DE2634729A1 - Elastomere vom aethylen-propylen- termonomer-typ und sie enthaltende vulkanisierbare mischungen und kautschukformkoerper - Google Patents
Elastomere vom aethylen-propylen- termonomer-typ und sie enthaltende vulkanisierbare mischungen und kautschukformkoerperInfo
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Description
Patentanwä-te
Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19 to J4 /Zd
8 München 60
MICHELOT & CIE 2» AuSust 1976
(Compagnie des Etablissements Michelin) Clermont-Ierrand/Frankreich
Unser Zeichen: M 1377
Elastomere vom Äthylen-Propylen-Termonomer--Typ
und sie enthaltende vulkanisierbare Mischungen und Kautschukformkörper
Die Erfindung betrifft neue Elastomere vom Ithylen-Propylen-Termonomer-Typ
(nachfolgend gelegentlich auch als Elastomere vom EPT-Typ bezeichnet), die im Rohzustand, d.h. im nicht vulkanisierten
Zustand, ein verbessertes Haftvermögen und eine verbesserte Kohäsion auf v/eisen, sowie vulkanisierbare Mischungen und
Kautschukformkörper, die diese Elastomeren enthalten, insbesondere
Luftreifen, die unter Verwendung dieser Elastomeren hergestellt worden sind.
Bei den Elastomeren vom Ithylen-Propylen-Termonomer-Typ, die
auch als "EPT-Elastomere" oder "EPBM-Elas'comere" bezeichnet
werden, handelt es sich bekanntlich um Mischpolymerisate von
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Dr.Hn/Nu
Äthylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien. Die Aufgabe
des nicht-konjugierten Diens besteht darin, Unsättigungen
einzuführen, welche die Elastomeren vom Äthylen-Propylen-Typ
mit Schwefel vulkanisierbar machen.
Elastomere vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ weisen gegenüber
den üblichen .Dienkautschuken bestimmte Vorteile auf. Erstens lassen sie sich aus Ausgangsmaterialien, nämlich
Äthylen und Propylen, herstellen, die billiger sind als Butadien und Styrol, und zweitens weisen diese Elastomeren wegen
ihres geringen Gehaltes an Unsättigungen und wegen der Anordnung der Unsättigungen in bezug auf die Kette eine sehr gute
Alterungsbeständigkeit und eine ausgezeichnete Oxydationsbeständigkeit, insbesondere gegenübe-r Ozon, auf. Daher könnte
ihre Verwendung in der Kautschukindustrie, insbesondere bei der Herstellung von Luftreifen, von bestimmtem Vorteil
sein. Obgleich nun diese Elastomeren verglichen mit den üblichen Dienelastomeren im allgemeinen zufriedenstellende,
gegenüber einigen von ihnen sogar überlegene Eigenschaf-. ten besitzen, haben die EPT-Elastomeren jedoch einen schwerwiegenden
Fachteil, der ihr Anwendungsgebiet bisher beschränkt
hat, sie weisen nämlich einen schlechten Kompromiß zwischen ihrem Haftvermögen im nicht vulkanisierten Zustand
(nachfolgend als "Eigenhaftvermögen" bezeichnet) und ihrer Kohäsion im nicht vulkanisierten Zustand (nachfolgend als
"Eigenkohäsion" bezeichnet) auf, so daß sie als Hauptbestandteil von Mischungen, die für die Herstellung von Luftreifen
oder anderen Kautschuk-Verbundformkörpern dienen, nicht verwendbar sind.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Haftvermögen im nicht vulkanisierten Zustand" bzw. "Eigenhaftvermögen" ist die Fähigkeit
von zwei Oberflächen des gleichen, nieht-vulkanisierten Elastomeren, unter einem geringen Kontaktdruck aneinander
zu haften, zu verstehen«
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Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Kohäsion im nicht vulkanisierten
Zustand" "bzw. "Eigenkohäsion" ist die Fähigkeit einer nicht-vulkanisierten Elastomerprobe, gegen Verformung
als Folge der Einwirkung von Kräften beständig zu sein, zu verstehen.
Veil die EPT-Elastomeren einen schlechten Kompromiß zwischen
ihrem Eigenhaftvermögen (Haftvermögen im Rohzustand) und ihrer Eigenkohäsion (Kohäsion im Rohzustand) aufweisen, ist es
einerseits extrem schwierig und sehr kostspielig, die verschiedenen nicht-vulkanisierten Bestandteile auf Basis von
Ithylen-Propylen-Termonomer-Elastomeren, die bei der fabrikmäßigen
Herstellung von Verbtoidforrakörpern, insbesondere von
Luftreifen, verwendet werden, fabrikmäßig herzustellen, wobei außerdem diese Bestandteile nicht miteinander fest verbunden
bleiben, während andererseits diese Kautschukforrokörper, insbesondere
die nicht-vulkanisierten Luftreifen, nur sehr schwer handhabbar bzw. bearbeitbar und lagerbar sind, weil
sie sehr schnell ihre Form verlieren, in die sie bei der fabrikmäßigen Herstellung gebracht' worden sind. Dadurch war
ihr Anwendungsgebiet bisher stark eingeschränkt und dies hat eine rentable großtechnische Fabrikation von Kautschukverbundformkörpern,
insbesondere von Luftreifen, bisher verhindert. Das Hauptproblem, das bei der Vervrendung von Elastomeren
vom EHD-Typ auftritt, hängt nämlich zusammen mit dem Eigenhaftvermögen und der Eigenkohäsion der vulkanisierbaren
Mischungen.
Um die Elastomeren vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ als
Hauptbestandteile für Mischungen, die zur Herstellung von Kautschukverbundformkörpern, insbesondere Luftreifen, dienen,
verwendbar zu machen, müssen sie im nicht vulkanisierten Zustand einen guten Kompromiß zwischen ihrem Haftvermögen und
ihrer Kohäsion aufweisen. Das heißt, anders ausgedrückt, sie müssen einerseits ein Fließvermögen besitzen, das die Bildung
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_ 4- —
einer Verbindung (Verschweißung) durch wechselseitiges oberflächliches
Ineinsndereindringen der miteinander in Kontaktstehenden Oberflächen der verschiedenen Teile der nicht-vulkanisierten
Kautschukverbundforrakörper ermöglicht, und andererseits
müssen sie eine ausreichende Kohäsion aufweisen, um
(a) die großtechnische Herstellung der verschiedenen Bestandteile zu ermöglichen,
(b) die aneinender haftenden verschiedenen Teile als Einheit
aufrechtzuerhalten und
(c) der Öffnung der gebildeten Verbindungen (Verschweißungen) zwischen den verschiedenen Bestandteilen oder der Verformung
der hergestellten Formkörper bei ihrer Handhabung bzw. Bearbeitung oder ihrer Lagerung vor der Vulkanisation
einen Widerstand entgegenzusetzen.
Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, um diese Nachteile, die bei der Verwendung von Elastomeren vom
EPT-Typ auftreten, zu überwinden. So wurde bereits, allerdings ohne Erfolg, vorgeschlagen, Mischungen auf Basis von
Elastomeren vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ, die außerdem
Dienkautschuke und insbesondere Naturkautschuk oder auch haftende oder verstärkende Phenolharze enthalten, zu verwenden,
wie beispielsweise in. der deutschen Offenlegungsschrift 2 246 704 beschrieben. Für den gleichen Zweck wurde auch bereits
vorgeschlagen, eine bestimmte Menge Polyen dem EPT-Elastomeren zuzusetzen oder eine Mischung auf Basis von zwei
Elastomeren vom EPT-Typ herzustellen, die jeweils einen.bestimmten
Gehalt an Äthylen, Propylen und einem konjugierten Dien aufweisen und zusätzlich noch ein Polyen enthalten (vergleiche,
die US-Patentschrift 3 468 979). Die dabei erhaltenen Produkte weisen jedoch wegen des Propylengehaltes der beiden
Elastomeren entweder keine ausreichend hohe Eigenkohäsion auf oder sie haben einen su stark kristallinen Charakter, um, auf
zufriedenstellende Weise für die Herstellung von Kautschuk-
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verbundformkörpern, insbesondere von Luftreifen, verwendet Vi er den zu können.
Erfindungsgemäß werden nun. die oben erwähnten Nachteile dadurch
vermieden, daß man für die Herstellung von Kautschukverbundformkörpern (zusammengesetzten Kautschukformkörpern)
neue Elastomere vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ verwendet,
die im Rohzustand im Vergleich
zu den "bekannten Elastomeren dieses Typs einen deutlich verbesserten
Kompromiß zwischen ihrem Haftvermögen und ihrer Kohäsion aufweisen und nunmehr tatsächlich als Hauptbestandteile
von Mischungen verwendet v/erden können, die für die Herstellung von Kautschukverbundformkörpern, insbesondere von
Luftreifen, dienen. Diesen neuen Elastomeren brauchen nur die klassischen Zusätze (Ruß, Vulkanisationsmittel und dergleichen)
zugesetzt zu werden, wie sie üblicherweise bei der Herstellung von Luftreifen verwendet werden. Es brauchen insbesondere
keine Klebemittel (Haftmittel) verwendet zu werden, die immer die Vulkanisationsgeschwindigkeit herabsetzen und
Vulkanisate mit schlechteren mechanischen Eigenschaften ergeben.
Darüber hinaus brauchen keine ungünstigeren Durchführungsbedingungen, insbesondere keine übermäßig lange Vulkanisationszeit,
angewendet zu werden und sie erlauben die Herstellung von Mischungen, die im Rohzustand ein
ausreichendes Kohäsionsvermögen und ein ausreichendes Haftvermögen besitzen, um die großtechnische Herstellung
von Kautschukverbundformkörpern, wie z.B. Luftreifen, zu erlauben.
Gegenstand der Erfindung sind neue Elastomere vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ,
die dadurch gekennzeichnet sind,
(1) daß es sich bei dem Termonomeren um ein lineares nicht-'
konjugiertes Dien handelt,
(2) daß sie eine bimodale Molekulargewichtsverteilung
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aufweisen, wobei jede Hauptfraktion einerseits eine breite
Molekulargewichts-verteilung und eine Monomerenzusammensetzung, die von derjenigen der anderen Hauptfraktion
verschieden ist, andererseits jedoch eine sehr enge Verteilung der Zusammensetzung als Punktion der Molekulargewichte
um den für die Fraktion vorgesehenen Mittelwert aufweisen und
(3) daß sie bestehen aus
(a) einer ersten Hauptfraktion, die etwa 30 bis etwa 85
Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisats, ausmacht, aus Molekülfraktionen, mit
- einer Verteilung der Strukturviskosität, die sich von etwa 0,2 bis etwa 3 -erstreckt,
- einer mittleren Strukturviskosität zwischen etwa 0,8 und 1,5,
- einem mittleren Propylengehalt zwischen etwa 36 und
etwa 52 Gew.% und
- einem Termonomergehalt zwischen etwa 0 und etwa 5
Gew.% und
(b) einer zweiten Hauptfraktion, die etwa 70 bis etwa
Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisats, ausmacht, aus Molekülfraktionen mit
- einer Strukturviskositätsverteilung, die sich von etwa 3 his etwa I5 erstreckt,
- einer mittleren Strukturviskosität zwischen etwa 3,5 "und etwa 7>
- einem mittleren Propylengehalt zwischen etwa 26 und etwa 32 Gew.% und
- einem Termonomergehalt zwischen etwa 0 und etwa 5
Gew.%,
wobei weniger als etwa 5 Gew.% der Molekülfraktionen einen
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Propylengehalt von weniger als etwa 25 Gew.%, "bezogen auf
das Gesamtgewicht des Polymerisats, -und eine Kristallisationstemperatur
von oberhalb 35°C aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung dieser Elastomeren in vulkanisierbaren Mischungen, die Vulkanisationsmittel,
Weichmacher und dergleichen enthalten, wie sie üblicherweise "bei der Herstellung von verschiedenen Elementen,
die Luftreifen aufbauen, verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Elastomeren sind insofern bemerkenswert, als sie eine breite und bimodale Molekulargewichtsverteilung
sowie eine bimodale Verteilung der Zusammensetzung als Funktion der Molekülgrößen aufweisen, das heißt^als die
Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht reich an Propylen sind, während die Fraktionen mit hohem Molekulargewicht einen
Propylengehalt aufweisen, der geringer ist als derjenige der Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht, wobei jede dieser
beiden Fraktionen eine unterschiedliche Zusammensetzung in beziig auf Äthylen und Propylen aufweist, jedoch eine sehr
enge Verteilung (_+ 2 %) um den für jede Fraktion angestrebten
Mittelwert herum besitzt. Sie sind axißerdem insofern bemerkenswert,
als sie Fraktionen mit einem sehr hohen Molekulargewicht aufweisen und weniger als 5 %·, ja sogar 0 % Fraktionen
enthalten, die einen Propylengehalt von weniger als 25 %
auf v/eisen, das heißt, übermäßig reich an Äthylen sind. Die erfindungsgemäßen
Elastomeren haben einen mittleren Gesamtgehalt an Propylen zwischen 30 und 50» vorzugsweise zwischen 34-
und 43 Gew.% und eine Mooney-Plastizität ML (1 + 4) bei 1300C
zwischen 15 und 120, vorzugsweise zwischen 25 und 70.
