DE68917703T2

DE68917703T2 - Thermoplastische Elastomer-Zusammensetzungen.

Info

Publication number: DE68917703T2
Application number: DE68917703T
Authority: DE
Inventors: Michel Longuet; Keith John Robinson
Original assignee: DSM NV
Current assignee: Koninklijke DSM NV
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-12-23
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2009-12-24
Also published as: DE68917703D1; AU619067B2; AU4724789A; HK8695A; JP2758951B2; EP0376227A2; EP0376227B1; JPH02227445A; US4916180A; CA2001555A1; EP0376227A3; ATE110404T1

Description

ELASTOPLASTISCHE ZUSAMMENSETZUNGEN

Die vorliegende Erfindung betrifft elastoplastische Zusammensetzungen, die einen Butylterpolymerkautschuk und Polypropylen enthalten, welche Zusammensetzungen dadurch gekennzeichnet sind, daß sie mit einem Peroxid-Aushärtungsmittel behandelt werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Thermoplastische Mischungen von Polypropylenharz und Butylkautschuk sind bekannt. Das US-Patent 3 037 954 (Gessler et al) lehrt eine Zusammensetzung, welche etwa 5 bis 50 Masse-% chlorierten Butylkautschuk und 95 bis 50 Masse-% Polypropylen umfaßt. Die Zusammensetzung wird durch ein dynamische Vulkanisierungsverfahren hergestellt, bei welchem die Zusammensetzung gleichzeitig gemischt und ausgehärtet wird, wodurch der Kautschuk vernetzt und dann als kleine Teilchen durch die gesamte Zusammensetzung dispergiert wird.
Außerdem beschreibt das US-Patent 4 130 534 (Coran et al) elastoplastische Mischungen von 20 bis 5 Teilen Polypropylen und 80 bis 55 Masseteilen Butylkautschuk. Coran et al lehren spezifisch, daß diese Mischungen nicht mit einem organischen Peroxid als einzigem Vulkanisierungsmittel hergestellt werden können.
Mischungen von Butylkautschuk und Polyethylen sind ähnlich wohlbekannt.
Das US-Patent 3 073 797 (Fischer et al) offenbart ein Verfahren, durch welches eine Mischung von Butylkautschuk und Polyethylen mit einer Kombination von Peroxid und N-Methyl-N- nitroso-4-nitrosoanilin ausgehärtet wird. In diesem Patent enthaltene Vergleichsbeispiele veranschaulichen, daß minderwertige Produkte erhalten werden, wenn Peroxid als einziges Aushärtungsmittel verwendet wird.
Das US-Patent 3 184 522 (Zagar) lehrt Zusammensetzungen, welche Butylkautschuk, Polyethylen und einen ausgewählten Vulkanisierungsbeschleuniger umfassen.
Das US-Patent 3 584 080 (Walker et al) lehrt die Vulkanisierung eines Butylkautschukterpolymers mit einem freien Radikal-Aushärtungsmittel. Eine geringe Menge an Polyethylen kann in diese Zusammensetzungen eingeschlossen werden.
Das US-Patent 3 265 770 (Edwards) lehrt ein komplexes Verfahren, bei welchem eine Butylkautschuk-Polyethylen-Mischung zuerst bei hoher Temperatur mit einem Peroxid behandelt wird, um das Polyethylen teilweise zu vernetzen, und dann bei einer niedrigeren Temperatur mit einem Aushärtungsmittel für den Butylkautschuk behandelt wird.
In letzter Zeit offenbarte das US-Patent 3 909 463 (Hartman) ein Verfahren zum Aufpropfen eines Kautschuks, der Butylkautschuk sein kann, auf einen Polyolefin-Kunststoff unter Verwendung eines bifunktionellen Phenol-Aldehyd-Aushärtungsmittels. Hartman offenbart überraschenderweise, daß die erhaltenen Mischungen nur aufgepropft und nicht vernetzt sind.
Bisher wurde noch keine elastoplastische Zusammensetzung offenbart, welche eine Mischung von Butylterpolymerkautschuk und Polypropylen umfaßt, wobei die Mischung mit einem Peroxid-Aushärtungsmittel behandelt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung sieht eine elastoplastische Zusammensetzung vor, umfassend eine Mischung von 20 bis 45 Masseteilen thermoplastischem Polypropylen (mit Ausnahme von mit freien Radikalen aushärtbaren Copolymeren von Propylen) und, um 100 Masseteilen zu entsprechen, 80 bis 55 Masseteilen Butylterpolymerkautschuk, umfassend eine Hauptmenge an Isobutylen, eine geringe Menge an Isopren und eine geringe Menge eines aromatischen Divinylmonomers der Formel
worin X einen aromatischen Kern bedeutet, und jedes R, das gleich oder verschieden sein kann, aus Wasserstoff und einem C&sub1;-C&sub5;-Alkyl ausgewählt ist, welche Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mit einem Peroxid-Aushärtungsmittel, ausgewählt aus organischen Peroxiden und organischen Hydroperoxiden, behandelt wird.
Die vorliegenden elastoplastischen Zusammensetzungen umfassen eine Mischung von 55 bis 80 Masseteilen Butylterpolymerkautschuk, 45 bis 20 Masseteilen Polypropylen und werden mit einem organischen Peroxid-Aushärtungsmittel behandelt. Zusammensetzungen, die zu wenig Butylterpolymerkautschuk enthalten, zeigen kein kautschukartiges Verhalten, und Mischungen, die zu viel Kautschuk enthalten, haben ein nicht-homogenes, gescorchtes Aussehen.
Polypropylen ist ein bekanntes thermoplastisches Polymer, und Verfahren zu seiner Herstellung wurden in der Literatur umfassend beschrieben. Molmasse, Molekularstruktur, Schmelztemperatur, Dichte und Schmelzindex sind Parameter, die typischerweise zur Beschreibung von Polypropylenharzen verwendet werden. Aus Kosten- und Zweckmäßigkeitsgründen wird die Verwendung von im Handel erhältlichem, isotaktischen Polypropylen-Homopolymer in der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Besonders bevorzugtes Polypropylen hat einen Schmelzindex zwischen 3 und 5 g pro 10 Minuten (ASTM D 1238, bei 230ºC, unter einer Belastung von 2,16 kg).
Es ist wohlbekannt, daß Polypropylen bei der Behandlung mit freien Radikal-Aushärtungsmitteln (insbesondere Peroxiden) abgebaut wird. Einige Theorien wurden zur Erläuterung dieser festgestellten Erscheinung vorgebracht. Während es nicht beabsichtigt ist, von einer bestimmten Theorie eingeschränkt zu werden, wird angenommen, daß Peroxide ein Wasserstoffatom aus der Polypropylenkette entfernen, wodurch ein Radikal zurückbleibt, das die nachfolgende rasche Spaltung des Polymers initiiert.
Butylkautschuk ist ein im Handel erhältliches Copolymer von 97 bis 99,5 Masse-% Isobutylen und 3 bis 0,5 Masse-% Isopren. Es hat eine Eigenschaft mit Polypropylen gemeinsam, nämlich daß es auch durch Peroxid-Aushärtungsmittel abgebaut wird.
Demgemäß scheint eine mit Peroxid ausgehärtete Mischung von Butylkautschuk und Polypropylen eine besonders unwahrscheinliche Zusammensetzung zur Verwendung als elastoplastisches Material mit nützlichen physikalischen Eigenschaften zu sein.
Tatsächlich wird in der vorliegenden Erfindung kein Butylkautschuk, sondern statt dessen ein "Butylterpolymerkautschuk" eingesetzt. Der hier verwendete Ausdruck Butylterpolymerkautschuk bezieht sich auf ein Polymer, das hergestellt wird durch das Polymerisieren von Isobutylen und Isopren in den oben beschriebenen Verhältnissen mit einer geringen Menge (weniger als 10 Masse-%) eines aromatischen Divinylmonomers der Formel:
worin x eine aromatische (Aryl) Gruppe bedeutet, und jedes R, das gleich oder verschieden sein kann, aus Wasserstoff oder einem C&sub1;-C&sub5;-Alkyl ausgewählt ist. Divinylbenzol ist ein bevorzugtes Beispiel des obigen aromatischen Divinylmonomers. Verfahren zur Herstellung von Butylterpolymerkautschuk sind detailliert im US-Patent 2 671 774 (McCracken) beschrieben.
Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugter Butylterpolymerkautschuk umfaßt 96 bis 98,5 Masse-% Isobutylen, 0,5 bis 2,5 Masse-% Isopren und 0,5 bis 2,5 Masse-% Divinylbenzol. Butylterpolymerkautschuk kann auch durch Viskositäts- und Löslichkeitseigenschaften charakterisiert werden. Besonders bevorzugter Butylterpolymerkautschuk hat eine Mooney-Viskosität (ML&sub1;&sbplus;&sub8; bei 125ºC) von 50 bis 80 und eine Löslichkeit von 15 bis 35 Masse-% (wie durch Masse-% Löslichkeit in Cyclohexan, nach 48 Stunden bei 23ºC, bestimmt, wenn der Löslichkeitstest im Dunklen durchgeführt wird).
