DE2729548B2

DE2729548B2 - Formkörper

Info

Publication number: DE2729548B2
Application number: DE2729548A
Authority: DE
Inventors: Guenter 6365 Rosbach Killing; Gerd 5600 Wuppertal Leschus
Original assignee: LESCHUS GEB PUTSCH HILDEGARD 5600 WUPPERTAL
Current assignee: LESCHUS GEB PUTSCH HILDEGARD 5600 WUPPERTAL
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1977-06-30
Publication date: 1979-07-19
Also published as: ATA446378A; BE868450A; NL7806834A; AT356338B; DE2729548A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper aus einer Mischung aus Styrol-Butadien-Styrol-Block-Mischpolymerisat (SBS), Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA) und Ruß.

Der vorgenannte Formkörper ist in der GB-PS 4» 1341922 beschrieben. Abweichend von diesem Stand der Technik ist ein Strangprofil als Fugenabdichtungsprofil durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden. Das bekannte Fugenabdichtungsprofil aus Styrol-Butadien-Kautschuk - und zwar SBR - ist an 4^r> sich vorteilhaft, da es eine für Fugenabdichtungen äußerst wichtige Elastizität bei einem geringen Anteil an bleibender Verformung besitzt sowie ferner bei großer Kälte- und Wärmefestigkeit optimale Zugfestigkeits- und Bruchdehnungswerte und eine hohe ■"> <> Weiterreißfestigkeit zuläßt.

Der Nachteil des bekannten Fugenabdichtungsprofils aus Styrol-Butadien-Kautschuk - SBR - liegt in seiner äußerst umständlichen Verarbeitungsweise begründet. Vy

Im wesentlichen kommt es bei Fugenabdichtungsprofilen darauf an, daß diese, was unumgänglich ist, vor Ort auf der Baustelle aneinandergefügt und zugfest sowie dicht miteinander verbunden werden müssen. Bei dem bekannten SBR-Fugenabdichtungsprofil ω vollzieht sich die Herstellung einer derartigen Verbindung etwa wie folgt: Wenn eine Stoßverbindung hergestellt werden soll, werden die miteinander zu verbindenden Profilenden in ein Vulkanisiergerät eingelegt und mit einer Spannvorrichtung eingespannt. t>5 Sodann müssen die miteinander zu verbindenden Endabschnitte sorgfältig unter Vermeidung von Einkerbungen mit einem Schleifgerät aufgerauht werden, wonach die aufgerauhten Stellen gleichmäßig dünn mit einer Heizlösung eingestrichen werden müssen. Nach Abtrocknen der Heizlösung wird die Verbindungsstelle mit Vulkanisiermaterial, insbesondere mit Rohkautschukbandagen, versehen. Sodann folgt nach Zuklappen des Vulkanisiergeräts die eigentliche; Heißvulkanisation mit einer Dauer von ca. 40 Minuten. Nach Beendigung der Vulkanisation ist die Vulkanisationsstelle noch nicht sofort belastbar. Bis zur vollen Belastbarkeit muß die Vulkanisationsstelle noch ca. 40 Minuten auskühlen.

Dieser Vulkanisationsvorgang wurde nur in groben Zügen umrissen. Zur Erzielung einer einwandfreien Vulkanisationsstelle sind viele Einzelheiten zu beachten. Der Vulkanisationsvorgang insgesamt ist lästig und langwierig.

Im übrigen ist es zur Verbesserung der Witterungsbeständigkeit von SBR bekannt (JA-AS 73-18567, Hinweis in »Hochmolekularbericht 1974«), 100 Gewichtsantcilen Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) 15 Gewichtsanteile Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA) und 100 Gewichtsanteile Ruß zuzusetzen. Der nachteilige Vulkanisationsvorgang wurde durch diese Maßnahme indes nicht beseitigt.

