DE2255580A1 - Verfahren zur herstellung von gegenstaenden aus einem thermoplastischen gemisch - Google Patents
Verfahren zur herstellung von gegenstaenden aus einem thermoplastischen gemischInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Gemisch
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen (z.B. Flaschen, gestanzten Kunststoff-Folien,
starren Schäumen usw. aus spezifischen thermoplastischen Gemischen. Diese Gemische sind entweder mehrphasige
harzartige Mischpolymere mit bestimmten kritischen Charakter!stika oder spezifische ionomere Polymere (iono-
mere), die nachstehend eingehender beschrieben werden. Durch dieses Herstellungsverfahren wird die Produktion von
Gegenständen ermöglicht, die durch einfaches Erhitzen ihre Form ändern, um eine vorher bestimmte neue Konfiguration
zu erhalten. So kann beispielsweise eine Folie oder kompakte Platte eines Materials, das nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt wurde, vom Endverbraucher einfach erhitzt werden, um einen Behälter oder starren Schaum
zu bilden, ohne daß die Verwendung kostspieliger Formen usw. erforderlich ist,,
Es ist bekannte daß kristallines und halbkristallines Polyäthylen
und Mischpolymere desselben mit Propylen dazu ver-
09822/08'OS
wendet werden können, um Gegenstände nach einem Verfahren
herzustellen, bei dem das Polyäthylen zu einem geformten Gegenstand ausgebildet wird, der entweder auf chemischem
Wege oder durch Bestrahlung permanent vernetzt, dann auf etwa 14O C erhitzt, zusammengefaltet (collapsed) und gekühlt
wird. Durch Wiedererhitzen auf die Temperatur, bei der der Gegenstand zusammengefaltet wurde, wird die ursprüngliche
Form wieder hergestellt. Siehe hierzu die USA-Patentschriften 3 563 973 und 3 526 683. Dieses Herstellungsverfahren
hat zwar offensichtliche Vorteil©, jedoch auch mehrere ernsthafte Nachteile. Sowohl das Vernetzen
auf chemischem Wege als auch durch Bestrahlung sind kostspielige Vorgänge und erhöhen die Kosten des Endprodukts.
Ferner, das Vernetzen ist irreversible d.h. ist das Polyäthylen einmal vernetzt, so kann es nicht wieder in den
nichtvernetzten Zustand zurückgebracht werden. Es ist daher
unmöglich, Abfallmaterial wieder zu verwenden. Da das Verfahren lediglich auf Polyäthylen und bestimmte seiner
Mischpolymeren beschränkt ist, sind der Anwendbarkeit des
Endproduktes strikte Grenzen gesetzt. Beispielsweise dürfen
bestimmte kritische Temperaturen nicht überschritten werden usw. Im Gegensatz hierzu werden durch Anwendung des
erfindungsgemäi3en Verfahrens, bei dem die im nachfolgenden
eingehender beschriebenen thermoplastischen Gemische verwendet werden, alle Vorteile des Verfahrens der bisherigen
Technik erzielt und die damit verbundenen Nachteile vermieden.
In der Französischen Patenschrift 1 576 598 werden mehrphasige
Polymere beschrieben, die willkürliche, Blockoder Propfmischpolymere sein können, wobei entweder beide
Monomere ein harzartiges Homopolymeres erzeugen würden, oder ein Monomeres ein harzartiges Homopolymeres und das
andere Monomere ein elastomeres Homopolymeres erzeugen
würde. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wurde
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gefunden, daß willkürliche Mischpolymere und Mischpolymere,
bei denen jede beliebige Monomereinheit ein elastomeres
Polymer erzeugt, nicht verwendbar sind. Die einzigen bei
der vorliegenden Erfindung anwendbaren Polymeren sind entweder
thermoplastische Ionomere, wie sie nachstehend eingehender beschrieben werden, oder; Pfropf— oder Blockmischpolymere
mit de;n folgenden allgemeinen Strukturformeln:
A-B-A oder (A-B) -
Pfropf polymer
-B-B-
-B-B-
AA
wobei η größer als 1 ist (d.h. zwei Blocksysteme sind nicht
geeignet), und wobei die Polymerblöcke A und B jeweils thermoplastische Harze mit unterschiedlichen Erweichungspunkten
sind (d.hi die Erweichungspunkte unterscheiden sich untereinander
um wenigstens 10°, vorzugsweise wenigstens 20° und insbesondere 50 bis 100° C), wobei B der niedriger erweichende
Block ist und in einer Menge von etwa 50 bis zu etwa 97
Gew.-Je, bezogen auf das Gesatntpolymere, besser noch in einer
Menge von etwa 50 bis etwa 90 Gew·-^ anwesend ist. Um deutlich
erkennbare Phasen in den Mischpolymeren zu erzielen,
sollte jeder Polymerblock wenigstens etwa 10 und vorzugsweise
50 oder mehr monomere Einheiten enthalten» Es wird ferner darauf hingewiesen, daß B ein innerer Block in einem
Bloclanischpolymeren sein oder das Gerüst~oder Rückgrad in
einem Pfropfmischpolymeren bilden muß, um in der vorliegenden Erfindung wirksam zu sein. Ferner muß der Erweichungspunkt jedes Blocks wesentlich oberhalb Raumtemperatur
(25° C) liegen, d.h. Wenigstens etwa 10° C darüber. Der
niedriger erweichende Block sollte daher einen Erweichungspunkt von wenigstens 3.5° C haben und sollte für praktische
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""* Μ" — y
Zwecke etwa 26O° C nicht überschreiten, obgleich natürlich
auch höhere Erweichungspunkte anwendbar sind. Vorzugsweise sollte der Erweichungspunkt des niedriger erweichenden
Blocks mindestens bei etwa 50° C bis etwa 150° C liegen.
Unter dem Erweichungspunkt wird entweder der kristalline Schmelzpunkt oder die Glasübergangstempera'tur des Polymerblocks
verstanden.
Die Verfahren zur Herstellung von Block- und Pfropfpolymeren sind gut bekannt und brauchen hier nicht wiederholt
werden. Um die geeigneten monomeren Bestandteile für eines der vorstehend beschriebenen Block- oder Pfropfmischpolymeren
zu bestimmen, müssen lediglich die Erweichungspunkte der aus diesen Monomeren hergestellten Homopolymeren bestimmt
werden und die entsprechende Anzahl der monomeren Einheiten zur Verfügung stehen. Ein Gemisch oder eine
Mischung dieser Homopolyniere muß bei Umgebungstemperatur ebenfalls in deutlich getrennten Phasen vorhanden sein, um
sicherzugehen, daß ein aus ausgewählten monomeren Bestandteilen hergestelltes Mischpolymeres mehrphasig und für die
vorliegende Erfindung verwendbar ist.
Diese Polymerblöcke können zwar am besten durch direkte Polymerisationsverfahren hergestellt werden, jedoch können
diese verschiedenartigen Blöcke in geeigneter Weise durch Plastifizieren modifiziert werden, um die Erweichungspunkte
der jeweiligen Blöcke zu verändern, solange das auf diese Weise erhaltene Produkt ein Mehrphasenprodukt ist, bei dem
jede Phase die vorstehend beschriebenen Erweichungspunktkriterien befolgt.
Repräsentative Beispiele für Mischpolymere, die erfindungsgemäß zur Verwendung geeignet sind, vorausgesetzt, daß sie
unter die vorstehend erläuterten Formeln fallen, sindi
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Poly-t-butylstyrol-Polystyrol, Polychlorostyrol, PoIycaprolactam-Polystyrol,
Polycaprolacton-Polystyrol, Polyamide , d.h. (Hexamethylendiamin-Adipinsäure-Mischpolymere
oder Nylon 6,6)-Polystyrol, Polypropylen-Polyäthylen,
Polybuten-1-Polypropylen, Polyäthylen-Poly-4-methylpenten-1,
Polymethacrylnitril-Polystyrol, Polymethacrylnitril-Polyäthylenoxid,
Polyäthylenterephthalat-Polyphenylhydroxyather von Bisphenol A, Polyphenylhydroxyäther von Bisphenol
A-Polysulfon (von Bisphenol A und Dichlordiphenylsulfon).
Zu den bevorzugten Mischpolymeren gehören: Poly-tTbutylstyrol-Polystyrol
des ΑΒΑ-Typs, kristalline Polypropylen-Polyäthylen-Mischpolymere des ΑΒΑ-Typs usw.
Das Herstellungsverfahren für jeden dieser Polymerblöcke ist eingehend beschrieben (siehe Preparative Techniques of
Polymer Chemistry; Sorenson und Campbell, Intersciene Publishers, I968), und das Verfahren zum Kombinieren dieser
verschiedenartigen Blöcke untereinander ist in der Polymertechnik gut bekannt.
Wie vorstehend erwähnt, können auch spezifische iönomere
Polymere oder Ionomere erfindungsgemäß verwendet werden.
Diese wertvollen Ionomere können in struktureller Hinsicht als Polymere mit einem aus einem thermoplastischen Harz
bestehenden Gerüst beschrieben werden, das an diesem Gerüst Seitenketten oder -gruppen besitzt f die ausreichend
polar sind, so daß sie die Fähigkeit aufweisen, ionische Bereiche zu bilden (d.h. die Fähigkeit, sich untereinander
zu assoziieren, um "eine Physikalische Vernetzung" zu bilden) . Zweckmäßigkeitshalber werden diese Polymere als
thermoplastische Ionomere bezeichnet.
lonomere Polymere, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden,
werden normalerweise durch Binden von sauren Gruppen an
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das Polymere und dann Neutralisation des sauren Anteils mit basischen Metallverbindungen (z.B. Metallhydroxiden,
Metallsalzen usw.) oder basischen Stickstoffverbindungen (d.h. Ammoniak, Amine usw.), um die Polymeren ionisch zu
binden, hergestellt. Vorzugsweise sind die zur Verwendung kommenden Metallionen Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle.
