DE4422582A1 - Polyethylenformmassen - Google Patents

Polyethylenformmassen

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Description

Die Erfindung betrifft antistatisch ausgerüstetes Polyethy­ len (PE), das insbesondere zur Verarbeitung durch Spritz­ gießen geeignet ist.
Wegen seiner schlechten elektrischen Leitfähigkeit lädt sich Polyethylen, gleich anderen polymeren Werkstoffen, elektrostatisch auf. Diese Eigenheit steht seiner Verwen­ dung in verschiedenen technischen Bereichen entgegen und hat zur Entwicklung von Materialien geführt, die antista­ tisch sind, also eine zumindest geringe elektrische Leitfä­ higkeit besitzen. Als antistatisch stuft man feste Stoffe ein, die einen Oberflächenwiderstand von höchstens 10⁹Ω haben.
Zur Verhinderung der elektrostatischen Aufladung von Polyo­ lefinen sind zahlreiche Maßnahmen bekannt. Die Leitfähig­ keit kann bereits in der Synthese durch chemisches Modifi­ zieren des Kunststoffes selbst durch Beeinflussung seines molekularen Bauplanes oder nachträglich z. B. durch Oxida­ tion der Oberfläche oder durch Zusatz elektrisch leitfähi­ ger Füllstoffe (Antistatika) erreicht werden. Als Antista­ tika kommen ionogene organische Verbindungen unterschiedli­ cher Konstitution mit hohem Siedepunkt in Betracht, die mit dem Polyolefin ausreichend verträglich sind, d. h. nicht zum Ausschwitzen neigen. Zu ihnen gehören Substanzen mit Hydro­ xyl-, Amino- oder Amidgruppen. Für bestimmte Anwendungs­ fälle kann man als antistatische Füllstoffe auch Metallfa­ sern, -plättchen oder -pulver einsetzen.
Das klassische Antistatikum ist Ruß, der in den unter­ schiedlichsten Kunststoffen von einer Mindestkonzentration an, die zwischen 5 und 10% liegt, elektrische Leitfähig­ keit bewirkt. Um Polyethylene mit viskosimetrisch bestimm­ ten, mittleren Molmassen bis etwa 500.000 g/l wirksam antistatisch auszurüsten, ist bei homogener Verteilung ein Rußgehalt von 10 bis 20 Gew.-% erforderlich. Nachteilig ist, daß bei höheren Konzentrationen wertvolle Eigenschaf­ ten des Polyethylens, wie seine Zähigkeit, auch auch seine Verschleißfestigkeit, negativ beeinflußt werden. Eine Mög­ lichkeit, den damit verbundenen Qualitätsverlust zu vermei­ den besteht darin, den Füllstoff nicht statistisch in dem genannten Polyethylentypen zu verteilen. Man erreicht eine derartige Verteilung durch Verwendung leitfähiger Füll­ stoffteilchen mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als dem Durchmesser der Primärteilchen des Kunststoffs. Mi­ schungen dieser Zusammensetzung werden dann bei nicht zu hohen Temperaturen verpreßt. Ein vollständiges Aufschmelzen des Kunststoffes muß unterbleiben um zu verhindern, daß der elektrisch leitfähige Füllstoff in das Polymerteilchen hin­ einwandert. Es kommt zur Ausbildung einer sogenannten Kern- Mantel-Struktur, die gegenüber einer homogenen Rußvertei­ lung die gleiche elektrische Leitfähigkeit bei deutlich niedrigerem Rußgehalt ergibt. Um die Kern-Mantel-Struktur zumindest teilweise zu erhalten, dürfen sie nicht vollstän­ dig aufgeschmolzen werden und sind aus diesem Grund nur der Verarbeitung durch Pressen zugänglich.
