DE1669851C3 - Thermoplastische Formmassen - Google Patents
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Description
Niederdruckpolypropylen besitzt neben einer Reihe vorzüglicher Eigenschaften den Nachteil eines schlechten
Kälteverhaltens, ausgedrückt durch einen hochliegenden Brittlepoint, der den Wert +250C erreichen
kann
Es ist bekannt, dem Polypropylen andere Thermoplaste beizumischen, welche eine weichmachende
Wirkung ausüben sollen. Für diesen Zweck sind schon Beimischungen von Polyisobutylen, Polybutadien,
Silikonkautschuk, kautschukartigen Copolymeren aus Äthylen und Propylen, aus Styrol und
Butadien, aus Äthylen und Acrylsäureverbindungen und aus Äthylen und Propylen bzw. Buten-1 in Verbindung
mit Estern, ferner Polyamide und schließlich auch Polybuten-1 bekannt.
Die letztgenannten Mischungen aus Polypropylen und Polybuten-1 sind Gegenstand des kanadischen
Patents 633 823; dieses beansprucht Mischungen aus 5 bis 40 Gewichtsprozent isotaktischem Polybuten-1
und 95 bis 60 Gewichtsprozent isotaktischem Polypropylen, um dem Polypropylen den niedrigeren
Brittlepoint und die besseren Gebrauchseigenschaften des Polybuten-1 bei tieferen Temperaturen dienstbar
zu machen, und Mischungen aus 5 bis 40 Gewichtsprozent isotaktischem Polypropylen und 95 bis
60 Gewichtsprozent isotaktischem Polybuten-1, um dem Polybuten-1 die höhere Biegefestigkeit und das
bessere Elastizitätsverhalten des Polypropylens zu vermitteln.
Die Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen auf der Grundlage einer Kombination aus
a) 30 bis 90 Gewichtsprozent eines kristallinen Niederdruckpolypropylens, das einen Copolymerenanteil
von bis zu 6 Gewichtsprozent Äthylen oder Buten-1 enthalten kann, mit einem »/r«rWert von 2 bis 5 und einer Dichte von
0,901 bis 0,907, und
b) 69 bis 1 Gewichtsprozent eines isotaktischen Polybuten-1 mit einem ?/rei(-Wert von 2 bis 6
und einer Dichte von 0,910 bis 0,920.
Es-isi auch bekannt, daß man isotaktischem Polybuten-1
2 bis 5 Gewicbtsprozsnt Polypropylen zusetzen
kann, um die Umwandlung der aus dem Schmelzfluß entstehenden instabilen tetragonalen Modifikation
2 in die stabile rhomboedrische Modifikation 1 zu beschleunigen (J. Polymer Sc. VoL 62,
870 und 871 [1962]); indessen beeinflussen Zusätze in dieser Größenordnung das mechanische Eigenschaftsbild
des Polybuten-1 kaum.
Setzt man jedoch größere Mengen an Polypropylen zu, etwa 20, 30 oder 40 Gewichtsprozent, um die
Formsteifigkeit von Formkörpern aus den polybutenhaltigen Mischungen zu verbessern, so erhält man,
sobald die Modfikationsumwandlung vollzogen ist, Formkörper, die dem reinen Polypropylen ähneln,
d. h. zwar formstabil, aber spröde und bruchanfällig
sind.
Infolgedessen ist es überraschend, daß solche Mischungen,
die neben Polybuten-1 45 bis 75 Gewichtsprozent Polypropylen enthalten, keineswegs zu
spröden und bruchanfälligen Massen führen, sondern
vielmehr sehr schlagzähe Formkörper mit Bnttiepoints unter -51C und mit Kerbschlagwerten über
20cmkpcm2 liefern. Hierbei braucht man auch
keinerlei Eigenschaftsänderungen, etwa bezüglich Dichte und Elastizität, infolge der Modifikationsumwandlung
in Kauf zu nehmen. Man kann diese Mischungen sogar, ohne Gefahr einer Versprödung,
mit Füllstoffmengen mischen, die bei beiden Ausgangsprodukten selbst nicht mehr vertretbar sind.
Mischungen, die mehr als 75% Polypropylen enthalten,
verhalten sich wieder spröde.
Es zeigt sich somit, daß das von der kanadischen Patentschrift 633 823 beanspruchte Gebiet die optimalen
Mischungsbereiche aus isotaktischem Polypropylen und Polybuten-1 nu' teilweise erfaßt und,
möglicherweise in Außerachtlassung der Modifikationsumwandlung des Polybutenanteils, ungenau beschreibt.
Da das Polybuten-1 von einer einfachen, problemlosen Weichmacherfunktion weit entfernt ist,
sind die Mischungen, welche über 20 Gewichtsprozent Polybuten enthalten, gerade auf Grund ihrer
unerwartet niedrigen Schlagzähigkeit für den technischen Einsatz wenig zu empfehlen. Andererseits
ist auch die Aussparung eines Bereiches, der zwischen 40 und 60 Gewichtsprozent Polybuten-1-Anteil im
Gemisch liegt, technisch nicht begründet.
Vielmehr zeigt sich, daß optimale Mischungen im Bereich von 45 bis 75 Gewichtsprozent isotaktischem
Polypropylen und von 55 bis 25 Gewichtsprozent isotaktischem Polybuten-1 liegen.
Derartige Mischungen sind indessen auf Grund der verhältnismäßig engen Bereiche noch nicht voll
befriedigend. Wenn auch im Vergleich mit der kanadischen Patentschrift vor allem die charakteristische und
nicht gerechtfertigte Mischungslücke ausgefüllt ist, so erkennt man doch, daß die Materialmöglichkeiten
beider Einzelbestandteile offenbar noch nicht voll zu nutzen sind. Dies wäre erst der Fall, wenn es gelänge,
unter Wahrung der technischen Brauchbarkeit noch weiter in den harten Bereich des Polypropylens und
in den weichen des Polybutens vorzustoßen. Vor allem gilt dies für das Polypropylen, dessen Brauchbarmachung
im Vordergrund steht und das vorerst noch immer eines Zuschlages von mindestens einem Drittel
seiner Gewichtsmenge an Polybuten-1 bedarf.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die technisch brauchbaren Mischungsbereiche des iso-
taktischen Polypropylens und des isotaktischen Polybuten-1
zu erweitern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gebalt an
c) 0,3 bis 9 Gewichtsprozent Polyisobutylen, chlorsülfoniertem
Polyäthylen, gesättigtem Silikonkautschuk oder amorphem Äthylen-Propylen-
bzw. Äthylen-Buten-1-Copolymeren.
Bevorzugt werden 40 bis 80 Gewichtsprozent a), 55 bis 5 Gewichtsprozent b) und 0,5 bis 6 Gewichtsprozent
c).
Geeignete isotaktische Polypropylene sind kristalline
Propylenhomo- bzw. -copolymerisate mit bis zu 6 Gewichtsprozent an Ähtylen oder Buten-1,
'/«d-Werten*) von 2 bis 5 und Dichten von 0,901 bis
0,907. Die Brittleness-Temperaturen der Polypropylene liegen gemäß ASTM D 746-57 T zwischen - 5
und +25° C, ihre Softeningpoints gemäß BS 1493/ 1958, App. F, über 1300C, vornehmlich zwischen
140 und 153°C, ihre Kerbschlagzähigkeiten gemäß DlN 53 453, gemessen an gespritzten Normkleinstäben,
zwischen 3 und 15 cmkp/cm2, ihre Grenzbiegespannungen gemäß DIN 53452, ebenfalls gemessen
an gespritzten Normkleinstäben, zwischen 330 und 500 kp/cm2.
Geeignetes isotaktisches Polybuten-1 besitzt >lre£-
Werte von 2 bis 6 und Dichten gemäß DIN 53479 von 0,910 bis 0,920. Die Brittleness-Temperaturen
erstrecken sich von - 10 bis - 301C, ihre Softeningpoints
von 115 bis 124° C.
Die Herstellung der kristallinen Polyolefine erfolgt in an sich bekannter Weise nach dem Ziegler-Natta-Verfahren
unter Verwendung bekannter komplexer Katalysatorsysteme, beispielsweise des Kontaktes
TiCl3-Al(C2Hs)3
für Polypropylen oder des Kontaktes
für Polypropylen oder des Kontaktes
TiCl3 · AlCl3)
40
für das Polybuten-1, wobei man den Anteil der zum größten Teil aus ataktischem Material bestehenden
ätherlöslichen Phase des Polybuten-1 wie auch den bei der Herstellung isotaktischen Polypropylens anfallenden
ataktischen Polypropylenanteil gegebenenfalls durch Herauslösen mit Diäthyläther (bei Polybuten-1)
bzw. mit n-Heptan oder Hexan (bei den Propylenhomo- und -copolymerisaten) entfernt bzw.
auf insgesamt weniger als 3 Gewichtsprozent reduziert.