Darüber hinaus sind durch offenkundige Vorbenutzung extrudierte Fugenabdichtungsprofiie aus Polyvinylchlorid (PVC) bekanntgeworden. PVC-Fugenabdichtvngsprofile besitzen gegenüber Fugenabdichtungsprofilen aus Styrol-Butadien-Kautschuk — SBR - deutliche Nachteile. Dieses insbesondere deswegen, weil dem PVC Weichmacher zugesetzt werden müssen, welche beispielsweise die Nachbarschaft von Bitumen oder anderer Werkstoffe nicht ertragen und in diese Werkstoffe auswandern. Die Folge ist, daß ein derartiges PVC-Fugenabdichtungsprofil nach Auswanderung des Weichmachers stark versprödet und deshalb kältebruchempfindlich ist. Es sind zwar andere PVC-Weichmacher bekannt, welche eine geringere Affinität zu Bitumen oder anderen eine Migration bewirkenden Werkstoffen besitzen, jedoch haben diese Weichmacher häufig den Nachteil, daß sie flüchtig sind, mit der nachteiligen weiteren Folge, daß auch derartige PVC-Fugenabdichtungsprofile mit der Zeit verspröden und kältebruchempfindlich werden.

Gegenüber Fugenabdichtungsprofilen aus Styrol-Butadien-Kautschuk - SBR - besitzen PVC-Fugenabdichtungsprofile zudem eine geringere Elastizität mit einem größeren Anteil an bleibender Verformung, eine geringere Kälte- und Wärmefestigkeit, geringere Bruchdehnungswerte sowie eine geringere Weiterreißfestigkeit.

Trotz der aufgezeigten Nachteile werden PVC-Fugenabdichtungsprofile mit Vorliebe auf Baustellen verwendet, da der Einbau solcher Profile völlig unproblematisch ist. Der gewichtige Vorteil von PVC-Fugenabdichtungsprofilen liegt nämlich in ihrer Verschweißbarkeit begründet. PVC-Fugenabdichtungsprofile brauchen mit ihren Stirnseiten lediglich aneinandergefügt und auf einfachste Weise mit einem etwa lötkolbenartigen Gerät aneinandergeschmolzen, d. h. miteinander verschweißt zu werden. Eine derartige Schweißverbindung ist dicht und dauerhaft. Diese Schweißverbindung erfordert nur eine kurze Arbeitszeit und ist nach geringer Abkühlungszeit bereits im wesentlichen voll belastbar.

Die Erfindung hat das Bedürfnis nach einem extrudierten Strangprofil, insbesondere Fugenabdich-

tungsprofil, erkannt, welches bei Wegfall jeglicher Vulkanisationsvorgänge leicht verschweißbar ist und darüber hinaus gute physikalische Eigenschaften, d. h. eine große Elastizität bei einem geringen Anteil an bleibender Verformung, eine große Kälte- und Wärmefestigkeit, optimale Zugfestigkeits- und Bruchdehnungswerte und eine hohe Weiterreißfestigkeit aufweist. Die Aufdeckung dieses Bedürfnisses bildet zugleich die dieser Erfindung zugrundeliegende Aufgabe. Den Ausgangspunkt dieser Erfindung bildet hierbei der Formkörper der eingangs erwähnten GBPS 1341922, der aber die Maßnahmen zur Lösung der vorgenannten Aufgabe nicht zu entnehmen sind. Entsprechend der Erfindung wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Formkörper ein Strangprofil-Abschnitt ist, der besteht aus einem Zusatz von 30 bis 60 Gewichtsanteilen Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat und aus einem Zusatz von 30 bis 40 Gewichtsanteilen Ruß zu 100 Gewichtsanteilen Styrol-Butadien-Styrol-Block-Mischpolymerisat.