Die saure Gruppe kann in die Polymerkette auf eine Vielzahl von Arten eingeführt werden. Ein Weg besteht darin,
daß man die sauren Gruppen in das vorherrschende Polymere einführt, beispielsweise Polystyrol sulfoniert. Ein anderer
Weg besteht darin, dai3 man ein alpha, beta-äthylenisch
ungesättigtes saures Monomeres mit dem vorherrschenden Monomeren mischpolymerisiert oder eine alpha, betaäthylenisch
ungesättigte Säuregruppe durch Pfropfpolymerisation auf das vorherrschende Polymere aufpfropft.
Typische Beispiele für Ionomere, bei denen Salze vom Carbonsäuretyp
als Gruppen Verwendung finden, werden in der Britischen Patentschrift 1 011 981 und der USA-Patentschrift
3 26k 272 beschrieben. Zu den typischen Beispielen für Ionomere, bei denen als gebundene Gruppen solche
vom Phosphonattyp verwendet werden, gehören die in den USA-Patentschriften 3 094 iMl· und 2 76k 563 beschriebenen
Jonomeren.
Zu den typischen Beispielen für Ionomere, bei denen als Gruppen solche vom Sulfonattyp verwendet werden, gehören
die in den USA-Patentschriften 2 71V605, 3 072 6I8 und
3 205 285 beschriebenen Ionomeren. Die in diesen Patentschriften
beschriebenen Verfahren können zur Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen Ionomerenangewandt
werden. Das als Gerüst verwendete thermoplastische Harz muß den gleichen Erfordernissen hinsichtlich des Erweichungspunkts
wie bei dem niedriger erweichenden Block in den vorstehend beschriebenen Block- und Pfropf-Mischpolymeren ent-
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sprechen, und jedes thermoplastische Harz, das entsprechend
modifiziert werden kann, um diesen Erfordernissen zvi entsprechen,
kann verwendet werden» Die polaren Gruppen an dem-thermoplastischen Gerüst sollten in einer Menge von
mindestens etwa 0,2 bis hinauf zu 15 m'o1-$ (d.h. 0,2-15
Hol pro Mol wiederholender Monomereinheit), vorzugsweise 0,5 bis 10 MoI-^ des Gesamtpolymeren, anwesend sein.
Zu den typisch repräsentativen Beispielen für thermoplastische Ionomere, die erfindungsgemäß wertvoll svind, gehören
sulfoniertes Polystyrol, sulfoniertes Poly-tert-butylstyrol,
sulfoniertes Polymethylstyrol, sulfoniertes Polyäthylen,
sulfoniertes Polypropylen, sulfoniertes Polybuten-1, sulfoniertes Styrol/Methylmethacrylat-Mischpolymere, sulfonierte
Styrol/Acrylnitril-Mischpolymere, Mefthacryl-nitril-Mischpolymere,
sulfoniertes Polyformaldehyd und -Mischpolymere, sulfoniertes Polyvinylchlorid, sulfonierte
Blοckmischpolymere von Polyäthylenoxid und Polystyrol,.
Acrylsäuremischpolymere mit Styrol, Acrylsäuremischpoly—
mere mit Methylmethacrylat. Vorzugsweise wird das thermoplastische
Ionomere sulfoniertes Polystyrol oder sulfoniertes Polyäthylen und seinen Mischpolymeren sein. Es. liegt
auf der Hand, daß -außer einem direkten Sulfonieren dieser Polymeren oder Mischpolymeren ein sehr zweckmäßiges Verfahren
zur Einarbeitung einer entsprechenden Menge an Sulfonat-Salz in diese Polymeren darin besteht, daß man
einfach ein geeignetes Dien oder difunktioneiles Molekül
in einer geringen Konzentration (0,5 bis 10 c/o) mit dem gewünschten
Monomer mischpolymerisiert." Beispielsweise erhält man bei Mischpolymerisation von 2 bis 5 Gew. -a/o Äthylidennorbornen
mit Äthylen unter Verwendung von Koordinationskatalysatoren ein Polyäthylen mit einer .geringen Unsättigung,
bei dem jedoch die hochgradige Kristallinitat von Polyäthylen noch erhalten ist. Durch direktes Sulfonieren
der restlichen Unsättigung erhält man ein "sulfo-
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— a ·—
niertes Polyäthylen" mit ausgezeichneten Eigenschaften für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren. Der gleiche Versuch
kann mit nahezu sämtlichen der oben vorgeschlagenen Polymeren durchgeführt werden.
Werden die vorstehend beschriebenen Pfropf- oder Block-Mischpolymeren
erfindungsgemäß verwendet, so besteht das
Verfahren zur Herstellung des fertigen Gegenstandes aus den nachfolgend aufgeführten Stufen. Das mehrphasige Mischpolymere
wird zuerst auf eine oberhalb des Erweichungspunktes beider Polymerblöcke liegende Temperatur erhitzt. Vorzugsweise
sollte diese Temperatur mindestens 10° C, insbesondere wenigstens etwa 20° C über der Temperatur des Erweichungspunktes
des höher erreichenden Blocks liegen. Bei dieser Temperatur befindet sich das Mischpolymere in geschmolzenem
Zustand und kann leicht in jede gewünschte Form gebracht werden. So kann das Gemisch beispielsweise verschäumt,
zu einer Folie gepreßt, einer Blasverformung unterworfen werden, um einen Behälter, wie beispielsweise
eine Flasche usw. zu ergeben. Nachdem der Gegenstand in die
gewünschte Form gebracht worden ist, wird er auf eine Temperatur gekühlt, die zwischen der Temperatur des Erweichungspunktes
der A- und B-Blöcke liegt und erneut in eine zweite gewünschte Form gebracht. Ist beispielsweise die erste gewünschte
Form ein starrer Schaum, so kann die zweite gewünschte Form eine flache Folie sein. 1st der Gegenstand
erneut in die zweite gewünschte Form gebracht, Wird er auf
eine Temperatur unterhalb beider Erweichungspunkte gebracht, während er diese neue erwünschte Form beibehält«
Zu jeder späteren Zeit kann der umgeformte Gegenstand erneut auf eine Temperatur zwischen den Erweichungspunkten
der A- und B—Blöcke gebracht werden, und bei dieser Temperatur
erhält er erneut die erste gewünschte Form« So kann beispielsweise eine Folie erneut auf diese Temperatur erhitzt
werden und sich zu einem starren Schaum expandieren,
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der die erste erwünschte Form darstellte.
Ein weiteres Beispiel für die Anwendungsweise dieses Verfahrens
ist wie folgendes. Das thermoplastische.Gemisch
wird auf eine Temperatur oberhalb beider Erweichungspunkte erhitzt, zu einer Kunststoff-Folie geformt und sofort auf eine Temperatur unterhalb'der beiden Erweichungspunkte abgekühlt. Die auf diese Weise erhaltene Folie kann unendlich lang aufbewahrt werden und behält ihre Form. Zu einem späteren Zeitpunkt kann die Folie erneut auf eine Temperatur zwischen den Erweichungspunkten der A— und B—Blöcke erhitzt, bei dieser Temperatiir durch Prägen mit einem beliebigen
Huster versehen werden und anschließend erneut auf eine
Temperatur unterhalb beider Erweichungspunkte abgekühlt
werden, so daß man eine geprägte Kunststoff-Folie erhält.
wird auf eine Temperatur oberhalb beider Erweichungspunkte erhitzt, zu einer Kunststoff-Folie geformt und sofort auf eine Temperatur unterhalb'der beiden Erweichungspunkte abgekühlt. Die auf diese Weise erhaltene Folie kann unendlich lang aufbewahrt werden und behält ihre Form. Zu einem späteren Zeitpunkt kann die Folie erneut auf eine Temperatur zwischen den Erweichungspunkten der A— und B—Blöcke erhitzt, bei dieser Temperatiir durch Prägen mit einem beliebigen
Huster versehen werden und anschließend erneut auf eine
Temperatur unterhalb beider Erweichungspunkte abgekühlt
werden, so daß man eine geprägte Kunststoff-Folie erhält.
