DE1108425B - Formmasse auf Basis von Polypropylen - Google Patents

Formmasse auf Basis von Polypropylen

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DE1108425B
DE1108425B DEE16690A DEE0016690A DE1108425B DE 1108425 B DE1108425 B DE 1108425B DE E16690 A DEE16690 A DE E16690A DE E0016690 A DEE0016690 A DE E0016690A DE 1108425 B DE1108425 B DE 1108425B
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DE
Germany
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polypropylene
silicone rubber
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molding compound
compound based
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Pending
Application number
DEE16690A
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English (en)
Inventor
Charles K Schramm
Walter E Heumann
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.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers

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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Formmasse auf Basis von Polypropylen mit verbesserten Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen, insbesondere Mischungen von »Niederdruck«-polypropylen mit kleinen Mengen eines Silikonkautschuks.
In der jüngsten Vergangenheit -hat das sogenannte »Niederdruck«-polypropylen zunehmend Beachtung als ein mit Polyäthylen konkurrierender Kunststoff gefunden. Dieses Polymere wurde nach einem PoIymerisierungsverfahren hergestellt, bei dem Katalysatorsysteme verwendet werden, die aus reduzierbaren Verbindungen von schweren Übergangsmetallen und einer reduzierenden metallhaltigen Verbindung bestehen. Dabei erhielt man äußerst dichte isotaktische, feste, verhältnismäßig lineare Produkte mit hohem Molekulargewicht (vgl. beispielsweise die belgische Patentschrift 538 782 und »Scientific American«, September 1957, S. 98 ff.). Einer der Nachteile solcher »Niederdruck«-polypropylenkunststoffe ist jedoch der, daß sich ihre Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen verschlechtern. Dies begrenzt insbesondere ihre Verwendungsmöglichkeit als Verpackungsmaterial für tiefgefrorene Nahrungsmittel, Draht- und Kabelisolierungen und Kunststoffrohre.
Es wurde gefunden, daß die Eigenschaften von Niederdruckpolypropylen dadurch verbessert werden können, daß man es mit kleinen Mengen Silikonkautschuk mischt. Abgesehen von der Verbesserung der Eigenschaften ist der Silikonkautschuk mit dem Polypropylen in diesen Konzentrationen verträglich. Die auf diese Weise hergestellten Mischungen haben eine maximale Bell-Sprödigkeit von —23 0C (s. unten).
Die Menge des verwendeten Silikonkautschuks ist äußerst wichtig. Sie liegt zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent und vorzugsweise um etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polypropylen. Größere Mengen sind nicht verträglich, und kleinere Mengen bewirken nicht die gewünschte Qualitätsverbesserung.
Das mit dem Silikonkautschuk zu vermischende Niederdruckpolypropylen wird durch Polymerisieren von Propylen bei oder in der Nähe des Atmosphärendrucks mit Hilfe gewisser Polymerisationskatalysatoren, wie sie z. B. in der belgischen Patentschrift 538 782 beschrieben sind, hergestellt und soll folgende Eigenschaften aufweisen: ein Molekulargewicht von etwa 50000 bis 500000 (Harris Correlation, J. Polymer Science, Bd. 8, S. 361 [1952]), eine Kristallinität von 25 bis 85% (vorzugswnse 50 bis 80%), eine Dichte von etwa 0,89 bis 0,91, einen hohen Erweichungspunkt (115 bis 145°C), einen hohen Schmelzpunkt (125 bis 1700C), eine großeZugfestigkeit(70,31bis386,7kg/cm2), eine hohe Starrheit bei niedriger Temperatur (70000
Anmelder:
Esso Research and Engineering Company,
Elizabeth, N.J. (V.St.A.)
Vertreter: Dr. W. Beil
und A. Hoeppener, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Dezember 1957
Charles K. Schramm, Westfield, N.J.,
und Walter E. Heumann, Jersey City, N.J.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
bis 350000 kg/cm2 bei —500C), eine geringe Sprödigkeit (z. B. eine geringe »Bell-Sprödigkeit«, deren Bestimmung im ASTM-Verzeichnis D 746-52 T beschrieben ist) bei niedriger Temperatur (über etwa 00C), eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Brechen bei Spannung und ein jäh ansteigendes Viskositäts-Temperatur-Verhältnis in geschmolzenem Zustand.
