DE2632213A1

DE2632213A1 - Talk enthaltende polyolefinmaterialien

Info

Publication number: DE2632213A1
Application number: DE19762632213
Authority: DE
Inventors: Atsushi Maeda; Tomohiko Takahama; Hiroshi Yui
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1977-02-03
Also published as: JPS5214646A; GB1529389A; NL7607908A; JPS602329B2

Description

28 27 9 n/wa

MITSUBISHI PETROCHEMICAL CO., LTD, TOKYO/

JAPAN

Talk enthaltende Polyolefinmaterialien

Die Erfindung betrifft Talk enthaltende Polyolefinmaterialien und deren Verwendung.

Bislang sind erhebliche Mengen an Lebensmittelverpackungen bzw. -behältnissen durch Vakuumdruckverformung sehr starrer Kunststoffbahnen, wie z.B. von Polyvinylchlorid oder hochschlagfestem Polystyrol, erzeugt worden. Die Verwendung derartiger Materialien bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich.

809885/119Q original inspected

Wegen des darin enthaltenen Monomeren wird das Polyvinylchlorid verdächtigt, karzinogen zu sein oder Verbrennungsöfen infolge der Entwicklung von Chlorwasserstoffgas bei der Verbrennung zu beschädigen. Das aufprall- bzw. schlagfeste Polystyrol dagegen kann bei Berührung mit Fett bzw. fetthaltigen Lebensmitteln, wie Butter oder Margarine, zum Teil herausgelöst werden. Daher besteht ein Bedarf an der Entwicklung von Behältnissen für die Lebensmittelverpackung und andere Zwecke, die keine Umweltprobleme mit sich bringen.

Es ist bekannt, dass Polyolefine sehr sichere Materialien zur Verpackung von Nahrungsmitteln darstellen, jedoch Nachteile einer geringen Starrheit,Erzeugung extremer Hitze zum Zeitpunkt der Verbrennung aufweisen und weiter eine schlechte Vakuumdruckverformbarkeit besitzen.

Gemäss der Erfindung sind Untersuchungen zur Erhöhung der Starrheit der Polyolefine, Verringerung der Hitzemenge, die sie bei ihrer Verbrennung entwickeln, und zur Verbesserung ihrer Vakuumdruckverformbarkeit durch Einbringung von anorganischen Füllstoffen durchgeführt worden. Um anorganische Füllstoffe in Polyolefine einzubringen, ist es jedoch erforderlich, entweder spezielle Polyolefine zu verwenden oder die Oberfläche der anorganischen Füllmaterialien zu modifizieren, um deren Affinität zu den Polyolefinen zu erhöhen.

Anorganische Füllstoffe enthaltende Polyolefinmaterialien, die aus diesen Untersuchungen resultierten, waren jedoch

609885/1 ISO

im Hinblick auf die Weissheit, Vakuumdruckverformbarkeit und den Geruch nicht zufriedenstellend. Insbesondere, trotz der Tatsache, dass Talkum hzvr. Talk angesichts seiner Säurebeständigkeit, Kosten und Fähigkeit, das Material starr zu gestalten, am geeignetsten ist, führt die Einbringung von Talk in Polyolefine zu Materialien schlechter Farbe mit einem starken Geruch, die für Lebensmittelverpackungsbehälter, die strengen hygienischen Anforderungen genügen müssen, nicht geeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Talk enthaltendes Polyolefinmaterial mit guter Weissheit, guter Vakuumverformbarkeit, welches von Gerüchen frei ist, zu schaffen. Die Erfindung ist weiter darauf gerichtet, ein Talk enthaltendes Polyolefinmaterial bereitzustellen, das für Lebensmittelverpackungsbehälter , insbesondere Behälter zur Verpackung fetthaltiger Lebensmittel, geeignet ist, das eine gute Weissheit aufweist und von Gerüchen frei ist.

Diese Aufgabe kann durch ein Talk enthaltendes Polyolefinmaterial erreicht werden, das gekennzeichnet ist durch

(1) etwa 70 bis etwa 35 Gew.% eines oder mehrerer Polyolefine;

(2) etwa 30 bis 65 Gew.% Talk, und

(3) (A) zumindest 0,02 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des bzw. der Polyolefin(e) (1) und Talk (2), einer Verbindung oder von Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel (Alkyl 3,5-di-t-butyl-.4-hydroxy-hydrocinnamat):

60988S/ 1190

t-Bu

HO

t-Bu

worin R. eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe darstellt, und

(B) zumindest 0,03 %, bezogen auf die Gesamtmenge des bzw. der Polyolefin(e) (1) und Talk (2) von einer oder mehreren Verbindungen innerhalb der folgenden allgemeinen Formel (Dialkylthiodipropionate oder -acetate)

- COOR₄

-R₃ - COOR₅

worin R₂ und R₃ eine Alkylgruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen darstellen und R. und R₁- eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bedeuten.

Typische Beispiele der Komponente A schliessen Stearyl 3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamat, Lauryl 3^5-di-tbutyl-4-hydroxy-hydrocinnamat und Tetrakis /Methylen(3,5-

609 885/1 1 § 0

di-t-butyl-4-hydroxy-hydrozimtsäureester]_/methan. ein.

Typische Beispiele der Komponente B sind Dilaurylthiociipropionat, Distearylthiodipropionat, Laurylstearylthiodipropionat und ß,ß'-Dilaurylthiodibutyrat.

Zusätzlich zu diesen Zusatzstoffen A und B können andere Modifizierungsmittel eingefügt werden.

Die Menge der Komponente A beträgt zumindest 0,02 Gew.%, vorzugsweise 0,03 bis 0,3 Gew.% und die Menge der Komponente B beträgt zumindest 0,03 Gew.%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.%, beides bezogen auf die Gesamtmenge des bzw. der Polyolefin(e) und Talk.

Wenn die Menge dieser Zusatzstoffe gering ist, kann die Wirkung der Verbesserung der Farbe, insbesondere der Weissheit, und des Geruches des resultierenden Materials nicht erreicht werden. Die Mengen können erhöht werden, wobei es jedoch aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt ist, dass die Menge jeder der Komponenten A und B nicht mehr als etwa 2 Gew.% beträgt.

Die in der Erfindung verwendeten Polyolefine umfassen beispielsweise Poly(d)-olefine, wie Polypropylen, Polyäthylen hoher Dichte oder Polyäthylen niedriger Dichte und Copolymere von «.-Olefinen. Ein Propylen/Äthylen-Copolymeres, insbesondere ein Propylen/Äthylen-Blockcopolymeres ist insbesondere wegen seiner hohen Affinität zu Talk geeignet. Die Propylen/Äthylen-Blockcopolymeren, die in der GB-PS

609885/1190

1 362 912 beschrieben sind, sind wegen ihrer äusserst hohen Affinität zu Talk besonders bevorzugt.

Talk wirkt auf die Komponenten A und B in komplexer Weise gegenseitig ein und es kann ein sauberes Material mit guter Farbe, welches von Gerüchen frei ist, im Vergleich zu einem Material, das lediglich ein Polyolefin und Talk umfasst, oder zu einem Material, welches eine weitere dritte Komponente umfasst, erhalten werden. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Talks beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 20 Mikron, insbesondere bevorzugt 0,5 bis 5 Mikron.

Talk ist wegen seiner Säureresistenz, Kosten und Fähigkeit, das Produkt starr zu gestalten, bevorzugt, wenngleich andere anorganische Füllstoffe, die allgemein verwendet werden (z.B. jene die in der GB-PS 1 362 912 beschrieben sind) sofern dies gewünscht ist, zusammen bzw. zusätzlich verwendet werden können. Die Oberfläche dieser Füllstoffe kann vor ihrer Verwendung,sofern dies gewünscht ist, modifiziert werden.

Das Mischverhältnis des bzw. der Polyolefin(e) zu Talk beträgt etwa 70 zu etwa 3 5 Gewichtsteile /etwa 30 bis etwa 65 Gewichtsteile, vorzugsweise 65 bis 50 Gewichtsteile /3 5 zu 50 Gewichtsteile. Wenn die Menge an Talk weniger als etwa 30 Gewichtsteile beträgt, ist die Starrheit des Polyolefinmaterials verringert und seine Vakuumdruckverformbarkeit wird schlecht. Wenn es etwa 65 Gew.% übersteigt, ist die Bahnverformbarkeit des Materials verringert .

- 7 60988 5/1 190

Wenn es erforderlich ist, kann das Polyolefinmaterial der Erfindung weiter ein Färbepigment, wie Titanoxid, einen Gummi als Ultraviolettabsorbens, wie beispielsweise Propylen/Äthylen-Gummi oder Styrol/Butadien-Gummi oder ein Neutralisierungsmittel, wie Kalziumstearat enthalten.

Ein mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polyolefin oder ein Polyolefin, das mit einer Silanverbindung modifiziert ist, können weiter zur Verbesserung der Vakuumverformbarkeit oder Druckverformbarkeit des resultierenden Materials eingebracht werden.

Diese Rohmaterialien können auf herkömmliche Weise, beispielsweise unter Verwendung einer Walze, eines Banbury—Mixers, eines monoaxialen Extruders oder eines biaxialen Extruders unter Bildung des Polyolefinmaterials der Erfindung geknetet werden.

Das erfindungsgemässe Material wird zuerst zu einer Bahn verformt, und sodann zu Verpackungsbehältern für Lebensmittel und dergleichen verarbeitet. Die Bahnbildung kann leicht unter Verwendung einer Extrusiöns-Formvorrichtung, die mit einem Abzug ausgestattet ist, oder einer Kalanderwalze durchgeführt werden.

