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Die vorliegende Erfindung betrifft einen geformten
Gegenstand aus einem Polymer auf Styrolbasis oder insbesondere
betrifft sie einen geformten Gegenstand aus einem Polymer
auf Styrolbasis, der hervorragende mechanische
Festigkeiten und Wärmebeständigkeit aufweist.
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Obwohl Polymere auf Styrolbasis oder insbesondere bislang
verwendete Polystyrole normalerweise eine Stereospezifität
mit einer ataktischen Struktur aufweisen, ist ein
derartiges ataktisches Polystyrol nicht kristallisierbar, so
daß seine mechanischen Festigkeiten und seine
Wärmebeständigkeit gering sind und selbst durch Recken keine
Verbesserung in seinen physikalischen Eigenschaften
erwartet werden kann. Daneben ist auch ein Polystyrol
bekannt, das die Stereospezifität einer isotaktischen
Struktur aufweist, und es ist ein durch Recken desselben
geformter Gegenstand vorgeschlagen worden [Kobunshi
Kagaku, Band 21, Seite 206 (1964)]. Ein derartiges
isotaktisches Polystyrol weist jedoch eine geringe
Kristallisationsgeschwindigkeit auf, und seine kristalline
Struktur weist eine Spiralkonfiguration auf, so daß die
durch das Recken zu erreichende Wirkung sich nicht
vollständig ausbildet.
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Die Erfinder haben erfolgreich ein Polymer auf Styrolbasis
entwickelt, das eine hohe Syndiotaktizität aufweist, wie
in der EP-A-0210615 beschrieben ist.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen geformten
Gegenstand zu entwickeln, der hervorragende Eigenschaften
aufweist, wie mechanische Festigkeiten, Wärmebeständigkeit
und dergleichen, wobei das zuvor genannte neue Polymer auf
Styrolbasis mit einer syndiotaktischen Struktur als das
Basismaterial verwendet wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt einen geformten
Gegenstand aus einem Polymer auf Styrolbasis bereit, der durch
Recken eines Polymers auf Styrolbasis mit einem
Gewichtsmittel-Molekulargewicht von mindestens 100 000 und einer
mittels kernmagnetischer Resonanzspektrometrieanalyse mit
einem Kohlenstoffisotop bestimmten Stereospezifität der
Syndiotaktizität in der racemischen Pentade von mindestens
85% auf mindestens 200% bei uniaxialem Recken und
mindestens 150% in jeder Richtung bei biaxialem Recken,
hergestellt wird, der hervorragende mechanische
Festigkeiten, wie Elastizitätsmodul, Impaktfestigkeit und
dergleichen, und Wärmebeständigkeit aufweist.
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Das Basismaterial des erfindungsgemäßen geformten
Gegenstands weist eine vorwiegend syndiotaktische Struktur auf
oder, mit anderen Worten, eine sterische Struktur, in der
die Phenylgruppen oder die substituierten Phenylgruppen
als die Seitengruppen alternierend in die umgekehrte
Richtung relativ zu der aus
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verknüpfungen gebildeten Hauptkette gerichtet sind. Deren
Taktizität kann quantitativ mittels kernmagnetischer
Resonanz mit einem Kohlenstoffisotop (¹³C-NMR-Verfahren)
bestimmt werden.
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Die mittels dem ¹³C-NMR-Verfahren bestimmte Taktizität
kann durch den Anteil einer ununterbrochenen Sequenz
mehrerer struktureller Einheiten, wie der Diade für die
Sequenz von zwei Einheiten, der Triade für die Sequenz von
drei Einheiten und der Pentade für die Sequenz von fünf
Einheiten, ausgedrückt werden. Das in der vorliegenden
Erfindung implizierte Polymer auf Styrolbasis mit
vorwiegend syndiotaktischer Struktur sollte Polystyrole,
Poly(alkylstyrole), Poly(halogenierte Styrole)
Poly(alkoxystyrole), Poly(benzoeesterstyrole) und deren
Gemische sowie vorwiegend aus diesen zusammengesetzte
Copolymere mit einer Syndiotaktizität von üblicherweise
mindestens 85% oder vorzugsweise mindestens 95% der
Pentade, d. h. der racemischen Pentade, umfassen.
Beispiele für Poly(alkylstyrole) sind Poly(methylstyrole)
Poly(ethylstyrole), Poly(isopropylstyrole),
Poly(tert.butylstyrole) und dergleichen, und Beispiele für die
Poly(halogenierten Styrole) sind Poly(chlorstyrole),
Poly(bromstyrole) und dergleichen. Beispiele für die
Poly(alkoxystyrole) sind Poly(methoxystyrole)
Poly(ethoxystyrole) und dergleichen.
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Obwohl, wie zuvor beschrieben wurde, das erfindungsgemäß
verwendete Polymer auf Styrolbasis üblicherweise eine
Syndiotaktizität in der racemischen Pentade von mindestens
85% aufweisen sollte, kann selbst mit einem etwas
niedrigerem Wert durch geeignete Auswahl der Bedingungen der
Reckbehandlung ein recht zufriedenstellendes
Elastizitätsmodul erreicht werden. Ist die Syndiotaktizität
eines Polymeren auf Styrolbasis jedoch zu niedrig, kann
keine vollständige Verbesserung im Elastizitätsmodul durch
die Reckbehandlung erwartet werden.
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Außerdem sollte das erfindungsgemäß verwendete Polymer auf
Styrolbasis ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von
wünschenswerterweise mindestens 100 000 oder vorzugsweise
insbesondere mindestens 300 000 aufweisen. Wenn sein
Gewichtsmittel-Molekulargewicht geringer als 100 000 ist,
kann keine zufriedenstellende Festigkeit und kein
zufriedenstellender Elastizitätsmodul erhalten werden. Das
Polymer kann ohne Beschränkung der
Molekulargewichtsverteilung, die breit oder eng sein kann, verwendet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein geformter
Gegenstand mit hervorragenden physikalischen Eigenschaften
erhalten werden, indem man das zuvor beschriebene Polymer
auf Stryrolbasis einer Reckbehandlung unterzieht. Die
Reckbehandlung kann hier entweder durch uniaxiales Recken
oder durch biaxiales Recken durchgeführt werden. Das
Reckverhältnis beträgt mindestens 200% bei uniaxialem
Recken und mindestens 150% in jeder Richtung bei
biaxialem Recken, während in jedem Fall ein Reckverhältnis
von 300 zu 500% die besten Ergebnisse ergibt. Die
Temperatur bei der Reckbehandlung sollte zweckmäßigerweise eine
Temperatur sein, die etwas höher liegt als die
Glasübergangstemperatur des Polymers auf Styrolbasis. Das
Folienausgangsmaterial, das der Reckbehandlung unterzogen wird,
sollte vorzugsweise eine Dicke von etwa 50 bis 500 um
aufweisen, wie sie durch Extrusionsformen oder Kalandern
erhalten wird. Wenn die Reckbehandlung mittels dem
Verfahren des Aufblasformens durchgeführt wird, sollte die
Temperatur in dem Formteil etwa 20ºC über dem
Schmelzpunkt des Harzes auf Styrolbasis gehalten werden, so daß
das biaxiale Recken mit guter Produktivität durchgeführt
werden kann.
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Der auf diese Weise durchgeführten Reckbehandlung folgt,
falls gewünscht, eine thermische Fixierbehandlung. In
diesem Fall wird der Film bzw. die Folie nach dem Recken
in einem gespannten Zustand bei einer Temperatur im
Bereich zwischen dem Schmelzpunkt und einer Temperatur,
die um etwa 70ºC höher ist als die
Glasübergangstemperatur, thermisch fixiert. Diese thermische Fixierbehandlung
bewirkt einen Anstieg der Wärmebeständigkeit und der
dimensionalen Stabilität des gereckten Films bzw. der
Folie.
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Darüber hinaus kann das Formen von gereckten Fasern unter
denselben Bedingungen, die zuvor beschrieben wurden,
vorgenommen werden. Zusätzlich dazu kann auch ein
Schmelzrecken, Naßrecken und Gelrecken vorgenommen werden.