Nun wurde gefunden, daß elastoplastische Mischungen mit einem guten Gleichgewicht elastomerer Eigenschaften (wie niedriger Druckverformungsrest und niedriger Zugverformungsrest) und plastischer Eigenschaften (insbesondere Schmelzindex) durch die Behandlung einer Mischung von Butylterpolymerkautschuk und Polypropylen mit einem Peroxid-Aushärtungsmittel hergestellt werden können. Das heißt, die Anwesenheit des Butylterpolymerkautschuks inhibiert überraschenderweise den Peroxid-induzierten Abbau des in den vorliegenden Zusammensetzungen enthaltenen Polypropylens und ermöglicht die Herstellung eines elastoplastischen Materials mit besonders nützlichen Eigenschaften.
Besonders bevorzugte Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten ferner einen Verstärkerfüllstoff und Öl.
Die bevorzugten Verstärkerfüllstoffe werden aus amorphem Siliziumoxid, Magnesiumsilikat und Ruß mit kleiner Teilchengröße ausgewählt. Der hier verwendete Ausdruck "Ruß mit kleiner Teilchengröße" bezieht sich auf Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 100 nm (Millimikron) (allgemein als ASTM- Typen SAF, ISAF, HAF, EPC, FFF, HMF und SRF oder alternativ dazu als ASTM-Typen in der "100"- bis "700"-Serie bezeichnet). Bei der Verwendung liegt die Gesamtmenge an Verstärkerfüllstoff vorzugsweise zwischen 2 und 20 Masseteilen, bezogen auf die kombinierte Masse von Butylterpolymerkautschuk und Polypropylen.
Öl hat eine erweichende Wirkung auf die vorliegenden Zusammensetzungen, was für bestimmte Verwendungen gewünscht wird. Bevorzugte Öle sind im wesentlichen nicht-flüchtig und nichtpolar, wie Naphthen- und Paraffinöle, die typischerweise in mit Öl gestreckten Kautschuk-Verbindungen verwendet werden. Die Menge an Öl sollte 80 Masseteile nicht überschreiten und beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 60 Masseteile pro 100 Teile kombinierte Masse von Butylterpolymerkautschuk und Polypropylen.
Die Peroxid-Aushärtungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden aus organischen Peroxiden und organischen Hydroperoxiden ausgewählt. Beispiele schließen ein: Di-tert.butylperoxid, Cumylperoxid, Benzoylperoxid, tert.Amylperoxid, 2,5-Di-(tert.butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, Cumylhydroperoxid und tert.Butylhydroperoxid, organische Peroxide werden bevorzugt, insbesondere Cumylperoxid und Ethyl-3,3-di- (tert.butylperoxybutyrat).
Die verwendete Peroxid-Menge sollte 0,1 bis 5 Masse-% (insbesondere 0,2 bis 2%) aktives Peroxid, bezogen auf die kombinierte Masse des Polypropylens und Butylterpolymerkautschuks, betragen.
Auch andere Additive, die typischerweise in Kautschuk oder Kunststoff-Verbindungen verwendet werden, wie Antioxidantien, Färbemittel, Stabilisatoren und Nicht-Verstärkerfüllstoffe, können in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Außerdem kann die Verwendung einer geringen Menge anderer Polymere (bis zu 15% der gesamten Polymermasse), wie Dien- oder Monoolefinkautschuke oder Monoolefinthermoplasten, toleriert werden, vorausgesetzt, daß derartige andere Polymere keine starke nachteilige Wirkung auf die physikalischen Eigenschaften der vorliegenden elastoplastischen Zusammensetzungen ausüben.
Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Herstellung einer elastoplastischen Zusammensetzung vor, umfassend: i) 55 bis 80 Masseteile eines Butylterpolymerkautschuks, wobei der Butylterpolymerkautschuk ein Copolymer mit einer Hauptmenge an Isobutylen, einer geringen Menge an Isopren und einer geringen Menge eines aromatischen Divinylmonomers der Formel
ist, worin X einen aromatischen Kern bedeutet, und die Symbole R, die gleich oder verschieden sein können, aus Wasserstoff und einem C&sub1;-C&sub5;-Alkyl ausgewählt sind;
ii) um 100 Masseteilen zu entsprechen, 45 bis 20 Masseteile thermoplastisches Polypropylen (mit Ausnahme von mit freien Radikalen aushärtbaren Copolymeren von Propylen);
iii) ein Peroxid-Aushärtungsmittel, ausgewählt aus organischen Peroxiden und organischen Hydroperoxiden; welches Verfahren besteht aus:
A) Mischen und Scheren von i), ii) und iii) in einem Polymermischer bei einer Temperatur über der Aktivierungstemperatur des Peroxids und über der Erweichungstemperatur des Polypropylens,