Das erfindungsgemäße Strangprofil, welches Styrol-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (SBS) - auch bezeichnet als thermoplastisches Styrol-Butadien-Styrol - enthält, weist die wesentlichen vorteilhaften physikalischen Eigenschaften - teilweise noch mit besseren Werten - des bekannten Fugenabdichtungsprofils aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) auf, ist jedoch ebenso leicht wie PVC mit einfachsten, z. B. lötkolbenartigen Hilfsmitteln, aufschmelzbar, d. h. verschweißbar. Schweißstellen am erfindungsgemäßen Profil sind rasch herstellbar und nach verhältnismäßig kurzer Abkühlungszeit voll belastbar. Das erfindungsgemäße Strangprofil besitzt eine große Elastizität bei geringem Anteil an bleibender Verformung, eine hervorragende Kälte- und Wärmefestigkeit bei hohen Zugfestigkeits- und Bruchdehnungswerten, eine gute Weiterreißfestigkeit sowie eine gute Alterungsbeständigkeit. Bei unkomplizierter Herstellbarkeitist das erfindungsgemäße Strangprofil wegen seiner Verschweißbarkeit besonders vorteilhaft als Fugenabdichtungsprofil auf Baustellen zu bearbeiten.

Zur Verbesserung der Ozonbeständigkeit von Styrol-Butadien-Styrol (SBS) ist vorgeschlagen worden (»Gummi, Asbest, Kunststoffe«, Heft 5, 1973, S. 387-392), eine Mischung von 100 Gewichtsanteilen SBS mit 25 Gewichtsanteilen Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA) herzustellen.

Hierzu muß bemerkt werden, daß SBS - für sich genommen - nicht verschweißbar ist. SBS ist auch dann noch nicht verschweißbar, wenn man — wie vorbekannt- 100 Gewichtsanteilen SBS 25 Gewichtsanteile EVA zumischt. Die untere Grenze, bei welcher eine Verschweißbarkeit gerade möglich wird, liegt bei 30 Gewichtsanteilen EVA als Zusatz zu 100 Gewichtsanteilen SBS.

Die Erfindung schließlich sieht einen Zusatz von 30 bis 60 Gewichtsanteilen EVA zu 100 Gewichtsanteilen SBS vor. Eine derartige Mischung liefert die Vorbedingung für eine Verschweißbarkeit, wobei außerdem bedacht ist, daß ein Überschreiten der angegebenen Obergrenze an EVA-Zusatz die elastischen Eigenschaften des Werkstoffes unzulässig einschränkt.

Die in »Gummi, Asbest, Kunststoffe«, Heft 5, 1973, S. 387-392 angegebene Mischung ist nicht witterungsbeständig. Dadurch, daß die erfindungsgemäße Mischung 30 bis 40 üewichtsanteile Ruß als

Zusatz zu 100 Gewichtsanteilen SBS enthält, wird eine gute Witterungsbeständigkeit erzielt, ohne daß die Verschweißbarkeit nachteilig beeinträchtigt würde. Wenn nämlich der RußanteU höher angesetzt würde, würde eine Verschweißung entweder nur schlecht oder gar nicht mehr möglich sein.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den Beispielen.

Die nun folgenden drei Beispiele bilden insbesondere vorteilhafte Kombinationen.

Beispiel 1	r>	N-Isopropyl-N-Phenyl-	100	Gewichts- nnfaj Ip
Styrol-Butadien-Styrol-	p-phenylindiamin	43	all ic lic Gewichts
ι·> Block-Mischpoly	ι» Cumaron-Harz		anteile
merisat (SBS)	(Schmelzpunkt 130° C)	. 37	Gewichts
(60 Gewichtsprozent			anteile
Butadien, 40 Gewichts		2	Gewichts
prozent Styrol)			anteile
Äthylen-Vinylacetat-		22	Gewichts
Copolymerisat			anteile
Ruß . . . . m

Die vorbeschriebene Mischung bildet ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Proben eines solchen Fugenabdichtungsprofil-Abschnittes wurden zu Versuchen Temperaturen von plus 20° C und minus 40° C unterworfen. Dies geschah anhand von jeweils acht Normstäben S2 gemäß DIN 53 504, Ausgabe Mai 1969, längs und quer zur Extrusionsrichtung des Fugenabdichtungsprofil-Abschnittes.

