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DE1595605A1 - Herstellung von mit Schwefel vulkanisierbaren Copolymeren aus AEthylen,Propylen und 5-(2'-und/oder 3'-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2) - Google Patents

Herstellung von mit Schwefel vulkanisierbaren Copolymeren aus AEthylen,Propylen und 5-(2'-und/oder 3'-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2)

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DE1595605A1
DE1595605A1 DE19661595605 DE1595605A DE1595605A1 DE 1595605 A1 DE1595605 A1 DE 1595605A1 DE 19661595605 DE19661595605 DE 19661595605 DE 1595605 A DE1595605 A DE 1595605A DE 1595605 A1 DE1595605 A1 DE 1595605A1
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DE
Germany
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weight
propylene
copolymerization
ethylene
percent
Prior art date
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Pending
Application number
DE19661595605
Other languages
English (en)
Inventor
Gumboldt Dr Albert
Stemmer Dr Hans-Dieter
Helberg Dr Juergen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of DE1595605A1 publication Critical patent/DE1595605A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

aus Äthylen,- Propylen und 5-(2}~ und/oder 3t~Methyl~2t-butenyl~).
norbor-nen-(2')-'; ^
Es ist bekannt, daß man Äthylen und Propylen mit metallorganischen Mischkatalysatoren, die als "Ziegler-Katalysatoren" bekannt sind "und Eingang in die Technik gefunden haben," bei Drücken von O bis 30 atü und Temperaturen von -30 bis-rl50°C in hochmolekulare Copolymerisate überführen kann (sogenanntes Niederdruck-Verfahren). . Diese Produkte, die bei Gehalten von r.iehr als 25 Gewichtsprozent - «i-Olefin kautschukartig; sind, besitzen aber praktisch keine mit Schwefel vulkanisierbaren Doppelbindungen und können nur mit relativ kostspieligen und auch andere relativ rohv/orv/iegende Nachteile einschließenden Verfahren, wie z. B. Behandlung mit Peroxyden oder energiereicher Strahlung zu gummiartigen Produkten vernetzt werden.
Es ist andererseits bekannt, daß nach dem Niederdruck-Verfahren hergestellte Copolymerisate aus Äthylen, Propylen und Di- oder Mehrfacholefineri mit Schwefel zu Produkten mit Gumnicharaktor vulkanisiert v/erden können. Insbesondere wird die Verwendung von offenkettigen und cycli.ir.chen aliphatischen Dienen, wio 55. B. Hexadiori-1,4 und Dicyclopentadien als Termonomore in der Literatur beschrieben.
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bad original
Es ist weiterhin bekannt, daß Copolymerisate, die wenigstens 20 Gewichtsprozent Äthylen, wenigstens 25 Gewichtsprozent eines Pv-Olefins und wenigstens 0,03 !.!ol/lOO g Copolymer!sat, höchstens 20 Gewichtsprozent eines 5-Alkenyl-2-norbornens mit mittelständiger Doppelbindung in der aliphatischen Kette enthalten, mit Schwefel rasch zu Elastomeren mit ausreichendem Elastizitätsmodul vulkanisiert werden können (US Patentschrift 3 093 620). Bei diesem bekannten Verfahren werden als Katalysatoren VCl4 oder VOCl,. und alujsiniumorganische Verbindungen der Formel (R)„Al oder (R)0AlX, worin R « (C--C-o)-Alkyl und X « Cl, Br bedeutet, verwendet.
' Es wurde' nun gefunden, daß man überraschenderweise nit Schwefel zu Gummi vulkanisierbare Copolymere mit wertvollen Eigenschaften aus Äthylen, Propylen und einem 5-Alkeiiyl-2-norborneu mit mittelständiger Doppelbindung in der aliphatischen Kette mittels Katalysatorkombinationen aus Vanadiumverbindungen und aluminiumorganischen Verbindungen dadurch herstellen kann, daß man mindestens 20 Gewichtsprozent Äthylen, mindestens 20 Gewichtsprozent Propylen und mindestens 2,0 Gewichtsprozent, höchstens 4,7 Gewichtsprozent 5-(2'- und/oder 3l-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2) in Gegenwart von Mischungen aus a), b) und c)'
a) in inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiumhalogenid- ) ' verbindungen und
b) aluminiumorganischen Verbindungen der Formel R„A1OC1„ und/oder RAlCl0, worin R =■ Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, und gegebenenfalls
c) Reaktivatoren, wie Trichloressxgsäureester, Thionylchlorid, Hexachlorcyclopentadien oder Hexachlorcyclopentenon
nach dem Niederdruckverfahren, d. h. bei geringen Drücken und niedrigen Temperaturen copolymerisiert.
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Es ist überraschend und neu, daß man durch Copolymerisation von Äthylen, Propylen und maxinal 4,7 Gewichtsprozent («* 0,029 IJo 1/100 g Copolymerisat) G-(2'- und/oder 3' -Uethy 1-2»-butenyl-)· norbornen -Q) der Formel
CH0-C=CH-CH0 , nachstehend 2'-LIBN genannt
CHrt
nachstehend 3'-MBN genannt
QL
bei-eits einen Kautschuk erhält, der mit hoher Geschwindigkeit Eiit Schwefel vulkanisiert werden kann und gewisse günstige Eigenschaften von Vi clzv/eck-Kautschuken (Naturkautschule, Butadien-Styrol-Kautschuk), z. B. gutes elastisches Verhalten bei tiefen Temperaturen, gute Standfestigkeit bei der Verarbeitung, günstige Kombination statisch-mechanischer Eigenschaften, günstiges Verhalten bei dynamischer Beanspruchung (geringes Rißv/achstum bei Wärmeentwicklung) mit solchen, die nur von Spozialkautschuken (Butylkautschuk, Chlorbutadienkautschuk) erreicht werden, z. B. Wetterbeständigkeit, Ozorrfestigkeit, Beständigkeit gegenüber. Laugen und oxydierenden Alkaliverbindungen, i?ute g|il^|gi^gligtramrau Isoliereigenschaf ten, günstiges Y.'ärmealterungsverhalten/verbindet. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Äthylen-Propylen-i.lBN-Terpoly-Eierisate gegenüber her. könunlichen Kautschuken, v/ie Styrol-Butadien oder Naturkautschuk ist außerdem, daß die physikalischen Eigenschaften der Produkte bei hohen Dosierungen von aktiven Füllstoffen und Streckölen weniger stark abfallen.
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Grundsätzlich sind für die Herstellung und Verarbeitung von Xthylen-Propylen-Diolefin-Copolyinerisaten solche Diolefine als Tenuonomere besonders geeignet, deren eine Doppelbindung bei der Polymerisation und deren andere Doppelbindung nur bei der Vulkanisation eine hohe Reaktivität besitzen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Forderungen, die an eine TorJ-om pononte gestellt werden müssen, in hervorragenden Maße von Γ>~(2· Methy1-25-buteny1-)-norbornen ~ &)/2'-MEN/, 5-(3'-HcIhy1-2fbutenyl-O-norbornen -<2) '-MBN/7" oder einem beliebigen Gemisch diesel" beiden Isolieren erfüllt werden, wie aus der Tabelle 1 hervorgeht.
Die hohe Reaktivität (r-V/ert) einer Doppelbindung bei der Polymerisation hat den Vorteil, daß man bei einer relativ geringen Terinonomerenkoniientration den für die Vulkanisation und die Vulkanisateigenschaften optimalen Doppelbindungsgehalt im Polymerisat und eine hohe Nutzung des iia allgemeinen kostspieligen Termonomeren, das ist das Verhältnis von einpolyiaerisierter y.u eingesetzter Termonomerenmenge, bei einmaliger.! Durchsatz erhielt Eine geringe Termcncmerennutzung führt naturgemäß zu Problemen bei der Wiedergewinnung und Aufarbeitung dos Diolefins.
Bei geringer Konzentration ist außerdem die jedem Diolefin in unterschiedlichem LIaße eigene Inhibitorwirkung auf die Katalysatoraktivität vergleichSY/eise gering und damit die Katalys.'itornutzung, d. h. das Verhältnis von Polymerisatausbeute zu Kata« lysatorverbrauch, hoch.
Weiterhin ist bei geringer Konzentration die jedem Diolefin in unterschiedlichem Llaße eigene unerwünschte Vernetzungstenden?; vergleichsweise gering.
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Die zweite Doppelbindung der diolefinischen Terkomponente soll sich bei der Polymerisation möglichst indifferent verhalten. Andernfalls erfolgt eine Vergelung des Polymerisats, was zu Schwierigkeiten bei der Polymerisation (Ansatzbildung im Polymerisationskessel, Verringerung der Katalysatoraktivität) und Aufarbeitung (schlechte Entaschbarkeit) führt und außerdem schlechte Vullmnisateigenschaften zur Folge hat.
Andererseits muß aber bei der Vernetzung mit Schv/efel die zweite Doppelbindung eine hohe Reaktivität besitzen, damit eine für die Verarbeitung des Kautschuks ausreichende Vulkanisationsgeschwindigkeit gewährleistet ist.
Durch die Angaben in Spalte 4, Zeile 44, der amerikanischen Patentschrift 3 093 620 wurde der Fachmann davon abgehalten zu versuchen, eine geringe Menge der bekannten MBN-Termonomeren in das Copolymerisat einzubauen.
Es korkte auch, nicht ohne weiteres erwartet v/erden, daß durch die kombinierte Änderung gegenüber dem bekannten Verfahren, wie die Änderung der Menge der einzubauenden Termonomeren und die Änderung der Katalysatorkomponenten, die Technik bereichert und kautschukartige Substanzen, die Schwefelvulkanisate mit hervorragenden Eigenschaften ergeben, erhalten werden würden. Weder die Art der Herstellung der erfindungsgemäßen Substanzen noch die Art der Kombination der vorteilhaften Eigenschaften dieser Substanzen ist durch die oben erwähnte amerikanische Patentschrift, die der vorliegenden Erfindung arn nächsten kommt, nahegelegt.
Die Copolymerisation von maximal 4,7 Gewichtsprozent 21- und/oder 3'-MBN mit Äthylen und Propylen reicht unerwarteterweise völlig aus, um eine so hohe Vulkanisationsgeschwindigkeit zu erzielen, wie sie von anderen Äthylen-Propylen-Diolefin-Kautsohuken, wenn überhaupt, so doch nur im allgemeinen bei einem wesentlich höheren
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Diolefingehalt erreicht wird, daß aber andererseits gerade durch die Copolymerisation von maximal 4,7 Gewichtsprozent 2'- und/oder
. 3'-MBN Produkte entstehen, die gegenüber Terpolymerisaten rait höherem Diolef ingehalt wesentlich verbesserte Vullranisateigonschaften hinsichtlich des Verhaltens bei dynamischer Beanspruchung und Vi'ärmealterung, aber auch bezüglich Wetterbeständigkeit und •Ozonfestigkeit zeigen, ohne andere wertvolle Vulkanisateigenschaften zu vei'lieren. Diese Verbesserungen sind überraschend und waren nicht vorauszusehen. Sie sind so gravierend und bedeuten einen solch großen technischen Fortschritt, daß mit dan erfindungji^emäßen
k Produkten ganz neue Anwendungsgebiete für den AthyIon-Propylen~
Diolefin-Kautschuk erschlossen v/erden, z. B. Profilsektor, Dichtungsmaterial für Waschmaschinen und Spulautomaten, Hochspannungokubel und Aderisolationen, Verbundkörper mit Metallen und Gev/cben, Transportbänder, Keilriemen, Schläuche, Reifen etc.
Ferner resultieren aus der erfindungsgemäß geringen L'BN-Koruscntration bei der Copolymerisation die vorher beschriebenen Vorteile der hohen Termonomeren- und Katalysatornutzung und der geringen Vergelungsgefahr, Dies alles sind für die technische Durchführung des Polymerisationsverfahrens und seine Wirtschaftlichkeit entscheidende Fakten.
Die Herstellung der Copolymerisate mit den beschriebenen guten Vulkanisateigenschaften gelingt, wie erwähnt, mit Katalysatorkombinationen aus
a) in inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiur.halogenidverbindungeii und
b) aluminiumorganischeu Verbindungen der Formel H3Al9Cl3 und/ oder RAlCl0, worin R « Alkylreste mit 1-6 Kohlenstoffatomen bedeutet und gegebenenfalls
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c) Tieaktivatoren für die Katalysatoren, wie Trichloressigsäureester,, Thionylchlorid, Hexachlorcyclopentadien oder HexacUlorcyclop-entenon.
Bei der aus der zitierten US-Patentschrift S 093 G20 bekannten Verwandung von Aluniniuratrialkylen oder Dialkylaluniniummonohalogeniden anstelle der erfindungsgemäß verwendeten Alkylaluminiumr-esqui- oder -dichloride werden bei verringerter Katalysatornutzung Copolymerisate mit verschlechterten Vulkanisateigenschäften erhalten, wie aus den später folgenden Vergleichsversuchen hervorgeht.
übrigen sind die er fin dungs gemäß benutzten AlkylaluminiuEisesquichloride und Alkylaluminiumdichloride technisch leichter zuganglich als; die höher alkylierten Aluminiumorganyle und können außerdem gefahrloser gehandhabt v/erden.
Von den angeführten Älkylaluniniuinsesqui-· und -dichloriden wird Äthylaluminiumsesquichlorid bevorzugt.
Von den in inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiumhalogenidverbindungen wird bevorzugt VOCl., benutzt. Es können aber auch andere Vanadiumhalogenide, wie VCl., VO(OC0H1.)Cl0, VO (OC0H-)OC1 "
( ' 0: ο Ο Δ Δ Ό Δ
und andere benutzt werden.
Durch den Einsatz der bekannten Reaktivatoren kann man die Kataij'Batornutzung erheblich steigern und das Molekulargewicht der Copolymerisate regeln. Von den bereits angeführten Reaktivatoren werden Trichloressigsäui-eester wegen ihrer großen Wirksamkeit bei geringem Verbrauch bevorzugt. Die benötigten Reaktivatormcngen hängen ganz speziell von der Wirksamkeit der verwendeten Reaktivatoren ab.
"Die Darstellung eines für die Copolymerisation geeigneten hochaktiven Mischkatalysators wird so vorgenommen, daß man die Lösung
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der Vanadiumverbindung und der aluminiur-iorganischcn Komponente jeweils getrennt und laufend dem Polynerisationsansatz in gleichbleibendem Verhältnis zusetzt. Die ReaTrk ivat or verbindung kanu man vorher mit der Vanadiumverbindimg mischen oder auch getrennt zudosieren.
Legt man die Katalysatorkomponenten gemeinsam im Polymerisrtionsgefäß vor, so erzielt man kurzfristig eine hohe Polymerisationsgeschv/indigkeit, die aber sehr schnell abfällt, was zu einer sehr geringen Katalysatornutzung führt. Außerdem erhält man Produkte von in.bezug auf die Eigenschaften der Produkte unvorteilhafter •chemischer Verteilung der Llonomereneinheiten im Makromolekül und von unerwünscht großer Llolekularuneinheitlichkeit. Die Folge davon sind unvorteilhafte Eigenschaften der Vulkanisate.
Verändert man während der Polymerisation das Aluminium/Vanacliuu-Verhaltnis, so erhält man ebenfalls Produkte von großer Molekular-' Uneinheitlichkeit.
Die Katalysatorkoinponenten v/erden zweckmäßig als Lösungen in inerten Dispergiermitteln, in denen auch die Polymerisation stattfindet (s. weiter unten), gehandhabt.
Das molare Verhältnis Aluminiumorganyl/Vanadiumhalogenid kann in weiten Grenzen, z. B. von 1 bis 30 schwanken. Zweckmäßig arbeitet man aber bei einem Verhältnis von 5 bis 15.
Trichloressigsäureester oder Bei Verwendung von7Thionylchlorid als Reaktivator benutzt man
ein Aluminiuinorganyl/Reaktivator-Molverhältnis von 2 bis S, bevorzugt 3,bis 4, und ein VanadiumhalogeniaZ-Reaktivator-lIolverhältnis von 0,1 bis 1,0, bevorzugt 0,25 bis 0,5. Verwendet man Hexachlorcyclopentadien als Reaktivator, so beträgt das Aluminiumorganyl/Reaktivator-lIolverhältnis 0,1 bis 1,0, bevorzugt 0,15 bis 0,5, und das Vanadiumhalogenid/Reaktivator-IJolverhältnis 0,005 bis 0,2, bevorzugt 0,01 bis 0,05. Wird dagegen ein Reaktivator
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verwendet, der aus einem Gemisch von 66 % Hexachlorcyclopentadien, 12 % asyrn. Hexachlorcyclopentenon und 22 % syin. Hexachlorcyclopentenon besteht, so v/ählt man als Aluninxumorganyl/Reaktivator-Molverhältnis 1 bis 5 und ein Vanadiumhalogenid/Reaktivator-Molverhältnis von 0,05 bis 0,25.
Die Katalysatorkonzentration im Polymerisationsansatz kann ebenfalls in\reiten Grenzen, z. B. von 0,01 bis 10 nliol Vanadiumhalogenid/l Lösungsmittel schwanken.' Zweckmäßig arbeitet man bei einer Konzentration von 0,1 bis 1,0 inMol Vanadiumhalogenid/l.
Dio Copolymerisation wird in inorten Dispergiermitteln, wie in Hexan, Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Tetrachloräthylen oder Mineralölfraktionen im Siedebereich der Dieselöle durchgeführt, die sorgfältig von Sauerstoff- und Schwefelverbindungen, von. ungesättigten Verbindungen und Feuchtigkeitsspuren befreit wurden. Sie kann aber auch in flüssigem Propylen vorgenommen werden.
Die Copolymerisation kann bei Temperaturen zwischen +15 und +1000C durchgeführt werden. Vorteilhaft arbeitet man aber bei Temperaturen zwischen 30 und 70°C. Eine Polymerisation unterhalb 15°C führt zu erheblichen technischen Schwierigkeiten, insbesondere ist dann die Abführung der Polymerisationswärme sehr schwierig und technisch auf v/endig. Im übrigen läßt sich bei den niedrigen Temperaturen das Molekulargewicht nur unvollkommen regeln.
Die Copolymerisation kann bei Drücken zwischen 1 und 25 ata durchgeführt werden, vorteilhaft arbeitet man aber bei Drücken zwischen 1 und 10 ata.' Die Copolymerisation kann ansatzweise und kontinuierlich durchgeführt v/erden, vorteilhaft arbeitet man aber kontinuierlich.
Die kontinuierliche Copolymerisation kann so durchgeführt werden, daß man 'in ein mit Rührer und mehreren Stutzen ausgestattetes Reaktionsgefäß laufend inertes Dispergiermittel in mehreren Toil-
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strömen'pumpt. Die vier Teilströme enthalten:
1. Teilstrom:
ein At'hylen-Propylen-Gemisch bestimmter Zusammensetzung,
2. Teilstrom:
das bzw. die erfindungsgemäßen Termonomeren 2'-MBN und/oder 3*-MBN in bestimmter Konzentration,
3. Teilstrom:
die aluminiumorganische Komponente in bestimmter Konzentration,
4. .Teilstrom:
die Vanadiumverbindung, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Reaktivator, in bestimmter Konzentration.
Die Katalysatorkomponenten werden in einem bestimmten Verhältnis in konstanten Mengen dosiert. Ein konstanter Druck im Polymerisations kessel wird dadurch aufrechterhalten, daß je nach Katalysatoraktivität eine bestimmte Menge an Äthylen und Propylen dem ersten Teilstrom zugesetzt wird. Die Dosierung der Tor".onomerenrienge wird genau auf die Äthylen/Propylen-Aufnähme abgestimmt, um eine gute, möglichst statistische Doppelbindungsverteilung im Copolymerisat zu erzielen. Die Polymerisationswärme wird durc'i Kühlung des Kessels abgeführt. Man hält möglichst eine konstante Temperatur aufrecht. Die Verweilzeit der Reaktionsmischung im Kessel kann in weiten Grenzen schwanken, beträgt zweckmäßigerweise aber 20 bis 60 Minuten. Die Polymerlösung wird kontinuierlich aus dem Kessel ausgetragen. Der Katalysator wird mittels Alkoholen, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol, Butanol oder Wasser desaktiviort. Die Polymerlösung wird mit V/asser extrahiert und mit einem Stabilisator versetzt. Schließlich wird das Polymere vom Dispergiermittel durch Wasserdampfdestillation befreit. Die Trocknung des Polymeren kann mit den üblichen", aus der Kautschukindustrie bekannten Trocknungsaggregaten vorgenommen werden.
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Die diskontinuierliche Copolymerisation kann im Prinzip v/ie die - kontinuierliche Copolymerisation durchgeführt werden, nur hat man dafür Sorge zu tragen, daß bei Beginn der Polymerisation das richtige, für die Herstellung von Produkten gleichmäßiger Zusammensetzung notwendige Monomerengemisch (Äthylen/Propylen/MBN) bereits vorliegt.
Die auf diese V/eise hergestellten hochmolekularen kautschukartigen Copolymoren sind über einen langen Zeitraun lagerungsstabil. Sie können mit den bekannten Rezepturen mit Schwefel vulkanisiert und nach bekannten Verfahren zu Gummiartikoln verschiedenster Art verarbeitet werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Tabelle 1
Copolymerisation von Äthylen, Propylen und verschiedenen Termonomeren mit einer Kätalysatorkombinatxon aus VOCIo un-d (C0H-) ,,A1OC1Q in Hexan bei vergleichbaren Bedingungen und anschließende Vulkanisation der entstandenen Copolymeren von vergleichbarem Doppelbindungsgehalt. (Der Gelgehalt der Copolymerisate wurde durch den in Toluol unlöslichen Gewichtsanteil, die Vulkanisationsgeschwindigkeit durch die bis zum 90%igen Anstieg des Moduls im Agfa-Vulkameter erforderliche Zeit bestimmt).
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BAD
cn to co
Termonomeres R:- -oi=oi2 r-Wert
" -gegenüber
Gelbildungs-.
nei-gung
sehr groß Vulkanisations-
geschwindigkoit ■*·)
R: -0I0-OI0-CH=CH0
Δ Δ Δ
R: —ΛΑ
3 6 mäßig
Bekannte J\
Alkenylnorbornene: -^**"/ \
Erfindungsgemäße
AlkenyInorborneno:
sehr groß
sehr gering
i R: -OI2-C = 01-0I0 8 mäßig
1
OI3
R: -0I2-Oi=C - 1CH3
7 sehr gering mäßig
QI3 8
9
sehr gering keine brauchbaren
s Vulkanisate
sehr gering
Als TerrP.onomere
bekannte Diene:
Dicyclopentadxen
trans-Hcxacü cn-1, 4
4-Mothyl-cis-l,4-hexadien
S^-Dimethyl-ljG-octadicn
1,3-Eutadien (vergiftet
völlig den Kontakt)
9 sehr groß
9,5 mäßig
gering
gering
sehr groß
8
0,5
1
1
<0,5
gering
mäßig
mäßig
keine brauchb. Vulkanisate
tt tt ff
tt tf ff
+) Vulkanisation bei IGO C mit folgender Rezeptur: 100 TIe. Kautschuk, 1,5 TIo. Schwefel, 50 Tie. IIAF-Ruß. ' ·
ZnO, 2 Tie. Thiuram MS,
1595-505
Beispiel 1:
Kontinuierliche Copolymerisation
In. einen mit einem Rührer und mehreren Stutzen versehenen Reaktionskessel von 15 1 Inhalt wird laufend Hexan in mehreren Teilströmen gepumpt. Die Teilströme enthalten:
1. Ein Äthylen-Propylen-Gemiseh bestimmter Zusammensetzungj
2. ein Gemisch aus 70" %.2'-MBN und 30 % 3'-MBN in bestimmter Kon^entration;
3. Xthylaluminiumsesquichlorid (Al) in bestimmter Konzentration;
4. Vanadiumoxychlorid (V), gegebenenfalls im Verein mit Trichloressigsäuremethy!ester (TCE), in bestimmter Konzentration.
Die Katalysatorkomponenten werden in einem bestimmten Verhältnis in konfstanten Mengen dosiert. Ein konstanter Druck im Polymeri-• sationskessel wird dadurch aufrechterhalten, daß je nach Katalysator aktivität eine bestimmte Menge an Äthylen und Propylen dem 1. Teilstrom zugesetzt wird. Die Dosierung des MBN wird genau auf die Äthylen/Propy.l en -Dosierung abgestimmt.
Man erhält eine konstante Temperatur im Kessel durch Mantelkühlung desselben mittels Wasser aufrecht.
Es Y/ird eine bestimmte mittlere Verweilzeit dos Katalysators im Kessel dadurch eingestellt, daß man eine bestimmte Menge an Gesamthexan in den Kessel einspeist und wieder austrägt. Die im Kessel gebildete Polymer-Hexan-Lösung wird kontinuierlich mittels einer Zahnrad/. ::upe ausgetragen und in einem Behälter von 200 1 Inhalt mit destilliertem V/asser verrührt. Gleichzeitig wird 0,2 Gewichtsprozent Bis-(4-hydroxy-3-tort.-butyl-6-methyl-phenyl)-sulfId '^), bezogen auf das Polymerisat, zugesetzt. Man laut
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das Yfasser absitzen und trennt es von der Polymerlösung ab. Das Polymere wird schließlich vom Hexan durch Wasserdampfdestillation, in einem Rührkessel befreit. Das Polymerisat fällt in Form von kleinen Kügelchon (ca. 3 bis 10 tan Durchmesser) an -und v/ird in einem Vakuumschrank bei 70 bis ICO C getrocknet.
Die Einzelheiten zur Copolymerisation sind aus Tabelle 2 ersichtlich. .
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tabelle 2
6 6.S I m 96 00
Kontinuierliche Copolymerisation bei'erhöhtem Druck
ispiel TeagJ Druck 46 atu Durchsatz Verveil. C H /C H /KBH VOCl I AIsVsTCE t (Hol Tl3 7,5:1:3 Polya.-Gehalt Katalysator Gov.4 C H6 Gew.-^ KBM RBK-Kutzg. J Kooncy- \ red % Unlös Asche-
i 46 3 [l Hexan/h) zeit (jtol Tl.] [bRoIA] 12:1:0 c.LSsg.^Gev.-y nutzung
Tg Polyra./g .
