DE2254128A1 - Thermoplastische formmasse aus polybuten-1 - Google Patents
Thermoplastische formmasse aus polybuten-1Info
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine thermoplastische Formmasse
aus isotaktischem Polybuten-1.
Folien aus hochisotaktischem Polybuten-1 haben den großen
Nachteil, daß sie eine geringe Transparenz und unterschiedliche Festigkeitswerte, insbesondere sehr unterschiedliche
Weiterreißfestigkeitswerte, in Längs- und Querrichtung besitzen. Deshalb sind diese hochisotaktischen Polybuten—1-Folien
für viele Einsatzgebiete nicht geeignet.
Durch Erhöhung des ataktischen Anteils ist die Transparenz
der Polybuten-1-Folie nur geringfügig zu verbessern. Wird
z.B. bei der Aufarbeitung der ataktische Anteil nicht mit dem Lösungsmittel abgetrennt, sondern durch Ausfällung mit
Alkohol oder durch Verdampfen des Lösungsmittels im Pro- .
dukt belassen, so erhält man ein Polybuten-1, aus dem auch bei ätherlöslichen Anteilen'von 10 bis 20 % Folien mit nur
geringer Verbesserung der Transparenz erhalten v/erden. Die Weiterreißfestigkeit ist gegenüber dem hochisotaktischen
Polybuten-1 nicht verbessert und in Längs- und Querrichtung, sehr unterschiedlich, z.B. längs 24,8 kp/mm und quer nur
0,89 kp/mm. · . '
Durch Lösungspolymerisation von Buten-1 mit speziellen Köntaktsystemen
erhält man vinter bestimmten, nicht zum Stand der Technik zählenden Polymerisationsbedingungen ein zur
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Folienherstellung geeignetes Polybuten-1. Bei diesem zur
Folienherstellung geeigneten Material muß man allerdings eine Erniedrigung der Streckspannungswerte und eine Erniedrigung
der Vicat-Temperatur in Kauf nehmen.
Damit stellt sich die Aufgabe nach Schaffung eines Polybuten-1-Folienmaterials
mit verbesserten Streckspannungswerten und erhöhter Vicat-Temperatur.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Mischung
aus
a) 10 bis 95 Gewichtsprozent eines hochisotaktischen Polybuten-1 mit RSV-Werten von 1#7 bis 4,5 dl/g, einer Dichte
von 0,913 bis 0,920 g/cm , Streckspannungswerten von
2
bis 240 kp/cm und ätherlösliehen Anteilen von 1 bis 15 %
bis 240 kp/cm und ätherlösliehen Anteilen von 1 bis 15 %
b) 90 bis 5 Gewichtsprozent eines weitgehend isotaktischen Polybuten-1 mit RSV-Werten von 1,2 bis 4,5 dl/g, einer
Dichte von 0,890 bis 0,910 g/cm , Streckspannungswerten
von 60 bis 150 kp/cm , Reißfestigkeitswerten von 160 bis 380 kp/cm , Reißdehnungswerten von 300 bis 600 % und
ätherlösliehen Anteilen von 10 bis 30 %.
Die Lösung der Aufgabe besteht also in einer Mischung von zwei Polybuten-1-Einstellungen unterschiedlicher Kristallinität,
nämlich aus einem hochisotaktischen Polybuten-1, das allein zur Folienherstellung wenig geeignet is.t, und einem
weitgehend isotaktischen Polybuten-1 geringerer Kristallinität.
Die Mischungen bestehen vorzugsweise aus 40 bis 7O % des
'hochisotaktischen Polybuten-1 und 60 bis 30 % des weitgehend isotaktischen Polybuten-1 mit geringerer Kristallinität.