Die Zugversuche wurden mittels einer elektronisch gesteuerten Universal-Zugprüfmaschine (Fabrikat ZWICK) durchgeführt. Zuvor wurden die Proben jeweils sechs Stunden bei Prüftemperatur gelagert. Die Einspannlänge der Proben zwischen den Spannköpfen betrug 45 mm, die Abzuggeschwindigkeit des ziehenden Spannkopfes 200 mm/min. Die Verlängerung einer Meßstrecke von 10 mm wurde während der Versuche mittels Meßfühler bis zu einer Dehnung von 450% von der Prüfmaschine in Kraftabhängigkeit aufgezeichnet. Die Längenänderung bis zum Bruch bei plus 20° C mußte wegen Kapazitätsüberschreitung der Versuchsvorrichtung (maximal waren nur 500% Dehnung meßbar) von Hand nachgemessen werden.

Das Kraft-Dehnungsverhalten bei minus 40° C wurde wegen der apparativen Gegebenheiten (Klimakammer) nur bis 450% Dehnung aufgezeichnet. Die mit den Proben erzielbaren Ergebnisse liegen wesentlich höher.

Die Ergebnisse der Zugversuche bei plus 20 ° C und minus 40° C lassen sich am besten anhand von Fig. 1 ablesen. Gemäß Fig. 1 ist für jede Prüftemperatur und Probenrichtung ein charakteristischer Kraft-Dehnungs-Verlauf aufgezeichnet. Hierbei bedeuten die durchgezogenen Linien eine Probeentnahme längs der Extrusionsrichtung und die gestrichelten Linien eine Probeentnahme quer zur Extrusionsrichtung.

Zu den Zugversuchen bei minus 40° C Prüftemperatur konnte, wie bereits vorerwähnt, wegen der apparativen Gegebenheiten der Kraft-Dehnungs-Verlauf nur bis 450% Dehnung registriert werden.

Die Shore-Härte A wurde bei vorgenanntem Beispiel gemäß DIN 53505 sowohl bei einer Prüftemperatur von plus 20 ° C als auch bei einer Prüftemperatur von minus 40 ° C an jeweils fünf verschiedenen Stellen eines jeweils 75 mm breiten und 9 mm dicken Bereichs beiderseits einer Hohlkammer (s. z. B. Fig. 2, Pos. 11) des erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsprofil-Abschnittes gemessen. Bei einer Prüftemperatur von plus 20° C ergab sich als Mittelwert die Shore-Härte A von 59, während sich bei einer Prüftemperatur von minus 40° C als Mittelwert die Shore-Härte A von 68 ergab.

Beispiel 2

Styrol-Butadien-Styrol-Block-Mischpolymerisat (SBS)
(60 Gewichtsprozent

Butadien, 40 Gewichts- 100 Gewichtsprozent Styrol) anteile

Äthylen-Vinylacetat- 53 Gewichts-

Copolymerisat anteile

Äthylen-Vinylacetat- . . . Copolymerisat	44	Gewichts anteile
Ruß	35	Gewichts anteile
N-Isopropyl-N-Phenyl- . . . p-phenylindjamin	2	Gewichts anteile
Cumaron-Harz . . . (Schmelzpunkt 130° C)	21	Gewichts anteile
Paraffinisches . . . öl	6	Gewichts anteile

Mit einem Fugenabdichtungsprofil-Abschnitt vorgenannter Zusammensetzung wurde bei Probenentnahme längs der Extrusionsrichtung und bei einer Prüf temperatur von plus 20° C eine durchschnittliche Bruchdehnung von etwa 800 bis etwa 900% und eine Reißfestigkeit von etwa 9,81 N/mm² (etwa 100 kp/ cm²) erzielt.

Die Bruchdehnung bei einem erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsprofil-Abschnitt vorgenannter Zusammensetzung liegt bei einer Prüftemperatur von minus 40° C jedenfalls über 450%.

