DE1959922C3 - Harzartige verzweigte Blockcopolymerisate - Google Patents
Harzartige verzweigte BlockcopolymerisateInfo
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- C08G81/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
- C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C08G81/021—Block or graft polymers containing only sequences of polymers of C08C or C08F
- C08G81/022—Block or graft polymers containing only sequences of polymers of C08C or C08F containing sequences of polymers of conjugated dienes and of polymers of alkenyl aromatic compounds
Description
45 wenn die Schlagfestigkeit dieser Kunststoffartikel auch
verbessert wurde, so tritt eine nachteilige Trübung der
Artikel auf und daher haben sie nur begrenzte Anwendungsmöglichkeiten. Polymerisate, die gut
durchsichtig sind und ausreichend Festigkeit besitzen, sind oft mit den üblichen Vorrichtungen nur schwer zu
verarbeiten. Es ist bekannt, daß Bedarf für geeignete Polymerisate in der Verpackungsindustri*: und in
verwandten Industrien, besonders in der Nahrungsmittel-Verpackungsindustrie
besteht Es ist wichtig, daß die Artikel, die zur Nahrungsmittelverpackung dienen,
keine Fehler aufweisen und ein Auslaufen oder Verderben des Produktes nicht auftreten soll. Ein
besonders schwieriges Problem trifft man dann an, wenn die Kunststoffbehälter für Nahrungsmittel verwendet
werden sollen, die ölige Grundstoffe enthalten, wie Butter, Schweinefett, Margarine, Kochöl und
ähnliches. Die äußeren Beanspruchungen, die durch solche öligen Grundstoffe auftreten, bewirken oft, daß
die Behälter nicht verwendet werden können.
Zusammenfassend gilt, daß ein großer Bedarf besiehi
für ein Polymerisat, das geeignet ist, für die Herstellung von durchscheinenden Artikeln, die hohe Schlagfestigkeit
besitzen und gegen äußere Beanspruchung widerstandsfähig sind, und die gleichzeitig in üblichen
Vorrichtungen leicht verarbeitet werden können.
Überraschenderweise erfüllen die erfindungsgemäßen
neuen, harzartigen, verzweigten Blockmischpolymerisate alle diese Erfordernisse und vereinigen somit
Festigkeit, Transparenz, Verarbeitbarkeit und äußere Beständigkeit in einem einzigen Polymerisat.
Die erfindungsgemäßen Polymerisate können allgemein als verzweige Blockmischpolymerisate bezeichnet
werden und stellen Verbesserungen von bekannten verzweigten Blockmischpolymerisaten dar, wie sie in
der US-PS 32 8! 383 beschrieben werden, !n dieser
Patentschrift werden die verzweigten Polymerisate als radiale Polymerisate bezeichnet, da sie relativ lange
Polymerisatketten besitzen, die von einem Kern ausgehen, der von einem mehrfunktionellen Behandlungsmittel
oder einer Kupplungsverbindung gebildet wird.
Diese radialen Polymerisate besitzen viele ausgezeichnete Eigenschaften. Besonders zeigen sie kaum
Tendenz zum kalten Fluß, wenn überhaupt, und das, obgleich sie bessere Verarbeitungseigenschaften aufweisen
als andere Polymerisate mit vergleichbaren Mooney-Werten, die gemäß den bekannten Verfahren
hergestellt worden waren.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Polymerisate sind polymodale, harzartige, verzweigte
Blockmischpolymerisate und enthalten 70 bis 95 Gew.-% eines polymerisierten monovinyl-substituierten
aromatischen Kohlenwasserstoffs, berechnet auf das Gewicht der gesamten verwendeten Monomeren.
Wenn die erfindungsgemäßen Polymerisate in Artikel geformt sind, zeigen diese Artikel nicht nur überraschende
und hervorragende Eigenschaften, wie Schlagfestigkeil und großen Widerstand gegen äußere
Bruchbeanspruchung, sondern sie sind ebenfalls durchsichtig. Die Polymerisate zeigen eine bemerkenswert
gute Verarbeitbarkeit und können leicht in üblichen Verarbeiiungsmaschinen verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung sind harzartige, verzweigte Blockcopolymerisate, erhalten durch Polymerisation
eines aromatischen Monovinylkohlenwasserstoffs mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül in Gegenwart
eines Monolithiumkohlenwasserstoffs als Initiator, wo-
bei in einer ersten Stufe 40—90 Gew.-% der Gesamtmenge an aromatischem Monovinylkohlenwasserstoff
in Gegenwart von 0,01 bis 0,2 Gew.-% des Lithiumkohlenwasserstoffs, bezogen auf diese Monomerenmenge,
polymerisiert wurden, dann nach s praktisch beendeter Polymei isation dieses Anteils an
aromatischem Vinylkohlenwasserstoff in mindestens einem weiteren Schritt die restliche Menge an
aromatischem Vinylkohlenwasserstoff in Gegenwart von zusätzlichem Li-Initiator in Mengen von 0,1 bis 1,5
Gew.-%, bezogen auf die restliche Menge an aromatischem Vinylkohlenwasserstoff, polymerisiert wurden,
wobei die zuletzt zugefügte Initiatormenge die zuerst zugefügte Menge überstieg. Zugabe eines konjugierten
Diolefins mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen zu den vorliegenden Polymerisaten aus aromatischen Monovinylverbindungen
mit unterschiedlicher Molekülgröße und endständigen Lithiumatomen zur Bildung eines
Blockcopolymerisats, wobei die Polymerisationstemperatur 121°C nicht überstieg und der Gesamtanteil an
eingesetzter aromatischer Monovinyiverbindung 70 bis 95 Gew.-% und der Gesamtanteil an eingesetzten
konjugierten Diolefinen 30 bis 5 Gew.-% betrug, und Kupplung des erhaltenen, endständiges Lithium aufweisenden
Blockcopolymerisats mit einem Polyepoxid, Polyimin, Polyisocyanat, Polyaldehyd, Polyhalogenid,
einem Polyketon, einer polyvinylaromatischen Verbindung oder einer Zinnverbindung.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäCen verzweigten
Blockcopolymerisate wird in der ersten Additionsstufe der monovinyl-substituierte aromatische
Kohlenwasserstoff in einer Menge zugefügt, daß man 40 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-°/o
des gesamten monovinyl-substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs, der in der gesamten Misehpolyme- j5
risäi-Zusammensetzung verwendet wird, einsetzt, !n
dieser ersten Additionsstufe wird ein Organolithium-Initiator
in Mengen von 0.01 bis 0,2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des in der ersten Additionsstufe verwendeten
Monomeren eingesetzt. Diese erste Charge wird dann praktisch bis zur Beendigung polymerisiert.
Zu dieser Reaktionsmischung wird dann in ein oder
mehreren Teilen das restliche monovinyl-substituierte aromatische Kohlenwassersioffmonomere zugegeben,
d. h. 10 bis 60, vorzugsweise weniger als 40 Gew.-% des gesamten monovinyl-substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs.
Für jede zusätzliche Charge von Monomeren fügt man eine andere Charge von Organolithium-Polymerisations-Initiator zu. Vorzugsweise
wird der Polymerisations-Initiator in die Reak- w tionsmischung zugegeben, bevor man das restliche
monovinyl-substituierte aromatische Kohlenwasserstoffmonomere zugibt. 0,1 bis 1,5 Teile Organolithium-Initiator
pro 100 Teile des verwendeten Monomeren fügi man bei jeder zusätzlichen Charge des monoviny!- γ,
substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffs zu. Nach jeder zusätzlichen Charge von Monomeren und
Initiator läßt man genügend Zeit vergehen, so daß das neu zugefügte Monomere praktisch bis zur Beendigung
polymerisieren kann. Obgleich es bevorzugt wird, nur ho
zwei Chargen von monovinyl-substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffmonomeren anzuwenden, können
gewünschtenfalls mehr als zwei Zugaben erfolgen, indem man die zweite beschriebene Monomercharge, in
soviclc Teile, wie gev-ünsehl, aufteilt. t/i
Nach Beendigung der Zugaben und der nachfolgenden Polymerisation des monovinyl-substituierten aromatischen
Kohlenwasserstoffs wird das konjugierte Dienmonomere, dar. 30 bis 5 Gew.-% des gesamten
monomeren Materials ausmacht, in das Reakiionsgefäß gefüllt und kann dort Blockcopolymerisate mit dem
vorpolymerisierten monovinyi-substituierten aromaiisehen Kohlenwasserstoffmonomeren bilden. Bei Zugabe
des Diens wird kein zusätzlicher Initiator zugefügt. Das konjugierte Dien wird in das Mischpolymerisat
überführt, indem es mit den reaktiven endständigen Lithiumatomen des vorher hergestellten lebenden,
nichtelastomeren Polymerisats, in Berührung gebracht wird.
Zusammenfassend gilt: Die erste Zugabe von Initiator
begleitet die erste Zugabe von monovinyl-substituiertem aromatischem Monomeren und wird vorzugsweise
in einer Menge von 0,03 bis 0,1 Gew.-Teilen Initiator pro 100 Gew.-Teile des Monomeren zugefügt. Die zweite
Zugabe des Initiators erfolgt vorzugsweise in einer Menge von 03 bis 1.5 Gew.-Teilen Initiator pro 100
Gew.-Teile des Monomeren. Um bessere Ergebnisse zu erhalten, sollte die Menge des Initiv <;rs pro 100 Teile
des Monomeren bei späteren Zugaben die der ersten Zugabe um mindestens 0,1, vorzugsweise um mindestens
0,2 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Monomere überschreiten.
Die monovinyl-substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffmonomeren
oder Mischungen davon, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Blockcopolymerisate
verwendet werden können, enthalten 8 bis 18 Kohlenstoffatome im Molekül. Beispiele geeigneter
Verbindungen schließen ein: Styrol, 3-Methylstyroi,
4-n-Propylstyrol, 4-Cyclohexylstyrol, 4-Dodecylstyrol,
2-Äthyl-4-benzylstyrol, 4-p-Tolystyrol, 4-(4-Phenyi-nbutyl)-styrol,
I-Vinylnaphthalin und 2-Vinylnaphihalin.
Die monovinyl-subiiituierten aromatischen Kohlenwasserstoffe
können Alkyl-, Cycloalkyl- und Aryl-Substitucnten enthalter, und Kombinationen dsvcn, wobei die
Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in den kombinierten Substituenten im allgemeinen nicht größer als !2 ist.
Styrol wird wegen seiner Wirkung bevorzugt, auch weil es leicht erhältlich ist.
Lie verwendeten konjugierten Diene oder deren Mischungen enthalten 4 bis 12 Kohlenstoffatome im
Molekül, insbesondere 4 bis 8 Kohlenstoffatome. Beispiele für geeignete Verbindungen sind: 1,3-Butadien,
Isopren, 2,3-Dimethyl-l,3-butadien, Piperylen,
3-Butyl-l,3-octadien oder Phenyl-1,3-butadien. Butadien-(l,3)
ist besonders wirkungsvoll und wird bevorzugt.
Die verwendeten Initiatoren sind Organolithiuminitiatoren. Bevorzug! sind Monolithium-Verbindungen,
die durch die Formel RLi dargestelt werden können, worin R einen Kohlenwasserstoffrest aüphatischeroder
cyclo^üphatischer Art oder einen aromatischen Rest mit
ca. 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Molekül bedeutet. Beispiele für Initialeren, die für das erfindun|Sgemäße
Verfahren geeignet sind, schließen ein: n-Butyliithium, sec-Butyllithium, Methyllithium, Phenyllilhium, Naphthyllithium,
p-ToIyllilhium, Cyclohexyllithium und Eicosyllithium.
n-Butyllithium wird bevorzugt verwendet, da es besonders wirkungsvoll ist.
Zur Beendigung der Polymerisation des konjugierten Diens wird ein polyfunktionelles Behandlungsmittel, das
mehr als zwei funktionelle Gruppen enthält, die fähig sind, mit den endständigen Lithiumatomen des vorgeformten
Polymerisats zu reagieren, angewendet, urn ein verzweigtes Polymerisat zu bilden.
Polyfunktionelle Behandlungsmittel, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen verzweigten Blockmisch-
polymerisate verwendet werden, sind Polyepoxyde, wie epoxydiertes Leinsamenöl und 1,2,5,6,9,10-Triepoxydccan,
Polyimine, wie Tri-(l-aziridinyl)-phosphin-oxyd,
Polyisocyanate, wie Benzol-1,2,4-triisocyanat, Polyaldehyde,
wie 1,4,7-Naphlhalin-iricarboxyaldehyd, Polyhalo- ■-,
genide, wie SiUciumtetrachlorid oder Polyketone, wie
1,4.9,10-Anthracenteiron. Die erwähnten Behandlungsmittel
werden in der US-PS 32 81383 beschrieben. Zinnverbindungen, wie sie in der US-PS 33 93 182
beschrieben werden, sind ebenfalls geeignet. Verbindun- in gen dieser Art sind Tetraallylzinn. Zinn-(IV)-fluorid und
ähnliche. Polyvinylaromaten, wie sie in der US-PS 32 80 084 beschrieben sind, wie Divinylbenzol, sind
geeignete difunktionelle Behandlungsmittel.
Das angewandte polyfunktionelle Behandlungsmittel ist nicht kritisch, solange das Mittel in der Lage ist,
verzweigte Polymerisate zu bilden, indem es mit den aktiven endständigen Lithiumatomen des lebenden
, uau uas in 1111.1
gewünschten Eigenschaften des Endprodukts nicht wesentlich beeinträchtigt.
Das polyfunktionelle Behandlungsmittel wird in einer
Menge von 0,05 bis 2, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Äquivalenten pro gAtom Lithium, das in dem Initiator
vorhanden ist, verwendet. Das polyfunktionelle Behändlungsmittel
wird zu der Polymerisationsmischung zugegeben, nachdem die Polymerisation beendet ist und
bevor der Initiator desaktiviert wird.
Um Polymerisate herzustellen, die die vorher erwähnten Eigenschaften besitzen, wird die Polymerisa- jo
tion bei Temperaturen bis 121°C, vorzugsweise
unterhalb von 1103C ausgeführt.
Die Polymerisationsreaktion kann bei autogenem Druck durchgeführt werden. Im allgemeinen ist es
wünschenswert, bei einem Druck zu arbeiten, bei dem r, das monomere Material praktisch in der flüssigen Phase
vorliegt.
Die Polymerisation kann in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Verdünnungsmittels durchgeführt
werden. Inerte Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel, wie aromatische Verbindungen, Paraffine oder Cycloparaffine
und Mischungen davon, die ungefähr 4 bis 10 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten, können verwendet
werden. Das Verdünnungsmittel oder die Verdünnungsmischungen sollten unter den Polymerisationsbedingungen
flüssig sein. Beispiele für Verdünnungsmittel sind Isobutan, n-Pentan, Cyclohexan,
Benzol, Toluol, Xylol, Naphthalin und ähnliche Verbindungen. Wie alle solche katalytischen Reaktionen,
werden die Polymerisationen in Abwesenheit von Luft ίο
oder Feuchtigkeit, vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre durchgeführt.
Geringe Mengen Äther, wie Tetrahydrofuran, können ebenfalls in der Polymerisationsreaktion verwendet
werden.
Mengen an Tetrahydrofuran von ca. 0,005 bis 5 Gew.-%, berechnet auf den Gesamtmonomerenansatz,
vorzugsweise 0,05 bis 0,1 Gew.-%, sind geeignet
Die erfindungsgemäßen verzweigten Blockmischpolymerisate, die gebildet werden, wenn das polyfunktio- ho
nelle Behandlungsmittel mindestens drei funktionell Gruppen enthält, können aligemein als (A-B),Y-Art
Polymerisate bezeichnet werden, worin A die nicht-elastomeren
Polymerisatblöcke oder Segmente und B die elastomeren Polymerisatsegmente bedeuten. Y bedeu- es
tei ein Atom oder eine Gruppe von Atomen, die sich von dem polyfunklionellen Behandlungsmittel ableitet
und χ bedeutet die Anzahl der funktionellen Gruppen des polyfunktionellen Behandlungsmittel und ist eine
ganze Zahl von mindestens 3.
Unabhängig von der Polymerisatkonfiguration bilden die endständigen, nicht-elastomeren Segmente des
verzweigten Blockinischpolymerisats 70 bis 95, vorzugsweise
75 bis 85 Gew.-% des Gesamtgewichtes des Bloekmischpolymerisals, die elastomeren Segmente 30
bis 5, vorzugsweise 25 bis 15 Gew.-% des Gesamtgewichtes
des Bloekmischpolymerisals berechnet auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Monomeren.
Es ist wichtig, daß jedes der Polymerisatsegmentc seine spezifischen nicht-clustomeren und elastomcrcn
Eigenschallen behält.
Es soll betont werden, daß die erfindungsgemäßen Polymerisate gegenüber den bekannten radialen Polymerisaten
verbesserte Verarbeitbarkeit, hervorragende Schlagfestigkeit, Klarheit und Widerstandsfähigkeit
gegen Kißbildung aufweisen. Obgleich die erfindungsgcrnäucM
"olymerisäit eine brciicrc Moickulargcwichtsverteilung
als andere bekannte radiale Polymerisate besitzen, wird nicht angenommen, daß die breitere
Molekulargewichtsverteilung allein für diese hervorragenden Eigenschaften verantwortlich ist.
Die erfindungsgemäßen verzweigten Blockmischpolymerisate weisen einen Schmelzfluß im Bereich von ca.
0,5 bis 20 auf, bestimmt gemäß ASTM D-1238-65T, Bedingung G.
ArtK i\, die aus den verzweigten Blockmischpolymerisaten
gemäß Erfindung geformt sind, besitzen eine Lichtdurchlässigkeit von maximal 20% und im allgemeinen
bis 10%, bestimmt mit der ASTM-Methode D-1003-61. Procedur A. Diese Artikel haben eine
Kugelfallschlagfestigkeit in kg-m von mindestens 0,138 kg-m und im allgemeinen von ca. 0,69 bis
2,21 kg-m, gemäß dem folgenden Verfahren: Eine Kugel von bekanntem Gewicht wird aus verschiedenen Höhen
fallen gelassen, bis man eine Höhe findet, bei der vier
oder fünf Proben, die geprüft werden, wie z. B. Schalen für Nachtisch, zerbrechen, wenn sie von der fallenden
Kugel getroffen werden. Als nächstes wird eine Höhe bestimmt, bei der zwei von vier Schalen zerbrechen und
schließlich eine Höhe, bei der keine Schale bricht. Diese Höhen werden gegenüber dem Prozentsatz an Versagern
auf Wahrscheinlichkeitsmillimeterpapier aufgetragen und zwischen den drei Punkten wird eine gerade
Linie gezogen. Der Schnittpunkt der gezogenen Linien und der 50%-Linie wird als F50-Wert bezeichnet. Der
F50-Wert in m, multipliziert mit dem Kugelgewicht in kg Hefen die Kugelfallschlagzähigkeitswerte in kg-m.
Diese Polymerisate werden weiter dadurch charakterisiert, daß die daraus hergestellten Artikel eine
Widerstandsfähigkeit gegen Risse aufgrund von außen einwirkender Beanspruchung von mindestens 100
Tagen bei Null Prozent Versagern besitzen, bestimmt nach dem Verfahren gemäß Beispiel II.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.
Verzweigte Blockmischpolymerisate werden erfindungsgemäß hergestellt. Für Vergleichs- und Kontrollzwecke
werden radiale Polymerisate gemäß dem Verfahren der US-PS 32 81 383 hergestellt- Reguläre
radiale und polymodale Polymerisate von verschiedenem Schmelzfluß wurden hergestellt, um gute vergleichbare
Werte zu erhalten.
