NO170809B - Anvendelse av en polymerblanding for fremstilling av en stoept gjenstand - Google Patents

Abstract

Heyklare propylenpolymersammensetninger med forbedret slagfasthet omfatter en blanding av en vilkårlig kopolymer av propylen og etylen, inneholdende fra ca. 1 til ca. 6 vekt-Z polymerisert etylen, med en linear lavdensitet-poylyetylen i et vektforholdområde mellom ca. 80:20 og 95:5. Den lineære lavdensitet-polyetyle-nen er en kopolymer av etylen og en C-Cjg alfa-olefin og har en densitet i omradet fra ca. 0,910 til ca. 0,935 g/cm.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelse av høyklare propylenpolymerblandinger med forbedret slagfasthet for fremstilling av støpte gjenstander.

Vilkårlige kopolymer-polypropylener er utbredt benyttet for emballeringsanvendelser ved sprøytestøping og formblåsing. Disse polypropylener fremstilles ved kopolymerisasjon av propylen med en relativt liten mengde etylen, typisk mindre enn 5 vekt-# basert på polymerens totalvekt. Produktene har sterkt forbedret klarhet sammenlignet med propylehhomo-polymer, og slagfastheten er noe bedre enn den til homopoly-meren. Den sistnevnte egenskap, spesielt ved lave temperaturer, er imidletid ikke tilstrekkelig høy for mange anvendelser hvor de ferdigfremstilte gjenstandene skal eksponeres for lave temperaturer. Slagfastheten kan forbedres ved tilsetning av gummiaktige materialer slik som amorfe etylen-propylen-gummipolymerer eller etylenpropylen-blokk-kopolymerer. Blandinger av en eller flere av de ovenfor nevnte komponenter med polyetylen har således vært foreslått innen teknikken som et ytterligere middel for å forbedre slagfastheten spesielt ved lave tempeaturer. Skjønt det har vært rapportert gunstige resultater når det gjelder å oppnå den ønskede forbedring i slagfathet ved disseblandingsteknikker, har de alltid vært ledsaget av en ugunstig reduksjon i ønsket klarhet, hvilket utelukker bruken av harpiksblandingen i mange anvendelser.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å anvende en propylenpolymerblanding med høy slagfasthet, og som har en klarhet som i det minste er like god som eller bedre enn den til en vilkårlig kopolymer-polypropylen, for fremstilling av støpte gjenstander.

Ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes således en polymerblanding omfattende (a) 80-95 vekt-# av en vilkårlig kopolymer av propylen og etylen inneholdene 1-6 vekt-56 polymerisert etylen, og (b) 5-20 vekt-# av en lineær lavdensitet-polyetylen-kopolymer av etylen og minst en C4-Cig alfa-olefin-komonomer, hvor kopolymeren har en densitet i området 0,910-0,935 g/cm5 ,

for fremstilling av en støpt gjenstand med god klarhet og forbedret lavtemperatur-slagfasthet.

Den vilkårlige kopolymerkomponenten har fortrinnsvis en smelteflyt i området mellom 1,0 og 10 g/10 min. ved 230°C og et etyleninnhold mellom 1,5 og 4 vekt-#. Vilkårlige polymerer er tilgjengelige kommersielt, og deres fremstilling behøves derfor ikke omtales.

Den lineære LD-polyetylenkomponenten, som i det følgende enkelte ganger er betegnet som LLDPE, er en kopolymer av etylen og minst en C4~cig alfa-olefin-komonomer. Alfa-olefin-komonomeren inneholder fortrinnsvis 4-8 karbonatomer pr. molekyl. Eksempler på spesielt egnede komonomerer er buten-1, penten-1, heksen-1, 4-metylpenten-l, hepten-1, okten-1 og blandinger derav slik som buten-1/heksen-1 og buten-l/okten-1, osv. Disse LLDPE-harpiksene kan fremstilles ved hvilken som helst av nylig de introduserte katalyttiske prosessene som benytter dampoppløsning- og oppslemmings-teknikker ved lave til middels trykk eller høytrykkskata-lyttisk polymerisasjon i autoklav eller rørformede reaktorer. Harpiksen har fortrinnsvis et smelteindeks fra 0,5 til 5 g/10 min. ved 190°C og en densitet fra 0,910 til 0,920. En rekke forskjellige egnede harpikser er kommersielt tilgjengelige innen de nødvendige densitet- og smelteflyt-områder. Den foretrukne LLDPE-konsentrasjonen varierer mellom 8 og 20 vekt-5é basert på total-vekten av harpiks-komponentene.

En tredje komponent kan eventuelt innbefattes i harpiksblandingen for ytterligere å forbedre klarheten. Eksempler på klargjørendde og/eller kjernedannende midler som er egnet for dette formål, er salter av benzosyre, f.eks. natrium-benzoat, di-benzylidensorbitol og andre. Midlene tilsettes vanligvis i mengder mellom 0,1 og 2 vekt-56 basert på den totale polymervekten.

Forskjellige additiver kan om ønsket inkluderes i poly-propylenharpiksen, slik som antioksydasjonsmidler, metall-deaktiveringsmidler, varme- og lysstabilisatorer, farge-stoffer, antistatiske midler, smøremidler o.l. Harpiksblandingen kan bearbeides til støpte gjenstander ved forskjellige teknikker slik som formblåsing og sprøyte-støping. Blandingen er spesielt egnet for fremstilling av husholdningsbeholdere, medisinampuller og -flasker, labora-torieutstyr og annet utstyr som krever en kombinasjon av god klarhet og slagfasthet under omgivelsestemperatur.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempler 1- 8

Sammensetningen til kontrolleksempel 1 var en ikke avasket vilkårlig kopolymer med ca. 97,49 vekt-# propylen og 2,6 vekt-# etylen. Denne kopolymeren ble også benyttet som basiskomponenten i de binære harpiksblandingene i de resterende eksempler.

I hvert av sammenligningseksemplene 2 og 3 var den andre komponenten en lavdensitets(LE)-homopolymer av etylen (densitet 0,9112 og smelteindeks 2,2) i den konsentrasjon som er angitt i tabellen.

Lignende blandinger ble fremstilt i sammenligningseksempler 4 og 5 med unntagelse av at den andre komponenten i stedet var en etylen-vinylacetat-kopolymer med en densitet på 0,9125 og med et smelteindeks på 2,0 og et vinylacetat-innhold på ca. 1,7 vekt-#.

Danningen i sammenligningseksempel 6 inneholdt en blokk-kopolymer av propylen og etylen med en smelteflythastighet på 5 og med ca. en 14 vekt-# postblokk av etylen-propylen-kopolymer og inneholdende ca. 5,2 vekt-# etylen basert på totalvekten av blokk-kopolymeren.

I eksemplene 7 og 8 var den andre blandingskomponenten en lineær LD-polyetylen-kopolymer av etylen og buten-1 med en densitet på 0,9136 og et smelteindeks på 2,1.

Tabellen angir alle relevnte data innbefattende resultater fra fysikalke forsøk med støpte prøver av de respektive sammensetningene.

Som det fremgår fra tabellen, hadde sammenstningen i kontrolleksempel 1 en Gardner-slagfasthet ved 0°C på 6,689 kg-cm og en klarhet på 24 %.

Relativt små forbedringer i slagfasthet ble oppnådd ved blanding av basisharpiksen med enten 5 eller 10 % LD-etylen-homopolymer som i kontrolleksemplene 2 og 3, med en viss medfølgende ofring av klarhet. Lignende ubetydelige resultater ble oppnådd når etylen-vinylacetat ble benyttet som blandingskomponent (sammenligningseksempel 4 og 5).

Bruken av etylen-propylen-blokkopolymeren som en blandingskomponent i sammenligningseksempel 6 forbedret sterktslag-fastheten, men på uakseptabel bekostning av klarhet, som falt til 8 %.

Det var imidlertid helt uventet å finne at når blandingskomponenten var en lineær LD-polyetylen (LLDPE), ble store forbedringer oppnådd ikke bare i slagfasthet, men også i klarhet, spesielt når konsentrasjonen av LLDPE-komponenten var over 5 %> , f.eks. ved 10 % tilsetning som i eksempel 7.

Claims (4)

1. r. Anvendelse av en polymerblanding omfattende

   (a) 80-95 vekt-# av en vilkårlig kopolymer av propylen og etylen inneholdene 1-6 vekt-# polymerisert etylen, og

   (b) 5-20 vekt-# av en lineær lavdensitet-polyetylen-kopolymer av etylen og minst en C^C^g alfa-olefin-komonomer, hvor kopolymeren har en densitet i området 0,910-0,935 g/cm5 , for fremstilling av en støpt gjenstand med god klarhet og forbedret lavtemperatur-slagfasthet.
2. 2. Anvendelse ifølge krav 1 hvor komponent (a) har en smelteflyt i området mellom 1,0 og 10 g/10 min.ved 230"C.
3. 3. Anvendelse ifølge krav 1 hvor komonomeren er buten-1.
4. 4. Anvendelse ifølge krav 1 hvor komponent (b) har et smelteindeks i området 0,5-5 g/10 min.ved 190°C.