EP0000726A1 - Polyolefine masses containing alkaline-earth metal carbonates, and a process for their production - Google Patents
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- EP0000726A1 EP0000726A1 EP7878100497A EP78100497A EP0000726A1 EP 0000726 A1 EP0000726 A1 EP 0000726A1 EP 7878100497 A EP7878100497 A EP 7878100497A EP 78100497 A EP78100497 A EP 78100497A EP 0000726 A1 EP0000726 A1 EP 0000726A1
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Definitions
- the organophosphorus compounds of the formula (I) to be used according to the invention are phosphonic acids and their esters.
- R represents an aralkyl radical having 1 to 18, preferably 3 to 8, in particular 2 to 6 carbon atoms.
- the alkyl radical can be straight-chain or branched or ring-shaped.
- R 1 also denotes an alkenyl radical having 2 to 18, preferably 2 to 12 carbon atoms, or an aralkyl radical having 7 to 13, preferably 7 to 10, in particular 7 to 9 carbon atoms, the alkyl chain of which has 1 to 3, preferably 1 or 2, carbon atoms, or an aralkenyl radical having 8 to 13, preferably 8 to 10, in particular 8 to 9 carbon atoms, the alkenyl chain of which has 2 or 3 carbon atoms.
- the aromatic radical is a carbocyclic nucleus with 6 or 10 ring carbon atoms, which optionally carries side chains.
- R 2 and R 3 are the same or different and each represents hydrogen, an unbranched or branched or cyclic alkyl radical having 1 to 8, preferably 2 to 8 carbon atoms, an aryl radical having 6 to 10, preferably 6 to 8 carbon atoms, an aralkyl radical having 7 to 13, preferably 7 to 10 carbon atoms, the alkyl chain of which has 1 to 3, preferably 1 or 2 carbon atoms, or an alkenyl radical with 3 to 5, preferably 3 or 4 carbon atoms.
- Aromatic residues are preferably carbocyclic nuclei with 6 or to ring carbon atoms, which can optionally carry side chains.
- the phosphonic acids and phosphonic acid esters to be used according to the invention can be prepared by known methods.
- the phosphonic acids can be prepared from their tetra- or dihalides by reaction with water, by saponification of the corresponding esters, by disproportionation of phosphonic acids or by addition of phosphorous acid to olefinic double bonds; the phosphonic acid esters by reacting the phosphonic acid tetra- or dihalides with alcohols or from esters of phosphorous acid with alkyl halides (Kosolapoff, Organophosphorus Compounds, Wiley and Sons, New York, 1950; Houben-Weyl, Vol. XII / 1, Thieme Verlag Stuttgart ).
- Suitable phosphonic acids are, for example, methanephosphonic acid, ethanephosphonic acid, propanephosphonic acid, butanephosphonic acid, n-hexanephosphonic acid, cyclohexanephosphonic acid, 2,3-dimethylbutanephosphonic acid, octanephosphonic acid, decanephosphonic acid, dodecanephosphonic acid, octadecanephosphonic acid, phenylmethanephosphonic acid, 1-phenylphosphonic acid, 1-phthalophosphonic acid, 1-phthalylphosphonic acid, 1, 2-phenyl-vinylphosphonic acid-1, 2,4-dimethyl-4-methylpentane-phosphonic acid, dimethyl-2-methylpropane-phosphonic acid and 2,4-dimethyl-butane-phosphonic acid.
- Vinylphosphonic acid, propanephosphonic acid, hexanephosphonic acid, octanephosphonic acid, dodecanephosphonic acid, 2,4-dimethyl-4-methylpentanephosphonic acid, dimethyl-2-methylpropanephosphonic acid and 2,4-dimethylbutanephosphonic acid are preferably used.
- Suitable phosphonic acid esters are, for example, Methanphosphonklathylester, ethanephosphonic acid diethyl ester, ethanephosphonic acid dibutyl, Butanphosphonklare dibutyl, n-Hexanphosphonklathylester, n-hexanephosphonic diphenyl, Octanphosphonklathylester, dodecanephosphonic acid dimethyl ester, Octadecanphosphonklare acid diethyl ester, vinylphosphonic acid, vinylphosphonic acid diethyl ester, vinyl phosphonic acid-di- (2 -ethyl-hexyl) -ester, vinylphosphonic acid dioctyl ester, vinylphosphonic acid diallyl ester, allylphosphonic acid diallyl ester, allylphosphonic acid dimethallyl ester, phenylmethane-phosphonic acid monoethyl ester, methanephosphonic acid eth
- the phosphonic acids and phosphonic acid esters to be used according to the invention are added to the molding composition in an amount of 0.1-10% by weight, preferably 0.5-2% by weight, based on the filler. Mixtures of different phosphonic acids or phosphonic acid esters, or mixtures of phosphonic acid with phosphonic acid esters can also be used.
- the filler can be a natural or synthetic, i.e. precipitated alkaline earth carbonate.
- Suitable carbonates are, for example, limestone powder, chalk, precipitated calcium carbonate, natural magnesite, natural hydromagnesite, synthetic basic magnesium carbonate, calcium magnesium carbonate, dolomite. Calcium carbonates are preferably used.
- alkaline earth carbonates to be used have an average particle diameter of 0.1 to 50 ⁇ m, preferably 1 to 10 ⁇ m. Mixtures of different alkaline earth carbonates can also be used.
- the phosphonic acid or the phosphonic acid ester can be introduced into the molding composition in various ways.
- the filler in an organic solvent, alcohols such as methanol, ethanol, butanol, hydrocarbons such as hexane, benzene, toluene, ethers such as diethyl ether, di-isopropyl ether or ketones such as acetone, diethyl ketone serve as the solvent.
- alcohols such as methanol, ethanol, butanol
- hydrocarbons such as hexane, benzene, toluene
- ethers such as diethyl ether, di-isopropyl ether or ketones such as acetone, diethyl ketone
- ketones such as acetone, diethyl ketone
- the adhesion promoter is liquid, it can be added directly to the filler or diluted with a suitable solvent in a high-speed mixer or sprayed onto the filler in the form of a mist in the form of a mist. In this way, solid adhesion promoters can also be applied to the filler dissolved in a suitable solvent.
- the adhesion promoter can be mixed with the polymer in a mixer and then the untreated filler can be added, or all three components, namely the polymer, the filler and the adhesion promoter can be mixed at the same time.
- This simultaneous mixing can take place in a premixer, but also in the granulating extruder.
- the filler is preferably first treated with the adhesion promoter.
- Suitable base polymers for the plastic molding compositions according to the invention are 1-olefin homo- and copolymers, for example high-density and low-density polyethylene, polypropylene, 1-polybutene, 1-poly- (4-methyl) -phthaline, 1-olefin copolymers, such as ethylene Propylene copolymers and ethylene-butene copolymers, mixtures of these polymers and mixtures of these polymers with Polymers used.
- Polyethylene is particularly preferably used.
- the polymer content of the molding compositions is 90 to 20, preferably up to 30% by weight.
- the molding compositions according to the invention can have the usual properties which facilitate processing and the physical properties Contain additives. As such are too Light and heat stabilizers, antioxidants, etc. as well as color pigments, flame retardants.
