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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf Sperrmembrane,
die Polymere auf Isobutylen-Basis (IBP) umfassen, insbesondere halogenierte
Polymere, die auf Isobutylen basieren, und insbesondere bromierten
Butylkautschuk mit verbesserter Grünfestigkeit und verbesserter
Undurchlässigkeit
und auf Verfahren zur Herstellung desselben.
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Hintergrund der Erfindung
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Polymere auf Isobutylen-Basis wurden
mit zahlreichen Zusammensetzungen, wie natürlichem Kautschuk, vermischt,
um verschiedene ihrer Eigenschaften wie Elastizität, Festigkeit,
Luftundurchlässigkeit
usw. zu verbessern. Natürlicher
Kautschuk (NR) ist dafür
bekannt, dass er bei Ausdehnung kristallisiert, und dafür bekannt,
dass er Fraktionen mit sehr hoher Molmasse aufweist, wobei beide
Eigenschaften für
seine Grünfestigkeit
hilfreich sind. Solche Eigenschaften sind bei der Herstellung von
Kautschukartikeln aus Grünverbindungen
wichtig, insbesondere Verbundstoffen wie Reifen, sie können aber
in extrudierten Teilen wie Schläuchen und
geformten Artikeln wie pharmazeutischen Stöpseln wichtig sein. Polymere
auf Isobutylen-Basis werden daher mit natürlichem Kautschuk vermischt,
wenn die Grüneigenschaften
verbessert werden müssen.
Jedoch sind die Grünfestigkeitseigenschaften
von Polymeren auf Isobutylen-Basis solchen von natürlichem
Kautschuk unterlegen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen bis zu 50°C. Die Zugabe
von natürlichem
Kautschuk reduziert die Sperreigenschaften von IBP/NR-Mischungen beträchtlich,
was bei Anwendungen unerwünscht
ist, die eine geringe Durchlässigkeit
gegenüber
Gasen benötigen,
wie in Reifen und bei Blasen-Anwendungen. Die Wärmebeständigkeit von gehärteten Verbindungen
wird in Mischungen von natürlichem
Kautschuk auch reduziert.
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Polymere auf Isobutylen-Basis, insbesondere
halogenierte Polymere auf der Basis von Isobutylen, und insbesondere
bromierter Butylkautschuk sind die primären Zusammensetzungen der meisten
Reifenauskleidungen, der wärmebeständigen Schläuche, Blasen
und anderer im Handel bekannter Produkte wie pharmazeutischer Artikel.
Der Ausdruck "Butylkautschuk", wie er hierin verwendet wird, soll
sich auf ein vulkanisierbares Kautschuk-Copolymer beziehen, das
85% bis 99,5 Gew.-% kombiniertes Isoolefin mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen
enthält.
Solche Copolymere und ihre Herstellung sind wohlbekannt. Halogenierter
Butylkautschuk, insbesondere bromierter Butylkautschuk, ist auch
wohlbekannt. Er kann durch Behandlung einer Lösung von Butylkautschuk in
einem organischen Lösungsmittel
mit Brom und Gewinnung des bromierten Butylkautschuks durch In-Kontakt-Bringen desselben
mit Dampf und Trocknen der sich ergebenden wässrigen Aufschlämmung hergestellt
werden.
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Bromierter Butylkautschuk enthält typischerweise
weniger als 1 Bromatom pro Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung,
die ursprünglich
in dem Polymer vorlag, oder weniger als 3 Gew.-% Brom. Die Mooney-Viskosität der Halogen-Butylkautschuke,
die in der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, wird bei 125°C (ML 1 +
8) im Bereich von 20 bis 80, mehr bevorzugt von 25 bis 55 und am
meisten bevorzugt von 30 bis 50 gemessen. Er ist ein relativ chemisch
beständiges
kautschukartiges Polymer, das kompoundiert und gehärtet werden
kann, um synthetischen Kautschuk mit einer außergewöhnlichen Luftundurchlässigkeit
herzustellen, der zur Herstellung von Reifen-Innenauskleidungen
und Reifenschläuchen
brauchbar ist.
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Bromierter Butylkautschuk hat einen
größeren Reaktivitätsgrad als
Butylkautschuk, so dass er mit anderen ungesättigten Polymeren vermischt
werden und mit denselben copolymerisiert werden kann, was aufgrund
der Nichtreaktivität
von Butyl ausgeschlossen ist. Bromierte Butylkautschuk-Vulkanisate
jedoch zeigen eine gute Luftundurchlässigkeit, gute Wärmealterungseigenschaften
und eine allgemeine chemische Beständigkeit. Er findet eine seiner
Hauptanwendungen bei schlauchlosen Reifen-Innenauskleidungen. Solche
Auskleidungen sind tatsächlich
dünne Kautschukschichten,
die durch Co-Vulkanisation mit den Kautschuken, die die Reifenkarkasse
umfassen, an die Reifenkarkasse geklebt sind. Die Wärmealte rungseigenschaften,
die Luftundurchlässigkeit
und die Co-Vulkanisationsfähigkeit
von bromiertem Butylkautschuk machen ihn zur Verwendung in solchen
Reifen-Innenauskleidungen
geeignet. Andere bekannte Anwendungen für halogenierten Butylkautschuk
schließen
die weißen
Seitenwand-Kompoundmassen für
Reifen, wärmebeständige Schläuche und
Blasen ein.
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Ein Nachteil von Butylkautschuk und
halogeniertem Butylkautschuk ist sein Mangel an Grünfestigkeit. Grünfestigkeit
ist ein Ausdruck, der verwendet wird, um die Festigkeit, das Kohäsionsvermögen und
die Maßhaltigkeit
von Kautschuk-Verbindungen zu bezeichnen, bevor sie vulkanisiert
oder gehärtet
werden. Zusätzlich dazu
schließt
die vorliegende Erfindung die Dehnungseigenschaften der nicht gehärteten Verbindungen
als Bewertung der Grünfestigkeit
ein. Ein Mangel an Grünfestigkeit
macht die Verarbeitung und das Formen von Kautschuk-Kompoundmassen
auf der Basis von Butylkautschuk schwierig. Z. B. müssen bei
der Herstellung von Reifenauskleidungen sehr dünne Schichten der Butylkautschuk-Kompoundmasse hergestellt
werden, auf die grüne
Reifenkarkasse aufgetragen werden und dann gehärtet werden. Wenn es dem Butylkautschuk
oder Halogenbutylkautschuk an Grünfestigkeit
mangelt, besteht das Risiko des Reißens der dünnen Schichten, falls keine
sorgfältige
Handhabung derselben vorgenommen wird.
