DE2558483A1

DE2558483A1 - Thermoplastisch verarbeitbare schallschluckmassen

Info

Publication number: DE2558483A1
Application number: DE19752558483
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Chem Dr Glaser; Dieter Dipl Chem Dr Moorwessel; Guenther Dipl Chem D Pfirrmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1975-12-24
Publication date: 1977-07-07

Description

Thermoplastisch verarbeitbare Schallschluckmassen Die vorliegende Erfindung betrifft thermoplastisch verarbeitbare Schallschluckmassen aus (1) einem thermoplastischen Kunststoff und (2) einem in dem Kunststoff homogen verteilten mineralischen Stoff Die bekannten Massen dieser Gattung vermögen als Schallschluckmassen einer Reihe von Anforderungen nicht im erwünschten Ausmaß zu genügen Im allgemeinen ist es vor allem so, daß klassen mit befriedigenden mechanischen Eigenschaften unbefriedigende akustische Eigenschaften, wie insbesondere eine zu geringe schallschluckende Wirkung, haben, trend Massen mit befriedigenden akustischen Eigenschaften unbefriedigende mechanische Eigenschaften, wie insbesondere eine zu geringe mechanische Festigkeit - zoBo eine zu hohe Sprödigkeit-, aufweisen.
Die Aufgabenstellung, die zur vorliegenden Erfindung führte, war dementsprechend darauf gerichtet, Schallschluckmassen der eingangs definierten Art aufzuzeigen, die gegentiber vergleichbaren bekannten Schallschluckmassen technisch fortschrittlich sind und z.B. sowohl in ihren akustischen wie auch in ihren mechanischen Eigenschaften befriedigen0 Die erfindungsgemäße AufgabenlMsung besteht in Schallschluckmassen, die als thermoplastischen Kunststoff (1) eine bestimmte Polypropylenmasse und als mineralischen Stoff (2) Schwerspat (Bariumsulfat) enthalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend thermoplastisch verarbeitbare Schallschluckmassen aus (1) einem thermoplastischen Kunststoff und (2) einem in dem Kunststoff homogen verteilten mineralischen Stoff, mit dem kennzeiehnenden Merkmal, daR (1) der thermoplastische Kunststoff ein Gemisch ist aus (a) 70 bis 90 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhaltnis Polynropylen Xylol von 5 : 95) weniger als 1 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem und anschließend wieder auf Zimmertemperatur abgekühltem Xylol löslich ist, und (b) 10 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylensv von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen Xylol von 5 : 95) mehr als 99 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem und anschließend wieder auf Zimmertemperatur abgekühltem Xylol löslich sind, mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) Jeweils 100 beträgt, (II) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die (annähernd) gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie) aufweisen und (III) daß die Absolutwerte der Intrinsic-Viskositfiten L7t.7 (gemessen in Dekalin bei 1300C) jeweils im Bereich von 1 bis 10, insbesondere von 1,2 bis 3,8, liegen, und (2) der mineralische Stoff ein Schwerspat (Bariumsulfat) ist, der einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,1 bis 100, insbesondere von 1 bis 40 und speziell von 5 bis 15Jum hat, mit der Maßgabe, daß 100 Gewichtsteile der Schallschluckmasse -gerechnet als Summe der Gewichtsteile an thermoplastischem Kunststoff (1) und mineralischem Stoff (2) - zusammengesetzt sind aus 5 bis 45, insbesondere 15 bis 40, und speziell 23 bis 32 Gewichtsteilen des thermoplastischen Kunststoffs (1) und 95 bis 55, insbesondere 85 bis 60, und speziell 77 bis 68 Gewichtsteilen des mineralischen Stoffs (2).
Die erfindungsgemäßen Schallschluckmassen zeichnen sich nicht nur dadurch aus, daß sie wohlbefriedigende akustische Figenschaften, wie insbesondere eine gute schallschluckende Wirkung, haben, sondern auch dadurch, daß ihre mechanischen Eigenschaften gut sind, z.B. die Reißdehnung, der Schubmodul (1, die Kugeldruckhärte, Streckspannung, Reißfestikeit, Wärmeformbeständigkeit sowie die Schlagfestigkeit. darüber hinaus ist es ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Massen, daß sie gut thermoplastisch verarbeitbar und die dabei gewonnenen Formteile gut mechanisch weiterverarbeitbar sind.
Zu den Komponenten der neuen Schallschluckmassen ist im einzelnen das Folgende zu bemerken: Der kennzeichnende thermoplastische Kunststoff (1), d.h. das Gemisch aus zwei speziellen Polypropylenen, ist ohne weiteres und leicht zugänglich, z,B. durch sinngemäß modifizierte Anwendung der entsprechenden Vorschrift aus der DT-OS 1 917 656 (vgl. dort insbesondere Seite 3, Zeile 7, bis Seite II, Zeile 3).
Zudem sind Gemische der bezeichneten Art im Handel erhältlich, so daß sich nähere Ausführungen hierzu erübrigen. Festzuhalten ist lediglich noch, daß im Zusammenhang mit dem kennzeichnenden Polypropylengemisch unter dem Ausdruck "(annähernd) gleich" stets verstanden wird, daß keine der entsDrechenden Kenndaten mehr als + 5 % von dem Mittelwert der beiden betroffenen Kenndaten abweicht.
Der weiterhin in den neuen Schallschluckmassen enthaltende mineralisch Stoff (2), d.h. ein Schwerspat (Bariumsulfat) einer bestimmten Korngröße, ist als solcher ebenfalls im Handel erhältlich, womit sich auch hierzu nähere Ausführungen erübrigen.
In gegebenen Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß die neuen Schallschluckmassen - falls gewünscht - außer den erfindungsgemäßen unerläßlichen Komponenten noch zusätzlich die bei Polypropylen-Formmassen üblichen Hilfs- bzw. Zusatzstoffe in den üblichen Mengen enthalten können, z.B. Stabilisatoren, farbgebende Stoffe, Gleitmittel, Aufschäummittel, untergeordnete Mengen an anderen Polyolefinen, wie Polyäthylen, und dergleichen.
Das Herstellen der erfindungsgemäßen Schallschluckmassen aus den Einzelkomponenten kann mittels einschlägig üblicher Vorrichtungen in einschlägig üblicher Weise erfolgen. Zweckmäßigerweise kann man mittels eines 'wischers (z.B. einer Mischwalze) oder Kneters den Schwerspat und - gegebenenfalls -Hilfs- bzw. Zusatzstoffe homogen in die Polypronylen-Komponente einarbeiten (Arbeitstemperatur etwa 160 bis 2200C).
Auch das Verarbeiten der erfindungsgemäßen Schallschluckmassen zu schallschluckendem Halb- oder Fertigzeug kann mittels einschlägig üblicher Vorrichtungen in einschlägig üblicher Weise erfolgen. Wie sich gezeigt hat, kann die Formgebung der Massen zweckmäßigerweise mittels Pressen erfolgen (Arbeitstemneratur etwa 180 bis 2300C). Weiterhin ist auch die Formgebung nach dem Spritzgußverfahren (Arbeitstemperatur etwa 220 bis 2800C) oder durch Extrusion (Arbeitstemperatur etwa 180 bis 2400c) möglich Aus den neuen Massen sind schallschluckende Formteile praktisch jeder beliebigen Gestalt herstellbar, insbesondere auch solches Halb- und Fertigzeug, das der Schallisolierung von Maschinen und/oder Fahrgastzellen dienen soll, z.B. der Schallisolierung in Kraftfahrzeugen.
Beispiel Es wird ausgegangen von: (A) einem üblichen Polypropylen, das aus einem in siedendem und wieder auf Zimmertemperatur abgekühlten Xylol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskosität r4? (gemessen in Dekalin bei 1300C) sind: unlöslicher Anteil: 3,8, löslicher Anteil: 2,85; (B) einem üblichen anderen Polypropylen, das aus einem in siedendem und wieder auf Zimmertemperatur abgekühlten Xylol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. nie Intrinsic-ViskositSt Eni (gemessen in Dekalin bei 1300C) sind: unlöslicher Anteil: 2,90; löslicher Anteil: 1,6; (C) einem Schwerspat, der einen Teilchendurchmesser im Bereich von 5 bis 15/um hat.
Durch Extraktion mit siedendem Xylol und anschlieRende Wiederabkiihlung auf Zimmertemperatur isoliert man den löslichen Anteil des Polypropylens unter (A) sowie den unlnslichen Anteil des Polypropylens unter (B), worauf diese beiden Anteile - ihre Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie) sind annähernd gleich - zusammen mit dem Schwerspat (C) im Gewichtsverhältnis (A) : (B) (C) von 5,5 : 24,5 : 70 miteinander homogenisiert werden (Kneter, Arbeitstemperatur: 1800C), Die Polypropylen-Komponente der so erhaltenen Schallschluckmasse hat einen Kristallitschmelzpunkt von etwa 1600C.
Aus der oben beschriebenen Schallschluckmasse werden durch Pressen (Arbeitstemperatur: 2000C, Preßdruck: 200 bar, Preßzeit: 2 min) Prüfkörper hergestellt. Sie weisen die eingangs erläuterten guten akustischen und mechanischen Eigenschaften auf.