Die resultierende Bahn kann zu verschiedenartigen Formen durch eine Vakuumverformungsmethodik oder eine Druckformungsmethodik verarbeitet werden. Sofern gewünscht, kann Polyolefinfilm beispielsweise auf die Oberfläche der Bahn laminiert werden, um verarbeitete Ware mit gutem Glanz zu erzeugen.'

609885/1 190 .

Die Verarbeitungswaren aus Bahnen unter Verwendung des erfindungsgemassen Materials sind frei von Verschmutzungsproblemen, geruchsfrei und weisen eine gute Weissheit auf. Da ihre Bestandteile sich im Kontakt mit Fetten in Lebensmitteln nicht herauslösen, ist die Verarbeitungsware insbesondere zur Anwendung als Lebensmittelverpackungsbehälter geeignet.

Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele weiter veranschaulicht.

Beispiele 1 bis 16

Die in Tabelle 1 angegebenen Bestandteile wurden in den angegebenen Mengen in ein Gemisch aus 240 kg eines Propylen/Äthylen-Blockcopolymeren eines Äthylengehaltes von 10 Gew.% und eines Schmelzindexes von 1,0 g/10 Minuten und von 160 kg Talk (in China vorkommend) mit einem durchschnittlichen Teilchen - Durchmesser von 2 Mikron eingebracht. Jedes der erhaltenen Gemische wurde verknetet und unter Verwendung eines monoaxialen Extruders mit einem Kaliber von 90 mm pelletisiert. Die resultierenden Pellets wurden durch einen Extruder des Abzugstypus mit einem Kaliber von 90 mm unter Bildung einer Bahn einer Dicke von 0,3 mm verformt.

Die Bahn wurde unter Erzeugung von Margarinebehältnissen vakuumverformt. Die Weissheit und Vakuumverformbarkeit der resultierenden Bahnen und der Geruch der Behältnisse

609885/1 190

wurden bestimmt, wobei die Ergebnisse in Tabelle 2 wiedergegeben sind. Wie sich aus den in Tabelle 2 aufgeführten Ergebnissen ergibt, besassen Materialien, die die Komponenten A und B in den angegebenen Mengen enthielten, eine sehr gute Farbe, waren geruchsfrei und wiesen eine gute Vakuumverformbarkeit auf, weshalb die resultierenden Behältnisse zur Verpackung von Margarine sehr gut verwendet werden konnten.

	Tabelle 1	Komponente B (Mengen in Ge wicht steilen)
Beispiel	Komponente A (Mengen in Ge wichtsteilen)
1*
2*	Stearyl 3,5-di- t-butyl-4- hydroxy-hydro- cinnamat (0,10)	Distearyl- thiodipro- pionat (0,02)
3 *	dto. (0,10)	dto. (0,10)
4	dto. (0,10)	dto. (0,30)
5	dto (0,10)	dto. (0,50)
6	dto. (0,10)	dto. (0,10)
7 *	-	dto. (0,10)
8*	Stearyl-3,5-di- t-butyl-4- hydroxy-hydro- cinnamat (0,01)

Weitere Komponente (Mengen in Gewichtsteilen)

- 10 -

60 988 S/1 ISO

Fortsetzung Tabelle 1

Beispiel Komponente A Komponente B Weitere Kompo-

(Mengen in Ge- (Mengen in Ge- nente (Mengen in wichtsteilen) wichtsteilen Gewichtsteilen)

Stearyl 3,5-di- Distearylt-butyl-4-thiodiprohydroxy-hydro- pionat cinnamat (0,10) (0,05)

dto. (0,30)

dto.
dto.

(0,10) (0,10)

Tetrakis/methylen(3,5-dit-butyl-4-hydroxy-hydrozimtsäureester ]_7methan
(0,10)

dto. (0,10)

Dilauryl-thiodipropionat (0,10) 2,6-Di-t-Butylphenol (0,10)

1_t1_T3-tri(2-Methyl-4-t-butylphenyl)-butan (0,10)

Distearyl-thiodipropionat (0,10)

Stearyl 3,5-di- Dilauryl-thiot-butyl-4-dipropionat hydroxy-hydro- (0,10) cinnamat
(0,10)

dto. (0,10)

Laurylstearylthio-dipropio- nat (0,10)

Vergleichsbaispiele

- 11 -

09885/1 ISO

	Tabelle 2	Vakuumver for- barkeit	Geruch des Behälters
Beispiel	Weissheit der Bahn	schlecht	stark vorliegender Geruch
1*	78,5	schlecht	liegt vor
2*	79,2	etwas schlecht	in geringem Masse vorliegend
3*	81 ,0	gut	schwach
4	85,0	gut	schwach
5	85,7	gut	schwach
6	86,4	schlecht	liegt vor
7*	79,3	etwas schlecht	in geringem Masse vorliegend
8*	82,0	gut	schwach
9	84,5	gut	schwach
10	86,2	etwas schlecht	in geringem Masse vorliegend
11*	79,7	etwas schlecht	in geringem Masse vorliegend
12*	79,5	gut	schwach
13	84,5	gut	schwach
14	84,2	gut	schwach
15	85,2	gut	schwach
16	84,9

* Vergleichsbeispiele

- 12 -

609885/1 190

Beispiele 17 bis 26

Die in Tabelle 3 angegebenen Bestandteile wurden in den angeführten Mengen einem Gemisch von 200 kg Hochdruck-Polyäthylen einer Dichte von 0,9 g/cc und eines Schmelzindexes von 0,4 g/10 Minuten und 200 kg Talk eines durchschnittlichen Durchmessers von 1 Mikron (vorkommend in Nordkorea) hinzugegeben und jedes der Gemische wurde verknetet und unter Verwendung eines Monoaxialextruders eines Kalibers von 65 mm pelletisiert. Die resultierenden Pellets wurden durch eine Kalanderwalze unter Bildung einer Bahn einer Dicke von 0,5 mm verarbeitet.

Die Bahn wurde unter Erzeugung von Eisbehältern vakuumdruckverformt.

Die Weisse und Vakuumverformbarkeit der resultierenden Bahnen und der Geruch der Behälter wurden bestimmt, wobei die Ergebnisse in Tabelle 4 wiedergegeben sind.

Wie sich aus Tabelle 4 ergibt, besassen die erzeugten Bahnen eine sehr gute Farbe, waren von Gerüchen frei und wiesen eine gute Druckverformbarkeit auf, weshalb die erzeugten Behälter als Eiscremebehälter verwendbar waren.

- 13 -

60 9 8 8S / 1 190

	Tabelle	13 -
	Komponente A (Mengen in Ge wichtsteilen)	3
Beispiel		Komponente B (Mengen in Ge wichtsteilen)
17*	Stearyl 3,5-di- t-4-butyl- hydroxy-hydro- cinnamat (0,10)
18*	dto. (0,10)
19*	dto. (0,10)	Distearyl- thiodipro- pionat (0,02)
20	-	dto. (0,10)
21 *	Stearyl 3,5-di- t-butyl-4- hydroxy-hydro- cinnamat (0,01)	dto. (0,10)
22*	dto. (0,03)	dto. (0,10
23	dto. (0,30)	dto. (0,10)
24	-	dto. (0,10)
25*		dto. (0,10)
26*	dto. (0,10)

Weitere Komponente (Mengen in Gewichtsteilen

2,6-Di-t-Butylphenol (0,10)

1 ,1 ,3-Tri(2-Methyl-4-hydroxy-5-t- butylphenyl)-butan (0,10)

* Vergleichsbeispiele

- 14 -

609885/119

	Tabelle 4	Vakuumver formbarkeit	Geruch des Behälters	Masse
Beispiel	Weissheit der Bahn		stark
17 *	79,3		liegt vor
18*	79,9		in geringem vorliegend	Masse
19*	81,7		schwach
20	85,5		liegt vor
21 *	79,8		in geringem vorliegend	Masse
22 *	81 ,2		schwach	Masse
23	84,4		schwach
24	86,6		in geringem vorliegend
25*	79,8		in geringem vorlieaend
26*	80,0	schlecht
	schlecht
etwas schlecht
gut
schlecht
etwas schlecht
gut
gut
etwas schlecht
etwas schlecht

* Vergleichsbeispiele

609885/1190

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Talk enthaltendes Polyolefinmaterial, gekennzeichnet durch

(1) etwa 70 bis etwa 35 Gew.% eines Polyolefins;

(2) etwa 30 bis etwa 65 Gew.% eines Talks und

(3) (A) zumindest 0,02 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyolefin (1) und Talk (2), einer Verbindung der folgende!'.allgemeinen Formel

t-Bu

- COOR₁ -Bu

worin R- eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bedeutet und

(B) zumindest 0,03 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyolefin (1) und Talk (2), einer Verbindung der folgenden allgemeinen Formel

^-R₂ - COOR₄
.S

^ R₃ - COOR₅

- 16 -

609885/1130

worin R- und R₃ eine Alkylgruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen darstellen und R. und R_g eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bedeuten.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Talkmenge 3 5 bis 50 Gew.% beträgt.

3. Material nach J nspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , dass das Polyolefin ein Propylen/ Äthylen-Blockcopolymeres darstellt.

4. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Erzeugung von Lebensmittelverpackungsbehältnissen.

5. Verwendung nach Anspruch 4 für die Erzeugung von Behältnissen für Fett enthaltende Lebensmittel.

609885/1 190