Ein Polymerisat wurde gemäß der folgenden Rezeptur hergestellt:
Menge 7,26 kg 105Og 0,65 g
4,0 cm'
0.45 kg 1,8g 450,0 g
Hrste Charge
Cyclohexan
Styrol
Cyclohexan
Styrol
n-Butyllithium
Tetrahydrofuran (THF)
Tetrahydrofuran (THF)
Anfangstemperatur 54 C
Pol;/lerisationszeit 30 Min.
Pol;/lerisationszeit 30 Min.
Zweite Charge
Cyclohexan
n-Butyllithium
Styrol
Cyclohexan
n-Butyllithium
Styrol
Anfangstemperatur 711C
Polymerisationszeit 1 Std.
Polymerisationszeit 1 Std.
Dritte Charge
Cyclohexan
Butadien
Butadien
Anfangstemperatur 74 C
Polymerisationszeit 1 Std.
Polymerisationszeit 1 Std.
Vierte Charge
Epoxydiertes Leinsamenöl') in
Toluollösung (0,5 g/cmJ)
Toluollösung (0,5 g/cmJ)
Anfangstemperatur 82 C
') Enthält im allgemeinen ungefähr fünf funktionelle Grup
pen im Molekül; handelsüblich.
Zuerst gab man in ein 19-Liter-Reaktionsgefäß, das
mil einer Rührvorrichtung versehen war, Cyclohexan und Tetrahydrofuran. Danach wurden das Monomere
und der Initiator in der in der Rezeptur angegebenen Reihenfolge eingefüllt. Die Polymerisationen wurden
bei den Temperaturen, wie sie in der Rezeptur
angegeben sind, durchgeführt und überstiegen 121°C nicht. Die Polymerisationen wurden solange durchgeführt,
bis sie praktisch beendet waren, bevor die nachfolgende Charge eingefüllt wurde. Nach Beendigung
der Polymerisation und des Kuppeins wurde der Inhalt des Reaktors in Isopropylalkohol geleert, und das
Polymerisat gewonnen. Das getrocknete, polymoldale Polymerisat wird üblicherweise mit 2 Gew.-Teilen
Antioxydationsmittel pro 100 Gew.-Teile des Polymerisats
behandelt. Die verwendeten Antioxydantien waren 1,5 Teile Tri-(nonylphenyl)-phosphil, das 1% Triisopropanolamin
enthielt, und 0,5 Teile 2,6-Di-tert.-butyl-4-meihylphenol.
Andere verzweigte Blockmischpolymerisate wurden gemäß dem vorhergehenden Verfahren hergestellt, und
die wesentlichen Werte, die die Herstellung des Polymerisats und ihre Eigenschaften betreffen, sind in
Tabelle I angegeben.
Zum Vergleich wurden reguläre Radialpolymerisate gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt, wobei die
Polymerisation jeweils praktisch beendet war, bevor die nachfolgende Charge zugefügt wurde.
Menge
7,71 kg
1400g
2,6 g
1400g
2,6 g
0,23 kg
600g
600g
20 cm3
0,45 kg
0,45 kg
Das reguläre radiale Polymerisat wurde gewonnen und mit Antioxydationsmittel behandelt, wie es vorher
für das polymodale Polymerisat angegeben war. Tabelle ! zeigt Werts für die Pol^merisathersteüun17 anderer
radialer Polymerisate und ebenfalls Vergleichsversuche über die Eigenschaften der regulären radialen und der
polymodalen Polymerisate.
Aus Tabelle I sind die hervorragenden Eigenschaften und besonders die überraschende Schlagfestigkeit der
durchsichtigen polymodal verzweigten Blockmischpolymerisate der Erfindung ersichtlich.
0,23 kg 500 g |
Erste Charge |
Cyclohexan | |
2o Styrol | |
n-Butyllithium | |
Anfangstemperatur 54 C | |
20 cm3 | Polymerisationszeit 30 Min. |
0,23 kg | 25 Zweite Charge |
Cylohexan | |
nelle Grup- | Butadien |
Dritte Charge | |
J0 Epoxydiertes Leinsamenöl in | |
Toluollösung (0,5 g/cm3) |
Polymodale verzweigte Blockmischpolymerisate
Versuch | Herstellung | n-Butyllithium2) | 2. Charge | n-Butyllithium2) | Eigenschaften | %-Gehalt |
Styrolanteile | 0,05 | Gew.-%') | 0,45 | Butadien3) | ||
1. Charge | 0,05 | 40 | 0,70 | %-G ehalt | 20 | |
Gew.-%') | 0,06 | 40 | 0,37 | Styrol3) | 20 | |
A*) | 60 | 0,06 | 40 | 0,40 | 80 | 25 |
B | 60 | 0,06 | 30 | 0,53 | 80 | 25 |
C**) | 60 | 0,03 | 30 | 0,35 | 75 | 25 |
D**) | 70 | 0.03 | 40 | 0,50 | 75 | 20 |
E**) | 70 | 30 | 75 | 20 | ||
F | 60 | 80 | ||||
G | 70 | 80 | ||||
ίο
Reguläres radiales Polymerisat
(Fortsetzung) | n-Butyllithium9) | 22,1 | Zugfestigkeit6) | Dehnung6) | %-Gehall | %-G ehalt | |
Eigenschaften | 15,5 | Styrol3) | Butadien3) | ||||
U | Schmelzfluß4) | 0,10 | 14,1 | (kg/cm2) | (%) | 85 | 15 |
I | 0,13 | - | 333 | 12 | 75 | 25 | |
J | 0,13 | - | 297 | 31 | 70 | 30 | |
K | 2,7 | 0,09 | 299 | 72 | 80 | 20 | |
L | 3,6 | - | 296 | 113 | 100 | - | |
Tabelle I | 3,2 | 283 | 128 | ||||
Versuch | 2,4 | - | - | ||||
3,9 | Biegefestigkeit5) | - | - | Kugelfallschlag- | Kugelfailschla^- | ||
0,9 | zähigkeil7) | Zähigkeit8) | |||||
1,1 | (kg/cm2 · IO~3) | 335 | 6 | (kg-m) | (kg-m) | ||
A*) | 21,5 | 284 | 15 | 0,14 | |||
B | 21,1 | 232 | Il | 0,19 | |||
C**) | 18,0 | - | - | 0,69 | |||
D**) | 17,7 | - | - | 2,29 | |||
E**) | 18,0 | 2,19 | |||||
F | - | - | 0,25 | ||||
G | - | - | >0,69 | ||||
Reguläres | radiales Polymerisat | ||||||
H | 4,2 | 0,006 | |||||
I | 4,4 | 0,021 | |||||
J | 3,3 | 0,033 | |||||
K | 2,1 | - | 0,1 | ||||
L | 1,8 | - | 0,0 | ||||
') Gew.-% des gesamten Styrols, das zur Herstellung des Polymerisats verwendet wird.
