DE1494023B2

DE1494023B2 - Mischungen aus isotaktischem polypropylen und mischpolymerisaten des aethylens mit verbesserter zaehigkeit

Info

Publication number: DE1494023B2
Application number: DE19611494023
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. 8263 Burghausen; Schleede Dietrich Dr. 6000 Frankfurt; Schulde Felix Dr. 3340 Wolfenbüttel Peters
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Meister Lucius & Brüning, 6000 Frankfurt
Priority date: 1961-10-17
Filing date: 1961-10-17
Publication date: 1973-05-17
Also published as: BE623729A; GB1020012A; DE1494023A1; CH422324A; AT240044B

Description

sität (RSV) von 3,9, gemessen bei 135° C in einer 0,l%igen Dekahydronaphthalin-Lösung in einem Ubbelohde-Viskosimeter I, einer Kugeldruckhärte von 780722 kp/cm², gemessen nach 10 und 60 Sekunden entsprechend DIN 57302, werden mit 5 Gewichtsteilen eines amorphen Mischpolymerisates, in dem 55 Grundmolprozent Äthylen und 45 Grundmolprozent Buten einpolymerisiert sind und das eine reduzierte Viskosität von 3,4 hat, 6 Minuten lang bei 180⁰C in einem Walzwerk miteinander vermischt. Das von der Walze abgezogene und abgekühlte Fell wird granuliert und in einer Etagenpresse bei 22O⁰C anfänglich unter Kontaktdruck zu Platten von 4 und 5 mm Dicke verpreßt. Beim Abkühlen wird der Druck auf 120 kp/cm² gesteigert. Die Mischung hat eine Kugeldruckhärte von 680'625 kp/cm², eine Kerbschlagzähigkeit, gemessen am gespritzten Stab nach DIN 53453 bei +20⁰C von 15,3 cmkp/cm², bei -20⁰C von 3,5 cmkp/ cm², eine Schlagzähigkeit, gemessen an gespritzten Stäben nach DIN 53453 bei -2O⁰C von 61,4 cmkp/ cm². Bei +20⁰C brach die Probe nicht.

Demgegenüber zeigte das reine Polypropylen eine Kerbschlagzähigkeit von 4,2 cmkp/cm² (+20⁰C) und 2,4 cmkp/cm² (—20° C) und eine Schlagzähigkeit von 12,2 cmkp/cm² (-20⁰C).

Eine Mischung desselben isotaktischen Polypropylens mit 5 % eines amorphen Äthylen-Propylen-Mischpolymerisates aus 55 Grundmolprozent Äthylen und 45 Grundmolprozent Propylen bestehend, und einen RSV von 4,9 dl/g zeigend, ergab bei etwa gleicher Kugeldruckhärte, wie sie die Mischung des isotaktischen Polypropylens mit 5 °/o des amorphen Äthylen-Buten-Mischpolymerisates hatte, eine Kerbschlagzähigkeit von 7,2 cmkp/cm² (+20⁰C) und 2,9 cmkp/ cm² (—20° C), sowie eine Schlagzähigkeit von 29,5 cm kp/cm² (-20⁰C).

Beispiel 2

Eine Mischung aus 85 Gewichtsteilen Polypropylen mit einer Dichte von 0,905 und einer reduzierten Viskosität (RSV) von 3,9, gemessen bei 135° C in einer 0,l%igen Dekahydronaphthalin-Lösung in einem Ubbelohde-Viskosimeter I und 15 Gewichtsteilen eines amorphen Mischpolymerisates aus 44 Grundmolprozent Äthylen, 23 Grundmolprozent Buten und 33 Grundmolprozent Propylen, das eine reduzierte Viskosität von 3,9 dl/g hat, wird — wie im Beispiel 1 beschrieben — hergestellt. An Preßplatten aus dieser Mischung werden die Kugeldruckhärte, Kerbschlag- und Schlagzähigkeit gemessen. Im Vergleich dazu werden dieselben Werte an dem reinen isotaktischen Polypropylen und an einer auf dieselbe Art hergestellten Mischung aus demselben Polypropylen und einem amorphen Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat gemessen, das dieselben Eigenschaften — wie im Beispiel 1 angegeben — hat. Folgende Werte werden gefunden:

	RSV, dl/g	Isotak	Mischung aus 85%	Mischung _o„„ QC Ο/
25	Kugeldruckhärte	tisches Poly propylen	Polypropylen und 15% Q/Q/Q- Mipo	aus ο j /o Polypropylen und 15% C₂/C₃-Mipo
30 Kerbschlagzähig	3,9	3,9	4,0
keit	780/722	540/489	547/496
+20⁰C ....
-20⁰C ....
Schlagzähigkeit,	4,2	23,4	13,3
35 -20⁰C	2,4	5,1	3,4

12,2	ohne	53,0
	Bruch

Claims

ι 2 schwanken und liegt vorzugsweise bei 80 bis 40% Patentansprüche: Äthylen und 20 bis 60 % höherer Homologe. Ist außer , · · . Buten-(l) noch Propylen vorhanden, so kann das Ver-

1. Formmassen, bestehend aus isotaktischem hältnis von Propylen zu Buten zwischen 3:97 bis Polypropylen und Äthylen-Mischpolymerisaten, 5 97:3 betragen, vorzugsweise 20:80 bis 80:20. Vordadurch gekennzeichnet, daß sie als wiegend amorphe Mischpolymerisate ;dieser Zusam-Äthylen-Mischpolymerisate 1 bis 50 Gewichts- mensetzung sind in ihrem 'Aussehen' und in ihrer Prozent, bezogen auf die Gesamtmischung, eines Konsistenz Naturkautschuk «vergleichbar und besitzen Äthylen-Butylen-(1)-Mischpolymerisates oder eines wie dieser einen gewissen Grad an Rückstellvermögen. Äthylen-Propylen-Butylen-(1)-Mischpolymerisates io Es ist überraschend, daß im Vergleich zu den beenthalten. - kannten Mischungen, die die entsprechende Menge

2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch ge- Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat enthalten, bei kennzeichnet, daß sie als Äthylen-Mischpolymeri- Verwendung der gleichen Menge der erfindungsgemäß sate solche aus 90 bis 20 Molprozerit Äthylen und zugesetzten Mischpolymerisate die Kerbschlagzähig-10 bis 80 Molprozent Butylen-(l) bzw. Propylen- 15 keit bei Raumtemperatur, aber auch bei Temperaturen Butylen-(l) enthalten. bis zu —40⁰C um 50, in einigen Fällen sogar bis über

100% erhöht wird, während beide vergleichbare Mischungen etwa die gleiche Kugeldruckhärte aufweisen. Allgemein muß eine Verbesserung der Zähig-

20 keit des Polypropylens mit einer starken Verringerung

der Härte erkauft werden. Überraschenderweise wird jedoch schon bei geringen Zusätzen von Butylen-(l)-Mischpolymerisaten zu isotaktischem Polypropylen

Es ist bekannt, daß sich aus isotaktischem Poly- eine wesentliche Verbesserung der Zähigkeit erreicht, propylen (Dichte etwa 0,90), wie es z. B. nach bekann- 25 während die Härte nur langsam absinkt, so daß Proten Niederdruck-Verfahren (Natta-Ziegler-Verfahren) dukte erhalten werden, deren Gesamteigenschaften erhalten wird, geformte Gebilde, beispielsweise Eimer, technisch wesentlich günstiger liegen als auf Grund der Schüsseln, Flaschen, Rohre, Folien und Kabelüberzüge, bekannten Tatsachen erwartet werden konnte,
herstellen lassen. Die in einem Bereich von 1 bis 50 %, bezogen auf die

