DE2359819A1

DE2359819A1 - Polyaethylenharzzusammensetzung

Info

Publication number: DE2359819A1
Application number: DE19732359819
Authority: DE
Inventors: Atsuo Ikenaga; Shoichi Iwata; Hidehiko Kaji; Takeshi Matsumoto; Norio Sugi; Masami Tomikawa
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1972-11-30
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1974-06-27
Also published as: GB1409508A; JPS4977947A; JPS5137182B2; DE2359819B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Polyäthylenharzzusammensetzungen bzw. -kompositionen, die eine anorganische Calciumverbindung als Füllstoff enthalten und ausgezeichnete innere Reißfestigkeit und Verarbeitbarkeit aufweisen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine neue Polyäthylenharzzusammensetzung, die dadurch erhalten wird, daß man in Polyäthylen mit bestimmten Molekulargewicht skennwert en ein oder mehrere anorganische Calciumverbindungen aus der Gruppe Calciumsulfit, Calciumsulfat und Calclumcarbonat einverleibt.

Es ist auf dem Fachgebiet bekannt, daß Polyäthylenprodukte mit erhöhter mechanischer Festigkeit, insbesondere Starrheit bzw. Steifigkeit, dadurch erhalten werden können, daß man einen anorganischen Füllstoff Polyäthylen einverleibt. In diesem Fall pflegt jedoch die Zähigkeit des Produkts herabgesetzt zu werden, wenn seine Steifigkeit erhöht wird. Insbesondere wird die Zähigkeit des herstellbaren Produkts

O24-(case 73-10I)-Bo-Ho

A09826/0988 o.» ,nspscted .

extrem herabgesetzt, wenn der anorganische Füllstoff dem Polyäthylen über eine bestimmte Menge hinaus zugegeben wird. Diese Herabsetzung der Zähigkeit ist an der extremen Herabsetzung der inneren Reißfestigkeit derartiger Produkte, wie Filme und Flachmaterialien, zu erkennen, so daß diese Herabsetzung einen großen Nachteil bei der Verwendung dieser Materialien in der Industrie bedeutet.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit und zur Herstellung von Polyäthylengegenständen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften haben die Erfinder zuvor ein Verfahren zur Herstellung von bestimmten Polyäthylengemischen durch Einverleibung von Calciumsulfit als Füllstoff vorgeschlagen. Es wurde jedoch festgestellt, daß die innere Reißfestigkeit von Filmen und Flachmaterialien, die aus derartigen Materialien hergestellt wurden, weitgehend zwischen der Längs- und der Querrichtung differiert. Z.B. besaßen Filme und Flachmaterialien, die aus den vorstehend angeführten Polyäthylengemischen durch Kalandern erhalten wurden, eine innere Reißfestigkeit in der Kalanderrichtung (bzw. Längsrichtung), die nur einen Bruchteil des Wertes in der zur KaIaη derrichtung rechtwinkligen Richtung (bzw. Querrichtung) betrug. Daher ist die Verwendung dieser Filme und Flachmaterialien infolge der Notwendigkeit begrenzt, zwischen der Längs- und der Querrichtung dieser Filme und Flachmaterialien bei ihrer Verwendung zu unterscheiden. Zusätzlich ist es recht schwierig, ein homogenes Gemisch aus Polyäthylen und anorganischem Füllstoff zu erhalten, so daß die Verarbeitbarkeit des Gemischs nicht befriedigt. Daher neigt das Produkt dazu, Poren und kleine Löcher aufzuweisen. Auch können Füllstoffteilchen im Produkt in agglomerierter Form verbleiben bzw. vorliegen, so daß es schwierig ist, ein Produkt hoher Qualität zu erhalten.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es .daher ₉ eine Polyäthylenharzzusammensetzung mit einem Gehalt an anorganischem Füllstoff vorzusehen, die sich durch ihre Verarbeitbarkeit auszeichnet und deren innere Reißfestigkeit sowohl in Längsais auch in Querrichtung gut ausgeglichen ist.

Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Polyäthylenharzzusammensetzung vorzusehen, die aus einem Polyäthylen hoher Dichte mit besonderen molekularen Kennwerten und mit einer vergleichsweise großen Menge an anorganischer Calciumverbindung als Füllstoff besteht, insbesondere Calciumsulfit.

Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, eine Polyäthylenharzzusammensetzung vorzusehen, deren Verarbeitbarkeit verbessert ist und die aus einem Gemisch aus Polyäthylen hoher Dichte mit bestimmten Molekulargewichtskennwerten, und einem anderen Polyäthylen hoher Dichte mit bestimmtem Schmelzindex-Kennwert, einer vergleichsweise großen Menge an anorganischer Calciumverbindung als Füllstoff und gegebenenfalls einem festen Weichmacher bzw. Schmiermittel besteht.

Die vorstehende Aufgäbe, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung klarer hervor.

Erfindungsgemäß kann die vorstehend geschilderte Aufgabe dadurch gelöst werden, daß man Polyäthylen hoher Dichte mit derartigen molekularen Kennwerten, wie einem viskosimetrischen Mittel des Molekulargewichts bzw. einem viskosimetrischen Durchschnittsmolekulargewicht von 10 χ 10 bis 20 χ 10 , einem Zahlenmittel des Molekulargewichts bzw. Anzahl-Durchschnitts-

molekulargewicht von 1 χ 10 oder mehr und einem Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts bzw. Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht zum Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von 20 oder weniger, mindestens eine anorganische Calciumverbindung aus der Gruppe Calciumsulfit, Calciumsulfat und

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Calciumcarbonat einverleibt.

Um Polyäthylenfilm oder -flachmaterial mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, bei dem die innere Reißfestigkeit zwischen der Längs- und der Querrichtung gut ausgeglichen ist, gemäß der Erfindung zu erhalten, ist es erforderlich, zusätzlich zur Verwendung mindestens einer anorganischen Calciumverbindung aus der Gruppe Calciumsulfit, Calciumsulfat und Calciumcarbonat ein Polyäthylen hoher Dichte mit spezifischen molekularen Kennwerten zu verwenden, und zwar (i) einem Viskosität-Durchschnittsmolekulargewicht im Bereich- von.10 χ 10 bis 15,5 x 10 , (ii)

4 einem Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von 1 χ 10 oder mehr und (iii) einem Verhältnis zwischen Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht und Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von 20 oder weniger. Polyäthylen mit derartigen Kennwerten ist bisher technisch nicht verfügbar und wird speziell gemäß der Erfindung hergestellt. Es kann ohne irgendwelche' besondere Schwierigkeit durch Polymerisieren von Äthylen nach einer üblichen Niederdruckmethode (oder Ziegler-Methode) unter PoIymerisationsbedingungen innerhalb vorgegebener Bereiche hergestellt werden, wobei derartige Polymerisationsmethoden dem Fachmann geläufig sind. Das Polyäthylen, das gemäß der Erfindung verwendet wird, braucht kein Polymeres von Äthylen allein zu sein, es können auch Athylenmischpolymere verwendet werden, die durch Mischpolymerisieren von Äthylen mit z.B. Propylen, Buten oder Hexen hergestellt wurden, vorausgesetzt daß die Kennwerte' ihrer Molekulargewichte in die vorstehend angeführten Bereiche fallen.

Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht und Gewichts-Durchechnittsmolekulargewicht des Polyäthylens gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch GelpermeationsChromatographie bestimmt. In diesem Fall werden vier Säulen mit Gelporendurch-

-* ^c 4 ο go 7? messern von IXK A, 10 A, 10 ^w A bzw. 10' A verwendet, die zu einer Reihe verbunden sind. Ferner wird ©-Dichlorbenzol als

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Lösungsmittel verwendet und die Meßtemperatur auf 13O⁰C festgelegt. Das viskosimetrische Durchschnittsmolekulargewicht wird aus der Grenzviskosität des Polyäthylens, die unter Verwendung von raffiniertem Decalin als Lösungsmittel bestimmt wurde, wobei die Konzentration des Polyäthylens im Decalin auf 50 mg/100 ml und die Meßtemperatur auf 135⁰C + 0,05⁰C eingestellt wurde und wobei ein Stickstoffstrom als Atmosphäre und ein Upperode-Rohr als Viskositätsrohr verwendet wurde, nach der folgenden Gleichung berechnet:

M_v = 2,51 x 10⁴ /

wobei M_v das viskosimetrische Durchschnitfcsmolekulargewicht und /~n 7 die Grenzviskosität darstellt.

Die anorganische Calciumverbindung, die als Füllstoff gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, liegt vorzugsweise in Form eines Pulvers vor_s das in üblicher Weise hergestellt wurde und eine Korngröße im Bereich von 0,1 bis 10 Mikron aufweist. Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis von anorganischer Calciumverbindung im Bereich von 3 : 7 bis 8 : 2 mit Bezug auf das Polyäthylen.

Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sind als Material zur Herstellung von Filmen mit verbesserten Kennwerten der inneren Reißfestigkeit geeignet. Wenn Filme und Flachmaterialien durch Kalandern der Zusammensetzung gemäß der Erfindung hergestellt werden, neigt die Reißfestigkeit des Produkts in Längsrichtung dazu, mit steigender Arbeitstemperatur (Walztemperatur) heraufgesetzt zu werden, während die Reißfestigkeit in Querrichtung dazu neigt, mit steigender Arbeitstemperatur in Folge eigenartiger Effekte (unique effects) des verwendeten Polyäthylens herabgesetzt zu werden. So ist es bei geeigneter Einstellung der Arbeitstemperatur bei der Herstellung eines Films aus der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung

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möglich, die Reißfestigkeit in Längsrichtung und die Reißfestigkeit in Querrichtung des Films anzugleichen. Auch ist es beim Vorgeben einer höheren Arbeitstemperatur möglich, eine sehr hohe Reißfestigkeit in Längsrichtung des hergestellten Films bzw. Flachmaterials im Vergleich mit der Reißfestigkeit in Querrichtung zu erzielen. Wenn man somit gemäß der vorliegenden Erfindung zwei verschiedene Flachmaterialien mit zwei Kalandervorrichtungen ausbildet, von denen die eine bei niedriger Temperatur und die andere bei hoher Temperatur betrieben wird und diese beiden Flachmaterialien laminiert, von denen das eine eine hohe Reißfestigkeit in Querrichtung und das andere eine hohe Reißfestigkeit in Längsrichtung aufweist, ist es möglich, kontinuierlich ein Produkt zu erhalten, dessen innere Reißfestigkeit sehr hoch und zwischen der Längsund der Querrichtung gut ausgeglichen ist.

Nach einer anderen Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Harzprodukt mit verbesserter Verarbeitbarkeit vorzusehen, indem man als Polyäthylen hoher Dichte, in das die zuvor angeführte anorganische Calciumverbindung ala Füllstoff einverleibt werden soll, ein Gemisch aus

(a) Polyäthylen hoher Dichte mit einem viskosimetrischen

4 Ii

Durchschnittsmolekulargewicht von 10 χ 10 bis 20 χ 10 ,

Ii einem Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von 1 χ 10 oder mehr und einem Verhältnis von Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht und Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von 20 oder weniger und (b) Polyäthylen hoher Dichte mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 1,0 verwendet. Z.B. ist es möglich, "Hizex 5100LP", "Hizex 52OOB", "Hizex 33OOF", "Hizex 3000B"-, "Hizex 5000B", "Hizex 53OOB", "Hizex 5000S", "Hizex 5100E", "Hizex 5000F" und "Hizex 5000H" zu verwenden (sämtlich Handelsnamen von Produkten von Mitsui Sekiyu Kagaku Inc.). Es ist auch möglich, "Showlex 5008", "Shöwlex 6OO9B", "Showlex 5003", "Showlex 4OO2B", "Showlex S6OO2", "Showlex 5OO3E" und "Showlex 4OO2E" zu verwenden (sämtlich Handelsnamen von Pro-

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dukten von Nippon Olefin Kagaku Inc.)· Das Polyäthylen, das als Komponente (a) verwendet wird, muß nicht ein Polymeres von Äthylen allein sein, sondern es können auch Athylenmischpolymere verwendet werden, die durch Mischpolymerisieren von Äthylen mit z.B. Propylen, Buten oder Hexen hergestellt wurden, vorausgesetzt daß der zuvor angeführte Schmelzindex-Kennwert eingehalten wird. Der Anteil der Komponente (b) liegt im Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1 auf Gewichtsbasis mit Bezug auf die Komponente (a).

Um ein Produkt mit befriedigender Sekundär- bzw. Weiterverarbeitbarkeit gemäß der Erfindung zu erhalten, wird vorgezogen, einen festen Weichmacher bzw. ein festes Schmiermittel in die Zusammensetzung bei normaler Temperatur und normalem Druck einzuverleiben. Bei derartigen Weichmachern kann es sich um Metallsalze höherer Fettsäuren, Wachs, höhere Alkohole, Ester mehrwertiger Alkohole mit höheren Fettsäuren, Amide höherer Fettsäuren und Ester von Polyäthylenglycol mit Fettsäuren handeln. Diese Weichmacher können entweder alleine oder in Form von Gemischen verwendet werden. Die Menge des Weichmachers wird vorzugsweise in einem Bereich von 0,3 bis 5»0 Gew.-i mit Bezug auf das Gesamtgewicht der anderen Komponenten gewählt, nämlich das Gesamtgewicht des Polyäthylens hoher Dichte mit der anorganischen Calciumverbindung als Füllstoff. In diesem Fall kann jedoch das angestrebte Ziel nicht erreicht werden,, wenn man einen flüssigen Weichmacher, wie flüssiges Paraffin, verwendet. Wenn ein derartiger flüssiger Weichmacher verwendet würde, würde er die Härte des hergestellten Flachmaterials herabsetzen, die ein Merkmal der einen hohen Anteil Füllstoff enthaltenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, wodurch extrem die Druckfestigkeit herabgesetzt würde, die von dem Produkt verlangt wird. Auch würde ein derartiger flüssiger Weichmacher allmählich zur Oberfläche des Erodukts wandern, wodurch solche Nachteile auftreten würden, wie die Ansammlung von Staub auf der Produktoberfläche.

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Die Erfindung betrifft also eine Polyäthylenzusammensetzung aus (a) Polyäthylen hoher Dichte mit einem viskosimetrischen Durchschnittsmolekulargewicht von IO χ 10 bis 20 χ 10 , einem Anzahl-Durehsehnittsmolekulargewicht von 1 χ 10 oder mehr und einem Verhältnis- zwischen Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht und Anzahl-Durchsehnittsmolekulargewicht von 20 oder weniger₉ (b) mindestens einer anorganischen Calciumverbindung aus der Gruppe Calciumsulfit_s Calciumsulfat und Calciumcarbonat und (c) gegebenenfalls einem festen Weichmacher, wobei die Zusammensetzung einen Film oder ein Flachmaterial liefert, dessen innere Reißfestigkeit hoch und sowohl in Längs- als auch in Querrichtung gleich ist, wobei die Ver- arbeitbarkeit der Badzusammensetzung stark verbessert werden

kann, wenn man als vierte Komponente in einem Bereich von 1 : 5 bis 5 ' 1 auf Gewichtsbasis mit Bezug auf das vorstehend angeführte Polyäthylen hoher Dichte ein anderes Polyäthylen hoher Dichte mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 1,0 einverleibt.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern;

Beispiel 1

Zu 30 Gewichtsteilen verschiedener Polyäthylenproben mit den Eigenschaften, die in der folgenden Tabelle 1 angeführt sind, wurden jeweils 70 Gewichtsteile Calciumsulfit (mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 7,0 Mikron) gegeben. Jede resultierende Mischung wurde danach unter Verwendung eines Knetmischers mit einer Rotorumlaufgeschwindigkeit von 60 Umdrehungen/Minute bei einer Manteltemperatur von 150⁰C vier Minuten lang geknetet. Die Temperatur der Paste betrug zu dieser Zeit 200° bis 210⁰C. Danach wurde die Paste weiter unter Verwendung einer Mischwalze einer Temperatur von 170⁰C geknetet, um eine gleichmäßige Pastentemperatur zu

erzielen. Das resultierende Materials das auf diese Weise erhalten wurde₉ wurde zu einem Film mit einer Stärke von 0,2 mm unter Verwendung eines Umkehrkalanders vom L-Typ mit vier Walzen gewalzt.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Längsreißfestigkeit und die Querreißfestigkeit der Filme, die auf diese V/eise aus Polyäthylenproben mit den angegebenen Polyäthylen-Molekulargewichtskennwerten bei verschiedenen Arbeitstemperaturen (Walztemperaturen) erhalten wurden„

Tabelle

Probe Typ und Molekulargewichtskennwerte des Nr. Polyäthylens_{+J| +g} Typ

χ

ϊ_η * ίο Μ_ν / H_n

Arbeitstemperatur (⁰C) längs

Niederdruckpolyäthylen 10,0

11,6

3	Il	13,7
4	Ι«	15,4
VJl	Il	6,3
6	Il	11,9
7	„ +1	8,5
8	„ +2	12,0
9	It	16,9
10	Mitteldruckqij Polyäthylen	10,0

1,54

1,16	19,9
1,56	15,1
1,55	13,6
1,03	8,9
0,92	17,4
0,77	28,4
0,81	24,6
1,94	15,2

140 145 160

145 150 160

145 170

1,31

Reißfestigkeit (g) quer

220
450

1567

375

573

2196

319
2255

471
I852

154
198

163
231

121
134

291
242

1014 349 387

1195 623 322

II89 399

II89 335

157 124

613 243

102 116

162 183

schwer zu bearbeiten

27Ο

I45I

1020

.- 11 -

Anmerkungen: ⁺¹ bezeichnet "Hizex 510OE", ⁺² "Eizex 7000P", ^{+ 3} "Showlex 425OHM"_S ^{+ li} bezeichnet das viskosimetrische Durchschnittsmolekulargewichts ^ das Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht und das Gewicht-Durchschnittsmolekulargeificht.

In der Tabelle stellen die Proben 1 bis 4 erfindungsgemäße Proben dar und die Proben 5 bis 10 Vergleichsprobem Aus der Tabelle ist zu entnehmen„ daß beim Niederdruckpolyäthylen mit Molekulargewichtskennwerten innerhalb der angegebenen Bereiche gemäß der vorliegenden Erfindung die Reißfestigkeit des erhaltenen Films allgemein verbessert ist» Auch ist die Reißfestigkeit in der-Längsrichtung erhöht_s während die Reißfestigkeit in der Querrichtung mit zunehmender Arbeitstemperatur kleiner ausfällt» Es ist damit ersichtlich_s daß die Reißfestigkeiten in Längs- und in Querrichtung durch geeignete Einstellung der Arbeitstemperatur angepaßt werden können. Es ist ferner ersichtlich_s daß das Verhältnis zwischen der Reißfestigkeit in Längsrichtung und der Reißfestigkeit in Querrichtung, das bei einer niedrigen Arbeitstemperatur erhalten wird, durch Erhöhung der Arbeitstemperatur auf eine bestimmte 'Temperatur umgekehrt werden kann. Demgegenüber ist dies tei Niederdruckpolyäthylen nicht möglich, das nicht unter, die Erfindung fällt. Es ist auch mit dem Mitteldruckpolyäthylen nicht möglich, die Reißfestigkeiten in Längsrichtung und in Querrichtung anzupassen und das Verhältnis zwischen Längsund Querreißfestigkeit umzukehren=

Beispiel 2

Es wurden verschieden© Polyathflenprobesnp fixe als Polyäthylen (a) in den folgenden Tabellen 2'bis h mit denangegebenen Molekulargewichtskennwerten angeführt sind_s jeweils in Mengenβ die in den Tabellen angegeben einä₀ zusammen mit &©r angegebenen Meng® des ©ntspr©eh@nden Polyäthylens mit

einem bestimmten Schmelzindex, das als Polyäthylen (b) bezeichnet wurde, und 70 Gewichtsteilen Calciumsulfit (CaSO,. 1/2HpO mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 0,7 Mikron) unter Verwendung eines Knetmiechers mit einer Rotorumlaufgeschwindigkeit von -60 Umdrehungen /Minute bei einer Manteltemperatur von 150⁰C geknetet. Die Temperatur der gekneteten Mischzusammensetzung betrug zu diesem Zeitpunkt 200° bis 21O⁰C. Die Paste wurde danach weiter unter Verwendung einer Mischwalze einer Temperatur von 170°C geknetet, um eine gleichmäßige Pastentemperatur zu erzielen. Das resultierende Material, das auf diese Weise erhalten wurde, wurde zu Plachmaterial mit einer Stärke von 0,2 mm unter Verwendung eines Umkehrkalanders vom L-Typ mit vier Walzen (bei einer Walztemperatur von 145⁰C) gewalzt.

In den Tabellen 2 bis 4 sind die Reißfestigkeit in Längsrichtung (Festigkeit gegen die Reißkraft in der Kalanderrichtung) und die Reißfestigkeit in der Querrichtung (Festigkeit gegen die Reißkraft in der zur Kalanderrichtung quer verlaufenden Richtung) jedes erhaltenen Flachmaterials und die Verarbeitbarkeit jeder Probe der Polyäthylenmischzusammensetzung angegeben.

In diesem Beispiel wurde die Verarbeitbarkeit der Poly äthylenmischzusammensetzung bewertet, indem man die Anzahl der Poren, die Anzahl der nadeiförmigen Löcher und die Anzahl der Fülletoffteilchenaggl^wrat·, die in Abschnitten #««*lMkfc*t*rial· jeder Probe enthalten waren, in der folgenden Weise zählte:

(1) Anzahl und Lage des die Probe bildenden Flachmaterial- : abschnitte

Es wurden drei Flachmaterialabschnitte mit den jeweiligen Abmessungen von 20 cm χ 20 cm aus verschiedenen Abschnitten eines zentralen Bereichs des Flachmaterials herausgenommen, das durch Kalandern erhalten wurde.

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(2) Klassierung der Meßergebnisse

Die Klassierung wurde auf dem Durchschnitt von Meßergebnissen vorgenommen, die an drei Flachmaterialabschnitten jeder Probe erhalten wurden.

(a) Anzahl der Poren

Es wurden die Poren mit größeren Ausmaßen als 1 mm in der Breite und 2 mm in der Länge gezählt, wobei die Klassierung folgendermaßen vorgenommen wurde:
Klasse A: 0 bis 3 Poren im Durchschnitt Klasse B: 4 bis 9 Poren im Durchschnitt Klasse C: 10 oder mehr Poren im Durchschnitt

(b) Anzahl der nadeiförmigen Löcher

Löcher, durch die man durch das Flachmaterial hindurchsehen konnte, wurden als nadelförmige Löcher angesehen, wobei die Klassierung folgendermaßen vorgenommen wurde: Klasse A: 0 Löcher im Durchschnitt Klasse B: 1 bis 2 Löcher im Durchschnitt Klasse C: 3 oder mehr Löcher im Durchschnitt

(c) Anzahl der Agglomerate

Es wurden die Füllstoffteilchenagglomerate mit einem Durchmesser größer als etwa 2 mm gezählt, wobei die Klassierung folgendermaßen vorgenommen wurde: Klasse A: 0 Agglomerate im Durchschnitt Klasse B: 1 bis 9 Agglomerate im Durchschnitt Klasse C: 10 oder mehr Agglomerate im Durchschnitt

(3) Bewertung der Verarbeitbarkeit ,

Die Verarbeitbarkeit wurde mit "ausgezeichnet" bewertet, wenn alle Meßwerte (a), (b) und (c) in Klasse A fielen, als "gut", wenn irgendeiner der Werte in Klasse B, jedoch keiner der Werte in Klasse C fiel, und als "schlecht", wenn irgendeiner der Werte in Klasse C fiel.

409826/09BI

Tabelle 2

Zusammensetzung (Gew.-Z) Reißfestigkeit (g) Verarbeit·

barkeit Probe Polyäthylen (a) Polyäthylen (b) CaSO₃. längs quer

^Nr> Molekulargewichts- Menge M.I. Menge 1^/2H₂O kennwerte (Gew.- (Gew.- _Mev,„._a

Teile) Teile) ^Menge

1
2

5
6
7

M_v = 15,2 χ 10

H_n = 1,50 χ ίο

10
15

1.5
20
20
25
25

0,04

0,25 0,4

0,9 1,0

3,0 6,5

20	70	213	674	schlecht
I5	tt	219	1780	gut ,
15		202	1409	ausgez. %
10	Il	217	1102	gut
10	tt	787	956	gut
5	η	571	265	. schlecht
5	tt	691	300	schlecht

ro co cn

co

€0

co

Anmerkung 1: Polyäthylen (a) besaß ein viskosimetrisehes Durchschnittsmolekulargewicht von 15-s 2 χ 10 „ ein ' Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von l_s50 κ 10 und ein Verhältnis zwischen Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht und Anzahl-Durchschnittsmolekular- - gewicht von 16₈ H₀

Anmerkung 2 s M.I. stellt den Schmelzindex in g/Minute dar.

Anmerkiang 3°>

+1

bezeichnet "Hizex 7000F"

"Hizex 5100LP",

"Hizex 52OOB", *^q "Hizex 33OOF"

+5 „

Showlex 5008",

"Showlex 5030" und ^⁷ "Hizex 2100GP".

Tabelle

Probe
Nr.

10
11
12

13
14

15
16

Polyäthylen (a) "*¹

8,5
10,0

12,3
14,4

16,9
16,9
12,6
12,6
12,0

Zusammensetzung (Gew.-yS)

Polyäthylen (b) CaSO. χ 10"¹ JL/M_n Menge M. I. Menge

W Ii Reißfestigkeit Verarbeit"

barkeit
längs quer

0,77 1,54 1,48 1,36 1,94 1,94 0,74 0,74 0,81

28,4

17,5 15,8 15,7 15,2 15,2 38,6 38,6 24,6

30

25 20

15

10 30 30

25 30

O,25

0,25 O,04⁺³

5 10

15 20

5 5

134	116	354	schlecht	I
373	625	183	gut	CA
252	1331	ausgez.	I
187	1241	ausgez.
202 1051 schwer zu bearbeiten 241 662	gut schlecht
307	schlecht
242	schlecht

CO

cn

CO OO

CO

Anmerkung 1: H stellt das viskosimetrische Durchschnittsmolekulargewicht, M das Anzahl-Durchschnitts

molekulargewicht und M^ das Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht dar.

Anmerkung 2: Die Mengen verstehen sich in Gewichtsteilen; M.I* bezeichnet den Schmelzindex in g/Minutej die Reißfestigkeit ist in g angegeben.

Anmerkung 3: und bezeichnen "Hizex 5100E" und bezeichnet "Hizex 7000F".

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Tabelle 4

Probe Nr.

19 20 21 22 23

Zusammensetzung (Gew.-Jf)

Reißfestigkeit (g) Verarbeitbarkeit

Polyäthylen (a) Polyäthylen (b) CaS0₃.l/2H₂0 längs quer

5 10

15 20

25

30

25

20

15 10

70	134	116	schlecht	OO
It	181	540	gut	I
If	206	823	ausgez.
Il	208	1032	Il
Il	252	1331	Il
η	237	1485	gut
H	296	1598	schlecht

Anmerkung 1: Das Polyäthylen (a) besaß ein viskosimetrisches

H Durchschnittsmolekulargewicht von 12_s3 χ 10 _s

ein Anzahl-Durchschnittsmolekulargewicht von

I,48 χ 10 und ein Verhältnis von Gewicht-Durchschnittsmolekulargewicht zu Anzahl-Durchschnitt smolekulargewicht von 15s8 ο

Anmerkung 2: Beim Polyäthylen (b) handelte es sich um "Hizex 5100E" mit einem Schmelzindex von 0_Β25»

Anmerkung 3° Die Mengen verstehen sich in Gewichtsteilen.

Beispiel 3

Es wurden verschiedene in der folgenden Tabelle 5 angeführte Polyäthylene mit den angegebenen Molekulargewichtskennwerten jeweils in den in der Tabelle angegebenen Mengen zusammen mit der angegebenen Menge des entsprechenden Polyäthylens, das als Polyäthylen mit einem bestimmten Schmelzindex angeführt ist, 70 Gew.-Teilen der entsprechenden anorganischen Calciumverbindung gemäß den Angaben (mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 0,7 Mikron) und der angegebenen Menge des entsprechenden Weichmachers gemäß den Angaben unter Verwendung eines Knetmischers mit einer Rotorumlaufgeschwindigkeit von 60 Umdrehungen/Minute bei einer Manteltemperatur von 150⁰C geknetet. Die Temperatur der gekneteten Mischzusammensetzung betrug zu diesem Zeitpunkt 200° bis 21O⁰C. Die Paste wurde danach weiter, unter Verwendung einer Mischwalze einer Temperatur von 170⁰C geknetet₉ um eine gleichmäßige Paatentemperatür zu erhalten. Das resultierende Materials da® auf diese Weise erhalten ifurde_s wurde zu Flachmaterial mit einer Stärke -von O₉2 Mikron unter Verwendung eines Umkehrkalanders vom L-Typ mit vier Walzen gewalzt (bei einer Walztemparatur von

409826/

Aus jedem auf diese Weise erhaltenen Plachmaterial wurde ein rechtwinkeliger Kasten mit einer üblichen Vakuum-Form vor richtung hergestellt, die mit einem Mechanismus zum gleichzeitigen Erhitzen der gegenüberliegenden Seiten des

p Flachmaterials bei einer Wattdichte von 6 Watt/cm versehen

Tabelle 5 gibt die Reißfestigkeit in Längsrichtung und die Reißfestigkeit in Querrichtung jedes erhaltenen Flachmaterials und dessen Deformationsindex an.

Der Deformationsindex dient als Faktor zur Bewertung der Qualität des Produkts. Je größer der Index ist, um so besser sind das Produkt und die Verarbeitbarkeit der Polyäthylenbadzusammensetzung, die als Material für das Produkt verwendet wurde. Der Deformationsindex wird mit Y bezeichnet und wird definiert als

Y = Β/Α χ 100 (%)

wobei A die Fläche des Flachmaterials vor der Herstellung des Kastens und B die Gesamtfläche des Kastens ist, wenn das Verhältnis der Wandstärke des Produkts zur Stärke des Flachmaterials vor der Herstellung 0,2 beträgt.

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Tabelle 5

Zusammensetzung

Probe anorg.

