DE2257065A1 - Zur herstellung von filmen geeignetes polyaethylen mit hoher dichte und verfahren zur herstellung - Google Patents

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Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assrnann Dr. R. Koenigsberger - Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstefn Jun.

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Case
12/me

SNAM PROGETTI S.p.A., Mailand / Italien

Zur Herstellung von Filmen geeignetes Polyäthylen mit hoher Dichte und Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Polyäthylen mit hoher Dichte, das zur Herstellung von Filmen geeignet ist, das Verfahren zu dessen Herstellung und die erhaltenen Polyäthylenfilme.

Zur Herstellung von Filmen aus Polyäthylen mit hoher Dichte ist ein Polymeres erforderlich, das völlig homogen ist. Einige Handelsprodukte enthalten, mehr oder weniger deutlich, einige Partikel, die mit dem bloßen Auge sichtbar sind, sogenannte "Fischaugen" (fish-eyes), wodurch die genannten Produkte zur Herstellung von Filmen ungeeignet sind. Sie bestehen aus Polymerpärtikeln, die sich nicht in der Masse des geschmolzenen Polymeren verteilen können und daher die Filmbildung gefährden und sowohl das Aussehen, wie die mechanischen Eigenschaften des Films beeinträchtigen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Polyäthylens mit hoher Dichte, das zur Herstellung von Filmen besonders geeignet ist, da es praktisch keine

Fischaugen enthält.

Das Verfahren kann neben der Anwendung auf Polyäthylen mit hoher Dichte, das in der Form von Pulver erhalten wird, welches aus Teilchen von verschiedenem Durchmesser, jedoch im allgemeinen unter 1 mm besteht, auch auf alle Poly-oL-olefine angewendet werden, die in der Form von Pulver hergestellt werden-

Da es leicht zu erhalten ist und eine weit verbreitete industrielle Anwendung findet, wird die Erfindung im folgenden am Beispiel des Polyäthylens dargestellt.

Es gibt drei Verfahren, die vom industriellen Standpunkt her auf dem Gebiet der Herstellung von Polyäthylen mit hoher Dichte von Bedeutung sind und die folgende Katalysatoren anwenden:

a) Chromoxide auf Trägern,

b) Molybdänoxide auf Trägern in Anwesenheit eines Cokatalysators,

c) eine Kombination von metallorganischen Verbindungen und Übergangsmetallverbindungen.

In der Praxis können die vorstehenden Verfahren wie folgt durchgeführt werden:

1.) Verfahren in Lösung, wobei das Reaktionsmedium ein Polymer-Lösungsmittel ist, bei Druck-und Temperaturbedingungen, bei denen die Polymerisation abläuft.

2.) Verfahren in Suspension, wobei das Reaktionsmedium das Polymere unter den Bedingungen, bei denen die Synthese durchgeführt wird, nicht löst und das Polymere in Form von suspendierten festen Partikeln gebildet wird.

5.) Verfahren in der Oasphase, das in Abwesenheit von Lösungsoder Verdünnungsmitteln durchgeführt wird, wobei das Polymere in Form fester Partikel in einem fluiden Bett gebildet wird.

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Aus den Verfahren Nr. 2 und 5 wird Polyäthylen in Form eines Pulvers erhalten, das aus Teilchen mit- sehr unterschiedlichem Durchmesser., der im Bereich von Bruchteilen eines tausendstel Millimeters bis zu 1 mm liegt, besteht.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, stark verbesserte Filme zu erhalten, die frei von Fischaugen sind, die die Filmbildung und die optischen und mechanischen Eigenschaften des Films beeinträchtigen können, dadurch daß lediglich der Anteil des Pulvers verwendet wird,.der aus sehr feinen Teilchen besteht .

Im allgemeinen ist es möglich, sehr gute Filme unter Verwendung von Pulver zu erhalten, das aus Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 mm besteht, aber manchmal ist es notwendig, ein feineres Pulver zu verwenden.

In Pulverform erhaltenes Polyäthylen mit hoher Dichte wird gewöhnlich als Granulat mit homogener Größe in den Handel gebracht, das aus dem Pulver durch Extrusion und Granulation erhalten wurde. Diese Hilfsmaßnahme ist"zweckmäßig, da das vorliegende Pulver bei seiner Anwendung den Nachteil besitzen kann, daß es nicht frei fließt und sich daher zusammenballt und den Strom in den Einspeisungsvorrichtungen der Bearbeitungsmaschinen unterbrochen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin:

(i) das aus der Fabrikationsenlage erhaltene Polyäthylenpulver mit hoher Dichte auszusieben, um aie Teilchen mit einem sehr geringen Durchmesser abzutrennen, oder

(ii) es durch eine Zontrlfuga!trennvorrichtung (Zentrifugalstaubabschcldnr) in einer Gasströmung zu trennen, um das vorstehende Ergebnis zu erhalten, und

(iii) den nach den vorstehenden Methoden erhaltenen Anteil mechanisch zu homogenisieren. Die Homogenisierung kann mit Mischwalzen bzw. Rotationskörpern -in-Mischern von der Art des y-Kir.r.horn usw. erf olpcni.

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Beispiel 1

Ein Pulver aus Polyäthylen mit hoher Dichte mit einem MFI^ '-Wert von 0,26 wurde bei Raumtemperatur mit einem industriellen Vibrationssieb mit einer lichten Maschenweite von 0,07^ rnm (200 mesh) gesiebt, um die Fraktion mit einem Durchmesser unter 74 fi abzutrennen.

Das so erhaltene Pulver wurde mit einer Mischwalze homogenisiert und das erhaltene Produkt wurde durch ein Strangpreß-Blas-Verfahren zu einem Film geformt.

Der Film zeigte gute optische Charakteristika mit einem fast völligen Verschwinden von Fischaugen, was aus Tabelle 1 hervor-

geht, die die Anzahl der Fischaugen pro cm Polyäthylen als solchem und von dem feinen Anteil, der aus den Teilchen mit einem Durchmesser unter Jh μ besteht, enthält.

Die Fischaugen wurden aufgrund ihrer Größe in drei Gruppen eingeteilt.

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Tabelle 1

Polymeres mit MPI = 0,26

	0	<	0,15 mm	Pischaugen	,25 mm	0> 0,25 mm'
			254	0,15 < 0 <0		4'
als solches			et ίο	20		0
Anteil mit 0 < lh μ			0

ro cn -j

Auch die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Films aus dem feinen Pulver waren hinsichtlich denen des Polymeren als solchem verbessert, was die Tabelle 2 anzeigt. Die Zugeigenschaften wurden nach ASTM L- 6j58 bestimmt.

(Λ

bO	O	O
β	OO	C-
H O	ΓΛ	ΓΛ
W r-t tRW
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ß	O	O
CC	O	O
H IU	IA	in
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Xi	43	SU	t»	ι	ω	43	.·«	JLi	•
υ	ε	3	br	3	ν	XJ	W)	Φ
cd	E	N	β	U	3	O	C	XJ	β
β	•rl			43	43	Φ	3		3
	-P	43	43		A	U	43	β	43
φ	W	Xl	Xi	W	O			•Η	XJ
XJ	Φ	O	υ		•Η	β	O		O
	X)	φ	•Η	£_,	JL,	Φ	•Η	CO	•Η
3		I		Φ	CQ	CQ	JL1	E	U
	CC	φ	CO	XJ β	β		CO	FIl	CO
	ΙΛ	CQ	β	•Η	O	CO	β		β
Φ β Φ	OJ		O		•Η	ilm	O	η	O
H	*-ι	CQ	•Η	IO	CO	1*4	•Η	φ	•Η
f>3		E	W	E		CO	XJ	CQ
Xi	O	ιΗ	3	H	CO	3		3
43		•Η	£_,	•Η	Φ		60	Jh
:cd		(X^	43	(I1	Ό	43	S	43
	Eh						3	K
H	CO	CQ	ω	CQ	ω	ω	β	W
ο		Φ		Φ	6		rj
		XJ		XJ	3		Φ
				β	3	Ω
ρ,		43	43		N
Φ	•Η	•Η	φ		Φ
XJ	Φ	Φ	P
		_Jjj		cd
<—»	hC	bO	φ	3
β	•Η	•Η	ιΗ	43
φ	43	43	cd	β
43	co	CQ	3	φ
ιΗ	φ	Φ	43	N
Cd		U	β	O
ρ*	03		φ	Ph
(L)	•Η	•ri	ISI
Φ	Φ	Φ	O
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φ	Φ	Φ		XJ
•Η	•Η	■Η	φ
rH	XJ	XJ	•Η	43
(X1			XJ	Φ
	43	43		43
··>	Φ	Φ	43	3
K		43	Φ	Φ
φ	3	3	43	η
XJ	Φ	Φ	3	φ
β	XJ	XJ	Φ	Xl
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N	X)	χ>	Φ
H			Xt	t-i
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	γ-Η	H	*	β
	cd	cd	H	•Η
ϋ	CO	β	cd	XJ
co		•Η	W	3
	φ	XJ	JL4	43
		3	Φ	•Η
43	CO	43		W)
JU	β	•Η	CO	β
Φ	Cl'	ω	β	O
	t_,	β	cd	ψ->
ι	43	ο	£^
H		H	43
				f—I
	W			ω
		IO	H
			W
Q			V^

CXJ

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-T.Beispiel 2

Polyäthylen mit einem MFI-Wert von 0,8, in Form eines Pulvers, wurde mit einem industriellen Vibrationssieb ausgesiebt, um fast quantitativ das Pulver zu erhalten, das aus Granulaten mit einem Durchmesser unter 74 }x bestand. Dieses wurde mit einem Dreischrauben-Extruder (three-screw extruder) homogenisiert, um einen Film mit guten optischen Charakteristik^ nach dem fast vollständigen Verschwinden von Fischaugen zu erhalten.

Die mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle 3 aufgeführt,

Tabelle 3

Ts Ts % El $ El

(trans) (long) (trans) (long)

Polymer mit MFI =0,8

- als solches 250 34o 550 400

- 0 -c 74 ja 450 1240 580 360

Beispiel 3 ' ·

Ein Polyäthylen mit einem Index von 0,2β, in Form eines Pulvers, wurde ausgesiebt und mit einem Banbury-Mischer homogenisiert. Das Pulver mit einem Durchmesser unter 74 μ wurde zu einem Film geformt und man erhielt ein homogenes Produkt mit den in Tabelle aufgeführten mechanischen Eigenschaften.

Tabelle 4

Ts Ts % El % El (trans) (long (trans) (long)

Po]yrr.er mit "^t = 0,28 ·

- "Is solches . ^ 270 370 520 4θΟ

- 0 < 74 γ 470 I370 320 400

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Beispiel

Ein Polyäthylen in Pulverform, mit einem Index von 2, wurde
durch einen .industriellen Zentrifuge! ^toubab^obeider getrennt. um ejn Pulver zu erhalten, dan aus Einzel teilchen mit einem Durchmesser unter 74 /i besteht. Die Homogenisierung v/urde durch eine Mischwalze erzielt, worauf das Produkt zu einem Film geformt wurde. Man erhielt Filme mit guten optischen Cnarpkteri.stika (keine Fischaugen) und den in Tabelle 5 aufgeführten mechaniscnen Eigenschaften.

Tabelle 5

Ts Ts % El io El (trans) (long) (trans) (long)

Polymer mit MFI = 2

- als solches 200 300 450 350

- 0 <74 γ 400 1200 430 360

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Claims (4)

1. Pate nt ansprüche

   1«) Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen mit hoher Dichte, das zur Filmbildung geeignet ist, gekennzeichnet durch

   (:L) Sieben des aus der Polymerisationsanlage kommenden Poly-

   s mit hoher Dichte und

   (Ii) mechanische Homogenisierung des erhaltenen Pulveranteils.
2. 2.) Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen mit hoher Dichte, gekennzeichnet durch

   (i) Trennung des aus der Polymerisationsanlage kommenden Pulvers von Polyäthylen mit hoher Dichte "in einer Gasströmung und

   (ii) mechanische Homogenisierung des erhaltenen Anteils..
3. 3>.) Polyäthylen mit hoher Dichte und einer Korngröße unter 100 u.
4. 4.)· Filme aus Polyäthylen mit hoher Dichte, erhalten aus Polyäthylenpulvern mit einem Korndurchmesser von 100 u.

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