Es bestand daher die Aufgabe, Polyethylenformmassen bereit­ zustellen, die trotz antistatischer Ausrüstung mit Ruß hohe Zähigkeit und Verschleißfestigkeit besitzen und durch ther­ mischen Verfahren, z. B. durch Spritzgießen, verarbeitet werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Polyethylenformmassen zur Herstellung von Formkörpern mit einem Oberflächenwiderstand von höchstens 10⁹Ω. Die Formmassen bestehen aus 20 bis 80 Gew.-% (bezogen auf das Polymerengemisch) eines Polyethy­ lens oder eines Ethylencopolymerisats mit einer Grenzvisko­ sitätszahl von 100 bis 700 ml/g, 80 bis 20 Gew.-% (bezogen auf das Polymerengemisch) eines Polyethylens mit einer Grenzviskositätszahl von mindestens 1000 ml/g, 3,5 bis 10,0 Gew.-% (bezogen auf Polyethylen oder Ethylencopolymerisat mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g) Ruß sowie 0,1 bis 5,0 Gew.-% (bezogen auf die Mischung aus Polyethylenen und Ruß) üblicher Zusätze.
Die polymeren Mischungsbestandteile der neuen Polyethylen­ formmassen werden durch ihre jeweilige Grenzviskositätszahl [η] (auch als Staudinger-Index oder Intrinsic Viscosity bezeichnet) charakterisiert. Diese Größe wird aus der Vis­ kositätszahl η (experimentell bestimmt in Dekalin als Lö­ sungsmittel bei 135°C; vgl. hierzu DIN 53 728 Blatt 4) nach der Martin-Gleichung
logη = log [η] + K ·[η] · c
ermittelt. K ist eine dimensionslose Zahl und hat den Wert 0,139·c ist abhängig von der Grenzviskositätszahl und be­ trägt 0,03 g/dl für PE-Typen mit einer Grenzviskositätszahl von 1000 bis 5000 ml/g und 0,1 g/dl für Polyethylen-Typen mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g.
Die Grenzviskositätszahlen als Kennzeichen der Schmelzvis­ kosität sind ein Maß für die mittleren Molmassen der Poly­ merisate. Der Grenzviskositätsbereich von 100 bis 700 ml/g ist nach L.H. Henry, J. Polymer Sci., 36, 3 (1959) charak­ teristisch für Polyethylene mit einer Molmasse von etwa 50.000 bis etwa 500.000 g/mol. Derartige Polyethylene wer­ den im folgenden auch als PE-NMW bezeichnet. PE-NMW, das den genannten Forderungen entspricht, erhält man z. B. nach einer Arbeitsweise, die in der DE-C-28 37 481 beschrieben ist. Hierbei verwendet man gesondert hergestellte Ti(III)- halogenide und organische Aluminiumverbindungen als Katalysatoren und regelt die Molmasse des Polymerisats mit Sauerstoff und gegebenenfalls Wasserstoff. Die Umsetzung verläuft bei 20 bis 250°C und 0,1 bis 10 MPa.
Grenzviskositätszahlen von 1000 ml/g und mehr beschreiben nach Margolies (CZ-Chemie-Technik 1974, S. 129 ff) Polye­ thylene mit mittleren Molmassen (Gewichtsmittel) von etwa 1,5 × 10⁶ g/mol und höher (ultrahochmolekulares Polyethylen oder PE-UHMW).
Ein bewährter Prozeß, der zu Polyethylenen des PE-UHMW- Typs führt, ist Gegenstand der DE-C-23 61 508. Er arbeitet bei Drücken von 0,1 bis 10 MPa und Temperaturen von 30 bis 130°C unter Verwendung von Katalysatoren aus Titan(III)-ha­ logeniden und organischen Aluminiumverbindungen. Auch an­ dere Verfahren sind geeignet, z. B. die ebenfalls unter niedrigen Drücken ablaufende Ethylenpolymerisation in Ge­ genwart von Chromoxid-Katalysatoren.
PE-UHMW zeichnet sich durch eine Reihe physikalischer Kenn­ daten aus, die ihm vielfältige Einsatzmöglichkeiten eröff­ nen. Hervorzuheben sind sein hoher Verschleißwiderstand, sein niedriger Reibungskoeffizient gegenüber anderen Werk­ stoffen und sein ausgezeichnetes Zähigkeitsverhalten. Über­ dies ist es bemerkenswert beständig gegenüber zahlreichen Chemikalien.
Aufgrund dieses günstigen tribologischen und chemischen Verhaltens findet PE-UHMW in den verschiedensten techni­ schen Gebieten als vielseitiger Werkstoff Anwendung. Bei­ spiele sind die Textilindustrie, der Maschinenbau und die chemische Industrie. Als Nachteil erweist sich jedoch, daß PE-UHMW wegen seiner auch oberhalb des Kristallitschmelz­ punktes extrem niedrigen Fließfähigkeit nach den für Thermopiasten gängigen Methoden nur schwierig zu Formkör­ pern zu verarbeiten ist. So lassen sich z. B. aus PE-UHMW auf den für PE-NMW geeigneten Spritzgußmaschinen keine Formkörper herstellen, in denen sich die hervorragenden me­ chanischen Eigenschaften des Ausgangswerkstoffs unverändert wiederfinden.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß Formkörper, die aus PE-NMW/PE-UHMW-Mischungen hergestellt wurden, zur Er­ zielung desselben Oberflächenwiderstands eine deutlich ge­ ringere Rußmenge benötigen, als es der Summe der Rußanteile entspricht, die jede der Mischungskomponenten allein erfor­ dert, um den gewünschten Oberflächenwiderstand einzustel­ len. So wird z. B. durch Zusatz von etwa 20 Gew.-% PE-UHMW zu PE-NMW die zur Erzielung eines Oberflächenwiderstands von 10⁹Ω erforderliche Rußmenge, bezogen auf PE-NMW, auf etwa ein Drittel, bezogen auf die Mischung, auf etwa die Hälfte gesenkt.
Der geringe Rußbedarf zur Erzielung einer bestimmten Leit­ fähigkeit bei den erfindungsgemäßen Polyethylenformmassen, kann durch Ausbildung einer Kern-Mantel-Struktur gedeutet werden, die im Gegensatz zu den bekannten Kern-Mantel- Strukturen (vgl. z. B. K.-H. Möbius, Kunststoffe 78 (1988), Seiten 53, 55) nicht durch eine besondere thermische Be­ handlung der Mischung aus Primärteilchen des Kunststoffs und Füllstoffteilchen erzielt wird, sondern durch Mischung von Komponenten, die sich beim Erhitzen unterschiedlich verhalten. In diesem Zusammenhang ist das thermische Ver­ halten von PE-NMW und PE-UHMW bedeutsam. Bei Erhitzen geht PE-NMW oberhalb des Kristallitschmelzpunktes in eine Schmelze über, in der sich Additive lösen oder unlösliche Füllstoffe wie Ruß homogen verteilen lassen. PE-UHMW ist dagegen auf Grund seines viskoelastischen Verhaltens selbst bei hohen Temperaturen formstabil. Auch oberhalb des Kri­ stallitschmelzpunktes (und unterhalb der Zersetzungstempe­ ratur) bleiben die Polyethylenteilchen erhalten. Füllstoffe werden daher lediglich zwischen den PE-UHMW-Partikeln, d. h. an den Korngrenzen, nicht aber im Korn selbst gelagert. Es ist anzunehmen, daß sich beim Erhitzen rußhaltiger Mischung von PE-NMW und PE-UHMW die Rußpartikel in der Schmelze des niedermolekularen Polyethylens homogen verteilen, die nichtschmelzenden, in einen viskoelastischen Zustand über­ gehenden Teilchen des ultrahochmolekularen Polyethylens hingegen nur von einer Schicht aus leitfähigem Ruß umgeben werden, so daß eine Kern-Mantel-Struktur entsteht, in der die Kerne von den PE-UHMW-Partikeln gebildet werden, die in der PE-NMW-Schmelze verteilt sind. Es ist hervorzuheben, daß die Kern-Mantel-Struktur von PE-NMW/PE-UHMW-Mischungen im gesamten für Polyethylene gebräuchlichen thermischen und mechanischen Verarbeitungsbereich erhalten bleibt, also z. B. auch bei hohen Temperaturen (etwa 300°C) und/oder ho­ her Scherung, wie sie beim Spritzgießen auftritt.
Besonders bemerkenswert ist, daß die mechanischen Eigen­ schaften von Formmassen, die überwiegend PE-NMW enthalten, trotz des Rußzusatzes ausgezeichnet sind. Insbesondere Zä­ higkeit und Verschleiß werden durch die PE-UHMW-Beimischung gegenüber Formmassen aus PE-NMW allein verbessert. Dagegen leidet die Verarbeitbarkeit durch thermische Verfahren, vorzugsweise durch Spritzguß, aufgrund des PE-UHMW-Gehaltes nicht.
Formmassen, die überwiegend PE-UHMW (bezogen auf das Poly­ merengemisch) enthalten, zeichnen sich durch ein besonders hohes Niveau an Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aus. Die Zumischung von PE-NMW erhöht die Fließfähigkeit und er­ leichtert die Plastifizierung der Formmassen im Vergleich zu ungemischtem PE-UHMW mit dem Ergebnis, daß die Verar­ beitbarkeit z. B. durch Spritzgießen oder Extrusion verbes­ sert wird.
Unter den überwiegend PE-NMW enthaltenden Polyethylenmi­ schungen werden solche mit einem Anteil von 60 bis 80 Gew.-% PE-NMW und 20 bis 40 Gew.-% PE-UHMW, insbesondere zur Herstellung von Spritzgußteilen verwendet, die als Gleit­ partner gegenüber hochpolierten oder polierten Oberflächen eingesetzt werden.
Formmassen aus 40 bis 60 Gew.-% PE-NMW und 60 bis 40 Gew.-% PE-UHMW eignen sich insbesondere zur Herstellung von Spritzgußteilen, die Gleitverschleiß gegenüber Gleitpart­ nern mit polierter oder rauher Oberfläche unterworfen sind.
Mischungen aus 80 bis 60 Gew.-% PE-UHMW und 20 bis 40 Gew.-% PE-NMW können durch Spritzguß oder Schneckenextru­ sion zu Formkörpern verarbeitet werden, die hohe Beständig­ keit gegenüber hydroabrasivem Verschleiß und Gleitver­ schleiß besitzen.
Anstelle von PE-NMW können in allen Mischungen auch Copoly­ merisate mit Grenzviskositätszahlen von 100 bis 700 ml/g aus Ethylen als Hauptkomponente und geradkettigen oder ver­ zweigten α-Olefinen, wie Propylen, 1-Buten-1-Penten, 1-He­ xen und 4-Methylpenten verwendet werden. Der Comonomeren­ anteil in diesen Polymerisaten beträgt bis zu 10 Gew.-%, insbesondere von 0,5 bis 5 Gew.-%. Dementsprechend umfaßt die Kurzbezeichnung PE-NMW auch solche Copolymerisate.
Zur Herabsetzung des Oberflächenwiderstandes auf Werte von höchstens 10⁹Ω setzt man dem Gemisch aus Polyethylenen bzw. Polyethylen und Ethylencopolymerisaten unterschiedli­ cher Molmasse Ruß in Mengen von 3,5 bis 10 Gew.-% (bezogen auf den PE-NMW-Anteil der Formmasse) zu. Die im Einzelfall anzuwendende Rußmenge richtet sich nach dem Rußtyp und nach dem Anteil des Polyethylens bzw. des Ethylencopolymerisats mit einer Grenzviskositätszahl im Bereich von 100 bis 700 ml/g in der Formmasse. Formmassen mit einem Gehalt von bis zu 50 Gew.-% PE-NMW (bezogen auf das Polymerengemisch) setzt man vorzugsweise 3,5 bis 5,0 Gew.-% Ruß (bezogen auf PE-NMW) und Formmassen mit einem Gehalt von mehr als 50 Gew.-% PE-NMW (bezogen auf das Polymerengemisch) setzt man vorzugsweise 6,5 bis 10,0 Gew.-% Ruß (bezogen auf PE-NMW) zu.
Geeignet für die erfindungsgemäßen Massen sind die ver­ schiedensten Rußarten, unabhängig davon, ob sie durch un­ vollständige Verbrennung von Erdgas, Erdöl oder Steinkoh­ lenteeröl-Produkten oder durch thermische Spaltung von Erd­ gas oder niederen Kohlenwasserstoffen erhalten wurden.