Nr. Polyäthylen (a) Polyäthylen (b) Ca-Verbindung

Weichmacher

	■	1	- 4 M_yxl0	M_nXlO⁴	0,74	V^Mn	Menge	M.I.	Menge	Art Menge	70	Art :	Menge	•
		2	10,0	1,54	17,5	.10	0,25	20	Calcium sulfit	70	Calcium- . stearat	0,5
	3	10,0	1,54	17,5	25	0,25	5	Calcium sulfat	70	Amid einer höheren Fettsäure	2,0
	4	13,2	1,82	12,4	10	0,2	20	Calcium sulfit	70	ti	1,0
Jr*	5	13,2	1,82	12,4	10	0,2	20	Calcium- carbonat	70	Butyl- stearat	O₉8	ro co
CD OD to	6	13,2	1,82	12,4	10	0,2	20	Calcium sulfat	70	iraikrokrlstal lines Wachs	- 0_s3	cn CO OO
CO O	7	15,3	1,80	14,8	10	0₉25	20	Calcium sulfit	70	Calcium- ■stearat	0_s5
886	8	11,6	1,16	'19,9	15	0,4	15	Calcium sulfit	70	Amid einer höheren Fettsäure	4,0
	9	—	—	—	—	0,2	30	Calcium sulfit	70	Calcium- stearat	0,5
	10	13,2	1,82	12,4	30	-	-	Calcium sulfit	70	Calcium- stearat	2,0
	11	Hizexmillion		3	0,2	27	Calcium sulfit	70	Amid einer höheren Fettsäure	I₈O
12,6	38,6	10	0,2	20	Calcium sulfit	Il	0,5

Tabelle Zusammensetzung

Probe

Polyäthylen (a) ._v...~^ä M_nXlO⁴ \/Μ_η Menge M.I. Menge Art

anorg.
Polyäthylen (b) Ca-Verbindung Weichmacher

Menge Art

Menge

12 13,2 1,82 12,

13 13,2 1,82 12,

20

15

5,5 0,2 Calcium- 70 Amid einer 0,3
sulfit höheren

Fettsäure

Calcium- 70 -

sulfit

. Tabelle 5 (2)

erste	Formung	quer	zweite Formung
Reißfestigkeit	520	Formbarkeitsbestimmung
längs	98O	Deformationsindex (%)
1090	620	■ 320
2350	780	232
12J5O	680	268
10 BO	600	284
970	670	235
1890 .	251
910	302

210

960
640

280

ro

VjJ

220

167 130

229 CO OO

CD

235981^

U)

φ ,α cd

χ»

O CQ

•Η

Φ Φ -P Λ •Η k

Φ cd

⁸1

φ •ο

•Η ca C O •Η •Ρ

η)

§ D¹

CO U

C xä

CVl

O O

VO

■sr

409826/0988

25- 235981

Anmerkung is Die Proben 1 bis 7 stellen er>findungsgemäß@

Proben und die Proben 8 bis 13 Vergleicheprobeß dar.

Anmerkung 2; Die Mengen sind in Geiriiehtsteilen ausgedrückt und die Reißfestigkeit in go <

Anmerkung 3: M bezeichnet das viskosimetriscti© Durchschnittsmolekulargewicht,. M das Ansahl-Durchschnittsmolekulargewieht und W₁. das Gewicht-Durchs eteitts-

molekulargewicht.

Anmerkung 3s M.I_e bezeichnet den. Sehmelsindex in g/Minute«

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Claims

Fat ent ansprüche

1. Polyäthylenharzzusammensetsung aus

einer ersten Komponente aus einem Polyäthylen hoher Dichte mit einem mittleren viscosimetrisch ermittelten Molekulargewicht von 10 χ ICH

k
bis 20 χ 10 , einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von

1 x 10 oder mehr und einem Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts zum Zahlenmittel des Molekulargewichts von 20 oder weniger und gegebenenfalls einem weiteren Polyäthylen hoher Dichte mit einem Schmelzindex von 0,1 bis I₈O, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen dem ersten Polyäthylen hoher Dichte und dem zweiten Polyäthylen hoher Dichte 1 : 5 bis 5 : 1 beträgt, und

einer zweiten Komponente aus mindestens einer anorganischen Calciumverbindung der Gruppe Calciumsulfit, Calciumsulfat und Calciumcarbonat, wobei das Qewichtsverhältnis der zweiten Komponente zur ersten Komponente 3 : 7 bis 8 : 2 beträgt.

2. Polyäthylenharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner 0,3 bis 5,0 Gewichts-% eines festen Weichmachers enthält, bezogen auf die Gesamtmenge der ersten und der zweiten Komponente.

3. Polyäthylenharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Calciumsulfit als zweite Komponente.

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