DE1093082B

DE1093082B - Plastische Polyolefinmasse zur Herstellung von sauerstoff-, stickstoff- und wasserdampfundurchlaessigen und reissfesten Formkoerpern

Info

Publication number: DE1093082B
Application number: DEF22024A
Authority: DE
Inventors: Dr Arnold Fischer; Dr Herbert Kreuter; Dr Kurt Rust
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1956-12-22
Filing date: 1956-12-22
Publication date: 1960-11-17
Also published as: GB874174A; FR1192428A; BE563470A

Description

D U Π U JD O J

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß sich aus Polyäthylen, hergestellt nach dem Hochdruckpolymerisationsverfahren, Formkörper, wie Folien, Schläuche, Flaschen, z. B. nach dem Blasverfahren, herstellen lassen. Diese Formkörper zeigen eine Wasserdampfdurchlässigkeit von

2 bis 3 · 10-⁹ —~==u—.
cm² · h · Torr

Ebenso ist bekannt, daß Niederdruckpolyäthylen, ζ. Β. hergestellt nach dem deutschen Patent 973 626 bzw. den deutschen Auslegeschriften 1 004 810 und 1 008 916, genau wie Hochdruckpolyäthylen zu Formkörpern verarbeitet werden kann. Solche Formkörper aus Niederdruckpolyäthylen zeigen gegenüber solchen aus Hochdruckpolyäthylen eine stark verringerte Wasserdampfdurchlässigkeit von etwa 0,8 bis 1 · 10~⁹— .

cm² ■ h · Torr

Weiterhin zeigen Formkörper aus Niederdruckpolyäthylen einen hohen Schmelzpunkt von etwa 125 bis 135° C. Die geringe Wasserdampfdurchlässigkeit ist beim Gebrauch, insbesondere beim Verpackungswesen von wesentlicher Bedeutung, da z. B. die Frischhaltedauer für Lebensmittel verbessert wird. Andererseits ist die Anwendung von Formkörpern, wie Folien aus Niederdruckpolyäthylen, für die Verpackung stark beschränkt, denn infolge des hohen Molekulargewichtes und der linearen Struktur des Niederdruckpolyäthylens zeigen aus ihm hergestellte Formkörper, wie Folien, eine starke Orientierung, weshalb sie nur eine geringe Weiterreißfestigkeit besitzen. Unter »Weiterreißfestigkeit« soll .der Quotient aus der Kraft, die eine eingeschnittene Probe dem Weiterreißen entgegensetzt, und aus der Probendicke verstanden werden (gemessen nach DIN 53 515). Ebenso zeigen z. B. Folien aus Niederdruckpolyäthylen nicht die hohe Elastizität von Folien aus Hochdruckpolyäthylen.

Es ist daher von großer technischer Bedeutung, einen Werkstoff für Formkörper zu erhalten, der sowohl gute Dichtigkeitseigenschaften gegenüber Wasserdampf als auch gute Festigkeitseigenschaften besitzt. Die Niederdruckmischpolymerisate des Äthylens mit Propylen mit einem Methylgruppengehalt im Polymerisat von etwa 3 bis etwa 20 °/₀ besitzen zwar eine sehr gute mechanische Festigkeit, z. B. Reißfestigkeit, jedoch zeigen sie gegenüber Hochdruckpolyäthylen keine wesentliche Verbesserung der Wasserdampfundurchlässigkeit.

Es wurde nun gefunden, daß man eine Masse zur Herstellung von Formkörpern und für Beschichtungen, die sowohl eine hervorragende Dichtigkeit für Wasserdampf, Sauerstoff und Stickstoff als auch gute Reißfestigkeit zeigen, derart herstellen kann, daß man Niederdruckpolyäthylen mit Niederdruckmischpolymerisaten aus Äthylen und Propylen (mit etwa 3 bis etwa 20°/₀, vorzugsweise 3 bis 15°/₀, Methylgruppengehalt) mischt. Überraschenderweise zeigen solche Formkörper, wie Folien, bei einem Gehalt an Mischpolymerisat Äthylen— Plastische Polyolefinmasse

zur Herstellung von sauerstoff-,

Stickstoff- und wasserdampfundurch-

lässigen und reißfesten Formkörpern

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft

vormals Meister Lucius & Brüning,

Frankfurt/M., Brüningstr. 45

Dr. Arnold Fischer, Frankfurt/M.,

Dr. Herbert Kreuter, Eschborn (Taunus),

und Dr. Kurt Rust, Frankfurt/M.,

sind als Erfinder genannt worden

Propylen von etwa 10 bis 70 °/₀, bezogen auf die Gesamtmischung, praktisch die gleiche hervorragende Gasdichtigkeit wie Niederdruckpolyäthylen (vgl. die Abbildung). Dieser Befund ist deshalb von sehr großer technischer Bedeutung, weil solche Formkörper, wie Folien, aus Mischungen von Niederdruckpolyäthylen mit etwa 10 bis 70°/₀ Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat neben guten Eigenschaften bezüglich Weiterreißfestigkeit und Gas- und Dampf dichtigkeit auch einen relativ hohen Schmelzpunkt besitzen (125 bis 130⁰C).

Aus der belgischen Patentschrift 532 124 ist es bekannt, daß man durch Zumischen von Polyäthylen höherer Dichte zu Hochdruckpolyäthylen dessen Wasserdampfundurchlässigkeit erhöhen kann. Demgegenüber haben die erfindungsgemäßen Mischungen aber den unerwarteten weiteren Vorteil, daß ihre übrigen Eigenschaften günstiger sind, da die guten Eigenschaften des Niederdruckpolyäthylens, wie hoher Erweichungspunkt, hohe Wärmestandfestigkeit, erhalten bleiben, während die Schlagfestigkeit, die Elastizität, die Reißdehnung, die Weiterreißfestigkeit und die Spannungsrißkorrosion sogar noch verbessert werden.

Beispiel 1

70 Gewichtsteile Niederdruckpolyäthylen werden unter Zusatz eines Farbstoffes, z. B. 0,1 °/₀ eines temperaturbeständigen roten Farbstoffes, und 0,1 bis 0,2 °/₀ eines Stabilisators mit 30 Gewichtsteilen Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen (Methylgruppengehalt 8°/₀) in

009 648/436

einem üblichen Mischaggregat intensiv gemischt. Die erhaltene Mischung wird nach dem Blasverfahren zu einer Folie verarbeitet. Die erhaltene Folie zeigt eine Durchlässigkeit für Wasserdampf von 0,10 · 10~ ^{8 s}

cm

cm² · h · Torr
Beispiel 2

40 Gewichtsteile Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen (Methylgruppengehalt 9 °/₀) werden mit 60 Gewichtsteilen Niederdruckpolyäthylen intensiv gemischt und nach einem üblichen Verfahren zu Granulat verarbeitet. Eine aus diesem Granulat hergestellte Folie zeigt eine Durchlässigkeit für Wasserdampf von 0,08 bis 0,085 -ΙΟ-⁸ ——.

cm² · h · Torr

Beispiel 3

50 Gewichtsteile Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen (Methylgruppengehalt 9 %) werden mit 50 Gewichtsteilen Niederdruckpolyäthylen intensiv gemischt und nach einem üblichen Verfahren zu Granulat verarbeitet. Eine aus diesem Granulat hergestellte Folie zeigt eine Durchlässigkeit für Wasserdampf von

0,08-10-8

g · cm

cm² · h · Torr

Beispiel 4

stoff 0,28-10- ¹O-

"(Hg)

dingungen) und für Sauerstoff 0,62 · 10"¹⁰
(bezogen auf Normalbedingungen).

Beispiel 5

80 Gewichtsteile Niederdruckpolyäthylen werden unter Zusatz von 0,03 Gewichtsprozent eines Stabilisators mit 20 Gewichtsteilen eines Niederdruckmischpolymerisates aus Äthylen und Propylen (Methylgruppengehalt 6%) in einem üblichen Mischaggregat intensiv gemischt. Die erhaltene Mischung wird zu Strängen extrudiert und granuliert. Aus dem Granulat werden nach dem Extrusionsblasverfahren Flaschen mit 100 ecm Inhalt und einer Wandstärke von 0,1 cm hergestellt. Diese Flaschen werden mit 80 ecm Wasser gefüllt und in einem Exsikkator über Silicagel bei 20⁰C gelagert. Nach 100 Tagen wurde ein Wasserverlust von 30 mg festgestellt. Dies entspricht Wasserdampf durchlässigkeit von 1 · 10~⁹—^_—_.—_#

Die Fallfestigkeit von Flaschen aus dieser Mischung war um den Faktor 3 bis 7 gegenüber Flaschen aus dem gleichen Niederdruckpolyäthylen ohne Zusatz verbessert.

ao Bei diesem Falltest (droptest) werden die mit 80 ecm Wasser gefüllten Flaschen aus einer Höhe von 2 m fallengelassen und die Fallzahl als Maß für die Fallfestigkeit bestimmt. Erfahrungsgemäß stehen die Ergebnisse für Polyäthylen bei diesen praxisnahen FaIl-

»5 versuchen in enger Beziehung zu den Kerbschlagversuchen und der Weiterreißfestigkeit.

60 Gewichtsteile Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen (Methylgruppengehalt 10%) werden mit 40 Gewichtsteilen Niederdruckpolyäthylen unter Zusatz von 0,2 % eines Stabilisators intensiv gemischt. Die Mischung wird nach einer der üblichen Methoden granuliert und zur Folie verarbeitet. Die Durchlässigkeit für Wasserdampf

dieser Folie beträgt 0,9-IQ-⁹ —

, , _ ,für Stick- „„ n² - h · Torr

(bezogen auf Normalbe-

Claims

PaTENTANSPRUCH:

Plastische Polyolefinmasse zur Herstellung von sauerstoff-, stickstoff- und wasserdampfundurchlässigen und reißfesten Formkörpern, bestehend aus 30 bis 90% Niederdruckpolyäthylen und 70 bis 10% eines nach dem Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellten Mischpolymerisats aus Äthylen und Propylen, dessen Methylgruppengehalt 3 bis 20 % beträgt.

40 In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 532 124.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 648/436 11.