2) Gew.-Teile n-Bulyllithium pro 100 Gew.-Teile Styrol, die jeweils in der Charge eingesetzt werden.
3) Gew.-Teile, berechnet auf das Gesamtgewicht des verwendeten Monomeren.
4) Bestimmt mit der ASTM D 1238-65T-Methode, Bedingung C, bei 200 C mit 5 kg Gewicht.
5) Bestimmt mit ASTM D 790.
6) Bestimmt mit ASTM D 638.
7) Kugelfallschlagzähigkeit von spritzgegossenen Schalen unter Verwendung einer frei fallenden Stahlkugel von 0,32
und 1,0 kg, fallengelassen von verschiedenen Höhen. Werte berechnet von Fallhöhen bei 50% Versagern.
Die Schalen werden in einer mit einer hin- und hergehenden Bewegung arbeitenden Strangpresse geformt Die Schalenform hat nur einen Formhohlraum, Angußstutzen in der Mitte und liefert Gegenstände bis zu 40 g. Der Durchmesser
der Düse beträgt 0,318 cm und wird unter Druck betrieben und hat eine Schnecke, die ein Rückströmen erlaubt. Die
Dicke der Schale beträgt 1,8 mm. Die Verformungsbedingungen sind die foleenden:
8) Die geprüften Proben waren 0,8 mm extrudierte Folien, wobei eine frei fallende Kugel von 0,32 kg Gewicht verwendet
wurde, die man von verschiedenen Höhen fallen ließ. Die Werte sind berechnet von Fallhöhen bei 50% Versagern.
9) Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des gesamten verwendeten Monomeren.
*) Polyfunktionelles Behandlungsmittel ist Siliciunitelrachlcriil, 0,10 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des gesamten verwendeten Monomeren anstelle von epoxydiertem Leinsamcnöl.
") Tetrahydrofuran mit 0,10 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des gesamten Monomeren, zugefügt zu dem Lösungsmittel
vor der Polymerisation.
Beispiel II
Die Widerstandsfähigkeit gegen Rißbildung wurde an wärmegeformten Behältern untersucht, die mit handelsüblichem
Kochöl gefüllt waren. Die Widerstandsfähigkeit des Polymerisats gegenüber ölhaltigen Produkten,
wie z. B. Nahrungsmittel usw., ist wichtig für die praktische Verwertung, und daher ist notwendigerweise
eine Versagungsrate von Null erforderlich. Zum Vergleich wurden die regulären radialen Polymerisate
ebenfalls getestet. Alle Polymerisate wurden gemäß Beispiel I hergestellt, damit man reguläre radiale und
polymodale Polymerisatproben mit ähnlichem Schmelzfluß erhielt. Die Behälter, die verwendet wurden,
wurden gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt:
Eine 0,8 mm dicke Folie wird mit einem Extruder einer 43 cm Folienform und Folienbahn extrudiert. Die
Polymerisattemperatur beträgt 193 bis 204°C. Die Aufnahmewalzen sind mit einem kleinen Spalt versehen.
Die Folie wird zu Nahrungsmittelbehältern geformt. Die Behälter sind rund und haben in ihrer Mitte eine Tiefe
von ungefähr 4,2 cm und einen inneren Durchmesser am oberen Rand von ca. 11 cm. Die Dicke des Bodens degeformten
Behälter beträgt ungefähr 0,38 bis 0,51 mm und die Seitenwanddicke beträgt 0,26 bis 0,38 mm. Ein
handelsübliches Kochöl wird in die Behälter gegeben, und diese werden mit einem Deckel bedeckt. Die
Behälter werden in einem Eisschrank bei 4°C gealtert bis Undichtigkeit auftritt. Diese Ergebnisse sind in
Tabelle Il angegeben.
Tabelle II |
Styrol/
Butadien gehalt (Gew.-%) |
Schmelz
fluß1) |
Anzahl d.
verv. Behälter |
Anzahl
Versager |
Gesamtlage,
die getestet wurden |
Versuch | 75/25 70/30 65/35 80/20 |
3,0 3,1 3,6 2,8 |
10 5 5 5 |
5 3 5 0 |
160 148 1 139 |
A (Regulärradial) B (Regulärradial) C (Regulärradial) D (PolymodalraJial) |
|||||
') Wie in Tabelle I angegeben. | |||||
Tabelle II 7eigt eindeutig die Überlegenheit der polymodalen verzweigten Blockmischpolymerisate gemäß
der Erfindung in ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Risse aufgrund von außen einwirkender Beanspruchung.
Beispiel III
Versuche wurden ausgeführt, um die hervorragende Klarheit (Transparenz) der erfindungsgemäßen polymodalen
verzweigten Blockmischpolymerisate zu zeigen. Die Polymerisate wurden gemäß dem Verfahren in
Beispiel I hergestellt, und die Polymerisateigenschaften sind in Tabelle Hl angegeben. Der Prozentgehalt
Trübung der regulären radialen Polymerisate und der verschiedenen handelsüblichen Harze sind für Vergleichszwecke
aufgeführt
Die Trübung einer Probe ist der Prozentgehait an durchgeiassenem Licht, das, wenn es durch die Probe
Polymodale verzweigte Blockmischpolymerisate
tritt, von der Richtung des einfallenden Strahl durch j1) Streuung abgelenkt wird. Der Prozentgehalt Trübung
wurde an 0,26 mm dicken, preßgeformten Tafeln gemäß der ÄSTfvi-fviethode Di0ö3-öi, Verfahren A, durchgeführt,
wobei man ein Hazemeter verwendete. Man betrachtete nur eine Lichtablenkung von mehr als 2,5°
im Durchschnitt als Trübung. Der Prozentgehalt Trübung wird folgendermaßen berechnet: % Trübung
= TdITi χ 100, wobei Tddie diffuse Durchlässigkeit
und Ti die totale Durchlässigkeit bvc'euten. Obgleich Trübung nur ein relativer Wert ist, da er von
4·) den Verformungsbedingungen und der Dicke der
Proben abhängt, wurden die Polymerisatproben in diesem Beispiel unter identischen Bedingungen zu
0,26 mm dicken Tafeln geformt, um unbeeinflußte Werte zu gewährleisten.