Die crfindungsgemäßen nicht-vulkanisierten Elastomeren weisen
einen deutlich verbesserten Kompromiß zwischen ihrem Haftvermögen (Klebevermögen) und ihrer Kohäsion auf. So weisen die
erfindungsgemäßen nicht-vulkanisierten Elastomeren vom
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Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ, die normalerweise mit Ruß
UQd öl gefüllt werden, im Rohzustand einen Kompromiß zwischen
ihrem Haftvermögen (Klebevermögen) und ihrer Kohäsion auf, der um 100 bis 200 % besser ist als derjenige der bekannten
nicht-vullcanisierten Elastomeren vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ.
Dieser Kompromiß erreicht den Wert, wie er für die Verbindung von nicht-vulkanisierten Elastomerschichten
bei der Herstellung von Förderbändern, Luftreifen und dergleichen erforderlich ist. Diese Verbesserung bewirkt, daß
die erfindungsgemäßen Elastomeren als Hauptbestandteile von Mischungen verwendet werden können, die zur Herstellung von
Kautschukverbundformkörpern, insbesondere Luftreifen, dienen. Diese Elastomeren, die normalerweise mit Ruß und Öl gefüllt
sind und alle bei der Herstellung von Luftreifen üblichen Bestandteile,
wie z. B. Weichmacher, Vulkanisationsmittel und dergleichen, enthalten, weisen nach der Vulkanisation Eigenschaften
auf, die für ihre Verwendung in Luftreifen und insbesondere als Kalandriergummi von mit Kabeln, Drähten oder
Fäden bewehrten Lagen, als Seitenwandgummi und Laufflächengummi
ausreichen. :
Der verbesserte Kompromiß zwischen dem Eigenhaftvermögen und der Eigenkohäsion der erfindungsgemäßen Elastomeren ist gegenüber
Änderungen in bezug auf die Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht, das heißt^in bezug auf diejenigen, die eine
Strukturviskosität zwischen 0,2 und 3 aufweisen, und in bezug auf die Fraktionen mit hohem Molekulargewicht, das heißtvin
bezug auf diejenigen, die eine Strukturviskosität zwischen und 15 aufweisen, wenig empfindlich.
Damit die erfindungsgemäßen Elastomeren vom EPT-Typ ein verbessertes
Eigenhaftvermögen und eine verbesserte Eigenkohäsion aufweisen, müssen die Fraktionen mit hohem Molekulargewicht
einen vorher festgelegten Propylengehalt zwischen 26 und 32 Gew.% aufweisen und außerdem dürfen sie keine oder nur
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sehr geringe Mengen (weniger als 5 %) Fraktionen mit einem
Propylengehalt von weniger als 25 Gew.% enthalten, da sonst
die Elastomeren Fraktionen enthalten, die zu reich an Äthylen sind, die ihnen einen zu stark ausgeprägten kristallinen
Charakter verleihen und JaismEigenhaftvermögen zu stark
schaden. Damit die erfindungsgemäßen Elastomeren eine verbesserte Eigenkohäsion aufweisen, darf der Propylengehalt der
Fraktionen mit hohem Molekulargewicht 32 G-ew.% nicht übersteigen.
Wenn nämlich der Äthylengehalt der Elastomeren zu gering ist, erreichen die Elastomeren nicht mehr diese verbesserte
Eigenkohäsion.
Die erfindungsgemäßen Elastomeren können nach klassischen Polymerisationsverfahren
bei einer Temperatur zwischen -20 und +80, vorzugsweise zwischen 0 und 60°C bei einem Druck zwisehen
0 und 50 kg/cm hergestellt werden, beispielsweise unte'r
Anwendung eines Verfahrens der kontinuierlichen Polymerisation in Lösung oder in Suspension in einem oder mehreren
Reaktoren in Kaskadenanordnung. Es' können organische Lösungsmittel, z. B. aliphatische Lösungsmittel (wie Hexan, Heptan
und dergleichen), cycloaliphatische Lösungsmittel (wie Cyclohexan und dergleichen), aromatische Lösungsmittel (wie
Toluol, Benzol und dergleichen) oder ihre Halogenderivate verwendet v/erden.
Als Katalysatoren besonders gut geeignet sind die Systeme, die enthalten:
(a) eine organische oder anorganische Verbindung eines Übergangsmetalls
der Gruppen IVA bis VIIIA des Periodischen Systems der Elemente, vorzugsweise die Derivate von
Vanadin, z. B. die Halogenderivate, wie VO(UU, VCl^, die
Ester, z. B. VO(OG5H1-,),, VO(0-Isopropyl)7, die Acetylacetonate,
z. B. das Triacetylacetonat von Vanadin, das
Diacetylacetonat von Vanadinoxid, das Acetylacetonatoxy-
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diehlorid von Vanadin und dergleichen,
(b) eine oder mehrere (in Mischung) halogenierte oder nichthalogenierte
aluminiumorganische Verbindungen, vorzugsweise die Aluminiumalkylverbindungen, wie Al(C2HfT)x,
);,, die Alkylaluminiummonohalogenide, wie
, ClAl(C2H^)2, ClAl(ISO-C4Ho)2 und dergleichen,
die Alkylaluminiumdihalogenide, wie Cl2AlC2H1-,
CI2AI(ISo-C4Hq), Br2AlC2Hp und dergleichen, die Alkylaluminiumsesquichloride,
wie ClxAl2(C2H^)x, ClxAl2(CH7)x,
Br^Al2(C2H1-)ν und dergleichen, und
(c) gegebenenfalls ein oder mehrere Übertragungs- oder MoIekulargextfichtsregulierungsmittel,
wie Diäthylzink, Wasserstoff, oder Elektronendonatoren, wie Ester, Ätheroxide, Amine, oder Aktivatoren, wie Trichloressigsäureester,
Trifluoressigsäureester, Maleinsäureanhydrid, organische
oder anorganische halogenierte Derivate, wie z, B. Hexachlorcyclopentadien, Hexachloropren, Hexachloraceton, Diphenyldichlorphosphin
und dergleichen·
Beispiele für katalytische Kombinationen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind folgende:
VOCl3 - Cl2AlC2H5, VCl4 - Cl3Al
VOClx - ClxAl0(C0Hn-), - H0 - CClxCOOC0H,-
VCl4 - ClxAl2(C2H^)3 - H2 - CCl3COOC2H5,
VCi4 - ciai(c2h5)2, vo(oc4Hq)3 - CixAi2
Als Termonomere werden zweckmäßig lineare Polyene verwendet.