Beispiel 3

Styrol-Butadien-Styrol-Block-Mischpolymerisat (SBS)
(70 Gewichtsprozent

Butadien, 30 Gewichts- 100 Gewichtsprozent Styrol) anteile

ι ">

Ruß	37 Gewichts anteile
N-Isopropyl-N-Phenyl- . . . p-phenylindiamin	. . . 2,6 Gewichts anteile
Cumaron-Harz . . . (Schmelzpunkt 130° C)	, . 40 Gewichts anteile
Paraffinisches . . . öl	32 Gewichts anteile

Mit einem erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsprofil-Anschnitt der vorgenannten Zusammensetzung wurde nach Probeentnahme längs der Extrusionsrichtung bei einer Prüftemperatur von plus 20° C eine Bruchdehnung von etwa 650—700% sowie eine Reißfestigkeit von etwa 15,7-17,66 N/mm² (etwa 160-180 kp/cm²) erzielt. Die Bruchdehnungs-Werte bei einer Prüftemperatur von minus 40° C liegen bei mindestens 450%.

Der Anteil an paraffinischem öl gemäß den Beispielen 2 und 3 kann je nach gewünschter Anwendungsart auch entfallen.

Die jeweilige Cumaron-Harz-Komponente in den vorgenannten Beispielen 1 bis 3 kann auch durch ein Lignin-Harz mit einem jeweils dem Cumaron-Harz-Anteil gleichen bzw. etwa gleichen Gewichtsanteil ersetzt werden. Dieses Lignin-Harz setzt sich aus Ligninsulfonaten, modifizierten Ligninen und entsprechenden Derivaten zusammen.

Alle Zusammensetzungen gemäß den Beispielen 1 bis 3 sind ozonfest.

In Fig. 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsprofil-Abschnittes dargestellt.

Hierbei ist der im Querschnitt gezeigte Fugenabdichtungsprofil-Abschnitt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Im mittleren Profilbereich bildet der Fugenabdichtungsprofil-Abschnitt eine Hohlkammer 11.

Beiderseits der Hohlkammer 11 schließt sich jeweils ein sich allmählich nach außen verjüngender Dehnungsabschnitt 12 an. Jeder Dehnungsabschnitt 12 ist innenseitig von der Hohlkammer 11 und außenseitig von einer Abdeckrippe 13 begrenzt.

Außen an jeder Abdeckrippe 13 schließt sich jeweils ein Befestigungsabschnitt 14 mit einer Befestigungsrippe 15 an. Der in Fig. 2 dargestellte Fugenabdichtungsprofil-Abschnitt kann, je nach Anwendungsweise, aus irgendeiner der allgemein oder als Beispiele 1 bis 3 vorerwähnten erfindungsgemäßen Mischungen, insbesondere aus der Mischung gemäß Beispiel 1, hergestellt sein. Ein Fugenabdichtungsprofil-Abschnitt weist regelmäßig mindestens einen Dehnungsbereich und mindestens zwei Befestigungsbereiche auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Formkörper aus einer Mischung aus Styrol-Butadien-Styrol-Block-Mischpolymerisat (SBS), "> Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA) und RuB, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper ein Strangprofil-Abschnitt ist, der besteht aus einem Zusatz von 30 bis 60 Gewichtsanteilen Äthylen-Vinylacetat-Copolyir.erisat und >< > aus einem Zusatz von 30 bis 40 Gewichtsanteilen Ruß zu 100 Gewichtsanteilen Styrol-Butadien-Styrol-Block-Mischpolymerisat

2. Formkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zusatz von etwa 2 bis etwa 3 Ge- ι ^r> wichtsanteilen N-Isopropyl-N-Phenyl-p-phenylindiamin.

3. Formkörper nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von etwa 20 bis etwa 40 Gewichtsanteilen Cumaron- -'» Harz mit einem Schmelzpunkt von etwa angenähert 130° C.

4. Formkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Cumaron-Harzes etwa 20 bis etwa 40 Gewichtsanteile Lignin-Harz 2> zugesetzt sind.

5. Formkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zusatz von etwa S bis etwa 35 Gewichtsanteilen paraffinischem öl. to