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DE2063716A1 - Mischungen aus Äthylen Propylen Kautschuken und Polypentenamer Atwv Farbenfabriken Bayer AG, S090 Lever kusen - Google Patents

Mischungen aus Äthylen Propylen Kautschuken und Polypentenamer Atwv Farbenfabriken Bayer AG, S090 Lever kusen

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DE2063716A1
DE2063716A1 DE19702063716 DE2063716A DE2063716A1 DE 2063716 A1 DE2063716 A1 DE 2063716A1 DE 19702063716 DE19702063716 DE 19702063716 DE 2063716 A DE2063716 A DE 2063716A DE 2063716 A1 DE2063716 A1 DE 2063716A1
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Bayer AG
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Description

2063716 FARBENFABRIKEN BAYER AG
LEVE RKU S E N-Beyerwerk Patent-Abteilung
2 3. DEZ. 1970
Mischungen aus Äthylen-Propylen-Kautschuken und Polypentenamer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mischungen aus 5 "bis 95 Gew.-56 Äthylen-Propylen-Kautschuk und 95 bis 5 Gew.-96 Polypentenamer.
Bevorzugte Mischungen bestehen aus 50 bis 95 Gew.-% Äthylen-Propylen-Kautschuk und 5 bis 50 Gew.-96 Polypentenamer.
Unter Äthylen-Propylen-Kautschuken im Sinne dieser Erfindung werden Copolymerisate von Äthylen- und Propylen mit etwa 20 bis 80 Gew.-96 einpolymerisiertem Äthylen und 80 bis 20 Gew.-% einpolymerisiertem Propylen verstanden, die kautschukartige Eigenschaften besitzen. Bevorzugt sind Copolymerisate aus 40 bis 70 Gew.-96 Äthylen und 60 bis 30 Gew.-96 Propylen. Ebenfalls als Äthylen-Propylen-Kautschuke werden Terpolymerisate von Äthylen, Propylen und einem dritten cyclischen oder offenkettigen Kohlenwasserstoff angesehen, der mindestens zwei nicht konjugierte C=C- Doppelbindungen enthält. Dieses Termonomer kann in Mengen von bis zu 15 Gew.-96, bezogen auf die gesamten Monomeren,einpolymerisiert sein. Besonders geeignete Terkomponenten sind 1,4-Hexadien, Äthyliden-norbornen, Methyliden-norbornen, Tetrahydro-inden, Dicyclopentadien, 2-Methyl-pentadien-1,4, Cycloheptadien-1,4, Cyclooctadien-1,5, Bicyclo(3f2,0)heptadien-2,6, 1,2-Divinylcyclobutan, 1,2,4-Trivinylcyclohexan, 2-Buten-2-yl-norbornen-5* und Decatrien-1,4,9. Äthylen-Propylen-
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Kautschuke sind bekannte Verbindungen; sie sind beschrieben z.B. in "Polymer Chemistry of Synthetic Elastomers" Part II, herausgegeben von J.P. Kennedy und E. Törnqvist, Interscience Publishers, New York 1969, Seiten 679 bis 702. Äthylen-Propylen-Kautschuke sind chemisch außerordentlich widerstandsfähig aufgrund ihres geringen Gehalts an Doppelbindungen. Ihr Einsatz in der Technik, insbesondere im Reifenbau, ist aber kaum möglich, weil sie eine zu geringe Konfektionsklebrigkeit (building tack) besitzen. Man hat bereits versucht, diesen Mangel durch Zusatz von Harzen als Klebrigmacher zu beheben; der Effekt solcher Mittel ist aber nur gering und mit einer Verschlechterung der Vulkanisateigenschaften verbunden.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Mischungen aus Äthylen-Propylen-Kautschuken und Polypentenamer eine ausgezeichnete Konfektionsklebrigkeit besitzen und gleichzeitig die meisten guten Eigenschaften der Äthylen-Propylen-Kautschuke·
Polypentenamer kann durch ringöffnende Polymerisation von Cyelopenten mit metallorganischen Katalysatoren z.B. gemäß dem Deutschen Patent ■■%,299,868 hergestellt werden. Für die vorliegende Erfindung ist ein Polypentenamer mit Kautschukeigenschaften besonders geeignet, dessen Doppelbindungen zu mehr als 30 % in der trans-Konfiguration vorliegen» Besonders bevorzugt ist der Bereich von 50 - 99 %f wenn der trans-Gehalt der Doppelbindungen im Polymeren in Blockanordnung vorliegt. Ist die Verteilung des trans-Gehalts der Doppelbindung statistisch (Random), so ist ein Bereich von 70 - 99 % besonders bevorzugt« (Durch Dichtmessung gemäß DIN 1306 bzw. 53 550 kann ermittelt werden, ob ein durch Abschrecken amorphes Polymeres als Blockoder Random-Polymerisat vorliegt)« ■ . '
Die erfindungsgemäßen Mischungen von Äthylen-Propylen-Kaut- - .-schinken und Polypentenameren enthalten 5 bis 95 Gew.,-% Äthylen- Propylen-Kautschuk und 95 "bis 5 Gew.-% Polypentenamer® Bevorzugt sind Mischungen mit 50 bis 95 -Gew.-Jfi Äthylen-Propylen»· Kautschuk und 5 "bis 50 Gevf«-$ Polypentanaaer.
ra 2 2 0 9 8 3 7/0912. ^ßAD
Solche Mischungen "besitzen hervorragende Konfektionsklebrig~ keit und Ronfes-tigkeit (green strength), die Eigenschaften des Äthylen-Propylen-KautBchuks bleiben weitgehend erhalten, die Mischungen sind völlig homogen, können sehr große Mengen Füllstoff aufnehmen und lassen sich leicht covulkanisieren.
Die Konfektionsklebrigkeit der Mischungen ist erheblich höher als das arithmetische Mittel der Konfektionsklebrigkeiten der die Mischungen bildenden reinen Kautschuke. Das gleiche gilt auch für die Rohfestigkeit der Mischung.
Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn die Mooney Viskositäten (ML-4f(i00°C)) der zu mischenden Kautschuke nicht zu sehr differieren. Man wählt demnach bevorzugt ein Polypentenamer mit einer Mooney Viskosität von 50 bis 150, bevorzugt etwa 70 bis 140 und einen Äthylen-Propylen-Kautschuk etwa im gleichen Viskositätsbereich.
Das Vermischen der beiden Kautschuke kann nach üblichen Methoden erfolgen. Es ist möglich, die Kautschuke auf einer Walze oder in einem Innenmischer miteinander zu mischen, man kann aber auch Lösungen der beiden Kautschuke in organischen Lösungsmitteln, so wie sie bei der Polymerisation anfallen,miteinander mischen und dann gemeinsam nach üblichen Methoden fällen. Bei dieser Methode erhält man eine besonders gute Durchmischung. Es ist weiterhin möglich, dem Kautschukgemisch die üblichen Mengen Kautschukstrecköle zuzusetzen, ebenfalls nach den hierfür üblichen Methoden.
In den folgenden Beispielen sind Teile Gewichtsteile und % Gewichtsprozent, wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Aus einem Äthylen-Propylen-Copolymer mit einem Propylengehalt von 60 % und einer Mooney Viskosität von ML41 (1000C) von 70 und einem trans -Polypentename r mit 92 % trans-Bindungen und
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einer Mooney Viskosität ML4' (10O0C) von'110 wurden auf einem Walzenstuhl Mischungen gemäß den folgenden Rezepturen hergestellt:
Rezeptur I;
Äthylen-Propylen-Copolymer · 100-60 Teile
Polypentenamer 0-40 Teile
Ruß N-660 (ASTM) 30 Teile
Zinkoxid 3 Teile
Phenyl-oC-naphthy.lamin 1.5 Teile
Rezeptur II;
Äthylen-Propylen-Copolymer 100 - 60 Teile
Polypentenamer 0 - 40 Teile
Ruß N-330 (ASTM) 75 Teile
aromatisches Kautschukstrecköl 45 Teile
Zinkoxid 1 Teil
Phenyl-öti-haphthylamin 1 Teil
N-Phenyl-N'-i-propyl-phenylendiamin 1 Teil
Aus den Mischungen werden Streifen von 6,2 mm Breite, 50 mm Länge und 1,5 mm Dicke hergestellt, auf ein gummifreundlich ausgerüstetes Gewebe aufgelegt, mit einer Aluminiumfolie abgedeckt und 3 Minuten bei 1100C gepreßt. Dabei entsteht eine vollständig glatte Oberfläche.
Zwei solche Streifen werden nach Entfernen der Folie so aufeinandergepreßt, daß eine Kontaktfläche von 38,44 mm entsteht und 10 Sekunden unter einem Druck von 2,25 kg/cm ( = Belastung mit einem Gewicht von 16 Oz) gehalten. Dann wird die Kontaktstelle unter Zugspannung gesetzt mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 0,46 mm/sec. Die der Zugspannung entgegengerichtete Kraft in Gramm wird bestimmt und als "Klebkraft" bezeichnet.
Die Versuche werden auf einem Tel-Tak TM 1969 Prüfgerät der Firma Monsanto durchgeführt.
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Die Rohfestigkeit wird ausgedrückt durch die Zugfestigkeit der rohen Mischung in kp/cm2 gemäß DIN 53 504.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Tabelle I
Trans-Polypenten- 100 - 10 20 30 40 50 amer %
Äthylen-Propylen- - 100 90 80 70 60 50 Copolymer %
"Klebkraft" Re- 2190 250 870 1050 1230 1360 1450 zeptur I(g)
"Klebkraft11 Re- 2040 480 900 1020 1190 1250 1310 zeptur II(g)
"Rohfestigkeit"Re- 22 4.8 7.2 9.8 13.2 15.8 17.4 zeptur I(kg/cm )
Beispiel 2
Es wurden nach der Vorschrift des Beispiels 1 Mischungen hergestellt aus einem Äthylen-Propylen-Terpolymer mit 40 % Propylengehalt und Dicyclopentadien als Terkomponente in einer Menge entsprechend 1OC=C- Doppelbindungen pro 1000 Kohlenstoffatome. Mooney Viskosität MlA1 (1OO°C) = 70 und dem trans-Polypentenamer des Beispiels 1. Ergebnisse zeigt die Tabelle
Tabelle II
Trans-Polypenten- 100 10 20 30 40 50 amer %
Äthylen-Propylen- - 100 90 80 70 60 50 Terpolymer %
"Klerbkraft" Re-
zeptur I(g)
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"Klebekraft"Re- 2040 380 910 1030 1190 1250 1300
zeptur II(g) :
"Rohfestigkeit1· 24 4.2 8.1 10.2 14.7 16.3 19.2
Rezeptur II (kg/cm2)
Beispiel 3
Beispiel 1 wird wiederholt mit einem Äthylen-Propylen-Terpolymer mit 46 % Propylen, Athyliden-Norbornen in einer Menge entsprechend 8 C=C-Bindungen pro 1000 Kohlenstoffatome als Terkomponente und einer Mooney-Viskosität ML41 (1000C) von 65. Die gefundenen Werte der Klebkraft und der Rohfestigkeit der Mischungen gemäß Rezeptur I und II waren in Übereinstimmung mit denen aus Tabelle II.
Beispiel 4
Beispiel 1 wird wiederholt mit einem Äthylen-Propylen-Terpolymerisat mit 42 % Propylen-Gehalt, Athyliden-Norbornen in einer Menge enthaltend 15 C=C-Doppelbindungen pro 1000 C-Atome als Terkomponente und einer Mooney Viskosität ML41 (1OO°C) von 90. Die gefundenen Werte der Klebkraft und der Rohfestigkeit der Mischungen gemäß Rezeptur I und II waren in Übereinstimmung mit denen aus Tabelle II.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Kautschukmischungen aus
a) 5 - 95 Gew.-96 Äthylen-Propylen-Kautschuk und
b) 95 - 5 Gew.-% Polypentenamer·
2. Kautschukmischungen gemäß Anspruch 1 aus
a) 50 - 95 Gew.-% Äthylen-Propylen-Kautschuk mit einem Molverhältnis Äthylen:Propylen = 80:20 bis 20:80 und
b) 50 - 5 Gew.-% Polypentenamer mit 70 - 99 % trans-Bindungen.
3. Kautschukmischungen gemäß Anspruch 1 aus
a) 5 - 95 Gew.-% Äthylen-Propylen-Terpolymer μ
b) 95 - 5 Gew,-% Polypentenamer
4. Kautschukmischungen gemäß Anspruch 3, worin die Terkomponente des Bestandteils a) 1f4-Hexadien, Äthyliden-Norbornen, Methyliden-Norbornen, Tetrahydroinden, Dicyclopentadien, 2-Methylpentadien-1,4, Cycloheptadien-1,4f Cyclooctadien-1,5, Dicyclo(3,2,0)heptadien-2,6, 1,2-Divinylcyclobutan, 1,2,4-Trivinylcyclohexan, 2-Buten-2-yl-norbornen-5 oder Decatrien-1,4,9 in Mengen bis zu 15 Gew.-96 bezogen auf Gesamtmonomer ist.
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DE19702063716 1970-12-24 1970-12-24 Mischungen aus Äthylen-Propylen-Kautschuken und Polypentenamer Expired DE2063716C3 (de)

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CA965543A (en) 1975-04-01
NL7117593A (de) 1972-06-27
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