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Wenn das Naßrecken oder Gelrecken durchgeführt werden
soll, umfassen brauchbare Solventien Benzol, Toluol,
Xylol, Ethylbenzol, Cyclohexan, Dekalin,
N-Methylpyrrolidon, Tetrahydrofuran, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform,
Dichlormethan, Monochlorbenzol, Dichlorbenzol,
Trichlorbenzol, Trichlen und dergleichen. Darüber hinaus kann die
Reckbehandlung gegebenenfalls mit einem Polymer auf
Styrolbasis durchgeführt werden, das eine syndiotaktische
Struktur aufweist, das mit einem Polymer auf Styrolbasis,
das eine ataktische Struktur aufweist, einem Polymer auf
Styrolbasis, das eine isotaktische Struktur aufweist, oder
einem Polymer auf Styrolbasis mit einem niedrigen
Molekulargewicht, das eine syndiotaktische Struktur aufweist
und darüber hinaus mit einer geeigneten Menge eines
antistatischen Mittels, eines Schmiermittels, eines
Antibeschlagmittels, eines Wärmestabilisators, eines
Farbstoffs, eines Pigments, eines Metallpulvers und eines
anorganischen feinen Pulvers, wie Talk, Glimmer und
dergleichen gemischt ist.
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Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch
Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben.
Beispiel 1
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(1) Herstellung eines Polymers auf Styrolbasis
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In ein Reaktionsgefäß wurden 20 ml Toluol als ein Solvens,
0,05 mmol Tetraethoxytitan und 5 mmol, als Aluminiumatom,
Methylaluminoxan als die Katalysatorbestandteile
eingeführt, und dann wurden 150 ml Styrol bei 40ºC zugegeben,
um die Polymerisationsreaktion 4 Stunden lang
durchzuführen. Nach beendeter Reaktion wurde das Produkt mit einem
flüssigen Gemisch aus Methylalkohol und Salzsäure
gewaschen, um die Katalysatorbestandteile zu zersetzen und zu
entfernen. Nachfolgendes Trocknen ergab 25 g eines
Polymeren auf Styrolbasis, d. h. Polystyrol. Dieses Polymer
wurde dann in einem Soxhletapparat extrahiert, wobei
Methylethylketon als das Solvens verwendet wurde, wobei
man 95 Gew.-% des unextrahierten Stoffes erhielt, der im
folgenden als MIP bezeichnet wird. Dieses Material wies
ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 1 350 000, ein
Zahlenmittel-Molekulargewicht von 480 000 und einen
Schmelzpunkt von 270ºC auf. Die ¹³C-NMR-Analyse zeigte
eine der syndiotaktischen Struktur zuzuordnende Absorption
bei 145,34 ppm und die aus der Fläche des Absorptionspeaks
berechnete Syndiotaktizität in der racemischen Pentade
betrug 96%.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Das in (1) wie zuvor beschrieben erhaltene Polymer auf
Styrolbasis mit einer syndiotaktischen Struktur wurde aus
einer Extrusionsformvorrichtung herausextrudiert und zu
einem Strang geformt. Dieser Strang wurde einer
Reckbehandlung in einem Reckverhältnis von 300% in einem Ölbad
unterworfen, das bei 130ºC gehalten wurde und
anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wurde, ohne die Spannung
nachzulassen. Der so erhaltene Strang wies nach dem Recken
ein Elastizitätsmodul von 150 000 kg/cm² auf.
Beispiel 2
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Auf dieselbe Weise wie in (1) von Beispiel 1 wurde ein
Polystyrol mit einem Gewichtsmittel-Molekulargewicht von
800 000 und einer Syndiotaktizität von 96% mit jeweils
0,1 Gew.-%
Bis(2,4-di-tert.-Butylphenyl)pentaerithritoldiphosphit und Tetrakis[methylen(3,5-di-tert.-Butyl-4-
hydroxycinnamat)]methan als Antioxidantien kompoundiert
und mittels Extrusion aus einem Doppelschraubenextruder
mit einem Durchmesser von 40 mm pelletiert.