Der zu verwendende Silikonkautschuk kann ein bekanntes handelsübliches Produkt sein, d. h. ein gesättigter Stoff, der Silicium, Kohlenwasserstoffreste und Sauerstoffbindungen enthält und hinsichtlich seiner Viskosität zwischen Ölen und Gummi liegt, z. B. ein Vinylsilikonkautsch.uk.
Das Mischen der Komponenten wird in einer herkömmlichen Mischanlage, wie z. B. einer Gummimühle oder einem Banburymischer, vorgenommen, wobei Mischtemperaturen von 130 bis 1800C geeignet sind. Übliche Antioxydationsstabilisatoren, wie z. B. N-Lauroylaminophenol oder ein alkyliertes Bisphenolsulfid, wie 4,4-Thio-bis-(6-tert.-butyl-2-methylphenol), können bei diesem Vermischen in Mengen von etwa 0,01 bis 0,25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, zugegeben werden. Bekannte Füllstoffe, wie z. B. Ruß, Weichmacher, Pigmente und Ton, können gleichfalls zugegeben werden.
109 610/463
Beispiel 1
Eine Reihe von Kunststoffmischungen wurde durch Mischen von Niederdruckpolypropylen mit unterschiedlichen Mengen Vinylsilikonkautschuk hergestellt. Das verwendete Niederdruckpolypropylen hatte die unten angegebenen Eigenschaften und wurde auf die dort angegebene Art hergestellt, wobei für die Herstellung kein Schutz begehrt wird.
Eigenschaften des Polypropylens
Unlösliches in Heptan, Gewichtsprozent 75 Viskositätszahl (s. Brennstoff-Chemie,
Bd. 39, Nr. 19/20, S. 304) 3,21
Molekulargewicht (Harris) 175000
Erweichungs-Schmelz-Punkt, 0C 163/173
Dichte 0,892
Zugfestigkeit, kg/cm2 189,8
Dehnung, % 850
Starrheitsmodul bei 25°, kg/cm2 · 10-5
(ASTM-Verzeichnis D 1043/51) 0,027
Schmelzindex bei 1900C 0,1
Die Ergebnisse sind folgende:
Synthesebedingungen
Katalysatorherstellung
Temperatur, 0C 160
Zeit, Minuten 60
Konzentration [TiCl4 + Al(C2Hg)3],
g/l 53
Al: Ti-Molverhältnis 0,33
Polymerisationsbedingungen
Katalysatorkonzentration 0,30
Al: Ti-Molverhältnis 2,0
Temperatur, 0C 52
Die unten angegebenen Gemische wurden durch Mahlen des Niederdruckpolymeren auf einer heißen Mühle bei 177° C hergestellt. 0,1 Gewichtsprozent N-Lauroylaminophenol als Stabilisierungsmittel wurde zugegeben und die Bestandteile 2 bis 5 Minuten gewalzt. Die gewalzten Blätter wurden zu Ballen geschmolzen, die physikalisch ausgewertet wurden.
Material Niederdruck
polypropylen		 3 °/o Silikon
kautschuk		 10 % Silikon
kautschuk		 25% Silikon
kautschuk
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Sprödigkeit nach Bell, 0C 		189,8
800
-1		 175,8
700
-1		 161,7
700
-23		 112,5
100
-23
Diese Daten zeigen, daß die Temperatur, bei der die Sprödigkeit eintritt, durch die Zugabe von Silikonkautschuk auf —23 0C herabgesetzt wird, ohne daß die Zugfestigkeit oder die Dehnung merklich beeinflußt werden, wenn die zugesetzte Komponente innerhalb der maximalen Begrenzung gehalten wird.
Beispiel 2
Es wurde ein anderes Niederdruckpolypropylen verwendet, das die folgenden Eigenschaften aufwies:
Eigenschaften des Polypropylen:
Unlösliches in Heptan, Gewichtsprozent 67
Viskositätszahl 3,23
Molekulargewicht (Harris) 170000
Erweichungs-Schmelz-Punkt, 0C 152/174
Zugfestigkeit, kg/cm2 184,9
Dehnung, % 800
Starrheitsmodul bei 25°C, kg/cm2 · 10~5 0,036 Schmelzindex bei 1900C 0,20
Dieses Polymere wurde wie im Beispiel 1 mit Vinylsilikonkautschuk vermischt. Hinsichtlich seiner Eigenschäften bei niedriger Temperatur wurden deutliche Vorteile erzielt.
Durch die Erfindung werden Materialien hergestellt, die die Starrheitsbedingungen für die Sprödigkeit bei niedriger Temperatur erfüllen, ohne daß eine merkliche Veränderung der sonstigen Eigenschaften stattfindet. Sie haben auch gute Eigenschaften als Elektroisolatoren.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Formmasse auf Basis von Polypropylen, enthaltend Niederdruckpolypropylen und 5 bis 20 Gewichtsprozent eines Silikonkautschuks.
2. Masse nach Anspruch 1, enthaltend Niederdruckpolypropylen und etwa 10 Gewichtsprozent Silikonkautschuk.
DEE16690A 1957-12-02 1958-11-07 Formmasse auf Basis von Polypropylen Pending DE1108425B (de)

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US841070XA 1957-12-02 1957-12-02

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DEE16690A Pending DE1108425B (de) 1957-12-02 1958-11-07 Formmasse auf Basis von Polypropylen

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FR1207260A (fr) 1960-02-16
GB841070A (en) 1960-07-13
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