Versuch | Herstellung | n-Bulyl- | 2. Charge | n-Butyl- | Gew.-% | Eigenschaften | % | Schmelz | Trübung3) |
Styrolteil | lithium1) | Gew.-%') | lithium1) | THF2) | Butadien1) | fluß') | |||
1. Charge | 0,03 | 0,38 | 0 | 20 | 1,1 | 3,2 | |||
Gew.-"/,1) | 0,05 | 40 | 0,60 | 0 | Styrol1) | 20 | 4,6 | 3,0 | |
0,06 | 40 | 0,43 . | 0,10 | 22 | 2,0 | 2,0 | |||
A | 60 | 0,06 | 30 | 0,53 | 0.10 | 80 | 25 | 3.0 | |
B | 60 | 30 | 80 | ||||||
C | 70 | 78 | |||||||
D | 70 | 75 | |||||||
n-Butyllithium (phm)4)
0,10
0,13
0,10
85 | {5 | 3,4 | 5.0 |
70 | 30 | 2.6 | 5,0 |
75 | 25 | 2,4 | 2.5 |
Schmelznuß1)
Trübung3)
2,5 | 2,9 |
8,0 | 2,2 |
4,5 | |
OJ | 4,5 |
') Wie in Tabelle 1 aufgeführt.
2) Gew.-% THF berechnet auf das Gesamtgewicht des Monomeren.
3) Prozentgehait Trübung bestimmt an einer 0,26 mm preßgeformten Platte gemäß dem ASTM-Verfahren D 1003-61, Verfahren H, unter Verwendung eines Trübungsmessers.
■*) Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Gesamtmonomere.
Aus diesen Werten ist ersichtlich, daß die Durchsichtigkeit der erfindungsgemäßen Polymerisate, verglichen
mit bekannten Polymerisaten mit äquivalentem Schmelzfluß, entschieden besser oder gleich ist Es ist
überraschend, daß die erfindungsgemäßen polymodalen Polymerisate soviel Klarheit besitzen, wenn man die
Polymerisate in Betracht zieht, die als Koütrollsubsianzen verwendet wurden.
Das folgende Beispiel zeigt die polymodale Art der
erfindungsgemäßen Polymerisate. Es werden Gelpermeations-Chromatographiekurven, die die Molekulargewichtsverteilung in den polymodalen verzweigten
Blockmischpolymerisaten anzeigen und die Werte für die bekannten Regulärradialpolymerisate angegeben.
Für jeden Polymerisatteil, der nach jeder Stufe in dem Polymerisationsverfahren erhalten wird, wird eine
Gelpermeations-Chromatographiekurve (GPC) angegeben, beispielsweise indem man nach Beendigung
jeder Stufe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Polymerisatprobe entnimmt und hiervon eine
(GPC}Kurve mißt. Der Index der Heterogenität (Hl)
wird ebenfalls bestimmt. Der Index der Heterogenität (Hl) wird angegeben als Synonymausdruck für Polydispersilät und ist das Verhältnis von MJMn. wobei man
dies Verhältnis durch Gelpermeations-Chromatographie erhält. Ein allgemein übliches Verfahren zur
Bestimmung der Molekuiargewichisverteilung ist es,
diese in Form des Verhältnisses MJMn auszudrücken,
worin Λ/*das Molekulargewicht als Gewichtsmittel und
Ain das Molekulargewicht als Zahlenmittel darstellt.
Dieses Verhältnis hat einen theoretischen Minimalwert von 1. Man bezeichnet ein Polymerisat, das ein
Verhältnis von I besitzt, als monodispers. Die Breite der Molekulargewichtsverteilung oder die Polydispersität
wird so durch den Wert dieses Verhältnisses angegeben, beispielsweise je größer der Hl- Wert ist, um so breiter
ist die Molekulargewichtsverteilung oder um so größer ist die Polydispersität.
jo halten, indem man eine Säule, die mit Polystyrolgel der
besten erhältlichen Qualität gefüllt war. verwendete. Es wurden Polymerisationslösungen von 0,05 Gew.-Vol.-%
in Tetrahydrofuran hergestellt. Die Größe der Proben betrug 2 ml der filtrierten Lösung. Die Flußgeschwin-
Ά digkcii betrüg ungefähr ί ml/min bei Zimmertemperatur durch eine Viersäulen-Anordnung in Serien in der
Porositätsordnung von 107,105,104 und 103A.
Gemäß dem folgenden Verfahren wurde ein polymodales verzweigtes Blockmischpolymerisat hergestellt. In
ein 3-Liter-Reaktionsgefäß, versehen mit einer Rühreinrichtung gab man 0,23 kg Cyclohexan bei einer
Temperatur von 73°C. 108,0 g Styrol wurden dann eingefüllt und 140 g Cyciohexan. 43 g einer 1,0
gew.-%igen n-Butyllithium-Lösung und 90 g Cyclohe
xan wurden dann eingefüllt und man ließ die
Reaktionsmischung 20 Minuten lang polymerisieren. Nach Beendigung der fast gesamten Polymerisation des
Styrols und einer weiteren Zugabe von 28,8 g einer 1,0 gew.-%igen n-Butyllithium-Lösung und 90 g Cyclohe-
w xan, 72,0 g Styrol und 140 g Cyclohexan ließ man die
Reaktionsmischung weitere 20 Minuten lang polymerisieren. Dann wurde Butadien zugefügt und 20 Minuten
lang polymerisiert. Nach der Polymerisation des Butadiens fügte man 2,3 cm3 einer Toluollösung, die 0,5 g
« epoxydiertes Leinsamenöl pro cm-1 Lösung enthielt, d. h.
0,5 Gcw.-% epoxydiertes Leinsamenöl, berechnet auf das Gesamtgewicht des verwendeten Monomeren,
hinzu und ließ die Reaktionsmischung 10 Minuten reagieren, Nach Beendigung der Umsetzung wurde das
bo Polymerisat durch Zugabe von Isopropylalkohol (ungefähr das gleiche Volumen von Alkohol wie
Polymerisatlösung) ausgefällt. Das ausgefällte Polymerisat wurde von dem Alkohol und Lösungsmittel
abgetrennt und im Vakuum bei 71 bis 100°C 30 bis 60
Minuten lang getrocknet. Das getrocknete Polymerisat wurde in einer Polymerisatmühle fein verteilt und mit
zwei Teilen eines Antioxydationsmittels pro 100 Teile des Gesamipolymerisats behandelt. Das stabilisierte
Polymerisat wurde in einem Vakuumofen bis zum konstanten Gewicht erneut getrocknet. Fig. la bis Ib
zeigen die Gelpermeations-Chromatographiekurven, die man bei der Herstellung des polymodalen
verzweigten Blockmischpolymerisats erhalten hatte.
Fig. la zeigt die GPC-Kurve der Polymerisatprobe,
die man nach der ersten Styrolzugabe erhalten hatte, wobei 0,04 Gew.-Teüe n-Butyllithium pro lOOGew.-Tei-Ie
Styrol verwendet wurden.
