DE1195489B

DE1195489B - Formmassen aus Polyaethylen und Polypropylen oder AEthylen-Mischpolymerisaten

Info

Publication number: DE1195489B
Application number: DEST17323A
Authority: DE
Inventors: Johan Wilhelm Frederik Va Wout
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1960-01-15
Filing date: 1961-01-10
Publication date: 1965-06-24
Also published as: CH417090A; ES263937A1; NL247418A; US3261889A; GB927881A; BE599007A; NL109028C

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C08f

Deutsche Kl.: 39 b-22/06

Stl7323IVc/39b
10. Januar 1961
24. Juni 1965

Die Erfindung betrifft Formmassen aus Polyäthylen und Polypropylen oder Äthylen-Mischpolymerisaten mit erhöhtem Widerstand gegen Spannungskorrosion. Unter Spannungskorrosion ist das Auftreten von Rissen in dem Werkstoff zu verstehen, wenn sich dieser unter Spannung in einer Flüssigkeit, wie einem Fett, oder insbesondere in einer Lösung eines oberflächenaktiven Stoffes befindet.

Bei der Herstellung von Polyäthylen mit einer Dichte von 0,91 bis 0,93 gemäß dem sogenannten Hochdruckverfahren, bei dem Drucke über 500 at angewandt werden, fallen manchmal Produkte an, die an sich zwar gute mechanische Eigenschaften, aber einen zu niedrigen Widerstand gegen Spannungskorrosion aufweisen. Der Widerstandgegen Spannungs- *5 korrosion ist von besonderer Bedeutung bei Werkstoffen, aus denen Rohre und Flaschen herzustellen sind. Diese Werkstoffe haben im allgemeinen einen Schmelzindex zwischen 0,1 und 3. Ein niedriger Widerstand gegen Spannungskorrosion ist aber auch für Werkstoffe mit einem Schmelzindex zwischen 3 und 20 oft unerwünscht.

Die erfindungsgemäßen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie 100 Gewichtsteile eines Hochdruckpolyäthylens und 3 bis 30 Gewichtsteile eines ataktischen Polypropylens oder eines ataktischen Mischpolymerisats aus Äthylen und Propylen enthalten.

Unter ataktischem Polypropylen bzw. einem ataktischen Mischpolymerisat von Äthylen mit Propylen soll ein Polymerisat bzw. ein Mischpolymerisat verstanden werden, das sich unter dem Einfluß eines Ziegler-Katalysators aus Propylen bzw. einem Gemisch von Äthylen mit Propylen bildet und dessen Löslichkeit in kochendem Hexan 20 g je Liter übersteigt. Unter Katalysatoren des Ziegler-Typs sind hier Katalysatoren zu verstehen, mit deren Hilfe es möglich ist, Äthylen bei atmosphärischem Druck zu einem bei Zimmertemperatur festem Produkt zu polymerisieren, und die in bekannter Weise gebildet werden, indem man zumindest eine Verbindung eines Metalls der IV. bis VIII. Gruppe des Periodischen Systems, z. B. einem Titanchlorid, mit einem Metall, einer Legierung, einem Metallhydrid oder einer Organometallverbindung eines Metalls der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems, gegebenenfalls in Anwesenheit anderer Stoffe, wie Aluminiumchlorid, zusammenbringt.

Aus der französischen Patentschrift 1 135 808 und aus der belgischen Patentschrift 563 470 ist es bekannt, Mischungen von Niederdruckpolyäthylen (statt Hochdruckpolyäthylen) und Äthylen-Propylen-Mischpoly-Formmassen aus Polyäthylen und Polypropylen
oder Äthylen-Mischpolymerisaten

Anmelder:

Stamicarbon N.V., Heerlen (Niederlande)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann

und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,

Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:

Johan Wilhelm Frederik van't Wout, Sittard

(Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 15. Januar 1960 (247 418)

merisaten herzustellen. Dabei wird jedoch nicht eine Verbesserung der Spannungskorrosion erzielt.

Weiter war es aus der französischen Patentschrift 1 141 019 bekannt, Hochdruckpolyäthylen mit isotaktischem Polypropylen zu vermischen, um die Spannungskorrosion zu verbessern. Die erfindungsgemäßen Formmassen (s. Beispiel 3) weisen aber eine wesentlich größere Verbesserung der Spannungskorrosion auf auf Grund des ataktischen statt iso- taktischen Propylenpolymerisate.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beispiele, in denen der Widerstand gegen Spannungskorrosion durch den sogenannten »Bell Telephone Test« bestimmt wird, näher erläutert. Nach diesem Test wird ein mit einer Kerbe versehener Probestab über einen halben Kreis gekrümmt, festgeklemmt und anschließend bei einer Temperatur von 50⁰C in einer konzentrierten Lösung einer nichtionogenen Seife (Nonylphenolpolyäthylenglykoläther) aufbewahrt. Die

Abmessungen dieses Probestabes sind 38 X 12,7 X 3,2 mm. Die Tiefe der Einkerbung beträgt 0,5 mm. Der Probestab wurde bei seiner Herstellung mit einer Geschwindigkeit von 40⁰C in der Minute gekühlt. Es wurde die Spannungskorrosionszahl gemessen. Hierunter ist die Zahl der Stunden zu verstehen, welche vergehen, ehe fünf von den zehn Probestücken einen oder mehrere Risse aufweisen.

509 597/439

Die Werkstoffe wurden in einem Kneter oder auf einer Walze während etwa 10 Minuten bei Temperaturen von 110 bis 135°C gemischt.

B ei sp i el 1 -

Eine gewisse Menge eines nach dem Hochdruckverfahren hergestellten Polyäthylens mit einer Spannungskorrosionszahl 3 wurde mit den in der Tafel angegebenen Mengen eines ataktischen Polypropylens gemischt. Dieses Polypropylen war durch Eindampf ung der flüssigen Phase hergestellt worden, die sich bei der Polymerisation von Propylen mit Hilfe von Titantrichlorid und Triäthylaluminium in Benzin bildete.

	Tafel	Spannungskorrosionszahl
Zugesetzte Menge in Gewichtsprozent		3
0		4
1		9
3		>360
5		>360
10		>360
20		>360
30

Beispiel 2

Eine Menge Hochdruckpolyäthylen mit einer Spannungskorrosionszahl 0,8 wurde mit 10 GewichtsAus der Tafel ergibt sich, daß der Zusatz von 1 Gewichtsprozent ataktischem Polymerem kaum noch irgendeinen Einfluß auf die Spannungskorrosionszahl hat. Durch den Zusatz von 3 Gewichtsprozent wird diese Zahl jedoch bald verdreifacht. Nach Zusatz von 5 bis 30 Gewichtsprozent erhöht sich die Spannungskorrosionszahl bis über 360. Wird mehr als 15 Gewichtsprozent beigegeben, so stellt sich ein merklicher Rückgang der mechanischen Eigenschaften des Produkts ein. Der Elastizitätsmodul (gemessen an Hand einer Dreipunkt-Biegeprobe mit einer zusammengepreßten Platte zur Dicke von 1,6 mm), welcher bei dem ursprünglichen Produkt 1270kg/cm² beträgt, ging bei Zusatz von über 15 Gewichtsprozent bis unter 1000 kg/cm² zurück. Es empfiehlt sich deshalb, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent des ataktischen Werkstoffs beizugeben.

prozent eines nach dem Ziegler-Verfahren hergestellten Athylen-Propylen-Mischpolymerisats vermischt, das 35 Molprozent Propylen enthielt. Die Spannungskorrosionszahl stieg dadurch bis zu 25 an.

Wurde demselben Polyäthylen die gleiche Menge Butylkautschuk beigegeben, so ergab sich eine Span*- nungskorrosionszahl von gleicher Höhe, und zwar von 24, das Produkt war jedoch weniger weiß, während es sich im Laufe der Zeit noch weiter verfärbte.

Beispiel 3

Eine Menge Hochdruckpolyäthylen mit einer Spannungskorrosionszahl 0,3 und einer Dehnung bei Bruch von 470% (festgelegt nach der ASTM-Prüfmethode D 638-56 T) wurde mit 10 Gewichtsprozent des im Beispiel 1 erwähnten ataktischen Polypropylens gemischt. Die Spannungskorrosionszahl des Produktes war 5, während eine Dehnung bei Bruch von 330% auftrat.

Fügte man demgegenüber an Stelle von ataktischem Polypropylen 10 Gewichtsprozent Polyisobutylen hinzu, so stieg die Spannungskorrosionszahl nur bis zu 2 an.

Setzte man aber 10 Gewichtsprozent isotaktisches Polypropylen zu, so blieb die Spannungskorrosionszahl auf 0,3. Außerdem ging die Dehnung bei Bruch bis zu 75 % zurück.

Das isotaktische Polypropylen war hergestellt worden, indem man die festen Teilchen aus der bei der Polymerisation von Propylen mit Titantrichlorid und Aluminiumalkylen in Benzin anfallenden Suspension ausschied und durch Extraktion mit kochendem Hexan von etwaigen Resten ataktischem Polymerisat befreite.

Claims

Patentanspruch:

Formmassen aus Polyäthylen und Polypropylen oder Äthylen-Mischpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß sie 100 Gewichtsteile eines Hochdruckpolyäthylens und 3 bis 30 Gewichtsteile eines ataktischen Polypropylens oder eines ataktischen Mischpolymerisats aus Äthylen und Propylen enthalten.

45 In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1 135 808,
1 141019;
belgische Patentschrift Nr. 563 470.

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