Brauchbare Polyisobutylene, welche bevorzugt Molgewichte zwischen 100000 und 200000 besitzen,
gewinnt man nach bekannten Verfahren auf dem Wege der kationischen Polymerisation, beispielsweise mit
Hilfe von BF3-Komplexen als Initiatoren in flüssigem
Äthylen bei etwa - 10O0C.
Chlorsulfoniert^ Polyäthylen mit Molekulargewichten zwischen 20000 und 50000 bei 1,3 bis 1,7%
Schwefel und 26 bis 29% Chlor erhält man unter Verwendung von gasförmigem Chlor und SO2 durch
gleichzeitige Chlorierung und Chlorsulfonierung von in Lösung befindlichen Polyäthylenen nach bekannten
Verfahren..
*) Die reduzierte Viskosität ?/rK, errechnet sich nach der Formel:
.-'Io
'/red = - "
.ι»
wobei: c = Konzentration (c = 0,1 in ρ Xylol bei 110"C);
ι/, = dynamische Zähigkeit der Lösung, Ij0 = dynamische
Zähigkeit des Lösungsmittels.
Geeignete gesättigte Silikonkautschuke schließlich werden nach bekannten Verfahren durch Hydrolyse
entsprechender Chlorsilane wie Dimethyldichlorsilan
und anschließende Polykondensation mit sauren oder basischen Katalysatoren gewonnen; die Molgewichte
liegen bevorzugt zwischen 200 000 und 2000000.
Brauchbare amorphe Copolymere aus Äthylen einerseits und Propylen bzw. Buten-1 andererseits
haben bevorzugt Molgewichte zwischen 70000 und 500000 und bestehen vorzugsweise zu 30 bis 70 Gewichtsprozent
aus Propylen bzw. Buten-1. Diese Copolymeren werden in bekannter Weise nach dem Ziegler-Verfahren hergestellt, beispielsweise unter Verwendung
komplexer Katalysatorsysteme wie VCl4, VCl3 oder VOCl3 und Aluminiumalkyle bzw. AIuminiumalkylhaiogenide,
z. B. Alurainiumsesquichlorid,
bei Temperaturen oberhalb 00C, vorzugsweise zwischen 20 und 6O0C.
Die beschriebenen Ausgangsstoffe wenden zweckmäßigerweise als Pulver mit den in Krümelform vorliegenden
oder entsprechend aufbereiteten bzw. auch in Lösung befindlichen amorphen Produkten gemischt,
wobei in letzterem Falle das Lösungsmittel beispielsweise unter Anlegen eines Vakuums nachträglich
entfernt werden muß, und sodcnn nach bekannten Methoden zu Agglomerat oder Granulat verdichtet.
Der Agglomerierprozeß erfolgt in einem aufheizbaren Mischer, vorteilhafterweise zwischen 100 und 12O0C,
der Granuliervorgang über einen Extruder zwischen 180 und 260X.
Neben den zur Stabilisierung von Polyolefinen allgemein bekannten Antioxydantien wie 2,6-Dit.
- Butyl - ρ - kresol, 2 -«- Methylcyclohexyl - 4,6 - Dimethylphenol,
N - stearyl - ρ - aminophenol oder 4,4'-Thio-bis-(6-t.-Butyl-3-Methylphenol), gegebenenfalls
zusammen mit schwefelhaltigen Substanzen wie Dilaurylthiodipropionat oder Tetramethylthiuramdisulfid,
in Konzentrationen von 0,03 bis 0,5 Gewichtsprozent,
können diese Mischungen weiterhin Gleitmittel wie Calcium-, Natrium- oder Zinkstearate
enthalten, des weiteren anionaktive, kationenaktive oder neutrale Antistatika wie Polyäthylglykole oder
deren Äther oder E^ter (z. B. Laurylheptaäthylenglykol oder Triglykolmonolaurinsäureester), auch alkoxylierte
Amine oder Amide wie Lauryldiäthanolamin oder Stearmsäurediäthanolamid, Sulfonate wie beispielsweise
Dodecylbenzolsulfonsaures-Natrium, Ammoniumsalze wie Dimethyl-, 2-hydroxyäthyldodecylammoniumnitrat
oder Lauryldiäthanolaminlaurat,und zwar für sich allein wie auch in Mischung miteinander,
des weiteren Füllstoffe, z. B. Kreide, Ruß, anorganische Fasern (Glasfasern) oder anorganische oder organische
Pigmente wie Metalloxide oder Sulfide, z. B. TiO2, CdS bzw. Phthalocyanine.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die neue Lehre.
Die Beispiele la bis Id sind Vergleichsbeispiele.
Beispiel 1 a bis 1 c zeigt die unbefriedigende Wirkung niederer bis mittlerer Pclypropylenzusätze zu Polybuten-1;
Beispiel Id gibt die bei Nacharbeitung des Standes der Technik beobachtete günstige Wirkung
höherer Polypropylenzusätze wieder.
Die Beispiele 2 a bis 2f charakterisieren die vorliegende
Erfindung.
Die Beispiele 3 bis 5 zeigen, daß die beanspruchten Mischungen auch bei weiterer Abmischung mit üblichen
Zusätzen technisch brauchbar und auch in
1
weiten Mischungsbereichen den Ausgangsstoffen weit überlegen sind.
Die verwendeten Polyolefine sind:
Die verwendeten Polyolefine sind:
a) Pulverförmiges, kristallines Polybuten·-1
Vreä (c = G,l g£U in p-Xylol bsi 1100C) = 4,5,
Dichte (DIN 53479) = 0,9150,
Softeningpoint (B. S. 1493/f958, App. F)
Softeningpoint (B. S. 1493/f958, App. F)
= + 123°C,
Brittlepoint (ASTM D 746-57 T) = - H0C,
Grenzbiegespannung (DIN 53 452) = 245 kp/cm'".
Grenzbiegespannung (DIN 53 452) = 245 kp/cm'".
Das N*aterialenthältO,2 Gewichtsprozent 4,4'-Thiobis-(6-t-butyl-3-methylphenol)
sowie 0,2 Gewichtsprozent Ca-stearat*).
b) Pulverförmiges, kristallines Polypropylen '5
Vreä ~ 4,
Dichte = 0,906,
Softeningpoint = + 148° C,
Brittlepoint= +200C,
Grenzbiegespannung ^= 480 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 5 cmkp/cm2.
Softeningpoint = + 148° C,
Brittlepoint= +200C,
Grenzbiegespannung ^= 480 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 5 cmkp/cm2.
Die Mischungen werden in einem schnellaufenden 150-1-Mischer 10 Minuten lang bei Raumtemperatur
gemischt, über einen Colombo-Doppelschneckenextruder bei vom Eingang zur Düse hinauf 160, 185,
215 und 2050C eingestellten Maschinentemperaturen zu Granulat verdichtet und letzteres auf einer für
Teile bis zu maximal ISO g Spritzgewicht ausgelegten Spritzgußmaschine mit Schneckenplastifizierung unter
den Verarbeitungsbedingungen
Zylindertemperaturen (vom Eingang zur Düse hin): 200, 220, 240, 240° C;
Form: Mit Wasser auf etwa 12°C gekühlt;
Form: Mit Wasser auf etwa 12°C gekühlt;
Spez. Einspritzdruck 130 kp/cm2
Spez. Nachdruck 60 kp/cm2
Spez. Staudruck 10 kp/cm2
Einspritzzeit 8 see
Nachdruckzeit 5 see
Kühlzeit 25 see
zu rechteckigen Kastenformlingen von 200 mm Länge, 100 mm Breite und 78 mm Tiefe bei 2,7 mm Wandstärke
verspritzt. Ein Teil der Spritzlinge wird nach erfolgter Abkühlung, d. h. einstündiger Lagerung,
zwei weitere nach 4- und 8tägiger Lagerung bei Raumtemperatur, d. h. nach vollzogener Modifikationsumwandlung, einem Falltest unterworfen, bei dem
ein zylindrischer, 4 kg schwerer Stahlkörper von 50 mm Durchmesser und kugelförmiger Aufschlagfläche in
einem Führungsrohr aus 2,5 m Höhe auf die hohlliegenden Böden der nach unten offenen, auf einer
Betonplatte gelagerten Kästen fällt. Der Test wird bei 200C durchgeführt.
a) Polybuten-1
Falltest: nach
Falltest: nach
55
60
1 Stunde flexibel,
4 Tagen flexibel,
8 Tagen Lagerung flexibel.
*) Sofern keine besonderen Angaben gemacht werden, sind alle folgenden Mischungen mit der gleichen Stabilisatorgleitmittelkombination
ausgerüstet, insbesondere befinden sich in allen Mischungen 0,2 Gewichtsprozent Ca-stearat.
b) Mischungen aus 98 bzw. 95% Polybuten-1 und 2
bzw. 5% Polypropylen
Softeningpoint = 124° C,
Brittlepoint (Mittelwert) = 16° C, Grenzbiegespannung (Mittelwert) = 250 kp/cm .
Brittlepoint (Mittelwert) = 16° C, Grenzbiegespannung (Mittelwert) = 250 kp/cm .
Falltest: nach
1 Stunde flexibel,
4 Tagen schwacher Riß aa Längsseitenfläche, 8 Tagen Lagerung.
Dieser Versuch zeigt die Wirkung der Beschleunigung der Modifikationsumwandlung durch geringe
Polypropylenzusätze.
c) Mischungen aus 90% Polybuten-1 und 10% Polypropylen
Kerbschlag:
nicht bestimmbar (Prüfstücke werden aus der Halterung geschleudert),
Falltest: nach
1 Stunde flexibel,
4 Tagen deutlich gesteigerte Schlagrißanfälligkeit, 8 Tagen Lagerung.
Mischungen aus 80, 70 und 60% Polybuten-1 einerseits und 20, 30 und 40% Polypropylen andererseits.
Kerbschlag:
unterhalb 10 kp/cm2.
Falltest: nach
1 Stunde flexibel,
4 Tagen starke Bruchanfälligkeit, steigend mit
Falltest: nach
1 Stunde flexibel,
4 Tagen starke Bruchanfälligkeit, steigend mit
Polypropylen-Gehalt,
8 Tagen Lagerung.
8 Tagen Lagerung.
d) Mischung aus 40% Polybuten-1 und 60% des wie das Polybuten stabilisierten Polypropylens
Softeningpoint = + 127° C,
Brittlepoint = - 100C,
Grenzbiegespannung = 410 kp/cm2, Kerbschlagzähigkeit = 31 cmkp/cm2. Falltest: nach
Brittlepoint = - 100C,
Grenzbiegespannung = 410 kp/cm2, Kerbschlagzähigkeit = 31 cmkp/cm2. Falltest: nach
1 Stunde flexibel,
4 Tagen flexibel,
8 Tagen Lagerung flexibel.
4 Tagen flexibel,
8 Tagen Lagerung flexibel.
Das Beispiel erweist die überraschende Wirkung eines 40% übersteigenden Polypropylengehaltes der
Mischung.
a) Mischung aus 36% Polybuten-1, 60% Polypropylen und 4% eines amorphen Äthylen-Propylen-Copolymeren
(1 :1), Mw = 100 000.
Softeningpoint = + 126° C,
Brittlepoint = -24° C,
Grenzbiegespannung = 380 kp/cm2, Kerbschlagzähigkeit = 40 cmkp/cm2.
Brittlepoint = -24° C,
Grenzbiegespannung = 380 kp/cm2, Kerbschlagzähigkeit = 40 cmkp/cm2.
Falltest: nach
1 Stunde flexibel,
4 Tagen flexibel,
8 Tagen flexibel.
1 Stunde flexibel,
4 Tagen flexibel,
8 Tagen flexibel.
Verglichen mit Beispiel 1 d fällt der- erheblich gesenkte
Brittlepoint auf, verbunden mit gesteigerter Kerbschlagzähigkeit.
Wenn man das hier verwendete Polypropylen durch alleinigen Zusatz von Äthylen-Propylen-Copolymerisat
auf den Brittlepoint — 23° C bringen will, benötigt man einen Gehalt von 20% im Gemisch; gleichzeitig
sinkt die Formsteifigkeit beträchtlich, und die Grenzbiegespannung fällt auf 280 kp/cm2.
b) Mischung aus 66%. Polybuten-1, 30% Polypropylen, 4% Äthylen- Propylen-Copolymerisat (1:1),
Mw= 100 000.
IO
Softeningpoint = + 124° C,
Brittlepoint = - 19° C,
Grenzbiegespannung = 340 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 26 cmkp/cm2.
Brittlepoint = - 19° C,
Grenzbiegespannung = 340 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 26 cmkp/cm2.
Falltest: durchweg flexibel. '5
Der Fortschritt ergibt sich aus dem Vergleich mit Beispiel 1 c.
Eine bei 100° C vorgenommene Ofenschrankalterung
läßt auch nach sechs Wochen keinerlei Versprödungserscheinungen oder Rißbildungen auftreten.
Verwendet man hingegen an Stelle des amorphen Mischpolymerisates ein neben 50 Gewichtsprozent
Propylen 4 Gewichtsprozent Dicyclopentadien enthaltendes Äthylen-Propylen-Copolymerisat gleichen
Molekulargewichtes oder aber auch einen 2 Gewichtsprozent Isopren enthaltenden Butylkautschuk
(Mw = 150000), zeigen die Proben bereits nach 20tägiger Ofenalterung ein sprödes Verhalten sowie
feine Haarrisse, die sich im Verlaufe einer weiteren Woche merklich verstärken bzw. vertiefen.
c) Mischung aus 5% Polybuten-1, 86% Polypropylen, 9% Äthylen-Buten- 1-Copolymerisat (60:40),
ÄTW = 95 000.
Softeningpoint = + 1440C,
Brittlepoint = - 140C,
Grenzbiegespannung = 460 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 25 cmkp/cm2.
Brittlepoint = - 140C,
Grenzbiegespannung = 460 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 25 cmkp/cm2.
Falltest: durchweg flexibel.
Falltest nach 6wöchiger Alterung im Umlaufttrockenschrank bei 1000C: durchweg flexibel.
Das Beispiel belegt die nun erreichte Möglichkeit der weiten Mischungsgrenzen.
Ersetzt man das Äthylen-Buten-1-Copolymere durch die in Beispiel 2 b zum Vergleich verwendeten
ungesättigten Kautschuke, so führt bereits 12tägige Ofenlagerung zu dem dort beschriebenen Verfall der
physikalischen Werte.
Ersetzt man das Äthylen-Buten-1-Copolymere
durch amorphes Polypropylen oder amorphes Polybuten-1, so sinkt die Formsteifigkeit, und die Brittleness-Temperatur beträgt + 160C, die Schlagzähigkeit
nur 8 cmkp/cm2.
d) Mischung aus 36% Polybuten-1, 60% Polypropylen und 4% Polyisobutylen (MG 200000).
Um den gleichen Brittlepoint bei reinem Polypropylen allein durch Polyisobutylen zu erreichen,
benötigt man 17% davon im Gemisch; hierbei sinkt aber die Grenzbiegespannung auf 290 kp/cm2.
35
e) Mischung aus 36% Polybuten-1, 60% Polypropylen, 4% Silikonkautschuk (Grundlage Dimethyldichlorsilan,
JWW = 350 000).
Softeningpoint = + 126° C,
Brittlepoint = - 170C,
Grenzbiegespannung = 335 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 34 cmkp/cm2,
Falltest: durchweg flexibel.
Softeningpoint = + 126° C,
Brittlepoint = - 170C,
Grenzbiegespannung = 335 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 34 cmkp/cm2,
Falltest: durchweg flexibel.
In das der Mischung zugrunde liegende Polypropylen allein eingebracht, liefert ein optimaler
Zusatz von 5 Gewichtsprozent an Silikonkautschuk (schon nahe der Grenze der Verträglichkeit) ein
Brittlepoint-Optimum von + 5° C bei einer Kerbschlagzähigkeit
von nur 5 cmkp/cm2.
0 Mischung aus 5% Polybuten-1, 86% Polypropylen, 9% chlorsulfoniertes Polyäthylen (1.25%
Schwefel, 29% Chlor, Mw = 28 000).
Softeningpoint = + 141°C.
Brittlepoint = - 13° C,
Grenzbiegespannung = 445 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 27 cmkp/cm2.
Falltest: durchweg flexibel.
Brittlepoint = - 13° C,
Grenzbiegespannung = 445 kp/cm2,
Kerbschlagzähigkeit = 27 cmkp/cm2.
Falltest: durchweg flexibel.
Um einen hinsichtlich des Brittlepoints äquivalenten Effekt an der reimen Polypropylen-Komponente
zu erzielen, sind 15 Gewichtsprozent des polaren Kautschuks erforderlich, wodurch aber die Grenzbiegespannung
um etwa 20% niedriger liegt.
a) Zu 98,5 Teilen der unter 1 d beschriebenen Pulvermischung werden 1,5 Teile eines aus Lauryldiäthanolamin
und Laurinsäure im Mol-Verhältnis 1:1 hergestellten Salzes gefügt und die resultierende
Mischung nach der Doppelschneckenextruder-Verdichtung (160 bis 200°C) zu Granulat getestet. Bei
einem mit der Grundmischung 1 d weitgehend übereinstimmenden Eigenschaftsbild zeigen die Spritzlinge
ein antistatisches Verhalten (Oberflächenwiderstand bei 23°C und 45% relativer Feuchte = 5 · 10811).
Mit einem Wollappen gerieben, ziehen die Formlinge, unter denselben Bedingungen in 1 cm Abstand über
trockene Zigarrenasche gehalten, keinerlei Aschepartikeln an.
b) 98,5 Teile einer Mischung aus 36% Polybuten-1, 60% Polypropylen und 4% eines amorphen Äthylen-Propylen-Copolymeren
(1:1), Mw = 100000. werden
wie unter 3a verarbeitet.
Das antielektrostatische Verhalten der Prüfkörper entspricht denen aus 3a; die mechanischen Werte
stimmen mit 2a überein.
Das Beispiel zeigt die Verwendbarkeit der Grundmischungen für technische Belange.
Mischung aus 50% Polybuten-1, 46% kristallines Propylen-Äthylen-Copolymerisat (mit 4% Äthylen;
>w = 4, Dichte = 0,904, Softeningpoint = 141°C,
Brittlepoint = + 6°C,GTenzbiegespannung = 370 kp/ cm2) und 4%_amorphes Äthylen-Propylen-Copolymerisat (1:1), Mw = 100000.
80 Teile dieser Mischung werden mit 20 Teilen eines inaktiven Acetylenrußes von 43τημ mittlerer
Teilchengröße getischt und bei einer 4° C höherliegenden Temperaturführung entsprechend Beispiel 1
granuliert.
309649,-228
Softeningpoint = ->- 127° C,
Brittlepoint = -9° C,
Grenzbiegespannung = 410 kp/cm2.
Kerbschlagzähigkeit = 26 cmkp/cm2,
Oberflächenwiderstand (23° C, 50% rel. Feuchte) = ΙΟ6 Ω.
Brittlepoint = -9° C,
Grenzbiegespannung = 410 kp/cm2.
Kerbschlagzähigkeit = 26 cmkp/cm2,
Oberflächenwiderstand (23° C, 50% rel. Feuchte) = ΙΟ6 Ω.
Ein Teil des resultierenden Granulates wird über ein bei 165° C hergestelltes Walzfell zu 2 mm dicken
Platten verpreßt, wobei eine Temperatur von 1750C
3 Minuten lang auf das Walzfell einwirkt. Ein zweiter Teil wird über einen 1-Schneckenextruder mit vorgeschalteter
Breitschlitzdüse bei (vom Eipfülltrichter zur Düse hin) auf 165,190,200 und 2100C eingestellten
Maschinentemperaturen zu 2 mm dicker Folienware extrudiert und ein dritter Teil auf einer Anker-Spritzgußmaschine
zu 2 mm dicken Platten gemäß Beispiel Ia, aber mit 3° C höherliegcnden Zylindertemperaturen,
verspritzt.
Biegetest im Schraubstock: flexibel.
Verwendet man eine Mischung aus 50% PoIybuten-1,
49% des obengenannten kristallinen Propylen-Äthylen-Copolymerisates
und 1% des obengenannten amorphen Äthylen-Propylen-Copolymerisates, so erhält man ein vergleichbares Ergebnis.