B) dem anschließendem Zusatz eines freien Radikal-Fängers, und dem weiteren Mischen der Zusammensetzung mit dem freien Radikal-Fänger.
Das Verfahren wird vorzugsweise bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Polypropylens, vorzugsweise 165 bis 185ºC, durchgeführt.
Die Verfahrenstemperatur beeinflußt die Aktivität des Peroxids. Wie Fachleuten wohlbekannt ist, ist eine Mindesttemperatur erforderlich, bevor sich das Peroxid zersetzt (allgemein als "Aktivierungstemperatur" bezeichnet). Es wird besonders bevorzugt, Peroxide zu verwenden, die eine "Halbwertszeit" (d. h. die Zeit, die für ein Zersetzen von 50% des Peroxids erforderlich ist) von weniger als 2 Minuten (insbesondere weniger als 1 Minute) bei der Temperatur des Mischverfahrens aufweisen.
Nachdem das Peroxid mit der Zusammensetzung während eines Zeitraums äquivalent zu etwa 1 bis 2 "Halbwertszeiten" gemischt wurde, wird es bevorzugt, die Zusammensetzung mit einem freien Radikal-Fänger zu behandeln. Der hier verwendete Ausdruck freier Radikal-Fänger bezieht sich auf Verbindungen, welche die Peroxid-Aushärtungsmittel desaktivieren. Besonders bevorzugte freie Radikal-Fänger schließen im Handel erhältliche Antioxidantien (Rubber World Blue Book, Aufl. 1988, S.128-142), insbesondere gehinderte phenolische Verbindungen, ein.
Nachstehend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens beschrieben.
Anfänglich werden Butylterpolymerkautschuk, amorpher Siliziumoxid-Füllstoff und Öl einem vorgeheizten Polymer-Mischer (165 bis 170ºC) zugesetzt und etwa 3 Minuten lang gemischt. Dann wird das Polypropylen zugesetzt und das Mischen fortgesetzt, bis die Mischer-Temperatur etwa 180ºC erreicht (üblicherweise 2 bis 3 Minuten). Ein aus Dicumylperoxid und Ethyl-3,3-di-(tert.butylperoxybutyrat) ausgewähltes Peroxid wird anschließend zugesetzt und das Mischen zwischen 20 und 210 Sekunden lang fortgesetzt, zu welcher Zeit das Peroxid durch ein gehindertes Antioxidans vom phenolischen Typ abgeschreckt wird. Eine geringe Menge an Öl (etwa 3 bis 5 Masseteile) wird dem Mischer zu dieser Zeit zugesetzt und die Zusammensetzung während eines abschließenden Zeitraums von 3 Minuten gemischt, bevor sie aus dem Mischer entfernt wird.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter beschrieben, in denen sich die Prozentsätze auf die Masse beziehen, wenn nichts anderes angegeben ist.
Die in den folgenden Beispiele verwendeten Bestandteile werden nachstehend angegeben:
PP1: Isotaktisches Polypropylen-Homopolymer mit einem Schmelzindex von 12 g/10 min (ASTM D1238, bei 230ºC, unter einer Belastung von 2,16 kg), vertrieben unter dem Warennamen PROFAX® 6331 von Himont Limited.
PP2: Isotaktisches Polypropylen-Homopolymer mit einem Schmelzindex von 4 g/10 min (ASTM D1238, bei 230ºC, unter einer Belastung von 2,16 kg), vertrieben unter dem Warennamen PROFAX® PD893 von Himont.
Butyl TP: Butylterpolymerkautschuk, umfassend etwa 97,5% Isobutylen, 1,5% Isopren und 1% Divinylbenzol, mit einer Löslichkeit von etwa 25% (wie in Cyclohexan bei 23ºC nach 48 Stunden im Dunklen gemessen), vertrieben unter dem Warennamen POLYSAR® Butyl XL1000 von Polysar Limited.
A01: Gehindertes phenolisches Antioxidans (als Thiodiethylenbis-(3,5-di-tert.butyl-4-hydroxyhydrocinnamat angegeben), vertrieben unter dem Warennamen IRGANOX® 1035 von Ciba-Geigy Limited.
A02: Gehindertes phenolisches Antioxidans (als 2,2-Methylenbis-(4-methyl-6-tert.butylphenol angegeben), vertrieben unter dem Warennamen Antioxidant 2246 von American Cyanamid.
Peroxid 1: Dicumylperoxid, vertrieben unter dem Warennamen DICUP® 40ºC.
Peroxid 2: Ethyl-3,3-Di-(5-butylperoxy)-butyrat, vertrieben unter dem Warennamen LUPERCO® 233-XL von Pennwalt.
Füllstoff N: Calciumcarbonat
ÖL: Naphthenöl, vertrieben unter dem Warennamen CIRCOSOL® 4240 von Sun Oil.
FARBE 1: Weißes Färbemittel auf Basis von Titanoxid
FARBE 2: Patentierte Färbemittelzusammensetzung, vertrieben unter dem Warennamen MB 10-805 von Canada Colour. Füllstoff 1: Amorphes Siliziumoxid, vertrieben unter dem Warennamen HISIL® 233.
ZDC: Zinkdimethyldithiocarbamat.