Claims

Patentansprüche 1, Thermoplastisch verarbeitbare Schallschluckmassen aus (1) einem thermoplastischen Kunststoff und (2) einem in dem Kunststoff homogen verteilten mineralischen Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß (1) der thermoplastische Kunststoff ein Gemisch ist aus (a) 70 bis 90 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen Xylol von 5 : 95) weniger als 1 Gewichtsnrozent in (unter Normalbedingungen) siedendem und anschließend wieder auf Zimmertemperatur abgekühltem Xylol löslich ist, und (b) 10 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypronylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen Xylol von 5 : 95) mehr als 99 ewichtsnrozent in (unter riormalbedinqungen) siedendem und anschließend wieder auf Zimmertemperatur abgekühltem Xylol löslich sind, mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt, (II) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die (annähernd) gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie) aufweisen und (III) daß die Absolutwerte der Intrinsic-ViskositSten Lt7 (gemessen in Dekalin bei 1300C) jeweils im Bereich von 1 bis 10 liegen, und (2) der mineralische Stoff ein Schwerspat (Bariumsulfat) ist, der einen Teilchendurchmesser im Bereich von 0,1 bis 100Um hat, mit der Maßgabe, daß 100 Gewichtsteile der Schallschluckmasse - gerechnet als Summe der STewichtsteile an thermoplastischem Kunststoff (1) und mineralischem Stoff (2) -zusammengesetzt sind aus 5 bis 45 Gewichtsteilen des thermoplastischen Kunststoffs (1) und 95 bis 55 Gewichts-+ teilen des mineralischen Stoffs (2).
2. Schallschluckendes Halb- und Fertigzeug, hergestellt aus den in Patentanspruch 1 definierten Schallschluckmassen