'
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Als hochisotaktisches Polybuten-1 eignet sich ein Polybuten-1
mit RSV-Werten von 1,7 bis 4,5 dl/g (Molekulargewichten von
620 OOO bis 2 112 000), vorzugsweise von 2,0 bis 3,5 dl/g (Molekulargewichten von 766 000 bis 1 554 000), einer Dichte
von 0,913 bis 0,920 g/cm und ätherlöslichen Anteilen von 1 bis 15 %. Hierbei haben Produkte mit höheren RSV-Werten
die niedrigeren ätherlöslichen Anteile und Produkte mit den niedrigen RSV-Werten die höheren ätherlöslichen Anteile.
Dieses hochisotaktische Polybuten-1'hat Streckspannungswerte
von 190 bis 240 kp/cm . Geeignet sind sowohl Buten-1-Homopolymere als auch Buten-1-Copolymere mit einem Comonomergehalt
bis ca. 5 %. Als Comonomere werden bevorzugt C3- bis
C,4-0lefine eingesetzt wie z.B. Propen, Hexen-l, Dodecen-1^
Man erhält ein derartiges hochisotaktisches Polybuten-1,- indem
man Buten-1, gegebenenfalls in Gegenwart von bis ca. . 5 % Comonomeren, bei Temperaturen von -20°C bis +500C, vorzugsweise
von 25 bis 35°C mit Hilfe von Mischkontakten aus Titantrichlorid einerseits und Dialkylaluminiumchloriden
andererseits polymerisiert. Als Buten-1 eignet sich sowohl hochprozentiges Buten-1 als auch Buten-1 haltige ^-Schnitte»
Als Titantrichlorid wird vorzugsweise ein TiCl~· 0,2-0,6 AlCl- eingesetzt, wie es durch Reduktion von Titantetrachlorid
mit Aluminium oder mit Aluminiumalky!verbindungen, insbesondere Äthylaluminiumsesquichlorid erhalten wird, als
Dialkylaluminiumchlorid wird bevorzugt Diäthylaluminiumchlorid eingesetzt. Die Polymerisation erfolgt vorzugsweise ohne
Zusatz eines weiteren Verdünnungsmittels in flüssiger Phase in Suspension.
Das weitgehend isotaktische Polybuten-1 geringerer Kristallinität hat RSV-Werte von 1,2 bis 4,5 dl/g, vorzugsweise
von 2,0 bis 3,5 dl/g. Dies entspricht Molekulargewichten von"
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394 000 bis 2 112 000, vorzugsweise von 766 000 bis 1 554 000. Diese Produkte haben eine Dichte von 0,89 bis 0,91 g/cm ,
vorzugsweise von 0,895 bis 0,908 g/cm , ätherlösliche Anteile von 10 bis 30 %, vorzugsweise von 15 bis 25 %, Streck-
spannungswerte von 60 bis 150 kp/cm , vorzugsweise von 80
2 2
bis 120 kp/cm , Reißfestigkeitswerte von 160 bis 380 kp/cm
und Reißdehnungswerte von 300 bis 600 %. Geeignet sind Buten-1-Homopolynere
und Buten-1-Copolymere mit einem Comonomeranteil
bis ca. 15 %. Als Comonomere eignen sich vorzugsweise C3- bis C,.-Olefine wie z.B. Propen, Hexen-1,
Dodecen-1.
Man erhält ein derartiges weitgehend isotaktisches Polybuten-1,
indem man Buten-1, gegebenenfalls in Gegenwart von bis zu 15 % Comonomeren, bei Temperaturen von 55 bis 120°C,
vorzugsweise bei 65 bis 100 C mit Hilfe von Mischkontakten aus Titantrichlorid einerseits und Aluminiumalkylverbindungen
andererseits polymerisiert. Als Buten-1 eignet sich sowohl hochprozentiges Buten-1 als auch Buten-1-haltige
C.-Schnitte. Als Titantrichlorid wird bevorzugt ein TiCl--0,2-0,6
AlCl3 eingesetzt, wie es durch Reduktion von Titantetrachlorid
mit Aluminium oder Aluminiumalky!verbindungen, vorzugsweise Athylaluminiumsesquichlorid erhalten wird. Als
Aluminiumalkylverbindungen sind Aluminiumtrialkyle und Aluminiumdialkylchloridegeeignet,
vorzugsweise Diäthylalumininmchlorid. Die Polymerisation wird vorzugsweise in flüssiger
Phase in Lösung ohne Zusatz eines weiteren Lösungsmittels durchgeführt.