Beispiel 1:

In jedem der Versuche dieses Beispiels wurden die in Tabelle 1 gezeigten Bestandteile einem Mischer vom Brabender-Typ zugesetzt, der auf eine Temperatur von ungefähr 180ºC vorgeheizt war, und während eines Zeitraums von 6 bis 8 min gemischt.
Die physikalischen Eigenschaften wurden gemäß herkömmlichen Testverfahren gemessen, die ASTM D412 (Modul, Zugfestigkeit, Dehnung und Zugverformungsrest); ASTM D395 (Druckverformungsrest; 70 h bei 70ºC); ASTM D1238 (Schmelzindex: bei 190ºC, unter einer Belastung von 21,6 kg); ASTM D2240 (Härte) und ASTM D1053 (Gehman-Niedertemperatureigenschaften) einschließen.
Die Ergebnisse der Tests der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 gezeigt.
Versuch 1 von Beispiel 1 wurde als Vergleichsbeispiel ohne Peroxid durchgeführt. Tabelle 1 PP XL20 BRABENDER-MISCHEN Versuch Bestandteile (Masseteile) Butyl Peroxid Physikalische Eigenschaften Härte 100% Modul Zugfestigkeit Dehnung Zugverformungsrest (% Verformungsrest) Dehnungsverformungsrest Gehman Schmelzindex

Beispiel 2:

In jedem Versuch dieses Beispiels wurden die in Teil A von Tabelle 2 aufgelisteten Bestandteile anfänglich einem Mischer vom Brabender-Typ zugesetzt, der auf ungefähr 175ºC erhitzt wurde, und etwa 3 min lang gemischt.
Dann wurde das Peroxid (Teil B) zugesetzt und das Mischen etwa 30 s lang fortgesetzt.
Anschließend wurden die Bestandteile von Teil C zugesetzt, gefolgt von abschließenden 3 bis 4 min Mischen. Dann wurden die Zusammensetzungen aus dem Mischer entfernt, zu Testproben geformt und gemäß den in Beispiel 1 angegebenen Verfahren getestet.
Außerdem wurden die Alterungseigenschaften gemäß ASTM D411 gemessen. Tabelle 2 Versuch Bestandteile (Masseteile) Teil a Butyl Öl Farbe Füllstoff Teil b Peroxid Teil c Physikalische Eigenschaften Härte 100% Modul Zugfestigkeit Dehnung Zugverformungsrest (% Verformungsrest) Form C Reißfestigkeit Alterung in Luft Druckverformungsrest

