DE2234103C2

DE2234103C2 - Heiß verschweiß bares Polybuten-!

Info

Publication number: DE2234103C2
Application number: DE2234103A
Authority: DE
Inventors: Horst Denzel; Otto Dr. Hahmann
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1972-07-12
Publication date: 1974-07-18
Also published as: FR2241570A1; JPS4953237A; DE2234103B1; US4075290A; NL7309666A; FR2241570B1; JPS536992B2

Description

und 1 570 337.

Ein geeienetes Polyäthylen enthält 0,5 bis 4 vje-

₁₅ wichtsprozent Propylen oder Butcn-1, insbesondere

1 bis 3 Gewichtsprozent, bevorzugt 2 bis 2,5 Gewichtsprozent, einpolymerisiert. Es hat eine hohe Dichte von

Die Erfindung betrifft heißverschweißbare Mischun- 0,930 bis 0,938, insbesondere 0,931 bis 0,937, bevorgen auf Grundlage von Polybuten-l. zugt 0,932 bis 0,936. Man erhält ein solches Copoly-Es ist bekannt, daß das Polybuten-l, insbesondere 20 merisat z. B. nach dem Ziegler-Niederdruckverfahrcn, in isotaktischer Struktur, sich auch im Vergleich zu indem man Äthylen mit gegebenenfalls geringen Ananderen Polyolefinen durch eine Reihe vorteilhafter teilen Propylen oder Buten-1 in Gegenwart eines iner-Eigenschaften auszeichnet. Diesen Vorteilen steht ein ten Lösungsmittels an Mischkatalysatoren aus Schwergewisser Nachteil gegenüber, der auf der Schwierig- metallverbindung n, insbesondere solchen des Titans keit beruht, dauerhafte und feste Schweißverbindun- 25 wie Titantetrachlorid einerseits und metallorganischen gen von Formteilen wie Rohren oder Folien aus Poly- Verbir düngen, insbesondere solchen des Aluminiums, buten-1 herzustellen; insbesondere muß die Weiter- andererseits, polymerisiert und in an sich bekannter reißfestigkeit als für viele Einsatzzwec',- nicht ausrei- Weise aufarbeitet. Besonders geeignet ist hierbei ein chend angesehen werden. Mischkatalysator aus Dichlortitansäuredialkylestern, Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, dieSchweiß- 30 z.B. Dichlortitansäureisopropylester, einerseits und festigkeit solcher Folien zu verbessern. Gemäß deut- Älhylaluminiumsesquichlorid andererseits im Molscher Offenlegungsschrift 2 012 913 soll man dem verhältnis Ti: Al wie 1: 1 bis 1 : 1,6, bevorzugt 1: 1,2 Polybuten-l etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent Polyäthylen bis 1:1,4, insbesondere etwa 1: 1,3, wobei man die niedriger Dichte beimischen. Dieses Polyäthylen wird Molgewichte in bekannter Weise durch dieses MoI-nach dem Hochdruckverfahren hergestellt und hat 35 verhältnis und/oder durch Zusatz von Wasserstoff eine Dichte von 0,91 bis 0,925. In dem Zusammen- zum Reaktionsgemisch einstellen kann,
hang legt die Schrift Wert auf die Feststellung, daß Als isotaktisches Polypropylen eignet sich ein sol-Polyäthylene hoher Dichte wegen der fehlerhaften ches, wie man es nach dem Niederdruck verfahren von Ergebnisse unbrauchbar sind. Ziegler-Natta erhält. Hierbei polymerisiert man Pro-Dieser technische Stand ist unbefriedigend. Es ist 40 pylen, bevorzugt in Gegenwart eines inerten Lösungsnämüch erwünscht, hochdichte Polyolefine, wie man mittels, an Mischkatalysatoren, deren Schwermetallsie nach dem Niederdruckverfahren erhält, als Zu- komponente in niederer Wertigkeit eingesetzt wird, sätze zu verwenden, weil so eine Mischung entstehen z. B. TiCl₃.

würde, die sich ausschließlich aus Niederdruckpoly- Geeignet ist ein solches Polypropylen mit MoI-oletinen zusammensetzt, woraus sich eine günstigere 45 gewichten, gemessen in Dekalin, zwischen 200 000 Verträglichkeit der Komponenten und eine weitge- und 350 000, bevorzugt zwischen 215 000 und 310 000, hende Minderung der möglichen Einflüsse des Zusatz- entsprechend RSV-Werten von 2 bis 2,8 dl/g,
stoffesauf die wertvollen Eigenschaften des Polybuten-l Brauchbare Mischungen enthalten 80 bis 99, beerhoffen iäßt. vorzugt 85 bis 95, insbesondere 88 bis 92 Gewichts-Die Lehre der deutschen Offenlegungsschrift so prozent isotaktisches Polybuten-l und 1 bis 20, be-2 012 913 stand dieser Entwicklung klar entgegen. vorzugt 5 bis 15, insbesondere 8 bis 12 Gewichtspro-

Die technische Aufgabe wurde daher überraschend zent Polyäthylen oder Polypropylen,
gelöst durch eine Zusammensetzung aus A) 80 bis Man erhält solche Mischungen in an sich bekannter 99 Gewichtsprozent isotaktischem Polybuten-l und Weise in üblichen Mischapparaten aus den Pulvern, B) 20 bis 1 Gewichtsprozent eines 0,5 bis 4 Gewichts- 55 Pulvergranulaten oder Granulaten der Einzelbestandprozent Propylen oder Buten-1 einpolymerisiert ent- teile.

haltenden Niederdruckpolyäthylens der Dichte 0,930 Diese Mischungen können die üblichen Zusatzstoffe bis 0,938 oder eines isotaktischen Polypropylens eines enthalten, z. B. antielektrostatische Mittel, Hamm-Molgewichte von 200 000 bis 350000. widrige Stoffe, Gleitmittel, Stabilisatoren aller Art,

Folien aus derartigen Mischungen besitzen über- 60 Füllstoffe oder Pigmente.

raschend verbesserte Eigenschaftswerte, ausgezeich- Auf Grund der verbesserten Eigenschaften eignen

nete Verschweißbarkeit und eine hervorragende Wei- sich die neuen Mischungen zur Herstellung von Blas-

terreißfestigkeit. folien, Flachfolien, Monofils, Bändchen, insbesondere

Als isotaktisches Polybuten-l gilt ein solches, das von Folien verschiedener Stärke für Beutel und Schwer-

mindestens 95, bevorzugt mindestens 97, insbesondere 65 gutsäcke, für die Bauindustrie und Landwirtschaft und

mindestens 98 Gewichtsprozent isotaktische Anteile für alle Bereiche der Verpackungsindustrie, also von

enthält, ermittelt als ätherunlöslicher Anteil. Brauch- Produkten, die durch Heißverschweißung weiterver-

bar sind solche Polybutene mit einem Molgewicht von arbeitet werden können, insbesondere auch in gereck-

ter Form. Mit besonderem Vorteil eignen sich die neuen Mischungen aber auch zur Herstellung von Rohren, deren Verschweißbarkeit erheblich verbessert ist.

Unter Heißverschweißung ist hierbei z. B. das Wärmeimpulsschweißen, das Glühdrahtschweißen und jedes andere übliche Verfahren zu verstehen.

Mischungen	Reißfestigkeit	längs quer	kp/cm'- kp/cirr	9OgI (MG 7( + 10 (mg y	³B-I >6000) g PÄ 1000) (PB-I)	90 g (MG 1. (MG '	PB-I iOOOOO) g PÄ >1000) iPB-1)	95 g PB-I (MG 766000) + 5gPÄ (MG 91000)
Reißdehnung	längs quer	υ O u / /ο	520 250	(445) (235)	500 395	(580) (270)	480 310
Weiterreißwiderstand (DlN 53363)	längs quer	kp/mm kp/mm	190 280	(140) (270)	220 350	(80) (135)	165 335
Schweißnahtfestigkeit- Faktor (DIN 53455)		(Tl	8,1 17,5	(3,4) (4,4)	8,2	(2,4) (1,2)	6,3 16,1
Schlagzusprüfung (DIN 53448)	längs quer	kp cm/cm² kp cm/cm²	0,6	(0,3)	0,35	(0,26)	0,5
Kerbschlagzugprüfung	längs quer	kp cm/cm² kp cm/cm²	1010 505	(640) (305)	1880 765	(1125) (306)	1210 340
	165 160	(130) (125)	420 180	(126) (112)	160 145

(Fortsetzung)

Mischungen	Reißfestigkeit	längs quer	kp/cm² kp/cm²	S5 g PB-I (MG 766OOO) i- 15gPÄ (MG 91000)	90 g PB-I (MG 766000) + 10 g PP (MG 215000)	90 g PB-I (MG 766000) + 10 g PP (MG 226000)
Reißdehnung	längs quer	o/ /o O/ /O	410 310	360 310	420 350
Weiterreißwiderstand (DIN 53363)	längs quer	kp/mm kp/mm	170 285	270 360	280 380
Schweißnahtfestigkeit- Faktor (DIN 53455)		al σΟ	9,8 24,2	9,6 27,2	8,8 27,8
Schlagzugprüfung (DIN 53448)	längs quer	kp cm/cm² kp cm/cm'"	0,35	0,71	0,67
Kerbschlagzugprüfung	längs quer	kp cm/cm² kp cm/cm²	1100 300	815 210	1030 220
	150 150	130 140	150 130

(Fortsetzung)

Mischungen	Reißfestigkeit	längs . quer	kp/cm² kp/cm^s	90 g PB-I (MG 766000) + 10 g PP (MG 310000)	95 g PB-I (MG 766000) + 5g PP (MG 215000)	95 g PB-I (MG 766000) + 5g PP (MG 310000)
Reißdehnung	längs quer	°/ 'O o/ / O	340 260	430 235	470 245
Weiterreißwiderstand (DIN 53363)	längs quer	kp/mm kp/mm	310 320	165 100	175 90
Schwei ßnahtfestigkeit- Faktor(D!N53455)		σΐ ffO	13,9 17,1	5,8 18,2	4,4 18,2
Schlagzugprüfung (DIN 53448)	längs quer	kp cm/cm² kp cm/cm²	0,65	0,48	0,48
Kerbschlagzugprüfung	längs quer	kp cm/cm² kp cm/cm²	275 230	1250 300	1200 210
165 130	130 100	165 95

Für die in der Tabelle zusammengestellten Beispiele gilt:

Als isotaktisches Polybuten-1 (PB-I) des RSV 2,0 und 3,0 (entsprechend MG = 766 Ü00 und 1 300 000) ein solches, das man aus Buten-1 in Masse an TiCl₃ und Al(C₂Hs)₂Cl bei 30⁰C erhalten hat;

als Polyäthylen (PÄ) ein solches, das 2,5 Gewichtsprozent Buten-1 enthält und bei einer Dichte von 0,935 ein MG von 91 000 besitzt;

als ^:totaktisches Polypropylen (PP) ein solches, das einen RSV-Wert von 2, 2,08 und 2,8 entsprechend Molgewichten von 215 000 bzw. 226 000 (310 000) besitzt.

Die Tabelle zeigt, daß im Vergleich zu reinem PB-I (in Klammern gesetzte Werte) die erfindungsgemäiien Mischungen ganz überraschende, sprunghafte Verbesserungen aufweisen. Dies gilt insbesondere für die Schweißnahtfestigkeit und den Weiterreißwidetstand. und man erkennt deutlich den beträchtlichen Fortschritt im allgemeinen Wertebild.

Verwendet man an Stelle de» 2,5% Buten-1 enthaltenden PÄ ein solches, das 2,0% Propylen enthält, so ίο erhält man vergleichbare Ergebnisse.

Claims

etwa 500 000 bis 1 750 000, insbesondere von 650 000

Patentanspruch: bis 1 500 (XX), bevorzugt von 750 000ibisJ400 000.

ermittelt aus der Lösungsviskositat in Dekalin.

Heißverschweißbare Mischungen auf Grundlage Man erhält solche Polybutene beispielsweise nach

von isotaktischem Polybuten-l, g e k e η η ζ e i c h- 5 dem Zieglcr-Natta-Vcrfahren durch N.ederdnick-

n e t durch eine Zusammensetzung aus A) 80 Polymerisation des Buten-1 ».dem man Buten-, mit

bis 99 Gewichtsprozent Polybuten-l und B) 20 bis Kontakten aus TiCI₃ bzw. J ICi₃-AItJ₃ und

1 Gewichtsprozent eines 0,5 bis 4 Gewichtsprozent Al(CoH₅)Xl bei Temperaturen von 10 bis 5U C, vor-

Propylen oder Buten-1 einpolymerisiert enthalten- zugsweise 20 bis 4O⁰C polymerisiert, ζ E nach dem

den Niederdruckpolyäthylens der Dichte 0,930 io Verfahren der deutschen Auslegescnnlt 1 5/U ^i ...nd

bis 0,938 oder eines isotaktischen Polypropylens nach bekannten Verfahren aufarbeitet, z. ö. nach den

eines Molgewichtes von 200 000 bis 350 000. Verfahren der deutschen Auslegeschnften 1 292 3 -9