in Pci ye. ia Polys, ω viskosi-
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3,« liches in ■
Toluol
gehalt
1 a 46 30 · 30 1:2,75:0,012 0,3 8:1:0 3,3 632 38,0 3,48 ■ 93 94 3,32 0,07 0,05
1 b 46 I I t 1:2,75:0,015 1 ' 4,1 530 44,5 3,51 94 112 2,44 0,10 0,14
1 c 52 I I I 1:2,75:0,015 I 8:1:3 4,0 514 42,5 4,03 98 112 2J5 0,05 0,07
1 d 44 I I I 1:2,50:0,015 * 12:1:0 5,9 774 48,7 3,13 95 43 ' 0,06 0,04
1 e 44 I I I 1:1,25:0,013 1
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1 f · 44 t I I 1:2,50:0,030 I 4,3 555 41,5 5,90 82 115 3,37 0,17 0,08
1 ς· 44 I I I 1:2,50:0,050 ■ ι ■ 4,0 514 38,0 8,70 61 126 3,17 0,15 0,12
1 h · I J I 1:2,50:0,070 0,25 3,8 488 37,2 12,14 70 118 3,26 0,35 0,09
1 i · 1:2,50:0,070 5,0 777 36,8 13,31 81 87 .0,44 ' 0,31
■ ~" : reduzierte spezifische Viskosität, gcisessen bei 135 in 0,1 ?igor Oekahydronaphthalinlösung
=g * Bereich außerh.ilb desbrf indungsgomäßen Verfahrens (Verg lcichsboispicl ο)
Beispiel 2:
Diskontinuierliche Copolymerisation
6 1 Hexan werden unter Luft- und FeuchtigkeitsausschJuß in einen Glasgefäß von 12 1 Inhalt, das mit einem Edelstahl-Lochblattrübrer, drei Schlifftropf trichtern, einem Rückflußkühl ei* mit anschließendem Quecksilberüberdruckventil, einem Gaseinloitungsrobr und einem Thernoneterstutzen versehen ist, bei der gleichen Temperatur, bei der anschließend polymerisiert wird, unter Rühren mit cinoni Gasgemisch aus 3 Volumenteilen Äthylen und 7 Volumenteilen Propylen gesättigt. Anschließend wird eine beistimmte Menge HBN - in ΟΌτγλ des reinen 2'--1.1BN-Isomer en oder als Gemisch aus 70 % 2'-LiBN und 30 % 3'-1IBN - vorgelegt. ·
Nachdem mau auf diese Weise' dafür Sorge getragen hat, daß vor Beginn der Polymerisation das richtige, für die Herstellung von Produkten gleichmäßiger Zusammensetzung notwendige llonomorcngenisch aus Äthylen, Propylen und MBN vorliegt, setzt man der Hexanlösung noch eine bestimmte Lienge an Äthylaluminiumsesquichlorid bzw. -dichlorid zu und stellt dann die Gaszufuhr ab. Danach läßt man eine bestimmte Menge an Äthylaluminiumsesquichlorid bzw. -dichlorid, gelöst j η 500 ml Hexan, sowie eine bestimmte !-.!enge an Vanadiiüiioxychlorid, gegebenenfalls im Verein mit Trichloressigsäuremethylester (TCK), ebenfalls gelöst in 500 ml Hexan, gleichmäßig während 100 Minuten der Polymerisationflotte zutropfen. Wenn die Polymerisation kurz nach Beginn des Zutropfens des Katalysators eingesetzt hat, bemerkbar an dem in der Apparatur auftretenden Unterdruck, wird zum Druckausgleich das Polymerisationsgas (Xthylen/Propylen-Verhältnis » 2/1) eingeleitet. Die Gaszufuhr wird so geregelt, daß das an die Apparatur angeschlossene Quecksilberdruckventil keine größeren Schwankungen als +5 und -10 mm Quecksilbersäule anzeigt, ohne daß Abgas entweicht. Korrespondierend mit der Äthylen-Propylen-Gaszufuhr wird eine bestimmte ,'ienge MBN, gelöst in 500 ml Hexan, während der gesamten Polymerisationszeit so zugetropft, daß immer ein bestimmtes Molverhältnis von Äthylen : Propylen : MBN aufrechterhalten wird. Nach 2 Stunden wird der PoIy-
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BAD ORIGINAL
merisationsansatz durch Zugabe von 2 1 destillierte::1.. Wasser unter gleichzeitigem Durchleiten von Sticlistoff abgebrochen. Es wird auf 6O°C geheizt und nach Abziehen des ersten Y/ascbv/assers noch zweimal mit je 2 1 Wasser bei 60 C zur Entfernung der Katalysatorreste ausgerührt. Anschließend wird 'das Lösungsmittel mit !','acverdampf abgetrieben, der anfallende zähe Polyiaei^isationskuchon zerkleinert und im Vakuumtrockenschrank bei 200 ram Druck und 60 bis 70°C bis zur Gowichtskonstanz getrocknet.
Die Einzelheiten zur Copolymerisation sind aus Tabelle 3 ersichtlich.
009818/1599 bad ORIGINAL
Tibtllt 3
KskoatiMiitrlicbe Copolptrisatioa bei lloruldruck
66Sl/8ItSOO
Q3U2U
»reel.
ttigetr. IQCl3
ntgttr.
ICE
W!
. ugttr.
·· Hem
ω
Cc] Ty» SI
wrgtl.
M«etr. zudosiwt Aasbtutt
CO
e/h.rt¥ 53 6tv.-Z MBIf KBK-Ntttig.
CtJ
Civ..* C3H6 38.7 % ünlöi-
lichcj in
loluol
«
1^ red
105
. fr 10 IS 1.5 I JO 70? 2.
30*3-
KBI
2.5 31 . 2/1/0,01 UO 160
1.35
98 W.5 0i03 ■ 2.86 109
2k 5 78 2/1/0,02 484 161 2,64 95 . "J 0.30 3.13. 1.Ml
V 0.75 2.25 .35 2 22 95 2.54 92 36,8 0,02 3.32 ,1TO
t* t 15 1.5 T.3 I 5 25 154 51 2.70 89 39.0 0,0« 3.86 : 3?
20 2 10 U 40 2-JSi 2- 74 458 125 2,60 96 37,4 0,06 1,51
70*2- >·ΐ5ο ;
15· 1.5 35 181
30*3-
5 24 159 2,65 90 0,03 3,94
IBM
*«.: ndiuitrit tptiiiitcht Viskositit. $csema bei 135°C ie 0,1 *iger ypg
* Wrcieh *uft«rh»lb des erfindunosgeaößen Verfahrens (Vergleichsbeispiele) iisiell* *m
xird Xtfeylataiiiiaadichlorid mwodei
•co
cn ο •4HI
" ■ ■ ■ · ■ . ι
Beispiel 3; (außerhalb des .Patentanspruchs) Diskontinuierliche "Copolymerisation
Verwendet man anstelle von Alkylalurainiumsesqui-· oder -dichloriden Aluminiumtrialkyle oder Dialkylaluifliniummonochloride und verfährt
im übrigen wie im Beispiel 2, so erhält man bei verringerter Katalysabrnutzurig· Copolymerisate mit verschlechtei'ten Vullcanisateigenschaft en. ■'"'■ ·
Die Einzelheiten zur Polymerisation sind aus Tabelle 4, die VuUcanisateigenschaften aus Tabelle 5 ersichtlich.