Überraschenderweise zeigen die Mischungen hinsichtlich der Vicat-Temperatur günstigere Werte, als aus dem Mischungsverhältnis
zu erwarten wäre.
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Hochisotakt. Polybuten-1 (A1)
Weitgehend isotakt. Polybuten-1 (B,) Mischung 60 % A1 und 40 % B1
Mischung 50 % Αχ und 50 % B1
Hochisotakt. Polybuten-1 (A_) V7eitgehend isotakt. Polybuten—1 (B_)
Mischung 95 % A Mischung 90 % A Mischung 85 % A
Mischung 70 % A
5 % B2 10 % B
15 % B 30 % B
Mischung 50 % A3, 50 %
Vicat A | Streckspannung | Dichte |
°c | kp/cm | g/cm |
122 | 231 | 0,9173 |
105 | 123 | 0,9050 |
119 | 188 | 0,9085 |
115 | 175 | 0,9079 |
120 | 217 | 0,9160 |
74 | 72 | 0,8973 |
119 | 232 | 0,9157 |
119 | 230 | 0,9150 |
118 | 216 | 0,9152 |
113 | 190 | 0,9108 |
106 | 148 | 0, 9034 |
H O
VO
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Die Streckspannungswerte liegen zum Teil auch höher als nach dem Mischungsverhältnis zu erwarten wäre, die Dichte der Mischungen
ist dagegen teilweise niedriger, als es dem Mischungsverhältnis entspricht, insbesondere bei Mischungsverhältnissen
von 60 : 40 bis 50 : 50. Die Reißfestigkeitsund Reißdehnungswerte liegen ebenfalls zum größten Teil günstiger,
als nach dem Mischungsverhältnis zu erwarten ist.
Bei Zusätzen von weitgehend isotaktischem Polybuten-1 mit
niedrigen Streckspannungswerten z.B. von nur 72 kp/cm kann schon eine geringe Menge von 5 % zu verbesserten Eigenschaftswerten
und insbesondere zu einer Verbesserung der Transparenz der Folie führen. Aber auch bei diesen Mischungen
sind größere Zusatzmengen von ca. 30 bis 40 % vorzuziehen. Bei Produkten mit Streckspannungswerten von 80 bis
120 kp/cm wird vorzugsweise ein Zusatz von 40 bis 50 % genommen, bei Produkten mit Streckspannungswerten von 120 bis
2
150 kp/cm vorzugsweise ein Zusatz von 50 bis 70 %.
150 kp/cm vorzugsweise ein Zusatz von 50 bis 70 %.
Der besondere Vorteil dieses Polybuten-Folienmaterials ist die gute Formbeständigkeit in der Wärme. Die Vicat-Temperatur
ist gegenüber dem hochisotaktischen Polybuten-1 nur wenig
erniedrigt. Die Folien haben eine ausgezeichnete Transparenz, eine gute Reckfähigkeit und gegenüber Folien aus
hochisotaktischem Polybuten-1 eine verbesserte Weiterreißfestigkeit.
Gegenüber Hochdruckpolyäthylen hat dieses Buten-1-Folienmaterial
außer der besseren Formbeständigkeit in der Wärme den Vorteil eines besseren Kaltflusses, einer
höheren Durchstoßfestigkeit und einer besseren Spannungsrißbeständigkeit. Bei spezieller Stabilisierung eignet es
sich insbesondere zur Herstellung von abbaubaren Agrarfolien.
Das erfindungsgemäße Polybuten-1-Folienmaterial läßt
sich ausgezeichnet zu Folien verarbeiten. Die Folien sind sehr gut zu verschweißen.
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0.2. 2671
" 30.10.1972
Ein hochisotaktisches Polybuten-1, hergestellt durch Polymerisation
von 36 Gewichtsteilen Buten-1 (98 %ig) bei Temperaturen
von 25 bis 30 C, einem Wasserstoffpartialdruck von 1,6 at und einem Gesamtdruck von 3,5 bis 4,0 atü mit
Hilfe eines Mischkontaktes aus 0,013 Gewichtsteilen eines
Titantrichlorids (handelsübliches Aluminiumreduziertes Titantrichlorid TiCl3* 0,33AlCl3) und 0,015 Gewichtsteilen
Diäthylaluminiummonochlorid, (Produkt A-, Dichte 0,9173, ätherlöslicher Anteil 6 %) wird mit einem weitgehend isotaktischen
Polybuten-1, hergestellt durch Polymerisation von 36 Gewichtsteilen, Buten-1 (98 %ig) bei einer Temperatur
von 90°C und einem Druck von 15 bis 12 atü mit Hilfe eines Mischkontaktes aus 0,0073 Gewichtsteilen Diäthylaluminiummonochlorid
und 0,0066 Gewichtsteilen eines TiCl3*
0,5 AlCl3-Kontaktes, hergestellt durch Reduktion von einem
Mol Titantetrachlorid (100 %ig) bei -5°C innerhalb von 6
Stunden mit 1,4 Mol einer 20-prozentigen Hexanlösung von Athylaluminiumsesquichlorid (Molgewicht 123^7), einer Nachreaktion
von 15 Stunden bei 0 C bis +100C, einer Temperung von 6 Stunden bei 130°C und anschließender Abtrennung des
Kontaktniederschlages (das TiCl. wird zu der auf -5°C abgekühlten Lösung von Kthylaluminiumsesquichlorid getropft )
(Produkt B1, Dichte 0,9050, ätherlöslicher Anteil 18,5 %)
in den Gewichtsverhältnissen 60 : 40 und 50 ϊ 50 gemischt. Die Mischung wird anschließend granuliert. Zum Vergleich
wurden die Mischungskomponenten auch einzeln granuliert. Das erhaltene Granulat hat folgende Eigenschaftswerte:
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RSV | dl/g | Al | Bl | Mischung 60 % A1 , 40 % B^ |
Mischung 50 % A1, 50 % Bj |
I | |
^190/2,16 ^190/5 |
g/10 Min. g/10 Min. |
1,95 | 2,5 | 2,2 | 2,1 | ω I |
|
Dichte | g/cm |
2,8
13,6 |
1,0
7,2 |
1,6
8,0 |
1,7
8,2 |
||
St reck spannung | kp/cm | 0,9173 | 0,9050 | 0,9085 | 0,9079 | ||
Reißfestigkeit | . ο kp/cm |
231 | 123 | 188 | 175 | ||
O | Reißdehnung | % | 357 | 269 | 345 | 316 | |
to
CD |
Vicat A | 0C | 327 | 393 | 370 | 347 | |
111 | 122 | 105 | 119 | 115 | |||
Diese vier Produkte wurden auf einer Folienblasanlage zu Blasfolien verarbeitet. Alle
Produkte lassen sich gut verarbeiten. Die aus dem Produkt A, hergestellten Folien haben allerdings eine schlechte Transparenz und eine unzureichende Weiterreiβfestigkeit.
Die aus den übrigen Produkten hergestellten Folien haben eine sehr gute Transparenz,
insbesondere die Mischungen.
Die erhaltenen Folien haben folgende Eigenschaftswerte: P
Streckspannung·
Dehnung bei Streckspannung %
Reißfestigkeit kp/cm Reißdehnung %
längs quer
längs quer
längs quer
längs quer
Weiterreißwiderstand kp/mra längs
quer
Schlagzugprüfung längs kpcm/cm . quer
Kerbsch^agzugprüfung längs kpcm/cm - ' quer
Durchstoßfestigkeit kp Schwei ß fakto r
Al | Bl | Mischung 60 % A. 40 % b£ |
Mischung 50 % A 50 % b£ |
222 222 |
160 107 |
187 213 |
190 162 |
16 16 |
16 16 |
16 16 |
16 16 |
444 233 |
387 267 |
413 333 |
419 276 |
138 268 |
190 302 |
176 302 |
238 274 |
2,4 4,4 |
14,0 . 26,8 |
10,5 16,2 |
11,2 18,3 |
639 305 |
1065 1183 |
1104 802 |
1155 704 |
132 124 |
232 225 |
168 162 |
189 177 |
20,1 | .27,2 | 23,6 | 24,8 |
0,4 | 0,5 | 0, 6 | 0, 5 |
U)
H O
H \0 -J to"
O.Z. 2671 30.10.1972
Ein hochisotaktisches Polybu>.en-1, hergestellt durch Polymerisation
von 36 Gewichtsteilen eines 53-prozentigen Buten-1 (Rest Buten-2 und Butan) bei 35°c, einem Wasserstoffpartialdruck
von 0,8 at und einem Gesamtdruck von 4,0 bis 3,5 atü mit Hilfe eines Mischkontaktes aus 0,025 Gewichtsteilen eines Titantrichlorids (handelsübliches Aluminiumreduziertes Titantrichlorid TiCl_· 0,33 AlCl- und 0,03 Gewichtsteilen
Diäthylaluminiuiiunonochlorid, (Produkt A , Dichte 0,9160, ätherlöslicher Anteil 2 %) wird mit einem weitgehend
isotaktischen Polybuten-1, hergestellt durch Polymerisation
von 36 Gewichtsteilen eines 53-prozentigen Buten-1 (Rest Buten-2 und Butan) bei 80°C einem Wasserstoff^
partialdruck von 0,2 at und einem Gesamtdruck von 9 bis 7 atü mit Hilfe eines Mischkontaktes aus 0,015 Gewichtsteilen
Diäthylaluminiummonochlorid und 0,013 Gewichtsteilen eines TiCl3* 0,5 AlCl3-Kontaktes, hergestellt durch Reduktion
von 1 Mol TiCl4 (100 %ig) bei O0C innerhalb von 6 Stunden
mit 1,4 Mol Al(C0H,.), -Cl1 κ (20 %ige Lösung in Hexan,
einer Nachreaktionszeit von 6 Stunden bei 0 C bis 10 C und anschließendem Abtrennen des Kontaktniederschlages (das
TiCl. wird zu der auf O0C abgekühlten Lösung von Äthylalurniniumsesquichlorid
getropft ), (Produkt B3, Dichte 0,8973,
ätherlöslicher Anteil 17,6 %) in den in der Tabelle angegebenen
Gewichtsverhältnissen gemischt. Die Mischungen und auch die Mischungskomponenten werden granuliert. Das erhaltene
Granulat und die aus dem Granulat hergestellten Folien haben folgende Eigenschaftswerte:
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Granulatwerte
B,
95% A.
5% B,
5% B,
90% A 10% B,
85% A2 70% A2 50% A.
15% B.
30% B,
50% B,
■Ρ- | RSV | dl/g | 3,0 | 2,8 | 2,9 | 2,9 | 2,9 | 2,8 | 2,8 χ |
CD | ^190/2,16 | g/10 Min. | 0,5 | 1,2 | 1,6 | 1,5 | 1,8 | 2,o; | 2,3 |
00 IO |
^190/5 | g/10 Min. | 3,0 | 8,4 | 8,1 | 8,0 | 10,0 | 12,3 | 14,1 h |
ro | Dichte | g/cm | 0,9160 | 0,8973 | 0,9157 | 0,9150 | 0,9152 | 0,9108 | 0,9034 , |
O | Streckspannung | kp/cm | 217 | 72 | 232 | 230 | 216 | 190 | 148 |
•F» .P- |
Reißfestigkeit | kp/cm | 350 | 183 | 37'6 | 374 | 366 | 324 | 293 |
_» | Re ißdehnung | 270 | 530 | 293 - | 313 | 320 | 313 | 377 | |
Vicat A | °c | 120 | 74 | 119 | 119 | 118 | 113 | 106 |
gJLienwerte
Streckspannung kp/cm
Dehnung bei Streckspannung %
o Reißfestigkeit kp/cm to
rs> Re iß dehnung %
° Weiterreißwiderstand
^ kp/mm
Schlagzugprüfung kpcm/cm
Kerbschlagzugprüfung kpcm/cm
Durchstoßfestigkeit kp Schweißfaktor
O, | V | B2 | 95% A2 | 90% A2 | 85% A2 | 70% A2 | 50% A2 | ι | O | ro ro cn J^ |
|
5% B2 | 10% B2 | 15% B2 | 30% B2 | 50% B2 | M NJ I |
N • NJ <n -ο Η» |
ho OO |
||||
längs quer |
200 | 134 112 |
142 210 |
195 205 |
225 190 |
170 170 |
156 125 |
||||
längs quer |
16 | 16 18 |
14 16 |
16 21 |
20 19 |
18 26 |
18 26 |
||||
längs quer |
250 270 |
400 240 |
560 385 |
485 335 |
610 320 |
455 . 370 |
460 290 |
||||
längs quer |
80 135 |
168 406 |
230 330 |
265 330 |
265 310' |
265 350 |
210 330 |
ω | |||
längs quer |
2,4 1,2 |
12,1 20,3 |
8,6 15,9 |
9,1 16,2 |
9,4 14 |
11,9 24,8 |
14,5 28,6 |
W ■ O • M VD •«J Kt |
|||
längs quer |
1125 306 |
1020 960 |
2010 1135 |
975 1145 |
2215 905 |
2135 1145 |
1065 945 |
||||
längs quer |
126 112 |
210 186 |
280 235 |
230 200 |
550 210 |
290 240 |
450 220 |
||||
20,4 | 26,5 | 20,7 | 21,4 | 22,3 | 23,1 | 24,6 | |||||
3-0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | |||||
Claims (1)
- 225A1/8Ο.Ζ. 2671 30.10.1972PatentanspruchThermoplastische Formmasse aus isotaktischem Polybuten-1, gekennzeichnet durch eine Mischung ausa) 10 bis 95 Gewichtsprozent eines hochisotaktischen Polybuten-1 mit RSV-Werten von 1,7 bis 4,5 dl/g, einer Dichte von 0,913 bis 0,920 g/cm , Streckspannungswcrten von2
190 bis 240 kp/cm und ätherlösliehen Anteilen von 1 bis15 % undb) 90 bis 5 Gewichtsprozm t eines weitgehend isotaktischen Polybuten-1 mit RSV-Werten von 1,2 bis 4,5 dl/g, einer Dichte von 0,890 bis 0,910 g/cm , Streckspannungswerten von 60 bis 150 kp/cm , Reißfestigkeitswerten von160 bis 380 kp/cm , Reißdehnungswerten von 300 bis 600 %und ätherlöslichen Anteilen von 10 bis 30 %.40S822/0441
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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FR7338029A FR2205536B1 (de) | 1972-11-04 | 1973-10-25 | |
IT53430/73A IT997774B (it) | 1972-11-04 | 1973-10-30 | Masse di modellamento termoplasti che di polibutene i |
US411394A US3894120A (en) | 1972-11-04 | 1973-10-31 | Thermoplastic molding compound comprising a blend of isotactic polybutenes |
JP12299573A JPS5347147B2 (de) | 1972-11-04 | 1973-11-02 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2254128A DE2254128C3 (de) | 1972-11-04 | 1972-11-04 | Thermoplastische Formmasse aus Polybuten-I |
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DE2254128A1 true DE2254128A1 (de) | 1974-05-30 |
DE2254128B2 DE2254128B2 (de) | 1974-08-29 |
DE2254128C3 DE2254128C3 (de) | 1975-08-14 |
Family
ID=5860874
Family Applications (1)
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