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Formmassen auf Basis von Polyäthylen Es ist bekannt, daß man Werkstoffbahnen
aus beispielsweise Papier, Hydratcellulose, Jute oder auch Kunststoffen, beschichten
kann, indem man darauf extrudierte Filme aus Polyäthylen, das sich noch in geschmolzenem
Zustand befindet, aufbringt. Bei den hierfür verwendeten Formmassen auf Basis von
Polyäthylen treten jedoch beim Extrudieren bei den üblichen Abzugsgeschwindigkeiten
der Filme aus den Düsen an den Seiten der geschmolzenen Polyäthylenfilme unmittelbar
nach dem Verlassen der Düsen Einschnürungen auf. Diese Einschnürungen verursachen
eine Verdickung der Randzonen der auf die Werkstoffbahnen aufgebrachten Polyäthylenfilme.
Man muß daher die Randzonen der mit den Polyäthylenfilmen beschichteten Werkstoffbahnen
abschneiden, und die dabei auftretenden Verluste an beschichteten Werkstoffbahnen
sind um so größer, je größer die Einschnürungen sind. Dieser unerwünschte Einschnürungseffekt
wird meist als meck-in« bezeichnet; man versteht unter diesem Begriff' die prozentuale
Abnahme der Breite des extrudierten Polyäthylenfilmes, bezogen auf die Düsenbreite.
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Es ist auch bekannt, daß man verschiedene Polyäthylene, beispielsweise
Hoch- und Niederdruckpolyäthylen, miteinander mischen kann.
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Filme, die aus den bekannten Formmassen auf Basis Polyäthylen extrudiert
werden, weisen jedoch allgemein ein starkes »neck-in« auf. Aus der deutschen Auslegeschrift
1026 954 sind z. B. Formmassen bekannt, die aus mindestens 2 Polyäthylenen
bestehen, deren Gradzahlen wesentlich voneinander verschieden sind. Dabei soll die
Gradzahl des einen Polyäthylens hoch und die des anderen niedrig sein, wobei das
Verhältnis der Gradzahlen mindestens 100 000 : 1 betragen und der Anteil an Polyäthylen
mit der niedrigeren Gradzahl zwischen 25 und 75 %
und der Anteil an Polyäthylen
mit der hohen Gradzahl zwischen 75 und 250/, liegen soll. Diese Formmassen sind
zur Herstellung von Filmen geeignet. Bei ihrer Verwendung zum Beschichten von Werkstoffbahnen
weisen die daraus hergestellten Filme jedoch ein meckin« von etwa 13 °/o auf.
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Es wurde nun gefunden, daß Formmassen mit einer Dichte zwischen 0,916
und 0;930 und einem Schmelzindex zwischen 2 und 10 auf Basis von Polyäthylen, die
a) Polyäthylen mit -einem Schmelzindex zwischen 0,06 und 2, b) Polyäthylen mit einem
Schmelzindex zwischen 14 und 40 und gegebenenfalls zusätzlich c) bis zu 50 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Gesamtmenge des Polyäthylens, an Polyäthylen mit einem Schmelzindex
zwischen 2 und 10 und einer Dichte zwischen 0,916 und 0,935 enthalten, wobei 1.
Polyäthylene a) und b) eine Dichte zwischen 0,916 und 0,928 oder 2. Polyäthylen
a) eine Dichte zwischen 0,916 und 0,926 und Polyäthylen b) eine Dichte zwischen
0,927 und 0,935 oder 3. Polyäthylen a) eine Dichte zwischen 0,927 und 0,935 und
Polyäthylen b) eine Dichte zwischen 0,916 und 0,926
aufweist, besonders vorteilhafte
Eigenschaften haben und sich insbesondere für die Beschichtung von Werkstoffbahnen
eignen. Derartige Formmassen weisen beim Beschichten von Werkstoffbahnen, beispielsweise
aus Papier, Cellulosehydrat, Jute und auch Kunststoffen, einen besonders geringen
»neck-in« auf, der höchstens 7 °/o beträgt. Dagegen weisen die bekannten Formmassen
auf Basis von Polyäthylen im allgemeinen einen »neck-in« von 13 °/o auf. Das Beschichten
von Werkstoffbahnen mit Hilfe der Formmassen kann in an sich üblicher Weise, z.
