuks und 99,0
2 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamt- bis 60 Gewichtsprozent eines Mischpolymerisats,
mischung, enthalten ist. welches 20 bis 95 Gewichtsprozent einer monovinyl-
3. Formmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch bzw. monovinylidenaromatischen Verbindung und
gekennzeichnet, daß das Triglycerid ein organischer 25 80,0 bis 5 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril oder
Säureester von Glycerin ist, wobei die organische Methacrylsäurenitril oder Mischungen daraus enthält,
Säure eine ungesättigte Carbonsäure mit 14 bis wobei die Komponenten des Mischpolymerisats
26 Kohlenstoffatomen im Molekül ist. wenigstens teilweise auf den Dien-Kautschuk pfropf-
4. Formmasse nach Anspruch 1 oder einem der polymerisiert worden sind, dadurch gekennzeichnet,
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Säuren 30 daß sie zusätzlich etwa 0,2 bis 7,0 Gewichtsprozent,
des Triglycerids Oleinsäure, Linolsäure oder Mi- bezogen auf das Gewicht der Mischung, eines Trischungen
daraus sind. glycerides und 0,0 bis 3,0 Gewichtsprozent, ebenfalls
5. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch ge- bezogen auf das Gewicht der Mischung, eines kolloidakennzeichnet,
daß der Dien-Kautschuk in einer len Silika-Gels enthält.
Menge von 1 bis 18 Gewichtsprozent, bezogen auf 35 Die aus den Produkten gemäß der Erfindung herge-
das Gewicht der Gesamtmischung, enthalten ist, stellten Gegenstände sind außerordentlich biegsam
wobei das Triglycerid ein Getreideöl ist. und geschmeidig. Vergleichsversuche haben gezeigt,
daß die Produkte, auch wenn sie nur einen Anteil von
3 bis 6 Gewichtsprozent Kautschuk enthalten, Eigen-
40 schäften aufweisen, die denen der bisher bekannten
Verbindungen mit einem Gehalt von 7 bis 10 Gewichts-Aus der britischen Patentschrift 8 86 823 sind Mi- prozent an Kautschuk gleichkommen. Damit sind
schungen zur Herstellung von schlagfesten Formkör- erhebliche Einsparungen möglich,
pern bekanntgeworden, welche aus 10 bis 75% eines Im allgemeinen haben sich Mischungen, bei denen gummiartigen Copolymerisats eines konjugierten Di- 45 bereits ein Teil des Mischpolymerisats in Gegenwart olefins mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure- des Dien-Kautschuks polymerisiert ist, als vorteilhaft nitril, sowie 25 bis 90% eines thermoplastischen Co- hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften der Polymerisats von Styrol, Acrylsäurenitril und 1 bis Zusammensetzung erwiesen. Derartige chemische Mi-% wenigstens eines konjugierten Diolefins bestehen. schungen zeigen bekanntermaßen in Abhängigkeit Aus der britischen Patentschrift 9 22 461 sind weiter- 5° von gewissen Faktoren bereits eine mehr oder minder hin Mischungen aus thermoplastischen synthetischen starke chemische Verbindung der Komponenten des Polymerisaten mit einem synthetischen Gummi be- Mischpolymerisats mit dem Dien-Kautschuk. Derkanntgeworden, welch letzterer durch Pfropfpolymeri- artige Faktoren sind beispielsweise die Menge an sation eines Monomers oder einer Mischung von Mischpolymerisat, welches in Gegenwart des Dien-Monomeren auf einem gummiartigen Mischpolymerisat 55 Kautschuks erzeugt wird, sowie auch die Polymerivon Butadien und Acrylsäurenitril erhalten wird. sationstechnik (Blockpolymerisation, Suspensionspoly-Aus der deutschen Patentschrift 11 40 706 ist eine merisation, Block-Suspensionspolymerisation, Emul-Formmasse für Gegenstände mit hoher Schlag- und sionspolymerisation oder Lösungspolymerisation) Kerbschlagzähigkeit bekanntgeworden, welche aus und die Polymerisationsbedingungen selbst.
bis 75 Gewichtsprozent eines kautschukartigen 60 Die Dien-Kautschukkomponente kann aus jedem Mischpolymerisats auf Basis von Butadien und Acryl- Dien-Kautschuk oder aus Mischungen von verschiesäurenitril einerseits und 90 bis 25 Gewichtsprozent denen Dien-Kautschukarten bestehen, beispielsweise eines thermoplastischen Mischpolymerisats auf Basis aus jeglichem kautschukartigen Polymer, welches eine von Styrol bzw. Styrolderivaten und Acrylnitril Übergangstemperatur zweiter Ordnung nicht über andererseits besteht. Die kautschukartige Mischpoly- 65 00C, vorzugsweise nicht über —200C, aufweist, wie merisationskomponente enthält 0,1 bis 20 Gewichts- sie im ASTM-Versuch D-746-52 T gemessen wird. Zu prozent olefinisch ungesättigte Monomere mit Car- diesen kautschukartigen Polymeren zählen Polymere bonylgruppen als selbstvernetzende Gruppen und/oder einer oder mehrerer konjugierter 1,3-Diene, beispiels-
pern bekanntgeworden, welche aus 10 bis 75% eines Im allgemeinen haben sich Mischungen, bei denen gummiartigen Copolymerisats eines konjugierten Di- 45 bereits ein Teil des Mischpolymerisats in Gegenwart olefins mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen und Acrylsäure- des Dien-Kautschuks polymerisiert ist, als vorteilhaft nitril, sowie 25 bis 90% eines thermoplastischen Co- hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften der Polymerisats von Styrol, Acrylsäurenitril und 1 bis Zusammensetzung erwiesen. Derartige chemische Mi-% wenigstens eines konjugierten Diolefins bestehen. schungen zeigen bekanntermaßen in Abhängigkeit Aus der britischen Patentschrift 9 22 461 sind weiter- 5° von gewissen Faktoren bereits eine mehr oder minder hin Mischungen aus thermoplastischen synthetischen starke chemische Verbindung der Komponenten des Polymerisaten mit einem synthetischen Gummi be- Mischpolymerisats mit dem Dien-Kautschuk. Derkanntgeworden, welch letzterer durch Pfropfpolymeri- artige Faktoren sind beispielsweise die Menge an sation eines Monomers oder einer Mischung von Mischpolymerisat, welches in Gegenwart des Dien-Monomeren auf einem gummiartigen Mischpolymerisat 55 Kautschuks erzeugt wird, sowie auch die Polymerivon Butadien und Acrylsäurenitril erhalten wird. sationstechnik (Blockpolymerisation, Suspensionspoly-Aus der deutschen Patentschrift 11 40 706 ist eine merisation, Block-Suspensionspolymerisation, Emul-Formmasse für Gegenstände mit hoher Schlag- und sionspolymerisation oder Lösungspolymerisation) Kerbschlagzähigkeit bekanntgeworden, welche aus und die Polymerisationsbedingungen selbst.
bis 75 Gewichtsprozent eines kautschukartigen 60 Die Dien-Kautschukkomponente kann aus jedem Mischpolymerisats auf Basis von Butadien und Acryl- Dien-Kautschuk oder aus Mischungen von verschiesäurenitril einerseits und 90 bis 25 Gewichtsprozent denen Dien-Kautschukarten bestehen, beispielsweise eines thermoplastischen Mischpolymerisats auf Basis aus jeglichem kautschukartigen Polymer, welches eine von Styrol bzw. Styrolderivaten und Acrylnitril Übergangstemperatur zweiter Ordnung nicht über andererseits besteht. Die kautschukartige Mischpoly- 65 00C, vorzugsweise nicht über —200C, aufweist, wie merisationskomponente enthält 0,1 bis 20 Gewichts- sie im ASTM-Versuch D-746-52 T gemessen wird. Zu prozent olefinisch ungesättigte Monomere mit Car- diesen kautschukartigen Polymeren zählen Polymere bonylgruppen als selbstvernetzende Gruppen und/oder einer oder mehrerer konjugierter 1,3-Diene, beispiels-
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |