DE1694654A1 - Polymer mass - Google Patents
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- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
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Description
, Dez. 1967, Dec. 1967
HAMBURG MTENTAMWitTE 1694654HAMBURG MTENTAMWitTE 1694654
W. 1339V67 9/gwW. 1339V67 9 / gw
MOBIL Oil COHPOEAiDIOlT New Xörk, N. Y. (V.St. A.)MOBIL OIL COHPOEAiDIOlT New Xörk, N. Y. (V.St. A.)
PolymerisatmassePolymer mass
Die Erfindung betrifft Polymere und Mischpolymere von Buten-1 und insbesondere eine Verbesserung der Tieftemperatureigenschaften und Verarbeitbarkeit von derartigen Polymeren und Mischpolymeren·The invention relates to polymers and interpolymers of butene-1 and in particular an improvement in the low temperature properties and processability of such polymers and copolymers
Polymere und Mischpolymere auf der Basis von Buten-1, d.h. Polybuten-1 und Mischpolymere von Buten-1 mit anderen 1-Olefinen, die überwiegend aus Buten-1 bestehen, " besitzen eine Anzahl von wünschenswerten Eigenschaften, einschließlich guter Spannungsrissfeatigkeit, Zähigkeit und guter elektrischer Eigenschaften. Die Sprödigkeitstemperatur (brittle temperature) dieser Polymeren und Mischpolymeren beträgt im allgemeinen etwa O0G bis -200G (ASTM-Test D746-57I). Bei einer Eeihe von Anwendungen, beispielsweise auf dem Gebiet der Draht* und Kabelüberzüge, ist jedoch eine tiefere Sprödigkeitstemperatur erwünscht. Vorzugs-Polymers and copolymers based on butene-1, ie, polybutene-1 and copolymers of butene-1 with other 1-olefins consisting predominantly of butene-1 "have a number of desirable properties including good stress cracking resistance, toughness and good Electrical properties. The brittle temperature of these polymers and copolymers is generally from about 0 0 G to -20 0 G (ASTM test D746-57I). however, a lower brittleness temperature is desirable.
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■ ■■■■..■■;.■. - 2 -■ ■■■■ .. ■■;. ■. - 2 -
weise sollte die tiefere Sprödigkeitstemperatur ohne wesentliche Einbuße an den anderen Eigenschaften der Polymeren erreicht werden.wisely, the lower brittleness temperature should be without substantial Loss of the other properties of the polymers can be achieved.
Die £ieftemperatureigenschaften von Harzen auf Basis von Buten-1 können nach einer Reihe von Methoden verbessert werden, beispielsweise durch Mischpolymerisation mit Äthylen· Diese Methode führt jedoch zu einem teilweisen Verlust an anderen erwünschten Eigenschaften des Harzes und ist daher für viele Anwendungen nicht brauchbar.The low temperature properties of resins Butene-1 bases can be improved by a number of methods, for example by copolymerization with ethylene · However, this method leads to a partial loss of other desirable properties of the resin and is therefore not useful for many applications.
Es wurde nun gefunden, daß die Sprödigkeitstemperatur von Buten-1-Polymeren und -Mischpolymeren bei nur geringfügiger Einbuße an anderen Eigenschaften erniedrigt werden können. Es wurde gefunden, daß die Sprödigkeitstemperaturen von derartigen Polymeren und Mischpolymeren durch Einverleibung eines Äthylen-Propylen-Elastomeren verringert werden können.It has now been found that the brittleness temperature of butene-1 polymers and copolymers is only slightly Loss of other properties can be reduced. It was found that the brittleness temperatures of such polymers and copolymers can be reduced by incorporating an ethylene-propylene elastomer can.
Gemäß der Erfindung ist danach eine Polymerisatmasse vorgesehen, die ein Polymer auf Basis von Buten-1 und 5 bis 25 %<> bezogen auf das Gewicht der Polymerisatmasse, eines Äthylen-Propylen-Elastomeren umfasst.According to the invention, a polymer composition is then provided which comprises a polymer based on butene-1 and 5 to 25%, based on the weight of the polymer composition, of an ethylene-propylene elastomer.
Bei den Polymeren, die durch Einverleibung-des Elastomeren verbessert werden können, handelt es sich um Polymere und Mischpolymere auf Basis von Buten-1. Zur Vereinfachung wird nachstehend durchweg der Ausdruck "Polymere auf Basis von Buten-1" benutzt und dieser Ausdruck soll kristalline Polybuten-1-Homopolymere und kristalline regel-In the case of the polymers produced by incorporation of the Elastomers can be improved, they are polymers and copolymers based on butene-1. For simplification the term "butene-1-based polymers" is used throughout and this term is intended crystalline polybutene-1 homopolymers and crystalline regular
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lose oder willkürliche (random) Mischpolymere von Buten-1 und einem anderen 1-01 efin, wobei der Gehalt an anderem 1-Olefin in dem Mischpolymerisat 20 Mol-% nicht übersteigt, einschließen. Mit Buten-1 mischpolymerisierbare Olefine sind insbesondere Ithylen, Propylen, Penten-1, k—Methylpenten-1, 3-Methylbuten-1 und Hexen-1. Die Polymeren auf Basis von Buten-1 können in bekannter Weise unter Anwendung herkömmlicher Ziegler-Kfatta-Polymerisationsmethoden hergestellt werden.Loose or random interpolymers of butene-1 and another 1-01 efin, the content of other 1-olefin in the interpolymer not exceeding 20 mol%. Olefins which can be copolymerized with butene-1 are in particular ethylene, propylene, pentene-1, k- methylpentene-1, 3-methylbutene-1 and hexene-1. The polymers based on butene-1 can be prepared in a known manner using conventional Ziegler-Kfatta polymerization methods.
Bei den Materialien, die in die Polymeren auf Basis von Buten-1 zur Erniedrigung der Sprödigkeitstemperaturen einverleibt werden, handelt es sich um Äthylen-Propylen-Elastomere. In den vorliegenden Unterlagen bezeichnet der Ausdruck "Äthylen-Propylen-Elastomer" ataktische Mischpolymere von Äthylen und Propylen und Äthylen-Propylen-Terpolymere, in denen das dritte Monomere ein Diolefin ist. Diese Mischpolymeren und Terpolymeren werden nach den herkömmlichen Ziegler-Hatta-Polymerisationsmethoden zur Herstellung von ataktischen Polymeren hergestellt. Die Ithylen-Propylen-Mischpolymeren enthalten im allgemeinen zwischen etwa 40 und etwa 60 Gew,-% Äthylen· Die Äthylen-Propylen-Terpolymeren sind den Mischpolymeren ähnlich, mit der Ausnahme, daß sie weiterhin zwischen etwa 1 und etwa 3 Gew.-% eines Diolefins enthalten. Bei dem Diolefin kann es sich um ein Diolefin mit offener Kette oder um ein cyclische* Diolefin handeln* Typische Diolefine, die mit ithylen undIn the case of the materials used in the butene-1-based polymers to lower the brittleness temperatures are incorporated, they are ethylene-propylene elastomers. In this document, the term "ethylene propylene elastomer" refers to atactic Mixed polymers of ethylene and propylene and ethylene-propylene terpolymers, in which the third monomer is a diolefin. These copolymers and terpolymers are used according to the conventional Ziegler-Hatta polymerization methods for production made from atactic polymers. The ethylene-propylene copolymers generally contain between about 40 and about 60% by weight of ethylene · The ethylene-propylene terpolymers are similar to the copolymers, except that they are still between about 1 and about 3 wt .-% of a diolefin. The diolefin can be an open chain diolefin or a cyclic * Diolefin act * Typical diolefins with ethylene and
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Propylen terpolymerisiert werden, sind Butadien-1,2, Butadien-1,3, Isopren, Cyclopentadien, Dicyclopentadien und substituierte Cyclo- und Dicyclopentadiene. Die Äthylen-Propylen-Elastomeren sind bekannt und im Handel zugänglich.Propylene are terpolymerized are butadiene-1,2, butadiene-1,3, Isoprene, cyclopentadiene, dicyclopentadiene and substituted cyclo- and dicyclopentadienes. The ethylene propylene elastomers are known and commercially available.
Die Menge an Ithylen-Propylen-El as tomer, die in die Polymeren auf Basis von Buten-1 einverleibt wird, beträgt erf indungßgemäß 5 bis 25 %■> bezogen auf das Gewicht der Gesamtmasse, da dann die beste Abstimmung der Eigenschäften der Polymerisatmasse erzielt wird. Die Einverleibung kann leicht im Verlauf üblicher Verarbeitungsmaßnahmen, wie Extrusion, Mischung, Plastizierung, oder während des EPT- oder EPE-Polymerisationsverfahrens erfolgen, wobei das Butenpolymer in Lösung (z.B. in Hexan oder Heptan) zugegeben werden kann und beide Polymeren bei Vollendung der Polymerisationsreaktion aus der Lösung ausgefällt werden.The amount of ethylene-propylene-elastomer which is incorporated into the polymers based on butene-1 is, according to the invention, 5 to 25 % based on the weight of the total mass, since then the best matching of the properties of the polymer mass is achieved will. The incorporation can easily take place in the course of usual processing measures, such as extrusion, mixing, plasticizing, or during the EPT or EPE polymerization process, whereby the butene polymer can be added in solution (e.g. in hexane or heptane) and both polymers can be removed upon completion of the polymerization reaction the solution will be precipitated.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen weiter veranschaulicht, sie ist aber nicht auf diese besonderen Durchführungsformen beschränkt.The invention is illustrated below by way of examples further illustrated, but it is not limited to these particular implementations.
Beispiele 1-6Examples 1-6
Es wurden verschiedene Gewichtsprozentsätze von drei Äthylen-Propylen-Elastomeren mit den in der Tabelle I angegebenen Eigenschaften in Anteile eines kristallinen Polybuten-1 einverleibt. In jedem Falle wurden Pellets von Polybuten-1 physikalisch mit dem Elastomer vermischt und dann wurde das Gemisch dreimal extrudiert, um eine gleichmäßige Vermischung sicherzustellen. Einschlägige Daten fürThere were various weight percentages of three ethylene-propylene elastomers with the in Table I specified properties in proportions of a crystalline Polybutene-1 incorporated. In each case, pellets were made from Polybutene-1 was physically mixed with the elastomer and then the mixture was extruded three times to be uniform Ensure mixing. Relevant data for
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jedes Gemisch und für das Polybuten-1 sind in der Tabelle II angegeben.each mixture and for the polybutene-1 are in the table II stated.
Tabelle I Xthylen-Propylen-Elastomere Table I Ethylene Propylene Elastomers
A B 0A B 0
JLthylen, Gew.-% JLthylen wt -.% 40-46 50-60 51-6140-46 50-60 51-61
Dicyclopentadiene Gew.-% Dicyclopentadiene wt -.% - 2,6 3,3- 2.6 3.3
Mooney-ViskositätMooney viscosity
ml (1+8 min) bei 1270Oml (1 + 8 min) at 127 0 O
C260OF) 35-45 57-67 35-45C260OF) 35-45 57-67 35-45
Spezifisches Gewicht 0,86 0,86 0,86Specific gravity 0.86 0.86 0.86
Physikalische Eigenschaften Physical properties
Streckgrenze, kg/cm (Xield strength, psi)Yield strength, kg / cm (Xield strength, psi)
Bruchfestigkeit, kg/cm (Break strength, psi)Breaking Strength, kg / cm (Break strength, psi)
Bruchdehnung, % (Break elongation)Elongation at break, % (Break elongation)
Zugfestigkeitsmodul, kg/cm' (Tensile Modulus, psi)Tensile modulus, psi Dichte, g/cnr Schmelzpunkt, 0C Sprödigkeitstemp., 0C Schmelzindex, g/10 minDensity, g / cnr melting point, 0 C brittleness temp., 0 C melt index, g / 10 min
(1970)138.5
(1970)
(1500)105.5
(1500)
(1270) * 89.3
(1270)
(1525)107.2
(1525)
(1650) 116
(1650)
(1625)(1625)
(860)60.5
(860)
(5440)383
(5440)
(4940)347
(4940)
(4500) 316
(4500)
(4600)323
(4600)
(5000)351
(5000)
(4160)292
(4160)
(4465)314
(4465)
(39.400)2770
(39,400)
(35.300) 2480
(35,300)
(28.100) 1975
(28,100)
(35.300)2480
(35,300)
(34.600)2430
(34,600)
(33.000)2320
(33,000)
(23.600) 1660 '
(23,600)
coco
j>»j> »
CDCD
OlOil
J>- ΪJ> - Ϊ
- 7 -- 7 - Beispiele 7 bis 13Examples 7-13
Unter Anwendung der Arbeitsmethoden der Beispiele 1-6 wurden Gemische von Buten-1-Propylen-Mischpolymer und Ithylen-Propylen-Elastomeren hergestellt. Bas Buten-Propylen-Mischpolymer enthielt etwa 16 Mol-% Propylen (etwa 8 % in der Polymerisationsbeschickung). Einschlägige Daten sind in der Tabelle III aufgeführt.Using the working methods of Examples 1-6, blends of butene-1-propylene copolymer and ethylene-propylene elastomers were prepared. The butene-propylene copolymer contained about 16 mole percent propylene (about 8 percent in the polymerization charge). Relevant data are given in Table III.
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O CO OOO CO OO
Physikalische Eigenschaften Physical properties
Streckgrenze, kg/cm (Yield strength, psi)Yield strength, kg / cm (psi)
Bruchfestigkeit, kg/cm (Break strength, psi) Bruchdehnung, % (Break elongation) Zugfestigkeitemodul, kg/cm' (tensile Modulus, psi) Dichte, g/cnr Schmelzpunkt, 0C Sprödigkeitstemp., Schmelzindex, g/10 minBreaking strength, kg / cm (Break strength, psi) Elongation at break, % (Break elongation) Tensile modulus, kg / cm ' (tensile modulus, psi) Density, g / cm Melting point, 0 C brittleness temperature, melt index, g / 10 min
But en-Propyl en-Mischpolymer Butene-propylene copolymer
105,5 (1500)105.5 (1500)
351 (5000)351 (5000)
290290
1900 (27.000)1900 (27,000)
0,9030.903
118118
-18-18
0,200.20
107,2 (1525)107.2 (1525)
358 (5100)358 (5100)
295295
2320 (33.000)2,320 (33,000)
0,9020.902
119119
-34-34
0,200.20
86,1
(1225)86.1
(1225)
351
(5000)351
(5000)
103,7
(1475)103.7
(1475)
380
(5400)380
(5400)
340
2640340
2640
94,8
(1350)94.8
(1350)
380
(5400)380
(5400)
350
1560350
1560
10,;10 ,;
116 109 (1650) (1550)116 109 (1650) (1550)
313 358 (4450) (5100)313 358 (4450) (5100)
350 360350 360
26402640
25602560
77,3 (1100)77.3 (1100)
(4475) 340(4475) 340
1510 «1510 «
(29.5ΟΟ) (37.5ΟΟ) (22.200) (37.600) (36.400) (21.500) 0,898 0,901 0,900 0,903 0,902 0,895 119 119 119 118 118 118 -40 -33 -37 -30 -37 <-50(29.5ΟΟ) (37.5ΟΟ) (22,200) (37,600) (36,400) (21,500) 0.898 0.901 0.900 0.903 0.902 0.895 119 119 119 118 118 118 -40 -33 -37 -30 -37 <-50
0,20 0,16 0,27 0,13 0,16 0,130.20 0.16 0.27 0.13 0.16 0.13
cncn
-cn ι-cn ι
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