00981871599
BAD ORIGINAL-
Iah·!!· 4
Copolymerisation bei lorMldruck.
AJ Typ St/8 18600 V^KoIJ ICE Hezaa 0I" KBN [ticQ Typ »orgel. zugetr. 70 Koi n. Ausbeute 106 Gev.-X K3H KBHiKut:g. Gew.4 C3H6 Itches in
Toluol
7lred \
eispiel voa 1 C 29 zudosiert ■W 57
Ai(C2H5Ja »orgel. zugetr. zugetr. zugetr. 7,7 35 70 % 2-JS3
30 ί 3-as
2 42 2/1/0,02 48 93 38,5 0,48 1,28 4I
2 12,5 7,3 30 I 48 423 34 Ψ 95 30,7 0,64 2,27 Al
3a· ( 22 1,5 6 7,2 I I 10 2/1/0,03 170 27 421 85 33,0 ' 1,0 2,2!» y
3b· I 7 ■' .'· I 4 7 2/1/0,04 143 22 6pO 76 25,0 4,27 3.21 >>
3 c · t t ' 7,1 30 I 5 8 2/1/0,02 101 23 2^4 90 37,4 0,71 2,53 I,
t
3d · Al(C2H^)3 I I I 7.1 I I I I .80 2.23 75 39,1 2,68 *.31 IV,
3 e ' I ■ ■
j Al(iC H J-
! 4 9 3
10 15 I *
I
7,11 I t ■ I I 65 . 2,48 78 38,4 2,53 4,25
3f ' 10 15 * t · (8
3g# 10
I
t
15
I : Tetrtchloräthylea
" Bereich außerhalb des erfindungsgcnäßcn Verfahrens (Vcrgleichsbcispiele)
■ 91 ~
Yu lkani sat ion ■ ..
Aus den in den voranstehenden Beispielen 1 bis 3 aufgeführten Terpolymerisaten werden Vulkanisate nach folgender Rezeptur hergestellt:
Te:rr>olymerisat ' ' 100 Gewichtsteile HAP-RuB 50 "
ZnO 5 "
Tetraiiu3.tüylthiuramraonosulfid 1?3 " Schwefel . · 1 Gewichtsteil
Vulkanisierungstoniperatur: 1600C.
ν Die Vulkaaisationsgesch\V5.ndigkeit, ausgedrückt durch den t „-Y/ert (^ die bis zuia 90%igen Anstieg des im Agfa-Vulkameter gemessenen Moduls erforderliche Zeit), und die statisch-mechanischen Vulkanisateigenschaften bei 20 C sind in Tabelle 5 aufgeführt. Daraus äst er-Sicht lieh, daß sowohl mit kontinuierlich als'aucüjnlt diskontinuierlich hergestellten jCopolynerisäten- aus Xthylen, Propylen und MBN eine •hohe VuIkanisationsgeschY/indigkeit und gute statisch-mechanische Vulkanxsateigenschaften erzielt werden können.
Eine Steigerung des MBN-Gehaltes bei.Konstanthalten aller anderen Parameter bewirkt bis zu einein .gewisseil Ausr.iaß folgende Änderungen im.Vulkanisatverhalten:
Erhöhung der Vulkaiiisationsgeschwindigkeit und des Moduls.
Erniedrigung von Bruch-, Kerb- und bleibender Dehnung und Kerb- · Fähigkeit". -
Reißfestigkeit, Rückprallelastizität und Härte, v/erden praktisch nicht beeinflußt. *
00 9818/159 9
BAD ORiGiKiAt
1515105
Die günstigste Kombination der mechanischen Eigenschaften wird bei einem MBN-Gehalt von ca. 3,S bis 4,5 Gewichtsprozent erzielt (s. Beispiel la, lc, Id).
Eine Steigerung des MBN-Gehaltes über 4,7 Gewichtsprozent bewirkt zwar eine weitere Erhöhung des Moduls, dafür muß aber eine untragbare Verringerung von Bruch- und Kerbdehnung und Kerbzähigkeit in Kauf genommen werden. Die bleibende Dehnung wird praktisch nicht mehr verringert. Auch' die Vulkanisationngeschwinäigkeit läßt sich nicht mehr steigern (s'. Beispiel Ig, Ii« Ik).
f Terpolymerisate mit einem MBN-Gehalt' unter 2 Gewichtsprozent (s. Beispiel 2a) sind ebenfalls ungenügend, und zwar bezüglich Vulkanisationsgeschwindigkeit, "Reißfestigkeit, Modul und bleibender Dehnung. . . -
Verwendet man anstelle von ÄlkyXaluisiniumsesqui» oder -dichloriden Aluminiuratrialkyle oder Dialkylalurixiniur-v.nonochloride als metallorganische Komponente des Zieglor-Kontaktes, so erhält man Produkte, deren Vulkanisationcgeschwindigkeit wesentlich geringer ist und deren statisch-mGChartischG Vulkanisateigenschaftrn ebenfalls deutlich schlechter ausfallen (s. die Beispiele 3a bis 3g). Auffallend ist vor allem, daß es nicht gelingt, Produkte mit genügend niedrigen V/erten für die bleibende Dehnung herzustellen.
BAD 0RK31NAL
009818/1599
labil It 5
Vulkanisateigenschaftea ■
01 CO
•αϊ
66SI/818600
Pill ■ 1* 1 b 1 C kQ/«2J φ *4Am*l * t 30 j 30 112 30 1 * i · 1 f 1 b· 15 ti· 2 a· 35 2 b 2c 13
26
52
2' 2 e 2f 3·· 3 b· >f '•3d· J 3 ·· 37,4 3f· 3
3,48 3,51 4,03 ° al # ΙΟΟί
O 200ί
I »°*
94 49 112 3,13 3.2A 5,68 12,14 201 . 13,31 1.35 1O5 j 2,64 2,54 21 2,70 2,60 2.65 2.56 2,82 4,21 6,30 j 2,74 * . 2,23 2.
-U3H6 j 33,0 hS^i42,5 > btikiglwit ** [>β/β·] 43 20 50 «,7 32,0 j «.5 37,2 360 36,3 j 44,5 43 *1.3 35,8 290 j 320 39,0 37,4 33,7 [ 38,5 30,7 33,0 25.0 44 39.1 38,
01/100 Tl. Copoly», bdtbnung % 20 · 16 23 - 50 ' 30 30 29
83
160
25 Έ. 35 50 50 .-' 50 m - • ' 15 50 50
(10O0C) 16 214 16 102 115 118 13,5 87 26 109 150 170 35 >150 40 40 39 65 35 >156 >15C
tit öl 208 560 215 - 66 50 52 1.10 43 163 44 50 76 m 70 i * - - 42 28 73 «
'..-Ztit / 16Ce C«i«-1 610 17
41
,85
150 25 ] 20 j 20 20 880 25 15 15 20 25 40 35 35 30 180 40 3!
/160° [niflj] 18
42
12
21 20
47
95
20 20 j 16 15 11
17
i31
, 20 j 10 10 17 20 36 28 26 25 550 36 3<
3ftstJgkiit * 22 230 21 211 220 182 212 30,5 194 j 200 210 192 220 87 191 148 187 30
53\
81
133 IV
230 220 5B0 600 450 400 520 I 650 : 730 650 640 690 440 630 530 490 22 480
21
42
14
16

86
21
54
107
27
76
149
14
29
62
14
31
64
17
34
69
18
39
80
14
28
52
29
52
85
S
83
37
68
112
230 16
33
63
t
4
7
26 21 18
14 22 20 26 22 μ~ -Ji » 28 17 2
280 230 190 130 270 300 2SO 220 280 240 200 200 24
* Bereich«ificrh*lb des erfindungsgenäßon Verfahrens (Vorglcichsbcispiefc)
66SI/8186Q0
Fortsetzung von Tabelle '5
iei 1 a 1 b 1 c id p. I 1 !
. 1 f· j 1 hfi
1 i· 2 a» j! 2 b 63 2 c 2 d 2 ο 2 f I 3a» j 3 b· j
4<t j 48
3 ee 3d» j 3 e* 37/22 3 f
rail elastizität .*** % 43 ! 45
ι
'47 45 I 45 j 46 I 45
S
42 44 j 12/8 44 48 47 A8 47 . 42 j 45 45
67 ! 69 j 6S /3 j 6.0 ι 69 I 72
j
70 ■61 I 64 j ft t i
Cn ir\
"' \ '" i
'79 84 J 63 65
end? D&hwng nsSh 1l / 15' % 10/7 j 11/8 I 9/6
I - ι
14/11 J12/10 j 9/6 j 8/6 10/7 22/15 j 13/10 111/8 I U/iojii/ai] 32/17 j 42/26 134/19
I t ι Il · j I
56AO . 35/19
or; 53?^ .
DI!<: 53507 EiV NS II aus DIS 53504
PT·; r-rr^
Bereich außerhalb des erfindungsgcmäßen Verfahrens (VergIcichsbcispiele)
>cn σ) ο
Beispiel 4: (außerhalb des Patentanspruchs}
Ko α t inu i er 1 i cn e Co ρ ο 1 yiaer i s a t i ο η
'Folgende-Diolefine-werden'anstelle von MBN mit Äthylen und Propylen copolymerisiert: "
5~(2:t-butenyl-). norbornen (~2), "BN", (Beispiel 4a)
5- (-3'. 5' -Dimethy 1-49 -liexeny 1-) norbornen (-2) , "DMHNlf (Beispie 1 4b)
Endo-Dicyclopentadien, "DCP" (Beispiel 4c)
Die-Polymerisation wird entsprechend Beispiel 1 durchgeführt. Die Einzelheiten sind aus Tabelle G ersichtlich.
009318/1599
BAD ORIGINAU
T a.4b e 1 1 e 6
66Sf/818600
Kontinuierliche Copolynerisation bei erhöhtem Druck rät verschiedenen Diolefinen
-J
* V.
Diole
fin
Ter.p. Druck'
M:
Durch
satz
(1 Hexan/h]
Verweil-i
zeit !
Qin.J
C^/CX/Diole-
ίαη
[ω τι]
VOCL
I ft 1 /"ϊ~"ϊ
j ίΏ TiQJl /1
·—
Al/V/TGt j Dolyn.-Gehalt Kataly- G5U.-? ' Gev.-2
Diole
fin in
Polyn.
Diole-
fin-iiutzg.
-
Hoοηsy«
Viskosi
tät
2,65
2,53
2,93
% ünlös-·
liches in
Toluol
Asct
geht
Gev.

*
*
BN
DMHN
DCP
50
48
44
3
3
3
30
30
30
30
30
30
(1:2,5 :0,018)
(1:2,5:0,018)
(1:2,75:0,04)
0,2
0,2
0,2
i
12:1:3 |
12:1:3 j
12:1:3,4|
954
1050 f
689
48 3,80
4,65
4,62
92
90
60-
11.8
117
0,57
0,05
1,04
■0",(
0,C
* Bereich außerhalb des erfindungsgomäßcn Verfahrens (Verjleichsbeispicle)
.t Ό
0 >
cn •CTD ■on JCD O
Vulkanisation
Mit einigen der unter Beispiel 1 (lc, If, Ig) und den unter Beispiel 4 aufgeführten Terpolymerisaten werden Vulkanisate gemäß folgender Rezeptur hergestellt: ·
Terpolymers sat . 100 Gev/ichtsteile
JSAF~Kuß - - · 75 " \
Mineralöl naphth. . .. ' 50 "
ZnO 5 " ' ., ■
Tetramethylthiuramdisulfid' 1,5 "
2-Mercaptobenzthiazol ' · 0,75 "
Schwefel - N ' 1 "
Vulkanisationstemperatur: 150 C Vulkanisationszeit: 30 und 60 Minuten.
Aus den in Tabelle 7 mitgeteilten Vulkanisateigenschaften entnimmt man,
1) daß ein außerhalb des Patentanspruchs liegender höherer MBN-Gehalt
(s'. Bcispiele„l±' und Ig) in den Terpoiyjiierisaten/zu deutlich schlechteren Ergebnissen bei der statischen und dynamischen Vulkanisatprüfung wie auch der Wärmealterung führt; ·
2) daß Terpolymerisate rnit yergleichbarer Ungesättigtheit" (Zahl der
Doppelbindungen pro 1000 C-Atone), aber anderen Diolefinen als
__(s. Beispiele 4a, 4b und 4c;
IiIBN/eine zu geringe Beständigkeit bei der V/ärnealterung aufweisen
und/oder schlechtere dynamische Prüfergebnisse zeigen.
ÖÖ98 1Ö/1599
BAD ORIGINAL
-U-
v- cn
S— CNI
CVI CNI
ΙΓΝ -C-■I— ^—
CsJ OJ
O O O VO C~> CNJ VD VCJ cr\
V- OS -3-
C^ CO C~- CO
C3 CJ -^* »;" C^ VO L/N. VO
O O O Γ— -J* CnJ VO .VO VO
Cn/ CO
CO CO VO VO
CNJ LT\ CC
VO VO VO
csi ca
C <£> OO
GD
cn φ
CSJ CSI ^
VO VO VO
O •H Pi
BAD ORiGJNAL
cn co
Fortsetzung von Tabelle 7
spiel "3 KJ 30
• 60
Kin.
Mir,.
■■■1c. ■ I 1.f* I 1 g* ι - S 4 b· ->70
,47
I build-up
Δτ L0C]
30
60
Hin.
Min.
;·■«■
35
- I
23
25 I
.25.
>70 : 60 .
43
'ibence Verforiiu 30
60
Min. '
Min.
21,0
'' 11,5
ί
-
2,8 17,5 ■ 29,5
15,6
7
3 ' , ' · : , ' . ^
jodrich-Beli-5'
ast [Std.3
7
6,5
h 2 2,5
2,5
♦Bereich außerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens (Vergleichsbeispiele)
"} Väracalterung der 6O'-Heizstufe bei 120 C während 1Ί Tagen. ' ■
1) DIN 5350Ί bei 20°C '
2}'Olli 53503 bei 20°C , ·
3) nach Dehnung us 150 % / I Std. und 15 Hin. Relaxation bei 20"C
h) ASTR 0 623-52 T. Anfangste-.peratur 40°C; ΔT'-und bl. Verf. nach.30 Kin.
5} Rubber Cheü. Techn, 38/M1965), 719; Test-Tecperator ?0°C. '
(Jl
•:OD XJ)

Claims (1)

  1. - 30 - :
    Patentansprüche: ·
    1. Verfahren zur Herstellung von mit Schwefel zxi Elastomeren vulkanisierbaren Copolymeren aus Äthylen, Propylen und einem 5-Alkenyl-2-norbornen mit mitt'elständiger Doi^pelbindung in der aliphatischen Kette mittels Katalysatorkombinationen aus Vanadiumverbindungen und aluminiumorganischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man 20 bis 75 Gewichtsprozent Äthylen, . 75 bis 20 Gewichtsprozent Propylen und 2}0 bis 4,7 Gewichtsprozent 5-(2f~ und/oder 31-Methyl~2'—butenyl-)»norbornen-2 in Gegenwart von Mischungen aus
    a) in -inerten Dispergiermitteln löslichen Vanadiumhalogenxd™ •verbindungen und "
    b) aluminiumorganischen Verbindungen der Formel R0Al2Cl3 und/ oder RAlCl0, worin R =· Alky Ir este mit 1 'bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, und gegebenenfalls
    c) Reaktivatoren, wie Trichloressigsäureester, Thionylchloi'id, Hexachlorcyclopentadien oder Hexachlorcyclopentenon,
    nach dem Niederdruckverfahren copolymerisiert.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, daß man
    50 bis 65,3 Gewichtsprozent Äthylen, 30 bis 45 Gewichtsprozent Propylen und 2,0 bis 4,7 Gewichtsprozent 5·-(2!- und/oder 3'-Methyl-2S -butenyl) -norbornen~(2) copolymerisiert.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in Gegenwart von Wischungen aus VOCIo und (C0H-)0Al0CIo durchführt.
    00981Ö/159Ö BAD ORIGINAL
    4) Verfahren, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Öle Copolymerisation in Gegenwart von' Mischungen aus VOCl0, . (COH_)^Al0Cl0 und Cl0C-COOCH0 und/oder Cl0C-COOC0H- durchführt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in Gegenwart von Mischungen aus VOCl3,
    (CoHr)oAlnClo und Thionylchlorid durchführt.
    %. Verfahren nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man • die VanPvdiumhalogenid-VerMndung und die aluminiumorganische Verbindung getrennt und in gleichbleibendem Verhältnis dem Reaktions·, raum der Polymerisation kontinuierlich zuführt.
    7·. Verfahren nach Anspruch 1 - fr, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in eixaem inerten Dispergiermittel bei Temperaturen
    zv/isch führ.t.
    zv/ischen +15 und 100 C und Drücken zwischen 1 und 25 ata durch-
    8. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 6 und. 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation in Gegenv/art von Mischungen aus VOCl,, .und (C0Hj5) qÄ1qG1o in Hexan bei Temperaturen zwischen 30 und 700C und Drücken zwischen 1 und 10 ata durchführt.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,
    • daß nan die Copolymerisation in Gegenwart von Mischungen aus VOCl0, (CAle.)okle\Clr{ und Cl0C-COOCH0 in Hexan bei Temperaturen zwischen 30 und 70 C und Drücken zwischen, 1 und 10 ata durchführt.
    iO. Verfahren nach Anspruch 1 -9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Copolymerisation kontinuierlich durchführt.
    0698 U/1599
    BAD ORfGiNAL
    Vorgleich zwischen dem :rfindunscseniiißen Verfahren und den bekennten Vorfahren US-Patoatschrif t 3 003 620
    er£indunEsgemäßo3 Verfahren bekanates Vcxfahren
    -Monomere;
    ~5< -Olefine s
    S-Alkenyl-
    «orbornea
    ! £a±alysatoren;
    Xthylen; 20-75 Gew.% (50-05,5 Gew.%) Propylen; 20-75 Gow.% (30-45 Gew.%)
    2'-MBH > 2 Gow.%<4,7 Gew.% 3f-MBN > 2 Gow.%<4,7 Gow.% Xthylens 20-75 Gew.% .
    Propylen, Buten-1 und allg. »«Olefine mit 1-8 Kohlenstoffatomen (- 25 Gow.%)
    >4,9 <20 Govr.% 5-(2-Alkyl)-2 und/odor l-Alkenyl-2-norbornen iait Alkyl - C1-C7 und Alkcny!gruppe » C^-Cp
    qof ^, (;3j)0,
    (in inert ca LBcunsiialttotn B3Al2Cl^ odor RA1C1« R « Alkyl mit x-6 Kohlenstoffatomen VCl.. VOCl4.(in inerten Löcunssnittoln löslich)
    oder R9AlX R - Alkyl mit 1-12 C-Atomcn, K»C1 odor
    Reaktiv
    vatoren:
    Lösungsmittels .
    Temperaturs
    Druck:
    Vorteile und
    Eigenschaften
    der 'Produkte«
    die die Technik bereichern
    TrichloressigGiiureester, Thionylchlorid, Hexachlorcyclopentadien, Hcxachlorcyclopeatonon
    Inerte Lösungsmittel
    15 bis
    1 bis 25 ata
    1) Trotz des cerineen Tennononcren gehalts hoho VuU:anicatioriGireechwindickeit, eehr ^loicbasaoi-.gor Einbau der Torxaononoron
    2) EigencchaftCGpcirtruaj Viclsweck und Spezialkaütschuke inerte
    20 bis 100°C
    - odor überdruck
    Vul2sanicationGfjosehY/indiC"Oit boi höherem Ternonomcrcn gohalt nicht hühcr
    Vielsweck-Kautßchuk (Dutadicn-Styrol-Kautschuk) Polymerο von Eautschuknatur
    009818/1599
DE19661595605 1966-03-19 1966-03-19 Herstellung von mit Schwefel vulkanisierbaren Copolymeren aus AEthylen,Propylen und 5-(2'-und/oder 3'-Methyl-2'-butenyl-)-norbornen-(2) Pending DE1595605A1 (de)

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