B. durch Aufwalzen der geschmolzenen Formmasse auf die Werkstoffbahnen oder durch
Extrudieren der Formmasse in Form eines breiten Films und Aufbringen des Films auf
die Werkstoffbahnen, vorgenommen werden. Da der hierbei auftretende »neck-in« nur
sehr gering ist, treten beim Beschichten nur außerordentlich kleine Verluste durch
Beschneiden der Randzonen der beschichteten Werkstoffbahnen auf. Beim Beschichten
von Werkstoffbahnen durch Extrudieren der Formmassen in Form eines breiten Filmstreifens
ist der an dem extrudierten Filmstreifen auftretende »neck-in« in einem großen
Bereich
der Abzugsgeschwindigkeiten des Films nur sehr wenig von der Abzugsgeschwindigkeit
abhängig.
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Die Formmassen können in üblicher Weise durch Vermischen der Komponenten,
beispielsweise in beheizbaren Innenknetern oder Extrudern hergestellt werden.
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Die erfindungsgemäßen Formmassen weisen einen Schmelzindex zwischen
2 und 10, vorzugsweise zwischen 3 und 6, auf. Sie enthalten als Bestandteile a)
Polyäthylen, das für sich einen sehr niedrigen Schmelzindex, nämlich zwischen 0,06
und 2, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1, und b) Polyäthylen, das für sich einen sehr
hohen Schmelzindex, nämlich zwischen 14 und 40, vorzugsweise zwischen 18 und 28,
aufweist. Die Polyäthylene a) und b) können beide für sich eine Dichte zwischen
0,916 und 0,928 aufweisen. Polyäthylen a) kann aber auch für sich die Dichte 0,916
bis 0,926 aufweisen, wenn Polyäthylen b) eine Dichte zwischen 0,927 und 0,935 hat.
Andererseits kann Polyäthylen a), wenn Polyäthylen b) eine Dichte zwischen 0,916
und 0,926 aufweist, für sich eine Dichte zwischen 0,927 und 0,935 besitzen. Das
Mischungsverhältnis zwischen Polyäthylen a) und Polyäthylen b) ist bei der Herstellung
der Formmasse so zu wählen, daß die Formmasse eine Dichte zwischen 0,916 und 0,930
und einen Schmelzindex zwischen 2 und 10 aufweist.
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Da die Schmelzindizes bekanntlich ein Maß für das mittlere Molekulargewicht
von thermoplastischen Kunststoffen darstellen, entsprechen die Angaben über die
Schmelzindizes der in der Formmasse enthaltenen Polyäthylene a) und b) und der Schmelzindex
der Formmasse einer Angabe über die Molekulargewichtsverteilungen in der erfindungsgemäßen
Formmasse. Je weiter die Schmelzindizes der Polyäthylene a) und b) auseinanderliegen,
desto breiter ist die Molekulargewichtsverteilung in der Formmasse. Bei den Schmelzindizes
handelt es sich jedoch im Gegensatz zu einer Angabe von Molekulargewichten um direkte
Meßgrößen, die von Umrechnungsfaktoren und deren theoretischer Bedeutung unabhängig
sind. Selbstverständlich weist eine bestimmte Formmasse nur einen bestimmten Schmelzindex
auf, und die Schmelzindizes der in der Formmasse enthaltenen Polyäthylene a) und
b) können an der Formmasse selbst nicht direkt gemessen werden, sondern bedingen
vielmehr den Gesamtschmelzindex der Formmasse. Die Formmassen können jedoch durch
geeignete Fraktioniermethoden in ihre Bestandteile, d. h. in Polyäthylene verschiedener
Schmelzindizes und Dichten aufgeteilt werden.
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Formmassen, in denen die Polyäthylene a) und b) eine Dichte zwischen
0,916 und 0,928 aufweisen, können zusätzlich noch bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen
auf die Gesamtmenge des Polyäthylens, an Polyäthylen mit einem Schmelzindex zwischen
2 und 10, vorzugsweise zwischen 3 und 8, und einer Dichte zwischen 0,916
und 0,928 enthalten. Derartige Formmassen können mit besonderem Vorteil zum Beschichten
von Werkstoffbahnen verwendet werden; Filme, die daraus hergestellt sind, weisen
einen besonders kleinen »neck-in« auf. Der Anteil an Polyäthylen mit einer Dichte
zwischen 0,916 und 0,928 und einem Schmelzindex zwischen 2 und 10 liegt dabei vorzugsweise
zwischen 20 und 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Polyäthylens.
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Außerdem können auch Formmassen, zu deren Herstellung Polyäthylen
a) mit einem Schmelzindex zwischen 0,06 und 2 und einer Dichte zwischen 0,916 und
0,926 sowie Polyäthylen b) mit einem Schmelzindex zwischen 14 und 40 und einer Dichte
zwischen 0,927 und 0,935 oder zu deren Herstellung Polyäthylen a) mit einem Schmelzindex
zwischen 0,06 und 2 und einer Dichte zwischen 0,927 und 0,935 und Polyäthylen b)
mit einem Schmelzindex zwischen 14 und 40 und einer Dichte zwischen 0,916 und 0,926
verwendet wurde, bis zu 50 Gewichtsprozent des Polyäthylens an Polyäthylen mit einer
Dichte zwischen 0,916 und 0,935 und einem Schmelzindex zwischen 2 und 10, vorzugsweise
zwischen 3 und 8, enthalten. Der Anteil an Polyäthylen mit einer Dichte zwischen
0,916 und 0,935 und einem Schmelzindex zwischen 2 und 10 bzw. 3 und 8 liegt dabei
bevorzugt zwischen 20 und 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Polyäthylens.
Auch derartige Formmassen weisen, wenn sie in Form von Filmen extrudiert werden,
einen besonders kleinen »neck-in« auf.
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Die erfindungsgemäßen Formmassen können die üblichen Stabilisierungsmittel
für Polyäthylen, wie 4,4`-Thio-bis-(2-methyl-6-tert.-butylphenol), 4,4'-Butyliden-bis-(2-methyl-6-tert.-butylphenol)
oder 2,6-Ditert.-butyl-4-methylphenol sowie Pigmente, wie Cadmiumsulfid, Titandioxyd,
Phthalocyanine und Ruß in den üblichen Mengen enthalten.
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Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiele 1 bis 5 In einem handelsüblichen beheizbaren Innenkneter
werden die in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen an Polyäthylen a), Polyäthylen
b) und gegebenenfalls eines Polyäthylens c), letzteres mit einem Schmelzindex zwischen
2 und 10, gemischt. Die erhaltenen Formmassen eignen sich besonders zum Beschichten
von Werkstoffbahnen, vorzugsweise von Papier. Der beim Extrudieren der Formmassen
durch eine Breitschlitzdüse jeweils auftretende »neck-in« des extrudierten Polyäthylenfilms
bei einer Abzugsgeschwindigkeit von mehr als 50 m/Min. ist in der folgenden Tabelle
angegeben.
| Formmasse Polyäthylen a) Polyäthylen b) Polyäthylen c) |
| Nr. uneck-in« |
| Dichte Schmelz- Schmelz Schmelz Schmelz |
| g/cm' l Index Dichte l Index Teile Dichte ( Index 1
Teile Dichte # Index I Teile a |
| /o |
| i |
| 1 0,923 3,2 0,932 0,15 35 0,917 27 65 - - - 6,7 |
| 2 0,927 4,6 0,918 0,2 40 0,933 26 60 - - - 6,9 |
| 3 0,923 3,6 0,932 0,13 24 0,918 27 46 0,925 4,0 30 6,6 |
| 4 0,918 3,7 0,917 0,25 50 0,918 28 50 - - - 6,0 |
| 5 0,918 4,4 0,918 0,2 35 0,918 28 35 0,918 7,0 30 5,8 |