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Der Stand der Technik hat sich einigen
der oben erwähnten
Nachteile gewidmet. US-A-4,256,857 offenbart die Verbesserung der
Grünfestigkeit
durch Behandlung des bromierten Butylkautschuks mit relativ geringen
Mengen bestimmter organischer Amin-Verbindungen. Beispiele geeigneter
Amin-Verbindungen schließen
N,N-Dimethylhexylamin,
N,N-Dimethyldodecylamin, N,N-Dimethyloctadodecylamin, N,N-Diethyldecylamin
und N,N-Dimethylbenzylamin ein. Es wurde gefunden, dass diese Amin-Verbindungen
eine Grünfestigkeit bereitstellen
und die Beibehaltung guter Verarbeitungseigenschaften ermöglichen.
Obwohl andere Amin-Verbindungen mit bromiertem Butylkautschuk umgesetzt
werden können,
um die Festigkeit der Kautschuk-Kompoundmasse zu verbessern, bewirken
sie im allgemeinen auch, dass die Kautschuk-Kompoundmasse schlechtere
Verarbeitungseigenschaften hat, wobei man annimmt, dass dies auf
die Bildung permanenter Vernetzungen zurückzuführen ist. Ein solches Verfahren
erfordert jedoch ein extremes Erwärmen und einen extremen Zeitaufwand,
was für
eine schnelle Anwendung der Kompoundmasse bei industriellen Anwendungen nicht
effizient oder praktisch ist.
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US-A-5,162,409 an Morocskowski beschreibt
eine Kautschuk-Zusammensetzung, die zur Verwendung in Autoreifenprofilen
geeignet ist, wobei die Zusammensetzung einen halogenierten Isobutylen-Kautschuk
umfasst, der der einzige Kautschuk der Zusammensetzung oder einer
Kombination von Kautschuken sein kann. Eine bevorzugte Ausführungsform
umfasst eine Kautschuk-Komponente, umfassend 20 bis 60 Gew.-% Styrol/Butadien-Kautschuk,
20 bis 60 Gew.-% Butadien-Kautschuk
und 10 bis 30 Gew.-% eines halogenierten Kautschuks, einen Siliciumdioxid-Füllstoff
und ein Organosilan-Vernetzungsmittel. Es wird offenbart, dass in
einer bevorzugten Ausführungsform
die Kautschuk-Zusammensetzungen 10 bis 30 Gewichtsteile unbehandeltes,
ausgefälltes
Siliciumdioxid pro 100 Gewichtsteile Kautschuk umfassen, das mit
einer wirksamen Menge an Organosilan-Kupplungsmittel verwendet wird,
z. B. 1 bis 8 Teilen pro 100 Teile Kautschuk. Die Grünfestigkeitseigenschaften
des Isobutylen-Kautschuks oder von Mischungen desselben sind jedoch
nicht wesentlich verbessert.
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EP-A-0376558 bezieht sich auf Behälter für Luft,
die Wände
haben, welche aus einer thermoplastischen, elastomeren Polymer-Zusammensetzung
gebildet werden, umfassend 10–80
Gew.-% eines halbkristallinen Copolymers (A) von Ethylen (A1) und
eines Monomers, das eine α,β-ungesättigte Carboxylgruppe
oder Ethergruppe enthält,
und 20–90
Gew.-% eines vulkanisierten Butylkautschuks oder eines halogenierten
Butylkautschuks (B).
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Gemäß dem Stand der Technik hat
man sich nicht in vollem Ausmaß der
Grünfestigkeit
gewidmet. Die vorliegende Erfindung stellt eine neue Zusammensetzung
bereit, die sich der derzeitigen dringenden Notwendigkeit einer
verbesserten Grünfestigkeit
widmet.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
bezieht sich eine Ausführungsform
auf eine Sperrmenbran, umfassend
- (i) ein Polymer auf Isobutylen-Basis
und
- (ii) ein halbkristallines Polymer, wobei das halbkristalline
Polymer
- (a) einen Schmelzpunkt von 25°C
bis 105°C
und
- (b) eine durch DSC bestimmte Schmelzwärme von 9 J/g bis 50 J/g hat;
wobei
die Sperrmembran ungehärtet
ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
bezieht sich die vorliegende Endung auf eine Reifen-Innenauskleidung
oder einen Reifenschlauch, die (der) die oben angegebene Sperrmembran
umfasst, welche ein bromiertes Butylkautschuk-Polymer und ein halbkristallines Polymer
umfasst, wobei das halbkristalline Propylen-Polymer einen Schmelzpunkt
von 25°C
bis 105°C
und eine durch DSC bestimmte Schmelzwärme von 9 J/g bis 50 J/g aufweist.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In einer breiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sperrmembran ein Elastomer
auf Isobutylen-Basis und ein halbkristallines Polymer, das verbesserte
Grünfestigkeits-,
Gründehnungs- und
Grünentspannungseigenschaften
hat. Eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Sperrmembran, die irgendein
Elastomer auf Isobutylen-Basis und ein halbkristallines Polymer
umfasst, die verbesserte Alterungseigenschaften und verbesserte
Sperreigenschaften hat. Die Verbesserung der Grünfestigkeit gemäß der Erfindung
wird erreicht, ohne dass im Wesentlichen irgendeine der anderen
erwünschten
Eigenschaften oder die Verarbeitbarkeit von Elastomeren auf Isobutylen-Basis
geopfert werden und ohne dass die nachfolgenden Härtungsverfahren,
die herkömmlicherweise
mit Elastomeren auf Isobutylen-Basis durchgeführt werden, oder der Nutzen
der so erhaltenen Vulkanisate beeinträchtigt werden.
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Es wurde gefunden, dass eine Klasse
von vorzugsweise gesättigten
(keine Nichtsättigung
des Gerüsts),
halbkristallinen Polymeren (SCP) zu Polymeren auf Isobutylen-Basis
gegeben werden kann, um die Grünfestigkeitseigenschaften
zu verbessern, wobei eine auf signifikante Weise reduzierte Beeinträchtigung der
Sperreigenschaften oder der oxidativen Wärmealterungseigenschaften erfolgt.
Diese Polymere sind im allgemeinen mit Polymeren auf Isobutylen-Basis
semikompatibel und haben kristalline Schmelzpunkte unterhalb von
Temperaturen, die bei Misch- und Formverfahren verwendet werden.