Unter letzteren besonders bevorzugt sind die acyclischen aliphatischen ELolefine mit 5 his 18 Kohlenstoffatomen, in denen
die Doppelbindungen durch mehr als 2 Kohlenstoffatome voneinander getrennt sind und in denen mindestens eine der beiden
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Doppelbindungen am Ende der Kohlenwasserstoffkette angeordnet ist. Beispiele für verwendbare Verbindungen dieses Typs sind
Octadien-1,4, Octadien-1,5, Hexadien-1,4-, Heptadien-1,4-,
Heptadien-1,5 "und dergleichen.
In allen nachfolgend beschriebenen Beispielen wurden die Zusammensetzungen
der erfindungsgemäßen Elastomeren durch Infrarotspektrographie oder kernmagnetische Resonanz bestimmt;
die Molekulargewichtsverteilungen wurden entweder durch Chromatographie durch Permeation auf einem Gel bei 800C
unter Verwendung von Trichlorbenzol als Lösungsmittel oder durch Elution an einer Kolonne bei 20 C unter Verwendung
eines Cyclohexanfö.ceton-Gemisches mit einer Cyclohexankonzentration
zwischen 63 und 75 % erhalten; die Strukturviskosität
wurde bei 30 C in Cyclohexan bestimmt.
Der Prozentsatz der Fraktionen mit einem Propylengehalt von weniger als 25 Gew.% wurde durch den Gehalt an unlöslichem
Material ermittelt. Letzterer wurde in der Weise bestimmt, daß aus dem nicht-vulkanisiert en Polymerisat durch Formen bei
100 C unter einem Druck von 400 kg/cm innerhalb eines Zeitraumes von 1 Minute eine Lasche einer Dicke von 1 mm hergestellt
wurde, aus der kubische Proben einer Größe von 1 mnr entnommen wurden. 1 g des so hergestellten Polymerisats wurde
12 Stunden nach dem Formen mit 200 cnr Hegten (Lösungsmittel) gelöst. Die Lösung wurde 8 Stunden lang bei Umgebungstemperatur
(20 bis 230C) gerührt. Anschließend wurde die Lösung filtriert und der Rückstand wurde bei 8O0C und unter einem
verminderten Druck von 200 mm Quecksilber getrocknet. Danach wurde dieser Rückstand gewogen und seine Zusammensetzung wurde
analytisch bestimmt, um den Gehalt an unlöslichem Material, ausgedrückt durch Gewichtprozent, bezogen auf das Gewicht des
Polymerisats, zu ermitteln.
Die Kristallisationstemperatur wurde durch kalorimetrische
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Differentialanalyse in einer Du Pont 900-Apparatur mit einer DSC-Zelle bestimmt. Die Eigenviskositäten wurden in Tetrachloräthylen
bei 30 C bei einer Konzentration von 0,1 g in 100 ecm gemessen. Die Strukturviskositäten vrardeii bei 30 C in
Cyclohexran gemessen.
Die Messung der Eigenkohäsion (Kohäsion im Rohzustand) wurde
mit 2,5 mm dicken "Hantelproben" durchgeführt, die durch Formen
unter einem Druck von 15 Tonnen bei einer Temperatur von
1100C über einen Zeitraum von 10 Minuten hergestellt wurden«,
Die Messung wurde unter Vervrendung eines elektronischen "Instron"-Dynamometers 24 Stunden nach dem Formen und mit
einer Zuggeschwindigkeit von 10 cm/min durchgeführt.
Die Messung des Eigenhaftvermögens (Haftvermögens im Rohzustand) wurde mit 100 mm langen, 10 mm breiten und 2,2 mm
dicken parallelepipedischen Proben, die durch Formen einer
Elastomerschicht unter einem Druck von I5 Tonnen bei 1100C
über einen Zeitraum von 10 Minuten hergestellt worden waren, durchgeführt. Zx^ei dieser Proben wurden senkrecht zueinander
miteinander verbunden (Oberflächenkontakt 1 cm ) und 1 Minute
lang einem Druck von 1 kg/cm ausgesetzt. Fach einer Relaxationszeit
von 5 Minuten wurde unter Verwendung eines elektronischen "Instron"-Dynamometers die Kraft bestimmt, die zum
Auseinanderziehen der Proben mit einer Zuggeschwindigkeit von 50 cm/min erforderlich war.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Dieses Beispiel soll zeigen, daß die Elastomeren, die eine monomodale Molekulargewichtsverteilung aufweisen, ein geringes
Eigenhaftvermögen (d. h. ein solches von weniger als 700 g/cm ) haben, unabhängig von der Eigenkohäsion und dem
Molekulargewicht des Elastomeren.
Es werden mehrere Versuche durchgeführt; die Polymerisationen werden kontinuierlich in einem 8 Liter-Reaktor aus rostfreiem
2
Stahl unter einem Druck von 6 kg/cm unter Konstanthaltung der Durchflußmengen der in Gasform eingeführten Monomeren (in Liter/Stunde) und unter den in der nachfolgenden Tabelle IA angegebenen Bedingungen durchgeführt. Die dabei erhaltenen Elastomeren haben die in der nachfolgenden Tabelle IB angegebenen Eigenschaften.
Stahl unter einem Druck von 6 kg/cm unter Konstanthaltung der Durchflußmengen der in Gasform eingeführten Monomeren (in Liter/Stunde) und unter den in der nachfolgenden Tabelle IA angegebenen Bedingungen durchgeführt. Die dabei erhaltenen Elastomeren haben die in der nachfolgenden Tabelle IB angegebenen Eigenschaften.
Aus der beiliegenden Fig. 1 ist zu ersehen, daß die Molekulargewichtsverteilung
der Elastomeren monomodal ist.
Ausgehend von diesem Termonomeren wurden vulkanisierbare Mischungen
mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung (in Gewichtteilen) hergestellt:
Polymerisat: 100, FEF-Ruß: 70, Paraffinöl: 50, ZnO: 5,
Stearinsäure: 1,5, Schwefel: 1,5? Tetraäthylthiuramdisulfid:
1,5, Mercaptobenzothiazol: 0,5« Das Eigenhaftvermögen und die
Eigenkohäsion dieser Mischungen sind in der weiter unten folgenden Tabelle IC angegeben.
