DE2034725A1

DE2034725A1 - Elastomere Blockcopolymerisatzube reitung

Info

Publication number: DE2034725A1
Application number: DE19702034725
Authority: DE
Inventors: Norman Reginald Huntington Beach Snyder John Leonard Long Beach Cahf Legge (VStA) CO8gl7OO3
Original assignee: Shell Internationale Research Maat schappy N V , Den Haag (Niederlande)
Priority date: 1969-07-14
Filing date: 1970-07-13
Publication date: 1971-02-04
Also published as: BE753031A; DE2034725B2; SE360663B; ES381725A1; ZA704801B; FR2051735A1; JPS494547B1; NL7010317A; FR2051735B1; GB1271760A

Description

DR.ING. F. WTTESTHO VF 8 MÜNCHEN 9<T ^ ^ ^ ' fc 0 DIPL. ING. G. PULS SCHWEIGERSTRASSE 2

- DRXt.PECHMANA . uuvö* 83 08 31

DR. ING. D. BEHRENS . _nu._UKUD._nra, PATENTlNWlLTE ' " nonoT»Tt)tT Htxc»x

1A-38 189

^v Besch reibung zu der Patentanmeldung

SHELL INIERMIIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ N.T. 30, Carel van Bylandtlaan, Den Haag / Niederlande

betreffend

■. i

Elastomere Blockcopolymerisatzubereitung.

Diö Erfindung betrifft Zubereitungen aus einem elastomeren, thermoplastischen Blockcopolymerisat und einem Polypropylen.

Es ist bereits bekannt, daß bestimmte Blockcopolymerisate der Struktur A-B-A, wobei jedes A ein Polymerblock eines äronEfcischen Monovinylkohlenwasserstoffs, wie Styrol, und B ein Polymerblock eines konjugierten Diens, wie Butadien oder Isopren, bedeutet, hervorragende elastomere Eigenschaften besitzen, ohne daß sie vulkanisiert werden müssen. M Diese Blockcopolymerisate sind weiterhin umkehrbar plastifizierbar. Dies bedeutet, daß die Blockcopolymerisate ohne vulkanisiert worden, zu sein, bei Normaltemperatur elastomere Eigenschaften besitzen und sich wie elastomere Tulkanisate verhalten, die aus Polybutadien, Polyisopren und regellosen Copolymerisaten von Styrol und Butadien erhalten worden sind, beim Erhitzen weich und leicht verarbeitbar werden und ihre !Festigkeit und ihre elastomeren Eigenschaften beim Abkühlen erneut zurückgewinnen. Daher können die Blockcopolymerisate der genannten Struktur unter Verwendung von Vorrichtungen, die gewöhnlich nur thermoplastische Stoffe ver-

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- 2 arbeiten, verarbeitet werden.

Thermoplastische, elastomere Zubereitungen, die ein Blockcopolymerisat der genannten Konfiguration und ein Propylen enthalten, sind bereits bekannt, ihre Eigenschaften sind jedoch nicht beschrieben worden.

Es wurde gefunden, daß gegenüber den bekannten Gemischen von thermoplastischen, elastomeren Blockcopolymerisäten mit Propylen die erfindungsgemäßen Zubereitungen bessere Eigenschaften bei hoher Temperatur besitzen und die gleiche Festigkeit gegen Ozon aufweisen.

Die erfindungsgemäße elastomere Blockcopolymerisat-zubereitung besteht aus

a) 100 Gewichtsteilen eines verzweigten oder radialen Blockcopolymerisats der allgemeinen Konfiguration

A-B-(B-A)_n

wobei A ein nicht-elastoaerer Polymerblock aus einem aromatischen Monovinjlkohlenwasserstoff, B ein elastomerer Polymerblock aus einem konjugierten Dien, und η eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, sowie

b) 20 bis 40 Gewichtsteilen eines Polypropylens.

Das Polypropylen, das erfindungsgemäß mit der genannten Blockcopolymerisatgruppe in Kombination vorliegt, kann hinsichtlich dessen Schmelzfluß und Härte ausgewählt werden, insbesondere jedoch hinsichtlich des Schmelzflusses, so daß der Zubereitung die gewünschte Kombination von Eigenschaften bezüglich des vorgesehenen Anwendungszweckes verliehen wird. Der Schmelzfluß liegt normalerweise zwischen O₅75 und 30 g je 10 Minuten, ausgedrückt als Schmelzfluß G gemäß ASTM.» Die Rockwell R Härte liegt gewöhnlich zwischen 75 wßä 95? insbesondere zwischen 80 und 93.

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Sie verzweigten oder radialen Blockcopolymerisate können die folgenden Konfigurationen besitzen:

Polystyrol-Polybutadien-CPolybutadien-Polystyrol)2_c Polystyrol-Polyisopren-(Polyi8opren-Polystyrol)2_c Poly (ot/Methyls tyrol)-Polybutadien-^Tolybutadien-

Poly(oi*-Methylstyrol)7₂_5

Die Blockcopolymerisate in den erfindungsgemäßen Zubereitungen können Blöcke A mit einem Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 8 000 und 45 000 und Blöcke B mit einem Durchschnittsmolekulargewicht zwischen ob 000 und 150 000 besitzen, wobei die Blöcke A weniger als 38 Gew.-^, bezogen auf das Blockeο-polymerisat, betragen.

Der Hinweis auf das durchschnittliche Molekulargewicht bezieht sich auf die Molekulargewichte, die durch Viskositätszahlmessungen bestimmt sind, wie sie graphisch zu osmotisch gemessenen Molekulargewichten in Beziehung gesetzt sind. Diese lehnen sich eng an die Molekulargewichtsbestiamungen an ,.die durch die Analyse von Proben der Blockcopolyaerisate, deren Endgruppen mit Tritium markiert sind, durchgeführt worden sind.

Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können ein Mineralöl als Streckmittel, vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 25 bis 100 Gewichtsteilen ;je 100 Gewichtsteile Blockcopolymerisat enthalten. Je mehr Mineralöl in der Zubereitung voriegt, desto höher können die Durchschnittsmolekulargewichte der Polymerblocks des Blockcopolymerisats sein und desto höher kann der Gehalt an Blöcken A des Blockcopolymerisats sein. In Gegenwart eines Mineralöls kann der Gehalt an Blöcken A bis zu 70 Gew.-jt, bezogen auf das Gewicht des Blockcopolymerisats, betragen. -

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*
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können Füllstoffe,

Pigmente und Polymere, wie Polystyrol, Polyäthylen oder deren Gemische außerdem enthalten.

Die Blockcopolymerisate können in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Der aromatische Monovinylkohlenwasserstoff, der zur Bildung der Polymerblöcke A verwendet wird, kann Styrol oder &· -Methylstyrol sein, während das zur Bildung der Polymerblöcke B verwendete konjugierte Dien ein solches mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen je Molekül sein kann, wie Isopren und Butadien. Die Zubereitungen können durch Verfahren wie Spritzgießen verarbeitet werden. Sie^können in der Form von Folien extrudiert werden oder alSrBeschichtungsmassen verwendet werden.

Beispiel

Es wurden 5 Blockcopolymerisatzubereitungen hergestellt und geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Die Zubereitungen Nr. 1, 2 und 3 wurden aus linearen Blockcopolymerisaten der Konfiguration PoIystyrol-Polybutadien-Polystyrol hergestellt, die in der Tabelle mit S.B.S. abgekürzt ist. Die Zubereitungen Hr. 4 und 5 wurden aus einem radialen Blockcopolymerisat der Konfiguration (Polystyrol-Polybutadien)_n, in der Tabelle durch (SB) .abgekürzt, hergestellt. Die Zahlen, vor den Buchstaben S und B zur Bezeichnung der Blockcopolymerisate bedeuten in der Tabelle die Durchschnittsmolekulargewichte der jeweiligen Polymerblöcke mal tausend. Die Blockcopolymerisate, die zur Herstellung der Zubereitungen Nr. 1, Z₉ 4 und 5 verwendet worden waren, wurdenmLt einem Polypropylen gemischt, das eine Rockwell R Härte von 80 und einen Schmelzfluß von 0,9 g/ 10 Minuten hatte (ASTM Bedingung 6). Das zur Herstellung der Zubereitung Nr.3 verwendete Blockoopolymerisat war mit einem Polystyrol mit einer Rockwell R Härte von etwa 100 und einem

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Schmelzfluß von 23 g/10 Min. (ASTM Bedingung G) gemischt. Alle Zubereitungen waren mit einem Mineralöl gestreckt und enthielten ein Antioxydationsmittel.

TABELLE .

Zubereitung Nr. 1 2 3

Zusammensetzung

15S-7OB-15S, Gew.-teile 100

16S-128B-16S, Gew.-teile 100

14S-57B-14S, Gew.-telLe 100

(15S-37B)_n, Gew.-teile Polypropylen, Gew.-teile Polystyrol, Gew.-teile Öl, Gew.-teile Antioxidationsmittel

Streckgrenzentemperatur

4,2 kg/cm'
Belastung

-P / 93 96 63 141 80 Andere Eigenschaften

/-Ν²) 39 30 49 55 46 * Zugfestigkeit <

Kg/cm Lp 62 23 28 45 32

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	35	33	100	100
35		70	35	20
	100	0,6
100	0,6	49	100	100
0,6	52	60	0,6	0,6
54	85	' 52	77	49 .
82	60	121	77
60		88	57

- 6 Fortsetzung der Tabelle

	C	800	750	760	300	880
Bruchdehnung $	C
		550	250	400	260	600
300J& Modul kg/cnr	Schmelzfluß g/10 min. (ASTM Bedingung E)	25 54	20	11 35	49	18 26
Härte, Shore A	52	48	42	65	46
8,6	3,0	20	^■0,1	4,9

1) Temperatur, bei der die mit dem genannten Druck belastete Probe um den genannten Betrag bei einer Temperaturerhöhung um 0,5°C/min gedehnt wurde«.

2) Belastung senkrecht (N) oder parallel (P) zur beim Formen verwendeten Fließriehtung.

Aus der Tabelle Ist ersichtlich, daß Zubereitungen aus einem radialen Blockcopolymerisat mit einem Polypropylengehalt in einer Menge zwischen 20 und 40 Gewichtsteilen_s bezogen auf das Blockcopoljmerisat, bessere Eigenschaften in heißem Zustand besitzen als Zubereitungen; die auf linearen Biockc©polymerisaten basieren-

PATMTAKSPRtTCHB

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Elastomere Blockcopolymerisatzubereitung aus

a) 100 Gewichteteilen eines verzweigten oder radialen Blockcopolymerisats der allgemeinen Konfiguration

A- B-(B-A)_D

wobei A ein nicht-elastomerer Polymerblock aus einem aromatischen Monovinylkohlenwasserstoff, B ein elastomerer Polymerblock aus einem konjugierten Dien und η eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, und

b) 20 bis 40 Gewichtsteilen eines Polypropylens.

d.' Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch g e k *e η n·» ζ ei cha et, daß das Polypropylen einen Schmelzfluß G zwischen 0,75 und 30 g/10 Min. besitzt.

5. Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß*Polypr©pylen eine Rockwell R Härte zwischen 75 und 95 besitzt.

4. Zubereitung nach Anspruch j>, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylen eine Rockwell R Härte zwischen 80 und 93 besitzt.

5. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verzweigte oder radiale Blockcopolymerisat Polymerblöcke A mit einem Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 8 000 und 45 000 und die Polymerblöcke B ein Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 35 und 150 000 besitzen und der Gehalt an Blöcken A weniger als 38 Gew.-£, bezogen auf das Blockcopolymerisat, beträgt.

* das " - 8 -

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6. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke A Polystyrolblöcke und die Blöcke B Polybutadienblöcke oder Poiyisoprenblöcke sind.

7. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mineralöl ale Streckmittel in einer Menge von 25 bis 100 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Blockcopolymerisat enthält.

8. Verwendung der Blockcopolymerisatzubereitungen nach } Anspruch 1 bis 7 zur .Herstellung von Formkörpern.

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