Bei der Handhabung und bei einigen weiteren Verarbeitungsweisen
wie Reifenkonfektionierung, die bei Temperaturen unterhalb des kristallinen Schmelzpunkts
der halbkristallinen Polymere erfolgt, können die Grüneigenschaften verstärkt werden.
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Das bevorzugte halbkristalline Polymer
ist ein thermoplastisches Copolymer, vorzugsweise ein statistisches
Copolymer, von Ethylen und Propylen mit einem Schmelzpunkt durch
DSC-Analyse von 25°C
bis 105°C,
vorzugsweise im Bereich von 25°C
bis 90°C,
mehr bevorzugt im Bereich von 35°C
bis 80°C
und einem durchschnittlichen Propylengehalt im Bereich von wenigstens
75% und mehr bevorzugt von wenigstens 80% und am meisten bevorzugt
von wenigstens 90%. Ein bevorzugtes halbkristallines Polymer (SCP),
das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird als das "First
Polymer Component (FPC)" in der gleichzeitig anhängigen US Patentanmeldung,
angemeldet am 13. Mai 1999, US Serial Nr. 60/133,966, ausführlich beschrieben.
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Das halbkristalline Polymer hat vorzugsweise
eine durch DSC bestimmte Schmelzwärme von 9 J/g bis 50 J/g, mehr
bevorzugt von 11 J/g bis 38 J/g, wie durch DSC bestimmt wurde, und
am meisten bevorzugt von 15 J/g bis 25 J/g, wie durch Differentialscanning-Kalorimetrie
(DSC) bestimmt wurde.
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Die bevorzugte Arbeitsweise, die
in der vorliegenden Erfindung für
die Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC) verwendet wird, wird
anschließend
beschrieben. Vorzugsweise werden 6 mg bis 10 mg einer Folie des
bevorzugten Polymers, die bei 200°C
bis 230°C
zusammengepresst wurde, mit einer Stanzmatrize entfernt und 240
Stunden bei Raumtemperatur getempert. Am Ende dieser Zeitspanne
wird die Probe in ein Differentialscanning-Kalorimeter (Perkin Elmer 7
Series Thermal Analysis System) eingebracht und auf –50°C bis –70°C gekühlt. Die
Probe wird mit 20°C/min
erwärmt,
um eine Endtemperatur von 200°C
bis 220°C
zu erreichen. Die Wärmeleistung
wird als die Fläche
unter dem Schmelzpeak der Probe aufgezeichnet, die typischerweise
bei einem maximalen Peak bei 30°C
bis 175°C
liegt und zwischen den Temperaturen von 0°C und 200°C auftritt. Die Wärmeleistung
wird in Joule als Maß der
Schmelzwärme
gemessen. Der Schmelzpunkt wird als die Temperatur der größten Wärmeabsorption
im Bereich der Schmelztemperatur der Probe aufgezeichnet.
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Das halbkristalline Polymer der Polymerblend-Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung umfasst ein kristallisierbares Copolymer
von Propylen und einem anderen α-Olefin
mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Ethylen. Die
Kristallinität
des SCP stammt aus den kristallisierbaren stereoregulären Propylensequenzen.
Das SCP hat die folgenden Eigenschaften.
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Das SCP der vorliegenden Erfindung
umfasst vorzugsweise ein statistisches, kristallisierbares Copolymer
mit einer engen Zusammensetzungsverteilung. Der Ausdruck "kristallisierbar",
wie er hierin für
SCP verwendet wird, beschreibt solche Polymere oder Sequenzen, die
im nicht deformierten Zustand hauptsächlich amorph sind, beim Verstrecken,
Tempern oder in Gegenwart eines kristallinen Polymers aber kristallisieren können. Die
Kristallisation wird durch DSC gemessen, wie hierin beschrieben
wird. Obwohl nicht beabsichtigt ist, sich darauf zu beschränken, wird
doch angenommen, dass die enge Zusammensetzungsverteilung der ersten
Polymer-Komponente wichtig ist. Die intermolekulare Zusammensetzungsverteilung
des Polymers wird durch thermische Fraktionierung in einem Lösungsmittel
bestimmt. Ein typisches Lösungsmittel
ist ein gesättigter
Kohlenwasserstoff wie Hexan oder Heptan. Diese thermische Fraktionierungsweise
wird nachstehend beschrieben. Typischerweise werden 75 Gew.-% und
mehr bevorzugt 85 Gew.-% des Polymers als eine oder zwei benachbarte
lösliche
Fraktionen isoliert, wobei der Rest des Polymers in unmittelbar
vorhergehenden oder nachfolgenden Fraktionen isoliert wird. Jede
dieser Fraktionen hat eine Zusammensetzung (Ethylengehalt in Gew.-%)
mit einer Abweichung von nicht größer als 20 Gew.-% (relativ)
und mehr bevorzugt 10 Gew.-% (relativ) des durchschnittlichen Ethylen gehalts
in Gew.-% der gesamten ersten Polymer-Komponente. Die erste Polymer-Komponente weist
eine enge Zusammensetzungsverteilung auf, wenn sie den oben beschriebenen
Fraktionierungstest besteht.
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In allen SCPs ist die Länge und
die Verteilung der stereoregulären
Propylensequenzen mit der im Wesentlichen zufälligen, statistisch kristallisierbaren
Copolymerisation vereinbar. Es ist wohlbekannt, dass die Sequenzlänge und
die Verteilung zu den Copolymerisations-Reaktivitätsverhältnissen
in Beziehung stehen. Unter im Wesentlichen zufällig verstehen wir ein Copolymer,
bei dem das Produkt der Reaktivitätsverhältnisse im allgemeinen 2 oder
weniger ist. In Stereoblock-Strukturen
ist die durchschnittliche Länge
von PP-Sequenzen größer als
diejenige von im Wesentlichen zufälligen Copolymeren mit einer ähnlichen
Zusammensetzung. Polymere des Standes der Technik mit Stereoblock-Struktur
haben eine Verteilung von PP-Sequenzen, die mit diesen blockartigen
Strukturen übereinstimmt,
und nicht mit einer zufälligen,
im Wesentlichen statistischen Verteilung. Die Reaktivitätsverhältnisse
und die Sequenzverteilung des Polymers können durch C13-NMR
bestimmt werden, das die Ethylenreste in Beziehung zu den benachbarten
Propylenresten aufspürt.