Es wurde festgestellt, daß das Eigenhaftvermögen der Mischungen
auf Basis der Elastomeren mit monomodaler Verteilung gering ist, unabhängig von ihrem kristallinen Charakter (bestimmt
durch die Kristallisationstemperatur) und ihrer Mooney-Plastizität.
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Dieses Beispiel soll zeigen, daß der Wert des Eigenhaftvermögens der EPT durch ihre breite und bimodale Molekulargewichts
verteilung besser ist (bezogen auf die in Beispiel 1
beschriebenen Polymerisate), daß jedoch der Wert des Eigenhaftvermögens empfindlich ist gegenüber dem Gehalt des Polymerisats
an kristallinen Fraktionen von weniger als 25 Gew.%
Propylen, der durch den Gehalt an unlöslichem Material bestimmt wird.
Es werden vier Versuche durchgeführt. Die Polymerisation wird in zwei 8 Liter-Reaktoren, die hintereinander (in Serie) angeordnet
sind, unter Verwendung des katalytischen Systems VOCl, - Cl^Alο(CoHi-)^ durchgeführt. In den ersten Eeaktor
werden die Monomeren unter den in der nachfolgenden Tabelle HA angegebenen Bedingungen kontinuierlich eingeführt, wobei
man die Durchflußmengen, ausgedrückt in Liter/Stunde, konstant hält. Die am Ausgang des Reaktors erhaltenen Polymerisatlösungen
werden in einen zweiten Reaktor überführt, in den ebenfalls wie in der folgenden Tabelle HA angegeben
Reagentien eingeführt werden und aus dessen Ausgang die Elastomeren gewonnen v/erden. Die am Ausgang dieser Reaktoren erhaltenen
Polymerisate haben die in der folgenden Tabelle HB angegebenen Eigenschaften.
Es wurde festgestellt, daß die am Ausgang des ersten Reaktors -erhaltenen Produkte Elastomere mit einem hohen Molekulargewicht
darstellen, die einen Propylengehalt zwischen 26 und 32
Gew.% und eine monomodale Molekulargewichtsverteilung aufweisen. Die am Ausgang des zweiten Reaktors erhaltenen Elastomeren
weisen eine breite bimodale Molekulargewichtsverteilung und eine bimodale Verteilung der Zusammensetzung als Funktion
"der Molekülgrößen auf. Die beiliegende Fig. 2 zeigt die bimodale Verteilung der Molekulargewichte des Elastomeren 3a.
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Die dabei erhaltenen Elastomeren haben die in der weiter unten
folgenden Tabelle HC angegebenen Eigenschaften.
Ausgehend von den am Ausgang des zweiten Reaktors (Versuche 2a, 3a, 4-a) erhaltenen Terpolymerisaten und ausgehend von dem
am Ausgang des ersten Reaktors (Versuch 1) erhaltenen Terpolymerisats wurden vulkanisierbare Mischungen der nachfolgend
angegebenen Zusammensetzung (in Gewichtsteilen) hergestellt :
Polymerisat: 100, FEF-Ruß: 70, Paraffinöl: 50, ZnO: 5,
Stearinsäure: 1,5» Schwefel: 1,5>
Tetraäthylthiuramdisulfid: 1,5» Mercaptobenzothiazol: 0,5·
Der Kompromiß zwischen Eigenhaftvermögen und Eigenkohäsion dieser Mischungen ist in der
nachfolgenden Tabelle UD angegeben.
Es wurde festgestellt, daß einerseits das Eigenhaftvermögen abnimmt, wenn der Gehalt der Elastomeren an unlöslichem Material
zunimmt, daß andererseits dieses Eigenhaftvermögen verbessert wird, wenn eine breite bimodale Verteilung der Molekül
argewichte (Mischungen 2a, 5>a, 4-a, Tabellen HC und HD)
vorliegt.
Dieses Beispiel soll zeigen, daß bei Verwendung eines katalytischen
Systems, welches die Herstellung von erfindungsgemäßen Terpolymerisaten erlaubt, die frei von unlöslichen Fraktionen
(Fraktionen mit einem Propylengehalt von weniger als 25 Gew.%) sind, man eine deutliche Verbesserung des Kompromisses
zwischen dem Eigenhaftvermögen und der Eigenkohäsion erhält.
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Es werden zwei Versuche durchgeführt. Die Polymerisation wird wie in Beispiel 2 in zwei hintereinander (in Reihe) angeordneten
Reaktoren unter Verwendung des Katalysatorsystems VCl4 - Cl5Al2(C2Hc)3 - CCl5COOC2H5 durchgeführt. Man hält die
Durchflußmengen, ausgedrückt in Liter/Stunde, konstant. Man wendet die nachfolgend angegebenen Molverhältnisse an: in dem
ersten Reaktor Al/V = 20, in dem zweiten Reaktor Al/V = 10,
CCl5COOC2H5
2__ Z = 5. Die übrigen Arbeitsbedingungen sind in der
nachfolgenden Tabelle HIA angegeben.
Die am Ausgang der Reaktoren erhaltenen Polymerisate weisen die in den nachfolgenden Tabellen HIB und HIC angegebenen
Eigenschaften auf.
Ausgehend"von diesen Terpolymerisaten wurden vulkanisierbare
Mischungen mit den in den Beispielen 1 und 2 angegebenen. Zusammensetzungen
hergestellt.
Der Kompromiß zwischen dem Eigenhaftvermögen und der Eigenkohäsion
der Mischungen ist in der folgenden Tabelle HID angegeben. Durch Verwendung eines Katalysatorsystems, das zu
Polymerisaten führt, die frei von unlöslichen Fraktionen sind, erhält man stets Terpolymerisate, die im Rohzustand
einen besseren Kompromiß zwischen dem Haftvermögen und der Kohäsion aufweisen.
Dieses Beispiel soll den bedeutenden Einfluß des Propylengehaltes der Fraktion mit hohem Molekülargewicht auf den
Kompromiß zwischen der Eigenkohäsion und dem Eigenhaftvermögen (Kohäsion bzw. Haftvermögen im rohen Zustand) zeigen.
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Es werden vier Versuche durchgeführt, wobei man das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren wiederholt, jedoch die Durchflußmengen
so modifiziert, daß man erhält:
- Polymerisate, deren Propylengehalt in den Fraktionen mit hohem Molekulargewicht unterhalb 26 Gew.% liegt (Versuche
und 8),
- erfindungsgemäße Polymerisate (Versuch 9)»
- Polymerisate, deren Propylengehalt in den Fraktionen mit hohem Molekulargewicht oberhalb 32 Gew.% Propylen liegt
(Versuch 10).
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Elastomeren sind in der folgenden Tabelle IVA angegeben.
Ausgehend von diesen Terpolymerisaten wurden vulkanisierbare
Mi-schungen der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 3 hergestellt. Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Mischungen
sind in der nachfolgenden Tabelle IVB angegeben.
Es wurde festgestellt, daß dann, wenn der Propylengehalt der Fraktionen mit hohem Molekulargewicht
- unterhalb 26 Gew.% liegt, die Mischung eine gute Eigenkohäsion,
jedoch ein geringes Eigenhaftvermögen aufweist (Versuche 7» 8),
- oberhalb 32 Gew.% liegt, die Mischung ein zufriedenstellendes Eigenhaftvermögen, jedoch eine sehr geringe Eigenkohäsion
aufweist (Versuch 10).
Diese drei Versuche stellen somit keinen guten Kompromiß zwischen dem Eigenhaftvermögen und der Eigenkohäsion dar im Gegensatz
zu der erfindungsgemäßen Mischung (Versuch 9).
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Dieses Beispiel soll zeigen, daß der verbesserte Kompromiß zwischen dem Eigenhaftvermögen und der Eigenkohäsion der erfindungsgemäßen
Elastomeren auch dann noch zufriedenstellend ■bleibt, wenn die relativen Mengenanteile der Fraktionen mit
hohem und niedrigem Molekulargewicht innerhalb bestimmter Grenzen variieren. Nach einem klassischen "Verfahren wurde
eine Eeihe von drei erfindungsgemäßen Terpolymerisaten hergestellt«
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Elastomeren sind in der nachfolgenden Tabelle VA angegeben·
Die beiliegende Fig. 3 zeigt auf der Ordinate einerseits das
kumulative Gewicht (in %) der verschiedenen Fraktionen der Polymerisate 11 (Kurve ot ) und 13 (Kurve ß), andererseits
den Propylengehalt jeder Fraktion (Polymerisat 11: Kurve dl';
Polymerisat 13·* Kurve /3') als Funktion der Strukturviskositäten
jeder der verschiedenen Fraktionen (auf der Abszisse).
Ausgehend von diesen Elastomeren wurden vulkanisierbare Mischungen
der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 4 hergestellt. Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Mischungen
sind in der folgenden Tabelle VB angegeben.
Die so hergestellten Mischungen werden 20 Minuten lang bei 1600C vulkanisiert. Die Eigenschaften dieser vulkanisierten
Mischungen sind in der nachfolgenden Tabelle VC angegeben.
Unter Verwendung dieser Elastomeren wurden verschiedene Elemente hergestellt, die bei der Konfektion von Luftreifen verwendet
.werden. Es wurde festgestellt, daß keine Probleme bei der Herstellung dieser verschiedenen Elemente in großtechnischem
Maßstab und auch keine Probleme in bezug auf die Lagerung oder Handhabung dieser Elemente auftreten. Die unter
Verwendung dieser Elastomeren hergestellten, noch nicht
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vulkanisierten Luftreifen weisen keine Verformung, Trennung oder Ablösung von ihren verschiedenen Bestandteilen bei der
Lagerung vor der Vulkanisation auf.
Die vorstehenden Angaben zeigen, daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht verlassen wird, wenn man das Haftvermögen
oder die Eohäsion der Elastomeren durch Zugabe eines geeigneten Mittels verbessert.
Die erfindungsgemäßen Terpolymerisate können auch mit Erfolg
für die Herstellung beliebiger Formkörper aus Kautschuk, wie z.B. Transmissionsriemen, Förderbändern, weichen
armierten Schläuchen und dgl., verwendet werden.
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| Versuch Fr. | 1 | 2 | 3 | 4 | VJl | 6 | 7 |
| Eeptan (Lösungs mittel) |
16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Ethylen | 200 | 250 | 300 | 25O | 25O | 300 | 250 |
| Propylen | 300 | 300 | 300 | 300 | 640 | 600 | 400 |
| Hexadien-1,4 | 0,122 | 0,122 | 0,150 | 0,130 | 0,120 | 0,120 | 0,130 |
| VO(OC-Hq)3, (0,037 Mol/l) |
0,081 | 0,081 | 0,081 | 0,052 | 0,042 | 0,042 | 0,028 |
| (0,037 Mol/l) | 0,810 | 0,810 | 0,810 | 0,520 | 0,420 | 0,420 | 0,280 |
| Temperatur (0C) | 40 | 40 | 40 | 40 | 20 | 20 | 20 |
| Behandlungsdauer (Minuten) |
30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Konzentration des Polymerisats in s/i |
16 | 17,5 | 19 | 13 | 18 | 20 | 17 |
| Versuch Ur. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| G-lobale Zusammensetzung Gew.% Propylen |
30 | 28 | 25 | 23 | 32 | 30 | 28 |
| Kristallisationstemperatur | 8 | 13 | 23 | 38 | 2 | 8 | 13 |
| Eigenviskosität (dl/g) | 1,62 | 1,75 | 1,95 | 2,30 | 3,54 | 4,25 | 3,77 |
| Mooney-Plastizität ML (1+4) bei 1300C |
17 | 22 | 40 | 87 | 102 | 129 | 110 |
| Jodindex | 6 | 6,5 | 8 | 6,5 | 5 | 4,8 | 6,4 |
. 909809/1002
| Versuch Nr. | 1 | 2 | 90 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Eigenkohä s ion | 236 | ||||||
| Dehnungskraft (100 % Dehnung) (g/mm^) |
19 | 4-5 | 556 | 138 | 54- | 68 | 68 |
| Dehnungskraft (bei 500%. ■ Deh nung) (g/mm2) |
0 | 64- | 1100 | 430 | 0 | 84 | 128 |
| Bruchkraft (g/mm ) | 8 | 120 | 150 | 940 | 2 | 580 | |
| Bruchdehnung (%) | 220 | 1500 | 800 | 340 | ^2000 | 1950 | |
| Haftvermögen im ~ Rohzustand (g/cm ) |
600 | 600 | 0 | 300 | 400 | 100 | |
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| Reaktor 1 | 1 | 2 | » 3 |
4 | 35 | Reaktor 2 | 1a | 2a | 3a | 4a | 200 | 200 | |
| Versuch Nr. | 16 | 16 | 32 | 32 | 6 | Lösung des ersten Re aktors |
200 | 200 | |||||
| Heptan (Lö sungsmittel) |
400 | 400 | 450 | 450 | 20 | ||||||||
| Äthylen | 700 | 7OO | 850 | 850 | 15 | 0,117 | 0,117 | ||||||
| Propylen | 0,170 | 0,170 | 0,200 | 0,200 | |||||||||
| Hexadien-1,4 | 0,117 | 0,117 | 0,117 | 0,117 | 0,125 | 0,125 | |||||||
| VOCl2 (0,04 Mol/I) |
0,438 | 0,438 | 0,438 | 0,438 | 20 | 20 | |||||||
| Cl5Al2(C2Iy5 (0,110 Mol/l) |
30 | 35 | |||||||||||
| CCl2COOC0H1- (0,078 Mol/l) |
• | 6 | 6 | ||||||||||
| Wasserstoff | 30 | 30 | 30 | 10 | 10 | ||||||||
| (Temperatur | 6 | 6 | 6. | 15 | 15 | ||||||||
| Druck o (kg/cra^) |
20 | 20 | 20 | ||||||||||
| AlA-Ver- hältnis |
30 | 30 | 15 | ||||||||||
| Mittlere Be- nandlungs- dauer (min) |
200 | ||||||||||||
| 200 | |||||||||||||
| 0,117 | |||||||||||||
| 0,310 | |||||||||||||
| 20 | |||||||||||||
| 30 | |||||||||||||
| 6 | |||||||||||||
| 10 | |||||||||||||
| 30 |
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| Reaktor 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | Reaktor 2 | 2a | 3a | 4-a | |
| Versuch Nr. | 29 | 29 | 15 | 15 | 1a | 55 | 30 | 34 | |
| Polymerisatkonzentration (s/i) |
31 | 29 | 29 | 27 | 39 | 37 | 35 | ||
| Zusammensetzung des Propylen- polymerisats (in Gew.%) |
99 | 80 | 100 | 101 | 24- | 29 | 22 | ||
| Mooney-Plastizität MD(1+4) (bei 13O0C) |
8,9 | 8,2 | 6 | 7,4 | 9,6 | 6 | 6,4 | ||
| Jodindex |
| Versuch ITr. | 1 | 2a | 3a | 4-a |
| Gesamtgehalt an Propylen in GeM.% | 31 | 39 | 37 | 35 |
| Gewichtsgehalt der Fraktionen mit hohem Molekulargewicht an Propylen (Mol%) |
31 | 29 | 29 | 27 |
| Gewichtsgehalt der Fraktionen mit nied rigem Molekulargewicht an Propylen (Mol%) |
4-8 | 44 | 4-2 | |
| Gehalt an Fraktionen mit hohem Molekular gewicht (Gew.%) |
100 | 53 | 50 | 4-4- |
| Eigenviskosität (dl/g) | 3,6 | 2 | 2,1 | 2,05 |
| Mooney-Plastizität ML(1+4) bei 1300C | 99 | 24- | 29' | 22 |
| Eiristallisationstemperatur (0C) | 15 | 16 | 15 | 16 |
| Gehalt -an unlöslichem Material (Fraktionen mit einem Propylengehalt von weniger als 25 Gew.%) (in %) |
20,3 | 9,7 | 6,6 | 3,7 |
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| Versuch iJr. | 1 | 2a | 3a | 4a |
| Eigenkohäsion (Kohäsion im Roh zustand) |
||||
| Dehnungskraft (100 % Dehnung) (g/mm ; |
79 | 12,5 | 18 | 13 |
| Dehnungskraft (500 % Dehnung) (g/mm ; |
122 | 22,5 | 39 | 25 |
| Bruchkraft (g/mm ) | 142 | 25 | 36 | 35 |
| Bruchdehnung (%) | 1300 | 1600 | 2000 | 1900 |
| Eigenhaftvermögen (Haftvermögen im Rohzustand) (g/cm ) |
180 | 800 | 1120 | 1520 |
| Reaktor 1 | 6 | Reaktor 2 | 6a | 200 | |
| Versuch Nr. | 5 | 16 | 5a | Lösung des 1. Reaktors |
400 |
| Heptan | 16 | 365 | 200 | ||
| Ethylen | 365 | 650 | 200 | 0,044 | |
| Propylen | 650 | 0,190 | |||
| Hexadien-1,4 | 0,190 | 0,044 | 0,044' | 0,220 | |
| VCl4 (0,0615 Mol/l) | 0,044 | 0,538 | 20 | ||
| Ο13Α12(θ2Η5)3 (0,05 Mol/l) | 0,538 | 0,220 | 30 | ||
| CCl3COOG2H5 (0,0615 Mol/l) | 20 | 6 | |||
| Wasserstoff | 30 | 30 | 23 | ||
| Temperatur (0C) | 30 | 6 | 6 | ||
| Druck (kg/cm ) | 6 | 30 | 23 | ||
| Mittlere Vervjeildauer (Minuten) | 30 |
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Tabelle III B
| Reaktor 1 | 6 | Reaktor 2 | 6a | |
| Versuch Ur. | 5 | 25 | 5a | 58 |
| Konzentration des Polymerisats (g/l) | 24 | 29 | 58 | 39 |
| Propylengehalt des Polymerisats (Gew.%) | 29 | 130 | 38 | 25 |
| Diooney-Plastizität Ml(1+4) bei 1300C | 125 | 25 |
Tabelle III C
| Versuch Nr. | 5a | 6a |
| Propylengesamtgehalt (Gew.%) | 38 | 39 |
| Propylengehalt der Fraktionen mit hohem Molekular gewicht (Gew.%) |
29 | 29 |
| Propylengehalt der Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht (Gew.%) |
43 | 45 |
| Gehalt an Fraktionen mit hohem Molekulargewicht (Gew.%) |
41 | 43 |
| Eigenviskosität (dl/g) | 2,1 | 2 |
| Gehalt an unlöslichem Material | 0 | 0 |
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Tabelle III D
| Versuch. Nr. | 5a | 6a |
| Eigenkohäs ion Dehnungskraft (100 % Dehnung) (g/mm ) ο Dehnungskraft (500 % Dehnung) (g/mm ) Bruchkraft (g/mm ) Bruchdehnung (%) |
22 32 67 1950 |
14 52 90 1900 |
| Eigenhaftvermögen (g/cm ) | 1650 | 1500 |
| Versuch Nr. | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Gesamtgehalt an Propylen (Gew.%) · | 34 | 32 | 35 | 42 |
| Propylengehalt der Fraktionen mit hohem Molekulargewicht (Gew.%) |
25 | 26 | 27 | 34 |
| Propylengehalt der Fraktionen mitjihiedri- gem Molekulargewicht (Gew.%) |
4-5 | 40 | 43 | 46 |
| Gehalt an Fraktionen mit hohem Molekular gewicht (Gew.%) |
53 | 57 | 50 | 45 |
| Mooney-Plastizität ML(1+4) bei 1300C | 32 | 35 | 28 | 37 |
| 3-ehalt an unlöslichem Material | 1,4 | 1 | 2,5 | 0 |
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| Versuch Nr. | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Eigenkohäsion | ||||
| Dehnungskraft(100 % Dehnung) (g/mm2) | 42 | 40 | 35 | 15 |
| ρ Dehnungskraft(500 % Dehnung) (g/ram ) |
195 | 188 | 155 | 1,5 |
| ρ Bruchkraft (g/mm ) |
510 | 470 | 390 | 1,5 |
| Bruchdehnung (%) | 2200 | 1200 | 1100 | 700 |
| Eigenhaftvermögen (g/cm ) | 760 | 800 | I5OO | I850 |
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| Versuch Nr. | 11 | 12 | 13 |
| Gesamtgehelt an Propylen (Gew.%) | 38 | 37 | 36 |
| Mittlere Strukturviskosität der Fraktio nen mit hohem Molekulargewicht |
4,60 | 4,98 | 5,22 |
| Propylengehalt der Fraktionen mit hohem Molekulargewicht (Gew.%) |
29 | 29 | 28 |
| Gehalt an Fraktionen mit hohem Molekular gewicht (Gew.%) |
22 | 38 | 48 |
| Mittlere Strukturviskosität der Fraktio nen mit niedrigem Molekulargewicht |
1,20 | 0,98 | 0,90 |
| Propylengehalt der Fraktionen mit niedri gem Molekulargewicht (Gew.%) |
40 | 41 | 42 |
| Gehalt an Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht (Gew.%) |
78 | 62 | 52 |
| Mooney-Plastizität ML(1+4) bei 130°C | 37 | 47 | 61 |
| Eigenviskosität (dl/g) | 2,60 | 2,9 | 3,53 |
| Gehalt an unlöslichem Material | 0 | 0 | 0 |
| Eristallisationstemperatur (0C) | 10 | 8 | |
| Jodindex | 10,3 | 11,2 | 9,3 |
In dem Versuch Hr. 12 betrug das zahlendurchschnittliche
mittlere Molekulargewicht der Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht 30 000 und dasjenige der Fraktionen mit hohem
Molekulargewicht 553 000.
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| Versuch. Nr. | 11 | 12 | 13 |
| Ei genko hä s i on Dehnungskraft (100 % Dehnung) (g/mm ) Dehnungskraft (500 % Dehnung) (g/mm ) Bruchkraft (g/mm ) Bruchdehnung (%) |
18 28 80 1900 |
20 45 290 1850 |
25 70 310 1700 |
| Eigenhaftvermögen (g/cm ) | 1750 | 2650 | 2600 |
| Versuch Nr. | 11 | 12 | 13 |
| Dehnungsmodul (100 % Dehnung) (kg/cm ~) | 11,5 | 12,75 | 12,2 |
| Hystereseverlust bei 6O0C (%) | 27Λ- | 26,8 | 20,6 |
| Cassage Scott-Bruchkraft (kg/cm ) | 144 | 155 | 160 |
| Bruchdehnung (%) | 685 | 580 | 599 |
| ISO-Haltbarkeit | 53 | 58 | 53 |
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Claims (7)
1. Elastomere vom Äthylen-Propylen-Termonomer-Typ, dadurch
gekennzeichnet,
(1) daß es sich hei dem Termonomeren um ein lineares,
nicht-konjugiertes Dien handelt,
(2) daß sie eine himodale Molekulargewichtsverteilung
aufweisen, wobei jede Hauptfraktion einerseits eine "breite Molekulargewichtsverteilung und eine Monomerenzusammensetzung
aufweist, die von derjenigen der anderen Hauptfraktion verschieden ist, andererseits aber
eine sehr enge Verteilung der Zusammensetzung als Funktion der Molekulargewichte um den für die Fraktion
vorgesehenen Kittelwert herum aufweist, und
(3) daß sie bestehen aus
(a) einer ersten Hauptfraktion, die etwa 30 bis etwa
85 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisats,
ausmacht, aus Holekülfraktionen mit
- einer Strukturviskositätsverteilung, die sich von etwa 0,2 bis etwa 0,3 erstreckt,
- einer mittleren Strukturviskosität zwischen etwa
0,8 und etwa 1,5»
- einem mittleren Propylengehalt zwischen etwa 36 und etwa 52 Gew.% und
- einem Termonomergehalt zwischen etwa 0 und etwa 5 Gew.%, und
(b) einer zweiten Hauptfraktion, die etwa 70 bis etwa
15 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisats,
ausmacht, aus Molekülfraktionen mit
- einer Strukturviskositätsverteilung, die sich von etwa 3 bis etwa 15 erstreckt,
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- einer mittleren Strukturviskosität zwischen etwa 3,5 und etwa 7,
- einem mittleren Propylengehalt zwischen etwa ■und etwa 32 Gew.% und
- einem Termonomergehalt zwischen etwa 0 und etwa 5 Gew.%,
wobei weniger als etwa 5 Gew.% der Molekülfraktionen einen Propylengehalt von weniger als etwa 25 Gew.%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisats, und eine Kristallisationstemperatur von oberhalb 35°C aufweisen.
2. Elastomere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie weniger als etwa 3 Gew.% Molekülfraktionen mit einem
Propylengehalt von weniger als 25 Gew.% enthalten.
3. Elastomere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Termonomeren um Hexadien-1,4- handelt.
4-, Vulkanisierbare Mischungen, die im Rohzustand einen verbesserten
Kompromiß zwischen ihrem Haftvermögen und ihrer Kohäsion aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Hauptbestandteile ein Elastomeres.nach einem der Ansprüche
1 bis 3 enthalten.
5. Mischungen nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß
sie frei von jedem Klebemittel oder Kohäsionsmittel sind.
6. Nicht-vulkanisierte Kautschukformkörper, insbesondere Luftreifen
und Bauelemente von solchen Luftreifen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Teil oder vollständig aus
Elastomeren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bestehen.
7. Vulkanisierte Kautschukformkörper, insbesondere Luft-
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reifen und Bauelemente von solchen Luftreifen, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zum Teil oder vollständig aus Elastomeren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3 "bestehen.
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