Fig. Ib zeigt die GPC-Kurve Für eine Polymerisatprobe,
die man nach der Polymerisation des zweiten Teils Styrol erhalten hatte, wobei 0,4 Gew.-Teile
n-Butyllithium verwendet wurden pro 100 Gew.-Teile des in dieser Stufe eingefüllten Styrols. Die zweite
Styrolcharge macht 40% des gesamten Styrolmonomeren, das verwendet wurde, aus.
Fig. Ic zeigt die GPC-Kurve der Polymerisatprobe,
die man erhalten hatte, nachdem das Butadien an die zuvor gebildeten Polystyrolsegmente polymerisiert
wurde, um das Blockmischpolymerisat zu bilden.
Fig. Id zeigt die GPC-Kurve für das erfindungsgemäße
gesamte polymodale verzweigte Blockmischpolymerisat.
Die in den Fig. la bis Id aufgeführten Polymerisatproben
besitzen die folgenden Eigenschaften:
Figur Schmelzfluß
Inhärente .\j.
Viskosität
HI
mit epoxydiertem Leinsamenöl wurde das Polymerisat ausgefällt und isoliert und gemäß dem gleichen
Verfahren, wie es für die polymodalen verzweigten Blockmischpolymerisate angewendet worden war, behandelt.
Fig.2a zeigt die G/*C-Kurve der Polymerisatprobe,
die man nach der Polymerisation der ersten Styrolcharge erhalten hatte, die mit 0,10 Teilen n-Butyllithium pro
100 Gew.-Teilen Styrolmonomeren erhalten wurde.
ίο Fig.2b zeigt die GPC-Kurve der Polymerisatprobe,
die man nach der Polymerisation der Butadiencharge erhalten hatte, wobei das Styrol/Butadien Blockmischpolymerisat
gebildet wurde. Das Butadien war in einer Menge vorhanden, die 20 Gew.-% Butadien, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Polymerisats, betrug.
F i g. 2c zeigt das fertig hergestellte radiale Polymerisat
nach dem Kuppeln mit dem polyfunktionellen Behandlungsmittel. Das polyfunktionelle Behandlungsmittel
wurde in einer Menge von 0.5 Gew.-% Behandlungsmittel pro Gesamtgewicht des Monomeren
verwendet. Die Polymerisatsproben, die in den F i g. 2a bis 2c gezeigt werden, besitzen die folgenden Eigenschaften:
la 1,6 0,83 251000 213000 1,18
Ib 9,4 0,58 161000 47000 3,4
Ic 17,3 0,57 142 000 59000 2,4
Id !,3 0,80 217 000 106000 2,1
Die polymodale Art der erfindungsgemäßen Polymerisate
sind hiermit klar beschrieben. Der relativ hohe Index der Heterogenität und der relativ niedrige
Schmelzfluß sind Anzeichen für die ausgezeichnete Verarbeitbarkeit der erfindungsgemäßen polymodalen
verzweigten Blockmischpolymerisate.
Zum Vergleich wurde ein reguläres radiales Polymerisat unter ähnlichen Bedingungen hergestellt, und
GPC-Kurven wurden von dem Endradialpolymerisat und den Polymerisatproben, die bei jeder Stufe des
Polymerisationsverfahrens entnommen wurden, bestimmt. Das reguläre radiale Polymerisat wurde gemäß
den folgenden Polymerisationsbedingungen hergestellt:
In ein 3-Liter-Reaktionsgefäß, das mit einer Rührvorrichtung
versehen war, gab man 0,54 kg Cyclohexan bei Raumtemperatur. Die Reaktionstemperatur wurde auf
600C erhöht, und 180 g Styrol und HOg Cyclohexan
wurden eingefüllt. 18,0 g einer 1,0 gew.-%igen n-Butyllithium-Lösung
und 140 g Cyclohexan wurden in den Reaktor zugeführt. Die Reaktionstemperatur betrug
61°C. Man ließ das Styrolmonomere innerhalb von 25 Minuten polymerisieren, und die maximale Temperatur
erreichte ungefähr 82°C. Nach der Polymerisation des Styrols fügte man 45,0 g Butadien und 140 g Cyclohexan
zu, die Reaktionstemperatur betrug ungefähr 65°C. Man ließ das Butadien innerhalb von 25 Minuten polymerisieren,
und 2,3 cm3 epoxydiertes Leinsamenöl in Toluol, das 0,5 g öl pro cm3 Lösung enthielt, und 230 g Cyclohexan
wurden zugefügt. Das epoxydierte Leinsamenöl wurde bei einer Rcakiionstemperatur von 66°C zugefügt, und
man ließ es 10 Minuten reagieren. Nach der Umsetzung
ta
2a | 55,0 |
2b | 14,0 |
2c | 1,5 |
76 000 65 000 1,17
95000 82000 1,16
179000 132000 1,35
Die Abwesenheit von polymodaler Konfiguration der y, GPC-KMTwt, verglichen mit der GFC-Kurve des
polymodalen verzweigten' Blockmischpolymerisats, ist augenscheinlich. Obgleich der Schmelzfluß des regulären
radialen Polymerisats sehr ähnlich ist dem des polymodalen verzweigten Blockmischpolymerisats, ist
-tu der niedrige Index der Heterogenität offensichtlich. Aus
den gegebenen GPC-Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß sich die erfindungsgemäßen polymodalen verzweigten
Blockmischpolymerisate und die bekannten verzweigten Polymerisate stark unterscheiden.
Das folgende Beispiel zeigt die außergewöhnlichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen polymodalen
in verzweigten Blockmischpolymerisate in bezug auf ihre
Verarbeitbarkeit. Polymerisate, die ausgezeichnete Eigenschaften, wie Stärke, Klarheit usw. besitzen, sind
von geringem Wert, wenn diese Polymerisate nicht leicht in üblichen Einrichtungen verarbeitet werden
v> können. Die harzartigen Polymerisate müssen in
geschmolzenem Zustand während der Herstellung und Fabrikation von Produkten fließen, und die wichtigen
Verarbeitungsmethoden, wie Extrusion, Verformen, Kalandern usw„ bedingen alle ein gutes Fließen des
ho Polymerisats.
Tabelle IV zeigt Ergebnisse, die illustrieren, daß das
erfindungsgemäße polymodale Polymerisat besser fließt unter bestimmten Reaktionsbedingungen als die regulären
radialen Polymerisate. Je höher der Wert der Daten
hi der Spiralströmung bei der Spritzverformung ist, um so
besser sind der Fluß und die Verarbeitbarkeit.
Es wird ebenfalls gezeigt, daß die polymodalen Polymerisate unter diesen Bedingungen besser fließen
als reguläre radiale Polymerisate mit einem Schmelzfluß
von 9,0. Der steilere Anstieg der C/L-Kurve für das
polymodale Polymerisat zeigt an, daß diese Polymerisate gegenüber den regulärer, radialen Polymerisaten
verbesserte Gleitfähigkeit zeigen.