Um ein kristallisierbares Copolymer mit den erforderlichen Zufälligkeiten
und der notwendigen engen Zusammensetzungsverteilung herzustellen,
ist es wünschenswert,
(1) einen Single-Site-Katalysator zu verwenden und (2) einen gut
durchmischten Durchfluss-Rührtankpolymerisationsreaktor
zu verwenden, der nur eine einzige Polymerisationsumgebung für im Wesentlichen
alle Polymerketten der ersten Polymer-Komponente erlaubt.
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Das SCP hat vorzugsweise einen einzigen
breiten Schmelzübergang.
Dieser wird durch DSC bestimmt. Typischerweise zeigt eine SCP-Probe
sekundäre
Schmelzpeaks benachbart zum Hauptpeak, wobei dieselben zusammen
als einziger Schmelzpunkt angesehen werden. Der höchste dieser
Peaks wird als der Schmelzpunkt angesehen. Diese SCP-Polymere haben
einen Schmelzpunkt von unter 105°C,
vorzugsweise von unter 100°C
und eine Schmelzwärme
von weniger als 45 J/g, vorzugsweise von weniger als 35 J/g, mehr bevorzugt
von weniger als 25 J/g, wie durch DSC bestimmt wurde.
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Das SCP der vorliegenden erfindungsgemäßen Zusammensetzung
umfasst isotaktisch kristallisierbare α-Olefinsequenzen, z. B. vorzugsweise
Propylensequenzen (NMR). Die Kristallinität der ersten Polymer-Komponente
ist vorzugsweise gemäß einer
Ausführungsform
1% bis 65% von derjenigen von homoisotaktischem Polypropylen, vorzugsweise
zwischen 3% und 30%, wie durch die Schmelzwärme getemperter Proben des
Polymers gemessen wurde.
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Das Massenmittel der Molmasse des
SCP kann zwischen 10,000 und 5,000,000, vorzugsweise zwischen 80,000
und 500,000 liegen, und der Polydispersitätsindex (PDI) kann zwischen
1,5 und 40,0, mehr bevorzugt zwischen 1,8 und 5 und am meisten bevorzugt
zwischen 1,8 und 3 liegen. Es wird bevorzugt, dass das SCP ein ML
(1 + 4) bei 125°C
von weniger als 100, mehr bevorzugt von weniger als 75 und mehr
bevorzugt von weniger als 60 hat.
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Die niedrigen Kristallinitätsgrade
im SCP werden erhalten, indem man 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% α-0lefin,
vorzugsweise 6 Gew.-% bis 30 Gew.-% α-0lefin einfügt, und am meisten bevorzugt
umfasst das SCP 8 Gew.-% bis 25 Gew.-% α-Olefin und sogar mehr bevorzugt
zwischen 8 Gew.-% und 20 Gew.-%, am meisten bevorzugt zwischen 10
Gew.-% und 15 Gew.-% α-Olefin.
Diese Zusammensetzungsbereiche für
das SCP werden durch den Zweck der vorliegenden Erfindung bestimmt. α-Olefine
umfassen ein oder mehrere Verbindungen, die aus der Gruppe von C2-, C3-C20-α-Olefin ausgewählt sind.
Wenn die Nebenkomponente geringer ist als die obigen niedrigeren
Grenzen für
die Zusammensetzung des SCP, ist das SCP thermoplastisch und hat nicht
die phasengetrennte Morphologie, die für die Rückgewinnung der Zugfestigkeitseigenschaften
der Blends erforderlich sind. Wenn der Gehalt der Nebenkomponenten
größer ist
als die obigen höheren
Grenzen für
das SCP, haben die Mischungen eine geringe Zugfestigkeit und eine
phasengetrennte Morphologie mit einer groben Dispersion. Es wird
angenommen – obwohl
wir uns nicht darauf beschränken
wollen -, dass das SCP die optimale Menge an isotaktischer Polypropylen-Kristallinität benötigt, um
mit dem IBP für
die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung zu kristallisieren.
Wie oben diskutiert wurde, ist das bevorzugte α-Olefin Ethylen.
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Die Fraktion des halbkristallinen
Polymers in der SCP/IBP-Mischung dervorliegenden Erfindung kann im
Bereich von 3 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von
3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, mehr bevorzugt im Bereich von 4 Gew.-% bis
45 Gew.-% und am meisten bevorzugt im Bereich von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%
variieren.
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Mehr als ein halbkristallines Polymer
gemäß der Definition
der vorliegenden Anmeldung kann als halbkristalline Polymer-Komponente
der Erfindung verwendet werden. Die Anzahl der halbkristallinen
Polymere in dieser Ausführungsform
ist vorzugsweise drei oder weniger und mehr bevorzugt zwei. Die
unterschiedlichen halbkristallinen Polymere können sich in ihrer Kristallinität unterscheiden,
solange die Kristallinität
in die beschriebenen Bereiche fällt.
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Die Kristallinität des bevorzugten halbkristallinen
Polymers zum Vermischen mit den Isobutylen-Polymeren kann auch in
Form von Kristallinitätsprozent
ausgedrückt
werden. Die Wärmeenergie
für den
kristallinen Schmelzpunkt der höchsten
Ordnung von Polypropylen wird auf 189 J/g geschätzt. D. h. 100% Kristallinität ist gleich
189 J/g. Daher hat gemäß den oben
erwähnten
Energiegehalten die vorliegende Erfindung vorzugsweise eine Polypropylen-Kristallinität von 5%
bis 30%, mehr bevorzugt von 6% bis 20%, und am meisten bevorzugt
von 8% bis 15%. Das bevorzugte Polymer hat eine Molmasse von weniger
als oder gleich 30, wie durch die Mooney-Viskosität als ML(1
+ 4) bei 125°C
ausgedrückt
wird. Der hierin aufgeführte
Mooney-Viskositätstest
erfolgt gemäß ASTM D-1646.
Das halbkristalline Polymer ist vorzugsweise ein zufälliges Copolymer,
das aus Propylen-Monomeren, einem oder mehreren anderen Monomeren
hergestellt wird, die aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Ethylen, α-Olefinen
mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, Styrolen und gegebenenfalls einem
oder mehreren Dienen. Die halbkristalline Polymer-Komponente kann
geringe Mengen wenigstens eines Diens enthalten, und mehr bevorzugt
ist wenigstens eines der Diene ein nicht konjugiertes Dien, um die Vulkanisation
und eine andere chemische Modifizierung zu erleichtern. Die Menge
des Diens ist beschränkt und
soll nicht größer als
10 Gew.-% und vorzugsweise nicht größer als 5 Gew.-% sein. Das
Dien kann aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus solchen Verbindungen besteht, die für die Vulkanisation
von Ethylen-Propylen-Kautschuken verwendet werden, und vorzugsweise
aus Ethylidennorbornen, Vinylnorbornen, Dicyclopentadien und 1,4-Hexadien
(erhältlich
von Du Pont Chemicals).