Beispiel 3:

Die Versuche dieses Beispiels wurden wie folgt durchgeführt.
Die in Teil A von Tabelle 3 aufgelisteten Bestandteile wurden einem Mischer vom Banbury-Typ zugesetzt, der auf etwa 170ºC vorgeheizt war, und während eines Zeitraums von ungefähr 3 min gemischt.
Dann wurde das Peroxid (Teil B) zugesetzt, gefolgt von etwa 40 s Mischen, bevor die in Teil C aufgelisteten Bestandteile zugesetzt wurden. Die Zusammensetzung wurde abschließende 3 min gemischt, bevor sie aus dem Mischer entfernt wurde.
Es ist zu beachten, daß das Antioxidans in Teil C zugegeben und daher nach dem Peroxid zugesetzt wurde.
Die Eigenschaften der Zusammensetzungen dieses Beispiels sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Festigkeit, der Druckverformungsrest und der Schmelzindex der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzungen sind den entsprechenden Eigenschaften der Zusammensetzungen in Beispiel 2 allgemein überlegen. Tabelle 3 Versuch Bestandteile (Masseteile) Teil a Butyl Teil b Peroxid Teil c Öl Farbe Physikalische Eigenschaften Härte 100% Modul Zugfestigkeit Dehnung Zugverformungsrest (% Verformungsrest) Form Reißfestigkeit Alterung in Luft Druckverformungsrest

Beispiel 4:

Die Versuche dieses Beispiels wurden unter Verwendung des in Beispiel 3 allgemein beschriebenen Verfahrens durchgeführt, ausgenommen daß ein Mischer vom Brabender-Typ anstelle eines Mischers vom Banbury-Typ eingesetzt wurde.
Die in den Versuchen dieses Beispiels verwendete Peroxid- Menge war geringer als die in den Versuchen von Beispiel 3 eingesetzte.
Tabelle 4 zeigt, daß die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung durch das Einstellen der Peroxid-Menge verändert werden können. Tabelle 4 Versuch Bestandteile (Masseteile) Teil a Butyl Öl Farbe Teil b Peroxid Teil c Physikalische Eigenschaften Härte 100% Modul Zugfestigkeit Dehnung Zugverformungsrest (% Verformungsrest) Druckverformungsrest Gehman

Beispiel 5

Die Versuche dieses Beispiels wurden wie folgt durchgeführt.
Die in Teil A von Tabelle 5 aufgelisteten Bestandteile wurden einem Mischer vom Banbury-Typ zugesetzt, der auf etwa 170ºC vorgeheizt war, und ungefähr 3 min lang gemischt. Dann wurde Teil B (das Polypropylen) zugesetzt und das Mischen fortgesetzt, bis die Temperatur 180ºC erreichte (üblicherweise 2 bis 3 min). Anschließend wurde das Peroxid (Teil C) zugesetzt und das Mischen etwa 30 s lang fortgesetzt, zu welcher Zeit Teil D zugesetzt wurde.
Die Zusammensetzungen dieses Beispiels wurden mit geringer oder keiner Haftung leicht aus dem Mischer entfernt.
Die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzungen dieses Beispiels sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Versuch Bestandteile (Masseteile) Teil a Butyl Öl Füllstoff Teil b Teil c Peroxid Teil d Physikalische Eigenschaften Härte 100% Modul Zugfestigkeit Dehnung Zugverformungsrest (% Verformungsrest) Form C Reißfestigkeit Alterung in Luft Druckverformungsrest

Beispiel 6:

Dies ist ein Vergleichsbeispiel, wobei bromierter Butylkautschuk anstelle von Butylterpolymerkautschuk verwendet wurde. Der eingesetzte bromierte Butylkautschuk war ein im Handel erhältlicher Kautschuk, der etwa 97% Isobutylen, 1,5% Isopren und 1,5% Brom umfaßte.
Die Versuche dieses Beispiels wurden in einem Brabender- Mischer durchgeführt, indem zuerst die Teil A-Bestandteile etwa 3 min lang bei einer Temperatur von etwa 180ºC gemischt wurden, dann das Peroxid zugesetzt und etwa 30 s lang gemischt wurde, anschließend das Antioxidans zugesetzt und während eines abschließenden Zeitraums von etwa 3 min gemischt wurde.
Ein Halogen-Fänger (Magnesiumoxid) wurde in die Bestandteile von Teil A eingeschlossen, da Brombutylkautschuk unter den verwendeten Mischbedingungen teilweise debromiert werden kann.
Die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzungen dieser Vergleichsversuche sind allgemein schlecht, wie in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6 Versuch Bestandteile (Masseteile) Teil a Brombutyl Teil b Peroxid Teil c Physikalische Eigenschaften Härte 100% Modul Zugfestigkeit Dehnung Zugverformungsrest (% Verformungsrest) Druckverformungsrest

Claims

1. Elastoplastische Zusammensetzung, umfassend eine Mischung von 20 bis 45 Masseteilen thermoplastischem Polypropylen (mit Ausnahme von mit freien Radikalen aushärtbaren Copolymeren von Propylen) und, um 100 Masseteilen zu entsprechen, 80 bis 55 Masseteilen Butylterpolymerkautschuk, umfassend eine Hauptmenge an Isobutylen, eine geringe Menge an Isopren und eine geringe Menge eines aromatischen Divinylmonomers der Formel

worin X einen aromatischen Kern bedeutet, und jedes R, das gleich oder verschieden sein kann, aus Wasserstoff und einem C&sub1;-C&sub5;-Alkyl ausgewählt ist, welche Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mit einem Peroxid-Aushärtungsmittel, ausgewählt aus organischen Peroxiden und organischen Hydroperoxiden, behandelt wird.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner 5 bis 60 Masseteile Öl und 2 bis 20 Masseteile eines Verstärkerfüllstoffs, ausgewählt aus Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 100 nm (Millimikron), amorphem Siliziumoxid und Magnesiumsilikat, umfaßt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das aromatische Divinylmonomer Divinylbenzol ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Butylterpolymerkautschuk 96 bis 98,5 Masse-% Isobutylen, 0,5 bis 2,5 Masse-% Isopren und 0,5 bis 2,5 Masse-% Divinylbenzol umfaßt, und ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Mooney-Viskosität (ML&sub1;&sbplus;&sub8; bei 125ºC) von 50 bis 80 und eine Löslichkeit von 15 bis 35 Masse-% aufweist (wie durch Masse-% Löslichkeit in Cyclohexan, nach 48 Stunden bei 23ºC, bestimmt, wenn der Löslichkeitstest im Dunklen durchgeführt wird).

5. Verfahren zur Herstellung einer elastoplastischen Zusammensetzung, umfassend:

i) 55 bis 80 Masseteile eines Butylterpolymerkautschuks, wobei der Butylterpolymerkautschuk ein Copolymer mit einer Hauptmenge an Isobutylen, einer geringen Menge an Isopren und einer geringen Menge eines aromatischen Divinylmonomers der Formel

ist, worin X einen aromatischen Kern bedeutet, und die Symbole R, die gleich oder verschieden sein können, aus Wasserstoff und einem C&sub1;-C&sub5;-Alkyl ausgewählt sind;

ii) um 100 Masseteilen zu entsprechen, 45 bis 20 Masseteile thermoplastisches Polypropylen (mit Ausnahme von mit freien Radikalen aushärtbaren Copolymeren von Propylen);

iii) ein peroxid-Aushärtungsmittel, ausgewählt aus organischen Peroxiden und organischen Hydroperoxiden; welches Verfahren besteht aus:

A) Mischen und Scheren von i), ii) und iii) in einem Polymermischer bei einer Temperatur über der Aktivierungstemperatur des Peroxids und über der Erweichungstemperatur des Polypropylens,

B) dem anschließendem Zusatz eines freien Radikal-Fängers, und dem weiteren Mischen der Zusammensetzung mit dem freien Radikal-Fänger.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Zusammensetzung ferner 5 bis 60 Masseteile Öl und 2 bis 20 Masseteile eines Verstärkerfüllstoffs, ausgewählt aus Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 100 nm (Millimikron), amorphem Siliziumoxid und Magnesiumsilikat, umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem das aromatische Divinylmonomer Divinylbenzol ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das Mischen und Scheren bei einer Temperatur von 165 bis 185ºC durchgeführt wird, das Peroxid Dicumylperoxid ist und der freie Radikal- Fänger ein gehindertes phenolisches Antioxidans ist.