Die Daten der Spiralströmung bei der Spritzverformung und die CVL-Daten stimmen gut überein und
verdeutlichen, daß die erfindungsgemäßen polymodalen Polymerisate verbesserte Verarbeitungseigenschaften
besitzen.
Tabelle IV | Art des Polymerisats | % | Schmelzfluß3) | Spiral |
Versuch | Butadien3) | strömung4) | ||
Nr. | (cm) | |||
Reguläres Radiales1) | Ί5 | 3,4 | 25 | |
1 | Reguläres Radiales2) | 25 | 3,i | 23 |
2 | Reguläres Radiales1) | 30 | 2,6 | 25 |
3 | Vielfache Addition1) | 20 | 2,9 | 36 |
4 | Vielfache Addition2) | 20 | 2,4 | 35 |
5 | ||||
') Hergestellt wie im Beispiel 1.
2) Hergestellt wie im Beispiel I mit der Ausnahme, daß als Behandlungsmittel Siliciumtetrachlorid
verwendet wurde, und zwar 0,1 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des Gesamtmonomeren.
3) Wie in Tabelle I angegeben.
*) Schneckennuß, bestimmt durch SpritzguBveiformung in cm bei 210 C bei 1200 kg/cm2 Druck.
Die Schmelzflußeigenschaften der erfindungsgemäßen polymodalen Polymerisate und der regulären
radialen Polymerisate werden als ClL-Daten angegeben (Canadian Industries Limited), die bei 200° C gemäß der
ASTM-D 1703—62 Methode, wir in Fig.3 gezeigt ist,
erhalten wurde.
Eine doppelt 10g-Auftragung di- ~ Viskosität gegenüber der Gleitgeschwindigkeit in reziproken Sekunden
wird in F i g. 3 gezeigt. Die Gieitgeschwindigkeit ist eine Funktion der Größe des Loches und des Druckes, der
verwendet wurde, um das Polymerisat durch das Loch zu drücken, und die Schmelzviskosität sind gemäß der
Methode nach ASTM D 1703—62 bestimmt worden. Allgemein kann man sagen, daß je nied>iger~~dTe
Schmelzviskosität bei einer gegebenen Gleitgeschwindigkeit ist, um so besser ist die Verarbeitbarkeit des
Polymerisats, besonders für Spritzgußverfahren mit hoher Geschwindigkeit, Drahtbeschichtungen und ähn-
jo lichem. Weiterhin sind das Verhalten gegenüber
Beanspruchung die die Verarbeitbarkeit für die oben angegebenen Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit um so besser, je steiler der Anstieg ist
Die regulären radialen Polymerisate, die in Fig.3
J5 gezeigt sind, wurden gemäß Beispiel i hergestellt. Das
reguläre radiale Polymerisat, das als A bezeichnet wurde, hat einen Schmelzfluß von 3,0, das reguläre
radiale Polymerisat B hat einen Schmelzfluß von 9,0. Erfindungsgemäße polymodale Polymerisate werden
durch Versuch C mit einem Schmelzfluß von 3,0 dargestellt.
Claims (1)
- Patentanspruch:Harzartige, verzweigte Blockcopolymerisate, erhalten durch Polymerisation eines aromatischen Monovinylkohlenwasserstoffs mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül in Gegenwart eines Monolithiumkohlenwasserstoffs als Initiator, wobei in einer ersten Stufe 40—90 Gew.-% der Gesamtmenge an aromatischem Monovinyikohle.nwasserstoff in Gegenwart von 0,01 bis 0,2 Gew.-% des Lithiumkohlenwasserstoffs, bezogen auf diese Monomerenmenge, polymerisiert wurden, dann nach praktisch beendeter Polymerisation dieses Anteils an aromatischem Vinylkohlenwasserstoff in min- ι·;· destens einem weiteren Schritt die restliche Menge an aromatischem Vinylkohlenwasserstoff in Gegenwart von zusätzlichem U-Initiator in Mengen von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf die restliche Menge an aromaiischem Vinylkohlenwasserstoff, polymerisiert wurden, wobei die zuieizi zugefügte Initiatormenge die zuerst zugefügte Menge überstieg, Zugabe eines konjugierten Diolefins mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen zu den vorliegenden Polymerisaten aus aromatischen Monovinylverbindungen mit unterschiedlicher Molekülgräße und endständigen Lithiumatomen zur Bildung eines Blockcopolymerisats, wobei die Polymerisationstemperatur 121°C nicht überstieg und der Gesamtanteil an eingesetzter aromatischer Monovinylverbindung 70 bis 95 jo Gew.-% ind der Gesamtanteil an eingesetzten konjugierten Diolefinen 301>;·> 5 Gew.-% betrug, und Kupplung des erhaltenen, endständiges Lithium aufweisenden •Blockcopciyme'-isats mit einem PoIyepoxid, Polyimin, Polyisocyanat, Polyaldehyd, Polyhalogenid, einem Poiyketon, einer polyvinylaromaiischen Verbindung oder einer Zinnverbindung.40Auf dem Polymerisatgebiet, und insbesondere in Verpackungs- und verwandten Industrien, hat sich ein Bedarf für thermoplastische Polymerisate eingestellt, die in durchscheinende Artikel geformt werden können, die große Schlagfestigkeit besitzen und in üblichen Spritzguß- und Blasverformungseinrichtungen verarbeitet werden können und zur Herstellung von Behältern, Rohren, Filmen, Fasern, Folien und ähnlichen Artikel geeignet sind. Man hat Polystyrol, schlagzähes Polystyrol, verzweigte Blockmischpolymerisate und ähnliche Kunstharze entwickelt, die in verschiedenster Weise zufriedenstellend diese Kriterien erfüllen. Auf dem Polymerisatgebiet ist aber ein Bedarf für harzartige Polymerisate, die gut verformbar sind, hohe Festigkeit, verbunden mit Schlagfestigkeit besitzen und auch durchsichtig sind. Artikel, die zufriedenstellende Klarheit besitzen, z. B. solche aus Polystyrol, besitzen keine genügende Schlagfestigkeit. Artikel, die man aus Polymerisatmischungen herstellt, wie aus hoch stoßfestem Polystyrol, besitzen oft zufriedenstellende Schlagfestigkeit, aber ihnen fehlt die Transparenz oder andere wesentliche Eigenschaften. Es wurden ferner Mischungen aus Polystyrol mit verschiedenen Polymeren, wie Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten, hergestellt, aber2025
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: KITCHEN, ALONZO GENE SZALLA, FRANK JOHN, BARTLESVILLE, OKLA., US |
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8228 | New agent |
Free format text: ASSMANN, E., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. ZUMSTEIN, F., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |