PL205267B1

PL205267B1 - Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych), przedmieszka lub koncentrat wypełniacza(y) mineralnego(ych), ich zastosowanie oraz sposób wytwarzania tworzyw termoplastycznych

Info

Publication number: PL205267B1
Application number: PL356367A
Authority: PL
Inventors: Pierre Blanchard; Maurice Husson
Original assignee: Omya Development Ag
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2010-03-31
Also published as: ATE343609T1; DE60124082D1; HRP20020550A2; PT1268616E; CN1781970B; WO2001058988A1; CA2398699C; AU2001235679B9; BR0108324A; BR0108324B1; AR061813A2; CN1264899C; SK287391B6; DZ3267A1; MA25709A1; SI1268616T1; CA2398699A1; NO328581B1; EP1268616B1; US6951900B2

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza mineralnego z zastosowaniem polipropylenów izotaktycznych o bardzo dużej płynności do wytwarzania koncentratów wypełniaczy nadających się do użytku w termoplastach.

Te izotaktyczne polipropyleny o bardzo dużej płynności zastosowano w wynalazku jako nośnik sprzyjający dyspersji lub ponownej dyspersji materiałów mineralnych użytych jako wypełniacze w poliolefinach.

Wynalazek dotyczy też wypełnionych materiałów termoplastycznych otrzymanych z dodatkiem polipropylenów i przemysłowych produktów, wytworzonych z nich lub zawierających takie materiały termoplastyczne.

Znane jest użycie płynnych kopolimerów do wytwarzania wypełnionych przedmieszek o wysokim stężeniu wypeł niacza(y), to znaczy o zawartoś ci rzę du 90% wę glanu wapnia i/lub talku. Te kopolimery są generalnie kopolimerami etylenu, propylenu i niekiedy butylenu.

Sprzedawane są pod nazwą Vestoplast™ przez firmę Degussa-H^s lub Rextac™ przez firmę Huntsman. W niektórych produktach są używane nawet polipropyleny ataktyczne, produkty uboczne pochodzące z produkcji polipropylenu izotaktycznego, takie jak zwłaszcza polipropylen Alphamin STH-L z firmy Alphamin.

Znany jest również produkt opisany w opisie patentowym WO 95/17441, który składa się z polipropylenu amorficznego.

Te wymienione polimery z uprzedniego stanu techniki są produktami specjalnymi, to znaczy wytwarzanymi w małych ilościach specjalnymi sposobami, a więc kosztownymi i poza tym ze względu na brak twardości i właściwości klejących (cenne w przemyśle klejów topliwych czyli „hot-melts) nienadającymi się do zastosowania wspomnianego wyżej.

Ponadto one pogarszają końcowe właściwości mechaniczne przedmiotów formowanych lub wytłaczanych, produkowanych z zawierających je przedmieszek.

Na koniec mają temperaturę mięknięcia (około 130-150°C) daleką od temperatury, w której są użytkowane (polipropylen 230°C, polietylen 190°C). Te różnice temperatury powodują niepożądane zjawiska, takie jak np. „plate-out czyli osadzanie w filierze dobrze znane fachowcowi przy wytłaczaniu profilów lub folii.

Postawiony problem techniczny jest dwojaki; chodzi o dobranie polimerów, które mogą prowadzić do bardzo wysokich stężeń wypełniacza w przedmieszkach, zdolnych do ponownej dyspersji w różnych matrycach polimerowych używanych w przemyśle tworzyw sztucznych i niepogarszających właściwości mechanicznych produktów przemysłowych otrzymanych na końcu po ponownym rozcieńczeniu, a nawet je polepszających.

Podczas gdy uprzedni stan techniki proponuje przedmieszki wytworzone z kopolimerami etylenu, propylenu i niekiedy butylenu, lub też polipropylenów ataktycznych (amorficznych), wynalazek proponuje zastosowanie polipropylenów izotaktycznych, a więc krystalicznych, o bardzo dużej płynności, do wytwarzania koncentratów wypełniaczy, nadających się do użytku w termoplastach typu olefin.

Obecnie wiadomo, jak używać polimerów o stopniu krystaliczności wyższym od około 50% typu polipropylenu lub innego dla uzyskania zawartości wypełniacza w przedmieszce, która może sięgnąć 80%, ale te produkty mają bardzo ograniczoną płynność przy wskaźniku płynięcia zwanym też MFI (Melt Flow Index) niższym od około 200 g/10 minut (190°C - 10 kg - 1,05 mm) według zmienionej normy NF T 51-620.

Według normy NF T 51-620 wskaźnik płynięcia, nazywany też MFI w pozostałej części zgłoszenia, stanowi ilość polimeru i/lub kopolimeru, wyrażoną w gramach na 10 minut, która wypływa w temperaturze wybranej w przedziale ograniczonym przez temperatury mięknięcia i przetwórstwa pod podanym znormalizowanym obciążeniem (2,16 kg, 5 kg, 10 kg, 21,6 kg) przez filierę o określonej średnicy (2,09-2,10 mm) w ciągu mierzonego czasu.

W niniejszym zgłoszeniu stosowano zmienioną normę NF T 51-620 dla polipropylenu, filierę o średnicy 1,05 mm i temperaturę 190°C.

Ponadto zaadaptowano istniejące maszyny do produktów tego typu.

Znany jest też produkt opisany w opisie patentowym EP 0 203 017, który wniósł znaczne ulepszenie. Ulepszenie daje bardzo znacznie podwyższoną płynność, która jest wyższa od MFI 200 g/10 minut (190°C - 10 kg - 1,05 mm), przy czym stężenie wypełniaczy wynosi około 80-90% w przedmieszce i procent krystaliczności jest zdecydowanie obniżony do około 10%, to znaczy produktu amorficznego.

PL 205 267 B1

Znany jest również produkt opisany w opisie patentowym WO 95/17441, już wzmiankowany wyżej, który wykazuje niedogodności, prowadzące do przedmiotów z plastyku pozbawionych sztywności, z powodu cech wnoszonych przez użytą żywicę, która jest lepka i trudna w manipulowaniu.

Ostatni stan techniki (EP 0 203017, WO 95/17441) sugeruje więc fachowcowi, że dla znacznego polepszenia płynności, co jest bezwzględnym nakazem dla nowoczesnych produktów, przy całkowitym zachowaniu cechy, również zasadniczej, dużego stężenia wypełniacza(y) w przedmieszce, należy bardzo zmniejszyć krystaliczność.

Proponowano też (US 4,455,344) wytworzenie granulek zawierających:

a) 60-80 części wagowych wypełniacza mineralnego o przeciętnych wymiarach, wynoszących

0,05-100 μm,

b) 5-35 części wagowych poliolefiny krystalicznej o przeciętnych wymiarach, wynoszących 1501000 μm,

c) 5-35 części wagowych środka wiążącego o temperaturze topnienia niższej o co najmniej 10°C od temperatury topnienia poliolefiny krystalicznej.

Dla uzyskania takich granulek sposób proponowany w tym uprzednim stanie techniki polega na pokryciu poliolefiny krystalicznej i/lub cząstek wypełniacza mineralnego za pomocą środka wiążącego, który tworzy otoczkę zapewniającą wzajemną przyczepność cząstek. Taki sposób nie prowadzi do produkcji ciastowatej spójnej mieszaniny, to znaczy o takim samym składzie w całej mieszaninie w temperaturze realizacji, ale do uzyskania aglomeratów niespójnych, to znaczy o składzie generalnie różnym od siebie i nieregularnych wymiarach powodujących ostatecznie złe ponowne rozproszenie.

Jest to zresztą bez wątpienia powód, dla którego w uprzednim stanie techniki sprzedaje się produkty amorficzne. Takie produkty całkowicie amorficzne są łatwiej otrzymywane przy użyciu ko- lub terpolimerów, co stwarza wtedy, jak dla pewnych dawniejszych produktów o bardzo małej krystaliczności, problemy kompatybilności z poliolefinami. Te żywice są bardziej płynne w stanie stopionym i ich granulki lub aglomeraty kleją się, występując na zimno i utrudniają więc bardzo manipulowanie nimi i dozowanie.

Jak to będzie widać w opisie, który nastąpi, wynalazek całkowicie odwrotnie osiąga przez dobranie polimerów typu polipropylenu izotaktycznego, wysoką płynność, równą lub wyższą od MFI 200 g/10 minut, mierzonego według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm), korzystnie wyższym od 500 g/10 minut mierzonego według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm), przy stopniu krystaliczności wyższym od około 20%, korzystnie wynoszącym 30-90%, korzystnie 50-85% i doprowadzającym do przedmieszki i cechach jednocześnie wyróżniających i zaskakujących, to znaczy:

- mającej zawartość wypełniaczy równą lub wyższą od 80%,

- posiadającej wysoką płynność, to znaczy MFI równy lub wyższy od 5 g/10 minut (190°C - 5 kg - 2,09 mm), mierzony według normy NF T 51-620, korzystnie równy lub wyższy od 8 g/10 minut (190°C - 5 kg - 2,09 mm)

- oraz zawierającą co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego wykazującego stopień krystaliczności (nazywany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od około 20%, korzystnie wynoszący 30-90%, bardzo korzystnie 50-85%, co jest więc odwrotnością postępowania z uprzedniego stanu techniki.

Ten wskaźnik izotaktyczności oznacza w temperaturze wyższej od 140°C energię topnienia, wynoszącą 40-138 J/g, jaką opisał Kenji Kamide i Keiko Yamaguchi w „Die Makromolekulare Chemie (1972) tom 162, str.222.

Istotnie stopień krystaliczności czyli wskaźnik izotaktyczności określono w całości niniejszego zgłoszenia stosując różnicową metodę kalorymetryczną, zwaną metodą DSC (Differential Scanning Calorimetry) przy użyciu aparatu DSC 20 firmy Mettler-Toledo, pozwalającą zmierzyć energię topnienia każdego polimeru i określić wskaźnik przez porównanie z wartością 138 J/g, która odpowiada wskaźnikowi 100%. Ta metoda oznaczania stopnia krystaliczności czyli wskaźnika izotaktyczności będzie nazywana metodą DSC w całym dalszym ciągu niniejszego zgłoszenia.

Ponadto te przedmieszki pozwalają na regulowanie twardości ziaren, właściwość trudną do uzyskania aż do tej pory.

Inne właściwości i zalety wynalazku będą łatwiej zrozumiane podczas lektury opisu, który nastąpi.

Należy sprecyzować, że w całym niniejszym zgłoszeniu „polipropylen izotaktyczny oznacza polipropyleny izotaktyczne, zawierające bardzo mały procent, nie do uniknięcia i znany fachowcowi, polimeru lub części polimeru ataktycznego.

Te izotaktyczne polipropyleny o bardzo dużej płynności są zresztą wytwarzane klasycznymi metodami polimeryzacji (EP 0 523 717 lub EP 0 600 461).

PL 205 267 B1

Fachowiec rozumie, że te polimery poddane degradacji towarzyszącej reakcji rodnikowej uważa się za odpowiedniki techniczne.

Są one charakteryzowane wskaźnikiem płynięcia czyli MFI, mierzonym według zmienionej normy NF T 51-620, który jest równy lub wyższy od 200 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i stopniem krystaliczności wyższym od około 30%, mierzonym metodą DSC.

Jedną z właściwości wynalazku jest więc również stosowanie tych izotaktycznych polipropylenów otrzymanych przez bezpośrednią polimeryzację. Stanowi to ważną zaletę, a nawet decydującą, ponieważ ta metoda pozwala na uniknięcie produktów recyklingu czyli produktów ubocznych polimeryzacji, które są często powodem pogorszenia końcowych właściwości mechanicznych i zmiennej jakości, co utrudnia stosowanie przemysłowe.

Inną decydującą zaletą wynalazku jest umożliwienie fachowcowi wykonanie, z bardzo dużym stopniem swobody, produktu dokładnie takiego, jaki potrzebuje do projektowanego precyzyjnego zastosowania i/lub wzięcie pod uwagę już istniejącego wyposażenia przemysłowego. Ta właściwość jest oferowana, jak to będzie widać dalej, dzięki możliwości zachowania zalet wynalazku przy całkowitym dostosowaniu stopnia krystaliczności i twardości.

Niniejszy wynalazek dotyczy więc sposobu wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) mineralnym(i), nadających się do wypełniania materiałów termoplastycznych za pomocą wymienionych wypełniaczy mineralnych, przy czym stosuje się polimery lub mieszaniny polimerów jako spoiwo, obejmujący następujące etapy:

- mieszanie wypeł niaczy z polimerami lub mieszaninami polimerów, przy czym wymienione polimery lub mieszaniny polimerów:

- zawierają co najmniej jeden polipropylen izotaktyczny o bardzo dużej płynności;

- mają stopień krystaliczności zwany zwykle wskaźnikiem izotaktyczności wyższy od 20%, korzystnie wynoszący 30-90%, i bardzo korzystnie 50-85%, mierzony metodą DSC; i

- wykazują wskaźnik płynięcia zwany też MFI (Melt Flow Index) równy lub wyższy od 200 g/10 minut, mierzony według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm); oraz wymienione wypełniacze są wybrane spośród węglanów, jak naturalne węglany wapnia, z nich różne kredy, kalcyty, marmury lub spośród węglanów syntetycznych, jak węglany wapnia strącone w róż nych stadiach krystalizacji, albo też wybrane spośród mieszanych soli magnezu i wapnia, jak dolomity, albo też spośród węglanu magnezu, węglanu cynku, tlenku wapnia, tlenku magnezu, siarczanu baru, jak zwłaszcza baryt, siarczanu wapnia, krzemionki, magnezokrzemianów, jak talk, wollastonitu, glinek i innych glinokrzemianów, jak kaoliny, mika, tlenków lub wodorotlenków metali lub ziem alkalicznych, jak wodorotlenek magnezu, tlenków żelaza, tlenku cynku, włókien lub proszku ze szkła, włókien lub proszku z drewna, pigmentów mineralnych lub organicznych, albo mieszanin tych związków, jak mieszaniny talku i węglanów, lub też mieszanin tlenku tytanu i węglanów, mieszanin sporządzanych przed lub po rozdrobnieniu minerałów.

Korzystnie, wymienione polimery lub mieszaniny polimerów wykazują wskaźnik płynięcia równy lub wyższy od 500 g/10 minut, mierzony według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm).

Korzystnie, część organiczna koncentratu wypełniaczy, to znaczy mieszanina polimerów tworząca spoiwo i ewentualnie zwykłych dodatków, jest złożona:

- z 30-100% polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynnoś ci, którego MFI, mierzony według zmienionej normy NF T 51-620, jest równy lub wyższy od 200 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm).

- z 0-70% poliolefin amorficznych i/lub krystalicznych wybranych spoś ród polipropylenu, polietylenu i polimerów lub kopolimerów na osnowie monomerów etylenowych, zawierających 2-6 atomów węgla, pojedynczych lub w mieszaninie;

- z 0-5% dodatków, takich jak stabilizatory termiczne, przeciwutleniacze, środki przeciw UV, środki rozpraszające, środki poślizgowe, barwniki, plastyfikatory, środki antystatyczne, środki nadające niepalność, środki powodujące powstawanie zarodków krystalizacji, pasywatory metali, jak pasywatory miedzi.

Korzystnie, wymieniony polimer jest polipropylenem izotaktycznym o bardzo dużej płynności.

Korzystnie, wymienione polimery lub mieszaniny polimerów są utworzone z co najmniej jednego polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności i co najmniej jednego innego polimeru olefinowego krystalicznego lub amorficznego.

Korzystnie, innym polimerem olefinowym krystalicznym lub amorficznym jest polietylen.

Korzystnie, wymienione polimery lub mieszaniny polimerów są utworzone z polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności i polietylenu.

PL 205 267 B1

Korzystnie wymienione polimery lub mieszaniny polimerów są utworzone z co najmniej jednego polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności i co najmniej jednego innego kopolimeru lub terpolimeru olefinowego amorficznego lub ataktycznego, albo wyraźnie amorficznego lub wyraźnie ataktycznego.

Przedmiotem wynalazku jest również przedmieszka lub koncentrat wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i), w którym zawartość wypełniacza mineralnego jest wyższa od 80% wagowych, korzystnie od 80,5% do 95% i bardzo korzystnie od 82% do 93%, i tym, że posiada wskaźnik płynięcia MFI 5 g/10 minut lub wyżej (190°C/5 kg/2,09 mm) mierzony według normy NF T 51-620, korzystnie 8 g/10 minut lub wyżej (190°C/5 kg/2,09 mm), i że zawiera co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności, wykazujący stopień krystaliczności (zwany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od 20%, korzystnie pomiędzy 30-90%, i bardzo korzystnie pomiędzy 50-85%, mierzony metodą DSC; przy czym wypełniacz(e) mineralny(e) jest traktowany lub nietraktowany, i jest wybrany spośród węglanów, jak naturalne węglany wapnia, obejmujące różne kredy, kalcyty i marmury lub spośród węglanów syntetycznych takich jak węglany wapnia strącone w różnych stadiach krystalizacji, albo też wybrane z mieszanych soli magnezu i wapnia, takich jak dolomity, albo z węglanu magnezu i węglanu cynku, tlenku wapnia, tlenku magnezu, siarczanu baru, takich jak zwłaszcza baryt, siarczanu wapnia, krzemionki, magnezokrzemianów, takich jak talk, wollastonitu, glinek i innych glinokrzemianów, takich jak kaoliny, mika, tlenków lub wodorotlenków metali lub ziem alkalicznych, takich jak wodorotlenek magnezu, tlenków żelaza, tlenku cynku, włókien szklanych lub proszku, włókien lub proszku z drewna, pigmentów mineralnych lub organicznych, albo mieszanin tych związków, jak mieszaniny talku i węglanów, lub też mieszanin tlenku tytanu i węglanów, mieszanin sporządzanych przed lub po rozdrobnieniu minerałów.

Korzystnie, przedmieszka lub koncentrat wypełniacza(y) mineralnego(ych) zawiera wypełniacz(e) mineralny(e) traktowany lub nietraktowany, wybrany spośród naturalnych węglanów wapnia, z nich różnych kred, kalcytów, marmurów lub spośród węglanów syntetycznych, jak węglany wapnia strącone, albo też spośród talku, wodorotlenku magnezu, barytu, ditlenku tytanu, wollastonitu lub dolomitów i ich mieszanin.

Wynalazek dotyczy również sposobu wytwarzania tworzyw termoplastycznych wypełnionych za pomocą wypełniacza(y) mineralnego(ych), w którym prowadzi się raz lub kilka razy mieszanie wymienionego tworzywa lub wymienionych tworzyw termoplastycznych z przedmieszką według wynalazku, w którym wymienione tworzywo lub tworzywa termoplastyczne są wybrane spo ś ród polietylenów niskiej gęstości, prostołańcuchowych lub rozgałęzionych, albo polietylenów wysokiej gęstości, polipropylenów homo- lub kopolimerowych, poliizobutylenów i kopolimerów otrzymanych w czasie polimeryzacji co najmniej dwóch komonomerów etylenowych, propylenowych, izobutylenowych, poliolefin modyfikowanych przez szczepienie, jak poliolefiny szczepione bezwodnikiem maleinowym lub przez kopolimeryzację, jak poliolefiny chlorowcowane, polipropyleny modyfikowane EPDM (etylen, propylen, dien, monomer), polipropyleny modyfikowane SEBS (styren, etylen, butylen, styren) lub też co najmniej dwóch polimerów i kopolimerów wspomnianych poprzednio, w mieszaninie, albo też kauczuków, lub elastomerów naturalnych lub syntetycznych i termoplastów, spośród tych ostatnich zwłaszcza kauczuków SBR (kauczuk styren-butadien) albo termoplastów EPDM lub SEBS.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie przedmieszek według wynalazku, ewentualnie w postaci agregatów lub granulek, do produkcji artykuł ów przemysł owych formowanych przez formowanie termiczne lub wtrysk i/lub do wytłaczania, zwłaszcza folii, przewodów lub rur, profilów lub żyłek i kabli, do wytł aczania z rozdmuchem, wytł aczania taś m lub arkuszy, albo też wytł aczania z powlekaniem na papierze lub folii metalicznej i/lub do kalandrowania.

Poza tym precyzujemy dla dobrego rozumienia użytych terminów definicje odnoszące się do izotaktyczności, polimerów ataktycznych i syndiotaktycznych.

Tak więc izotaktyczność charakteryzuje w polimerze olefinowym obecność podstawników na jednej stronie szkieletu węglowego cząsteczki, podczas gdy przeciwnie w polimerze ataktycznym podstawniki są rozłożone w przypadkowy sposób po obu stronach.

Polimer syndiotaktyczny wykazuje naprzemianległe sekwencje podstawników po każdej stronie.

Te uwagi są całkowicie oczywiste dla fachowca, ale można się jednak odnieść do pracy Chimie

Organique Allingera-Cavy-Johnsona-De Jongha-Lebera-Stevensa (McGraw-Hiil) 25.4, Stereochimie des polymeres, Polymeres synthetiques, fig. 25.1.

Można też odwołać się do ogólnych pojęć w tej dziedzinie, zwłaszcza odnośnie Tg (temperatura przejścia szklistego) i Tm (temperatura topnienia) do artykułu Laboratoire Hauts Polymeres, Univ. Cath. de Louvain, Francja, kwiecień 1990 i Techniques de l'Ingenieur, Monographies, polypropylenes, A 3 320.

Przypomina się, że „kopolimer znaczy też polimery otrzymane z dwóch, trzech, czterech lub więcej monomerów, z których terpolimery są tylko wypadkiem szczególnym. Przez „wyraźnie amor6

PL 205 267 B1 ficzny oznacza się polimery lub kopolimery, w których stopień krystaliczności jest bardzo mały rzędu mniej niż 10 lub mniej niż 5%.

Stosowane wypełniacze można ewentualnie traktować przed ich użyciem jednym lub kilkoma środkami, zwłaszcza kwasem cetylowym, kwasem stearynowym, kwasem behenowym, mieszaninami wymienionych kwasów z ich solami wapnia lub cynku, fosforanami, fosfonianami, siarczanami i sulfonianami organicznymi.

Przykłady charakteru wypełniaczy są opisane szczegółowo np. w opisie patentowym EP 0 203 017 lub też przykłady kształtu i rozmiarów cząstek są sprecyzowane np. w zgłoszeniu patentowym WO 95/17441 i są pod każdym względem bardzo dobrze znane fachowcowi.

Zakres i zalety wynalazku będą lepiej dostrzeżone i objaśnione przez nieograniczające przykłady, które nastąpią.

P r z y k ł a d 1

Ten przykład dotyczy dokonania wyboru polimerów według wynalazku, pozwalającego na otrzymanie przedmieszek, które mają zawartość wypełniacza równą lub wyższą od 80%, które posiadają wysoką płynność, to znaczy MFI równy lub wyższy od 5 g/10 minut (190°C - 5 kg - 2,09 mm) mierzony według normy NF T 51-620 i które zawierają co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego wykazujący stopień krystaliczności (zwany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od około 20%, korzystnie wynoszący 30-90%, bardzo korzystnie 50-85%, mierzony metodą DSC, jaką opisano poprzednio.

W tym celu dla każ dej z prób nr 1-15, wytworzono 600 g koncentratów wypeł niacza w mieszalniku z mieszadłem w kształcie Z typu Guittard™ przez zmieszanie wybranej żywicy z wypełniaczem i róż nymi innymi dodatkami wprowadzonymi jednocześ nie, przy czym szybkość mieszania wynosił a 76 obrotów/minutę, a temperatura 180°C.

Przedmieszki wykonano w ciągu 45 minut (z wyjątkiem próby nr 1) i przeprowadzono pomiar płynności, to znaczy pomiar wskaźnika płynięcia (MFI) różnych prób, według normy NF T 51-620, a mianowicie stosują c plastometr Zwick™ 4105 w temperaturze 190°C, ciężar nacisku wynosił 5 kg i filiera miał a ś rednicę 2,09 mm.

Próba nr 1:

W tej próbie objaś niono uprzedni stan techniki i stosowano kopolimer izotaktyczny o mał ej pł ynności w kompozycji zawierającej:

- 80,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 19,5% wagowego polipropylenu izotaktycznego nieupł ynnionego, o MFI równym 9,3 g/10 minut (190°C, 10 kg, 1,05 mm) i sprzedawanego pod nazwą 3120 MN 1 przez firmę Appryl.

Po 75 minutach mieszania otrzymano kompozycję niejednorodną z agregatami i proszkiem. Pomiar płynności był niemożliwy.

Próba nr 2:

W tej próbie objaś niono uprzedni stan techniki i stosowano polimer amorficzny w kompozycji zawierającej:

- 88,0% wagowych kredy z Szampanii o przecię tnej ś rednicy 2 mikrometry;

- 11,2% wagowego kopolimeru olefinowego, o MFI wyż szym od 1150 g/10 minut (190°C, 10 kg,

1,05 mm) i sprzedawanego pod nazwą Vestoplast™ 408 przez firmę Degussa-H^s;

- 0,8% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18.

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 21,0 g/10 minut.

Próba nr 3:

W tej próbie objaśniono uprzedni stan techniki i stosowano polimer amorficzny w kompozycji zawierającej:

- 87,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 12,5% wagowego polipropylenu ataktycznego pochodzącego z oczyszczania polipropylenu izotaktycznego, o MFI wyższym od 1150 g/10 minut (190°C, 10 kg, 1,05 mm) i sprzedawanego pod nazwą Alphamin™ STH-L przez firmę Alphamin.

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość wynoszącą od 120 g/10 minut do 400 g/10 minut, w zależności od ilości użytego polipropylenu ataktycznego.

Próba nr 4:

PL 205 267 B1

- 87,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przecię tnej ś rednicy równej 2 mikrometry;

- 12,5% wagowego polipropylenu amorficznego o MFI równym 450 g/10 minut (190°C, 10 kg, 1,05 mm) sprzedawanego przez firmę Huntsman pod nazwą Rexflex™ WL 125;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 10,0 g/10 minut.

Próba nr 5:

W tej próbie objaś niono wynalazek i stosowano kompozycję zawierają c ą :

- 87,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mają cej przecię tną średnicę równą 2 mikrometry;

- 12,45% wagowego polimeru izotaktycznego o MFI równym 970 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) otrzymanego przez degradację nadtlenkową w temperaturze 300°C w ciągu 15 minut, mieszaniny 24,8% wagowego Valtec HH442H™ sprzedawanego przez firmę Montell i 75,2% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 0,05% wagowego stabilizatora termicznego sprzedawanego pod nazwą Irganox™ 1010 przez firmę Ciba-Geigy.

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 23,0 g/10 minut.

Próba nr 6:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 87,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mającej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 12,45% wagowego polimeru izotaktycznego o MFI równym 1150 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) otrzymanego przez degradację nadtlenkową w temperaturze 300°C w ciągu 15 minut, mieszaniny 50% wagowego Valtec HH442H™ sprzedawanego przez firmę Montell i 50% wagowego polipropylenu izotaktycznego, o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 30,0 g/10 minut.

Próba nr 7:

W tej próbie objaś niono wynalazek i stosowano kompozycję zawierają c ą :

- 87,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mają cej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 12,45% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 535 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 11,5 g/10 minut.

Próba nr 8:

W tej próbie objaś niono wynalazek i stosowano kompozycję zawierają c ą :

- 87,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej mieszaniną kwas stearynowy-stearynian wapnia, mającej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 12,45% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 632 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 16,4 g/10 minut.

Próba nr 9:

W tej próbie objaś niono wynalazek i stosowano kompozycję zawierają c ą :

- 12,45% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 18,0 g/10 minut.

PL 205 267 B1

Próba nr 10:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 11,55% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 0,90% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego, sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 32,0 g/10 minut. Próba nr 11:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 0,45% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18;

- 0,45% wagowego stearynianu cynku;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 19,0 g/10 minut. Próba nr 12:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 10,0% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 2,45% wagowego polietylenu o niskiej gęstości sprzedawanego przez firmę Polimeri Europa pod nazwą Riblene™ MV 10;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 26,2 g/10 minut. Próba nr 13:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 12,45% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 295 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) sprzedawanego pod nazwą Aldrich 800 przez firmę Aldrich;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 8,4 g/10 minut.

Próba nr 14:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 12,45% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 1038 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 25,2 g/10 minut. Próba nr 15:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

PL 205 267 B1

- 12,45% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 200 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 5,0 g/10 minut.

Gdy wszystkie te próby i te pomiary płynności zostały wykonane, przeprowadzono pomiar wskaźnika izotaktyczności według podanej przedtem metody DSC.

Otrzymane różne wyniki zebrano w następującej tablicy 1.

T a b l i c a 1

	Pró- ba nr	% wagowy wypełniacza mineralnego w przedmieszce	% wagowy polipropylenu izotaktycznego w przedmieszce	MFI (g/10 min) polipropylenu izotaktycznego (190°C/10kg/ 1,05 mm)	MFI (g/10 min) przedmieszki (190°C/5kg/ 2,09mm)	Stopień krystaliczności czyli wskaźnik izotaktyczności polimeru izotak- tycznego płynnego
Uprzedni stan techniki	1	80,5	19,5	9,3	Pomiar niemożliwy	53,2
Uprzedni stan techniki	2	88,0	0	-	21,0	0
Uprzedni stan techniki	3	87,5	0	-	120-400	0
Uprzedni stan techniki	4	87,5	0	450	10,0	11,4
Wynalazek	5	87,5	12,45	970	23,0	68,0
Wynalazek	6	87,5	12,45	1150	30,0	74,6
Wynalazek	7	87,5	12,45	535	11,5	68,2
Wynalazek	8	87,5	12,45	632	16,4	43,5
Wynalazek	9	87,5	12,45	757	18,0	65,0
Wynalazek	10	87,5	11,55	757	32,0	65,0
Wynalazek	11	87,5	11,55	757	19,0	65,0
Wynalazek	12	87,5	10,0	840	26,2	61,6
Wynalazek	13	87,5	12,45	295	8,4	68,5
Wynalazek	14	87,5	12,45	1038	25,2	77,4
Wynalazek	15	87,5	12,45	200	5,0	74,2

Lektura tablicy 1 pozwala stwierdzić, że wybór polipropylenu izotaktycznego, o wysokiej płynności, równej lub wyższej od MFI 200 g/10 minut, mierzonego według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm), korzystnie wyższym od 500 g/10 minut, mierzonym według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm), o stopniu krystaliczności wyższym od około 20%, korzystnie wynoszącym 30-90%, bardzo korzystnie 50-85%, pozwala na otrzymanie przedmieszek, które wykazują zawartość wypełniacza równą lub wyższą od 80%, które posiadają wysoką płynność, to znaczy MFI równy lub wyższy od 5 g/10 minut (190°C- 5 kg - 2,09 mm) mierzony według normy NF T 51620 i które zawierają co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego, wykazujący stopień krystaliczności (zwany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od około 20%, korzystnie wynoszący 30-90%, bardzo korzystnie wynoszący 50-85%, mierzony metodą DSC, jaką opisano poprzednio.

P r z y k ł a d 2

Ten przykład dotyczy użycia według wynalazku różnych wypełniaczy mineralnych, umożliwiającego otrzymanie przedmieszek, które wykazują zawartość wypełniacza wyższą od 80%, posiadają wysoką płynność, to znaczy MFI równy lub wyższy od 5 g/10 minut (190 - 5 kg - 2,09 mm) mierzony według normy NF T 51-620 i które zawierają co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego, wykazujący stopień krystaliczności (zwany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od około

PL 205 267 B1

20%, korzystnie wynoszący 30-90%, bardzo korzystnie wynoszący 50-85%, mierzony metodą DSC, jaką opisano poprzednio.

W tym celu dla każdej z prób nr 16-24, wytworzono w mieszalniku z mieszadłem w kształcie Z typu Guittard™, 600 g koncentratów wypełniacza przez zmieszanie wybranej żywicy z wypełniaczem i różnymi innymi dodatkami wprowadzonymi jednocześnie, przy czym szybkość mieszania wynosiła 76 obrotów/minutę i temperatura 180°C.

Po sporządzeniu przedmieszek w ciągu 45 minut, przeprowadzono pomiar płynności, to znaczy pomiar wskaźnika płynięcia (MFI) różnych prób według normy NF T 51-620, mianowicie stosując plastometr Zwick™ 4105 w temperaturze 190°C, masie obciążenia 5 kg i filierze o średnicy 2,09 mm.

Próba nr 16:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 41,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mającej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 41,5% wagowego talku o składzie granulometrycznym, takim że 41% cząstek ma średnicę niższą od 5 mikrometrów;

- 15,9% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 1,0% wagowego stearynianu cynku;

- 0,1% wagowego stabilizatora termicznego sprzedawanego pod nazwą Irganox™ 1010 przez firmę Ciba-Geigy.

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 10,6 g/10 minut.

Próba nr 17:

W tej próbie objaśniono wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 64,25% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mającej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 21,25% wagowego talku o składzie granulometrycznym, takim że 41% cząstek ma średnicę mniejszą od 5 mikrometrów;

- 13,9% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 0,50% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego, sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 20,7 g/10 minut.

Próba nr 18:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 75,0% wagowych kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mającej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 13,0% wagowych wodorotlenku magnezu handlowego o przeciętnej średnicy 1,4-1,8 mikrometra;

- 8,9% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 2,0% wagowych kopolimeru polipropylenowego klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 S.A;

- 1,0% wagowy wosku sprzedawanego przez firmę Allied Signal pod nazwą PE AC6;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 14,5 g/10 minut.

Próba nr 19:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 87,0% wagowych kalcytu o przeciętnej średnicy 1,8 mikrometra;

- 9,9% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 1,5% wagowego kopolimeru polipropylenowego klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 S.A;

- 1,5% wagowego stearynianu cynku;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 10,8 g/10 minut.

PL 205 267 B1

Próba nr 20:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 41,0% wagowe kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, mającej przeciętną średnicę równą 2 mikrometry;

- 41,0% wagowych dolomitu o przeciętnej średnicy równej 3 mikrometry;

- 17,9% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 238 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 0,1% wagowego stabilizatora termicznego, sprzedawanego pod nazwą Irganox™ 1010 przez firmę Ciba-Geigy.

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 95,5 g/10 minut.

Próba nr 21:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 81,0% wagowych marmuru o przeciętnej średnicy równej 5 mikrometrów;

- 5,0% wagowych strąconego węglanu wapnia sprzedawanego przez firmę Schafer-Kalk pod nazwą Precarb™ 400;

- 10,6% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 2,0% wagowe polietylenu niskiej gęstości sprzedawanego przez firmę Polimeri Europa pod nazwą Riblene™ MV10;

- 0,5% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego, sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18;

- 0,8% wagowego stearynianu cynku;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 48,2 g/10 minut.

Próba nr 22:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 32,8% wagowego kredy z Szampanii zwykle traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 60,2% wagowego barytu o przeciętnej średnicy równej 5 mikrometrów;

- 4,6% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 0,5% wagowego kopolimeru polipropylenowego klasy 100, sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.;

- 0,9% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego, sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18;

- 0,9% wagowego stearynianu cynku;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 26,0 g/10 minut.

Próba nr 23:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 42,0% wagowe kredy z Szampanii zwykle traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 43,0% wagowe ditlenku tytanu (rutylu) traktowanego, sprzedawanego pod nazwą RL 90;

- 7,3% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 6,7% wagowego polietylenu niskiej gęstości sprzedawanego przez firmę Polimeri Europa pod nazwą Riblene™ MV 10;

- 0,9% wagowego stearynianu cynku;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 149,0 g/10 minut.

Próba nr 24:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 19,2% wagowego kredy z Szampanii zwykle traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 60,5% wagowego barytu o przeciętnej średnicy równej 5 mikrometrów;

- 11,5% wagowego wollastonitu o przeciętnej długości włókien równej 90 mikrometrów;

PL 205 267 B1

- 6,1% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 757 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 1,7% wagowego kopolimeru polipropylenowego klasy 100, sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

- 0,9% wagowego stearynianu cynku;

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 146,0 g/10 minut.

Próba nr 25:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierają c ą :

- 75,0% wagowych kredy z Szampanii zwykle traktowanej kwasem stearynowym, o przecię tnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 12,0% wagowych suchej masy, wodnej zawiesiny o 62,2% wagowych suchej masy, kredy z Szampanii nietraktowanej, nie zawierającej akrylowego środka rozpraszają cego, o przeciętnej średnicy równej 1 mikrometr;

- 13,0% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm).

Otrzymany MFI, mierzony w warunkach podanych przedtem, miał wartość 12,0 g/10 minut.

Różne otrzymane wyniki zebrano w następującej tablicy 2.

T a b l i c a 2

	Pró- ba nr	Typ wypełniacza mineralnego	% wagowy wypełniacza mineralnego w przedmieszce	% wagowy polipropylenu izotaktycznego w przedmieszce	MFI (g/10 min) polipropylenu izotaktyczne- go (190°C/ 10kg/1,05mm)	MFI (g/10min) kompozycji (190°C/ 5kg/2,09mm)	Stopień krystaliczności czyli wskaźnik izotaktyczności polimeru izo- taktycznego płynnego
Wynalazek	16	kreda-talk	41,5-41,5	15,9	840	10,6	61,6
Wynalazek	17	kreda-talk	64,25-21,25	13,9	840	20,7	61,6
Wynalazek	18	kreda- wodoro- tlenek magnezu	75,0-13,0	8,9	840	14,5	61,6
Wynalazek	19	kalcyt	87,0	9,9	840	10,8	61,6
Wynalazek	20	kreda- dolomit	41,0-41,0	17,9	238	95,5	35,0
Wynalazek	21	marmur- strącony węglan wapnia	81,0-5,0	10, 6	757	48,2	65,0
Wynalazek	22	kreda- baryt	32,8-60,2	4,6	757	26,0	65,0
Wynalazek	23	kreda- ditlenek tytanu	42,0-43,0	7,3	757	149,0	65,0
Wynalazek	24	kreda- baryt wollasto- nit	19,2-60,5-11,5	6,1	757	146,0	65, 0
Wynalazek	25	kreda	87, 0	13, 0	840	12, 0	61, 6

Lektura tablicy 2 pozwala stwierdzić, że użycie polipropylenu izotaktycznego, o płynności wysokiej i równej lub większej od MFI 200 g/10 minut, mierzonego według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm), korzystnie większym od 500 g/10 minut, mierzonym według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm), o stopniu krystaliczności wyższym od około 20%, koPL 205 267 B1 rzystnie wynoszącym 30-90%, korzystnie 50-85%, pozwala na otrzymanie przedmieszek, zawierających różne wypełniacze mineralne, z zawartością wypełniacza równą lub wyższą od 80%, które posiadają wysoką płynność, to znaczy MFI równy lub wyższy od 5 g/10 minut (190°C - 5 kg - 2,09 mm) mierzony według normy NF T 51-620 i które zawierają co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego, wykazujący stopień krystaliczności (zwany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od około 20%, korzystnie wynoszący 30-90%, bardzo korzystnie wynoszący 50-85%, mierzony metodą DSC, jaką opisano poprzednio.

Ponadto trzeba zaznaczyć, że złączenie polipropylenu izotaktycznego o wielkiej płynności z jednym lub kilkoma polimerami pozwala na:

- regulowanie pł ynnoś ci koncentratu wypeł niacza w celu wykonania mieszanin z wypeł niaczami o różnym charakterze i bardzo różnych właściwościach, jak zwłaszcza skład granulometryczny i dostosowania składu do sposobu,

- zwiększenia kompatybilności koncentratu wypełniacza do środowiska, w którym ma być rozproszony,

- otrzymanie formuł y mniej kosztownej,

- regulowanie twardości koncentratów.

P r z y k ł a d 3

Ten przykład dotyczy ponownego rozpraszania przedmieszek w różnych poliolefinach.

W tym celu dla każdej z prób nr 26-53 przeprowadzono wytłaczanie taśmy o gruboś ci 3 mm przez płaską filierę za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej Torey, której ślimak miał średnicę D 25 mm, długość równą 15 D, podczas gdy filiera miała długość 16 mm i wysokość 2,5 mm. Szybkość obrotowa ślimaka wynosiła 50 obrotów na minutę, stopień sprężania 3 i temperatura wytłaczania 170°C dla polietylenu i 210°C dla kopolimeru polipropylenowego lub homopolimeru.

To wytłaczanie prowadzono, dostarczając kolejno do wytłaczarki poliolefinę o pierwotnym zdyspergowaniu, służącą za próbę kontrolną i mieszanin utworzonych z tej samej poliolefiny i przedmieszek według wynalazku dla przetestowania sposobu włączania 20% wagowych wypełniacza w stosunku do całkowitej masy.

Badanie każdej dyspersji binokularną lupą o 50-krotnym powiększeniu pozwoliło na ocenienie od 1 do 6 aspektu wizualnego dyspersji przy wartości 1, gdy nie było dyspersji i wartości 6, gdy była bardzo dobra dyspersja, to znaczy, gdy nie było czarnych punktów odpowiadających zdegradowanej poliolefinie i punktów białych, odpowiadających wypełniaczowi.

Wyniki były następujące:

Próba nr 26:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 5 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 27:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 6 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 28:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 7 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 29:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 8 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 30:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 9 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 31:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 10 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 32:

PL 205 267 B1

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 11 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 33:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 12 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 34:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 13 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 35:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 14 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 36:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 15 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 37:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 16 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 38:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 17 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 39:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 18 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 40:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 19 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 41:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 20 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 42:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 21 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 43:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 22 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 44:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 23 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 45:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 24 i żywicę polipropylenową homopolimerową sprzedawaną przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Dyspersji przyznano wartość 6.

PL 205 267 B1

Próba nr 46:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano żywicę polipropylenową kopolimerową sprzedawaną przez firmę Appryl pod nazwą Appryl™ 3120 MN 1 i kompozycję według wynalazku zawierającą:

- 87% wagowych kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 9,1% wagowego polipropylenu amorficznego o MFI równym 450 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) sprzedawanego przez firmę Huntsman pod nazwą Rexflex™ WL 125;

- 3,9% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm).

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 47:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 14 i żywicę polipropylenową kopolimerową sprzedawaną przez firmę Appryl pod nazwą Appryl™ 3120 MN 1.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 48:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 14 i żywicę polietylenową wysokiej gęstości sprzedawaną przez firmę Pfoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GD 7225.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 49:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 12 i żywicę polietylenową wysokiej gęstości sprzedawaną przez firmę Pfoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GD 7225.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 50:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano żywicę polietylenową wysokiej gęstości sprzedawaną przez firmę Pfoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GD 7225 i przedmieszkę według wynalazku o składzie:

- 87,0% wagowych kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 10,0% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 3,0% wagowe kopolimeru polipropylenowego klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 51:

- 86,0% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 7,5% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 6,5% wagowego kopolimeru polipropylenowego klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Próba nr 52:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano żywicę polietylenu niskiej gęstości sprzedawaną przez firmę BASF pod nazwą Lupolene™ 2420 H i kompozycję według wynalazku zawierającą;

- 9,1% wagowego polipropylenu amorficznego o MFI równym 450 g/10 min (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) sprzedawanego przez firmę Huntsman pod nazwą Rexflex™ WL 125;

Dyspersji przyznano wartość 6.

PL 205 267 B1

Próba nr 53:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano przedmieszkę według wynalazku z próby nr 14 i żywicę polietylenową niskiej gęstości sprzedawaną przez firmę BASF pod nazwą Lupolene™ 2420 H.

Dyspersji przyznano wartość 6.

Lektura tych wyników pozwala stwierdzić, że wybór polipropylenu izotaktycznego o wysokiej płynności, równej lub wyższej od 200 g/10 minut, mierzonej jak poprzednio pozwala na otrzymanie doskonałej ponownej dyspersji dowolnej dyspergowanej żywicy lub wypełniacza będącego składnikiem przedmieszki.

P r z y k ł a d 4

Ten przykład dotyczy właściwości mechanicznych różnych przedmieszek według wynalazku, sporządzonych na skalę przemysłową.

W tym celu dla każdej z prób nr 54-65, próbki wykonane przez wtrysk poddano testom właściwości mechanicznych.

W tym celu wykonano znormalizowane próbki (ISO 1873-2:1989) za pomocą prasy Njestal Neomat 170/90 sterowanej przez komputer przy sile zamknięcia 900 kN, średnicy ślimaka 32 mm stosunku długość/średnica wynoszącym 18,8.

Główne parametry sterowania prasą były następujące:

- temperatura tworzywa wynosiła od 200 do 240°C zależnie od polimeru lub kopolimeru użytego do zdyspergowania,

- temperatura formy wynosiła 40°C,

- temperatura dyszy zmieniała się od 180°C do 240°C zależnie od polimeru lub kopolimeru użytego do zdyspergowania,

- maksymalna szybkość wtrysku wynosiła 200 m/s,

- ciśnienie wtrysku 10 MPa,

- czas trwania cyklu był rzędu 62 sekund, obejmując czas chłodzenia 30 sekund, czas wtrysku sekundy, czas utrzymania 25 sekund i na koniec czas między dwoma cyklami 5 sekund.

Prasa była zaopatrywana kolejno polimerami lub kopolimerami pojedynczymi, służącymi jako próba kontrolna i mieszaninami tych samych polimerów lub kopolimerów, do których wprowadzono przedmieszki według wynalazku, sporządzone w postaci granulek z wydajnością 155 kg/godzinę, przez dodanie różnych składników do mieszalnika o pracy ciągłej z podwójnym ślimakiem, zakończonym wytłaczarką jednoślimakową, przy której wylocie był dopasowany granulator.

W prowadzonych testach właściwości mechanicznych określono moduł sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i określono udarność według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 54:

W tej próbie ilustrowano uprzedni stan techniki i stosowano dyspersję zawierającą 60% wagowych żywicy polietylenowej wysokiej gęstości sprzedawanej przez firmę Ptoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GD 7225 i 40% wagowych przedmieszki z próby nr 2 z uprzedniego stanu techniki.

Otrzymane wyniki wyniosły 799 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,4 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 55:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierającą 60% wagowych żywicy polietylenowej wysokiej gęstości sprzedawanej przez firmę Ptoss-Staufer pod nazwą Hostalen GD 7225 i 40% wagowych przedmieszki według wynalazku o składzie:

- 10,0% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 3,0% wagowe kopolimeru polipropylenu klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

Otrzymane wyniki wyniosły 1363 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,4 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

PL 205 267 B1

Próba nr 56:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierają c ą 60% wagowych ż ywicy polietylenowej wysokiej gęstości sprzedawanej przez firmę Ptoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GD 7225 i 40% wagowych przedmieszki według wynalazku o składzie:

- 8,5% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 4,5% wagowego kopolimeru propylenu klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

Otrzymane wyniki wyniosły 1333 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,6 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 57:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierającą 60% wagowych żywicy polietylenowej wysokiej gęstości sprzedawanej przez firmę Ptoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GD 7225 i 40% wagowych przedmieszki według wynalazku o składzie:

- 7,0% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 6,0% wagowych kopolimeru propylenu klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

Otrzymane wyniki wyniosły 1309 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,4 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 58:

W tej próbie ilustrowano próbkę kontrolną, w której właściwości mechaniczne mierzono w żywicy pierwotnej, a mianowicie żywicy polipropylenowej homopolimerowej sprzedawanej przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K.

Otrzymane wyniki wyniosły 914 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 2,6 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 59:

W tej próbie ilustrowano uprzedni stan techniki i stosowano dyspersję zawierającą 60% wagowych żywicy polipropylenowej homopolimerowej sprzedawanej przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K i 40% wagowych przedmieszki z próby nr 2 z uprzedniego stanu techniki.

Otrzymane wyniki wyniosły 1446 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,0 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453

Próba nr 60:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierającą 60% wagowych żywicy polipropylenowej homopolimerowej sprzedawanej przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600 K i 40% wagowych przedmieszki według wynalazku o składzie:

- 10,0% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) i 3,0% wagowe kopolimeru propylenu klasy 100 sprzedawanego przez firmę Montell pod nazwą Moplen™ EP-N 31 MA.

Otrzymane wyniki wyniosły 1805 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,0 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 61:

PL 205 267 B1

Otrzymane wyniki wyniosły 1718 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,2 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 62:

Otrzymane wyniki wyniosły 1754 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,1 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 63:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierającą 69% wagowych żywicy polipropylenowej sprzedawanej przez firmę Borealis pod nazwą Borealis™ 202 E i 31% wagowych przedmieszki (odpowiadającej 25% wagowym wypełniacza mineralnego) według wynalazku o składzie:

- 80,5% wagowego talku o składzie granulometrycznym, takim że 41% cząstek miało średnicę przeciętnie niższą od 5 mikrometrów;

- 18,5% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 1038 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 1,0% wagowy stearynianu cynku.

Otrzymane wyniki wyniosły 2212 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 12 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 64:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierającą 69,88% wagowego żywicy polipropylenowej sprzedawanej przez firmę Borealis pod nazwą Borealis™ 202 E i 30,12% wagowego przedmieszki (odpowiadającej 25% wagowym wypełniacza mineralnego traktowanego) według wynalazku o składzie:

- 41,5% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 41,5% wagowego talku o składzie granulometrycznym, takim że 41% cząstek miało przeciętną średnicę niższą od 5 mikrometrów;

- 16,5% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 1038 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- 0,5% wagowego środka rozpraszającego typu fosforanu alkoholu tłuszczowego, sprzedawanego przez firmę Coatex pod nazwą Coatex DOPP-18.

Otrzymane wyniki wyniosły 1845 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 18 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 65:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano dyspersję zawierającą 70,59% wagowego żywicy polipropylenowej sprzedawanej przez firmę Borealis pod nazwą Borealis™ 202 E i 29,41% wagowego przedmieszki (odpowiadające 25% wagowym wypełniacza mineralnego traktowanego) według wynalazku o składzie:

- 63,75% wagowego kredy z Szampanii traktowanej kwasem stearynowym, o przeciętnej średnicy równej 2 mikrometry;

- 21,25% wagowego talku o składzie granulometrycznym, takim że 41% cząstek miało przeciętną średnicę niższą od 5 mikrometrów;

PL 205 267 B1

- 14,5% wagowego polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 1038 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

Otrzymane wyniki wyniosły 1670 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 22 kJ/m² dla udarności według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Otrzymane różne wyniki zebrano w następującej tablicy 3.

T a b l i c a 3

	Pró- ba nr	Typ żywicy	Przemieszka % wypełniacza - % polipropylenu izotaktycznego	Moduł sprężystości przy zginaniu w czterech punktach (N/mm²)	Udarność według Charpy w temperaturze 23°C (kJ/m²)
Uprzedni stan techniki	54	PEHD	88% kredy - 0% PPI	799	3,4
Wynalazek	55	PEHD	87% kredy - 8,5% PPI	1363	3,4
Wynalazek	56	PEHD	87% kredy - 8,5% PPI	1333	3,6
Wynalazek	57	PEHD	87% kredy - 8,5% PPI	1309	3,4
Próba kontrolna	58	PPH	0%	914	2,6
Uprzedni stan techniki	59	PPH	88% kredy - 0% PPI	1446	3,0
Wynalazek	60	PPH	87% kredy - 10% PPI	1805	3,0
Wynalazek	61	PPH	87% kredy - 8,5% PPI	1718	3,2
Wynalazek	62	PPH	87% kredy - 7% PPI	1754	3,1
Wynalazek	63	PP	80,5% talku - 18,5% PPI	2212	12,0
Wynalazek	64	PP	41,5% kredy - 41,5% talku 16,5% PPI	1845	18,0
Wynalazek	65	PP	63,75% kredy - 21,25% talku 14,5% PPI	1670	22,0

PEHD: Polietylen wysokiej gęstości

PPH: Polipropylen homopolimerowy

PPI: Polipropylen izotaktyczny

PP: Polipropylen

Lektura tablicy 3 pozwala stwierdzić, że wybór polipropylenu izotaktycznego o wysokiej płynności, równej lub wyższej od 200 g/10 minut, mierzonej jak poprzednio, pozwala na uzyskanie doskonałych właściwości mechanicznych u dowolnej żywicy do zdyspergowania lub wypełniacza, będącego składnikiem przedmieszki.

Dobre cechy odporności na uderzenie charakteryzują dobrą dyspersję wypełniacza w matrycy polimeru.

P r z y k ł a d 5

Przykład ten dotyczy oznaczania twardości produktów według wynalazku.

W tym celu dla każdej z prób nr 66-68 sporządzono przedmieszki według wynalazku ochłodzone do temperatury otoczenia, w postaci pasty w temperaturze około 190°C, z wydajnością 155 kg/godzinę, przez wprowadzenie różnych dodatków do mieszalnika o pracy ciągłej z podwójnym ślimakiem o wydajności nominalnej 500 kg/godzinę, zakończonego wytłaczarką jednoślimakową, i przeprowadzono pomiar twardości Shore D za pomocą durometru typu Zwick™, według normy NF T 51-109, poddając naciskowi próbkę koncentratu wypełniacza, nazywanego też przedmieszką.

Próba nr 66:

W tej próbie ilustrowano uprzedni stan techniki i stosowano kompozycję zawierającą:

PL 205 267 B1

- 13% wagowych polipropylenu amorficznego o MFI równym 450 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm) sprzedawanego przez firmę Huntsman pod nazwą Rexflex™ WL 125.

Uzyskana twardość wynosiła 66.

Próba nr 67:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

Uzyskana twardość wynosiła 73.

Próba nr 68:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano kompozycję zawierającą:

- 13% wagowych polipropylenu izotaktycznego o MFI równym 840 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm).

Uzyskana twardość wynosiła 76.

Powyższe wyniki pokazują, że kompozycje według wynalazku są twardsze niż kompozycje z uprzedniego stanu techniki (76 i 73 są większe od 66) i że można regulować twardość przedmieszki, zmieniając skład jej części organicznej.

P r z y k ł a d 6

Przykład ten dotyczy zastosowania przedmieszek według wynalazku do wytłaczania folii.

W celu wykonania folii z polietylenu liniowego niskiej gęstości, zwanego też LLDPE, dla każdej z prób nr 70-76 żywicę LLDPE wytłaczano w obecności rosnących ilości przedmieszki z próby nr 14 według wynalazku, przy użyciu reometru typu Haake Rheocord™ wyposażonego w wytłaczarkę z podwójnym ślimakiem o 30 obrotach/minutę i przetłaczając przez filierę kołową w temperaturze 190°C, której średnica została powiększona przed chłodzeniem przez wdmuchiwanie w sposób ciągły powietrza pod ciśnieniem 4 MPa. Chłodzenie prowadzono za pomocą powietrza. W wykonanej folii mierzono grubość.

Próba nr 69 służyła jako próba kontrolna, to znaczy folia została sporządzona z pierwotnej żywicy LLDPE, która daje folię o grubości równej 9 mikrometrów.

Różne ilości przedmieszek z próby nr 14 użyte według wynalazku odpowiadają procentowi wagowemu kredy w stosunku do ciężaru żywicy, jak opisano dalej.

Próba nr 70:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek, użyto 5,3% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i dała ona folię o grubości równej 11 mikrometrów.

Próba nr 71:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek, użyto 15,2% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i dała ona folię o grubości równej 15 mikrometrów.

Próba nr 72:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek, użyto 28,7% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i dała ona folię o grubości równej 19 mikrometrów.

Próba nr 73:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek, użyto 29,1% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i dała ona folię o grubości równej 22 mikrometry.

Próba nr 74:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek, użyto 45,6% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i daje ona folię o grubości równej 32 mikrometry.

Próba nr 75:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek użyto 51,7% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i dała ona folię o grubości równej 31 mikrometrów.

PL 205 267 B1

Próba nr 76:

W tej próbie, która objaśnia wynalazek, użyto 53,2% kredy w stosunku do ciężaru LLDPE i dała ona folię o grubości równej 25 mikrometrów.

A wię c przy lekturze wyników moż na zobaczyć , ż e jest moż liwe uzyskanie folii wytł aczanej, zawierającej przedmieszkę według wynalazku.

P r z y k ł a d 7

Przykład ten dotyczy zastosowania przedmieszek według wynalazku do kalandrowania.

W tym celu dla każ dej z prób wytworzono w mieszalniku walcowym mieszaninę 60% wagowych polimeru pierwotnego i 40% wagowych kompozycji z próby nr 9 według wynalazku.

Parametry mieszalnika dla każdej z prób wyniosły:

- temperatura walców 170°C,

- grubość szczeliny mię dzy walcami równa 1 mm,

- prę dkość walców równa 25 obrotów/minutę .

Kalandrowanie zostało zakończone, gdy kompozycja była wizualnie homogeniczna.

Wtedy określono w każdej próbie moduł sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i udarność z karbem według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 77:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano jako polimer pierwotny, polipropylen homopolimerowy sprzedawany przez firmę Montell pod nazwą Montell™ TM 1600K.

Otrzymane wyniki wyniosły 1695 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 2,9 kJ/m² dla udarności z karbem według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Próba nr 78:

W tej próbie ilustrowano wynalazek i stosowano, jako polimer pierwotny, polietylen wysokiej gęstości sprzedawany przez firmę Ptoss-Staufer pod nazwą Hostalen™ GC 7260.

Otrzymane wyniki wyniosły 1285 N/mm² dla modułu sprężystości przy zginaniu w czterech punktach według normy DIN 53457 i 3,4 kJ/m² dla udarności z karbem według Charpy w temperaturze 23°C według normy DIN 53453.

Tak więc lektura wyników pozwala zobaczyć, że przedmieszki według wynalazku nadają się do użytku w metodzie kalandrowania.

Claims

1. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) mineralnym(i), nadających się do wypełniania materiałów termoplastycznych za pomocą wymienionych wypełniaczy mineralnych, przy czym stosuje się polimery lub mieszaniny polimerów jako spoiwo, znamienny tym, że obejmuje:

- mieszanie wypełniaczy z polimerami lub mieszaninami polimerów, przy czym wymienione polimery lub mieszaniny polimerów:

- wykazują wskaźnik płynięcia zwany też MFI (Melt Flow Index) równy lub wyższy od 200 g/10 minut, mierzony według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm); oraz wymienione wypełniacze są wybrane spośród węglanów, jak naturalne węglany wapnia, z nich różne kredy, kalcyty, marmury lub spośród węglanów syntetycznych, jak węglany wapnia strącone w różnych stadiach krystalizacji, albo też wybrane spośród mieszanych soli magnezu i wapnia, jak dolomity, albo też spośród węglanu magnezu, węglanu cynku, tlenku wapnia, tlenku magnezu, siarczanu baru, jak zwłaszcza baryt, siarczanu wapnia, krzemionki, magnezokrzemianów, jak talk, wollastonitu, glinek i innych glinokrzemianów, jak kaoliny, mika, tlenków lub wodorotlenków metali lub ziem alkalicznych, jak wodorotlenek magnezu, tlenków żelaza, tlenku cynku, włókien lub proszku ze szkła, włókien lub proszku z drewna, pigmentów mineralnych lub organicznych, albo mieszanin tych związków, jak mieszaniny talku i węglanów, lub też mieszanin tlenku tytanu i węglanów, mieszanin sporządzanych przed lub po rozdrobnieniu minerałów.

PL 205 267 B1

2. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienione polimery lub mieszaniny polimerów wykazują wskaźnik płynięcia równy lub wyższy od 500 g/10 minut, mierzony według zmienionej normy NF T 51-620 (190°C - 10 kg - 1,05 mm).

3. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według zastrz. 1, znamienny tym, że część organiczna koncentratu wypełniaczy, to znaczy mieszanina polimerów tworząca spoiwo i ewentualnie zwykłych dodatków, jest złożona:

- z 30-100% polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności, którego MFI, mierzony według zmienionej normy NF T 51-620, jest równy lub wyższy od 200 g/10 minut (temperatura 190°C, obciążenie 10 kg, filiera 1,05 mm);

- z 0-70% poliolefin amorficznych i/lub krystalicznych wybranych spośród polipropylenu, polietylenu i polimerów lub kopolimerów na osnowie monomerów etylenowych, zawierających 2-6 atomów węgla, pojedynczych lub w mieszaninie;

4. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według któregokolwiek z zastrz. 1-3, znamienny tym, że wymieniony polimer jest polipropylenem izotaktycznym o bardzo dużej płynności.

5. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według któregokolwiek z zastrz. 1-3, znamienny tym, że wymienione polimery lub mieszaniny polimerów są utworzone z co najmniej jednego polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności i co najmniej jednego innego polimeru olefinowego krystalicznego lub amorficznego.

6. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według zastrz. 5, znamienny tym, że innym polimerem olefinowym krystalicznym lub amorficznym jest polietylen.

7. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według zastrz. 5, znamienny tym, że wymienione polimery lub mieszaniny polimerów są utworzone z polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności i polietylenu.

8. Sposób wytwarzania przedmieszek lub koncentratów wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według któregokolwiek z zastrz. 1-2, znamienny tym, że wymienione polimery lub mieszaniny polimerów są utworzone z co najmniej jednego polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności i co najmniej jednego innego kopolimeru lub terpolimeru olefinowego amorficznego lub ataktycznego, albo wyraźnie amorficznego lub wyraźnie ataktycznego.

9. Przedmieszka lub koncentrat wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i), znamienna tym, że zawartość wypełniacza mineralnego jest wyższa od 80% wagowych, korzystnie od 80,5% do 95% i bardzo korzystnie od 82% do 93%, i tym, że posiada wskaźnik płynięcia MFI 5 g/10 minut lub wyżej (190°C/5 kg/2,09 mm) mierzony według normy NF T 51-620, korzystnie 8 g/10 minut lub wyżej (190°C/5 kg/2,09 mm), i że zawiera co najmniej jeden polimer typu polipropylenu izotaktycznego o bardzo dużej płynności, wykazujący stopień krystaliczności (zwany też wskaźnikiem izotaktyczności) wyższy od 20%, korzystnie pomiędzy 30-90%, i bardzo korzystnie pomiędzy 50-85%, mierzony metodą DSC; przy czym wypełniacz(e) mineralny(e) jest traktowany lub nietraktowany, i jest wybrany spośród węglanów, jak naturalne węglany wapnia, obejmujące różne kredy, kalcyty i marmury lub spośród węglanów syntetycznych takich jak węglany wapnia strącone w różnych stadiach krystalizacji, albo też wybrane z mieszanych soli magnezu i wapnia, takich jak dolomity, albo z węglanu magnezu i węglanu cynku, tlenku wapnia, tlenku magnezu, siarczanu baru, takich jak zwłaszcza baryt, siarczanu wapnia, krzemionki, magnezokrzemianów, takich jak talk, wollastonitu, glinek i innych glinokrzemianów, takich jak kaoliny, mika, tlenków lub wodorotlenków metali lub ziem alkalicznych, takich jak wodorotlenek magnezu, tlenków żelaza, tlenku cynku, włókien szklanych lub proszku, włókien lub proszku z drewna, pigmentów mineralnych

PL 205 267 B1 lub organicznych, albo mieszanin tych związków, jak mieszaniny talku i węglanów, lub też mieszanin tlenku tytanu i węglanów, mieszanin sporządzanych przed lub po rozdrobnieniu minerałów.

10. Przedmieszka lub koncentrat wypełniacza(y) mineralnego(ych) o dużym obciążeniu materiałem(ami) lub wypełniaczem(ami) mineralnym(i) według zastrz. 9, znamienna tym, że zawiera wypełniacz(e) mineralny(e) traktowany lub nietraktowany, wybrany spośród naturalnych węglanów wapnia, z nich różnych kred, kalcytów, marmurów lub spośród węglanów syntetycznych, jak węglany wapnia strącone, albo też spośród talku, wodorotlenku magnezu, barytu, ditlenku tytanu, wollastonitu lub dolomitów i ich mieszanin.

11. Sposób wytwarzania tworzyw termoplastycznych wypełnionych za pomocą wypełniacza(y) mineralnego(ych), znamienny tym, że prowadzi się raz lub kilka razy mieszanie wymienionego tworzywa lub wymienionych tworzyw termoplastycznych z przedmieszką taką jak określono w którymkolwiek z zastrz. 9-10, w którym wymienione tworzywo lub tworzywa termoplastyczne są wybrane spośród polietylenów niskiej gęstości, prostołańcuchowych lub rozgałęzionych, albo polietylenów wysokiej gęstości, polipropylenów homo- lub kopolimerowych, poliizobutylenów i kopolimerów otrzymanych w polimeryzacji co najmniej dwóch komonomerów etylenowych, propylenowych, izobutylenowych, poliolefin modyfikowanych przez szczepienie, jak poliolefiny szczepione bezwodnikiem maleinowym lub przez kopolimeryzację, jak poliolefiny chlorowcowane, polipropyleny modyfikowane EPDM (etylen, propylen, dien, monomer), polipropyleny modyfikowane SEBS (styren, etylen, butylen, styren) lub też co najmniej dwóch polimerów i kopolimerów wspomnianych poprzednio, w mieszaninie, albo też kauczuków, lub elastomerów naturalnych lub syntetycznych i termoplastów, spośród tych ostatnich zwłaszcza kauczuków SBR (kauczuk styren-butadien) albo termoplastów EPDM lub SEBS.

12. Zastosowanie przedmieszek takich jak określono w którymkolwiek z zastrz. 9-10, ewentualnie w postaci agregatów lub granulek, do produkcji artykułów przemysłowych formowanych przez formowanie termiczne lub wtrysk i/lub do wytłaczania, zwłaszcza folii, przewodów lub rur, profilów lub żyłek i kabli, do wytłaczania z rozdmuchem, wytłaczania taśm lub arkuszy, albo też wytłaczania z powlekaniem na papierze lub folii metalicznej i/lub do kalandrowania.