Ein bedeutender Bereich der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung von verstärkten Kunststoffen, vorzugsweise
bei einem Prägevorgaiig. Die Verwendung von verstärkten
Kunststoff-Folien ist gut bekannt. Glasverstärktes Polypropylen, das 3° bis hO L/o Glas enthält, wurde bei
einem Prägeverfahren, verwendet, indem man das Gemisch auf
eine oberhalb des Schmelzpunktes der Polypropylene liegende Temperatur erhitzte und dann das Gemisch durch Vakuumverformung,
Formpressen oder Prägen in die erforderliche
Form brachte, kühlte, um die Formbeständigkeit beizubehalten und das Teil herausnahm. Ein derartiges Verfahren
ist zur Verwendung bei herkömmlichen Metallprägeverfahren vorgesehen. Derartige Gemische sind jedoch von Nachteilen begleitet, d.h. wenn erhitzte verstärkte' Folien bei hoher Temperatur aufeinandergestapelt werden, können sie ins
Fließen kommen und aneinanderkleben. Daher muß das Herstellungsverfahren bei einer ziemlich gut festgelegten
Temperatur durchgeführt werden,, wenn eine Herstellung bei zu niedriger Temperatur nicht durchzuführen ist9 und wenn
Form brachte, kühlte, um die Formbeständigkeit beizubehalten und das Teil herausnahm. Ein derartiges Verfahren
ist zur Verwendung bei herkömmlichen Metallprägeverfahren vorgesehen. Derartige Gemische sind jedoch von Nachteilen begleitet, d.h. wenn erhitzte verstärkte' Folien bei hoher Temperatur aufeinandergestapelt werden, können sie ins
Fließen kommen und aneinanderkleben. Daher muß das Herstellungsverfahren bei einer ziemlich gut festgelegten
Temperatur durchgeführt werden,, wenn eine Herstellung bei zu niedriger Temperatur nicht durchzuführen ist9 und wenn
in zu heißem Zustand die Folie ihre begrenzte Formbeständigkeit
verliert. Bei den in der vorliegenden Anmeldungbeschriebenen Gemischen werden die erwünschten Bearbeitungeigenschaften
über einen weiteren Temperaturbereich hin aufrechterhalten, und die Formbeständigkeit ist viel weniger
temperaturempfindlich. Ferner liegt es innerhalb des Rahmens des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß eine
glasverstärkte Folie naöh herkömmlichen für thermoplastische Materialien geeigneten Verfahren bei Temperaturen
oberhalb der Erweichungspunkte beider Phasen (oder in Gegenwart geeigneter Weichmacher, wenn ionische Phasen anwesend
sind) stranggepreßt, auf eine Zwischentemperatur oberhalb der Erweichungstemperatur der niedriger erweichenden Phase
gekühlt wird und einfach in eine zum Versand geeignete Form gerollt werden kann (vie man es augenblicklich mit Metallfolien
vornimmt), woraufhin das Kühlen auf Umgebungstemperatur erfolgt, luine derartige Holle ist bequem zu versenden
oder zu lagern; soll sie verwendet werden, so erhält man durch einfaches Wiedererhitzen der Rolle auf eine Temperatür
oberhalb des Erweichungspunktes der niedriger erweichenden
Phase eine "kautschukartige11 Folie, die aufgerollt und
geprägt oder je nach Wunsch verarbeitet werden kann; anschließend wird sie gekühlt, um das fertig hergestellte
Teil zu erhalten.
Das vorliegende Verfahren bietet sich auch sehr gut zur Herstellung von Filmen oder Überzügen des Schrumpftyps an,
wie sie oft bei Verpackungen verwendet werden. Die Herstellung von Überzügen nach in der Technik gut bekanntenStrangpress-Verfahren
geht daher bei Temperaturen oberhalb der Erweichungspunkte beider Phasen leicht vonstatten. Anschließend
kann dieser Überzug im gleichen Verfahrensgang oder zu einer beliebigen späteren Zeit auf eine Temperatur
gekühlt (oder erhitzt) werden, die zwischen den Erweichungspunkten
beider Phasen liegt, wodurch die Anwendung eines
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herkömmlichen mono- oder biaxialen Orientierungsverfahrens
ermöglicht wird,. Dieser orientierte Überzug wird dann im
orientierten Zustand gekühlt. Um diesen orientierten "überzug
bei einer Verpackung zu verwenden, muß der zu verpackende Gegenstand lediglich in den Film oder Überzug verpackt werden,
müssen die Ecken auf geeignete Weise umgebogen und dann der Überzug einer Temperatur, die zwischen den beiden
Erweichungspunkten liegt, ausgesetzt werden. Während der biaxial orientierte Überzug aus bestimmten Kunststoffen,
wie beispielsweise Polystyrol und Polypropylen im Handel gut bekannt ist, weisen die erfindungsgemäßen Zweiphasensysteme
bei Arbeiten auf die vorstehend beschriebene Weise folgende Vorteile auf; eine viel höhere Festigkeit des Überzugs bei der Zwischentemperatur, so daß ein Artikel während
sehr ausgedehnter Zeiten bei derart hohen Temperaturen gehalten werden kann, ohne daß der Überzug beschädigt wird,
eine stark herabgesetzte Empfindlichkeit des Polymeren gegenüber der "Schmelz"-Temperatur im Vergleich zu Einphasenpolymeren
sowie eine allgemein leichtere Anwendung des Verfahrens auf viele Polymersysteme mit einer großen Varietät
physikalischer Eigenschaften.
Werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
thermoplastische Ionomere verwendet, so sind bestimmte Variationen
der Verfahrensstufen erforderlich. Das ist erforderlich,
weil die meisten Ionomeren hohe Enderweichungs—
punkte haben (d.h. der Punkt, oberhalb dessen die ionischen Bereiche dissoziieren) und bei einigen der Erweichungspunkt
oberhalb des thermischen Zersetzungspunktes des Materials liegt. Deshalb werden bevorzugte Weichmacher, d.h. Weichmacher verwendet, die in erster Linie ionische Bindungen
lockern und daher die ionischen Bereiche des lonoraeren w
spalten. Um für die vorliegende Erfindung von Nutzen zu
sein, müssen diese bevorzugten Weichmacher in dem Ionomeren dispergierbar und während der Bearbeitung des Ionomers
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flüssig sein. Ferner müssen sie mindestens einen funktionellen
Bestandteil haben, der ein Bindungsmoment aufweist, dessen absoluter Wert mindestens 0,6 und vorzugsweise mindestens
0,7 Debye beträgt. Dieses Erfordernis ist notwendig, um eine ausreichende Polarität innerhalb des Weichmachermoleküls zu
erzielen, damit die ionomeren Vernetzungen angegriffen werden. Typische Beispiele für funktionelle Bestandteile, die
annehmbare Bindungsmomente aufweisen, werden nachJÜLgend in
Tabelle I aufgeführt. Diese Tabelle soll natürlich nicht erschöpfend sein. Alle beliebigen funktionellen Bestandteile,
die nachstehend nicht aufgeführt sind, jedoch Bindungsmomente von wenigstens 0,6 Deby haben, sind ebenfalls von Nutzen.
(D | Tabelle I | (Absoluter Wert) | |
(D | Bindunffsmoment* (Debye) | ||
Einheit | (1) | 2,4 | |
C=O | (D | 0,86 | |
C-O | (D | 1,53 | |
0-H | (1) | 1,31 | |
N-H | (2) | 1,56 | |
C-C1 | (2) | 1,51 | |
C-F | (1) | 1,0 | |
C-S | (D | 2,7 | |
C=S | (3) | 1,48 | |
C-Br | (D | 0,68 | |
SH | (fr) | fr.fr | |
NO | (1) | 3,6 | |
CSN | (2) | ~2,9 | |
s-»o | (D | 0,81 | |
P-C1 | (fr) | 0,8 | |
S-C1 | (fr) | 0,7 | |
C1-0 | (fr) | 2,8 | |
P-O | (fr) | 3,2 | |
P-S | 3,7 | ||
B-O | 3,9 | ||
S-B |
C-H-Bindungsmoment-Bezugspunkt ist 0,3.
3 09822/0808
22S55-80
(1) CP. Smythe, J. Phys. Chem.. 4i , 209 (1937J
(2) C. P. Smythe, J, Am. Chem. Soc., 60, I83 (1938);
(3) JS. P. Linton, J. Am. Chem. Soc. t 62, 1945 (ί94θ);
(4) G. M. Phillips et al, J. Chem. ,Soc., 146 (1945);
Unter den vorstehend beschriebenen bevorztigten Weichmachern
gibt es zwei wertvolle Typen. Diese werden als flüchtige und nichtfluchtige Weichmacher bezeichnet.
Der Hauptunterschied zxirischen beiden, besteht praktisch
darin, daß die nichtflüchtigen Weichmacher in dem Endprodukt
verbleiben, während die flüchtigen Weichmacher aus dem monomeren entweichen, sobald sie ihre !Funktion
erfüllt haben. .
Außer den vorstehend erwähnten Eigenschaften haben die
nichtfluchtigen Weichmacher einen Schmelzpunkt oder reversiblen
Zersetzungspunkt, der wesentlich oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Gerüsts liegt
(d.h. mindestens etwa 10° und vorzugsweise mindestens
etwa 20° C über dem Erweichungspunkt des Gerüstes). Dieser Schmelzpunkt sollte auch in der Umgebung der vorgewählten
Verfahrenstemperatur liegen, d.h. bei oder unterhalb der vorgewählten Verfahrenstemperatur.
Die erfindungsgemäß wertvollen nichtflüchtigen bevorzugten
Weichmacher erweichen die Iononieren nur, wenn sie
in flüssigem (fluid) Zustand sind; sie wirken bei Temperaturen unterhalb ihrer Schmelzpunkte im wesentlichen als
Füllstoffe. Um jedoch von Nutzen zu sein, müssen diese
Weichmacher in dem in Frage kommenden lonomeren in ihrem
festen Zustand leicht dispergierbar sein. Oft ist es daher
von Nutzen, wenn der Weichmacher einen oder mehreren Kohlenwasserstoffreste enthält. Er darf jedoch nicht so
leicht dispergierbar sein, daß er molekular vollkommen in dem lonomeren löslich wird. Wäre dies der FaIl5 würde
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der Weichmacher keinen unabhängigexi Schmelzpunkt behalten
und bei allen Temperaturen als Weichmacher wirken.
Zu den typischen Beispielen für nichtflüchtige bevorzugte Weichmacher gehören polare Sauerstoff-, Phosphor- oder
Stickstoffatome enthaltende Materialien. Beispiele für diese Weichmacher umfassen Verbindungen, wie beispielsweise
Calciumstearat, Zinklaurat, Aluminiumrizinoleat,
Laurinsäure, Benzylalkohol, Resorcin, Distearatketon, Diglycoldistearat, Dimethylphthalat, Nonylphenol, Nonylphenoxid,
Triphenylphosphat, Tris-(3» 5-dimethylphenyl)-phosphat,
Diphenylguanidin, Piperazin, hydratisierte Salze, wie beispielsweise Li„SOi,H„O usw., alkoholierte
Salze, wie beispielsweise CaCl , (CH„Oll). usw.
Der zweite Typ der bevorzugten Weichmacher ist der flüchtige
Weichmacher. Dieser Weichmachertyp lockert die ionischen Bindungen in dem System über einen Temperaturbereich
von seinem Schmelzpunkt bis zu seinem tatsächlichen Siedepunkt und ermöglicht die Herstellung des Ionomeren
innerhalb des gleichen Temperaturbereichs. Mit Ausnahme für das Gießen aus Lösungen sollte der Siedepunkt
des flüchtigen Weichmachers unter den angewandten Verfahrensbedingungen im wesentlichen oberhalb des Erweichungspunktes
des thermoplastischen Gerüstes liegen (d.h. mindestens etwa 10° und vorzugsweise etwa 20° C über dem
Erweichungspunkt). Bei Anwendung von Lösungsmittel-Gießverfahren können natürlich flüchtigere bevorzugte
Weichmacher verwendet werden. .
Zu den typischen Beispielen für flüchtige bevorzugte
Weichmacher gehören Wasser und Äther, beispielsweise Tetrahydrofuran, p-Dioxan, Diäthyläther, Butylphenyläther,
Alkohole, beispielsweise Methylalkohol, Isopropylalkohol und n-Butylalkohol, Phosphor enthaltende Verbindungen,
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beispielsweise Tributylphosphat, Triisopropylphosphat,
Halogen enthaltende Materialien, beispielsweise Chloroform, Bromoform, 1,1,1-Trichioräthan, 1-Chloroetan,
Stickstoff enthaltende Materialien, beispielsweise Athylamin, Aiiilin, Dihexylamin, Schwefel enthaltende
Materialien, beispielsweise t-Butanthiol..
Nachdem die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren
Weichmachertypen erläutert wurden, wird die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung behandelt,
wobei jeder Weichmachertyp mit dem thermoplastischen Ionomeren zur Verwendung kommt. Flüchtige Weichmacher
werden wie folgt verwendets Eine ausreichende Menge
eines flüchtigen Weichmachers wird dem Ionomeren zugesetzt, d.h. eine Menge, die ausreicht, um die ionischen
Bereiche des Ionomers zu spalten (chisrupt). Diese Menge hängt natürlich von den Mol-°/o polarer Gruppen am thermoplastischen
Gerüst ab, die ionomere Bindungen bilden. Die Menge liegt jedoch normalerweise im Bereich von etwa
0,1 bis etwa 50, vorzugsweise etwa 0,2 bis 20 Mol Weichmacher
pro Mol der ionischen Gruppen. Der ionomeren enthaltende Weichmacher wird dann auf eine Temperatur erhitzt,
die zwischen dem Erweichungspunkt des thermoplastischen
Gerüstes und dem Siedepunkt des flüchtigen Weichmachers liegt. Bei' dieser' Temperatur befindet sich das
Polymere in geschmolzenem Zustand und kann leicht in die erste gewünschte Form gebracht werden. Anschließend entweicht
der Weichmacher entweder durch Erhitzen des geformten Gegenstandes über den Siedepunkt des Weichmachers
oder ,durch Verringern des Drucks auf dem System oder
durch eine zweckmäßige Kombination dieser Verfahren. Ist der Weichmacher entwichen, so bilden sich die ionisehen
Bereiche zurück. Zu diesem Zeitpunkt kann der geformte Gegenstand entweder unter den Erweichungspunkt
des thermoplastischen Gerüstes gekühlt und unendlich
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lang gelagert werden oder aber unmittelbar bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen
Gerüstes in eine zweite gewünschte Form umgeformt und dann unter diesen Erweichungspunkt gekühlt
werden, während er die zweite gewünschte Form beibehält. Zu einem beliebigen Zeitpunkt nach diesem Vorgang
kann die erste gewünschte Form dadurch wiedergewonnen werden, daß man das Produkt einfach auf eine
Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Gerüstes erhitzt.
Bei Verwendung nichtflüchtiger Weichmacher kann das erfindungsgemäße
Verfahren wie folgt durchgeführt worden. Eine ausreichende Menge eines nichtflüchtigen Weichmachers mit einem wesentlich über dem Erweichungspunkt
des thermoplastischen Gerüstes liegenden Schmelzpunkt wird dem Ionomeren zugesetzt. Unter "ausreichender Menge"
wird eine Menge an Weichmacher verstanden, die ausreicht, um die ionischen Bereiche des Ionomeren zu spalten* Wiederum
hängt diese Menge direkt von den Mol-56 an polaren Gruppen am thermoplastischen Gerüst ab, die die ionomeren
Vernetzungen bilden. Im allgemeinen liegt die Menge des angewandten nichtflüchtigen Weichmachers im Bereich
von etwa 0,1 bis etwa 50, vorzugsweise 0,2 bis 20 Mol
pro Mol der ionischen Gruppe. Anschließend wird das Ionotnere
auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Weichmachers, vorzugsweise wenigstens 10° C und insbesondere
mindestens 20° C über diesem Schmelzpunkt erhitzt. Bei dieser Temperatur befindet sich das weichgemachte
Ionomere in geschmolzenem Zustand und kann leicht in eine erste gewünschte Form gebracht werden. Anschließend
wird der geformte Gegenstand auf eine Temperatur, die zwischen dem Erweichungspunkt des thermoplastischen
Gerüstes und dem Schmelzpunkt des nichtflüchtigen Weichmachers
liegt, gekühlt. Bei dieser Temperatur verfestigt
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sich der nichtfluchtige Weichmacher und wirkt im wesentlichen
als Füllstoff. Er spaltet nicht langer die ionischen Bereiche. Der Gegenstand kann nun in eine zweite
gewünschte Form gebracht und anschließend auf eine Temperatur unterhalb.des Erweichungspunktes des thermoplastischen
Gerüstes gekühlt werden, während er seine zweite gewünschte Form beibehält. Nachdem es in die erste gewünschte Form gebracht wurde, kann das thermoplastische
Ionomere auch auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Weichmachers und des Erweichungspunktes des
Gerüstes gekühlt und auf diese Weise unendlich lang gelagert
werden. Anschließend kann der Gegenstand erneut auf eine Temperatur zwischen dem Erweichungspunkt des
Gerüstes und dem Schmelzpunkt des Weichmachers erhitzt werden. Das Verfahren kann dann, wie vorstehend gezeigt
wurde, fortgesetzt werden. .
Wie bei jeder anderen Variation des vorliegenden Verfahrens, kann dieser in eine zweite gewünschte Form gebrachte
Gegenstand zu jeder Zeit auf eine Temperatur, zwischen dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes
und dem Schmelzpunkt des Weichmachers.erhitzt werden, um die erste gewünschte ,Form wiederzugewinnen.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung
des erfindungsgemäßen.Verfahrens.
Vorbereitung für Beispiel 1 Bildung des TBS-S-TBS-Blockpolymeren - ABA-Typ
Eine Probe eines.t-Butylytyrol-Styrol-t-Bütylstyröl
(TBS-S-TBS)-Blockmischpolymeren vom ΑΒΑ-Typ wurde wie
folgt hergestellt. Ein 1 Liter fassender Kolben wurde im Ofen getrocknet, an eine Vakuumleitung angeschlossen
und während 20 Minuten bei etwa 150° C auf einen Druck
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von 0,2 mni Hg evakuiert, um Feuchtigkeitsspuren wirksam
zu entfernen. Der Kolben wurde gekühlt. 500 ml reines
trockenes Benzol wurden in den Kolben gebracht. 14,89 ml O,1344N n-Butyllithium in Heptan wurden dem Benzol zugesetzt. Die Reaktionstemperatur wurde bei etwa 50° C
gehalten, und .35,5 ß" gereinigtes trockenes t-Butylstyrol wurden der Lösung zugesetzt. Die farblose Lösung wurde schnell hellorangefarben, und die Temperatur stieg infolge der I'olymerisationswärme um 5 bis 10° C, iSs wurde 30 Minuten bei 650 C gerührt. Das iieaktionsgefäß wurde dann auf etwa 50° C gekühlt, 163,1 g Styrol wurden zugesetzt, und das Rühren wurde 45 Minuten fortgesetzt.
Der Ileaktionskolben mußte etwas gekühlt werden, um ein Überhitzen der Umsetzung zu verhindern. Anschließend
wurde bei 6o° C mit 35,4 g t-Butylstyrol vorsetzt, und der gesamte Inhalt wurde 40 Minuten lang bei 60 bis 70° C gerührt. Der Inhalt des Kolbens wurde dann in Methanol ausgefällt (ein großer Überschuß von mehreren Litern), in einem mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Mischer zerrieben (ground up), filtriert und bei 80° G über Nacht in einem Vakuumofen getrocknet. Die Endausbeute betrug 234 g; die Ausbeute war etwa quantitativ. Die durchschnittliche Molekulargewichtszahl der endgültigen Polymerkette wurde auf II6.7OO geschätzt. Der erste t-Butylstyrolblock wurde auf eine durchschnittIiehe Molekulargewichtszahl von 17·700, der mittlere oder zentrale Styrolblock auf eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von 81.400 und der dritte t-Butylstyrolblock auf eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von I7.6OO geschätzt. Die i£rweichungspunkte in den Blöcken dieser Polymeren hingen etwas von dom Meßverfahren ab. Bei Verwendung eines
mechanischen duPont-Thermo-Analysators (ΈΠΑ) wurden bei diesem Polymeren zwei i&rweichungspunkte beobachtet, von denen der eine dicht bei 100° C für den Polystyrolblock und der andere dicht bei 14O° C für den Poly-t-butyl-
trockenes Benzol wurden in den Kolben gebracht. 14,89 ml O,1344N n-Butyllithium in Heptan wurden dem Benzol zugesetzt. Die Reaktionstemperatur wurde bei etwa 50° C
gehalten, und .35,5 ß" gereinigtes trockenes t-Butylstyrol wurden der Lösung zugesetzt. Die farblose Lösung wurde schnell hellorangefarben, und die Temperatur stieg infolge der I'olymerisationswärme um 5 bis 10° C, iSs wurde 30 Minuten bei 650 C gerührt. Das iieaktionsgefäß wurde dann auf etwa 50° C gekühlt, 163,1 g Styrol wurden zugesetzt, und das Rühren wurde 45 Minuten fortgesetzt.
Der Ileaktionskolben mußte etwas gekühlt werden, um ein Überhitzen der Umsetzung zu verhindern. Anschließend
wurde bei 6o° C mit 35,4 g t-Butylstyrol vorsetzt, und der gesamte Inhalt wurde 40 Minuten lang bei 60 bis 70° C gerührt. Der Inhalt des Kolbens wurde dann in Methanol ausgefällt (ein großer Überschuß von mehreren Litern), in einem mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Mischer zerrieben (ground up), filtriert und bei 80° G über Nacht in einem Vakuumofen getrocknet. Die Endausbeute betrug 234 g; die Ausbeute war etwa quantitativ. Die durchschnittliche Molekulargewichtszahl der endgültigen Polymerkette wurde auf II6.7OO geschätzt. Der erste t-Butylstyrolblock wurde auf eine durchschnittIiehe Molekulargewichtszahl von 17·700, der mittlere oder zentrale Styrolblock auf eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von 81.400 und der dritte t-Butylstyrolblock auf eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von I7.6OO geschätzt. Die i£rweichungspunkte in den Blöcken dieser Polymeren hingen etwas von dom Meßverfahren ab. Bei Verwendung eines
mechanischen duPont-Thermo-Analysators (ΈΠΑ) wurden bei diesem Polymeren zwei i&rweichungspunkte beobachtet, von denen der eine dicht bei 100° C für den Polystyrolblock und der andere dicht bei 14O° C für den Poly-t-butyl-
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styrolblock lag. (Die Erhitzungsgeschwindigkeit betrug
bei einer Probe von 5 g 10° C/Min.). Der Erweichungspunkt
des Polystyrolhomoplymeren mit hohem Molekulargewicht wurde auf1 TOO bis 110° C geschätzt, während
der Erweichungspunkt für das Pqly-t-butylstyrolhomopolymere
auf i40 bis 150° C geschätzt wurde. Die Geldur chdringungs Chromatographie zeigte an, daß im wesentlichen
weder Homopolyniere noch Diblockpolymere anwesend
waren.
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wurde eine
Zweiblockmischpolymer, das etwa JQ °/o Styrol enthielt,
dadurch hergestellt, indem man.. 1·QQG ml Benzol, das
11,09 ml 0,1108 N n-Butyllithium in Heptan enthielt,
mit 142,7 S reinen trockenem Styrol und anschließend
nach etwa 30 Minuten mit 59»9 g reinen trockenem t—
Butylstyrol versetzte. Die Polymerisation wurde etwa eine zusätzliche Stunde lang durchgeführt, und die Aufarbeitung
wurde wie voistehend beschrieben vorgenommen« Die durchschnittliche Molekulargewichtszahl des Polymeren
wurde auf 164.5QO geschätzt, wobei die des Styrolbloclcs
auf 116.200 und die des t-Butyistyro!blocks auf
48.300 geschätzt wurde. Die Grund-Viskosität bei 25° C
in Toluol betrug 0,61* Die GeldurchdringungsChromatographie
zeigte an, daß im wesentlichen keine Verunreinigung durch Homopolymere vorlag. ·
Bildung des S-TBS-S-BIockpolymeren -
BAB-Typ
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wurden 11,14
ml 0,1108 N n-Butyllithium zu 1.000 ml Benzol zugesetzt;
anschließend wurde mit 69,7 g Styrol, das polymerisiert wurde, danach mit 60,1 g "t-Butylstyrol, das polymerisiert
22/68
wurde, anschliofJend mit 70,1 g Styrol, das polymerisiert
wurde, versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde wie vorstehend erläutert aufgearbeitet. Die verschiedenen Blockmolekulargewichte
wurden auf 55.700, 48.100 und 56,500
geschätzt, und das durchschnittliche Molekulargewicht des Produkts wurde auf I6O.3OO geschätzt. Die Grund-Viskositätszahl
bei 25° C in Toluol betrug 68, Das endgültige Styrolgeraisch war zu etwa 70 fö gleichförmig an
den Enden des Polymermoleküls verteilt, 30 °/o t-Butylstyrol
bildeten den zentralen Block. Die Geldurchdringungs-Chromatographie
zeigte an, daß im wesentlichen weder ein Homopolymeres noch ein Diblockmischpolymeres anwesend war.
Beispiel
λ
Vergleichtests wurden durchgeführt, und hierbei wurden das Dreiblock-TBS-S-TBS-Mischpolymere (ΑΒΑ-Typ) mit dem
Zweiblock-TBS-S-Mischpolymeren (AB-Typ) sowie das Dreiblock-S-TBS-S-Mischpolymere
(BAB-Typ) des Vorbereitungs-Beispiels 1 mit dem Polystyrolhomöplymeren verglichen,
Die Ergenisse dieser Tests weisen auf die Notwendigkeit hin, mehrphasige Mischpolymere mit Strukturanordnungen
zu verwenden, die vorstehend aufgezeigt wurden, sowie auf die Unmöglichkeit, ein Zweiblock-Mehrphasensystem
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwenden.
Die vier Polymeren wurden mit Hilfe eines Instron— Rheometers bei 120° C untersucht, um Streckgrenze, Zerreißfestigkeit
bei Bruch und Dehnung zu bestimmen, die als "Schmelz"-Festigkeit ("melt" strenght) des Systems
angegeben sind.
Die Polystyrolprobe verhielt sich als sehr viskose Schmelze; d.h. sie wies keine Streckgrenze, keinen Zerreißpunkt,
vielmehr ein kontinuierliches Dehnen der Probe auf.
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.- 21 -
Im nachstehenden werden die Ergebnisse für die jeweiligen Blockmischpolymeren aufgeführt:
3-Blοck.- ABA-Typ
Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung (kg/ cm2) ('j) (kg/cm2)
21,2 13
16,6 14 17,8 13,5
26 | ,7 . | 437 | |
29 | ,9 | 4o5 | |
21 | JL2 | 453 | |
26 | ,0 | 432 | |
2-Block |
Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung
(kg/cm2)
(jo)
(kg/cm2)
(J0)
23.7 16 11,3 320
22.1 jH 8.1 330 '
22.8 13,5 9,7 330
3-Blοck - BAB-Tvp
Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung
(kg/cm2)
(o/o)
(kg/cm2)
(j)
95,3 2,7 48,2 261
101,4 2.7 45.0 195
98.2 2,7 46,6 228
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Die Bedeutung dieser Ergebnisse ist folgende. Das Polystyrolhomopolymere
wies oberhalb seines Schmelzpunktes im wesentlichen keine bedeutende Festigkeit auf. Abgesehen
von einer Verwicklung der Polymerkette waren keine Kräfte vorhanden, die dem Fluß der Polymerketten aneinander
vorbei widerstanden; es gab daher keine aktive Rückstellkraft (restoring force), die die ursprüngliche
Form wieder herstellte. Eine quantitative Messung der Rückstellkräfte innerhalb eines Polymeren kann durch
Spannungs-Dehnungs-Verhältnisse, die beispielsweise mit Hilfe einer Instron-Testvorrichtung bestimmt werden,
durchgeführt werden. (Einige repräsentative Beispiele für Spannungs-Dehnungs-Kurven für eine Anzahl unterschiedlicher
Polymere werden in Testing of Polymers. Band I, herausgegeben von J.V. Schmitz, Interscience
Publishers, Seiten 91, 92 beschrieben). Die Zugfestigkeit eines unter diesen Bedingungen gemessenen Polymeren
spiegelt die Rückstellkräfte innerhalb einer Polymerenprobe wider. Weist die Probe unzureichende Rückstellkräfte
auf, vermindert sich die Spannung mit zunehmender Dehnung. Im Gegensatz dazu sollte die Spannung (oder Zugbeanspruchung)
bei starker Dehnung größer als bei geringer Dehnung sein, wenn ein Polymeres mit Rückverformungsvermögen
(memory) bei einer gegebenen Temperatur erhalten werden soll. Dies ist die gewünschte Eigenschaft
für ein Material, damit es seine anfängliche Form nach Verformung wieder annimmt.
Es liegt ferner auf der Hand, daß, wenn ein Polymeres einer Verformung unterhalb der Spannung, die es beim
Bruch aufweist, unterworfen wird, die chemischen oder physikalischen Bindungen, die es zusammenhalten, brechen,
und in diesem Fall ein Produkt seine Fähigkeit zur Rückverformung verliert.
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Auf diesem Hintergrund kann die Bedeutung der Spannungs-Dehnungs-Ergebnisse
für das 3-Block-TBS-S-TBS-Block-Mischpolymere
aufgezeigt werden. Bei geringer Dehnung (öder Elongation) weist das Polymere eine Streckgrenze
mit mäßiger Spannung auf, bei kontinuierlicher Dehnung jedoch erhöht sich die Festigkeit (Spannung) weiter, bis
die Probe bricht. Diese Zunahme der Spannung bei zunehmender Dehnung weist klar auf die physikalische Association
hin, die als Vernetzung zur Wiederherstellung der anfänglichen Form wirkt.
Im Fall des 2-BlQck-Systems verringerte sich die Zugfestigkeit
(Spannung) nach mäßiger Beanspruchung bei geringer Dehnung (Elongation von 10 bis 13 9^) wesentlich,
bis die Probe brach. Dies deutet daraufhin, daß die Styfolketten
in einem starren TBS-Bereich (bei 120° C.) lediglich an einem Ende wesentlich gebunden sind. Dadurch können die
Polymerketten leichter als in dem 3--Block-System aneinander
vorbeifließen. Ein derartiger Fluß verringert die Rückstellkräfte und macht derartige 2-Block-Systeme für
die vorliegende Erfindung nicht zufriedenstellend.
Diese Daten demonstrieren, daß ein 3—Block-System einem
2-Block-Mischpolymeren viel mehr vorzuziehen ist. Während
das 2-Block-System dem Einphas enhomop ο lynieren beachtlich
überlegen ist, werden die höchstmöglichen Rückstellkräfte gefordert, um die Integrität der Bereiche bei hohen Temperaturen
zu erhalten und die Reversibilität des Herstellungsverfahrens zu fördern.
Die Ergebnisse des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens eines
3-Block-Systems des BAB-Typs (S-TBS-S) ermöglichen die
Feststellung, daß der zentrale Block der niedriger erweichende Block sein muß, um die typischen Merkmale des
Rückverformungsvermögens und das für das erfindungsgemäße
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Verfahren erforderliche Verhalten bei der Herstellung
zu erreichen. Auch hier ist wieder ersichtlich, daß die Streckgrenze dieser Probe (mit einem hoch erweichenden
zentralen Block) höher als die Zerreißgrenze ist« Dies ist typisch für eine plastische (und nichtrückbildungsfähige)
Spannungs-Dehnungs-Kurve, In allen Fällen, in
denen dieses Verhalten erzielt \/ird, entsteht eine irreversible
Verformung, und die Eigenschaften des RückverformungsVermögens
des verformten Gegenstandes sind verloren.
5,0 g des Blockmischpolymeren, das in der Vorbereitung für Beispiel 1 hergestellt worden war, wurden in pulverisierter
Form mit 0,5 S NaHCOo vereinigt und in eine Form vom Kolben-Typ mit einer 1,59 mm großen Öffnung
gebracht, die an der Seite angebohrt wurde, um das Strang»-
pressen eines geschmolzenen Kunststoffstabs zu ermöglichen, wenn Druck auf die heiße Form angewandt wird.
Die gesamte Form wurde auf 193° C erhitzt und unter einem Druck von 907»2 kg (1 ton) in einer Carver-Laboratoriumspresse
stranggepreßt. Der hierbei erhaltene stranggepreßte Stab schäumte, als er die Öffnung verließ
und wurde auf einen Durchmesser von etwa 2,5*1· mm stranggepreßt.
Er war weiß, und die mikroskopische Untersuchung zeigte, daß er wirklich geschäumt war. Dichte-Messungen
ergaben eine Dichte von 0,5 g/cm-^,
Ein kleines Stück dieses geschäumten Stabes mit den Abmessungen!
Länge» 25t^ mm
Durchmesser: 2,41 mm
wurde für 10 Minuten in einen Druckofen bei 130° C gebracht,
dann wurde der kleine Zylinder entfernt und 10 Minuten lang zwischen zwei vorerhitzte flache Platten
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- ■-.■.' ■ ;\- ; : .22S558Ö
bei etwa 135° bis ΐΛθ° C (eine Temperatur zwischen den
Erweichungspunkten der Blöcke) und, einen Druck von 70,3
kg/cm^ in eine Laborpresse gebracht. Zwei dünne Folien
eines Mylar-Films (biaxial orientiertes Polyäthylen'-'
Terephthalat) wurde verwendet, um einen Kontakt des
Metalls mit der Probe zu verhindern. Die Probe wurde
nun in verdichtetem Zustand gekühlt. Die endgültigen Abmessungen des geformten und gekühlten Teils waren folgende:
Länge: 26,9 nun
Breite: 5jO8 nun
. , Stärke: 0,508 mm
Das Teil war, abgesehen von einigen Teilchen eines anorganischen
Mittels, die noch zu beobachten waren, eine klare dünne Platte. Die Stärke erwies sich als gut ohne
auffällige Blasen. . .
Diese gleiche Probe wurde in eine offene Form gegeben,
die groß genug war, um eine erneute Ausdehnung zu gestatten,
und die Form wurde ohne Anwendung von Druck 30 Minuten bei 135° bis Τ4θ° C wieder zwischen die Platten gelegt. Nach Ablauf dieser Zeit wurde festgestellt,
daß die gepreßte Platte ihre ursprünglichen Abmessungen
nahezu wieder zurückgewonnen hatte:
Länget 21,21 mm
Durchmesser: 2,39 mm in einer·Richtung
Durchmesser:/ 1,68 mm in einer anderen Richtung,
Durch dieses Beispiel wurde die Verformung eines mehrphasigen Biockmisehpolymeren nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren erläutert. Ferner zeigte das Beispiel, daß die erste erzielte Form (d.h. der starre Schaum) leicht durch
einfaches Erhitzen wiederhergestellt werden kann.
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Dieses Beispiel diente dazu, die Vorteile der Herstellung eines mehrphasigen Blockmischpolymeren in einer komplizierten
Form, wie beispielsweise in Form einer Schneckenfeder, darzustellen. Eine Probe des (TBS-S-TBS)-Blockmischpolymeren,
das in der Vorbereitung zu Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde stranggepreßt und bei einer
Temperatur nahe 200° C orientiert (diese Probe war nicht geschäumt). Dieser Einzelfaden wurde nun auf Raumtemperatur
gekühlt. Ein Aluminiumstab mit einem Durchmesser von 12,7 mm wurde nun mit dieser Länge des Kunststoffs bei
Raumtemperatur umwunden, und die Enden des Kunststoffstabs wurden sicher mit Kupferdraht befestigt. Diese gesamte
Vorrichtung wurde 1 i/2 Stunden lang bei 135° bis 14O° C
in einen Druckluftofen gebracht und dann gekühlt. Diese Temperatur wurde ausgewählt, da sie zwischen den Erweichungspunkten
der beiden Phasen liegt. Nach Entfernen von dem Aluminiumstab erhielt man eine gewundene Kunststoffeder,
die die genauen Umrisse des Stabs beibehält und ausgezeichnete elastische Eigenschaften aufwies.
Es wurde ein Versuch unternommen, den gleichen Versuch
mit einem einphasigen Polymeren, insbesondere Polystyrol, vorzunehmen. Als diese Polymerwindungen in den Ofen gebracht
wurden, erweichte der Kunststoff, brach in mehrere Stücke und "verschmolz". Dieses Beispiel demonstrierte,
daß Glas-Glas-Blockmischpolymere vom ΑΒΑ-Typ, Kristallglaesysterne,
starres ionisch assoziiertes Polymeres und andere Systeme, die den vorstehend angegebenen Kriterien
entsprechen, dadurch in wertvolle Formen gebracht werden können, daß man das Verfahren bei 1\, (d.h. bei einer Temperatur
zwischen den Erweichungspunkten der Blöcke oder zwischen dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Ge
rüstes und dem Punkt der Spaltung der ionischen Bereiche) durchführt.
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Eine Probe des (TBS-S-TBS)-Blockmischpolymeren, das in
der Vorbereitung zu Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde stranggepreßt und bei einer Temperatur nahe 200° C
orientiert. Der Einzelfaden mit einem Durchmesser von etwa 2 mm wurde in einer entsprechend erhitzten Umgebung
(Ofen) auf 135° C gekühlt, und in diesem kautschukartigen
Zustand um einen Aluminiumstab mit einem Durchmesser von 12,7 mm gewickelt. Diese Temperatur lag zwischen den Erweichungspunkten
der beiden Phasen. Sobald eine ausreichende Fadenmenge aufgewunden war, um eine Feder mit einer
entsprechenden Länge (etwa 10 cm) zu erhalten, wurde der Faden abgeschnitten. Der gewundene Faden sowie der Stab
wurden auf unter 100° C gekühlt. Die elastische Feder wurde nun von dem Stab entfernt, hatte, wie gefunden wurde,
ausgezeichnete elastomere Eigenschaften und behielt ihre Konfiguration bei. Dieses -Verfahren kann, falls erwünscht,
kontinuierlich durchgeführt werden.
Eine Probe aus Polystyrol wurde sulfoniert und neutralisiert,
um nach dem folgenden Verfahren ein Natriumsalz zu ergeben:
Sulfonieren von Polystyrol durch (ÄtO)„PO - SO-j-Komplex
(1:1).
Sulfonierungskomplexl 10,4. ml (XtO)3PO und 2,55 ml SO3
enthalten in 87 ml
Zur Verwendung kommendes Polymeres: 5° g Polystyrolhomopolymeres mit
mit Grundviskosität 0,8.
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Zu einer Lösung des Polymeren in 5OO ml CH2CI2 wurde
unter Rühren eine Lösung des Komplexes zugesetzt. Das Gemisch färbte sich gelb und wurde drei Stunden stehengelassen,
anschließend zwei Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das Polymere wurde durch Dampfstrippen gefällt,
in einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Mischvorrichtung in Wasser fein verteilt, filtriert, gut mit
zusätzlichem Wasser und Methanol gewaschen und an der Luft getrocknet. Nach sorgfältigem Trocknen wurde ein
Teil einer Schwefelanalyse unterworfen. Gefunden! S:0 70 j'o (auf Basis dieser Analyse hatten sich etwa 1,80 ρ/ο
der Styroleinheiten umgesetzt, um durch Sulfonsäuregruppen substituiert zu werden).
Der Rest des sulfonierten Polymeren wurde in 6OO ml Benzol
und 5 ml MeOH suspendiert. Die dabei erhaltene weiße
Emulsion wurde mit 8,1 ml 1,25N NaOH-Lösung neutralisiert.
Sie wurde erneut durch Dampfstrippen ausgefällt. Das hierbei
erhaltene feste Polymere wurde nach vorstehend beschriebenem Verfahren aufgearbeitet} die Ausbeute betrug
42 g. JSine Probe dieses sulfonierten Kunststoffs
wurde zu einem starren, harten mikrozelluaren Schaum mit einer geschätzten Dichte von 0,4 g/cm-* geschäumt.
Ein Teil dieses Schaums wurde von der Probe getrennt.
Die Stärke dieser Probe betrug 4,27 mm. Diese Probe wurde zwischen die Platten einer bei 14O,5° C arbeitenden
elektrischen Presse gebracht und 10 Minuten einem angegebenem Druck von 70,3 kg/cm^ unterworfen. Diese Probe
wurde dann unter Druck gekühlt. Die Stärke nach dem Kühlen betrug, wie gefunden wurde, 0,64 mm oder etwa 15 f»
der ursprünglichen Stärke. Die Probe erschien klar, starr und annehmbar hart.
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; ;_■■"" 2255585
Die verdichtete Probe wurde nun erneut bei 140,5° C
zwischen die Platten gegeben, und zwar mit einem ausreichenden
Zwischenraum, um eine Ausdehnung ohne Druck
während 1/2 Stunde zu ermöglichen. Das geschäumte Aussehen des ursprünglichen Materials wurde wiedererreicht.
Nach Kühlen wurde gefunden, daß die Stärke 3,51- ·™η betrug,
also nahezu gleich der Stärke des Ausgangsmaterials war. In jeder Hinsicht erschien das Aussehen des endgültigen
geschäumten ionischen Kunststoffs vergleichbar mit dem
Aussehen des ursprünglich geschäumten Produkts.
Beispiel 6 ~ ' ■ "
Die in der Vorbereitung zu Beispiel 1 beschriebenen drei
Mischpolymeren (TBS-S-TBS), (S-TBS) und (S-TBS-S), die.
alle etwa 70 °/o Styrol enthielten, wurden geschäumt, so.
daß man zellulare Schäume mit geschätzten Schaumdichten
von etwa 0,3 g/cm-' erhielt, Teile jedes dieser · gesctiäumten
Materialien wurden entfernt, und die Stärke Wurde mit
einer genauen Stärkemeßvorrichtung gemessen. Anschließend wurden die Schäume gleichzeitig Temperaturen von etwa
135° bis 138° C zwischen den Platten einerelektrischen
Presse mit dünnen Folien eines Mylar-Films (ein biaxial
orientiertes Polyäthylen-terephthalat) unterworfen, um
ein Aufeinanderkleben zu verhindern, und nach 10 Minuten
wurden die Proben zur Erzielung eines Wärmegleichgewichts
einem angegebenen Plattendruck von 14O,62 kg/cm2 ausgesetzt.
Es wurde angenommen, daß dieser hohe Druck höher
als die Zugfestigkeit der Polymeren bei diesen Temperaturen war; jedoch sollten auch selbst unter diesen Bedingungen
ausreichende Bückstellkräfte in den Proben vorhanden sein, um einen gewissen Anteil der Rückbildung
zu gewährleisten. Die prozentuale Rückbildung dieser drei
Proben sollte ein quantitatives Maß der Rückstellkräfte bewirken, das nach der Verdichtung aufrechterhalten
bleibt. ' ■. ■■
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Die Proben wurden unter Druck gekühlt und gemessen, dann bei 14O,5° bis 146° C ohne Druck erneut zwischen
die Platten gebracht. Nachdem sie 3Ü Minuten dieser höheren Temperatur ausgesetzt worden waren, wurden die
Proben hinsichtlich ihrer Stärke erneut untersucht. Die Ergebnisse werden nachstehend aufgeführt.
ursprüngliche Stärke nach endgültige (a) RückProbe Stärke Verdichtung Stärke bildung '^
TBS-S-TBS 3,45 0,762 1,78 52
S-TBS 6,07 0,914 1,14 19 S-TBS-S 4,19 0,508 0,89 21
(a) ^-Rückbildung wird ausgedrückt als
endgültige Stärke
( χ 100 )
ursprüngliche Stärke
Dieser Versuch demonstrierte, daß sogar unter Bedingungen, bei denen eine teilweise Spaltung der Bindungen zu erwarten
wäre (aufgrund der Spaltung chemischer Bindungen oder der Spaltung der physikalischen Assoziation), im Fall von
TBS-S-TBS eine sehr wesentliche Rückbildung stattfindet. Es ist klar, daß ira Fall des 2-Block-Systems die Rückbildung
wesentlich geringer ist; ähnlich bildet sich bei dem 3-Block-System mit dem höher erweichenden zentralen
Block lediglich ein geringer Teil der ursprünglichen Form zurück.
Venn man natürlich eine nahezu quantitative Rückbildung erreichen will, sollten die auf die Polymerprobe einwirkenden
Kräfte derart sein, daß sie bei einer gegebenen Temperatur die Zerreißfestigkeit der jeweiligen
Probe nicht übersteigen. Während dies oft in der Theorie schwierig zu bestimmen ist, sollten einige Versuche schnell
die geeigneten Temperaturenund Druckbedingungen für eine
optimale Rückbildung festlegen.
309822/0808
Beispiel 7 v ' . . ,
styrol-Styro!-Mischpolymeren
10TBS-20S-10TBS-20S-10TBS-20S-1OTBS
Unter anäeroben und -wasserfreien Bedingungen wurden 400 ml
gereinigtes Benzol in ein Polymer!sationsgefaß gebracht,
und anschließend wurden 0,53 MiHiäquivalent n-Butyllithium
in Heptan zugesetzt; t-Butylstyrol (9,0 gj 0,056 Mol) wurden bei etwa 30° C zugesetzt, und die so
erhaltene Lösung wurde 15-30 Minuten bei 3O-6O0 C gerührt.
Se.chs weitere Monomerzugaben wurden wie folgt vorgenommen: Styrol (18,0 g, 0,173 Mol), t-Butylstyrol (9,0 g),
Styrol (18,0 g), t-Butylstyrol (9,0 g), Styrol (18,O g)
und t-Butylstyrol (9,0 g). Zwischen den Zugaben wurde die Lösung 15-30 Minuten bei 3O-600 C. gerührt.. Die Polymerisationslösung
wurde nun durch Zugabe einer geringen Menge Methanol inaktiviert, und das^-Block-Mischpolymere *
wurde durch Ausfallung mit Methanol in einer Waring-Mischvorrichtung
isoliert. Das a^lsgefällte Blockmischpolymere
wurde sorgfältig mit Methanol gewaschen und 2.4 Stunden im Vakuumofen bei 80° C getrocknet. Man erhielt
eine quantiative Ausbexite (90 g) des Blockmischpolymeren.
Die Geldurchdringungschromatographie zeigte an, daß das Mischpolymere eine dichte Molekulargewichtverteilung aufwies.
Kin geformter Überzug des Blockmischpolymeren war klar und transparent. Der errechnete Polymerisationsgrad
des ^-Blockmischpolymeren war 1.400, und das errechnete
Molekulargewicht betrug 170.000.
Eine etwa 0,51 mm starke Folie wurde durch Formen dieses Mischpolymeren bei 180° C hergestellt. Diese Folie wurde
dann auf etwa 130° C gekühlt und schnell in eine Matrize mit kompliziertem Muster gepreßt, die. bei Raumtemperatur
gehalten wurde. Nach einer Minute wurde die Folie entfernt und gab, wie gefunden wurde, den Eindruck der Form
in ausgezeichnetem Detail wieder.
30 982 2/0808
Poly(äthylenoxid) - Polystyrol
Ein an jedem Ende durcli Hydroxylgruppen terminierter Polystyrolblock
wurde durch Polymerisation von reinem trockenem Styrol mit Natriumnaphthalin als Initiator in einem geeigneten
Lösungsmittel, wie beispielsweise Tetrahydrofuran, und anschließende Zugabo von Styroloxid hergestellt. Etwa 32 g
Styrol wurden unter wasserfreien und anaeroben Bedingungen und heftigem Rühren zu 600 ml einer Tetrahydrofuran^sung,
die 25»O mllol Natriumnaphthalin enthielt, zugesetzt. Nach
mehreren Minuten wurden etwa.20 g Styroloxid zugesetzt, das Gemisch wurde 15 Minuten gerührt, und das gesamte
lleaktionsgemisch durch Zugabe von 5 ml Methanol endgültig
fertiggestellt. Das Polymere wurde durch Ausfällen in einem großen Alkoholüberschuß gewonnen und getrocknet. Die durchschnittliche
Molekulargewichtszahl betrug 3·100.
Um das Blockmischpolyrnere herzustellen, wurden 2,53 Teile
Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 5*^50 mit
0,225 Teilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat durch Zugabe
der beiden Bestandteile zu 17 Teilen Benzol, wobei 0,013 Teile Triäthylendiamin als Katalysator anwesend waren, umgesetzt.
Nach einer Reaktionszeit von 30 Hinuten wurden
1,41 Teile Dihydroxylpolystyrol mit einem Molekulargewicht von 3.100 zugesetzt. Das gesamte Reaktionsgemisch wurde
48 Stunden bei 50° C erhitzt. Das Polymere wurde durch
Abdampfen des Benzols isoliert. Man erhielt ein Polymeres mit hohem Molekulargewicht} das durchschnittliche Molekulargewicht
betrug mehr als 40.000. Bei diesem Polymeren wurden Zwei Erweichungspunkte (etwa 55° G und etwa 90° C.)
beobachtet. Wurde das Polymere bei 13O0 C geformt und gekühlt,
so erhielt,man eine klare, hart© Folie. Nach Erhitzen
auf 7O0 G wurde die Folie schnell in eine .kalte
3Ü9 82 2 / 0808
Matrize rait einer komplizierten Form gepreßt. Die Form- '
eindrücke -wurden ausgezeichnet im Detail wiedergegeben.
Ein Äthylen^-äthyliden^-norbornen-Mischpolymeres wurde
wie folgt hergestellt: 300 ml trocknes n—Heptan torde in
einen entsprechenden Reaktionskolben gebracht und mit einem
iiis-Wasser-Gemisch gekühlt. 0,50 g Athylidennorbornen wurden
dem Heptan zugesetzt. Die Lösung wurde mit reinem Äthylen
gesättigt, das vorher dadurch getrocknet word'en war,
daß man es durch zwei mit P2O5 'und CaC 1 ? gefüllte Türme
leitete. Dieses Reaktionsgemisch wurde mit einer Lösung,
die 15 mliol Dlätylaluminiumchlorid in 30 ml Heptan enthielt,
und einer zweiten Lösung, die 3 ßiMol VOCIo in 15 ml
Heptan enthielt, versetzt. Die Zugabe des Äthylenmonomeren wurde dann in einer Geschwindigkeit fortgesetzt, die der
Umsetzungsgeschwindigkeit entsprach (d.h. die Zuführungsgeschwindigkeit des Äthylens wurde derart gesteuert, daß
kein Äthylen abgeblasen wurde). Für jeweils 5 Liter Äthylenbeschickung
wurde zusätzlich 1 g Athylidennorbornen zugesetzt. Nach insgesamt.einer Stunde wurde die Umsetzung
dadurch beendet, daß man etwa 10 ml Isopropanol zugab und
das Produkt durch Ausfällen in 1 Liter Isopropanol, das 0,5 g Phenyl-beta-naphthylamin enthielt, isolierte. Das
Produkt betrug etwa 30 g. -
Sine Suspension von 30 g Äthylen-äthylidennorbornenmischpolymeren
in 300 ml Dichloräthan wurde unter heftigem Rühren mit 100 ml eines Triäthylphosphat—Schwefeltrioxid-Komplexes
(1:1) in Dichloräthan., das 15,6 ml Triäthylphosphat,
3,82 ml Schwefeltrioxid und 81,6 ml Dichloräthan enthielt, versetzt. Nach fünfstündigem Rühren wurde
der Feststoff abfiltriert, gut mit Methylenchiοrid und
anschließend mit Methanol gewaschen, "
309822/0808
- 3h -
"Das auf diese Weise erhaltene sulfonierte Polymere wurde
in 5OO ml Methanol suspendiert und mit 1,25 N Natronlauge
bis zum Phenolphthaleinendpunkt neutralisiert. Dor Feststoff
wurde aufgefangen, gut mit heißem Wasser (70° C) und Methanol gewaschen und getrocknet, wobei man das gewünschte
Natriumsulfonat des Polymeren erhielt.
Das sulfoniertoi Polyäthylen ließ sich ohne die Einarbeitung
eines polaren Weichmachers bei 200° C und 70,3 kg/cm
nicht leicht formen. Das sulfonierte Polyäthylen (5 Teile) wurde in 50 Teilen p-Xylol, die ein Teil Cyclohexanol enthielten,
gelöst und durch Erhitzen der Lösung auf eine erhöhte
Temperatur (IOO bis 13O0 C) wurde ein Film gegossen.
Nachdem er im wesentlichen trocken war, wurde der harte flexible Film weiter 24 Stunden unter einem Hochvakuum
bei 100° C getrocknet, um die letzten Spuren von flüchtigem Alkohol zu entfernen. Der harte Film wurde nun auf
I500 C erhitzt, dann schnell in eine Metallmatrize gedruckt,
die eine komplizierte Form hatte (und bei liaumtemperatur
gehalten wurde), und nach 10 Sekunden entfernt. Es wurde beobachtet, daß die Polyäthylenfolie den Eindruck
der Form ausgezeichnet im Detail beibehielt. Soll der Eindruck entfernt werden, so wird die Polyäthylenfolie erneut
auf I500 C erhitzt.
30U822/0808
Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von Gegenständen aus einem thermoplastischen.Gemisch, wobei das thermoplastische Gemisch ein mehrphasiges Mischpolymeres des Typs A-B-A-, -B-B- oder (AB) ist,.· -worin η größer als 1 ist und die Polymerblöcke A und B jeweils thermoplastische Harze mi "ir unterschiedlichen Erweichungspunkten sind, die beide wesentlich über der Raumtemperatur (25 C) liegen, wobei B der niedriger erweichende Block ist und in einer Menge von wenigstens etwa 50 Gew. -fo bis etwa 97 Gewo-?&, bezogen auf das -Gesamtpolymere, anwesend ist, dadurch gekennzeichnet t daß man . . .a) das thermoplastische Gemisch bei einer Temperatur, die oberhalb beider Erweichungspunkte liegt, in eine gewünschte erste Form bringt,b) die in Stufe a) gebildete thermoplastische Form bei einer Temperaturρ die zwischen den Erweichungspunkten der Blöcke A und B liegt, in eine zweite gewünschte Form bringt, undc) den umgeformten Thermoplasten unter Beibehaltung dieser neuen gewünschten Form auf eine Temperatur, die unter beiden Erwei chungspunlct en liegt, abkühlt»2. Verfahren nach Anspruch 1 9 dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Stufe b) den geformten Thermoplasten auf eine Temperatur, die" unter den beiden Erweichungspunkten liegt, kühlt und anschließend auf die in Stufe b) erforderliche Temperatur erhitzt,3. Verfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet s daß der Erweichungspunkt des Blocks B bei einer Temperatur von wenigstens etwa 35° C eintritt.309822/O80'8225558Qh. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichungspunlcte der Blöcke A und B einen Unterschied von wenigstens etwa 10 C aufweisen.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast ein Poly-t-butylstyrol-Polystyrol-Blockmischpolymeres ist,6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Blockpolymere ein BlockpOlymeres vom ABA-Typ ist.7» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Polymerblock wenigstens etwa 10 Monomereinheiten enthält.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß jeder Polymerblock wenigstens 50 Monomereinheiten enthält.9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stufe a) bei einer Temperatur durchführt, die wenigstens 10° C über der Temperatur des Erweichungspunktes des Blocks A liegt.10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer zusätzlichen Stufe def) gekühlten Thermoplasten der Stufe c) auf eine Temperatur, die zwischen den Erweichungspunkten der Blöcke A und B liegt, unter Wiedergewinnung der ersten gewünschten Form wiedererhitzt.3 Ü 9 8 2 2/U8Ü8225558Q11. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus einem thermoplastischen Gemisch, wobei das thermoplastische Gemisch ein thermoplastisches lonomeres ist, dadurch gekennzeichnet, daß mana) dem Ionomeren einen ausreichend flüchtigen bevorzugten Weichmacher, dessen Siedepunkt wesentlich über dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes liegt, zusetzt,b) das Ionomere auf eine Temperatur erhitzt, die zwischen dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes und dem Siedepunkt des Weichmachers liegt,c) das Ionomere bei der in Stufe b) angegebenen Temperatur in eine erste gewünschte Form bringt,d) den flüchtigen Weichmacher verflüchtigt,e) das Produkt aus Stufe d) in eine zweite gewünschte Form umformt, wobei die Temperatur über dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes, jedoch unter dem Enderweiehungspunkt liegt, undf) auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Gerüstes kühlt.12. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus einem thermoplastischen Gemisch, wobei das thermoplastische Gemisch ein thermoplastisches lonomeres ist, dadurch gekennzeichnet, daß man- a) dem Ionomeren einen nichtflüchtigen bevorzugten Weichmacher, dessen Schmelzpunkt wesentlich über dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes' liegt, zusetzt,b) das Ionomere auf eine Temperatur, die über dem Schmelzpunkt dos Weichmachers liegt, erhitzt.309822/0808c) das Ionomere bei der in Stufe b) angegebenen Temperatur in eine erste gewünschte Form bringt,d) das Ionomere aus Stufe c) bei einer Temperatur zwischen dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes und dem Schmelzpunkt des nichtflüchtigen Weichmachers in eine zweite gewünschte Form bring-t unde) das umgeformte Ionomere auf eine Temperatur unterhalb des Eriireichungspunktes kühlt.13· Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus einem thermoplastischen Gemisch, wobei das thermoplastische Gemisch ein thermoplastisches Ionomeres ist und das thermoplastische Gemisch vorher in eine erste gewünschte Form gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß mana) das Produkt bei einer Temperatur, die über dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Gerüstes, jedoch unter dem xSnderweichungspunkt liegt, in eine zweite gewünschte Form umformt undb) auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Gerüstes kühlt. ,14. Verfahren nach Anspruch 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches Ionomeres sulfoniertes Polystyrol oder sulfoniertes Polyäthylen oder ein Mischpolymeres derselben verwendet.Für: Esso Research /nd Engineering CompanyDr.HiJ.Wolff Rechtsanwalt309822/0808 ',)
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