- the first group is in the molding compositions generally in an amount of 0.01 to 5 percent by weight, on the amount of polymer plus filler. Color pigments and flame retardants are used in an amount according to needs.
- An effective Stabilisat combination of poly-1-n olefination e such as high, middle, and Niederchristpolymerisate of C2 - to C 4 -1-olefins, especially polyethylene and polypropylene, or of polymers such 1-olefins, for example, consist, in each case based on 100 parts by weight of polymer, 0.05 to 4 parts by weight of a phenolic stabilizer optionally 0.01 to 4 parts by weight of one containing costabilizer, and optionally 3 parts by weight of a basic or neutral such as calcium stearate or zinc stearate, and optionally 0.1 to 4 parts by weight of a phosphite and optionally 0.01 to 4 parts by weight of a known UV from the Group of the alkoxyhydroxybenzophenones, hydroxyphenylbenzotriazoles, benzylidene malonic acid monotrilesters or the so-called quencher (for example nickel chelates).
- quencher for example nickel chelates
- a polymerization initiator for example benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroctoate, azobisisobutyronitrile in an amount of 0.01 to 1 percent by weight, based on the amount of unsaturated phosphonic acid or phosphonic acid esters can be added.
- thermoplastic molding composition according to the invention have very good impact strength and impact strength, which makes them particularly suitable for the production of technical articles.
- adhesion promoters to be used according to the invention are that they have a favorable influence on the flow behavior of the polymer melt during injection molding and, for example, facilitate the filling of the mold in the production of complicated injection molded parts.
- test specimens are listed in Table I.
- a 1/2 standard rod is used as a test specimen.
- Elongation and tensile strength are determined according to DIN 53 455, impact strength according to DIN 53 453 (30 mm jaw spacing, transverse position) impact strength according to DIN 53 448, ball indentation hardness according to DIN 52 456 and the modulus of elasticity according to DIN 53 457.
- Example 2 The same calcium carbonate as in Example 1 is treated with different phosphonic acids or phosphonic acid esters in different concentrations, based on the amounts of calcium carbonate. 300 parts of the calcium carbonate thus treated are mixed with 700 parts of the same polyethylene and the mixture is processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table II.
- Example 15 is repeated, except that 3 parts of dodecanephosphonic acid are used instead of octanephosphonic acid to modify the calcium carbonate.
- the properties of the test specimens are listed in Table III.
- a solution of 5 parts of octadecanephosphonic acid in 50 parts of acetone is added in 30 minutes in a high-speed mixer from an atomizer to 500 parts of calcium carbonate of calcite type with an average particle diameter of 5 ⁇ m and a specific surface area (BET) of 1 m 2 / g 1,200 rpm sprayed.
- BET specific surface area
- Example 17 is repeated, except that 5 parts of vinylphosphonic acid bis (2-ethylhexyl) ester are used without solvent instead of octadecanephosphonic acid.
- the mixture is further processed as described in Example 1.
- the properties of the test specimens are listed in Table III.
- Example 17 is repeated, except that 10 parts of vinylphosphonic acid are used instead of octadecanephosphonic acid become.
- the mixture is further processed as described in Example 1.
- the properties of the test specimens are listed in Table III.
- a mixture of untreated calcium carbonate and polyethylene is produced in accordance with Example 15.
- a comparison sample with unmodified, precipitated calcium carbonate is also produced here.
- Example 21 is repeated with the proviso that instead of acetone, methanol is used as the solvent and octanephosphonic acid is used as the modifier for precipitated calcium carbonate instead of vinylphosphonic acid.
- methanol is used as the solvent
- octanephosphonic acid is used as the modifier for precipitated calcium carbonate instead of vinylphosphonic acid.
- the mixture is further processed as described in Example 1.
- the properties of the test specimens are listed in Table V.
- Example 23 is repeated, an additional 0.04 part of tert-butylhydroxyperoxide being added in the high-speed mixer.
- the mixture is further processed as described in Example 1.
- the properties of the test specimens are listed in Table V.
- 1,050 parts of the polyethylene treated in this way are mixed well in a plow blade mixer with 450 parts of calcium carbonate (average particle diameter 5 ⁇ m, specific surface area 1 m 2 / g).
- the mixture is further processed as described in Example 1.
- the properties of the test specimens are listed in Table V.
- Example 25 is repeated with the change that dodecanephosphonic acid is used instead of octanephosphonic acid.
- the properties of the test specimens are listed in Table V.
- Example 1 1,050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min., Stabilized as in Example 1), 450 parts of calcium carbonate (average particle diameter 5 ⁇ m, specific surface area 1 m 2 / g) and 4.5 parts Oetanephosphonic acid are mixed at 80 ° C in a high-speed mixer for 30 minutes. The extrusion and testing are carried out as described in Example 1.
- test specimens are examined for impact strength. The results are shown in Table VI.
- test specimens are produced and tested as described in Example 1.
- test specimens are produced and examined as described in Example 1.
- the same polyethylene is mixed with further amounts of the same calcium carbonate, which was modified with 1 percent by weight octanephosphonic acid, based on the amount by weight of filler, and processed further.
- mixtures with untreated calcium carbonate are produced as a comparison.
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Abstract
Bei mit Erdalkalicarbonaten gefüllten Polyolefinen wird eine sehr gute Verträglichkeit zwischen dem hydrophilen Füllstoff und der hydrophoben Polymermatrix erreicht, wenn als Haftvermittler bestimmte phosphororganische Verbindungen verwendet werden. Man erhält verbesserte mechanische Eigenschaften bei den aus derartigen Polyolefinformmassen hergestellten Kunststoffgegenstaänden.In the case of polyolefins filled with alkaline earth carbonates, very good compatibility between the hydrophilic filler and the hydrophobic polymer matrix is achieved if certain organophosphorus compounds are used as adhesion promoters. Improved mechanical properties are obtained in the plastic articles produced from such polyolefin molding compositions.
Description
Bekanntlich lassen sich die mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften von Kunststoffen durch Zusatz anorganischer Füllstoffe verbessern. Diese Füllstoffe zeigen jedoch infolge ihrer hydrophilen Eigenschaften nur eine geringe Verträglichkeit mit den meist hydrophoben Polymeren. Das führt bei mit anorganischen Substanzen gefüllten Polymeren zu einer Verschlechterung einiger mechanischer Eigenschaften.As is known, the mechanical, electrical and thermal properties of plastics can be improved by adding inorganic fillers. However, due to their hydrophilic properties, these fillers are only slightly compatible with the mostly hydrophobic polymers. In the case of polymers filled with inorganic substances, this leads to a deterioration in some mechanical properties.
Es ist bekannt, natürliche Calciumcarbonate mit oberflächenaktiven Stoffen so behandeln, um ihre Verteilbarkeit in Kunststoffen zu verbessern. Zu diesen Stoffen gehören gesättigte und ungesättigte Fettsäuren von mittlerem oder' hohem Molekulargewicht. z.B. Buttersäure, Laurinsäure, Ölsäure, Stearinsäure (vgl. DE-PS 958 830).It is known to treat natural calcium carbonates with surfactants in order to improve their distributability in plastics. These substances include medium and high molecular weight saturated and unsaturated fatty acids. e.g. Butyric acid, lauric acid, oleic acid, stearic acid (cf. DE-PS 958 830).
Bekannt ist auch die Verwendung eines mit Stearinsäure behandelten Calciumcarbonats als Schlagfestkomponente bei der Herstellung von schlagfesten weichmacherfreien Formkörpern auf der Grundlage von Polyvinylchlorid (vgl. DE-AS 1 469 886).It is also known to use a calcium carbonate treated with stearic acid as an impact-resistant component in the production of impact-resistant, plasticizer-free form bodies based on polyvinyl chloride (cf. DE-AS 1 469 886).
Weiterhin ist bekannt, Calciumcarbonat mit Verbindungen, welche eine Äthylenbindung im Molekül enthalten, und Radikalstartmitteln zusammenbringen (vgl..DE-OS 1 794 310, DE-OS 20 61 180).It is also known to combine calcium carbonate with compounds which contain an ethylene bond in the molecule and free radical initiators (cf. DE-OS 1 794 310, DE-OS 20 61 180).
Schließlich ist es auch bekannt, Erdalkalicarbonate mit wenigstens einer ungesättigten Carbonsäure unter Rühren in Abwesenheit von flüssigem Wasser im pulverförmigen anorganischen Material umzusetzen. Dabei können freie Radikale bildende Stoffe zugegeen sein. (vgl. DE-AS 22 62 126).Finally, it is also known to react alkaline earth carbonates with at least one unsaturated carboxylic acid with stirring in the absence of liquid water in the powdery inorganic material. Substances that form free radicals can be present. (see DE-AS 22 62 126).
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die mit der Verwendung von modifizierten Erdalkalicarbonaten erzielten Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften noch nicht ausreichen, insbesondere bei Polyolefinen.However, it has been shown that the improvements in mechanical properties achieved with the use of modified alkaline earth metal carbonates are not yet sufficient, particularly in the case of polyolefins.
Es wurde nun gefunden, daß eine sehr gute Verträglichkeit zwischen dem hydrophilen Füllstoff und der hydrophoben Polymermatrix erreicht wird, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften von daraus hergestellten Kunststoffgegenständen führt, wenn als Haftvermittler bestimmte phosphororganische Verbindungen verwendet werden.It has now been found that very good compatibility is achieved between the hydrophilic filler and the hydrophobic polymer matrix, which leads to improved mechanical properties of plastic articles produced therefrom if certain organophosphorus compounds are used as adhesion promoters.
Gegenstand der Erfindung ist eine Füllstoff enthaltende Kunststoff-Formmasse bestehend aus
- 90 bis 20 Gewichtsteilen eines Polyolefins
- 10 bis 80 Gewichtsteilen eines Erdalkalicarbonats üblichen Zusatzstoffen sowie 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf' den Füllstoff, eines Haftvermittlers, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Haftvermittler eine phosphororganische Verbindung der Formel
- 90 to 20 parts by weight of a polyolefin
- 10 to 80 parts by weight of an additive customary in alkaline earth metal carbonate and 0.1 to 10% by weight, based on the filler, of an adhesion promoter, characterized in that they act as an adhesion promoter, an organophosphorus compound of the formula
Die erfindungsgemäß zu verwendenden phosphororganischen Verbindungen der Formel (I) sind Phosphonsäuren und ihre Ester. In der Formel (I) bedeutet R einen Aralkylrest mit 1 bis 18, vorzugsweise 3 bis 8, insbesondere 2 bis 6 Kohlenstoffatömen. Der Alkylrest kann geradkettig oder verzweigt oder ringförmig sein. R1 bedeutet.ebenso einen Alkenylrest mit 2 bis 18, vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, oder einen Aralkylrest mit 7 bis 13, vorzugsweise 7 bis 10, insbesondere 7 bis 9 Kohlenstoffatomen, dessen Alkylkette 1 bis 3, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatome aufweist, oder einen Aralkenylrest mit 8 bis 13, vorzugsweise 8 bis 10, insbesondere 8 bis 9 Kohlenstoffatomen, dessen Alkenylkette 2 oder 3 Kohlenstoffatome aufweist. Dabei ist der aromatische Rest ein carbocyclischer Kern mit 6 oder 10 Ringkohlenstoffatomen, welcher gegebenenfalls Seitenketten trägt. R2 und R3 sind gleich oder Verschieden und bedeuten jeweils Wasserstoff, einen unverzweigten oder verzweigten oder cyclischen Alkylrest mit 1 bis 8, vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, einen Arylrest mit 6 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest mit 7 bis 13, vorzugsweise 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, dessen Alkylkette 1 bis 3, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatome aufweist, oder einen Alkenylrest mit 3 bis 5, vorzugsweise 3 oder 4 Kohlenstoffatomen. Aromatische Reste sind vorzugsweise carbocyclische Kerne mit 6 oder to Ringkohlenstoffatomen, welche gegebenenfalls Seitenketten tragen können.The organophosphorus compounds of the formula (I) to be used according to the invention are phosphonic acids and their esters. In formula (I), R represents an aralkyl radical having 1 to 18, preferably 3 to 8, in particular 2 to 6 carbon atoms. The alkyl radical can be straight-chain or branched or ring-shaped. R 1 also denotes an alkenyl radical having 2 to 18, preferably 2 to 12 carbon atoms, or an aralkyl radical having 7 to 13, preferably 7 to 10, in particular 7 to 9 carbon atoms, the alkyl chain of which has 1 to 3, preferably 1 or 2, carbon atoms, or an aralkenyl radical having 8 to 13, preferably 8 to 10, in particular 8 to 9 carbon atoms, the alkenyl chain of which has 2 or 3 carbon atoms. The aromatic radical is a carbocyclic nucleus with 6 or 10 ring carbon atoms, which optionally carries side chains. R 2 and R 3 are the same or different and each represents hydrogen, an unbranched or branched or cyclic alkyl radical having 1 to 8, preferably 2 to 8 carbon atoms, an aryl radical having 6 to 10, preferably 6 to 8 carbon atoms, an aralkyl radical having 7 to 13, preferably 7 to 10 carbon atoms, the alkyl chain of which has 1 to 3, preferably 1 or 2 carbon atoms, or an alkenyl radical with 3 to 5, preferably 3 or 4 carbon atoms. Aromatic residues are preferably carbocyclic nuclei with 6 or to ring carbon atoms, which can optionally carry side chains.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Phosphonsäuren und Phosphonsäureester lassen sich nach bekannten Methoden darstellen.The phosphonic acids and phosphonic acid esters to be used according to the invention can be prepared by known methods.
So lassen sich die Phosphonsäuren aus ihren Tetra- oder Dihalogeniden durch Umsetzung mit Wasser, durch Verseifung der entsprechenden Ester, durch Disproportionierung phosphoniger Säuren oder durch Addition von phosphoriger Säure an olefinische Doppelbindungen herstellen; die Phosphonsäureester durch Umsetzung der Phosphonsäure-Tetra- oder -Dihalogenide mit Alkoholen oder aus Estern der phosphorigen Säure mit Alkylhalogeniden (Kosolapoff, Organophosphorus Compounds, Wiley and Sons, New York, 1950; Houben-Weyl, Bd. XII/1, Thieme Verlag Stuttgart).For example, the phosphonic acids can be prepared from their tetra- or dihalides by reaction with water, by saponification of the corresponding esters, by disproportionation of phosphonic acids or by addition of phosphorous acid to olefinic double bonds; the phosphonic acid esters by reacting the phosphonic acid tetra- or dihalides with alcohols or from esters of phosphorous acid with alkyl halides (Kosolapoff, Organophosphorus Compounds, Wiley and Sons, New York, 1950; Houben-Weyl, Vol. XII / 1, Thieme Verlag Stuttgart ).
Geeignete Phosphonsäuren sind beispielsweise Methanphosphonsäure, Äthanphosphonsäure, Propanphosphonsäure, Butanphosphonsäure, n-Hexanphosphonsäure, Cyclohexanphosphonsäure, 2,3-Dimethylbutanphosphonsäure, Octanphosphonsäure, Decanphosphonsäure, Dodecanphosphonsäure, Octadecanphosphonsäure, Phenylmethanphosphonsäure, 2-Phe- nyläthanphosphonsäure-1, Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure, 1-Phenylvinylphosphonsäure-1, 2-Phenyl- vinylphosphonsäure-1, 2,4-Dimethyl-4-methyl- pentan-phosphonsäure, Dimethyl-2-methylpropan-phosphonsäure und 2,4-Dimethyl-butan-phosphonsäure. Bevorzugt verwendet werden Vinylphosphonsäure, Propanphosphonsäure, Hexannhosphonsäure, Octanphosphonsäure, Dodecanphosphonsäure, 2,4-Dimethyl-4-methyl-pentan-phosphonsäure, Dimethyl-2-methylpropan-phosphonsäure und 2,4-Dimethyl-butan-phosphonsäure.Suitable phosphonic acids are, for example, methanephosphonic acid, ethanephosphonic acid, propanephosphonic acid, butanephosphonic acid, n-hexanephosphonic acid, cyclohexanephosphonic acid, 2,3-dimethylbutanephosphonic acid, octanephosphonic acid, decanephosphonic acid, dodecanephosphonic acid, octadecanephosphonic acid, phenylmethanephosphonic acid, 1-phenylphosphonic acid, 1-phthalophosphonic acid, 1-phthalylphosphonic acid, 1, 2-phenyl-vinylphosphonic acid-1, 2,4-dimethyl-4-methylpentane-phosphonic acid, dimethyl-2-methylpropane-phosphonic acid and 2,4-dimethyl-butane-phosphonic acid. Vinylphosphonic acid, propanephosphonic acid, hexanephosphonic acid, octanephosphonic acid, dodecanephosphonic acid, 2,4-dimethyl-4-methylpentanephosphonic acid, dimethyl-2-methylpropanephosphonic acid and 2,4-dimethylbutanephosphonic acid are preferably used.
Geeignete Phosphonsäureester sind beispielsweise Methanphosphonsäurediäthylester, Äthanphosphonsäure-diäthylester, Äthanphosphonsäure-dibutylester, Butanphosphonsäure-dibutylester, n-Hexanphosphonsäurediäthylester, n-Hexanphosphonsäure-diphenylester, Octanphosphonsäurediäthylester, Dodecanphosphonsäure-dimethylester, Octadecanphosphonsäure-diäthylester, Vinylphosphonsäuredimethylester, Vinylphosphonsäure-diäthylester, Vinylphosphonsäure-di-(2-äthyl-hexyl)-ester, Vinylphosphonsäure-dioctylester, Vinylphosphonsäure-diallylester, Allylphosphonsäure-diallylester, Allylphosphonsäuredimethallylester, Phenylmethan-phosphonsäuremonoäthylester, Methanphosphonsäure-äthylhexylester. Bevorzugt verwendet werden Butanphosphonsäure-dibutylester, Vinylphosphonsäure-diallylester, Vinylphosphonsäure-dimethylester und Vinylphosphonsäure-dioctylester.Suitable phosphonic acid esters are, for example, Methanphosphonsäurediäthylester, ethanephosphonic acid diethyl ester, ethanephosphonic acid dibutyl, Butanphosphonsäure dibutyl, n-Hexanphosphonsäurediäthylester, n-hexanephosphonic diphenyl, Octanphosphonsäurediäthylester, dodecanephosphonic acid dimethyl ester, Octadecanphosphonsäure acid diethyl ester, vinylphosphonic acid, vinylphosphonic acid diethyl ester, vinyl phosphonic acid-di- (2 -ethyl-hexyl) -ester, vinylphosphonic acid dioctyl ester, vinylphosphonic acid diallyl ester, allylphosphonic acid diallyl ester, allylphosphonic acid dimethallyl ester, phenylmethane-phosphonic acid monoethyl ester, methanephosphonic acid ethylhexyl ester. Dibutyl butanephosphonate, diallyl vinylphosphonate, dimethyl vinylphosphonate and dioctyl vinylphosphonate are preferably used.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Phosphonsäuren und Phosphonsäureester werden der Formmasse in einer Menge von 0,1 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 - 2 Gew.-%, bezogen auf den Füllstoff, zugesetzt. Dabei können auch Mischungen verschiedener Phosphonsäuren oder Phosphonsäureester, oder Mischungen von Phosphonsäure mit Phosphonsäureestern zur Anwendung kommen.The phosphonic acids and phosphonic acid esters to be used according to the invention are added to the molding composition in an amount of 0.1-10% by weight, preferably 0.5-2% by weight, based on the filler. Mixtures of different phosphonic acids or phosphonic acid esters, or mixtures of phosphonic acid with phosphonic acid esters can also be used.
Der Füllstoff kann ein natürliches oder synthetisches, d.h. ausgefälltes Erdalkalicarbonat sein. Geeignete Carbonate sind beispielsweise Kalksteinmehl, Kreide, gefälltes Calciumcarbonat, natürlicher Magnesit, natürlicher Hydromagnesit, synthetisches basisches Magnesium-carbonat, Calcium-Magnesium-carbonat, Dolomit. Bevorzugt verwendet werden die Calciumcarbonate. Die erfindungs-. gemäß zu verwendenden Erdalkalicarbonate haben einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 50 ,um, vorzugsweise 1 bis 10 ,um. Es können auch Mischungen verschiedener Erdalkalicarbonate eingesetzt werden.The filler can be a natural or synthetic, i.e. precipitated alkaline earth carbonate. Suitable carbonates are, for example, limestone powder, chalk, precipitated calcium carbonate, natural magnesite, natural hydromagnesite, synthetic basic magnesium carbonate, calcium magnesium carbonate, dolomite. Calcium carbonates are preferably used. The invention. alkaline earth carbonates to be used have an average particle diameter of 0.1 to 50 µm, preferably 1 to 10 µm. Mixtures of different alkaline earth carbonates can also be used.
Die Einbringung der Phosphonsäure oder des Phosphonsäureesters in die Formmasse kann auf verschiedene Weise erfolgen.The phosphonic acid or the phosphonic acid ester can be introduced into the molding composition in various ways.
So kann man den Füllstoff in einem organischen Lösungsmittel suspendieren, wobei als Lösungsmittel Alkohole wie Methanol, Äthanol, Butanol, Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Benzol, Toluol, Äther wie Diäthyläther, Di-isopropyläther oder Ketone wie Aceton, Diäthylketon dienen. Man kann auch den Haftvermittler direkt oder in einem geeignetem Lösungsmittel gelöst, zusetzen, das Gemisch bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur gut durchrühren, das Lösungsmittel abdestillieren und den Rückstand trocknen. Man kann den Füllstoff auch mit dem Haftvermittler in einem Mischer bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur, wobei die Temperatur gegebenenfalls oberhalb des Schmelzpunktes des Haftvermittlers liegt, durchmischen.So you can suspend the filler in an organic solvent, alcohols such as methanol, ethanol, butanol, hydrocarbons such as hexane, benzene, toluene, ethers such as diethyl ether, di-isopropyl ether or ketones such as acetone, diethyl ketone serve as the solvent. You can also add the coupling agent directly or dissolved in a suitable solvent, stir the mixture well at room temperature or elevated temperature, distill off the solvent and dry the residue. The filler can also be mixed with the coupling agent in a mixer at room temperature or at elevated temperature, the temperature possibly being above the melting point of the coupling agent.
Ist der Haftvermittler flüssig, kann er direkt oder mit einem geeigneten Lösungsmittel verdünnt zu dem Füllstoff in einem Schnellaufmischer getropft oder aus einer Zerstäubungsvorrichtung in Form eines Nebels auf den Füllstoff gesprüht werden. Auf diese Weise können auch feste Haftvermittler in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst auf den Füllstoff gebracht werden.If the adhesion promoter is liquid, it can be added directly to the filler or diluted with a suitable solvent in a high-speed mixer or sprayed onto the filler in the form of a mist in the form of a mist. In this way, solid adhesion promoters can also be applied to the filler dissolved in a suitable solvent.
Alternativ kann der Haftvermittler in einem Mischer mit dem Polymeren venmischt und anschließend der unbehandelte Füllstoff zugegeben werden, oder es können alle drei Komponenten, nämlich das Polymere, der Füllstoff und der Haftvermittler gleichzeitig vermischt werden. Dieses gleichzeitige Mischen kann in einem Vormischer, jedoch auch im Granulierextruder erfolgen.Alternatively, the adhesion promoter can be mixed with the polymer in a mixer and then the untreated filler can be added, or all three components, namely the polymer, the filler and the adhesion promoter can be mixed at the same time. This simultaneous mixing can take place in a premixer, but also in the granulating extruder.
Vorzugsweise wird zunächst der Füllstoff mit dem Haftvermittler behandelt.The filler is preferably first treated with the adhesion promoter.
Für die erfindungsgemäßen Kunststoff-Formmassen eignen sich als Basispolymere 1-Olefin-Homo- und Copolymere, beispielsweise Polyäthylen von hoher Dichte und niedrige Dichte, Polypropylen, Polybuten-1, Poly-(4-methyl)-pehtin-1, Olefincopolymerisate wie Äthylen-Propylen-Copolymorisate und Äthylen-Buten-Copolymerisate, Gemische dieser Polymerisate und Gemische dieser Polymerisate mit Polymeren verwendet. Besonders bevorzugt wird Polyäthylen verwendet.Suitable base polymers for the plastic molding compositions according to the invention are 1-olefin homo- and copolymers, for example high-density and low-density polyethylene, polypropylene, 1-polybutene, 1-poly- (4-methyl) -phthaline, 1-olefin copolymers, such as ethylene Propylene copolymers and ethylene-butene copolymers, mixtures of these polymers and mixtures of these polymers with Polymers used. Polyethylene is particularly preferably used.
Der Gehalt der Formmassen an Polymer beträgt 90 bis 20, vorzugsweise bis 30 Gew.-%.The polymer content of the molding compositions is 90 to 20, preferably up to 30% by weight.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können die übliche, die Verarbeitung erleichternden und die physikalischen Eigenschaften Zusatzstoffe enthalten. Als solche sind zu Licht- und Wärmestabilisatoren, Antioxidantien, udgl. sowie Farbpigmente, Flammsehutzmittel. Die erste Gruppe ist in den Formmassen im allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, auf die Menge Polymer plus Füllstoff, enthalten. Farbpigmente und Flammschutzmittel werden in einer Menge entsprechend den Bedürfnissen eingesetzt.The molding compositions according to the invention can have the usual properties which facilitate processing and the physical properties Contain additives. As such are too Light and heat stabilizers, antioxidants, etc. as well as color pigments, flame retardants. The first group is in the molding compositions generally in an amount of 0.01 to 5 percent by weight, on the amount of polymer plus filler. Color pigments and flame retardants are used in an amount according to needs.
Eine wirksame Stabilisat kombination für Poly-1-Olefi- ne, wie z.B. Hoch-, Mitte und Niederdruckpolymerisate von C2- bis C4-1-Olefinen, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, oder von polymerisaten derartiger 1-Olefine kann beispielsweise bestehen, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile Polymer, 0,05 bis 4 Gew.-Teilen eines phenolischen Stabilisat gegebenenfalls 0,01 bis 4 Gew.-Teilen eines haltigen Costabilisators, sowie gegebenenfalls 3 Gew.-Teilen einer basischen oder neutralen wie z.B. Calciumstearat oder Zinkstearat, sowie gebenenfalls 0,1 bis 4 Gew.-Teilen eines Phosphits und gebenenfalls 0,01 bis 4 Gew.-Teilen eines bekannten UV- aus der Gruppe der Alkoxyhydroxybenzophenone, Hydroxyphenylbenzotriazole, Benzylidenmalonsäuremonotrilester oder der sog. Quencher (z.B. Nickelchelate).An effective Stabilisat combination of poly-1-n olefination e, such as high, middle, and Niederdruckpolymerisate of C2 - to C 4 -1-olefins, especially polyethylene and polypropylene, or of polymers such 1-olefins, for example, consist, in each case based on 100 parts by weight of polymer, 0.05 to 4 parts by weight of a phenolic stabilizer optionally 0.01 to 4 parts by weight of one containing costabilizer, and optionally 3 parts by weight of a basic or neutral such as calcium stearate or zinc stearate, and optionally 0.1 to 4 parts by weight of a phosphite and optionally 0.01 to 4 parts by weight of a known UV from the Group of the alkoxyhydroxybenzophenones, hydroxyphenylbenzotriazoles, benzylidene malonic acid monotrilesters or the so-called quencher (for example nickel chelates).
Wird eine olefinisch ungesättigte Phosphonsäure oder ein entsprechender Ester als Modifizierungsmittel verwendet, kann ein Polymerisationsinitiator, beispielsweise Benzoylperoxyd, Dicumylperoxyd, tert.-Butylhydroperoxyd, tert.-Butylperoctoat, Azobisisobutyronitril in einer Menge von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge ungesättigter Phosphonsäure oder Phosphonsäureester, zugesetzt werden.If an olefinically unsaturated phosphonic acid or a corresponding ester is used as a modifying agent, a polymerization initiator, for example benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroctoate, azobisisobutyronitrile in an amount of 0.01 to 1 percent by weight, based on the amount of unsaturated phosphonic acid or phosphonic acid esters can be added.
Formteile, hergestellt aus der erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmasse, haben eine sehr gute Schlagzähigkeit und Schlagzugzähigkeit, wodurch diese sich besonders zur Herstellung technischer Artikel eignet.Molded parts made from the thermoplastic molding composition according to the invention have very good impact strength and impact strength, which makes them particularly suitable for the production of technical articles.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß zu verwendenden Haftvermittler besteht darin, daß sie das Fließverhalten der,Polymerschmelze beim Spritzgießen günstig beeinflussen und beispielsweise die Füllung der Form bei der Herstellung komplizierter Spritzgußteile erleichtern.Another advantage of the adhesion promoters to be used according to the invention is that they have a favorable influence on the flow behavior of the polymer melt during injection molding and, for example, facilitate the filling of the mold in the production of complicated injection molded parts.
Der Gegenstand der Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.The subject matter of the invention is illustrated by the examples below.
450 Teile Calciumcarbonat vom Calcit-Typ mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 µm und einer spezifischen Oberfläche nach der BET-Methode (Brunauer, Emmet, Teller, J. Am. Chem. Soc. 60, 309) von 1 m2/g werden in 2.000 Teilen Aceton suspendiert. Untergutem Rühren werden 50 Teile Vinylphosphonsäure innerhalb 30 Minuten zugetropft. Die Suspension wird 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend wird das Aceton im Vakuum abdestilliert. und der Rückstand bei 40°c im Vakuumtrockenschrank getrocknet.450 parts of calcium carbonate of the calcite type with an average particle diameter of 5 microns and a specific surface area according to the BET method (Brunauer, Emmet, Teller, J. Am. Chem. Soc. 60, 309) of 1 m 2 / g are in 2,000 parts of acetone suspended. With good stirring, 50 parts of vinylphosphonic acid are added dropwise within 30 minutes. The suspension is stirred for 2 hours at room temperature, then the acetone is distilled off in vacuo. and the residue dried at 40 ° C in a vacuum drying cabinet.
450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1050 Teilen Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzindex 23 g/10 min. enthaltend 0,42 Gew.-% eines phenolischen Stabilisators und 2,5 Gew.-% eines schwefelhaltigen Costabilisators) in einem Pflugschaufelmischer gut vermischt. Das erhaltene Gemisch wird in einem Zweischneckenextruder zu einem Strang extrudiert, der dann in einer Schneidmaschine granuliert wird. Aus dem Granulat werden mit einer Spritzgußmaschine Prüfkörper hergestellt.450 parts of the calcium carbonate thus treated are mixed with 1050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min. Containing 0.42% by weight of a phenolic stabilizer and 2.5% by weight of a sulfur-containing costabilizer ) well mixed in a plow blade mixer. The mixture obtained is extruded into a strand in a twin-screw extruder, which is then granulated in a cutting machine. Test specimens are produced from the granules using an injection molding machine.
In einem Vergleichsbeispiel werden 450 Teile unbehandeltes Calciumcarbonat mit 1050 Teilen Polyäthylen auf die gleiche Weise gemischt. Das Gemisch wird, wie vorstehend beschrieben, weiter verarbeitet.In a comparative example, 450 parts of untreated calcium carbonate are mixed with 1050 parts of polyethylene in the same way. The mixture is processed as described above.
Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle I aufgeführt. Als Probekörper dient ein 1/2 Normstab.The properties of the test specimens are listed in Table I. A 1/2 standard rod is used as a test specimen.
Dehnung und Zugfestigkeit werden nach DIN 53 455, Schlagzähigkeit nach DIN 53 453 (30 mm Backenabstand, Querlage) Schlagzugzähigkeit nach DIN 53 448, Kugeldruckhärte nach DIN 52 456 und der E-Modul nach DIN 53 457 bestimmt.
Das gleiche Calciumcarbonat wie in Beispiel 1 wird mit verschiedenen Phosphonsäuren bzw. Phosphonsäureestern in verschiedenen Konzentrationen - bezogen auf die Calciumcarbonatmengen - behandelt. 300 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 700 Teilen des ebenfalls gleichen Polyäthylens gemischt und die Mischung wird wie in Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle II aufgeführt.The same calcium carbonate as in Example 1 is treated with different phosphonic acids or phosphonic acid esters in different concentrations, based on the amounts of calcium carbonate. 300 parts of the calcium carbonate thus treated are mixed with 700 parts of the same polyethylene and the mixture is processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table II.
500 Teile Calciumcarbonat vom Calcit-Typ mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 /um und einer spezifischen Oberfläche (BET) von 1 m2/g und 7,5 Teile Octanphosphonsäure werden in einem Schnellaufmischer bei 800 U/Min. bei 80°C für 30 Minuten gemischt.500 parts of calcium carbonate of the calcite type with an average particle diameter of 5 / um and a specific surface area (BET) of 1 m 2 / g and 7.5 parts of octanephosphonic acid are mixed in a high-speed mixer at 800 rpm. mixed at 80 ° C for 30 minutes.
450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1050 Teilen Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzindex 23 g/10 min) in einem Pflugschaufelmischer gut vermischt. Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle III aufgeführt.
Das Beispiel 15 wird wiederholt, nur daß anstelle von Octanphosphonsäure 3 Teile Dodecanphosphonsäure zur Modifizierung des Calciumcarbonats eingesetzt werden. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle III aufgeführt.Example 15 is repeated, except that 3 parts of dodecanephosphonic acid are used instead of octanephosphonic acid to modify the calcium carbonate. The properties of the test specimens are listed in Table III.
Zu 500 Teilen Calciumcarbonat vom Calcit-Typ mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 /um und einer spezifischen Oberfläche (BET) von 1 m2/g wird aus einer Zerstäubungsvorrichtung eine Lösung von 5 Teilen Octadecanphosphonsäure in 50 Teilen Aceton innerhalb 30 Minuten in einem Schnellaufmischer bei 1.200 U/Min. gesprüht.A solution of 5 parts of octadecanephosphonic acid in 50 parts of acetone is added in 30 minutes in a high-speed mixer from an atomizer to 500 parts of calcium carbonate of calcite type with an average particle diameter of 5 μm and a specific surface area (BET) of 1 m 2 / g 1,200 rpm sprayed.
450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1050 Teilen Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzpunkt 23 g/10 min, enthaltend 0,42 Gew.-% eines phenolischen Stabilisators und 2,5 Gew.-% eines schwefelhaltigen Costabilisators) in einem Pflugschaufelmischer gut vermischt. Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle III aufgeführt.450 parts of the calcium carbonate treated in this way are mixed with 1,050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melting point 23 g / 10 min, containing 0.42% by weight of a phenolic stabilizer and 2.5% by weight of a sulfur-containing costabilizer ) well mixed in a plow blade mixer. The mixture is further processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table III.
Das Beispiel 17 wird wiederholt, nur daß anstelle von Octadecanphosphonsäure 5 Teile Vinylphosphonsäure-bis-(2- äthyl-hexyl)-ester ohne Lösungsmittel eingesetzt werden. Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle III aufgeführt.Example 17 is repeated, except that 5 parts of vinylphosphonic acid bis (2-ethylhexyl) ester are used without solvent instead of octadecanephosphonic acid. The mixture is further processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table III.
Das Beispiel 17 wird wiederhilt, nur daß anstelle Octadecanphosphonsäure 10 Teile Vinylphosphonsäure eingesetzt werden. Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle III aufgeführt. Als Vergleich wird entsprechend Beispiel 15 eine Mischung aus unbehandeltem Calciumcarbonat und Polyäthylen hergestellt.
500 Teile Calciumcarbonat vom Calcit-Typ mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,5 /um und einer spezifi- sehen Oberfläche (BET) von 7 m2/g werden in 2.500 Teilen n-Hexan suspendiert. Unter gutem Rühren werden 12,5 Teile Vinylphosphonsäure innerhalb 30 Minuten zugetropft. Die Suspension wird 3 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt, anschließend wird das Hexan im Vakuum abdestilliert und der Rückstand bei 400C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. 450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1.050 Teilen Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3,Schmelzindex 23 g/10 min. enthaltend 0,42 Gew.-% eines phenolisehen Stabilisators und 2,5 Gew.-% eines schwefelhaltigen Costabilisators), in einem Pflugschaufelmischer gut vermischt. Das erhaltene Gemisch wird in einem Zweischnekkenextruder zu einem Strang extrudiert, der dann in einer Schneidmaschine granuliert wird. Aus dem Granulat werden mit einer Spritzgußmaschine Prüfkörner hergestellt. In einem Vergleichsbeispiel werden 450 Teile unbehandeltes Calciumcarbonat mit 1.050 Teilen Polyäthylen auf die gleiche Weise gemischt und weiter verarbeitet.500 parts of calcium carbonate of calcite type having a mean particle diameter of 1.5 / um and a specifi - see surface area (BET) of 7 m 2 / are suspended in 2500 parts of n-hexane g. With good stirring, 12.5 parts of vinylphosphonic acid are added dropwise within 30 minutes. The suspension is stirred for 3 hours at room temperature, then the hexane is distilled off in vacuo and the residue is dried at 40 ° C. in a vacuum drying cabinet. 450 parts of the calcium carbonate treated in this way are mixed with 1,050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min. Containing 0.42% by weight of a phenolic stabilizer and 2.5% by weight of a sulfur-containing costabilizer ), well mixed in a plow blade mixer. The mixture obtained is extruded into a strand in a twin-screw extruder, which is then granulated in a cutting machine. Test granules are produced from the granules using an injection molding machine. In a comparative example, 450 parts of untreated calcium carbonate are mixed with 1,050 parts of polyethylene in the same way and processed further.
Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle IV aufgeführt.The properties of the test specimens are listed in Table IV.
500 Teile gefälltes Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,2 µm und einer spezifischen Oberfläche (BET) von 9 m2/g werden in 2.500 Teilen Aceton suspendiert. Unter gutem Rühren werden 5 Teile Vinylphosphonsäure innerhalb 30 Minuten zugetropft.500 parts of precipitated calcium carbonate with an average particle diameter of 0.2 μm and a specific surface area (BET) of 9 m 2 / g are suspended in 2,500 parts of acetone. 5 parts of vinylphosphonic acid are added dropwise with thorough stirring in the course of 30 minutes.
Die Aufarbeitung, Mischung mit Polyäthylen und Ausprüfung erfolgt wie in Beispiel 20 beschrieben.Working up, mixing with polyethylene and testing are carried out as described in Example 20.
Auch hier wird ein Vergleichsmuster mit nicht modifiziertem, gefälltem Calciumcarbonat hergestellt.A comparison sample with unmodified, precipitated calcium carbonate is also produced here.
Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle IV aufgeführt.The properties of the test specimens are listed in Table IV.
Das Beispiel 21 wird wiederholt mit der Maßgabe, daß anstelle Aceton Methanol als Lösungsmittel und anstelle Vinylphosphonsäure Octanphosphonsäure als Modifizierungsmittel für gefälltes Calciumcarbonat eingesetzt werden. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle IV aufgeführt.,
Zu 1.100 Teilen Polyäthylen mit einer Dichte von 0,96 g/cm3 und einem Schmelzindex von 23 g/10 min. wird aus einer Zerstäubungsvorrichtung eine Lösung von 4,7 Teilen Vinylphosphonsäure in 4,7 Teilen Wasser in einem Schnellaufmischer bei 1.200 U/Min. innerhalb 20 Minuten gesprüht. 1.050 Teile des so behandelten Polyäthylens werden in einem Pflugschaufelmischer mit 450 Teilen Calciumcarbonat (mittlerer Teilchendurchmesser µm, spezifische Oberfläche 1 m2/g) gut vermischt.To 1,100 parts of polyethylene with a density of 0.96 g / cm 3 and a melt index of 23 g / 10 min. a solution of 4.7 parts of vinylphosphonic acid in 4.7 parts of water in a high-speed mixer at 1200 rpm from a sputtering device. sprayed within 20 minutes. 1,050 parts of the polyethylene treated in this way are mixed well in a plow blade mixer with 450 parts of calcium carbonate (average particle diameter .mu.m, specific surface area 1 m 2 / g).
Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle V aufgeführt.The mixture is further processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table V.
Das Beispiel 23 wird wiederholt, wobei im Schnellaufmischer zusätzlich 0,04 Teile tert.-Butylhydroxyperoxyd zugegeben werden.Example 23 is repeated, an additional 0.04 part of tert-butylhydroxyperoxide being added in the high-speed mixer.
Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle V aufgeführt.The mixture is further processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table V.
1.100 Teile Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzindex 23 g/10 min. stabilisiert wie in Beispiel 1) und 7 Teile Octanphosphonsäure werden in einem Schnellaufmischer bei 80°C für 20 Min. gemischt.1,100 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min. Stabilized as in Example 1) and 7 parts of octanephosphonic acid are mixed in a high-speed mixer at 80 ° C. for 20 minutes.
1.050 Teile des so behandelten Polyäthylen werden in einem Pflugschaufelmischer mit 450 Teilen Calciumcarbonat (mittlerer Teilchendurchmesser 5 µm, spezifische Oberfläche 1 m2/g) gut vermischt.1,050 parts of the polyethylene treated in this way are mixed well in a plow blade mixer with 450 parts of calcium carbonate (average particle diameter 5 μm, specific surface area 1 m 2 / g).
Die Weiterverarbeitung des Gemisches erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle V aufgeführt.The mixture is further processed as described in Example 1. The properties of the test specimens are listed in Table V.
Das Beispiel 25 wird wiederholt mit der Änderung, daß anstelle Octanphosphonsäure Dodecanphosphonsäure eingesetzt wird. Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle V aufgeführt.Example 25 is repeated with the change that dodecanephosphonic acid is used instead of octanephosphonic acid. The properties of the test specimens are listed in Table V.
