DD214851A1

DD214851A1 - Schlagzaehe polymerkombinationen

Info

Publication number: DD214851A1
Application number: DD25025583A
Authority: DD
Inventors: Konrad Buehler; Klaus Gruber; Ullrich Hofmann; Gunter Hoffmann; Adolf Wurbs; Juergen-Peter Koinzer; Birgit Putzer; Karl-Heinz Maedebach
Original assignee: Leuna Werke Walter Ulbricht Fo
Priority date: 1983-04-27
Filing date: 1983-04-27
Publication date: 1984-10-24

Abstract

Es sollen schlagzaehe Polymerkombinationen verbesserter Verarbeitbarkeit auf Basis von Norbornen-Ethylen-Kopolymeren und Elasten entwickelt werden. Diese Anforderungen werden durch Polymerkombinationen aus 60 bis 95% Norbornen-Ethylen-Kopolymeren, 2,5 bis 40% eines durch Umsetzung mit alkoholhaltigen Metallalkoholaten modifizierten vinylesterhaltigen Olefinkopolymers, 0,1 bis 10% eines modifizierten Polyolefinwachses und gegebenenfalls 0,05 bis 20% eines Ko-, Ter- oder Pfropfkopolymers auf Basis Maleinsaeureanhydrid erfuellt.

Description

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VEB Leuna-Werke "Wa lter Ulbricht "

LP 82U7

Titel der Erfindung

Schlagzähe Polymerkombinationen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Polymerkombinationen aus Ncrbornen-Ethy I en-KopoIymeren, elastomeren 0Ief inkopoIymeren und Vernetzern für den Einsatz in der Feinwerktechnik, im Behälterbau und der Elektrotechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß Norbornen-Ethy I en-KopoIymere sprödharte Thermoplaste darstellen (US-PS 279966S , G3-PS 777AU, DD-PS 109224) . .

Einem Einsatz dieser KcDolymeren sind daher bei Anwendung unter Stoß- und Schlagbeanspruchung Grenzen gesetzt.

Weiterhin ist bekannt, daß der Zusatz der EI astkompcnenten Polybutadien, elastomere Butadien-Kc - und Terpolymere, Naturkautschuk, Polyisopren, Polyisobutylen, elastomere Ethylen-Ko- und Terpolymere, Polychloropren, AkryIaΐkautschuk ,

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chloriertes und chlorsuIfoniertes Polyethylen, Silikonkautschuk, Ch I orhydrinkautschuk, Po I ysuIf idkautschuk , FIuoreI astomere, Nitrosokautschuk, Po IyurethaneI astomere, Po Iypentenamer und Butylkautschuk eine Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit und der Schlagbiegefestigkeit der Polymerkombinationen gegenüber dem reinen Norbornen-Ethylen-Kopolymer bewirkt (DD-PS 129799, WP C 08 L/235 393/3, WP C 08 L/235 389/4) .

Ebenso ist bekannt, die Verblockung der einzusetzenden Elaste durch Abmischungen mit Norbornen-E thy I en-KopoIymeren zu verhindern (WP C 08 L/235 390/0). Schließlich ist bekannt, die schlagzähen Eigenschaften der Kombinationen durch Erhöhung des Molekulargewichts der Elastkomponente zu verbessern (WP C 08 L/235 391/7).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung sind Kombinationen aus Norbornen-E thy I en Kopolymeren und Elasten mit verbesserten Eigenschaften.

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kombinationen aus Norbornen-Ethy I en-KopoIymeren und Elasten mit verbesserter Verarbeit-barkeit und guter Schlagzähigkeit zu ent wickeln, die als Konstruktionswerkstoffe eingesetzt werden können .

Diese Aufgabe wird durch schlagzähe Polymerkombinationen verbesserter Verarbeitbarkeit aus Norbornen-Ethy I en-KopoI у meren, Elastomeren und Zusatzstoffen gelöst, wobei erfindungsgemäß die Kombinationen 60 bis 95 %, vorzugsweise : 70 bis 85 %, eines Norbornen-Ethy I en-KopoIymers, 2,5 bis ^O %, vorzugsweise 15 bis 30 %, eines durch Umsetzung mit alkoholhaltigen Met a I ! a I kohoIaten modifizierten vinylesterha It igen 0 I e f i nkopo i ymers , 0,1 bis 1С %, vcrupfweis? C,f bis 2 %, eines modifizierten Po IyoIefinwachses -nc gegeoe "e"" -

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fails 0,05 bis 20 %, vorzugsweise 1 bis 6 % , eines Ко-, Тег-cder Pf горΐкосо Iymers auf 3asis von Ma Ieinsäureanhydrid sowie gegebenenfa I Is Vernetzen, Gleitmittel und Stabi i isatoren enthalten.