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Eine zweite Komponente der oben beschriebenen
Mischungen ist ein elastomeres Copolymer auf Isobutylen-Basis. Vorzugsweise
werden Polymere auf Isobutylen-Basis,
mehr bevorzugt halogenierte Polymere auf der Basis von Isobutylen
und am meisten bevorzugt bromierter Butylkautschuk, einschließlich des
sternförmig
verzweigten Butylkautschuks, in der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die oben erwähnte
Liste von Polymeren auf Isobutylen-Basis ist von Exxon Mσbil Chemical
Co. erhältlich
und wird in US-A-2,631,985; 2,964,489; 3,099,644 und 5,021,509 beschrieben.
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Das Polymer auf Isobutylen-Basis
kann aus der Gruppe ausgewählt
werden, bestehend aus Butylkautschuk, Polyisobutylen, zufälligen Copolymeren
eines C4-C7-Isomonoolefins und eines p-Alkylstyrols,
wie EXXPROTM, das von Exxon Mobil Chemical
Co. erhältlich
ist und in US-A-5,162,445; 5,430,118; 5,426,167; 5,548,023; 5,548,029
und 5,654,379 beschrieben wird, und Mischungen derselben. Der Bereich
der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die oben erwähnten Zusammensetzungen
beschränkt
und kann jedes elastomere Polymer auf Isobutylen-Basis einschließen.
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Die folgenden Daten zeigen die Verbesserungen
der Grüneigenschaften
mit geringen Konsequenzen für
die Sperreigenschaften oder die Eigenschaften im gehärteten Zustand
der erfindungsgemäßen Blends. Darüber hinaus
weisen die Daten darauf hin, dass das Vermischen von niedermolekularem
SCP mit IBP eine Reduktion der Weichmachergehalte wie Öl und STRUKTOL® MS-40,
das von Struktol Chemicals, Akron, Ohio erhältlich ist, ermöglichen
kann, um weiterhin die Sperrschicht-Nachteile zu reduzieren, während eine
gute Verarbeitbarkeit der Kompoundmasse beibehalten wird. In einer
bevorzugten Ausführungsform
wird ein niedermolekulares Polyisobutylen-Polymer, d. h. Polyisobutylen-Öl, als Weichmacher
verwendet. Weichmacher werden zugefügt, um annehmbare Verarbeitungseigenschaften,
wie Mischen, Mahlen, Kalandrieren, Extrudieren und Formen, zu erhalten.
Wenn niedermolekulare SCPs zugegeben werden, können sie auch als Weichmacher
agieren, während
durch die Kristallinität
des SCP verbesserte Grüneigenschaften
beibehalten werden, selbst bei einer geringeren Molmasse.
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Geeignete Sperrmembrane, wie Reifen-Innenauskleidungs-
und Reifenschlauch-Zusammensetzungen,
können
unter Verwendung herkömmlicher
Mischungstechniken, einschließlich
z. B. Kneten, Walzenmischen, Extrudermischen, Innenmischen (wie
mit einem Banbury®-Mischer) usw., hergestellt
werden. Der Ablauf des Mischens und die verwendeten Temperaturen
sind dem fachmännischen
Kautschuk-Kompounder wohlbekannt, wobei die Aufgabe darin besteht,
die Polymere, Füllstoffe,
Aktivatoren und Härtungsmittel
in der Polymermatrix zu dispergieren, ohne dass eine übermäßige Wärmebildung
erfolgt. Bei einer brauchbaren Mischungsweise verwendet man einen
Banbury-Mischer, in den die polymeren Komponenten, Füllstoffe
und Weichmacher gegeben werden, und wobei die Zusammensetzung während der
erwünschten
Zeitspanne auf eine bestimmte Temperatur vermischt wird, um eine
zweckmäßige Dispersion
der Inhaltsstoffe zu erreichen. Alternativ dazu werden die Polymere
und ein Teil der Füllstoffe
(z. B. ein Drittel bis zwei Drittel) während einer kurzen Zeitspanne
(z. B. 1 bis 3 Minuten) vermischt, worauf der Rest der Füllstoffe
und das Öl
eingemischt werden. Das Mischen wird 5 bis 10 Minuten bei einer
hohen Rotor-Geschwindigkeit fortgesetzt, wobei während dieser Zeitspanne die
vermischten Komponenten eine Temperatur von 150°C erreichen. Nach dem Kühlen werden
die Komponenten in einem zweiten Schritt in einer Kautschukmühle oder
in einem Banbury-Mischer vermischt, wobei während desselben das Härtungsmittel
und gegebenenfalls ein Beschleuniger bei einer relativ niedrigen
Temperatur, z. B. 80°C
bis 105°C,
gründlich
und gleichmäßig dispergiert
werden. Variationen des Mischens sind dem Fachmann leicht ersichtlich,
und die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeine spezielle
Arbeitsweise des Vermischens eingeschränkt. Das Vermischen wird durchgeführt, um
alle Komponenten der Zusammensetzung gründlich und gleichmäßig zu dispergieren.
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Die Mischung mit verbesserter Grünfestigkeit
der vorliegenden Erfindung kann allein oder im Gemisch mit anderen
Kautschuken kompoundiert werden und mit den gleichen Inhaltsstoffen
und den gleichen Arbeitsweisen verarbeitet werden, wie denjenigen,
die bei herkömmlichem
bromierten Butylkautschuk verwendet werden, d. h. mit Füllstoffen
wie Ruß,
Siliciumdioxid oder Ton, mit Weichmachern, Extenderölen wie
Isobutylen-Öl und
Klebrigmachern und mit Vulkanisationsmitteln wie Zinkoxid und/oder
Schwefel mit oder ohne zusätzliche Vulkanisationsbeschleuniger.
Solche anderen Kautschuke, mit denen der bromierte Butylkautschuk
mit Grünfestigkeit
der Erfindung vermischt werden kann, schließen solche ein, mit denen der
bromierte Butylkautschuk vermischt werden kann, wie ungesättigte Kautschuke,
einschließlich
natürlicher
Kautschuk, Polyisobutylen-Kautschuk, Ethylen-Copolymere, wie Ethylen-Cycloolefin-
und Ethylen-Isobutylen-Copolymere, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polybutadien,
Polyisopren und Styrol-Butadien-Polymere
und die weniger ungesättigten Kautschuke
wie Ethylen-Propylen-Dien-Polymere
(EPDM). EPDM ist die ASTM-Bezeichnung für ein Terpolymer von Ethylen,
Propylen und einem nicht konjugierten Diolefin. Ein bevorzugtes
EPDM-Terpolymer
ist VISTALON 2200® Qualität, erhältlich von
Exxon Chemical Company. Zusätzliche
annehmbare Polymere werden in US-A-5,763,556 und 5,866,665 beschrieben.
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Die Mischung (das Blend) mit verbesserter
Grünfestigkeit
der vorliegenden Erfindung – allein
oder im Gemisch mit anderen Kautschuken – kann durch Umsetzung mit
in der Technik wohlbekannten Härtungsmitteln
gehärtet
werden; die Mengen solcher Härtungsmittel
sind diejenigen, die herkömmlicherweise
verwendet werden. Im allgemeinen werden Polymerblends, z. B. solche,
die zur Herstellung von Reifen verwendet werden, oft vernetzt. Es
ist bekannt, dass die physikalischen Eigenschaften, die Leistungsfähigkeitseigenschaften und
die Haltbarkeit von vulkanisierten Kautschuk-Kompounds in direkter
Beziehung zur Anzahl (Vernetzungsdichte) und zum Typ der Vernetzungen
stehen, die während
der Vulkanisationsreaktion gebildet werden (siehe z. B. The Post
Vulcanisation Stabilization for NR, W. F. Helt, B. H. To und W.
W. Paris, Rubber World, August 1991, Seite 18–23, auf die hierin Bezug genommen
wird). Im allgemeinen können
Polymerblends durch Zugabe von härtenden
Molekülen,
z. B. Schwefel, Zink, Metallen, Radikal-Initiatoren usw., und anschließendes Erwärmen vernetzt
werden. Dieses Verfahren kann beschleunigt werden und wird oft für die Vulkanisation
von Elastomerblends verwendet. Der Mechanismus für die beschleunigte Vulkanisation
von natürlichem
Kautschuk umfasst komplexe Wechselwirkungen zwischen dem Härtungsmittel,
dem Beschleuniger, den Aktivatoren und Polymeren. Idealerweise wird
das gesamte verfügbare
Härtungsmittel
zur Bildung wirksamer Vernetzungen verbraucht, welche zwei Polymerketten
miteinander verbinden und die Gesamtfestigkeit der Polymermatrix
verstärken.
Zahlreiche Härtungsmittel
sind in der Technik bekannt und schließen die folgenden – ohne aber
auf dieselben beschränkt
zu sein – ein:
Zinkoxid, Stearinsäure,
Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD), 4,4'-Dithiodimorpholin (DTDM), Tetrabutylthiuramdisulfid
(TBTD), Benzothiazyldisulfid (MBTS), Hexamethylen-1,6-bisthiosulfat-Dinatriumsalz-Dihydrat
(ERP 390), 2-(Morpholinothio)benzothiazol (MBS oder MOR), Mischungen
von 90% MOR und 10% MBTS (MOR 90), N-Oxydiethylenthiocarbamyl-N-oxydiethylensulfonamid (OTOS),
Zink-2-ethylhexanoat (ZEH) und MC-Schwefel. Zusätzlich dazu sind verschiedene
Vulkanisationssysteme in der Technik bekannt (siehe z. B. Formulation
Design and Curing Characteristics of NBR Mixes for Seals, Rubber
World, September 1993, Seite 25–30,
auf die hierin Bezug genommen wird). Die Menge anderer Kompoundierungsbestandteile
liegt innerhalb der in der Technik bekannten Bereiche.
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Für
die Zwecke dieser Offenbarung wurden folgende Eigenschaften bestimmt.
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1. Grünfestigkeit/Spannungsrelaxation
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Die Grünfestigkeittests folgen den
Richtlinien, die durch ASTM D412-87 festgelegt sind
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A. Probenherstellung
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Testkissenproben werden aus einer
gemahlenen Probe von 102 × 102 × 6,0 mm,
die etwa 85 ± 5
g wiegt, hergestellt. Die ungehärtete
Probe wird zwischen Mylar-Folien
in einer Form bei Raumtemperatur angeordnet, wobei auf die Richtung
des Mahlkorns geachtet wird. Die Form wird in eine Härtungspresse,
die auf etwa 100°C
eingestellt ist, gegeben und während
einer Zeitspanne von insgesamt 5 Minuten zusammengepresst; zwei
Minuten bei niedrigem Druck (etwa 3538 kg (7800 Ibs)) und drei Minuten
bei hohem Druck (13 607 kg (30 000 Ibs)). Das geformte Kissen wird
dann entfernt und wenigstens etwa 24 Stunden bei Raumtemperatur
konditionieren gelassen, bevor es getestet wurde.
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B. Test
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Die Standard-Testtemperatur ist vorzugsweise
23 ± 2°C (offene
Laboratmosphäre)
oder 40°C.
Proben werden unter Verwendung eines Instron-Testgeräts mit den
folgenden Einstellungen gestestet:
Messdose: 1000 Newton (N)
Pneumatische
Backen: auf 206,8 kPa (30 psi) Luftdruck eingestellt,
Kreuzkopf-Geschwindigkeit:
127 mm/min
Papiervorschubgeschwindigkeit: 50 mm/min
gesamte
Skala: 25 N
Backentrennung: 25 mm
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Der Mylar-Träger wird von jeder Seite der
Probe entfernt, vorzugsweise unter Verwendung von Aceton. Die Probendicke
wird gemessen und mit einem 25 mm Fixpunkt markiert. Die Enden der
Probe werden auf jeder Seite mit Mylar bedeckt, um ein Festkleben
an den Backen zu vermeiden. Die Probe wird in die Backen des Testgeräts gelegt,
wobei man den Fixpunkt in Bezug zum oberen Rand und unteren Rand
der Backen ausrichtet. Die Probe um 100% verstreckt (von 25 mm auf
50 mm Backentrennung) oder um 200% verstreckt (von 25 mm auf 75
mm Backentrennung). Die Zugkraft wird gemessen, nachdem die Deformation
gestoppt wurde, bis die Zugkraft den Punkt übersteigt, an dem die Kraft
um 75% abfällt
(auf 25% des Werts, nachdem der Kreuzkopf gestoppt wurde).
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C. Berechnungen
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Unter Verwendung der Probenmaße (Breite
und Dicke) und der Kraftdaten berechnet man folgendes:
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Grünfestigkeit:
Spannung bei 100% (an dem Punkt, an dem der Kreuzkopf stoppte), N/mm2 = Kraft (N)/Probenbreite × Probendicke
(mm).
- (ii) Relaxationszeit (t75): aus dem Registriergerätdiagramm
berechnet man die Zeitspanne, die notwendig war, damit die Spannung
(Kraft) um 75% abfiel (von ihrem Wert, als die Relaxation begann,
bis zu dem Punkt, an dem die Spannung auf 25% dieses Werts abgefallen
war). Die Zeit sollte gemessen werden, nachdem der Kreuzkopf angehalten
wurde (sie sollte die Deformationszeit von 12 Sekunden ausschließen).
- (iii) Es werden drei (3) gute Probekörper für jede Kompoundmasse getestet.
Der Mittelwert wird als Grünfestigkeit
und die Zeitspanne bis zu einem Abfall von 75% angegeben.
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D. Normalisierung
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Die Grünfestigkeits- und die Spannungsrelaxationswerte,
die für
verschiedene Materialien erhalten wurden, können gegen ein gegebenes Material
normalisiert werden. Dies wird erreicht, indem man jede sich ergebende
Referenzspannung durch die Referenzspannung für das Standard-Material dividiert.
Die Normalisierung sollte für
Messungen unter Verwendung identischer Parameter durchgeführt werden.
Nach der Normalisierung können
jedoch Materialien, die mit einer oder mehreren Änderungen der Testparameter
gemessen wurden, noch verglichen werden, wenn das Standard-Material
das gleiche Material ist und mit beiden Reihen von Parametern gemessen
wurde. Wenn z. B. das Ausmaß des
Abfalls 75% in einer Reihe von Tests ist und 50% in einer anderen
Reihe ist, können
beide Reihen gegen den gleichen Standard normalisiert werden, der selbst
unter beiden Bedingungen gemessen wurde. Da der Abfall einer exponentiellen
Form folgt, ist eine normalisierte Relaxationszeit nicht stark von
dem Ausmaß des
Abfalls abhängig.
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Weitere Beschreibungen der Testmethoden
werden in US-A-5,071,913 beschrieben.
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Das folgende Beispiel schließt Daten
ein, die die Verbesserungen erläutern,
die allgemein im Hinblick auf die Gründehnung, die Grünfestigkeit
und die Relaxationsintegrität
in Sperrmembranen und Mischungen gefunden werden, wie Modell-Kompoundmassen für Reifen-Innenauskleidungen.
Die Sperrmembrane und Mischungen, die mit der oben erwähnten Zusammensetzung
hergestellt wurden, können
zur Herstellung von Gegenständen
verwendet werden, vorzugsweise härtbaren
Gegenständen
und/oder Vulkanisaten, wie Reifen-Innenauskleidungen, Reifenschläuchen, pharmazeutischen
Stöpseln,
Dachbahnen, Riemen, Rohren, Schläuchen
usw. Die Sperrmembran kann verwendet werden, um ein Eintreten oder
Auslaufen von Gas oder Flüssigkeit
zu vermeiden.
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Die vorliegende Erfindung kann unter
Bezugnahme auf das folgende Beispiel und die folgenden Tabellen
besser verstanden werden.
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Beispiel 1
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Eine Reihe von Verbindungen wurde
in einem Innenmischer unter Verwendung einer Modellformulierung
vermischt: die Verbindungen basierten entweder auf einem von vier
Brombutylkautschuken (Nr. 1 bis 4) oder Mischungen von zwei der
Brombutylkautschuke mit dem halbkristallinen Polymer gemäß der vorliegenden
Endung (Nr. 5 bis 18) oder mit einem amorphen Polymer (ein EPDM-Kautschuk,
VISTALON 2200® mit
einer Molmasse von weniger als oder gleich 33, ausgedrückt durch
die Mooney-Viskosität
als ML(1 + 4) bei 125°C
(der Mooney-Viskositätstest,
wie er hierin bezeichnet wird, erfolgte gemäß ASTM D-1646), das im Handel
von Exxon Chemical Company, Baytown, Texas erhältlich ist, der üblicherweise
in Mischungen von Reifenschläuchen
verwendet wird (Nr. 19–20))
oder mit natürlichem
Kautschuk (Nr. 21). Das SCP wurde in Mengen von entweder 15 phr
oder 20 phr eingeführt,
das amorphe Polymer wurde mit 20 phr eingeführt und das NR wurde mit 25
phr eingeführt,
wie in der Tabelle 1 gezeigt wird. Öl wurde mit 0, 5 oder 10 phr
eingeführt,
und Ruß wurde
mit 60, 70 oder 80 phr eingeführt.
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Das in der Tabelle 1 aufgeführte Härtungssystem
wurde in eine Mühle
eingefügt.
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Die Grüneigenschaften der Kompoundmassen
ohne die Härtungssystem-Komponenten
wurden bei Raumtemperatur und bei 50°C gemessen. Es wurde gefunden,
dass, um folgerichtige Ergebnisse zu erhalten, es notwendig war,
die Proben für
die Grüneigenschaftstests
vor dem Formpressen sorgfältig
zu kalandrieren. Proben wurden aus geformten Kissen zu Streifen
von 6,35 cm (2,5 inch) Länge,
12,7 mm (0,5 inch) Breite und etwa 2,54 mm (0,1 inch) Dicke geschnitten,
so dass die Länge
der Proben der Richtung der kalandrierten Folie entsprach, die den
Kalander verlässt.
In allen Tests wurden die Streifen so in ein Zugtestgerät eingespannt, dass
der Abstand zwischen den Einspannvorrichtungen 2,54 cm (1 inch)
betrug. Der bei Raumtemperatur durchgeführte Test war ein Spannungs/Relaxationstest,
bei dem der Streifen um 100% seiner ursprünglichen Länge zwischen den Einspannvorrichtungen
mit einer Rate von 12,7 cm (5 inch) pro Minute verstreckt wurde, wonach
die Relaxationsspannung im Laufe der Zeit aufgezeichnet wurde. Die
bei 50°C
durchgeführten
Tests schlossen einen Spannungs/Relaxationstest wie oben ein, bei
dem die Probe um 200% ihrer ursprünglichen Länge zwischen den Einspannvorrichtungen
verstreckt wurde. Ein Grünzugfestigkeitstest
wurde auch bei 50°C durchgeführt. Für die Zugversuche
wurde die gleiche Probe und eine Testkonfiguration verwendet, bei
der die Probe mit einer Rate von 10 inch/min bis zum Zerreißen verstreckt
wurde. Alle Tests wurden in dreifacher Ausführung durchgeführt, wobei
der Mittelwert der aufgezeichnete Wert ist.
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Die Ergebnisse der Spannungsrelaxation
im Grünzustand
bei Raumtemperatur werden als "Grünfestigkeit" (GF) in den Tabellen
2 und 3 ausgedrückt.
Die Grünfestigkeit
kann so definiert werden, dass sie die Spannung am Ende der Verstreckung
(100% Verstreckung) ist, und die Zeitspanne, um die Spannung von
entweder der Spannung am Ende des Verstreckens oder der Spitzenspannung,
die bei einem geringeren Verstrecken auftritt, um 75% zu reduzieren,
kann als die Relaxationszeit definiert werden. Die Zeitspanne wurde
von dem Moment an gemessen, an dem die Verstreckung gestoppt wurde.
Der Grünfestigkeitstest
bei 50°C
verwendet ähnliche
Parameter wie der Raumtemperaturtest, aber die Relaxationszeit bis
zu einem Spannungsabfall von 75% basierte nur auf der Spitzenspannung.
Die verbleibende Spannung (RS) 2 min nach dem Beginn der Verstreckung
wurde auch aufgezeichnet (Modul bei 2 Minuten). Die für den Grünzugfestigkeitstest
bei 50°C
aufgezeichneten Parameter waren 100% Modul, Spitzenspannung und
% Reißdehnung.
Die gleichen Parameter wurden auch für die mediane Probe und die
maximale Probe aufgezeichnet. Die Ergebnisse der Grüneigenschaften
sind in der Tabelle 1 und für
ausgewählte
Beispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung in den Spannungs-Zeit- und Spannungs-Dehnungskurven bei
50°C in
den Tabellen 2 und 3 aufgeführt.
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Bezüglich der Grünfestigkeit
(GF) bei Raumtemperatur ist ersichtlich, dass alle Proben mit SCP
eine höhere
GF haben. Die Proben Nr. 1 und Nr. 4, die das Brombutyl mit der
niedrigsten Molmasse und das sternförmige Brombutyl ohne ein zweites
Polymer darstellen, zeigten die schnellste Relaxationszeit. Für die GF
bei 50°C
ist die relative Einstufung ähnlich,
aber die Relaxationszeiten sind viel enger zwischen den Kompoundmassen,
die ein zweites Polymer enthalten, und solchem die kein zweites
Polymer enthalten. Eine große
Zunahme der Reißdehnung
bei 50°C
wird bei allen Kompoundmassen gezeigt, die 20 phr SCP enthalten.
Die größere Dehnung
ist wichtig, um die Integrität
des Materials beizubehalten, wenn kalandrierte Folien bei höherer Temperatur
verarbeitet werden. Die höhere
Grünfestigkeit
ist auch bei der Handhabung behilflich, indem eine Reduktion der
Deformation während
der Verarbeitung gefördert
wird.
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Die Verarbeitbarkeit während des
Mischens, Mahlens und Kalandrierens (oder eines anderen Formverfahrens
der nicht gehärteten
Kompoundmasse bei hoher Temperatur wie Extrusion) wurde für die halbkristallinen
Polymerblends verbessert, wie während
der Probenherstellung in diesem Beispiel erfahren wurde. Einige
dieser Eigenschaften können
als Kapillarströmung
gezeigt werden, wie in den Tabellen 4 und 5 aufgeführt ist.
Die Kapillarextrusion wurde in einem Monsanto Precessability Testen
(MPT)-Gerät,
das im Handel von Alpha Technologies of Akron, Ohio erhältlich ist,
bei 100°C
durchgeführt.
Das geringere Quellen des Extrudats bei höheren Schergeschwindigkeiten
der SCP-Mischungen gegenüber
den 100% Brombutyl-Formulierungen zeigt eine reduzierte Elastizität bei der
Verarbeitung an, was bei Formungsverfahren hilfreich ist, selbst
wenn hohe Scherviskositäten ähnlich sind.
Die Viskositäten
können
auch reduziert werden, indem man ein halbkristallines Polymer mit
einer niedrigen Molmasse verwendet, das vorzugsweise einen Mooney-Bereich
von 5 bis 40 hat, welches als Weichmacher oberhalb des kristallinen
Schmelzpunkts wirken kann, wobei aber die Verstärkung der kristallinen Eigenschaften
noch bei solchen halbkristallinen Polymeren mit niedriger Molmasse erfahren
werden kann.
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Die physikalischen Eigenschaften
im gehärteten
Zustand, die in den Tabellen 1, 6, 7 und 8 aufgeführt sind,
zeigen eine Zunahme der Härte
für die
halbkristallinen Polymerblends mit geringeren relativen Änderungen
der Härtungseigenschaften
nach der Alterung, insbesondere der Härte und des Moduls.
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Eine wichtige Eigenschaft für Polymere
auf Isobutylen-Basis bei Gas enthaltenden Anwendungen ist die Luftdurchlässigkeit.
Die Daten in den folgenden Tabellen ergeben eine verbesserte Luftdurchlässigkeit, wenn
man Polymere auf Isobutylen-Basis
mit dem halbkristallinen Polymer, das in dieser Anmeldung offenbart wird,
vermischt, verglichen mit natürlichem
Kautschuk oder amorphen Polymeren und Mischungen derselben. Wie
in den Tabellen 7 und 8 gezeigt wird, ist ersichtlich, dass eine
Reduktion der Ölgehalte
die Durchlässigkeit signifikant
reduzieren kann, während
eine Zunahme des Rußgehaltes
nur in geringfügigem
Maße vorteilhaft ist.
Da einige halbkristalline Polymere mit niedriger Molmasse als Weichmacher
wirken können,
können
die Ölgehalte
reduziert werden, um die Sperreigenschaften zu verbessern, ohne
dass sich dies stark auf die Verarbeitungsbedingungen auswirkt.
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