1.050 Teile Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzindex 23 g/10 min., stabilisiert wie in Beispiel 1), 450 Teile Calciumcarbonat (mittlerer Teilchendurchmesser 5 µm, spezifische Oberfläche 1 m2/g) und 4,5 Teile Oetanphosphonsäure werden bei 80°C in einem Schnellaufmischer für 30 Minuten vermischt. Die Extrusion und Ausprüfung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben.1,050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min., Stabilized as in Example 1), 450 parts of calcium carbonate (average particle diameter 5 μm, specific surface area 1 m 2 / g) and 4.5 parts Oetanephosphonic acid are mixed at 80 ° C in a high-speed mixer for 30 minutes. The extrusion and testing are carried out as described in Example 1.
Die Eigenschaften der Prüfkörper sind in Tabelle V aufgeführt.
Aus 70 Gewichtsprozent Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzindex 23 g/10 min., stabilisiert wie in Beispiel 1) und 20 Gew.-% Calciumcarbonat (mittlerer Teilchengröße 5 /um, spezifische Oberfläche 1 m2/g) wleches mit verschiedenen Modifizierungsmitteln gemäß Beispiel 1 behandelt worden war, werden Polyolefin-Formmassen hergestellt.,Made from 70% by weight polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min., Stabilized as in Example 1) and 20% by weight calcium carbonate (average particle size 5 / um, specific surface area 1 m 2 / g) which had been treated with various modifiers according to Example 1, polyolefin molding compositions are produced,
Die Prüfkörper werden auf Schlagzähigkeit untersucht. Die Ergebnisse zeigt Tabelle VI.
500 Teile Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,5 µm und einer spezifischen Oberfläche (BET) von 2 m2/g werden in 2.000 Teilen Aceton suspendiert.500 parts of calcium carbonate with an average particle diameter of 2.5 μm and a specific surface area (BET) of 2 m 2 / g are suspended in 2,000 parts of acetone.
Unter gutem Rühren werden 0,5 Teile Vinylphosphonsäure zugegeben. Die Suspension wird 3 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt, anschließend wird das Aceton im Vakuum abdestilliert und der Rückstand bei 40°C im Vakuumtrokkenschrank getrocknet.0.5 parts of vinylphosphonic acid are added with thorough stirring. The suspension is stirred for 3 hours at room temperature, then the acetone is distilled off in vacuo and the residue is dried at 40 ° C. in a vacuum drying cabinet.
450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1.050 Teilen Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzindex 23 g/10 min. enthaltend 0,42 Gew.-% eines phenolischen Stabilisators und 2,5 Gew.-% eines schwefelhaltigen Costabilisators) in einem Pflugschaufelmischer gut vermischt.450 parts of the calcium carbonate treated in this way are mixed with 1,050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melt index 23 g / 10 min. Containing 0.42% by weight of a phenolic stabilizer and 2.5% by weight of a sulfur-containing costabilizer ) well mixed in a plow blade mixer.
Die Herstellung der Prüfkörper und deren Ausprüfung werden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt.The test specimens are produced and tested as described in Example 1.
Als Vergleich werden 450 Teile unbehandeltes Calciumcarbonat mit 1.050 Teilen Polyäthylen auf die gleiche Weise gemischt und, wie vorstehend beschrieben, weiter verarbeitet.As a comparison, 450 parts of untreated calcium carbonate are mixed with 1,050 parts of polyethylene in the same way and processed as described above.
Die Eigenschaften der Prüfkörper zeigt Tabelle VII.The properties of the test specimens are shown in Table VII.
500 Teile Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,5 µm und einer spezifischen Oberfläche (BET) von 2 m2/g und 2,5 Teile Octanphosphonsäure werden in einem Schnellaufmischer bei 1.200 U/Min. bei 80°C für 20 Minuten gemischt. 450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1.050 Teilen Polyäthylen (Dichte 0,96 g/cm3, Schmelzpunkt 23 g/10 min., stabilisiert wie in Beispiel 36) in einem Pflugschaufelfelmischer gut vermischt.500 parts of calcium carbonate with an average particle diameter of 2.5 microns and a specific surface area (BET) of 2 m 2 / g and 2.5 parts of octanephosphonic acid are mixed in a high-speed mixer at 1200 rpm. mixed at 80 ° C for 20 minutes. 450 parts of the calcium carbonate treated in this way are stabilized with 1,050 parts of polyethylene (density 0.96 g / cm 3 , melting point 23 g / 10 min., As in Example 36) in a plow shovel Mixer well mixed.
Die Herstellung der Prüfkörper und ihre Untersuchung werden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt.The test specimens are produced and examined as described in Example 1.
Die Eigenschaften der Prüfkörper zeigt Tabelle VII.
500 Teile Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5/um und einer spezifischen Oberfläche (BET) von 1 m2/g und 5 Teile Dodecanphosphonsäure werden in einem Schnellaufmischer bei 1.200 U/Min. bei 80°C für 20 Minuten gemischt.500 parts of calcium carbonate with an average particle diameter of 5 / um and a specific surface area (BET) of 1 m 2 / g and 5 parts of dodecanephosphonic acid are mixed in a high-speed mixer at 1200 rpm. mixed at 80 ° C for 20 minutes.
450 Teile des so behandelten Calciumcarbonats werden mit 1.050 Teilen Polypropylen (Dichte 0,905 g/cm3 Schmelzindex 7 g/10 min, enthaltend 0,5 Gew.-% eines phenolischen Stabilisators und 1,75 Gew.-% eines schwefelhaltigen Costabilisators) in einem Pflugschaufelmischer gut vermischt.450 parts of the calcium carbonate treated in this way are combined with 1,050 parts of polypropylene (density 0.905 g / cm 3 melt index 7 g / 10 min, containing 0.5% by weight of a phenolic stabilizer and 1.75% by weight of a sulfur-containing costabilizer) Plow blade mixer mixed well.
Für einen Vergleichsversuch werden 450 Teile unbehandeltes Calciumcarbonat mit 1.050 Teilen Polypropylen auf die gleichen Weise gemischt.For a comparison test, 450 parts of untreated calcium carbonate are mixed with 1,050 parts of polypropylene in the same way.
Die Weiterverarbeitung der Mischungen, die Herstellung der Prüfkörper und die Ausprüfung werden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt.The further processing of the mixtures, the production of the test specimens and the testing are carried out as described in Example 1.
Die Eigenschaften der Prüfkörper zeigt Tabelle VIII.
Wie in Beispiel 15 beschrieben wird das gleiche Polyäthylen mit wechselnden Mengen des gleichen Calciumcarbonats, das mit 1 Gewichtsprozent Octanphosphonsäure - bezogen auf die Gewichtsmenge an Füllstoff - modifiziert war, vermischt und weiterverarbeitet. Dazu werden als Vergleich jeweils Mischungen mit unbehandeltem Calciumcarbonat hergestellt.As described in Example 15, the same polyethylene is mixed with further amounts of the same calcium carbonate, which was modified with 1 percent by weight octanephosphonic acid, based on the amount by weight of filler, and processed further. For this purpose, mixtures with untreated calcium carbonate are produced as a comparison.
Die Eigenschaften der Prüfkörper zeigt Tabelle IX.
Claims (3)
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