Die elektrische Leitfähigkeit von Ruß wird durch eine An­ zahl Parameter charakterisiert, von denen die Teilchen­ größe, die äußere und innere Oberfläche (Porosität), die Struktur und die Oberflächenchemie besondere Bedeutung ha­ ben. Zwischen Teilchengröße, Oberfläche und Struktur eines Rußes besteht ein funktioneller Zusammenhang, der durch den sogenannten Ölbedarf (gemessen nach DIN ISO 78715, an­ gegeben in g Öl/100 g Ruß) erfaßt wird. Mit abnehmender Teilchengröße, steigender Oberfläche und Struktur des Rus­ ses nehmen der Ölbedarf und die erzielbare elektrische Leitfähigkeit zu. Bewährt haben sich Russe mit einem Ölbe­ darf im Bereich von 600 bis 2000 ml/100 g. Die Struktur von Russen wird nach DIN 53601 oder ASTMD 2414 durch die Auf­ nahme von Dibutylphthalat (DBP) gemessen (Angabe in ml DBP/100 g Ruß). Ruß mit hoher Struktur, d. h. mit DBP-Werten < 115 ml/100 g bezeichnet man als Leitfähigkeits- bzw. Hoch­ leitfähigkeitsrusse; sie werden als Bestandteil der er­ findungsgemäßen Formmassen bevorzugt. Besonders geeignet sind Russe mit DBP-Werten zwischen 120 und 500 ml/100 g.
Die Messung des Oberflächenwiderstands von Formkörpern, die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellt wurden, erfolgt nach DIN VDE 0303, Teil 30. Bei Oberflächenwi­ derständen, die 10⁹Ω sind, treten elektrostatische Auf­ ladungsvorgänge nicht mehr auf.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyethylenmassen mischt man die pulverförmigen Ausgangsmaterialien homogen in einem geeigneten Mischer. Anschließend kann die homogene Mischung unter Aufschmelzen der PE-NMW-Komponente in einem Extruder verdichtet werden. Nach einem anderen Verfahren mischt und homogenisiert man PE-NMW und PE-UHMW in einem Zweischneckenextruder. Diese Arbeitsweise erlaubt es, das PE-NMW auch als Granulat einzusetzen.
Dem Polymerisatgemisch können übliche Zusätze hinzugefügt werden. Zu ihnen zählen Verarbeitungshilfsmittel und Stabi­ lisatoren, wie Korrosionsschutzmittel, Licht- und Wärmesta­ bilisatoren. Weiterhin können Pigmente und/oder Füllstoffe Bestandteile der Polyethylenformmassen sein. Als Füllstoffe kommen z. B. anorganische Materialien, wie Kieselsäure in ihren verschiedenen natürlichen oder industriell erzeugten Erscheinungsformen, natürliche oder künstliche Aluminium- oder Magnesiumsilikate, ferner Zeolithe, Calciumcarbonat und Bariumsulfat in Betracht. Füllstoffe können auch Ku­ geln, z. B. aus Glas und Fasern, z. B. aus Glas, Kohlenstoff, Bor, Polyester oder Polyamiden sein. Schließlich können den Formmassen auch Schmier- und Gleitmittel, wie Zinkstearat, zugesetzt werden.
Die neuen Formmassen können auf herkömmlichen Spritzgieß­ maschinen ein- oder mehrstufig verarbeitet werden. Beson­ dere Bedingungen sind dabei nicht einzuhalten. Es hat sich jedoch für den konventionellen Spritzguß von Formmassen, die überwiegend PE-UHMW enthalten bewährt, bei Massetempe­ raturen von 240 bis 310°C und Spritzdrücken von 100 bis 400 MPa zu arbeiten.
Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich ausgezeichnet zur Herstellung beliebig gestalteter Formkörper, z. B. anti­ statischer Gleitelemente.
In den nachfolgenden Beispielen werden die neuen Polyethy­ lenformmassen näher beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung aber nicht auf die dargestellten Ausführungsfor­ men beschränkt.
1. Charakteristik der Bestandteile der Formmassen
A. PE-NMW
Viskositätszahl:
210 [ml/g]
Kerbschlagzähigkeit @ U-Kerbe: 4 [mJ/mm²]
15° Doppelspitzkerbe: etwa 10 [mJ/mm²]
relativer hydroabrasiver Verschleiß: 594
B. PE-UHMW
Viskositätszahl:
3.800 [ml/g]
Kerbschlagzähigkeit @ U-Kerbe: kein Bruch
15° Doppelspitzkerbe: etwa 130 bis 150
relativer hydroabrasiver Verschleiß: 70
Die Kerbschlagzähigkeit wird in Anlehnung an ISO 179 (1993) gemessen, die Bestimmung des hydroabrasiven Ver­ schleißes (Sand-Slurry-Test) ist in CZ-Chemie Technik 3, 129, 130 (1974) beschrieben und wird hier mit einem PE-UHMW-Typ verglichen, dessen Viskositätszahl 2.300 g/l beträgt.
C. Ruß
DBP-Absorption:
120 ml/g
Ölbedarf: 650 ml/g
2. Eigenschaften der Formmassen
Zur Herstellung der Formmassen werden PE-NMW, PE-UHMW und Ruß in den angegebenen Mengen in einem Mischer ho­ mogen gemischt und anschließend auf einer Spritzgießma­ schine (DEMAG D 175) bei 260°C Massetemperatur, 60°C Werkzeugtemperatur und einer Einspritzzeit von 1,8 sec zu Formteilen mit einem Gewicht von 180 g und einer Wanddicke von etwa 10 mm verarbeitet.
A. Leitfähigkeitsverhalten
Aus den unter 1. beschriebenen Komponenten werden Form­ massen unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt und durch Spritzgießen zu Formkörpern verarbeitet. Durch Messung des Oberflächenwiderstandes wird der zur Erzie­ lung eines Oberflächenwiderstandes 10⁹Ω erforderliche Rußanteil in den Formmassen ermittelt.
Tabelle 1
Bei gleicher stofflicher Zusammensetzung ist die Leitfä­ higkeit von Formkörpern abhängig von dem für die Verar­ beitung der Formmassen gewählten Verfahren. Die Erfah­ rung lehrt, daß die durch Spritzgießen der Formmassen hergestellten Formteile die geringste Leitfähigkeit auf­ weisen. Daher gelten die vorstehend beschriebenen Ergeb­ nisse auch für Formkörper, die auf anderem Wege wie Pressen, Extrudieren oder Blasformen hergestellt werden.
B. Mechanische Eigenschaften
Aus den unter 1. beschriebenen Komponenten werden Form­ massen unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt und durch Spritzgießen oder Pressen zu Formkörpern verarbei­ tet.
Tabelle 2

Claims (7)

1. Polyethylenformmassen zur Herstellung von Formkörpern mit einem Oberflächenwiderstand von höchstens 10⁹Ω bestehend aus 20 bis 80 Gew.-% (bezogen auf das Polymerengemisch) eines Po­ lyethylens oder eines Ethylencopolymerisats mit einer Grenz­ viskositätszahl von 100 bis 700 ml/g, 80 bis 20 Gew.-% (bezogen auf das Polymerengemisch) eines Polyethylens mit ei­ ner Grenzviskositätszahl von mindestens 1000 ml/g, 3,5 bis 10,0 Gew.-% (bezogen auf Polyethylen oder Ethylencopolymeri­ sat mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g) Ruß sowie 0,1 bis 5,0 Gew.-% (bezogen auf die Mischung aus Poly­ ethylenen und Ruß) üblicher Zusätze.
2. Polyethylenformmassen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Comonomerenanteil in den Ethylencopolymeri­ saten mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g bis zu 10 Gew.-% beträgt.
3. Polyethylenformmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Comonomerenanteil in den Ethylencopoly­ merisaten 0,5 bis 5,0 Gew.-% beträgt.
4. Polyethylenformmassen nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3 mit einem Anteil von bis zu 50 Gew.-% (bezogen auf das Polymerengemisch) eines Polyethylens oder eines Ethylencopolymerisats mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g, dadurch gekennzeichnet, daß sie 3,5 bis 5,0 Gew.-% (bezogen auf Polyethylen oder Ethylencopolymerisat mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g) Ruß ent­ halten.
5. Polyethylenmassen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Anteil von mehr als 50 Gew.-% (bezogen auf das Polymerengemisch) eines Polyethylens oder eines Ethylen­ copolymerisats mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g, dadurch gekennzeichnet, daß sie 6,5 bis 10,0 Gew.-% (bezogen auf Polyethylen oder Ethylencopolymerisat mit einer Grenzviskositätszahl von 100 bis 700 ml/g) Ruß enthalten.
6. Polyethylenformmassen nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ruß enthal­ ten, der einen Ölbedarf (nach DIN ISO 78715) von 600 bis 2000 ml/100 g aufweist.
7. Polyethylenformmassen nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ruß enthal­ ten, der eine Dibutylphthalat-Aufnahme (nach DIN 53601 oder ASTMD 2414) von 120 bis 500 ml/100 g aufweist.
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DE4422582A DE4422582A1 (de) 1994-06-28 1994-06-28 Polyethylenformmassen
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