DE2052681A1

DE2052681A1 - Polymermischung

Info

Publication number: DE2052681A1
Application number: DE19702052681
Authority: DE
Inventors: Tashiro Tokio Yasuda
Original assignee: ELASTOMER AG
Current assignee: ELASTOMER AG
Priority date: 1969-10-27
Filing date: 1970-10-27
Publication date: 1971-06-16
Also published as: US3751520A; JPS4913858B1; GB1293814A

Description

Patentanwalt

Dr. J. Steffens 27. Oktober 1970

München 13, Winzererstr. 49a

Tel.(0811)30 58 98 ^"^ ^h

Elastomer AG, Chur / Schweiz

Polymermischung

Die thermoplastischen Polyurethanelastomere, die sich beispielsweise zur Herstellung mechanisch funktioneller Teile eignen, lassen sich durch Spritzen, Strangpressen, Blasen oder V/alzen verformen. Sie sind damit zur Kassenproduktion kleiner elastischer Teile geeignet, die sich durch ihre physikalischen Eigenschaften, wie hohe mechanische Festigkeit und überlegene Verschleißfestigkeit, auszeichnen. Nachteilig ist jedoch, daß diese Polyurethane Reibungskoeffizienten im Bereich von 0,6 bis 0,2, abhängig von ihrer Härte (von Shore A 75° bis Shore D 75°) aufweisen.

Obgleich thermoplastische Polyurethanelasbomere sehr schlagfest sind, bilden sie hohe Reibungswärme, wenn sie wiederholter Üchlagenergie ausgesetzt werden. Die V/ärme, die durch Reibungskräfte verursacht wird, ist größer als die bei anderen Materialien mit niedrigeren Reibungskräften. V/erdon die Lhermopiaotischen Polyurethanelastomere der ständigen Einwirkung von Schlagenorgiu ausgesetzt, so zersetzen sie sich söhneii.

1 0 Π 8 2 5 / 2 0 7 2 _₂_

OHiGiMAL

Um zu verhindern, daß in dem Material solche Erscheinungen auftreten, ist es erforderlich, den Reibungskoeffizienten so weit wie möglich zu erniedrigen. Da die Abnutzungserscheinungen mit der Qualität, d.h. der mechanischen Festigkeit eines Materials, in Zusammenhang stehen, bedeutet dies, daß ein Material mit einem niedrigeren Reibungskoeffizienten eine größere Abnutzunge-Widerstandsfähigkeit aufweist als dae gleiche Material mit einem höheren Reibungskoeffizient. Es gibt verschiedene Materialien, die man als Zusatzstoffe zur Verminderung der Reibungskoeffizienten von thermoplastischen Polyurethanen in Betracht ziehen kann, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylenmischpolymerisat und Polyvinylidenfluorid sowie Polyamide, Polyacetale, Polyvinylchlorid, ADS-Harz und Polystyrol. Tetrafluoräthylenharz und Tetrafluoräthyien-Hexafluorpropylenmischpolymerisat zeigen zwar sehr niedrige Reibungskoeffizienten, aber sie gehören zu den Verbindungen, die, wenn sie in einer Mischung enthalten sind, diese nachteilig beeinflussen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Reibungskoeffizienten bei Polyurethanelastomeren zu verbessern. Das erfindungsgemäße Ziel wird dadurch erreicht, daß man eine Grundzusammensetzung auo 100 Gewichtsteilen schafft, wobei diese Zusammenuetzung ungefähr 5 bis 20 Gewichts teile Polyvinylidenfluorid und ungefähr 95 bis 80 Gewichtsteile eines thermoplastischen Polyurethane enthält.

Daß das Polyvinylidenfluorid von den oben erwähnten Verbindungen tatsächlich den Reibungakoeffizienton von thermo -

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plastischen Polyurethanen am stärksten erniedrigt, ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich, in der die Reibungskoeffizienten verschiedener Arten von PoIymerisataisehungen angegeben sind.

Probe

Thermoplastisches Polyurethan A

Thermoplastisches Polyurethan B

Thermoplastisches Polyurethan C

Thermoplastisches Polyurethan D

Thermoplastisches Polyurethan E

Tetrafluoräthylenharz

Te trafluoräthylen/ Hexafluorpropylen-Mischpolymerieat

Polyacetalharz Thermoplastischer

Härte	A	95°	Re ibungs- koeffizient	Zusatzstoff
Shore	A	95°	0,3	5 Io Poly vinylidenfluorid
Shore	A	96°	0,25	10 in Poly vinylidenfluorid
Shore	D	68°	0,15	20 io Poly vinylidenfluorid
Shore	D	69°	0,08 -0,09	5 ^c/o Poly vinylidenfluorid
Shore	D	65°	0,07 -0,08	10 fi Poly vinylidenfluorid
Shore	D	70°	0,04
Shore	D	80°	0,06
Shore	D	68°	0,14
Shore		0,13

Die erfindungsgemäßen Polymermischungen können selbstverständlich die üblichen Zusatzstoffe, wie Pigmente, Füllstoffe, Stabilisatoren etc., enthalten.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne

sie jedoch einzuschränken.

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Beispiel 1

-ο,

Zunächst mischt man bei einer Temperatur von 105 C 100 g linearen Polyester mit einem Molekulargewicht von 2000, einer Hydroxylzahl von 56 und einer Säurezahl von ungefähr 2, hergestellt auf Basis Adipinsäure und einem Mol, mit 16g 1,4-Butandiol und 8,6g Polyvinylidenfluorid. Dann fügt man zu dieser Mischung 60 g Diphenylmethan-4, 4 '-diieocyanat hinzu.'Es tritt eine sofortige Reaktion ein. Das noch flüssige Reaktionsprodukt wird auf eine Heizplatte (11O⁰C) gegossen und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird es 48 Stunden bei Zimmertemperatur gelagert und dann granuliert. Das erhaltene. Produkt läßt sich spritzgießen und extrudieren.

Die Eigenschaften des erhaltenen Produkts Bind aus der folgenden Tabelle ersichtlich:

Prüfung

Härte

Spezifische Dichte Zugfestigkeit

Dehnung

Rückstoßelastizität Reibungskoeffizient

Ergebnis Testverfahren Wert

HS

ο +2 -4

g/cm*

kg/cm*

JIS-K63O1 95

JIS-Z8807 1,22

JIS-K63O1 450

JIS-K63O1 500

DIN-53512 35

Bowden Leven _Q ₂₅ Friction Tester '

+ 500 g Belastung und 5 min Stahlkugel.

Beispiel 2

Beispiel 1 wird mit der Abänderung wiederholt, daß man anstelle von 8,6 g Polyvinylidenfluorid 17,27 g PoIy-

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vinylidenfluorid einsetzt.

Das erhaltene Produkt, das sich ebenfalls spritzgießen und extruedieren läßt, weist die aus der folgenden Tabelle ersichtlichen Eigenschaften auf:

Prüfung

Harte

Ergebnis

HS

Spezifische Dichte g/cm

Zugfestigkeit kg/cm'' Dehnung fo

Rückstoßelastizität ^v/o Reibungskoeffizient +

Testvorfahren

JIS-K63O1

JIS-Z8807
JIS-K6301

JIS-K63O1

DIN-53512
Bowden Leven
Friction Tester

Wert

95

ο +2 -2

1,23

570

480

33

0,15

+ 500 g Belastung und 5 mm Stahlkugel.

Beispiel 3

1000 g wasserfreies lineares Polycaprolacton mit einem Molekulargewicht von 2000, einer Hydroxylzahl von 56 mischt man bei einer Temperatur von 110⁰C mit 320 g Butandiol und 240 g Polyvinylidenfluorid. Diese Mischung

setzt man dann bei einer Temperatur von

mit 1100 g

Diphenylmethan-4|4'-diisocyanat um. Nach etwa 2-minütigem Rühren wird das noch flüssige Produkt auf eine Heizplatte gegossen und dort 10 Minuten bei einer Temperatur von 115 bis 12O⁰C gehalten. Das ausgehärtete Produkt wird dann granuliert.

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Eigenschaften des erhaltenen Produktes sind in der folgenden Tabelle angegeben:

Prüfung	Ergebnis	T e s tif β:ϊ! fahr en	Wert	3°
Härte	Shore D	ÄSTM-D1484:	68° '±
Spezif. Dichte	g/cffl	jis-zseo?	1,24
Zugfestigkeit	kg/cm	JIS-K6-.5O1	460
Dehnung	>	JIS-E65Ö1	330
Reibungskoeff.	+	Bowden Leven		09
		Friction Tester	0,08-0,

+ 500 g Belastung und, 5 mm Stsllkugel,

Beispiel 4

Beispiel 3 wird mit der Abänderung wiederholt, daß man anstelle von 240 g Polyvinylidenfluorid 480 g Polyvinylidenfluorid einsetzt.

Die Eigenschaften des erhaltenen Produktes sind in der folgenden Tabelle angegeben:

Prüfung	Ergebnis	Testverfahren	Wert
	Shore D	ASTM-D14-84	68° ±3°
Härte	g/cm	JIS-Z8807	1,24
Spezifische Dichte	kg/cm	JIS-K6301	490
Zugfestigkeit	f°	JIS-K6301	310
Dehnung '	'+.	Bowden leven
Re ibungskoeffi ζ ient		Friction Tester	0,07-0,08

500

g Belastung und 5 mm Stahlkugel« 109825/2072

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Beispiel 5

Zunächst mischt man "bei einer Temperatur von 105 C 1000 g linearen Polyester mit einem Molekulargewicht von 2000, einer Hydroxylzahl von 56 und einer Säurezahl von ungefähr 2, hergestellt auf Basis Adipinsäure und einem Diol, mit 160 g 1,4-Butandiol. Zu dieser Beaktionsmischung fügt man dann 600 g Biphenylmethan-4,4'-diisocyanat hinzu, wobei eine unmittelbare Umsetzung stattfindet. Das Reaktionsprodukt wird noch in flüssigem Zustand auf eine Heizplatte (110°) gegossen und 10 Minuten "bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird es 48 Stunden bei Zimmertemperatur gelagert und dann granuliert. 600 g des so erhaltenen Granulats mischt man mit 100 g Polyvinylidenfluoridpulver bzw. -pellets unter Verwendung einer Extrudiervorrichtung und pelletisiert die erhaltene Polymerisatmischung auf einer Pelletisiermaschine.

BIe Eigenschaften des nach diesem Beispiel hergestellten Produktes sind fast die gleichen wie die des Produktes gemäß Beispiel 1. Jede Mischmaschine mit geeigneten Einrichtungen kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Mischen der Materialien verwendet werden.

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Claims

Pate ntanspruch

Polymermischung, bestehend aus ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gewichtsteilen Polyvinylidenfluorid, ungefähr 95 A bis ungefähr 80 Gewichtsteilen thermoplastischen Polyurethane las tome ren und gegebenenfalls Zusatzstoffen, bezogen auf 100 fiewichtsteile der Mischung aus Polyvinylidenfluorid und thermoplastischem Polyurethan. ,

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