DE2410572B2 - Verfahren zum herstellen einer folie mit elastomerischen eigenschaften bei erhoehten temperaturen - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer folie mit elastomerischen eigenschaften bei erhoehten temperaturen

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DE2410572B2
DE2410572B2 DE19742410572 DE2410572A DE2410572B2 DE 2410572 B2 DE2410572 B2 DE 2410572B2 DE 19742410572 DE19742410572 DE 19742410572 DE 2410572 A DE2410572 A DE 2410572A DE 2410572 B2 DE2410572 B2 DE 2410572B2
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    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • B29C48/10—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels flexible, e.g. blown foils
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

100 Gewichtsteile
0—25 Gewichtsteile
5—50 Gewichtsteile
5-20 Gewichtsteile
5-50 Gewichtsteile
thermoplastischen Kautschuks, eines Polyisobutylens, eines Polystyrols, eines Äthylen-Polymerisats, eines Äthylen-Propylen-Terpolymers,
0—10 Gewichtsteile eines Pfropfpolymerisates aus Äthylen-Propylen-Terpolymer und hochschlagfestem Polystyrol, 0—200 Gewichtsteile von Füllstoffen, 5—75 Gewichtsteile eines Rußes, 5—50 Gewichtsteile eines Weichmachers, 0,5 -4 Gewichtsteile eines Alterungs- und/oder Stabilisierungsmittels und 1 —8 Gewichtsteile eines Gleitmittels
bei einer Temperatur von 100 bis 1550C homogen nach der »up side down«-Methode miteinander vermischt, wobei das Polyisobutylen eine Grenzviskosität von 3,8—4,6 dl/g, gemessen in Cyclohexanlösung bei 30°C, aufweist und das so erhaltene Gemisch in an sich bekannter Weise bei ca. 125° C dem Extruder zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisobutylen als Batch (5 Min. vormastiziert mit Silikat im Verhältnis 1 :1 bei einer Temperatur von 120 bis 240° C) eingegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Äthylenpropylen-Terpolymers mindestens doppelt so groß ist wie die Menge des Polyisobutylens.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf 100 Gew.-Teile thermoplastischen Kautschuks 5 bis 100 Gew.-Teile einer Kreide aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf 100 Gew.-Teile thermoplastischen Kautschuks 5 bis 100 Gew.-Teile eines Silikats enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Massetemperatur am Eingang des Extruders mindestens 120° C und am Austritt aus dem Extruder 140 bis 1500C beträgt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Folien mit elastomerischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen unter Verwendung eines aus einem Polyisobutylen, einem Äthylen-Polymerisat, Füllstoffen, einem Ruß sowie einem Gleitmittel bestehenden homogenen Gemisches, das in etwa derselben
Wärme einem Extruder mit Ringdüse zugeführt und zu einer Schlauchfolie geformt wird.
Die nach bekannten Verfahren hergestellten Folien (DT-OS 22 14 599) weisen bei erhöhten Temperaturen sehr geringe Festigkeitswerte auf. Während Elastomer-(Vulkanisat-)Folien z.B. bei 80°C Werte von 10 bis 70 kp/cm2 für die Reißfestigkeit erreichen, fallen sie für Bahnen aus Polyisobutylen als Elastomerkomponente bei 80° C auf Werte von < 1,0 kp/cm2 ab.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung der ausgezeichneten Werte der Folien aus Polyisobutylen für Spannungsrißkorrosion, Knickbeständigkeit und Alterung sowie der Möglichkeit des Einsatzes des sehr wirtschaftlichen Quellschweißens, das für Elastomere nicht möglich ist, für eine wasserdichte Verbindung der Bahnen, Folien zu schaffen, die diese Unzulänglichkeiten vermeiden und ebenfalls hohe Reißfestigkeiten aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man
100 Gewichtsteile
0-25 Gewichtsteile
5—50 Gewichtsteile
5—20 Gewichtsteile
5-50 Gewichtsteile
0-10 Gewichtsteile
0—200 Gewichtsteile
5—75 Gewichtsteile
5-50 Gewichtsteile
0,5-4 Gewichtsteile
1—8 Gewichtsteile
thermoplastischen Kautschuks,
eines Polyisobutylens,
eines Polystyrols,
eines Äthylen-Polymerisats,
eines Äthylen-Propylen-
Terpolymers,
eines Pfropfpolymerisats aus
Äthylen- Propy len-Terpolymer
und hochschlagfestem Polystyrol,
von Füllstoffen,
eines Rußes,
eines Weichmachers,
eines Alterungs- und/oder
Stabilisierungsmittels und
eines Gleitmittels
bei einer Temperatur von 100 bis 155° C homogen nach der »up side down«-Methode miteinander vermischt, wobei das Polyisobutylen eine Grenzviskosität von 3,8—4,6 dl/g, gemessen in Cyclohexanlösung bei 300C, aufweist und das so erhaltene Gemisch in an sich bekannter Weise bei ca. 125° C dem Extruder zugeführt wird.
Durch diese Auswahl der eingesetzten Stoffe und der geänderten Verfahrensbedingungen werden die minimalen mechanischen Eigenschaften der Folien bei erhöhter Temperatur wesentlich verbessert Durch die »up side down«-Methode tritt hierbei eine besonders gute Homogenisierung der Mischung ein.
Zur Herstellung homogener Mischungen ist es weiterhin erforderlich, daß das Polyisobutylen als Batch (5 Min. vormastiziert mit Silikat im Verhältnis 1 :1 bei einer Temperatur von 120 bis 2400C) eingegeben wird,
und daß die Menge des Äthylenpolypropylen-Terpolymers mindestens doppelt so groß ist wie die Menge des Polyisobutylens.
Das so erhaltene Gemisch wird zweckmäßigerweise als Pellets dem Extruder zugeführt Die Eigenschaften der eingesetzten Stoffe sind hierbei von Bedeutung.
Besonders preiswerte Mischungen wurden erhalten, wenn das Gemisch auf 100 Gewichtsteile thermoplastischen Kautschuks 5 bis 100 Gewichtsteile einer Kreide aufweist, und wenn das Gemisch auf 100 Gewichtsteile thermoplastischen Kautschuks 5 bis 100 Gewichtsteile eines Silicats enthält Mischungen mit diesen anorganischen Füllstoffen werden in der Praxis bevorzugt
Wenn ferner die Massetemperatur am Eingang des
■L/
Extruders mindestens 1200C und am Austritt aus dem Extruder 140° bis 1500C beträgt, erhält man Folien von hervorragenden Eigenschaften.
Die nach der Erfindung ohne Vulkanisation hergestellten Folien eignen sich als Abdichtbahnen im s Tiefbau, als Isoliermaterial für Dächer und als Klemmprofilstreifen für Dachrandabschlüsse. Der anfallende Abfall. z.B. fertigungsbedingter Schneidabfall, kann in vollem Umfang wieder verwendet werden, da bei den angegebenen Verarbeitungstemperaturen noch ,0 keine Depolymerisation des thermoplastischen Kautschuks bei Vorhandensein eines Alterungs-Schutzmittels bzw. Stabilisierungsmittels auftritt.
Als bevorzugtes Beispiel wird folgende Zusammensetzung angegeben:
Beispiel
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Block-Copolymerisat ius Polystyrol-Polybutadien [Blockstyrol-Gehalt 30 Gew.-%, Inherent-Viskosität (Tetrahy- ,0 drofuran 0,002 g/ml) = 1,5]
Block-Copolymerhat aus Polystyrol-Polybutadien (Blockstyrol-Gehalt 40 Gew.-%, Inherent-Viskosität = 1,25) Block-Copolymerisat aus Polystyrol-Polybutadien (Blockstyrol-Gehalt 40 Gew.-%, Inherent-Viskosität = 0,75, 50 phr naphtenisches öl)
Gew.-Teile Polyisobutylen (Grenzviskosität, gemessen an einer Cyclohexanlösung bei to 300C = 7,0 dl/g), als Batch;
3,8-4,6 dl/g Gremiviskosität in Cyclohexanlösung bei 30° C
Polystyrol
(Schmelzindex 200/5 = 9 g/l0 min.) Äthylen-Copolymerisat(Vinylacetat-Gehalt ca. 8%, Schmelzindex
190/2 = 4,5 -5,5 g/l 0 min.)
Äthylen-Propylen-Terpolymerisat(mit hohem Äthylen-Gehalt, Money-Viskosität:ML(l + 8)100°C = 75)
Propfpolymerisat aus Äthylen-Propylen-Terpolymer und hochschlagfestem Polystyrol
(Schmelzindex: 190/2 = 0,50 g/10 min.) mit Stearat gecoatete Kreise (Hauptkornklasse 2 bis 3 ηιμ)
Silicat (Hauptkornklasse 0,5 μ)
FEF/LS-Ruß (Siebrückstand bei
325 mesh = 0,005%)
relativ naphtenischer Weichmacher
(Viskositätsdichte-Konstante = 0,822) Salz eines Dithiocairbamats
substituiertes Phenylendiamin
Lanolin
(Vlies- und Tropfpunkt 35/40° C)
hochmolekularer, mehrfunktioneller
Fettsäureester
(Tropfpunkt50bis52°C)
60
werden bei einer Anfangstemperatur von ca. 100° C mittels eines Stempelkneters nach der »up side down«-Methode homogen miteinander vermischt (Endtemperatur 1550C), wobei als Bedingung vorausgesetzt
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
Gew.-Teile
1,0 Gew.-Teile
Gew.-Teil
Gew.-Teil
Gew.-Teil
wird, daß das Polyisobutylen als Batch zugegeben wird. Das so diskontinuierlich erhaltene Gemisch wird sofort in einen Pelletiser gegeben und von dort mit ca. 125°C einem Extruder mit einer Schneckenlänge von 6D = 1200 mm kontinuierlich zugeführt. Der Extruder besitzt eine Hochdruckschnecke mit einer kontinuierlich progressiven Steigung und einem Kompressionsverhältnis von 1 :2,8 sowie einen Ringdüsendurchmesser von 318 mm und eine Spaltbreite von 0,8 bis 2,5 mm. In dem Extruder wird das Gemisch bei einer Massetemperatur am Eingang von mindestens 120°C und in der Ringdüse von 140 bis 15O0C zu einer schlauchförmigen Folie geformt.
An der so hergestellten Folie (1,0 mm dick) wurden nach 48 Stunden Ablagerung auf Raumtemperatur folgende Werte gemessen:
In Klammern erscheinen die Werte, die an einer 1,0 mm dicken Bahn, gefertigt nach dem Beispiel in der DT-OS 22 14 599, ermittelt wurden.
Parallel Senkrecht
zur zur
Extrusions- Extrusions-
Richtung Richtung
(1) (2)
Reißfestigkeit, kp/cm2
(DIN 53504) S2-Stab bei RT
Reißfestigkeit bei 500C,
kp/cm2
Reißfestigkeit
bei 8O0C, kp/cm2
n. Alterung (DlN 53508)
28 Tage bei 70°C
Bruchdehnung, %
(53504) bei RT
Bruchdehnung bei 50° C, %
Bruchdehnung bei 8O0C, %
n. Alterung (DIN 53508)
28 Tage bei 70° C
Weiterreißlast, kp/cm
(DIN 53515) bei RT
Weiterreißlast bei 500C
Weiterreißlast
bei 8O0C, kp/cm
n. Alterung (DIN 53508)
28 Tage bei 700C
Spannungsrißkorrosion1)
Knicktest2)
Elastizität, % (DIN 53512)
Kältebeständigkeit, °C
(DlN 53361)
Quellschweißfähigkeit mit
Lösung wie unter 1J
') Folie (50 χ 50 mm) um 180° geknickt. Biegestelle in ein Lösungsmittel-Gemisch von 47 Gew.-Teilen Benzin (Siedepunkt 85/1100C), 47 Gew.-Teilen Toluol und 6 Gew.-Teilen Trichloräthylen 10 Sek. eingetaucht.
J) Folie (50x50mm) um 180° geknickt, 1,5 Stunden bei 7O0C mit 0,5 kp/cm2 belastet.
Die hervorragenden Eigenschaften der Folien im Gegensatz zu den Folien nach dem Stand der Technik sind also klar zu erkennen.
150 (64)
41 (10)
12 (0,2)
142 (56)
870 (550)
400 (660)
210 (320)
830 (515)
27 (19)
16(11)
9(5)
24 (16)
rißfrei (dito)
rißfrei (dito)
36 (6)
-60 (-
143(60)
36(9)
11(0,1)
130(51)
910(620)
430 (700)
190 (200)
850(610)
26(17)
16(10)
8(4)
25(18)
rißfrei (dito) rißfrei (dito)
30)
sehr gut sehr gut

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Folien mit elastomerischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen unter Verwendung eines aus einem Polyisobutylen, einem Äthylen-Polymerisat, Füllstoffen, einem Ruß, sowie einem Gleitmittel bestehenden homogenen Gemisches, das in etwa derselben Wärme einem Extruder mit Ringdüse zugeführt und zu einer Schlauchfolie geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man
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