Bei diesen geformten Gebilden, soweit sie aus relativ 30 Gesamtmischung, zuzumischenden, vorwiegend amorniedermolekularem isptaktischem Polypropylen her- phen Mischpolymerisate gewinnt man durch Mischgestellt werden, beobachtet man die nachteilige Eigen- polymerisation von Äthylen und Buten bzw. Äthylen, schaft, daß sie eine relativ geringe Schlag- und Kerb- Propylen und Buten, vorzugsweise mit Hilfe von Schlagzähigkeit aufweisen. Andererseits ist in vielen Ziegler-Kontakten, die aus aluminiumorganischen Fällen die Verwendung von niedriger molekularen 35 Verbindungen und Verbindungen der Elemente der Produkten aus Gründen einer besseren Verarbeitbar- Gruppen IVA bis VIII A des Periodischen Systems keit erwünscht, sogar erforderlich. Weiterhin ist man der Elemente hergestellt werden (vgl. auch R a f fbestrebt, die an sich schon gute Schlag- und Kerb- Allison. »Polyethylene«, 1956, S. 72 bis 81).
Schlagzähigkeit von höhermolekularem isotaktischem Das isotaktische Propylen mit einem Kristallit-Polypropylen noch zu erhöhen, um den zum Teil sehr 40 schmelzbereich von 160 bis 170° C und einer Dichte hohen Ansprüchen, die z. B. an Stapelkästen und von etwa 0,90 wird ebenfalls vorzugsweise nach dem Kabelummantelungen gestellt werden, zu genügen. Niederdruck-Polymerisationsverfahren, das in der Man ist außerdem bemüht, ein Material mit hoher belgischen Patentschrift 538 782 beschrieben ist, her-Kerbschlagzähigkeit zu erzielen, weil ein solches Pro- gestellt (vgl. ebenfalls Raff-Allison, loc. cit). dukt erfahrungsgemäß auch Folien mit hohem Einreiß- 45 Die vorwiegend amorphen Mischpolymerisate sind widerstand und guter Weiterreißfestigkeit liefert. infolge ihres dem Polypropylen chemisch ähnlichen

Darüber hinaus ist bekannt, daß die Kerbschlag- Aufbaus mit isotaktischem Polypropylen gut verträg-

zähigkeit von Polypropylen allgemein bei niedriger lieh und daher mit diesem in jedem Verhältnis misch-

Temperatur stark abnimmt, so daß man bestrebt ist, bar. Es ist daher möglich, geformte Gebilde, wie z. B.

die Kältefestigkeit zu verbessern. ; so Eimer, Schüsseln, Koffer, wie auch Näh- und Schreib-

Ein geeignetes Mittel hierzu ist das Untermischen _r maschinenkoffer und Werkzeugkoffer, Flaschen, Rohre, von amorphem Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat Kabelüberzüge, Folien, Profile, Fäden oder Monomit einem Äthylen-Gehalt von 30 bis 70 Molprozent, filamente mit in weiten Grenzen veränderlichen Eigenwie es in der deutschen Auslegeschrift 1104 694 be- schäften, aus solchen Gemischen herzustellen. Bevorschrieben ist. 55 zugt verwendet man jedoch Mischungen mit 4 bis

Es wurde nun gefunden, daß Formmassen aus iso- 30 % Mischpolymerisat, um die neben der gewünschten

taktischem Polypropylen und Äthylen-Mischpolymeri- hohen Kerbschlag-'und Schlagzähigkeit meist gefor-

saten, die als Äthylen-Mischpolymerisate 1 bis 50 Ge- derte Härte und Steifigkeit der geformten Gebilde

wichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, nicht zu sehr zu verändern.

eines Äthylen-Butylen-(1)-Mischpolymerisates oder 60 Durch die erfindungsgemäße Mischung von PoIy-

eines Äthylen-Propylen-Butylen-(1)-Mischpolyme- merisaten erreicht man eine verbesserte Schlag- und

risates enthalten, eine verbesserte Zähigkeit aufweisen. Kerbschlagzähigkeit, besonders bei niedrigen Tempe-

AIs Mischpolymerisate sind besonders solche geeignet, raturen.
die überwiegend amorph sind.

Das Grundmolverhältnis in Prozent von Äthylen zu 65 B e i s ρ i e 1 1
den höheren Homologen, vorzugsweise Buten-(l) in

den Mischpolymerisaten kann in einem weiten Bereich 95 Gewichtsteile isotaktisches Polypropylen mit

von 90 bis 20% Äthylen und 10 bis 80% Homologe einer Dichte von 0,905 g/cm^s, einer reduzierten Visko-