Demgegenüber, reißen analog gefertigte und rußgefüllte
Polybuten-Platten beim Biegetest auf, analoge Polypropylen-Platten brechen völlig spröde
Mischung aus 33% Polybuten, 60% Polypropylen 7% Propylen-Äthylen-Copolymerisat wie in 2a.
75 Teile der Mischung werden in einem Mischer mit 25 Teilen einer mit Silanfinish ausgerüsteten
Glaskurzfaser von 0,2 mm Länge bei 0,01 mm Durchmesser vermischt; Granulierung wie Beispiel 4.
5
5
Softeningpoint= +13TC,
Brittlepoint --= - 140C,
Grenzbiegespannung = 450 kp/cm2 (unverstärkt
360 kp/cm2),
ίο Kerbschlagzähigkeit = 17 crnkp/cm2,
ίο Kerbschlagzähigkeit = 17 crnkp/cm2,
Kugeldruckhärte (10" bzw. 60" Belastungsdauer) 710 bzw. 640 kp/cm2 (unverstärkt 580 bzw.
530 kp/cm2),
lin. Wärmeausdehnungskoeffizient (VDE 0304 §4 Teil 1) 0,8 · 10'4 (unverstärkt 1,6 · ΙΟ"4).
Daraus folgt eine verbesserte Maßhaltigkeit der Formlinge bei Temperaturwechselbeanspruchung und
somit auch ein verringerter Schwund und Schrumpf als praktischer Nutzen.
Derselbe Glasfaserzusätz in die reine Polybuten-Komponente mit einer an gespritzten Normkleinstäben
nach DIN 53452 gemessenen Grenzbiegespannung von 245 kp/cm2 eingebracht liefert ein
Material mit einer als Meßzahl für die erzielte Verstärkung herangezogenen Grenzbiegespannung von
nur 350 kp/cm2 bei einem Brittlepoint von f 60C,
und auch das glasfaserverstärkte Polypropylen zeigt gegenüber der unverstärkten Probe mit einer Grenz-
biegespannung von 480 kp/cm2 eine nur unwesentliche Erhöhung auf 500 kp/cm2 bei einem Brittlepoint
von > +2O0C.
Claims (1)
- Patentanspruch:Thermoplastische Formmassen auf der Grundläge einer Kombination ausa) 30 bis 90 Gewichtsprozent eines kristallinen Niederdruckpolypropylens, das einen Copolymerenanteil von bis zu 6 Gewichtsprozent Äthylen oder Buten-1 enthalten kann, mit einem >;re<rWert von 2 bis 5 und einer Dichte von 0,901 bis 0,907, undb) 69 bis 1 Gewichtsprozent eines isotaktischen Polybuten-1 mit einem ijreirWert von 2 bis 6 und einer Dichte von 0,910 bis 0,920, gekennzeichnet durch einen Gehalt anc) 0,3 bis 9 Gewichtsprozent Polyisobutylen, chlorsulfoniertem Polyäthylen, gesättigtem Silikonkautschuk oder amorphem Äthylen-Propylen- bzw. Äthylen-Buten-1-Copolymerenals Mittel zur Frweiterung des technisch brauchbaren Mischungsbereichs der Komponenten a) und b).
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ID=7025095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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US4336212A (en) | 1977-10-11 | 1982-06-22 | Asahi-Dow Limited | Composition for drawn film, cold drawn film made of said composition and process for manufacture of said film |
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DE2905357A1 (de) | 1979-02-13 | 1980-08-21 | Bayer Ag | Mischungen aus polypropylen und fluessigen, gesaettigten diorganopolysiloxanen |
DE2905356A1 (de) | 1979-02-13 | 1980-08-21 | Bayer Ag | Homogene, thermoplastische mischungen aus propylen-ethylen/copolymerisaten und fluessigen, gesaettigten diorganopolysiloxanen eines bestimmten viskositaetsbereiches |
CA1267517A (en) * | 1984-06-15 | 1990-04-10 | Donald R. Hazelton | Method for making free-flowing coated rubber pellets and pellet composition |
-
1967
- 1967-07-05 DE DE19671669851 patent/DE1669851C3/de not_active Expired
-
1968
- 1968-06-25 FR FR1571070D patent/FR1571070A/fr not_active Expired
- 1968-06-28 GB GB3083768A patent/GB1224035A/en not_active Expired
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Publication number | Publication date |
---|---|
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DE1669851A1 (de) | 1971-05-27 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |