DE1694804A1 - Thermoplastisches Gummi-Kunststoff-Polymerisat - Google Patents

Description

• Thermoplastisches Gummi-Kunststoff-Polymerisat Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermoplastisches Guzzi-Kunststoff-Polymerisat mit hoher elastischer Dehnbarkeit sowie ein Verlahren zur Herstellung dieses Polymerisates.
• Vulkanisierte Gummimassen sind bekanntlich Duroplaste.
• Sle können also nach Vulkanisation und Formgebung nicht thermoplastisch verändert werden, sondern sie sind nur noch eastisch. Die Eigenschaft, die vulkanisierten Gummi massen nicht thermopLstisch ändern zu können, drückt sich als gro#er Nachteil aus, wen fertige Teile verändert werden sollen oder Teile fest miteinander verbunden werden müssen. I. letzteren Falle kann man sich dadurch behelfen, daß man die Teile mit einem Kleber verbindet. Dies ist aber nur ein Notbehelf, da jeder Kleber - auch eine eingetrocknete Gummilösung - eine andere Substanz darstellt als die zu verbindenden Teile und demzufolge in der Haftung nicht so gut ist wie die Überbrückung der Verbindungsstelle mit ineinandergeflossener arteigener Masse, wie durch Verschweißung. Nachteilig ist weiterhin, daß man Formteile aus vulkanisiertem Gummi nicht nach dem sehr einfachen Schmelzflu#verfahren herstellen kann. Ferner sind auch alle Herstellungsmethoden, bei denen man auf die Pastenform des Ausgangsproduktes angewiesen ist, z.B. bei der Aufbringung einer guten Kaschierung, wegen der Gefahr von Blasenbildung zeitraubend und kostspielig. Man ist in diesem Falle gezweungen, Auftrag und Trocknung in mehreren dünnen Schichten vorzunehmen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, gummihaltige Massen zu erfinden, die wie Gummi möglichst weitgehend gummielastischsind, sich aber außerdem thermoplastisch verformen lassen.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemä# ein thermoplastisches Gummi-Kunststoff-Polymerisat mit einem Gehalt an Weichmachern, gegebenenfalls üblichen Füllstoffen und gummi- und/oder kunststofftechnischen Zusatzstoffen, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß a) das Gummi-Kunststoff-Polymerisat ein gummihaltige3 Polyamid ist, wobei der Anteil an Gummi zwei bis achtzig Gewichtsprozente, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid und Gummi, beträgt, und b) 100 Gewichtsteile Gummi-Polyamid-Polymerisat zwei bis achtzig Gewichtsteile an einem oder mehreren gemeinsamen für Gummi. und Polyamid wirksamen Weichmacher zugefügt enthalten.
• Überraschenderweise besitzt ein derartiges Gummi-Polyamid-Polymerisat neben der Gummielastizitäi ine ausreichende Thermoplasti-zität, die es ermöglicht, diese Polymerisate im Schmelzflu#verfahren zu verarbeiten. Damit eröffnet sich für diese Gummi-Polyamid-Polymerisate eine Vielzahl von verschiedenartigsten Einsatzgebieten, wobei durch Änderung der Anteile der Einzelkomponente die eine oder die andere Eigenschaft bevorzugt verliehen werden kann, je nach dem gewünschten Einsatzzweck.
• Die thermoplastischen Gumai-Polyamid-Polymerisate enthalten als gemeinsamen Weichmacher vorzugsweise ein zweiwertlges Phenol. Besonders bevorzugt sind Resorcin und Hydrochinon. Als Gummi-Komponente wird bevorzugt ein Nitrilkautschuk verwendet.
• Wie-reits ausgeführt, wird als gemeinsamer Weichmacher im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Weichmacher verstanden, der sowohl mit Gummi als mit Polyamid verträglich ist und Gummi oder Polyamid weichmacht. Neben diesem gemeinsamen Weichmacher können die Gummi-Polyamid-Polymerisate gemäß der Erfindung noch weitere Weichmacher enthalten, die als typische ausschließliche Gummi- bzw.
• Polyamid-Weichmacher bekannt sind. Einige derartige Weichmancher sind in den Beispielen erwähnt. Erst durch den Gehalt des oben erwähnten gemeinsamen Weichaachers erhalten aber die Guami-Polyamid-Polymerisate gemäß der Erfindung die erwähnten vorteilhaften Eigenschaften.
• Die Polymerisate können übliche Füllstoffe wie Ru#, Kieselerde udgl. enthalten. Die Art des oder der verwendeten Füllstoffe richtet sich wie bei der Herstellung von den verschiedenen Gummiarten nach dem gewünschten Verwendungszweck. Es können hierbei grundsätzlich diejenigen Erfahrungen verwendet werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Herstellung -v9n Gummimassen unter Verwendung von Füllstoffen bekannt sind. Die Füllstoffe haben in bekannter Weise einer Erhöhung-der Starrheit der Endproduk-te zur Folge. Die Härte der Kunststoff--Polyamid-Polymerisate wird durch den Gehalt an Polyamid bestimmt, d.h. je höher der Polyamidanteil ist, desto höher ist die Härte der Produkte. Auf der anderen Seite verursacht eine Erhöhung des Gummi-Anteils eine Erhöhung der Elastizität.
• Als gummi- und/oder kunststofftechnische Zusatzstoffe können die Gummi-Polyamid-Polymerisate die üblichen auf diesem- technischen Gebiet bekannten Stoffe enthalten wie Alterungsschutzmittel, Vulkanisationabè B chleuniger, Farbstoffe, Pigmente, usw.
• Wie oben ausgeführt wurde, enthalten loo Gewichtsteile Gummi-Polyamid-Polymerisat zwei bis achtzig Gewichtsteile gemeinsamen Weichmacher zugefügt, d.h. das fertige produkt besteht dann aus 1o2 bis 180 Gewichtsteilen. Diese Mengenangaben beziehen sich auf die Komponenten Gummimasse, Polyamid und gemeinsamen Weichmacher1 wobei also andere Füllstoffe und Zusatzstoffe, wie sie oben erwähnt sind, nicht berücksichtigt wurden. Diese Füllstoffe und/oder Zusatzstoffe können vielmehr in an sich bekannter Weise in der gewünschten Menge, die sich nach den gewünschten Eigenschaften der Endprodukte richtet, zusätzlich zugefügt werden.
• Die bereits ausgeführt, ist die Gumi-Komponeate @ vorzugsweise ein Nitrilkautschuk. Je höher der Acrylnitrilgehalt des Acrylkautschuks ist, um so verträglicher ist dieser in der Regel mit dem Polyamid und desto alterungsbeständiger ist das Gummi-Polyamid-Polymerisat. Dises kann gemä# der Erfindung ein oder mehrere Gummi-Komponenten sowie ein oder mehrere Polyamide bzw. Mischpolyamide enthalten.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischem Gummi-Kunststoff-Polymerisaten mit einem Gehalt an Weichmachern, gegebenenfalls üblichen Füllstoffen und gummi- und/oder kunststofftechnischen Zusatzstoffen, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß eine unvulkanisierte Gummimasse mit den anderen Bestandteilen innig vermischt und in an sich bekannter Weise vulkanisiert wird, wobei a) der Anteil an Gummi zwei bis achtzig Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid und Gummi beträgt, und b) 100 Gewichtsteile Gummi-Polyamid-Polymerisat zwei bis achtzig Gewichtsteile an einem oder mehreren für Gummi und Polyamid wirksamen Weichmacher zugefügt enthalten. 109820/2199 Die Durchführung des Verfahrens erfolgt im einzelnen zweckmäßig wie folgt: Polyamid und Gummi bzw. Kautschukmasse werden in feinkörniger oder faseriger Form eingesetzt. Die gesamte Masse enthaltend sämtliche gomponenten wird so gut vermischt, daß einesteils die für die Vulkatisation notwendigen zum Teil sehr geringfügigen Zusatzmengen homogen eingearbeitet werden, andererseits eine Entmischung nicht mehr möglich ist, aber auch kein Zusammenbacken erfolgt. Um dies zu erreichen, wird das Vermischen zweckmäßig unter Kühlung vorgenommen. Die Mischung wird dann z. B. durch einen Extruder, der vorteilhafterwelse mit Doppelschnecke ausgerüstet ist, und in dem - einschließlich der beheizten Hohlräume bis zum Düsenaustritt - eine für die Vulkanisation genügend lange Verweil3eit gegeben ist, verarbeitet. Am Düsenaustritt wird der Massen die gew9nschte Porm gegeben, d.h. es können beispielsweise Folien, Bänder, Platten, Schläuche, Fäden, usw. hergestellt werden. Die Gummimasse vulkanisiert also während der Verarbeitung im Extruder.
• Durch Versuche wurde festgestellt, daß der gemeinsame Weichmacher, beispielsweise also Resorcin und/oder Hydrochinon aus dem fertigen Gummi-Kunststoff-Polymerisat gemäß der Erfindung praktisch nicht herausgelöst werden.
• Wenn beispielsweise eine Folie aus Gummi-Polyamid-Polymerisat gemäß der Erfindung eine Woche lang bei 37°C einseitig mit Wasser extrahiert wurde, wurden aus 1 qm Oberfläche nur etwa 11,3 mg herausgelöst. Das gleiche Ergebnis wurde erhalten, wenn eine etwa 0,4 mm starke Folie von 0,5 qm Fläche beidseitig unter den oben angegebenen Bedingungen extrahiert wurde. Diese extremen Bedingungen zeigen, daß physiologische Nachteile aus der Verwendung der erwähnten Weichmacher nicht entstehen.
• Die Kunststoff-Polyamid-Polymerisate gemäß der Erfindung können beispielsweise zum Verschwei#en von textilen Stoffen, als Klebefolien für die elektrostatische Beflockung, zum Auskleiden von Öltanks oder anderen Ge-Xäßen, zur Herstellung von Elastomerfäden mit thermoplastischen Eigenschaften usw. verwendet werden. Anhand der folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert: Beispiel 1.
• Eine elastische Weichfolie zum Verschweißen von textilen Stoffen wird dadurch erhalten, daß die folgenden Komponenten : 6p Tile Mischpolyamid mit einem Schmelzpunkt von 120°C (von der Fa. Dro. Plate GmbH, Bonn, vertriebenes handesprodukt unter der Bezeichnung PLATAMID H 105 vgl. das entsprechende Merkblatt der Fa. Dr. Plate) 40 Teile Nitrilkautschuk mit 38% Acrylnitril 2 Teile Zinkoxid aktiv 2 Teile Xylolformaldehydharz 0,8 Teile Tetramethylthiuram-disulfid 25 Teile Resorcin innig miteinarder vermischt und dann 10 Minuten lang auf 16500 erhitzt und zu einer folie verarbeitet werden.
• Beispiel 2.
• .Eine für elektrostatische Beflockungen geeignete Folie. kann dadurch hergestellt werden, daß die folgenden Bestandteile : * 75 Teile Mischpolyamid mit einem Schmelzpunkt von 120°C (von der Pa. Dr. Plate GmbH, Bonn, vertriebenes HandeXprodukt unter der Bezeichnung PLATAMID H 105; vgl. das entsprechende Merkblatt der Pa. Plate) 25 Teile Nitrilkautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von ca. 48% 25 Teile Resorcin 2,5 Teile Zinkoxid aktiv 0,5 Teile Uetramethylthiuram-disulfid innig miteinander vermisc und lo Minuten lang auf 16500 erhitzt und zu einer Folie verarbeitet werden.
• Bei elektrostatischen3eflockungen war es' bisher nicht möglich, beflockte Stoffe mit einem textilen Griff und guter Flockfaserhaftung zu erzeugen. Sie hatten entweder einen guten Griff, aber eine ungenügende Haftung, oder eine genügende Haftung, aber keinen guten Griff. Bei Verwendung von Folien aus Kunststoff-Polyamid-Polymerisaten gemäß der Erfindung können solche elektrostatisch beflockten textilartigen Stoffe mit guter Haftung in der Weise hergestellt werden, daß man statt des Klebefilm eine Folie, wie sie im vorliegenden Beispiel beschrieben ist, auf den Stoff kaschiert, sie entweder gleich im noch schmelzflüsslgen Zustand beflockt, oder nach dem Abkühlen mit einem-- dünnen Film aus einem hochsiedenden Lösungsmittel und/oder Weichmacher klebrig macht, sie beflockt und die auf der Folie stehenden Flockenfasern mit ihren unteren Enden in der Folie verschmilzt.
• Beispiel 3: Eine kochfeste Hei#siegelfolie zum Verschweißen von textilen Stoffen miteinander kann Z.3a dadurch hergestellt werden, daß a) 75 Teile Polyamid C6 (C6-Perlon) 25 Teile Nitrilkautschuk mit 48% Acrylnitril 52 Teile Resorcin 2,5Teile Zinkoxid aktiv 0, STeile Xetramethylthiuram-disulfid 10 Minuten lang bei 235°C vulkanisiert, oder das b) 75 Teile Mischpolyamid mit 140°C Schmelzpunkt (von der Firma Dr. Plate GmbH, Bonn, vertriebenes Handelsprodukt under der Bezeichnung PLATAMID K 105) 25 Teile Nitrilkautschuk mit 48% Acrylnitril 30 Teile Resorcin 2,5 Teile Zinkoxid aktiv 0,5 Teile Tetramethylthiuram-disulfid 10 Minuten lang bei 16500 vulkanisiert werden.
• Beispiel 4: Eine für die Auskleidung von Öltanks besonders geeignete Folie, die auch mit Gewebeeinlage, sofort oder später dubliert

  werden kqnn 6chweißbar

  ist, kann dadurch hergestellt werden, daß 70 Teile Mischpolyamid mit 120°C Schmelzpunkt (von der Firme Dr. Plate GmbH, Bonn, vertriebenes Handelsprodukt unter der Bezeichnung PLATLMID H 105) .30 Teile Nitrilkautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von ca. 40%, 20 Teile Resorcin 0,5 Teile Kolophonium 0,5 Teile Cumaronharz 2,7 Teile Zinkoxid aktiv 0, 33Teile Stear. nsäure 12,3 Teile Ruß inaktiv 16,3 Teile-Kieselerde 6 Teile Methylen- bis- thioglykolsäurebutylester (Weichmacher) 0,5 Teile Aldol -oC- naphthylamin-Pulver) 0,5 Teile 2-Mercaptobenzimidazol Alterungsschutzmittel 1 Teil metramethylthiuram-d-isulfi J 10 Minuten lang bei 16500 vulkanisiert werden.
• Beispiel 5: Elastomerfäden kennen aus einem Gummi-Polyamid-Polymerisat hergestellt werden das erhalten wird, wenn 65 Teile Mischpolyamid mit 1200 Schmelzpunkt (von der Firme Dr. Plate GmbH, Bonn, vertriebenes Handelsprodukt unter der Bezeichnung PIATAMID H 105) 35 Teile Nitrilkautschuk mit einem Acrylnitrilgehalt von etwa 46% 22,5 Hydrochinon (Teile) 0,6 Stearinsäure (Teile) 3,6 Methylen-bis-thioglykolsäurebutylester (Teile) 1,2 Teile Cumaronharz 20 Teile Zinkoxid Aktiv 0,6 Teile Aldol -#-naphtylamin-Pulver 1,1 STeile Tetramethylthiuram-disulfid innig vermischt und 10 Minuten lang bei 16500 vulkanisiert werden.
• Beispiel 6: Ein Gummi-Polyamid-Polymerisat, das schon weitgehend nur noch Duroplastische Eigenschaften bat, wird dadurch erhalten, daß 50 Teile Mischpolyamid mit 1200 Schmelzpunkt (von der Firma Dr. Plate GmbH, Bonn, vertriebenes Handelsprodukt under der Bezeichnung PDATAMID H 105) 50 Teile nitrilkautschuk mit 40,5% Acrylnitril 16,6Teile Resorcin 4,3 Teile Zinkoxid aktiv 1,3Teile Stearinsäure 0,7Teile Kolophonium 0,7Teile Cumaronharz 20 Teile MT Ruß inaktiv 26,7Teile Kieselerde 4,2teile Xylolformaldehydharz Weichmacher 8,3Teile Methylen- bis-thioglykolsäurebutylester 0,7Teile Aldol -#-naphthylamin-Pulver 2,7Teile Tetramethylthiuram-disulfid 10 Minuten lang bei 165°C vulkanisiert werden.

Claims (4)

1. PatentansPrüche : 1- Thermoplastisches Gummi-Kunststoff-Polymerisat mit einem Gehalt an Weichmachern, gegebenfalls üblichen Füllstoffen und gummi- und/oder kunststofftechnischen Zusatzstoff d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß a) das Gummi-Kunststoff-Polymerisat ein gummihaltiges Polyamid ist, wobei der Anteil an Gummi zwei bis achtzig Gewichtsprozente bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid und Gummi. beträgt, und b) 100 Gewichtsteile Gummi-Polyamid-Polymerisat zwei bis achtzig Gewichtsteile an einem oder mehreren gemeinsamen für Gummi und Polyamid wirksamen Weichmachern zugefügt enthalten.
2. 2. Gummi-Eunststoff-Polymerisat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Weichmacher ein zweiwertiges Phenol ist.
3. 3. Gummi-Kunststoff-Polymeritat gemäß Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichent, da# der Gummi ein Nitrilkautschuk ist.
4. 4. Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Gumi-Kunststoff-Polymerisaten mit einem Gehalt an Weichmachern, gegebenenfalls üblichen Füllstoffe ; 1 und gummi- und/oder kunststofftechnischen Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet daß eine unvulkanisierte Gummimasse mit den anderen Bestandteilen innig vermischt/an sich bekannter Weise vulkanisiert wird, wobei a) der Anteil an Gummi zwei bis achtig Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyamid und Gummi beträgt, und b) 100 Gewichtsteile Gummi-Polyamid-Polymerisat zwei bis achtzig Gewichtsteile an einem oder mehreren gemeinsamen für Gummi und Polyamiddwirksamen Weichnachern zugefügt enthalten.