Mit Vorteil werden als modifizierte vinylesterhaltige Olefinkopo lymere modifizierte E t hy I en -V i ny I aze t a t -Kopc I yrnere mit Schme I ζ i nd i ces von 0,5 bis 50 g/10 Min. bei Λ63 K, einem AusgangsvinyIazetatgeha I t von 25 bis 55 Masse-% und einem A IkohoIysegrad von 2 bis 35 %, bezogen auf den ursprünglichen VinyIazetatgeha I t , eingesetzt.

Als 0IefinkopoIymere werden Kopolymere des Et hy I ens, Propylens oder Buten-1 mit Vinylestern wie Vinylazetat, Vinylpropionat oderVinylbutyrat eingesetzt. IhreModifizierung erfolgt durch Umsetzung in der Schmelze mit alkoholhaltigen Me ta ! I a I kohola ten oder mit Lösungen von Metal !alkoholaten im korrespondierenden Alkohol, vorzugsweise mit Natri ummethy Ia t , Na t г i um-η-ρ гору I at oder Natrium-tert .-buty I at . Dabei laufen gleichzeitig nebeneinander Vernetzungs- und A IkohoIysereaktionen ab, wobei durch die Alkoholyse ein Teil der VinyIazetatgruppierungen durch Hydroxylgruppen ersetzt wird.

Vortei lhafter we ise können als mo.d ifizierte Polyolefinwachse sowohl Wachsoxidate aus niedermolekularen Polyolefinen wie Polyethylen, Ethy I en-KopoIymeren, Polypropylen oder Polybuten; mit polaren Monomeren wie Maleinsäureanhydrid, Akrylsäure, AkryIsaureester , Methakry I säure , MethakryIsäureester , Vinylester oder Vinylether gepfropfte niedermolekulare Polyolefine, als auch niedermolekulare 0IefinkopoIymere und -terpolymere aus Ethylen, Propen oder Buten mit Maleinsäureanhydrid, Akrylsäure, Akry ! säureestern , Methakry!säure , MethakryIsäureestern , Vinylestern und/oder Vinylethern eingesetzt werden. Geeignet sind insbesondere Oxidate aus niedermolekularem Polyethylen mit Säurezahlen von 10 bis 35 mg KOH/g und VerseifungszahI en von 20 bis 70 mg KOH/g. Das modifizierte Po IyoIef inwachs be-

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wirkt eine Verbesserung der Verträglichkeit der blastteilchen in der Matrix und setzt die Orientierung der Elastteilchen während des thermoplastischen Verarbeitungsschritts in der Schmelze herab.

Als Kopolymere auf Basis von Maleinsäureanhydrid werden Kopolymere aus Maleinsäureanhydrid mit C„- bis Cp,-Olefinen mit einem Gehalt an Maleinsäureanhydrid von 50 bis 60 Mol.-%, Kopolymere aus Maieinsäureanhydrid mit Styren bzw. alpha-Met hy 1 s ty ren , die einen Ma I e°i nsäüreanhy dr i dgeha 1 t von 15 bis 50 Mol.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Mol.-%, aufweisen, eingesetzt.-,.— ...,..·...·-

Als ma IeinsäureanhydridhaItige Kopolymere werden vor tei Ihafter weise auch Kopolymere des Maleinsäureanhydrids mit Akrylsäureestern, die 4 bis 11 KohI enstoffatome enthalten, eingesetzt, wobei der Maleinsäureanhydridgehalt des Kopolymeren 5 bis 50 Mol .-% beträgt .

Die Norbornen-Ethy I en-KopoIymeren werden aus Norbornen und Ethylen mit Hilfe von Z'i eg I er-M i schka t a I ysa t oren hergestellt. Für Anwendungsgebiete die eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit verlangen, ist der Einsetz möglichst hochnorbornenhaItiger KopoI уmere r vorteil ha ft. Die eingesetzten Kopölymeren en thalten mit Vorteil 50 bis 70 Mo I .-% Norbornen und 30 bis Mol .-% E thy I en .

Die Herstellung der Kombinationen erfolgt durch getrennte Dosierung der 3 bzw. 4 Polymerkomponenten und Homogenisierung bei Masse tempera türen von 470 bis 530 K, oder durch H^rstellung eines Batches aus Elast-, Wachs- und gegebenenfalIs Vernetzerkomponente und nachfolgende Homogenisierung des Batches mit dem Norbornen-Ethy I en-KopoIymer.

Während der Homogenisierung der Polymerkomponenten im Temperaturbereich von 470 bis 530 K erfolgt eine selektive, intermolekulare chemi-sche Umsetzung des ma Ieinsäureanhydridentha I-tenden Kopolymers mit dem modifizierten νinyI esterha I tigen 0 I e f i nkopo I ymer unter Molmassenerhöhung . Daraus геь^ , ι j erer, die gute Schlagzähigkeit und die hohe Festigkeit der Kombinat ionen mit Norbornen-E ΐ hy ! en-'< cc с I vme ren .

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AusfÜhrungsbeispіе I е

Beispiel 1

76 Teile eines mit 0,2 % Thiodipropionat stabilisierten Norbornen-Ethy I en-KopoIymers (Norbornengeha I t 80 Mol .-%) werden im Brabender-PI astograf mit 22 Teilen eines durch Umsetzung mit alkoholhaltigen Metal !alkoholaten modifizierten Et hylen-Vinylazetat-Kopolymers' (Ausgangs-Vinylazetatgehalt 32 Masse.-%, Schmelzindex 0,2 g/10 Min. bei 463 K/ 2,1 kp , Verseifungsgrad 4 %, bezogen auf den ursprünglichen Vinyl azetatgeha I t) und mit 2 Teilen eines Po I уethy I enwachsoxidates (Säurezahl 28 mg KOH/g, VerseifungszahI 60 mg KOH/g, Viskosität 180 cSt bei 413 K) bei 463 K und 30 Umdrehungen/M jn . 15 Min. homogenisiert, zu PIattenverpreßt und die Schlagzähigkeit daraus hergestellter Prüfkörper ermittelt. Bezogen auf eine normierte Schlagzähigkeit von 1 für das Norbornen-E thyien· Kopolymer ergibt sich für die Polymerkombination ein relativer Sch Iagzähigkeitswert von 6,5.

Be i sp i e I 2

76 Teile eines Norbornen-E thy I en-KopoIymers nach Beispiel 1 werden mit 22 Teilen eines modifizierten Ethyien-Vinylazetat-Kopolymers (Ausgangs-Vinylazetatgehalt 42 Masse %,Schmelzindex 0,2 g/10 Min. bei 46.3 K/2,1 kp , Verse i fungsgrad 5 %, bezogen auf den ursprünglichen VinyIazetatgehaIt)"und mit 2 Teilen eines Po I уethyienwachsoxidates (Säurezahl 18 mg KOH/g, Verseifungszahl 45 mg KOH/g, Viskosität 220 cSt bei 413 K) nach Beispiel 1 homogenisiert und zu Prüfkörpern verarbeitet. Die relative Schlagzähigkeit beträgt 8.

Be i sp i e I 3

76 Teile eines Norbornen-E thy I en-KopoIymers nach Beispiel werden mit 22 Tei I en eines Batches aus 92 Tei I en eines durch Umsetzung mit alkoholischen Meta I I a IkohoI aten modifizierten Ethylen-Vinylazetat-Kopolymers (Ausgangs-Vinylazetatgehalt

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42 Masse-%, Schme!ζindex 0,1 g/10 Min. bei 463 K, Verseifungs grad 5 %, bezogen auf den ursprünglichen Viny I azetatgeha I t) und 8 Teil en eines Propylen-Maleinsäureanhydrid-Kopol уme ren (50 : 50) sowie 2 Teilen eines Po IyoIefίηwachses auf Basis eines niedermolekularen Ethy I en-VinyIazetat-KopoIymers (VinyIazetatgehaIt 30 %) gemischt und im Doppelschneckenextruder bei einer Masse tempera tür von 520 K homogenisiert und zu Prüfkörpern verspritzt

Die relative Schlagzähigkeit der Kombination liegt bei 8.

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Schlagzähe ^?oiymerkomb inat ionen verbesserter Veraroeitoarkeit aus Norbornen-E thy I en-KcpcIymeren, Elasten und Zusatzsteffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationen 60 eis Э5 %, vorzugsweise 70 bis 85 %, eines Norbornen-E thy I en-Kopoiymers, 2,5 bis 40 %, vorzugsweise 15 bis 30 %, eines durch Umsetzung mit alkoholhaltigen Me ta I I a I koho I a ten modifizierten νiny I esterha I tigen 0IefinkopoIymers, 0,1 bis 10 %, vorzugsweise 0,5 bis 2 %, eines modifizierten Po IyoIefiηwachses und gegebenenfalIs 0,05 bis 20 %, vorzugsweise 1 bis 6 %, eines Kopolymers, Terpolymers oder Pf горfkopoIymers auf Basis von Maleinsäureanhydrid sowie gegebenenfal Is Vernetzer, Gleitmittel und Stabilisatoren enthalten.
2. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekenn-, zeichnet, daß das modifizierte νinyI esterhaItige 0IefinkopoIymer ein modifiziertes Ethy I en-VinyIazetat-KopoIyrner ist.
3. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Umsetzung mit alkoholhaltigen Meta! I-alkoholaten modifizierte Ethy I en-VinyIazetat-KcpoIymer einen Schmelzindex von 0,5 bis 50 g/10 Min. bei A63 K und einen AusgangsνinyIazetatgehaIt von 25 bis 65 Masse-% besitzt, wobei 2 bjs 35 % der im AusgangspoIymer enthaltenen Vinylazetateinheiten durch Hydroxidgruppen substituiert sind.
4. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationen als modifizierte Poiyolefinwachse ΊΛ/acnsox ί da te aus niedermolekularen Polyolefinen wie Polyethylen, Ethy I en-KopoIymeren, Polypropylen oder Polybuten enthalten.

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5. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als modifizierte Po Iyo I ef iη wachse Wachsoxidate auf Basis von niedermolekularem Polyethylen mit Säurezahlen von 10 bis 35 mg KOH/g und Verseifungszah I en von 20 bis 70 mg KOH/g Wachs eingesetzt werden.
6. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als modifizierte Po IyoIefinwachse niedermolekulare Kopolymere oder Terpolymere aus Ethylen, Propylen, oder Buten mit MethakryI ьаиге , MethakryIsäureestern , AkryI säure, AkryIsäureestern, Maleinsäureanhydrid, Viny I azetat , höheren Vinylestern und/oder Vinyläthern eingesetzt werden.
7. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt V₁ dadurch gekennzeichnet, daß als modifizierte Po IyoIefinwachse niedermolekulare Polyolefine wie Polyethylen, Ethy I en-KopoIymere, Polypropylen, Polybuten bzw. die entsprechender Wachsoxidate, die durch Pfropfung mit polaren Monomeren wie Maleinsäureanhydrid, Akrylsäure, AkryIsäureester, MethakryI säure, * MethakryIsäureester ,' Viny I ester oder Vinylether modifiziert wurden, eingesetzt werden.
8. Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ma I einsäureanhydridhaItige Kopolymere Kopolymere des Maleinsäureanhydrids mit C2- bis C^«- Olefinen, in denen der Maleinsäureanhydridgehalt 50 b i-s 60 Mo I . ~% beträgt, eingesetzt werden.

j Schlagzähe Polymerkombinationen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ma IeinsäureanhydridhaItige Kopolymere Kopolymere des Maleinsäureanhydrid mit Styren bzw. alpha-Methyl styren, die einen Maleinsäureanhydridgehalt von 15 bis 50 Mol.-%, vorzugsweise von 25 bis 50 Mol.-%, aufweisen, eingesetzt werden.
10. Schiagzähe Pci уme гк omb i na t ionen nach Punkt 1, dadurch gekenn· zeichnet, dad als ma i e i nsäu reanhydr i dna I t i ge KoDoiyrnere Kopolymere des Maleinsäureanhydrids mit Akry I säureestern , die 4 bis 11 Kon I enstoffa tome enthalten, eingesetzt werden, wobei der Maleinsäureanhydridgehalt des Kopolymers 5 bis 50 Mc I .-% beträgt .
11. Schlagzähe Po Iymerkcmbinationen nach Punkt 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Norbornen -E t hy I en -Kopo I yrner 50 bis 70 Mol.-% Norbcrnen und 30 bis 50 Mo I .-% Ethylen enthält.