NO861987L - Termoplastblandinger med meget hoeyt innhold av pulverformig mineralmateriale. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår termoplastblandinger eller termoplast-aggregater som hovedsakelig inneholder pulverformige mineralmaterialer i meget høy mengde, minst en termoplastisk polyolefinpolymer og/eller -kopolymer i liten mengde og med en høy fluiditetsindeks, videre et fluidiseringsmiddel for blandingen bestående av de pulverformige mineralmaterialer og den termoplastiske polymer og/eller kopolymer, idet blandidngene eller aggregatene er ment for innarbeiding i termoplastiske polymerer.

Generelt og ifølge den kjente teknikk er det allerede i lang tid kjent og fremstille termoplastiske granulater eller "master-blandinger" bestående av et mineralmateriale og/eller organisk pulvermateriale slik som f.eks. finknust kalsiumkarbonat, eventuelt diverse midler slik som stabiliser-ingsmidler, smøremidler, myknere, vektgivende midler, biocider, brannhemmende midler, og en polymer i form av et polyolefin, idet blandingen av disse forskjellige bestanddeler underkastes termisk og mekaniske blande- og ekstruderingsoperasjoner.

Inntil idag har fagmannen søkt å spille på blandingen av granulat ved i størt mulig grad å øke andelen mineralmateriale og/eller det organiske materiale under anvendelse av kraftigere blandere. Det er erkjent idag at mengden mineralmateriale ikke kan gå ut over 75 vekt-% granulat, noe som betyr 300 vekt-deler pr. 100 vektdeler polymer, uten at det oppstår vesentlige ubehageligheter for fremstilling og/eller anvendelse av det granulerte produkt ("masterblandingen") der en av disse mangler f.eks. er ikke-homogen dispersjon av mineralmateriale i dispergeringspolymeren.

En av hovedmanglene som opptrer ved anvendelse av mineralmaterialer i store mengder og nær de ovenfor angitte grenser, manifisteres i en heterogenitet (som når den oppstår umuliggjør blanding) i blandingen som dannes av mineralchargen og polymeren slik som polyolefin, noe som kan føre til at det oppstår et granulat av blandingen som er meget heterogent og som umuliggjør en senere anvendelse, en heterogenitet som hyppig fører til et fall av de mekaniske karakteristika for plastmaterialer som er fylt med det nevnte granulat.

En annen også meget stor mangel oppstår når fagmannen søker å øke i for stor grad mengden mineralmateriale i forhold til mengden av termoplastisk polymer som benyttes i blandingen, dvs. når han søker å innføre mere enn 300 vektdeler mineralcharge pr. 100 vektdeler polymer. I dette tilfelle skjer det ved blandingen av bestanddelene og alt etter benyttet blanding enten en sammenklumping av massen som fører til en blokkering av blanderen når denne f.eks. er av skruetypen, eller en segregering av bestanddelene som gir seg utslag i umuligheten av å forbinde dem når blanderen er av rotor- eller spiraltypen.

Dette gjør det umulig å benytte, dvs. å dispergere, slike heterogene blandinger i termoplastiske polymerer uten risiko for å fremstille plastmaterialer som er fylt på meget irregulær måte og hvis overflateutseende og visse mekaniske karakteristika lar meget tilbake å ønske.

Således fremgår det at mengden granulert materiale av mineralstoffer i forhold til mengden termoplastiske polymerer naturlig begrenses som en følge av de ovenfor angitte mangler.

Disse vanskeligheter har allerede bragt fagmannen til å søke forbedringer som kan gjennomføres ved hjelp av forskjellige bestanddeler i disse plastblandinger slik at de kan inneholde mer og mer mineralstoffer uten å gi de ovenfor angitte mangler.

Diverse løsninger er foreslått i spesiallitteraturen for å bøte på de fastslåtte hovedmangler.

Da mineralmaterialene hyppig har en hydrofil karakter synes de lite forenelige med de fleste polymerer og spesielt med de som klart er hydrofobe. I dette tilfelle er det kjent at nærværet av hydrofile mineralmaterialer i henhold til de mengder som er kjent i teknikken kan fremtvinge en forringelse av de mekaniske karakteristika for den fylte polymer. For å børe på dette fenomen, anbefaler litteraturen å avstumpe den hydrofile karakter for mineralmaterialene slik som finknuste kalsiumkarbonat, ved å behandle disse ved hjelp av organiske stoffer som utgjør en omhylling som er forenelig med polymerene. Således er natur-lige kalsiumkarbonater behandlet med midler valgt blant eventuelt umettede karboksylsyrer med midlere eller høyere molekylvekt slik som smørsyre, laurinsyre, oljesyre, stearinsyre, samt med alkoholer med høy molekylvekt, transformerte ved forbindelse med sulfonater, sulfater eller andre, se FR-PS 1 047 087. Man har imidlertid kunnet konstatere at anvendelsen av kalsiumkarbonat modifisert som antydet, ikke tillater å øke mengden mineralmaterialer i polymerene i vesentlig grad.

Som en følge av dette har man forsøkt å skape en god forenelighet mellom det hydrofile mineralmaterialet og den hydrofobe polymer ved, under fremstilling av blandingen, å innføre et forankringsmiddel mellom mineralchargen og polymeren, bestående av en organofosforforbindelse av typen fosfonat eller fosfonsyre, slik at plastblandingen ment for opp-maling inneholder 90 til 20 vektdeler av et polyolefin, to til 80 vektdeler av et jordalkalikarbonat og 0,1 til 10 vektdeler, i forhold til mineralchargen, av forankringsmidlet, se DE-PSW 2 735 160. Imidlertid er det konstatert at anvendelsen av et slikt middel ikke førte til de tilsiktede forbedringer. Sagt med andre ord ble foreneligheten mellom den hydrofile mineralcharge og de hydrofobe polyolefiner ikke vesentlig forbedret idet disse mekaniske egenskaper til polymerchargene fremdeles forble utilstrekkelige.

For å forbedre foreneligheten mellom hydrofilt mineralmateriale og den hydrofobe polymer har man likeledes foreslått å erstatte forankringsmidlet som angitt ovenfor med en svovelorganisk forbindelse av typen svovelsyreestere eller sulfonsyre, eller derivater derav, se EP-PS

0 017 038. Man har imidlertid fastslått at anvendelsen av dette sistnevnte middel vel forbedrer visse mekaniske egenskaper for den fylte polymer, spesielt forankringen, for de tilsiktede mengder mineralmateriale, imidlertid forblir mengden mineralmateriale begrenset til høyst 80 vekt-% av den totale masse eller den er begrenset til 400 vektdeler mineralmateriale pr. 100 vektdeler total masse bestående av polymer og forankringsmiddel.

1 samme retning og for å forbedre blandingen ved injeksjon eller ved ekstrudering av polymere blandinger fylt med mer enn 30 vekt-% (i forhold til den totale masse) av mineralmaterialet, har man likeledes i EP-A 0 114 724 foreslått termoplastiske fylte blandinger inneholdende en olefinpolymer med fluiditetsindeks (MFI) mellom 0,41, en mineralcharge (på 30 til 90 vekt-% i forhold til den totale charge) og et middel kalt "processing aid", et behandlingshjelpemiddel, bestående av en blanding av: a) et metallsalt av en karboksylsyre omfattende minst 6 karbonatomer, og b) estrene av syren (a) eller organisk fosfat eller også et smøremiddel.

Det er imidlertid fastslått at polymerblandingen som angitt ovenfor ikke kan inneholde mer enn 80 vekt-% mineralcharge (tatt i betraktning chargens densitet) uten at det opptrer en meget dårlig dispergering i de termoplastiske polymerer og korrelativt et fall i de mekanisk egenskaper på tross av midlet som kalles "behandlingshjelpemidder.

Således representerer 80 vekt-% mineralcharge et volum av chargen i forhold til 100 deler harpiks som, når det gjelder bariumsulfat, 1,7 ganger mindre enn det som er tilfelle med kalsiumkarbonat.

Man har likeledes i US-PSA 4.455.344 foreslått å fremstille granulat inneholdende: a) 60 til 90 vektdeler av en mineralcharge med midlere dimensjoner mellom 0,05 og 100 um, b) 5 til 35 vektdeler av en krystallinsk polyolefin med midlere dimensjoner mellom 150 og 1000 um, c) 5 til 35 vektdeler av et bindemiddel med et smeltepunkt minst 100 C under det til det krystallinske polyolefin.

For å oppnå slike granulater består den foreslåtte prosess i å dekke det krystallinske polyolefin og/eller partiklene av mineralchargen med et bindemiddel som utgjør en omhylling som sikrer adhesjon partiklene seg imellom.

Det er imidlertid eksperimentelt fastslått at granulat fremstilt ved den ovenfor angitte fremgangsmåte ikke kan bære en konsentrasjon av mineralmateriale over 80 vekt-% uten å oppvise en dårlig dispersjon i polymerene, uansett om man benytter et mineralmateriale med en midlere forhøyet granulometri slik som f.eks. 50 um. Denne grense på 80 vekt-% synes absolutt utilgjengelig og urealiserbar på grunn av opptredenen under blandingen av en fasesegregering som manifisterer seg når mineralchargens granulometri velges til midlere verdier under 50 jjm, dvs.

når brukeren anvender en midlere granulometri f.eks. i størrelsesorden.

En slik prrosess fører ikke til fremstilling av en koherent pastaformig blanding, dvs. med samme sammensetning i hele blandingen ved fremstil-lingstemperaturen og de benyttede midler, tvert imot til inkoherente agglomerater, dvs. blandinger som generelt er forskjellig fra hverandre der irregulære dimensjoner tilslutt fører til en dårlig dispersjon slik det har vært fastslått.

For på den annen side spesifikt å forbedre de mekaniske egenskaper for blandingene av termoplastiske polymerer er det i EP-A- 0 100 066 foreslått blandinger på basis av polarkopolymerer av typen etylen-vinylacetat med fluiditetsindekser mellom 0,1 og 400 og fortrinnsvis 0,1 og 50 (ASTM Standard D 1238, 190°C, 2,16 kg, dyse 2,09 mm) og/eller polyol f inpolym e r e r.

Disse blanddinger inneholder også 40 til 90 vekt-% mineralcharge (der man må ta med i betraktning densiteten) i forhold til den totale masse, og 0,05 til 5 vekt-% overflateaktivt middel av en for fagmannen kjent type, og eventuelt midler slik som myknere, termoplastiske gummier og klebemidler.

Selv om imidlertid disse fylte blandinger på basis av polarkomonomerer er meget anerkjent for ved transformering direkte å danne et lydiisola-sjonsteppe for automobiler med spesifikke mekaniske egenskaper er ikke desto mindre fremdeles det tilsiktede mål ikke lenger forbedring av de mekaniske egenskaper men realisering av et granulat som i sterkere grad er fylt ("masterblandinger"), ment til dispersjon på homogen måte i enhver termoplastisk polymer.

Selv om således nærværet av overflateaktivt middel og anvendelsen av en vesentlig del polarpolymer med høy fluiditetindeks (MFI på f.eks. 400 for polymeren) tillater nærværet av polarkomonomer ikke å oppnå homogent granulat omfattende mer enn 80 vekt-% mineralcharge som senere kan redispergeres enhetlig i polymerene.

De samme mangler fastslås når polymerblandingene ikke inneholder olefinpolymerer hvis fluiditetsindekser er under 10 slik dette kan sees i

utførelseseksemplene.

For å bøte på de tidligere gitte mangler, på basis av tidligere forskning og med de angitte mål for øye er det nu ved hjelp av en kombinasjon av nye eller kjente midler funnet plastblandinger eller aggregater med meget høy mengde av pulverformig mineralmateriale, idet dette har en midlere granulometri slik at 95% minst har en dimensjon under 30 um.

Foreliggende oppfinnelse angår koherente termoplastiske aggregater med meget høy mengde av pulverformig mineralmateriale og som består av dette materialet, polyole finis ke polymerer og/eller kopolymerer og eventuelt forskjellige tilsetningsmidler, og de koherente termoplastiske aggregater karakteriseres ved at de har en volummasse nær eller høyst lik den teoretiske volummasse for det pulverformige mineralmaterialet i blandingen, og at de samtidig har en utmerket forenelighet med dispergeringspolymerer hvorved interpartikkeltomrommene som avgrenses av kornene av mineralmateriale som i praksis er i kontakt i tillegg er fylt i nærvær av et fluidiseringsmiddel, minst en polyolefinisk polymer og/eller kopolymer bortsett fra polarmonomerer med smelte- og/eller mykningspunkt minst lik 60"C og en fluiditetsindeks på minst lik 50 (målt i henhold til ASTM 1238).

I henhold til normen ASTM 1238 er fluiditetsindeksen som karakteriserer polymeren og/eller kopolymer en ifølge oppfinnelsen den mengde polymer og/eller kopolymer, uttrykt i gram pr. 10 minutter, som ved en valgt temperatur i intervallet avgrenset av mykningstemperaturen og transformeringstemperaturen, flyter under en normalisert gitt belastning (2,16 kg, 5 kg, 10 kg, 21,6 kg) gjennom en dyse med gitt diameter (2,09 mm til 2,10 mm) i løpet av en målt tid.

Hvis granulatet ifølge den kjente teknikk realiseres ut fra blandinger inneholdende pulverformige mineralmaterialer, minst en polyolefinisk polymer og/eller kopolymer og eventuelt forskjellige kjente tilsetningsstoffer, synes det som om polymerene og/eller kopolymerene som benyttes alltid velges blant de som inneholder minst en polarkomonomer og/eller slike med en fluiditetsindeks under 50 under de betingelser som ASTM-normen angir. På grunn av dette og slik det allerede er verifisert tillaqter bruken av slike polymerer ikke fremstilling av granulater med en mengde av pulverformig mineralmateriale ut over 80 vekt-% da ved slike konsentrasjoner deres redispergering umuliggjøres på grunn av manglende homogenitet i de klassiske redispergeringspolymerer slik som f.eks. polyolefiner.

Således bekreftes det at aggregatene ifølge oppfinnelsen i sin sammensetning har en meget høy andel pulverformig mineralmateriale, minst en polyolefinisk polymer og/eller kopolymer og eventuelt forskjellige kjente tilsetningsmidler, og som likeledes karakteriseres ved at den polyolefiniske polymer og/eller kopolymer velges blant slike frie polarmonomerer og med et smelte- og/eller mykningspunkt på minst lik 60°C og en fluiditetsindeks på minst 50 i henhold til ASTM 1238, og at de anvendes i blandingen i liten mengde og i nærvær av et fluidiseringsmiddel.

De termoplastiske aggregater ifølge oppfinnelsen består av:

a) 19,99 til 4,05 vektdeler, i forhold til den totale masse, av minst en polyolefinisk polymer og/eller kopolymer fri for polarmonomerer med smeltepunkt og/eller mykningspunkt minst lik 60° C og en fluiditetsindeks minst lik 50, b) 80 til 95 deler og fortrinnsvis 85,7 til 92,3 vektdeler i forhold til den totale masse, av pulverformig mineralmateriale utgjørende 400 til 1900 og fortrinnsvis 600 til 1200 vektdeler pr. 100 vektdeler av den polyolefiniske polymer og/eller kopolymer, og c) tilslutt 0,01 til 0,95 vektdeler av et fluidiseringsmiddel for blandingen i forhold til den totale vekt.

De polyolefiniske polymerer og/eller kopolymerer frie for polare monomerer som går inn i aggregatblandingen ifølge oppfinnelsen velges blant de som har et smelte- og/eller mykningspunkt og minst lik 60°C og en fluiditet på minst 50 ifølge den angitte ASTM-norm, slik som lineære eller forgrenede lavdensitetspolyetylener, eller høydensitetspolyetylener, homopolymere eller kopolymere polypropylener, polyisobutylener og disse kopolymerer oppnådd ved kombinasjon under polymeriseringen med minst etylen-, propylen- og isobutylenmonomerer, polyolefiner som er modifi sert ved poding eller kopolymerisering slik som f.eks. halogenerte polyolefiner, modifiserte polypropylener EPDM, modifiserte polypropylener SEBS eller også minst to av de ovenfor angitte polymerer og/eller kopolymerer ved fysisk blanding.

Imidlertid er de polyolefiniske polymerer og/eller kopolymerer som går inn i blandingen av aggregater ifølge oppfinnelsen fortrinnvis valgt blant de som har en fluiditetsindeks på minst 200 og aller helst blant de som har en fluiditetsindeks på minst 400 under betingelsene ifølge ASTM D 1238.

De pulverformige mineralmaterialer som går inn i blandingen av aggregater ifølge oppfinnelsen kan være av naturlig eller syntetisk opprinnelse og innføres enkeltvis eller i blanding. De velges generelt blant mineralsalter og/eller -oksyder inneholdende minst et metallisk element, slik som f.eks. jordalkalikarbonater slik som kalsiumkarbonat, magnesiumkarbonat, sinkkarbonat, dolomitt; kalk; magnesiumoksyd; sulfater av barium og kalsium; aluminiumhydoksyder; silisiumdioksyd, leirer og andre silisium-aluminiumholdige materialer som kaolin, talkum, mica; metall-oksyder slik som sinkoksyd, jernoksyder, titanoksyd; glassfibre og-kuler, wollastonitt. Til disse pulverformige mineralmaterialer kan det settes organiske pulverformige stoffer av naturlig eller syntetisk opprinnelse slik som f.eks. fargestoffer, stivelse, fibre og cellulosepulver, videre også karbonfibre.

Alle disse pulverformige mineralmaterialer kan benyttes enkeltvis eller i kombinasjon alt etter den ønskede type aggregrat.

Fortrinnsvis har de pulverformige materialer som benyttes ifølge oppfinnelsen en diameter på mellom 0,01 og 100 um og mere spesielt mellom 0,5 og 5 um, idet mengden av pulverformig mineralmateriale som innføres i blandingen ikke bare avhenger av arten, men også av granulometrien.

Fluidiseringsmidlet som benyttes innenfor oppfinnelsens ramme tilsvarer den generelle formel med minst en fri fosforsyre, hvori (A) betyr etylenoksyd, (B) betyr propylenoksyd med 0 < (m + n) < 24, R er en mettet eller umettet, eventuelt lineær alkylrest, en arylrest, en eventuelt mettet heterocykel inneholdende 5-28 karbonatomer og fortrinnsvis 8-24 karbonatomer, eller en steroidrest, idet resten R kan være forgrenet eller ikke og omfatter en eller flere funksjonelle grupper av typen halogen, -OH, -COOH,-COOR, -N02, -NH2, -CONH2, -CN, -OP03H2, mens resten R' kan være hydrogen, en hydrokarbonkjede inneholdende 1-4 karbonatomer eller en av de rester som er angitt for R. Det er også mulig at resten R' er lik resten R.

Som eksempel kan man for R angi forskjellige rester som n-heksyl, n-oktyl, n-decyl, n-dodecyl, n-dodecyldioksyetylen, n-tetradecyl, n-heksa-decyl, n-heksadecyltrioksyletylen, n-oktadecyl, n-oktadecyloksyetylen, n-oktylpentaoksyetylen, n-heptadecyl, fenyl, metyl-2, butyl-2, metyl-2, butyl-1, fenyl-3, propenyl-1, fenyl-1, propenyl, paranonylfenyldioksy-etylen, parametylfenyl, cykloheksyl, kolesterolresten, p-naftyl samt diolrester.

De forskjellige tilsetningsmidler av kjent type som likeledes kan innføres

i aggregatblandingen ifølge oppfinnelsen hører til gruppen som består av termiske eller fotokjemiske stabilisatorer, smøremidler, myknere, anti-statiske midler, brannhemmende midler, metallpassiverende midler slik som f.eks. kupropassiverende midler.

I praksis skjer fremstillingen av aggregatene ifølge oppfinnelsen under anvendelse av fremgangsmåter og midler som er kjent av fagmannen omfattende blanding og granulering.

Blandetrinnet som gjennomføres i en blander utstyrt med røremidler og oppvarmingsmidler består i, ved transformeringstemperaturen for poly-olefinet (med fluiditetsindeks minst 50) og under tilstrekkelig omrøring, blanding av bestanddelene som suksessivt eller samtidig innføres i blanderen. Transformeringstemperaturen for polyolefinene er generelt mellom 60 og 300 ° C.

Blandingen kan skje ved å benytte en kjent blander slik som f.eks. kontinuerlige eller diskontinuerlige internblandere, ekstrudere med dobbeltskrue, hurtigblandere osv.

Granuleringstrinnet som følger blandetrinnet tillater å omdanne til aggregater den varme blanding fra blanderen i henhold til kjente metoder slik som f.eks. ekstrudering gjennom en dyse med kutting, eller ved kalandrering av en folie og oppkutting, eller ved å benytte granu-latorvalser.

Aggregatene som oppnås ifølge oppfinnelsen har en størrelse som fortrinnsvis er nær den til polymergranulatet hvori det skal dispergeres.

Aggregatene ifølge oppfinnelsen gir en utmerket dispergeringsforenelighet

i de valgte polymerer eller kopolymerer bestående av de polyolefiniske homo- eller kopolymerer, slik som f.eks. lav- eller høydensitetspoly-etylener, lineære polyetylener, polypropylener, etylen-propylenkopoly-merer, etylen-vinylacetat, etylen-akrylsyre, halogenerte polyetylener slik som polyetylenklorid, polybuten, polymetylpenten, polyisobutylen; polystyrener og derivater derav slik som f.eks. styren-butadiener, akrylnit ril-butadien-sty rener, s tyren-akrylnitriler, styren-butadien-styrener; vinyl-polyklorider; polykarbonater; mettede polyestere slik som etylenpolytereftalater og/eller butylentereftalater; polyfenylenoksyder.

Dispergeringen av aggregatene ifølge oppfinnelsen skjer ved hjelp av en polymer og/eller kopolymer valgt blant gruppen angitt ovenfor av polymerer og/eller kopolymerer, ut fra forblandinger, og i henhold til velkjente transformeringsmetoder.