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Die Pellets wurden in einen Einfachschraubenextruder mit
einem Durchmesser von 40 mm eingespeist, die mit einer
mittig gespeisten Breitschlitzdüse an der Stirnseite
ausgestattet war, und extrudiert, wobei man eine Folie mit
einer Dicke von 600 um unter Bedingungen erhielt, bei
denen die Temperatur des Zylinders bei 290ºC, die
Temperatur der mittig gespeisten Breitschlitzdüse bei 300ºC
lag und die Extrusionsgeschwindigkeit 4,2 kg/Stunde
betrug. Die Kühlwalze der Folie wurde bei 55ºC gehalten.
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Die so erhaltene transparente Folie wies eine Dichte von
1,08 g/cm³ und eine Glasübergangstemperatur von 101ºC
auf. Die Folie wurde einer uniaxialen Reckbehandlung bei
108ºC unterzogen, wobei man einen Film erhielt, der in
einem Reckverhältnis von 450% gereckt war. Dieser Film
wurde jeweils 20 Sekunden lang unter Spannung einer
thermischen Fixierbehandlung bei 190ºC
und 210ºC
unterzogen.
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Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen,
uniaxial gereckten Films sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiele 3 und 4
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Die in Beispiel 2 erhaltene transparente Folie wurde zu
200% oder 400% in beiden Reckrichtungen biaxial gereckt.
Diese biaxial gereckten Filme wurden 20 Sekunden lang
einer thermischen Fixierbehandlung unter Spannung bei 210ºC
unterzogen. Die so erhaltenen, biaxial gereckten Filme
sind in Tabelle 1 angegeben. Der gereckte Film wies vor
dem thermischen Fixieren nach einem Recken von 400% in
jeder der Längs- und Querrichtungen eine Dehnung beim
Reißen von 50% auf, was eine große Verbesserung gegenüber
der ungereckten Folie zeigte, die eine Dehnung beim Reißen
von 2% aufwies.
Vergleichsbeispiel 1
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Tabelle 1 zeigt die von der in Beispiel 2 erhaltenen
ungereckten Folie bestimmten physikalischen Eigenschaften.
Beispiel 5
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Ein Polystyrol mit einem Gewichtsmittel-Molekulargewicht
von 1 500 000 und einer Syndiotaktizität von 96%, das auf
dieselbe Weise wie in (1) von Beispiel 1 erhalten wurde,
wurde mit einem feinen Talkpulver kompoundiert, so daß man
einen Gehalt von 2 Gew.-% erhielt, und dann bei 280ºC
unter Verwendung einer Kalanderwalze zu einer Folie
geformt. Danach wurde die Folie einer Reckung von 350% in
Längsrichtung bei 115ºC unterzogen, und dann einer
Reckung von 250% in Querrichtung bei 118ºC. Darüber
hinaus wurde eine thermische Fixierbehandlung bei 213ºC
für 20 Sekunden vorgenommen. Tabelle 1 zeigt die
physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen, biaxial
gereckten Films.
Vergleichsbeispiel 2
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Tabelle 1 zeigt die physikalischen Eigenschaften der in
Beispiel 5 erhaltenen ungereckten Folie.
Beispiel 6
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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Ein Polymer auf Styrolbasis wurde auf genau dieselbe Weise
wie in (1) von Beispiel 1 hergestellt.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Das wie zuvor in (1) beschrieben erhaltene Polymer auf
Styrolbasis wurde in Ethylbenzol als Lösungsmittel gegeben
und unter Erwärmen aufgelöst, wobei man eine Lösung des
Polymeren auf Styrolbasis in einer Konzentration von 2
Gew.-% erhält. Diese Lösung wurde in eine gut gekühlte Box
aus Aluminium gegossen, wobei man ein agarähnliches Gel
erhält. Dieses Gel wurde durch Absaugen auf einem
Büchner-Trichter unter Druck von der Flüssigkeit befreit und
dann bei Raumtemperatur 24 Stunden lang unter reduziertem
Druck getrocknet, wobei man eine Gelplatte erhält. Als
nächstes wurde diese Gelplatte zu einem Streifen
geschnitten, der bei 130ºC in Luft in einem Reckverhältnis
von 800% gereckt wurde. Es wurden die mechanischen
Festigkeiten des so erhaltenen gereckten Materials
bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Beispiel 7
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (1) von Beispiel i
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die
Polymerisationstemperatur auf 5ºC eingestellt wurde, wobei man 2,8 g
eines Polymeren auf Styrolbasis, d. h. Polystyrol,
erhielt. Das MTP betrug 94 Gew.-%. Das so erhaltene Polymer
auf Styrolbasis (MIP) wies ein
Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 500 000, ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von
180 000 und eine Syndiotaktizität von 95% auf.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (2) von Beispiel 6
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das wie zuvor
beschrieben in (1) erhaltene Polymer auf Styrolbasis
verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Beispiel 8
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (1) von Beispiel 1
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die
Polymerisationstemperatur auf 30ºC eingestellt wurde, wobei man 9,0 g
eines Polymeren auf Styrolbasis, d. h. Polystyrol,
erhielt. Das MIP betrug 99 Gew.-%. Das so erhaltene Polymer
auf Styrolbasis (MIP) wies ein
Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 1 800 000, ein Zahlenmittel-Molekulargewicht
von 650 000 und eine Syndiotaktizität von 98% auf.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (2) von Beispiel 6
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das wie zuvor
beschrieben in (1) erhaltene Polymer auf Styrolbasis
verwendet wurde und das Reckverhältnis 700% betrug. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Beispiel 9
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (1) von Beispiel 1
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die
Polymerisationstemperatur bei 20ºC eingestellt wurde, wobei man 4,0 g
eines Polymeren auf Styrolbasis, d. h. Polystyrol,
erhielt. Das MIP betrug 92 Gew.-%. Das so erhaltene Polymer
auf Styrolbasis (MIP) wies ein
Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 2 400 000, ein Zahlenmittel-Molekulargewicht
von 860 000 und eine Syndiotaktizität von 100% auf.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (2) von Beispiel 6
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das wie zuvor
beschrieben in (1) erhaltene Polymer auf Styrolbasis
verwendet wurde und das Reckverhältnis 600% betrug. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Beispiel 10
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (1) von Beispiel 1
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die
Polymerisationstemperatur 0ºC und die
Polymerisationsdauer 8 Stunden betrug, wobei man 1,5 g eines Polymeren
auf Styrolbasis, d. h. Polystyrol, erhielt. Das MIP betrug
70 Gew.-%. Das so erhaltene Polymer auf Styrolbasis (MIP)
wies ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 4 500 000,
ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 1 600 000 und eine
Syndiotaktizität von 100% auf.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (2) von Beispiel 6
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das wie zuvor
beschrieben in (1) erhaltene Polymer auf Styrolbasis
verwendet wurde und das Reckverhältnis 500% betrug. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Vergleichsbeispiel 3
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (2) von Beispiel 6
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Reckbehandlung
weggelassen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
angegeben.
Vergleichsbeispiel 4
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10,0 g Magnesiumdiethoxid wurden mit 50 ml Tetrachlortitan
umgesetzt, um eine Titanverbindung herzustellen. Das
Gemisch aus 1,0 mmol Bestandteilen des Titankatalysators,
das die zuvor erhaltene Titanverbindung enthält, und 10
mmol Triethylaluminium wurden als Katalysator verwendet.
Die Polymerisationsreaktion von 100 ml Styrol wurde 2
Stunden lang bei 70ºC in Heptan als Solvens durchgeführt,
wobei man 48,7 g Polymer auf Styrolbasis, d. h.
Polystyrol, erhielt, das eine isotaktische Struktur und ein
Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 1 000 000 und ein
Zahlenmittel-Molekulargewicht von 260 000 aufwies. Dieses
Polymer auf Styrolbasis wies 96 Gew.-% nichtextrahierten
Stoff auf, der unter Verwendung von Methylethylketon
mittels desselben Verfahrens wie in (2) von Beispiel 1
extrahiert wurde. Das zuvor erhaltene Polymer auf
Styrolbasis mit isotaktischer Struktur wurde auf dieselbe Weise
wie in (2) von Beispiel 1 (Reckverhältnis 600%) gereckt.
Von dem so erhaltenen gereckten Material wurden die
mechanischen Festigkeiten bestimmt. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 angegeben.
Vergleichsbeispiel 5
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 4
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Reckbehandlung
weggelassen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
angegeben.
Beispiel 11
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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In ein Reaktionsgefäß wurden 20 ml Toluol als Solvens und
0,0445 mmol Tetraethoxytitan und 4,45 mmol, als
Aluminiumatome, Methylaluminoxan als Katalysatorbestandteile
eingeführt und dann 110 ml Styrol bei 20ºC dazugegeben,
um 7 Stunden lang eine Polymerisationsreaktion
durchzuführen. Nach beendeter Reaktion wurde das Produkt mit
einem flüssigen Gemisch aus Salzsaure und Methylalkohol
gewaschen, um die Katalysatorbestandteile zu zersetzen und
zu entfernen. Nachfolgendes Trocknen ergab 1,7 g eines
Polymeren auf Styrolbasis, d. h. Polystyrol. Der MIP
betrug 98 Gew.-%. Das so erhaltene Polymer auf Styrolbasis
wies ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 3 040 000,
ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 1 220 000 und eine
Syndiotaktizität von 99% auf.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Das wie zuvor in (1) beschrieben erhaltene Polymer auf
Styrolbasis wurde in p-Xylol als Solvens gegeben und unter
Erwärmen aufgelöst, wobei man eine 1 Gew.-%-ige Lösung des
Polymeren auf Styrolbasis erhielt. Diese Lösung wurde in
eine flache Schale gegossen, wobei man ein starres,
agarartiges Gel erhielt. Dieses Gel wurde mit Aceton
gewaschen, und eine Gelmatte wurde mittels Kompression
erhalten. Diese Gelmatte wurde zu einem Streifen
geschnitten, der bei Raumtemperatur 10 Stunden lang unter
reduziertem Druck getrocknet wurde. Dieser Streifen wurde
in einem Reckverhältnis von 700% durch Festphasen-
Coextrusion bei 150ºC in Luft zusammen mit
Poly(4-methylpenten-1) gereckt. Von dem so erhaltenen
gereckten Material wurden die mechanischen Festigkeiten
bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Beispiel 12
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(1) Herstellung eines Polymers auf Styrolbasis
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Es wurde ein Polymer auf Styrolbasis in genau derselben
Weise wie in (1) von Beispiel 11 hergestellt.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Das wie zuvor beschrieben in (1) erhaltene Polymer auf
Styrolbasis wurde in Chloroform als Lösungsmittel gegeben
und unter Erwärmen aufgelöst, wobei man eine Lösung des
Polymeren auf Styrolbasis in einer Konzentration von 0,1
Gew.-% erhielt. Diese Lösung wurde in eine gut gekühlte
Box aus Kupfer gegossen, wobei man ein agarartiges weiches
Gel erhielt. Dieses Gel wurde mittels Absaugen auf einem
Büchner-Trichter unter Kompression von der Flüssigkeit
befreit und dann bei Raumtemperatur 10 Stunden lang unter
reduziertem Druck getrocknet, wobei man eine Gelplatte
erhielt. Als nächstes wurde diese Gelplatte zu einem
Streifen geschnitten, der einer Reckbehandlung in einem
Reckverhältnis von 700% bei 150ºC in Luft mittels
Festphasen-Coextrusion zusammen mit Poly(4-methylpenten-1)
unterzogen wurde. Tabelle 2 zeigt die mechanischen
Festigkeiten des so erhaltenen gereckten Materials.
Beispiel 13
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(1) Herstellung eines Polymeren auf Styrolbasis
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Es wurde dasselbe Verfahren wie in (1) von Beispiel 11
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die
Polymerisationstemperatur 50ºC und die Polymerisationszeit 80 Minuten
betrug, wobei man 2,2 g eines Polymeren auf Styrolbasis
erhielt. Das MIP betrug 97 Gew.-%. Das so erhaltene
Polymer auf Styrolbasis wies ein
Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 940 000, ein Zahlenmittel-Molekulargewicht
von 380 000 und eine Syndiotaktizität von 97% auf.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Durch Gießen wurde ein Film aus dem wie zuvor beschrieben
in (1) erhaltenen Polymeren auf Styrolbasis unter
Verwendung von Chloroform als Lösungsmittel erhalten. Diese
gegossene Folie wurde zu einem Streifen geschnitten, der
auf dieselbe Weise wie in (2) von Beispiel 11 gereckt
wurde, wobei man ein in einem Reckverhältnis von 700%
gerecktes Material erhält. Tabelle 2 zeigt die
mechanischen Festigkeiten des so erhaltenen gereckten
Materials.
Beispiel 14
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(1) Verfahren zur Herstellung eines Polymers auf
Styrolbasis
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In ein Reaktionsgefäß wurden 180 ml Toluol als
Lösungsmittel und 0,15 mmol Tetraethoxytitan und 15 mmol, als
Aluminiumatom, Methylaluminoxan als
Katalysatorbestandteile eingeführt und dann ein Gemisch aus 145 mmol Styrol
und 15 mmol p-Methylstyrol bei 30ºC dazugegeben, um 2
Stunden lang die Polymerisierungsreaktion durchzuführen.
Nach beendeter Reaktion wurde das Produkt mit einem
flüssigen Gemisch aus Salzsäure und Methylalkohol
gewaschen, um die Katalysatorbestandteile zu zersetzen und zu
entfernen. Nachfolgendes Trocknen ergab 22 g eines
Polymeren auf Styrolbasis. Als nächstes wurde dieses Polymer
einer Extraktion in einem Soxhletapparat mit
Methylethylketon als Solvens unterzogen, wobei man 99 Gew.-%
des unextrahierten Stoffes erhielt. Dieses Material wies
ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 960 000, ein
Zahlenmittel-Molekulargewicht von 460 000 und einen
Schmelzpunkt von 225ºC auf. Dabei betrug der Gehalt des
p-Methylstyrolrestes 23 Mol-% und bei der Analyse mittels
¹³C-NMR wurden Absorptionsbanden bei 145,11 ppm, 145,22
ppm und 142,09 ppm gefunden, die auf eine
co-syndiotaktische Struktur ähnlich der des Copolymeren, das in der
Beschreibung der japanischen Patentanmeldung 62-017973
angegeben ist, hinweisen.
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(2) Herstellung eines geformten Gegenstands
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Eine Gelplatte wurde auf dieselbe Weise wie in (2) von
Beispiel 12 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die
Verwendung des wie zuvor beschrieben in (1) erhaltenen
Polymeren auf Styrolbasis und p-Xylol als Solvens
verwendet wurden, und man erhielt durch Recken desselben ein
gerecktes Material mit einem Reckverhältnis von 700%.
Tabelle 2 zeigt die mechanischen Festigkeiten des so
erhaltenen gereckten Materials.
Tabelle 1
Reckverhältnis, % Längsrichtung Querrichtung Temperatur des thermischen Fixierens, ºC Zugfestigkeit kg/cm² (längs/quer) Elastizitätsmodul Temperatur der thermischen Deformation Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 1 *1 Die Temperatur der thermischen Deformation wurde durch thermomechanische Bestimmung (TMA) bestimmt.
Tabelle 2
Polymer auf Styrolbasis Gewichtsmittel-Molekulargewicht Zahlenmittel-Molekulargewicht Syndiotaktizität % Reckverhältnis Elastizitätsmodul kg/cm² Beispiel 6 Vergleichsbeispiel 3
Möglichkeit der gewerblichen Anwendung
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Geformte Gegestände oder insbesondere geformte Gegenstände
wie Fasern, Folien, Bänder und dergleichen gemäß der
vorliegenden Erfindung weisen stark verbesserte
mechanische Festigkeiten oder insbesondere einen stark
verbesserten Elastizitätsmodul auf, der durch eine
Reckbehandlung verliehen wird, während die Wärmebeständigkeit als
eine inhärente Eigenschaft eines Polymeren auf Styrolbasis
mit syndiotaktischer Struktur erhalten bleibt.
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Demgemäß können die geformten Gegenstände eines
erfindungsgemäßen Polymeren auf Styrolbasis umfassend und
effizient in verschiedenen Anwendungen, einschließlich
Seilen, Kabeln, verstärkten Verbundmaterialien usw.,
eingesetzt werden.