DE1269342B

DE1269342B - Thermoplastische Massen zur Herstellung schlagfester Formkoerper aus Polypropylen

Info

Publication number: DE1269342B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Frederick Blount Joyner; Harry Wesley Coover Jun
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1960-03-28
Filing date: 1961-02-10
Publication date: 1968-05-30
Also published as: GB976302A; US3303148A; DE1264769B; DE1269341B; BE601857A; DE1268832B; NL262837A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #Ä PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C08f

Deutsche Kl.: 39 b -22/06

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1269 342
P 12 69 342.4-43
10. Februar 1961
30. Mai 1968

Die Erfindung bezieht sich auf schlagfeste Formmassen aus Polypropylen hoher Dichte und einem polymeren Zusatz.

Die physikalischen Eigenschaften von Polypropylen hoher Dichte sind bekanntlich normalerweise denjenigen von Polyäthylen hoher Dichte und anderen, ähnlichen Polymeren überlegen. Kristallines Polypropylen besitzt jedoch den Nachteil, daß es nur eine niedrige Kerbschlagfestigkeit besitzt. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, diese wichtige Eigenschaft zu verbessern, um den Gebrauchswert und die Verwendbarkeit von Polypropylen zu verbessern.

So ist es bekannt, z. B. aus den belgischen Patentschriften 568 684 und 570100, den französischen Patentschriften 1 205 281, 1141 019 und 1 205 974 sowie der deutschen Auslegeschrift 1 061 511, Polypropylen mit synthetischem Kautschuk, Naturkautschuk bzw. sogenannten cyclisiertem Kautschuk zu vermischen. Dabei fallen Produkte mit gegenüber reinem Polypropylen verbesserter Kerbschlagfestigkeit an. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Oxydationsbeständigkeit der Polypropylenformmassen durch Einverleiben derartiger Zusätze stark vermindert wird und daß ferner Produkte mit verminderter Steifheit und Härte erhalten werden.

Aufgabe der Erfindung war es, Formmassen aus Polypropylen zu schaffen, die gegenüber reinem Polypropylen eine deutlich verbesserte Schlagfestigkeit aufweisen, ohne daß die vorteilhaften physikalischen Eigenschaften des Polypropylens nachteilig beeinflußt werden.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich Celluloseester und -äther ausgezeichnet als Zusätze zur Verbesserung der Kerbschlagfestigkeit von Polypropylen eignen, ohne daß die anderen physikalischen Eigenschaften des Polypropylens nachteilig beeinträchtigt werden.

Gegenstand der Erfindung sind daher schlagfeste Formmassen aus Polypropylen hoher Dichte mit einem Gehalt an 2 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens, an einem polymeren Zusatz, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Formmassen als Zusatz einen Celluloseester oder -äther enthalten.

Die erfindungsgemäß verwendeten Znsätze zeigen eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit Polypropylen hoher Dichte. Diese Verträglichkeit mit den Zusätzen ist in Anbetracht der Unverträglichkeit von kristallinem Polyäthylen und amorphem und kautschukartigem Polypropylen mit denselben Zusätzen ziemlich überraschend.

Zur Herstellung der Formmassen geeignete Cellu-

Thermoplastische Massen zur Herstellung
schlagfester Formkörper aus Polypropylen

Anmelder:

Eastman Kodak Company,

Rochester, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Wolff, H. Bartels, Dr. J. Brandes
und Dr.-Ing. M. Held, Patentanwälte,
8000 München 22, Thierschstr. 8

Als Erfinder benannt:
Frederick Blount Joyner,
Harry Wesley Coover jun.,
Kingsport, Tenn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. März 1960 (17 776)

loseester sind beispielsweise Celluloseacetat mit einem Acetylgruppengehalt von 36 bis 42%, Celluloseacetatpropionat mit einem Acetylgruppengehalt von 13 bis 15% und einem Propionylgruppengehalt von 30 bis 34%, Celluloseacetatbutyrat mit einem Acetylgruppengehalt von 12 bis 15% und einem Butyrylgruppengehalt von 30 bis 38%, Celluloseacetatisobutyrat mit einem Acetylgruppengehalt von bis 15% und einem Isobutyrylgruppengehalt von 30 bis 38%, Celluloseformiat mit einem Formylgruppengehalt von 20 bis 30%, Cellulosetributyrat, Cellulosetrilaurat und Cellulosedibenzoat.

Zur Herstellung der Formmassen geeignete Celluloseäther sind beispielsweise Methylcellulose (2,6 bis 2,8), Äthylcellulose (2,0 bis 2,6), Propylcellulose (1,5 bis 2,0), Butylcellulose (1,8 bis 2,0) und Benzylcellulose (2,2). Die in Klammern stehenden Zahlen stellen die durchschnittliche Anzahl veresterter Hydroxylgruppen pro Anhydroglucoseeinheit der CeI-lulose dar.

Vorzugsweise bestehen die Formmassen der Erfindung zu etwa 5 bis etwa 30 % aus dem polymeren Zusatz und zu etwa 70 bis etwa 95 % aus dem Polypropylen hoher Dichte.

Das Polypropylen soll eine Dichte von mindestens 0,90 g/cm³, vorzugsweise von etwa 0,91 bis etwa 0,92 g/cm³, und ein Molekulargewicht von min-

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destens 20 000, vorzugsweise 40 000 bis 200 000, aufweisen. Das Verfahren, nach welchem das Polypropylen hergestellt wird, ist ohne Bedeutung, vorausgesetzt, daß das Polymere eine Dichte von wenigstens 0,90 und ein Molekulargewicht von mindestens 20 000 besitzt. Das Molekulargewicht der Polypropylene kann dabei durch Messung der Grundviskosität [N] bestimmt werden. Sie soll zwischen etwa 0,8 und 3,5 liegen und läßt sich aus der folgenden Gleichung berechnen:

worin bedeutet:

Ν,, das Verhältnis der Viskosität einer verdünnten, etwa 0,25 gewichtsprozentigen Lösung des Polymeren in Tetralin bei 145° C zur Viskosität des reinen Lösungsmittels und

c die Konzentration des Polymeren in Gramm pro 100 cm³ Lösung.

Die Formmassen aus kristallinem Polypropylen und einem oder mehreren der beschriebenen Zusätze können z. B. durch mechanisches Vermischen oder gemeinsames Ausfällen aus einer Lösung hergestellt werden. So können sie z. B. bei erhöhten Temperaturen auf Walzen oder in einem Banbury-Mischer hergestellt werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Durch Vennischen von 1,5 Gewichtsteilen Äthylcellulose mit einem Erweichungspunkt von 150 bis 160⁰C und einem Äthoxylgruppengehalt von 48% sowie 8,5 Gewichtsteilen Polypropylen mit einer Grundviskosität, gemessen in Tetralin bei 145° C, von 2,0 und einer Dichte von 0,914 in einem üblichen heizbaren Mischer (Banbury-Mischer) wurde eine Formmasse hergestellt. Aus dieser wurden nach dem Spritzgußverfahren Prüfstäbe zur Ermittlung der Kerbschlagfestigkeit nach Izοd hergestellt. Die Kerbschlagfestigkeit wurde nach der ASTM-Methode D 256-54 bestimmt. Die Kerbschlagfestigkeit von eine Kerbe aufweisenden Prüfstäben lag bei 1,50. Zu Vergleichszwecken aus reinem Polypropylen hergestellte Prüfstäbe besaßen eine Kerbschlagfestigkeit von nur 0,74.

Beispiel 2

Durch Vermischen von 9,5 Gewichtsteilen kristallinem Polypropylen mit einer Grundviskosität von 1,6, gemessen in Tetralin bei 145⁰C, und 0,5 Gewichtsteilen CeUulosetricaprat in einem heizbaren Intensivmischer (Banbury-Mischer) wurde eine Formmasse hergestellt. Die Formmasse wurde dann nach dem Spritzgußverfahren zu Prüfstäben verarbeitet, die gemäß ASTM-Methode D 256-54 auf ihre Kerbschlagfestigkeit nach Izοd getestet wurden. Eine Kerbe aufweisende Stäbe besaßen eine Kerbschlagfestigkeit von 0,9. Demgegenüber besaßen entsprechende, aus reinem Polypropylen hergestellte Stäbe eine Kerbschlagfestigkeit von nur 0,4.

Beispiel 3

In einem Intensivmischer wurde 1 Gewichtsteil Celluloseacetatbutyrat mit einem Acetylgrappengehalt von 12 bis 15^Ό/ο und einem Butyrylgruppengehalt von 30 bis 38% mit 8,5 Gewichtsteilen kristallinem Polypropylen einer Grundviskosität von 2,2, gemessen in Tetralin bei 145⁰C, und einer Dichte von 0,917 vermischt. Die erhaltene Formmasse wurde dann nach dem Spritzgußverfahren zu Prüfstäben zur Bestimmung der Kerbschlagfestigkeit nach Izο d verarbeitet. Die Kerbschlagfestigkeit wurde wiederum nach der ASTM-Methode D 256-54 bestimmt. Eine Kerbe aufweisende Stäbe besaßen eine Kerbschlagfestigkeit von 2,5. Zu Vergleichszwecken hergestellte Stäbe aus reinem Polypropylen besaßen demgegenüber nur eine Kerbschlagfestigkeit von 0,8.

Beispiel 4

Das im Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde, ausgehend von 1 Gewichtsteil Celluloseacetat mit durchschnittlich 2,6 Acetylgruppen pro Glukoseeinheit und 8,5 Gewichtsteilen Polypropylen einer Grundviskosität von 3,02, gemessen in Tetralin bei 145° C, und einer Dichte von 0,914 wiederholt. Aus der Formmasse hergestellte Prüfstäbe besaßen eine Kerbschlagfestigkeit nach Izod von 3,98. Entsprechende, zu Vergleichszwecken hergestellte Stäbe aus reinem Polypropylen besaßen eine Kerbschlagfestigkeit von nur 1,26.

Claims

Patentanspruch:

Thermoplastische Massen zur Herstellung schlagfester Formkörper aus Polypropylen hoher Dichte mit einem Gehalt an 2 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens an einem polymeren Zusatz, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen als polymeren Zusatz einen Celluloseester oder-äther enthalten.

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