Blant de valgte transformeringsmetoder skal som eksempel nevnes ekstrudering av en film eller en duk, ekstrudering av bånd eller belegningsekstrudering på papir eller metallfolier der forblandingene f.eks. kan inneholde 1-30 vekt-% aggregater i forhold til den totale formulering. Man kan videre blant transformeringsmetodene nevne injeksjon, blåsing av hullegemer, ekstrudering av rør,, profiler eller folier, fremstilling av tråd og kabler, kalandrering ut fra forblandinger som kan inneholde 1-70 vekt-% aggregater i forhold til den totale formulering.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved hjelp av den illustrerende beskrivelse av fig. 1 til 4 samt eksemplene på fremstilling og dispergering av aggregatene ifølge oppfinnelsen.

Fotografiene er illustrerende for overflaten av tallrike mikrotomiske snitt gjennomført på granulat ifølge kjent teknikk og på granulat ifølge oppfinnelsen. Snittene er valgt på aleatorisk måte. Figur 1 er et mikrotomisk snitt av et granulat ifølge den kjente teknikk, observert under et skannerende elektronmikroskop med en forstørrelse på 350. Figur 2 er et mikrotomisk snitt av et aggregat ifølge oppfinnelsen, observert under et skannerende elektronmikroskop med en forstørrelse på 350. Figur 3 er det samme mikrotomiske snitt som i figur 1 av et granulat ifølge kjent teknikk, observert under et skannerende elektronmikroskop med en forstørrelse på 2500. Figur 4 er det samme mikrotomiske snitt som i figur 2 av et aggregat ifølge oppfinnelsen, observert under skannerende elektronmikroskop med en forstørrelse på 2500.

Ifølge figur 1 angår det mikrotomiske snitt et granulat fremstilt ifølge en tidligere kjent metode, der blandingen i vektdeler og i forhold til den totale masse består av 80 deler CaC03(med midlere diameter 3 um og høyst 10 pm, kommersielt tilgjengelig "Millicarb") og 20 deler lavdensitetspolyetylen med fluiditetsindeks 20, fremstilt ved 190 °C i en BUSS-koblander ut fra en forblanding av mineralmaterialer og polymer, gjennomført ved omgivelsestemperatur. På basis av denne konsentrasjon av mineralmaterialer, 80 vektdeler CaCO"3, var det umulig å oppnå en korrekt forbindelse mellom mineralmaterialet og polymer, en vesentlig del av den opprinnelige blanding av bestanddeler forelå som distinkte faser.

I figur 1 kan man observere tallrike kaviteter (1, 2, 6, 7, 8 og 9) som viser seg over hele snittet, idet en av disse kaviteter 1 er ekstremt stor, idet den store dimensjon er i størrelsesorden 150 um. Man kan likeledes observere korn av mineralmateriale (3, 4 og 5) under det mikrotomiske snitt, på samme måte som tallrike puter og/eller filamenter av polyolefiniske polymerer (10 og 11). Eksistensen av disse polymerfilamenter og lignende tillater å bekrefte at mineralpartiklene ikke er innleiret i miljøet som består av polymer med flytindeks under 50.

Blandingen som dannes av polymer og mineralmateriale viser når den underkastes blanding en ikke-målbar fluiditetsindeks (ved 190° C og 2,16 kg) tilsvarende en høy viskositet i miljøet og denne er grunnen til opptredenen av kaviteter ved retensjon av en gassfase.

I figur 2 viser snittet et aggregat ifølge oppfinnelsen der blandingen uttrykt i vektdeler av den totale masse er 88 deler CaC03av samme type som i figur 1 og 11,2 deler polymer med fluiditetsindeks på 800 (140° C - 2,16 kg), kommersielt tilgjengelig under betegnelsen "Vestoplast 3632", og 0,8 deler av et fluidiseringsmiddel i form av et alkylfosfat (C14-H29-OP03-H2).

Blandingen fremstilles i en BUSS-koblander ved en temperatur av 140 °C ut fra en forblanding oppnådd ved omgivelsestemperatur ut fra de tre angitte bestanddeler.

Man kan i figur 2 observere avtrykk av korn av mineralmateriale oppnådd under den mikrotomiske oppskjæring (12, 13, 14, 15 og 16), men det viser seg så og si umulig å fastslå spor av polymerer slik som i figur 1, heller ikke er det mulig å observere nærværet av kaviteter. Således viser det seg en stor koherens i aggregatene ifølge oppfinnelsen.

Ifølge figur 3 som er en høy forstørrelse av en del av figur 1 og i forbindelse med et kjent granulat, kan man observere kaviteter (17, 18) på grunn av gassfase fanget av blandingen med en relativt lav fluiditet og ikke målbar ved 190 °C under en belastning på 2,16 kg. Man kan likeledes se polymerområdet (19) samt et stort antall polymerfilamenter (20, 21 og 22) som på grunn av infiltreringen utgjør en sterk og irregulær tekstur. Til slutt kan man observere visse store korn av mineralmateriale (24) hvis største dimensjon er i størrelsesorden 10 um, samt avtrykk av korn som er revet løs (23) under den mikrotomiske oppskjæring.

Ifølge figur 4 som likeledes er en stor forstørrelse av en del av figur 2, og som angår et aggregat ifølge oppfinnelsen, observerer noe kaviteter, f.eks. (25, 26) på grunn av løsriving av korn av mineralmaterialer under oppskjæringen, enkelte sjeldne polymerfilamenter, f.eks. 27, 28 og 29, noe som tillater å visualisere den meget sterke konsentrasjon av mineralmateriale samt nærværet av en struktur som er kvasiorganisert for partiklene av mineralmateriale, praktisk talt i kontakt med hverandre og som så definerer interpartikkel-tomrom som er fylt med polymer.

Disse forskjellige mikroskopiske observasjoner i forbindelse med koherensen i aggregatene ifølge oppfinnelsen og nærværet av kavitet i granulatet ifølge den kjente teknikk er bekreftet av målinger av de reelle volummasser sammenlignet med de teoretiske volummasser. Det er så at når det gjelder den kjente teknikk, figurene 1 og 3, er volummassen for granulatet, bestemt eksperimentelt, 1,83, mens den teoretiske volummasse for dette granulat, bestemt ved beregning ut fra de forskjellige bestanddeler, er 1,95, hvorved avstanden mellom de to verdier representerer en prosentandel i størrelsesorden 6%, en antydning på nærværet av de antydede kaviteter.

Når det gjelder aggregatene ifølge oppfinnelsen, blir koherensen i det kvasiorganiserte miljø bekreftet ved sammenligningen av volummassene målt eksperimentelt og teoretisk, idet den første er 2,13, mens den andre er 2,15, noe som gir et skille på under 1% og dette på tross av den større mengde av mineralmateriale.

Eksempel 1

Dette eksempel viser fremstilling av aggregater ifølge oppfinnelsen ved å gjøre bruk av fire forskjellige godt kjente metoder for denne produksjonstype.

Produksjonsmåte nr. 1

I en hurtigblander av typen GUEDU, med en elektrisk varmebeholder med en kapasitet på 4,5 liter, fremstilles ved 140 °C en blanding som har følgende sammensetning i vektdeler:

Man innfører til den til 140 °C oppvarmede beholder omtrent tredjedelen av det pulverformige mineralmateriale bestående av naturlig CaCC>3sammen med den polyolefiniske polymer ifølge oppfinnelsen, stabili-seringsmidlet og fluidiseringsmidlet.

Blandingen underkastes mekanisk påvirkning ved hjelp av et røreverk som går med 1500 omdr./min., mens temperaturen i blandingen holdes på 140 °C.

Deretter tilsettes til blandingen de resterende to tredjedeler CaC03og man fortsetter omrøringen inntil man har oppnådd en homogen pasta.

Hele operasjonen varer ca. 15 minutter.

Den oppnådde pasta blir deretter kalandrert i form av plater som så skjæres opp til små terninger med dimensjon 2-3 mm og som utgjør oppfinnelsens aggregat.

Produksjonsmåte nr. 2

I en laboratorieblander av typen "BUSS PR 46" med en elektrisk oppvarmet blandesone tilføres en blanding med følgende sammensetning i vektdeler:

Denne sammensetning ble forblandet ved omgivelsestemperatur i en hurtigblander av typen "Papenmeyer" og så overført til beholderen til BUSS-blanderen. Blandesonen til denne holder en temperatur på 114° C, rotasjonshastigheten for skruene er 60 omdr./min. og utløpsmengden fra ekstruderen er 15 kg/time, idet ekstruderen er utstyrt med en dyse som tillater en oppskjæring ved dysemunningen ved hjelp av vann.

Produksjonsmåte nr. 3

Man fremstiller i en "GUITTARD Ref. ML2"-blander med en sone som oppvarmes til 140 °C, en blanding med den følgende sammensetning på vektbasis:

Omdreiningshastigheten for blandearmen var 47 omdr./min. og blandetiden var 30 minutter.

Den således oppnådde pasta ble kalandrert og omdannet til en plate med tykkelse 3 mm som så ble skåret i små terninger som utgjorde oppfinnelsens aggregater.

Produksjonsmåte nr. 4

I en internblander av typen "BAMBURRY-FARREL F 80" med blande-kammer som ved hjelp av en varmevæske var forvarmet til en temperatur på 60 ° C ble det innført en blanding med følgende sammensetning i vektdeler:

Sluttemperaturen for blandingen var 140 ° c og omdreiningshastigheten for røreverket 90 omdr./min.

Den således oppnådde pasta ble underkastet påvirkning av valsegranula-torer som ga aggregatene ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 2

Dette eksempel viser den meget gode dispersjon i polyolefinpolymerene for aggregatene ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til fremstillings-metodene 1 til 4 i eksempel 1.

For å gjøre dette fremstiller man ved injeksjon normaliserte prøvestykker (type ISO) ved hjelp av en "NESTAL NEOMAT 170/90"-presse, styrt av en mikroprosessor. Lukkekraften er 900 kN, skruediameteren 32 mm og forholdet lengde:diameter, L:D, lik 18,8.

De prinsipielle parametre for regulering av pressen er de følgende: temperaturen i materialet er mellom 200 og 240 °C alt etter benyttet dispersjonspolymer eller -kopolymer;

temperaturen i dysen når mellom 180 og 240 °C alt etter benyttet dispersjonspolymer eller -kopolymer;

formtemperaturen er 40 °C;

den maksimale injeksjonshastighet er 200 mm/sek.;

injeksjonstrykket er 100 bar;

syklusvarigheten er i størrelsesorden 62 sekunder omfattende en avkjølingsperiode på 30 sekunder, en injiseringsperiode på 20 sekunder, en opprettholdelsestid på 25 sekunder og til slutt en tid mellom to sykler på 5 sekunder.

Pressen mates suksessivt med polymerer eller kopolymerer som benyttes som blindprøver og med blandinger av de samme polymerer eller kopolymerer i hvilke det er innført mineralmaterialer ved hjelp av aggregater ifølge oppfinnelsen eller "masterblandinger" valgt blant de beste tilbud som idag er på markedet.

For hver benyttet polymer eller kopolymer og med henblikk på å gjennomføre dispergeringsprøve, benyttes følgende formuleringer: jomfru-polymer eller -kopolymer;

polymer eller kopolymer fylt med 20 og 50 vekt-% mineralformig mineralmateriale i forhold til den totale formulering, idet mineralmaterialet bæres av aggregatet ifølge oppfinnelsen eller av "master-blandinger" av kjent type.

Når det gjelder formuleringer omfattende pulverformige mineralmaterialer, blir blandinger av polymerer eller kopolymerer med aggregatene ifølge oppfinnelsen eller "masterblandingen" ifølge den kjente teknikk, gjennom-ført ved omgivelsestemperatur i en blander av typen "Tonneau".

Slike er velkjente at det foreligger et lineært forhold mellom mekaniske egenskaper for et fylt plastmateriale og dispergeringskvaliteten for de pulverformige mineralmaterialer i dispergeringspolymeren eller

-kopolymeren, og dette for en gitt oppfylling, ble alle prøvestykker fremstilt ved injeksjon, underkastet prøver på de mekaniske egenskaper slik som bestemmelse av maksimal styrke, bruddstyrke, forlengelse til brudd, elastisitetsmodul ved fire-punktsbøyning og til slutt Charpy-slag ved 0°C og -23°C, hvorved de to mekaniske egenskaper som er mest

representative for god dispergering er motstandsevnen mot slag og forlengelse til brudd.

I en første gruppe prøver 1 til 5 har man undersøkt dispersjonen av aggregatene ifølge oppfinnelsen i et lavdensitetspolyetylen av kommersiell type, "LACQTENE 1070 MN 18" med fluiditetsindeks ved 190 °C og 2,16 kg lik 7.

Prøve 1 angår lavdensitets-jomfru-polyetylen som angitt ovenfor.

Prøve 2 angår innarbeiding i den ovenfor angitte polymer av 20 vekt-% CaCC>3"Millicarb" ut fra en kommersiell "masterblanding" av typen "LDPE 707 A", kjent for sin gode dispergeringsevne.

Prøve 3 angår innarbeiding i den ovenfor angitte polymer av 20 vekt-% CaC03ut fra aggregatet ifølge oppfinnelsen, gjennomført ved fremstillingsmetode 1 i eksempel 1.

Prøve 4 angår samme type formulering som prøve 2, men omfatter 40 vekt-% CaC03ut fra "masterblandingen" "LDPE 707 A".

Prøve 5 angår samme type formulering som prøve 3, men omfatter 40 vekt-% CaC03båret av aggregatet ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til fremstillingsmetode 1 i eksempel 1.

Alle resultater i forbindelse med målingene av de mekaniske egenskaper er oppført i tabell 1 nedenfor:

I en andre gruppe prøver 6 til 10 har man gjennomført dispersjon av aggregatene ifølge oppfinnelsen i lavdensitetslineær polyetylen av kommersiell type "Dowlex 2047" med en fluiditetsindeks på 2,3 ved 190°C og 2,16 kg.

Prøve 6: Jomfru-polymer

Prøve 7: Innarbeiding av 20 vekt-% CaCO"3 "Millicarb" med egenskaper som ovenfor ut fra "LDPE 707 A"-"masterblanding".

Prøve 8: Innarbeiding av 20 vekt-% CaC03"Millicarb" ut fra aggregater ifølge oppfinnelsen, gjennomført i henhold til fremstillingsmetode 4 i eksempel 1.

Prøve 9: Innarbeiding av 40 vekt-% vekt-% CaC03"Millicarb" med egenskaper som ovenfor ut fra "LDPE 707 A"-"masterblanding".

Prøve 10: Innarbeiding av 40 vekt-% CaC03"Millicarb" ut fra aggregatene ifølge oppfinnelsen, definert som i prøve 8.

Alle resultater i forbindelse med måling av de mekaniske egenskaper er angitt i tabell II.

I en tredje gruppe prøver 11 til 13 gjennomføres dispergeringen av aggregatene ifølge oppfinnelsen i høydensitetspolyetylen "Hostaléme GC 7260" med fluiditetsindeks 8 ved 190"C og en belastning på 2,16 kg.

Prøve 11: Jomfru-polymer

Prøve 12: Innarbeiding av 20 vekt-% CaCO-3 "Millicarb" med egenskaper som ovenfor ut fra "LDPE 707 A"-"masterblanding".

Prøve 13: Innarbeiding av 20 vekt-% CaCO"3 "Millicarb" ut fra aggregater ifølge oppfinnelsen, gjennomført i henhold til fremstillingsmetode 1 i eksempel 1.

Alle målingsresultater er angitt i tabell III.

I en fjerde gruppe prøver 14 til 18 sammenlignes dispergeringen av aggregatene ifølge oppfinnelsen med en kjent "masterblanding" i en polypropylen-homopolymer "Propaténe GYM 45" med fluiditetsindeks 15 ved 230'C og 2,16 kg.

Prøve 14: Jomfru-polymer

Prøve 15: Innarbeiding av 20 vekt-% CaCO"3 "Millicarb" med egenskaper som ovenfor ut fra "PPH 7012"-"masterblanding".

Prøve 16: Innarbeiding av 20 vekt-% CaCO-3 "Millicarb" ut fra aggregater ifølge oppfinnelsen, gjennomført i henhold til fremstillingsmetode 4 i eksempel 1.

Prøve 17: Polymer fylt med 40 vekt-% CaC03"Millicarb" i henhold til prøve 15.

Prøve 18: Polymer fylt med 40 vekt-% CaC03"Millicarb" i henhold til prøve 16.

Alle resultater i forbindelse med målingen av de mekaniske egenskaper er oppført i tabell IV:

I en femte gruppe prøver 19 til 23 sammenlignes dispergeringen av aggregatene ifølge oppfinnelsen med en kjent "masterblanding" i en polypropylenkopolymer "Hostaléne PPR 1042" med fluiditetsindeks 4 ved 230 °C under 2,16 kg.

Prøve 19: Jomfru-polymer

Prøve 20: Innarbeiding av 20 vekt-% CaC03"Millicarb" med egenskaper som ovenfor ut fra "PPC 7012"-"masterblanding".

Prøve 21: Innarbeiding av 20 vekt-% CaCO-3"Millicarb" ut fra aggregater ifølge oppfinnelsen, gjennomført i henhold til fremstillingsmetode 1 i eksempel 1.

Prøve 22: Polymer fylt med 40 vekt-% CaCO-3 "Millicarb" i henhold til prøve 20.

Prøve 23: Polymer fylt med 40 vekt-% CaC03"Millicarb" i henhold til prøve 21.

Alle målingsresultater for de mekaniske egenskaper er oppført i tabell V:

Et studium av de ovenfor angitte fem tabeller viser at for alle prøver i forbindelse med dispergering av aggregatene ifølge oppfinnelsen er egenskapene forlengelse til brudd og støt i det minste like og heller overlegne de tilsvarende egenskaper bestemt på prøver av kjente "master - blandinger".

Således synes det som om aggregatdispersjonen ifølge oppfinnelsen er utmerket, dette på tross av den forhøyede mengde av pulverformig mineralmateriale i aggregatene.

Eksempel 3

Dette eksempel viser på samme måte som eksempel 2 den utmerkede dispersjon i polyolefiniske polymerer av aggregatene ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henholds til f remstillingsmetode 2 i eksempel 1 og inneholdende 91 vekt-% CaCO"3 av tidligere benyttet type, noe som representerer 1118 vektdeler pr. 100 vektdeler polymer og/eller kopolymer ifølge oppfinnelsen og med fluiditetsindeks på minst 50.

For å oppnå dette gjennomføres en ekstrudering av en film med en tykkelse på 20 um ved hjelp av en "ANDOUART"-maskin, hvis skrue har en diameter D på 40 mm, en lengde lik 18 x diameteren, der dysen er en diameter på 130 mm og et gap på 0,5 mm. Rotasjonshastigheten for skruen til 50-70 omdr./min., ekstruderingstemperaturen er 190 °C og blåsegraden er 2,4.

Maskinen mates suksessivt med dispergeringspolymer alene i prøve 24 som sammenligning, og med en blanding bestående av den samme polymer og en mineralcharge innført via aggregater ifølge oppfinnelsen i prøve 25.

Prøve 24 gjennomføres med et lavdensitetspolyetylen med fluiditetsindeks 2 ved 190°C og 2,16 kg, kommersiell av typen "ESCORENE LD 104".

Prøve 25 gjennomføres med en blanding dannet av den samme polymer og "Millicarb" kalsiumkarbonat i en mengde av 10 vekt-%, innarbeidet ved hjelp av aggregatene ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til fremstillingsmetode 2 i eksempel 1.

På denne måte har man kunnet ekstrudere i en tykkelse av 20 pm en jomfru-polymerfilm i løpet av 30 minutter uten at det oppsto brudd i eksempel 24.

Man har på samme måte og i løpet av det samme tidsrom kunnet fremstille en film ut fra det fylte polyetylen, prøve 25, uten at det oppsto brudd.

Fraværet av enhver form for riss eller brudd i den oppnådde film, forbundet med en undersøkelse ved hjelp av det blotte øyet og ved hjelp av lupe har tillatt å fastslå fraværet av agglomerater i filmen og kunne konkludere med en utmerket dispersjon av aggregatet ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 4

Dette eksempel viser på samme måte som eksemplene 2 og 3 gjennom-føring av en annen ekstruderingsmetode for å observere og å verifisere den gode dispersjon av aggregatene ifølge oppfinnelsen i klassiske polyolefiner benyttet i transformatorindustrien.

For dette formålet gjennomføres en ekstrudering av en bane med tykkelse 30 mm gjennom en spaltdyse ved hjelp av en monoskrue "TOREY"-ekstruder der skruen har en diameter D på 25 mm, en lengde lik 15 x diameteren, mens dysen har en lengde på 16 mm og en høyde på 2,5 mm. Rotasjonshastigheten for skruen er 50 omdr./min., komprimeringsgraden er 3 og ekstruderingstemperaturen 170 °C for polyetylen- og 210 °C for polypropylenkopolymer.

Man mater suksessivt ekstruderen med kun dispergeringspolymer og-kopolymer i prøvene 26 og 29, disse tjener som sammenligning, og med blandinger bestående av de samme polymerer eller kopolymerer og en mineralcharge innført i form av granulat ifølge kjent teknikk i prøvene 27 og 30 og aggregat ifølge oppfinnelsen i prøvene 28 og 31, idet man innarbeider 1 vekt-% CaCO-3 i forhold til den totale masse.

Prøve 26 gjennomføres med en lavdensitetspolyetylen med fluiditetsindeks 7 ved 190°C - 2,16 kg av kommersiell type "LACQTENE 1070 MN 18", mens prøve 28 gjennomføres med en polypropylenkopolymer med fluidi tetsindeks 5 ved 230 'C og 2,16 kg, denne av kommersiell type "LACQTENE 3050 NM 4".

Prøve 27 angår dispergering (i polyetylen fra prøve 26) av 1 vekt-% CaCC>3"Millicarb" innarbeidet i form av en "masterblanding"

"LDPE 707 A", mens prøve 30 angår dispergering av 1 vekt-% av den samme CaC03i polypropylenkopolymer fra prøve 29 ut fra den samme "masterblanding".

Prøve 28 angår dispergering i polyetylen fra prøve 26 av 1 vekt-% av den beskrevne kalsiumkarbonat innarbeidet i form av aggregater ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til f remstillingsmetode 3 i eksempel 1, mens prøve 31 angår dispergering av 1 vekt-% av den samme CaC03i polypropylenkopolymeren fra prøve 29 ut fra de samme aggregater ifølge oppfinnelsen.

Undersøkelse med lupe med forstørrelse 50 viser en utmerket dispergering av aggregatene ifølge oppfinnelsen med fravær av agglomeratet, en dispergering som er bedre enn den man oppnår med "masterblandinger" ifølge kjent teknikk.

Eksempel 5

Dette eksempel viser den utmerkede forenelig for aggregater ifølge oppfinnelsen med dispergeringspolymerer forskjellig fra polyolefinene, slik som polystyren, ABS, polyamid. For gjennomføring av dette fremstilles det ved injeksjon normaliserte prøvestykker ved hjelp av den "NESTAL NEOMAT 170/90"-presse som er beskrevet i eksempel 2.

I en første gruppe prøver 32 til 34 gjennomføres injeksjoner av polystyren ved en temperatur på 2400 C.

Prøve 32 angår injeksjon av jomfru-polystyren "Hostyréne N 4000" med fluiditetsindeks 4,5 ved 200 °C og 5 kg.

Prøve 33 angår innarbeiding i dette polystyren av 20 vekt-% "Millicarb" CaCO-3 fra en "masterblanding" av kjent type "PS 600 A".

Prøve 34 angår innarbeiding i dette polystyren av 20 vekt-% "Millicarb" CaC03ut fra aggregater ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til fremstillingsmåte 4 i eksempel 1.

Alle resultater er angitt i tabell VI.

I en andre gruppe prøver 35"til 38 gjennomføres injeksjonene av akryl-nitril-butadien-styren (ABS)-kopolymer ved en temperatur av 240 "C.

Prøve 35 beskriver injeksjon av jomfru-ABS av typen "NOVODUR PG 211" med en fluiditetsindeks på 4 ved 230° C og 2,16 kg.

Prøve 36 angår innarbeiding av 20 vekt-% CaCO-3 av den her benyttede type ved hjelp av den samme "masterblanding" som i prøve 33.

Prøve 37 angår innarbeiding i den angitte ABS av 20 vekt-% av den her benyttede CaCO"3 ved hjelp av aggregater ifølge oppfinnelsen, fremstilt i

henhold til f remstillingsmetode 4 i eksempel 1.

Prøve 38 angår innarbeiding i den angitte ABS av 40 vekt-% av den her benyttede CaCO"3ved hjelp av de samme aggregater som i prøve 37.

Alle resultater i forbindelse med måling av de mekaniske egenskaper er angitt i tabell VII.

I en tredje gruppe prøver 39 til 41 gjennomføres injeksjon av polyamid ved en temperatur av 240 °C.

Prøve 39 angår injeksjon av et jomfru-polyamid "Ultramid B 3 K" med en fluiditetsindeks på 2,6 ved 220"C og 2,16 kg.

Prøve 40 angår innarbeiding i det nevnte polyamid av 20 vekt-% av det her benyttede CaCC>3 ved hjelp av aggregater ifølge oppfinnelsen, fremstilt i henhold til f remstillingsmetode 1 i eksempel 1.

Prøve 41 angår innarbeiding i det beskrevne polyamid av 40 vekt-% CaCO"3 ut fra de samme aggregater som i prøve 40.

Alle resultater i forbindelse med måling av de mekaniske egenskaper er samlet i tabell VIII.

Undersøkelser av tabellene VI og VII viser at for alle prøver i forbindelse med dispersjon av aggregater ifølge oppfinnelsen er karakteristika som forlengelse til brudd og slag minst like og sågar overlegne det som oppnås med prøvestykker fra "masterblandinger" av kjent type.

Når det gjelder tabell VIII angår de nevnte prøver dispersjon i polyamider kun av aggregater ifølge oppfinnelsen, den kjente teknikk gir ikke "masterblandinger" som tillater å gjennomføre sammenligningsprøver. Undersøkelse av injeksjonsprøvestykkene og deres mekaniske karakteristika tillater å bekrefte den utmerkede dispersjon i polyamidene av mineralmaterialene ved hjelp av oppfinnelsens aggregater.

Det synes således som om dispersjonen av aggregater ifølge oppfinnelsen er utmerket i polymerer forskjellige fra polyolefiner og dette på tross av den forhøyede mengde pulverformig mineralmateriale i disse aggregater.

Sagt med andre ord viser aggregatene ifølge oppfinnelsen seg forenelige med forskjellige andre termoplastiske dispergeringspolymerer, og dette i motsetning til granulat eller "masterblandinger" ifølge den kjente teknikk hvis forenelighet generelt kun er mulig når det gjelder de polymerer de selv består av.

Eksempel 6

Dette eksempel viser fremstilling av aggregater med en progressivt stigende prosentandel mineralmateriale innenfor oppfinnelsens grenser, aggregater som etter fremstilling er koherente, har et plastisk utseende og lett kan dispergeres i en av de ovenfor angitte dispergeringspolymerer og/eller -kopolymerer.

For å gjennomføre dette fremstilles 11 blandinger, prøvene 42 til 52. Sammensetningen for de forskjellige blandinger er oppsummert i tabell

IX.

Det ble benyttet CaC0"3 som beskrevet tidligere.

Den benyttede polymer er den kommersielle "Vestoplast 3632" med en fluiditetsindeks på 800 ved 140 °C - 2,16 kg.

Fluidiseringsmidlet er for

(A) alkylfosfat (44<H>29OPO3<H>2

(B) Oksyetylert alkylfosfat: C8<H>17(<0->CH2-CH2)5-0-P03<H>2

Disse forskjellige blandinger fremstilles ved å gjennomføre den samme

protokoll som fremgangsmåte 2 i eksempel 1.

For prøvene 42 til 46 har man gjennomført målinger av fluiditetsindeksen ved en temperatur på 140 "C under en belastning på 2,16 kg med en dyse med diameter 2,09 mm og målinger av de reelle volummasser av aggregatene ifølge oppfinnelsen, sammenlignet med de teoretiske volummasser.

For prøvene 47 til 48 og 49 til 52 har man gjennomført de enkelte målinger av fluiditetsindeksen ved å anvende de samme kriterier som for de tidligere prøver.

Alle resultater i sammenheng med disse prøver er oppført i tabellene X og XI.

Tabellene tillatter ved fremstilling av aggregatene å observere effektivi-teten ved kombinasjonen av den polyolefiniske polymer med en fluiditetsindeks minst lik 50 med fluidiseringsmidlet takket være sammenligningen av fluiditetsindeksene (tabellene X og XI).

De tillater likeledes å fastslå ved sammenligning av de reelle målte volummasser og de teoretiske beregnede at aggregatene er dannet av en plastisk og koherent pasta, noe som viser at polymeren og/eller kopolymeren ifølge oppfinnelsen fyller opp interpartikkel-tomrommene i den kompakte struktur dannet av de pulverformige mineralmaterialer.

Alle aggregater ifølge oppfinnelsen har oppvist en utmerket dispersjon i de angitte dispersjonspolymerer og/eller -kopolymerer, en dispersjon som er overlegen den til "masterblandinger" ifølge den kjente teknikk, selv om mengden av pulverformig mineralmateriale er meget større (1116 vektdeler pr. 100 deler polymer) i forhold til det som i praksis er maksimum ifølge den kjente teknikk (400 vektdeler pr. 100 deler polymer). Metoden som benyttes for å prøve dispersjonen er den som er beskrevet i eksempel 3, nemlig ekstrudering av en 20 um film.

Eksempel 7

Dette eksempel viser fremstilling av aggregater ifølge oppfinnelsen omfattende forskjellige pulverformige mineralmaterialer slik som talkum, aluminiumhydrat, kalsinert kaolin, titandioksyd.

Alle aggregater, prøvene 53 til 62, er fremstilt i henhold til den protokoll som er beskrevet ved fremgangsmåtealternativ 2 i eksempel 1.

For alle prøver er polyolefinpolymeren ifølge oppfinnelsen med fluiditetsindeks minst lik 50 en kommersiell "Vestoplast 3632" og en kommersiell "Vestowax H2" (en polyetylenvoks) i vektandeler på 95% av den første og 5% av den andre.

Fluidiseringsmidlet, det samme for begge prøver, er et alkylfosfat med formelen C14<H>29OPO3<H>2.

Sammenligningsprøvene 53, 56, 58 og 60 med talkum, kaolin og aluminiumhydrat er meget vanskelig realiserbare og ikke realiserbare ved 800 vektdeler i forhold til den totale formulering i fravær av den nye kombinasjon bestående av minst et polyolefin med en fluiditetsindeks på minst 50 og et fluidiseringsmiddel.

Aggregatene som fremstilles på denne måte underkastes en fluiditets-indeksmåling i henhold til ASTM 1238 ved to sett temperatur-belastning, nemlig 140°C - 2,16 kg, henholdsvis 190"C - 5 kg, under anvendelse av den samme dyse.

Alle de gitte verdier for sammensetning av aggregatene og de oppnådde resultater for fluiditetsindeksen som ble målt er oppført i tabell XII. Aggregatene ifølge oppfinnelsen i prøvene 54, 55, 57, 59, 61 og 62 underkastes dispersjonsprøver slik som beskrevet i eksemplene 2 og 4.

Uansett det pulverformige mineralmaterialet som ble benyttet viste alle aggregater som angitt ovenfor innenfor oppfinnelsens ramme en utmerket dispersjon i polymerer og kopolymerer og videre andre slik som poly-vinylklorider, mettede polyestere (f.eks. etylenpolytereftalat) og polykarbonater.

For å oppnå dette ekstruderte man i en spaltdyse en bane med tykkelse 2 mm ved hjelp av en "GOETTFERT"-monoskrueekstruder der skruen hadde en diameter D lik 30 mm og en lengde lik 25 x diameteren. Ekstru-deringen skjedde ved de vanlige transformeringstemperaturer for de forskjellige dispergeringspolymerer.

Banene som ble produsert på denne måte hadde et fint overflateutseende og en god elastisitet. Ut fra disse baner ble det fremstilt filmer med tykkelse 100 pm ved hjelp av en varmtarbeidende kompresjonspresse.

Undersøkelse av disse filmer under en lupe med 50 gangers forstørrelse viste en meget god homogenitet i filmen uten agglomerater.

Claims (13)

1. Koherente termoplastiske aggregater med meget høyt innhold av pulverformig mineralmateriale bestående av dette mineralet, polyolefinpolymerer og/eller -kopolymerer og eventuelt i og for seg kjente tilsetningsstoffer, karakterisert ved at de samtidig har en volummasse nær eller høyst lik den teoretiske volummasse for det pulverformige mineralmaterialet som inngår i blandingen og en utmerket forenelighet med dispergeringspolymerene i det interpartikkel-tomrommene som avgrenses av kornene av mineralmaterialet som praktisk talt er i kontakt med hverandre er fylt i nærvær av et fluidiseringsmiddel av minst en polyolefinpolymer og/eller -kopolymer fri for polare monomerer, et smeltepunkt og/eller mykningspunkt høyst lik 60" C og en fluiditetsindeks på minst 50, målt i henhold til ASTM 1238.

2. Aggregater ifølge krav 1, karakterisert ved at de består av: a) 19,99 til 4,05 vektdeler, beregnet på den totale masse, av minst en polyolefinpolymer og/eller -kopolymer fri for polare monomerer med smeltepunkt og/eller mykningspunkt minst lik 60° C og en fluiditetsindeks på minst 50, b) 80 til 95 og fortrinnsvis 85,7 til 92,3 vektdeler, beregnet på den totale masse, av pulverformige mineralmaterialer som utgjør 400 til 1900 og fortrinnsvis 600 til 1200 vektdeler pr. 100 vektdeler av polymeren og/eller kopolymeren, og c) 0,01 til 0,95 vektdeler av et surt fluidiseringsmiddel for blandingen, beregnet på den totale masse.

3. Aggregater ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at polyolefinpolymeren og eller -kopolymeren fri for polare monomerer velges blant polyetylener med lav densitet, lineære eller forgrenede eller med høy densitet, homopolymere eller kopolymere polypropylener, polyisobutylener, kopolymerer av minst to av monomerene av etylen, propylen og isobutylen, polyolefiner modifisert ved poding eller kopolymerisering.

4. Aggregater ifølge krav 3, karakterisert ved at polyolefinene som er modifisert ved poding eller kopolymerisering fortrinnsvis er halogenerte polyolefiner, modifiserte polypropylener, EPDM, og modifiserte polypropylener, SEBS.

5. Aggregater ifølge krav 3, karakterisert ved at polyolefinpolymerene og/eller -kopolymerene frie for polare monomerer oppnås ved blanding av minst to av disse.

6. Aggregater ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at polyolefinpolymerene og/eller -kopolymerene, frie for polare monomerer, fortrinnsvis velges blant de som har et smeltepunkt og/eller mykningspunkt på høyst 60° C og en fluiditetsindeks på minst 200 og helst minst 400, målt i henhold til ASTM D 1238.

7. Aggregater ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at det pulverformige mineralmateriale som inngår i blandingen alene eller i blanding velges blant mineralsalter og/eller oksyder inneholdende minst et metallisk element.

8. Aggregater ifølge krav 7, karakterisert ved at de pulverformige mineralmaterialer velges blant jordalkalikarbonater, magnesiumkarbonat, sinkkarbonat, dolomitt, kalk, magiiesitt, sulfater av barium og kalsium, aluminiumhydroksyder, silikater, kaolin, talkum, mica, oksyder av sink, jern, titan, glassfibre og -kuler, wollastonitt.

9. Aggregater ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at det pulverformige mineralmaterialet forenes med organisk pulverformig materiale av naturlig og/eller syntetisk opprinnelse, spesielt fargestoffer, stivelse, cellulose-sukkerfibre, karbonfibre.

10. Aggregater ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at de pulverformige mineralmaterialer og/eller organiske materialer har en dimensjon minst mellom 0,01 og 100 pm og fortrinnsvis mellom 0,5 og 5 pm.

11. Aggregater ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at fluidiseringsmidlet er et fosfat med formelen:

med minst en fri fosforsyrefunksjon der (A) er etylenoksyd, (B) er propylenoksyd, med O lik < (m + n) < 24, R er valgt blant lineære eller ikke-lineære, mettede eller umettede alkylrester, arylrester, mettede eller ikke-mettede heterocykler, med 5-28 karbonatomer og fortrinnsvis 8-24 karbonatomer, steroider, og at R' er valgt blant hydrogen, en karbon-kjede med 1-4 karbonatomer og en rest som definert under R.

12. Aggregater ifølge krav 11, karakterisert ved at R omfatter minst en funksjonell gruppe av typen halogen, -OH, -COOH,-COOR, -N02 , -NH2 , -CONH2 , -CN, -OP03 H2 .

13. Aggregater ifølge kravene 11 og 12, karakterisert ved at resten R' er identisk med resten R.