Beschreibung
Polyolefin-Formmasse zur Herstellung von kalandrierten
Folien
Die Erfindung bezieht sich auf eine Polyolefin-Formmasse zur Herstellung von kalandrierten Folien, welche an den heißen Metalloberflächen der Verarbeitungsmaschinen im äußerst geringem Maße klebt und während des Verarbeitungsprozesses von den heißen Walzen nicht abtropft.
Es ist seit langem bekannt, daß sich durch das Verfahren des Kalandrierens besonders PVC-Hart- und
PVC-Weich-Mischungen zu technisch hochwertigen
Folienbahnen verarbeiten lassen. Eine besondere
Schwierigkeit bei dieser Technik besteht in der
Beherrschung der Klebeneigung der heißen Polymerschmelze an den Metalloberflächen der Kalanderwalzen. Zu diesem
Zweck wurden zahlreiche Rezepturen entwickelt, in denen durch Zusatz geeigneter Gleit- und Trennmittel diese
Klebeeigenschaften unter Kontrolle gehalten werden.
Auch die Gleitwirkung von grenzflächenaktiven Substanzen, wie sie z.B. als Antistatika für PVC-Mischungen eingesetzt werden, läßt sich zur Reduzierung der Klebeneigung der
Polymerschmelze an den heißen Metalloberflächen der
Verarbeitungsmaschinen nutzen.
Auf Kaianderanlagen zu Folienbahnen verarbeitbare,
plastifizierte Polymermassen müssen generell über einen breiten Erweichungsbereich und eine ausreichend hohe
Viskosität bei den entsprechenden
Verarbeitungstemperaturen und Scherbedingungen verfügen.
PVC-Mischungen besitzen diese notwendigen höhen Schmelzviskositäten. Hochpolymere wie z.B. Polypropylen und Polyethylen, besitzen jedoch nur niedrige
Schmelzviskositäten. Während die Schmelzenfestigkeit einer PVC-Formmasse bis zum Festkleben an den Walzen und darüber hinaus bis zum Erreichen der Endstabilität relativ
unverändert bleibt, nimmt die Viskosität einer Polypropylen- Formmasse bis zum Erreichen der klebfreien Zeit und vor allem bei weiterer Versuchsfortführung sehr stark ab und erschwert damit die Verarbeitung auf Kalanderanlagen
beträchtlich.
Aus technologischen und wirtschaftlichen Gründen (z.B.
Einsatz eines Materials mit geringerer Dichte oder aus einem unpolaren Kunststoff) besteht seit längerer Zeit der Wunsch, derartige Kalanderfolien nicht nur auf Basis von PVC, sondern auch auf Basis von Polyolefinen, wie z.B. Homo- und Copolymeren des Ethylens oder des Propylens, herzustellen. Dies war bisher dadurch erschwert, daß
handelsübliche Polyolefin-Massen beim Kalandrieren schon nach sehr kurzer Laufzeit auf den Metallwalzen festkleben und sehr dünnflüssig werden, wobei sich Folien mit völlig unzureichenden physikalischen Eigenschaften ergeben oder die Polymermasse sogar von den Kalanderwalzen abtropft.
Auch die Anwendung der beim Kalandrieren von PVC üblichen Technik, Gleitmittel, die in ihrer Polarität dem
Kunststoff angepaßt werden, zuzusetzen, führte bei
Polyolefinen nicht zu dem gewünschten Ergebnis.
Es wurde nun gefunden, daß man die geschilderten
Nachteile umgehen kann, wenn für die Folienherstellung durch Kalandrieren von Polyolefinen Formmassen benutzt werden, denen spezifische, an sich als Stabilisatoren bekannte Chemikalien zugesetzt werden.
Die Erfindung betrifft somit eine Polyolefin-Formmasse zur Herstellung von kalandrierten Folien, bestehend aus
95 bis 99,98 Gew.-% eines Olefinpolymeren,
0,01 bis 2,5 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel I
(I), der Formel II
(II), der Formel III
( I I I ) , der Formel IV
(s). (IV) oder der Formel V
(R
3 - S - (CH
2)
2 - C- O - CH
2)
4
C (V), worin
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und ein
Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine 1,1-Dimethylpropylgruppe, eine Cyclohexylgruppe oder einen gegebenenfalls substituierten Phenylrest bedeuten,
R3 eine C8- bis
C22-Alkylgruppe oder einen Rest der Formel
worin R1 und R2 die vorgenannte Bedeutung haben, ist,
R4 eine C8- bis C20-Alkylgruppe oder eine Gruppe der
Formel R5-O-C-(CH2)2- bedeutet, worin R5 eine C8- bis
C20-Alkylgruppe ist,
A eine Diphenylengruppe bedeutet und x eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, und
0,01 bis 2,5 Gew.-% mindestens eines phenolischen
Antioxidans.
Die erfindungsgemäße Formmasse besteht zu 95 bis 99,98, vorzugsweise 98 bis 99,95 Gew.-% eines Olefinpolymers.
Geeignete Olefinpolymere sind Polymere von Mono- oder Diolefinen, beispielsweise Polyethylen, welches
gegebenenfalls vernetzt sein kann, Polypropylen,
Polyisobutylen, Polybuten-1, Polymethylpenten-1,
Polyisopren oder Polybutadien, sowie Polymerisate von Cycloolefinen, wie beispielsweise von Cyclopenten oder Norbornen, Mischungen der vorgenannten Polymeren, wie beispielsweise Mischungen von Polypropylen mit
Polyisobutylen, Copolymere von Mono- und Diolefinen untereinander oder mit anderen Vinylmonomeren, wie
beispielsweise Ethylen-Propylen-Copolymere, Propylen- Buten-1-Copolymere, Propylen- Isobutylen-Copolymere,
Ethylen-Buten-1-Copolymere, Propylen-Butadien-Copolymere, Isobutylen- Isopren-Copolymere, Ethylen-Alkylacrylat- Copolymere, Ethylen-Alkylmethacrylat-Copolymere, Ethylen- Vinylacetat-Copolymere oder Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und deren Salze (lonomere), sowie. Terpolymere von Ethylen mit Propylen und einem Dien wie Hexadien,
Dicyclopentadien oder Ethylidennorbornen.
Von den genannten Polymeren werden bevorzugt eingesetzt Homo- und Copolymere des Propylens sowie deren Mischungen mit Terpolymeren von Propylen, Ethylen und einem Dien.
Weiterhin besteht die erfindungsgemäße Formmasse zu 0,01 bis 2,5, vorzugsweise 0,025 bis 1 Gew.-% aus mindestens einer Verbindung der Gruppe Phosphorverbindungen der Formel I, Phosphorverbindungen der Formel II, Phosphorverbindungen der Formel III, Schwefelverbindungen der Formel IV und Schwefelverbindungen der Formel V. In Formel I
sind R1 und R2 gleich oder verschieden und bedeuten ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine 1,1-Dimethylpropylgruppe, eine Cyclohexylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierten Phenylgruppe. In Formel
II
haben R
1 und R
2 die vorgenannte Bedeutung und ist A eine Diphenylengruppe. In Formel III
bedeutet R3 eine C8- bis C22- , vorzugsweise C1 2- bis
C 1 8- Alkylgruppe oder einen Rest der Formel
worin R
1 und R
2 die vorgenannte Bedeutung haben. In
Formel IV
R4 - (S)x - R4 (IV) bedeutet R4 eine C8 bis C20-, vorzugsweise C12- bis
C
18-Alkylgruppe oder eine Gruppe der Formel R
5-O-C-(CH
2)
2-,
worin R5 eine C8- bis C20-, vorzugsweise C12- bis
C18-Alkylengruppe ist, und x eine ganze Zahl von 1 bis 5 darstellt. In Formel V
(R3 - S - (CH2)2 - - O - CH2)4 C (V)
hat R3 die obengenannte Bedeutung.
Beispiele für Verbindungen der Formel I sind
Von diesen Verbindungen sind bevorzugt
Beispiele für Verbindungen der Formel II sind
Von diesen Verbindungen sind solche bevorzugt, in denen R
1 = R
2 = t . - Butyl und
A = 4,4'-Biphenylen bedeuten.
Beispiele für Verbindungen der Formel III sind
Von diesen Verbindungen sind bevorzugt
Beispiele für Verbindungen der Formel IV sind
CH
3- (CH
2)
17-C-O-CH
2-CH
2-S-CH
2-CH
2-O-C-(CH
2)
17-CH
3
CH3- (CH2)17-S-S-(CH2)17-CH3
CH3- (CH2)11-S-S-(CH2)11-CH3
Von diesen Verbindungen sind bevorzugt
S-(-CH2-CH2-C-O-C12H25)2
CH
3-(CH
2)
17-C-O-CH
2-CH
2-S-CH
2-CH
2-O-C-(CH
2)
17-CH
3
CH3-(CH2)17-S-S-(CH2)17-CH3
Beispiele für Verbindungen der Formel V sind
(C
12-S-(CH
2)
2-C-O-CH
2)
4≡C
(C
18-S-(CH
2)
2-C-O-CH
2)
4≡C
Von diesen Verbindungen ist bevorzugt
(C
12-S-(CH
2)
2-C-O-CH
2)
4≡C
Neben den Verbindungen der Formeln I, II, III, IV oder V, die einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden können, enthält die erfindungsgemäße Formmasse 0,01 bis 2,5, vorzugsweise 0,025 bis 1 Gew.-% mindestens eines
phenolischen Antioxidans. Geeignete Antioxidantien dieses Typs sind
Alkylierte Monophenole, wie beispielsweise
1,6-Di-t-butyl-4-methylphenol, 2-t-Butyl-4,6- dimethylphenol, 2,6-Di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-t- butyl-4-n-butylphenol, 2,6-Di-t-butyl-4-i-butylphenol, 2,6-Di-cyclopentyl-4-methylphenol, 2-(α-Methylcyclohexyl)-
4,6-dimethylphenol, 2,6-Di-octadecyl-4-methylphenol,
2,4,6-Tri-cyclohexylphenol, 2,6-Di-t-butyl-4- methoxymethylphenol.
Alkylierte Hydrochinone, wie beispielsweise
2,6-Di-t-butyl-4-methoxyphenol,
2,5-Di-t-butylhydrochinon, 2,5-Di-t-amyl-hydrochinon,
2,6-Diphenyl-4-octadecyloxyphenol.
Hydroxylierte Thiodiphenylether, wie beispielsweise
2,2'-Thio-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol), 2,2'-Thio-bis- (4-octylphenol), 4,4'-Thio-bis-(6-t-butyl-3-methyIphenol), 4,4'-Thio-bis-(6-t-butyl-2-methylphenol).
Alkyliden-Bisphenole, wie beispielsweise
2,2'-Methylen-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol),
2,2'-Methylen-bis-(6-t-butyl-4-ethylphenol),
2,2'-Methylen-bis-[4-methyl-6-(α-methylcyclohexyl)-phenol], 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol),
2,2'-Methylen-bis-(6-nonyl-4-methylphenol),
2,2'-Methylen-bis-(4,6-di-t-butyIphenol),
2,2'-Ethyliden-bis-(4,6-di-t-butylphenol),
2,2'-Ethyliden-bis-(6-t-butyl-4-isobutylphenol),
2,2'-Methylen-bis-[6-(α-methylbenzyl)-4-nonylphenol],
2,2'-Methylen-bis-[6-(α,α-dimethylbenzyl)-4-nonylphenol],
4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-t-butyIphenol),
4,4'-Methylen-bis-(6-t-butyl-2-methylphenol),
1,1-Bis-(5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan,
2,6-Di-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methyIphenol,
1,1,3-Tris-(5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-butan,
1,1-Bis-(5-1-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3-n- dodecylmercaptobutan, Di-(3-t-butyl-4-hydroxy-5- methylphenyl)-dicyclopentadien, Di-[2-(3'-t-butyl-2'-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-6-1-butyl-4-methyl-phenyl]- terephthalat, Bis-3,3-bis-(4'-hydroxy-3'-t-butyl- phenyl)-butansäureglykolester.
Benzylverbindungen, wie beispielsweise
1,3,5-Tri-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6- trimethylbenzol, Di-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)- sulfid, 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-mercaptoessigsäure- isooctylester, Bis-(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6- dimethylbenzyl)-dithiol-terephthalat, 1,3,5-Tris-(3,5-di- t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tris-(4-t- butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-isocyanurat,
3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-phosphonsäuredioctadecyl- ester, Calciumsalz des 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl- phosphonsäure-monoethylesters.
Acrylaminophenole, wie beispielsweise
4-Hydroxy-laurinsäureanilid,
4-Hydroxy-stearinsäureanilid, 2,4-Bis-octylmercapto-
6-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyanilino)-s-triazin,
N-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyanilino)-s-triazin,
N-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-carbaminsäureoctylester.
Ester der ß-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise mit
Methanol Diethylenglykol
Octadecanol Triethylenglykol
1,6-Hexandiol Pentaerythrit
Neopentylglykol Tris-hydroxyethyl-isocyanurat
Thiodiethylenglykol Di-hydroxyethyl-oxalsäurediamid
Ester der β-(5-t-butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)- propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise mit
Methanol Diethylenglykol
Octadecanol Triethylenglykol
1,6-Hexandiol Pentaerythrit
Neopentylglykol Tris-hydroxyethyl-isocyanurat
Thiodiethylenglykol Di-hydroxyethyl-oxalsäurediamid
Amide der β-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)- propionsäure, wie beispielsweise N,N'-Di-(3,5-di-t-butyl- 4-hydroxyphenylpropionyl)-hexamethylendiamin, N,N'-Di- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-trimethylendiamin, N,N'-Di-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hydrazin.
Diese Verbindungen werden einzeln oder im Gemisch eingesetzt. Bevorzugt sind Ester der β-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)- propionsäure mit Octdecanol, Pentaerythrit oder Tris- hydroxyethyl-isocyanurat, 1,1,3-Tris-(5-t-butyl-4-hydroxy- 2-methylphenyl)-butan, 1,3,5-Tri-(3,5-di-t-butyl-4- hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzol, 1,3,5-Tris-(3,5-di-1- butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tris-(4-t-butyl- 3-hydroxy-2,6-diιrιethylbenzyl)-isocyanurat und Bis-3,3-bis- (4'-hydroxy-3'-t-butyl-phenyl)-butansäureglykolester.
Ferner kann die erfindungsgemäße Formmasse noch weitere
Additive enthalten, wie beispielsweise:
UV-Absorber und Lichtschutzmittel, wie beispielsweise
2-(2-Hydroxymethyl)-benztriazole, wie beispielsweise das 5'-Methyl-, 3',5'-Di-t-butyl-, 5'-t-Butyl-5'-(1,1,3,3- Tetramethylbutyl)-, 5-Chlor-3',5-di-t-butyl-, 5-Chlor-3'-t- butyl-5'-methyl-, 3'-sec.-Butyl-5'-t-butyl-, 4'-Octoxy-, 3,5'-Di-t-amyl-, 3',5'-Bis-(α,α-dimethylbenzyl)-Derivat.
2-Hydroxybenzophenone, wie beispielsweise 4-Hydroxy-,
4-Methoxy-, 4-Octoxy-, 4-Decyloxy-, 4-Dodecyloxy-,
4-Benzyloxy-, 4,2',4'-Trihydroxy-, 2'-Hydroxy-4,4'-dimethoxy-
Derivat.
Ester von gegebenenfalls substituierten Benzoesäuren, wie beispielsweise 4-t-Butyl-phenylsalicylat,
Phenylsalicylat, Octylphenylsalicylat,
Dibenzoylresorcin, Bis-(4-t-butylbenzoyl)resorcin,
Benzoylresorcin, 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybenzoesäure- 2,4-di-t-butylphenylester, 3,5-Di-t-butyl-4- hydroxybenzoesäurehexadecylester.
Acrylate, wie beispielsweise
α-Cyan-β,β-diphenylacrylsäure-ethylester oder
-isooctylester, α-Carbomethoxy-zimtsäuremethylester, α-Cyano-β-methy1-p-methoxy-zimtsäuremethylester bzw.
-butylester, α-Carbomethoxy-p-methoxy-zimtsäuremethylester, N-(β-Carbomethoxy-β-cyanovinyl)-2-methyl-indolin.
Nickelverbindungen, wie beispielsweise Nickelkomplexe des 2,2'-Thio-bis-[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenols], wie der 1:1- oder 1:2-Komplex, gegebenenfalls mit
zusätzlichen Liganden wie n-Butylamin, Triethanolamin oder N-Cyclohexyl-diethanolamin,
Nickelalkyldithiocarbamate, Nickelsalze von
4-Hydroxy-3,5-di-1-butyl-benzylphosphonsäure- monoalkylestern wie vom Methyl- oder Ethylester,
Nickelkomplexe von Ketoximen wie von
2-Hydroxy-4-methyl-phenylundecylketonoxim, Nickelkomplexe des 1-Phenyl-4-lauroyl-5-hydroxy-pyrazols, gegebenenfalls mit zusätzlichen Liganden.
Sterisch gehinderte Amine, wie beispielsweise
Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-sebacat,
Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-succinat,
Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)- sebacat,
n-Butyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-malonsäure-bis-
(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-ester,
Kondensationsprodukt aus
1-Hydroxyethy1-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin und Bernsteinsäure, Kondensationsprodukt aus
N,N'-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylendiamin und 4-t-Octylamino-2,6-dichlor-1,3,5-s-triazin,
Tris-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-nitrilotriacetat,
Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4- butantetracarbonsäure, 1,1'-(l,2-Ethandiyl)-bis-(3,3,5,5- tetramethyl-piperazinon).
Oxalsäurediamide, wie beispielsweise 4,4'-Di-octyloxyoxanilid, 2,2'-Di-octyloxy-5,5'-di-t-butyloxanilid,
2,2'-Didodecyloxy-5,5'-di-t-butyloxanilid,
2-Ethoxy-2'-ethyloxanilid, N,N'-Bis-(3-dimethylamino- propyl)-oxalamid, 2-Ethoxy-5-t-butyl-2-ethyloxanilid und dessen Gemisch mit 2-Ethoxy-2'-ethyl-5,4'-di-t-butyl- oxanilid, Gemische von o- und p-Methoxy- sowie von o- und p- Ethoxy- di- substituierten Oxaniliden .
Metalldesaktivatoren, wie beispielsweise
N,N'-Diphenyloxalsäurediamid, N-Salicylal-N'- salicyloylhydrazin, N,N'-Bis-salicyloyl-hydrazin,
N,N'-Bis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)- hydrazin, 3-Salicyloylamino-1,2,3-triazol,
Bis-benzyliden-oxalsäure-dihydrazid
Peroxidzerstörende Verbindungen, wie beispielsweise das Zinksalz des 2-Mercaptobenzimidazols, Zink-alkyl- dithiocarbamate.
Basische Co-Stabilisatoren, wie beispielsweise Melamin, Polyvinylpyrrolidon, Dicyandiamid, Triallylcyanurat, Harnstoff-Derivate, Hydrazin-Derivate, Amine, Polyamine, Polyurethane, Alkali- und Erdalkalisalze höherer
Fettsäuren, beispielsweise Ca-Stearat, Zn-Stearat,
Mg-Stearat, Na-Ricinoleat, K-Palmitat,
Antimonbrenzcatechinat oder Zinnbrenzcatechinat.
Nukleierungsmittel, wie beispielsweise
4-t-Butylbenzoesäure, Adipinsäure, Diphenylessigsäure, Benzylidensorbitol.
Füllstoffe und VerStärkungsmittel, wie beispielsweise Calciumcarbonat, Silikate, Glasfasern, Asbest, Talk, Kaolin, Glimmer, Bariumsulfat, Metalloxide und
-hydroxide, Ruß, Graphit.
Sonstige Zusätze, wie beispielsweise Weichmacher,
Gleitmittel, Emulgatoren, Pigmente, optische Aufheller, Flammschutzmittel, Antistatika, Treibmittel.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyolefinformmasse erfolgt nach bekannten Methoden. Sie kann beispielsweise erfolgen durch Einmischen der Stabilisatoren und
gegebenenfalls weiterer Additive nach den in der Technik üblichen Verfahren bei der Polymerisation der Monomeren oder vor oder während der Formgebung, oder auch durch
Aufbringen der gelösten oder dispergierten Verbindungen auf das Polymer, gegebenenfalls unter nachträglichem
Verdunsten des Lösemittels. Die Stabilisatoren können auch in Form eines Masterbatches, welcher diese Produkte in einer Konzentration von ca. 2,5 bis 25 Gew.-%
enthalten kann, der herzustellenden Formmasse zugesetzt werden. Eine Zugabe vor einer eventuellen Vernetzung ist ebenfalls möglich.
Zur Herstellung von Kalanderfolien wird die erfindungsgemäße Formmasse nach den für PVC-Kalanderfolien üblichen
Verfahren verarbeitet. Dazu wird sie zunächst plastiziert und homogenisiert, beispielsweise auf einem Mischwalzwerk oder in einem Kneter. Danach wird sie in den Spalt zwischen der ersten und der zweiten Walze eines Folienkalanders mit drei bis sieben, meist vier, Walzen gegeben und im
plastischen Zustand zu einer Folie ausgezogen, die gekühlt und aufgewickelt wird. Die Verarbeitungstemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von 170 bis 250 °C, in
Ausnahmefällen höher, und ist abhängig vom Schmelzverhalten des Basispolymeren.
Beispiele 1 bis 13 und Vergleichsbeispiele A bis I
Die Untersuchungen des Verarbeitungsverhaltens der
Polypropylen-Formmassen im Vergleich zu einer
PVC-Kalanderfolien-Formmasse wurden auf einem Zweiwalzwerk (Stahlwalzen 0 150 mm/Temperatur 190°C/Friktion 15/20 U/min) anhand einer dynamischen Stabilitätsprüfung durchgeführt. Dieses Prüfverfahren findet zur Beurteilung der
Kalandrierbarkeit vor allem von PVC-Mischungen Anwendung.
Vor Durchführung der Prüfung der dynamischen Stabilität wurden die Polypropylen-Formmassen gemäß Tabelle 1 jeweils kalt vorgemischt, die so entstandenen Mischungen auf einem Einschneckenextruder bei einer Zylindertemperatur von 190°C/210°C/230°C/240°C extrudiert und anschließend stranggranuliert.
Der PVC-Ansatz A wurde nach dem Einwiegen durch Heißmischen in einer Heiz-Kühlmischerkombination auf 120°C und
anschließendes Abkühlen auf Raumtemperatur hergestellt.
Für jede Prüfung wurden jeweils 200 g einer Formmasse auf ein Zweiwalzwerk zur dynamischen Stabilitätsprüfung
gegeben. Als Prüfkriterium für die Bestimmung des Zeitraums von der Beendigung der Walzfellbildung bis zum Festkleben der Polymerschmelze an den heißen Metalloberflächen des Zweiwalzwerks (klebfreie Zeit) diente der Zeitpunkt, an welchem sich das 1 mm dicke Walzfell nicht mehr mit Hilfe eines Holzspatels von der Seite zur Mitte der Walze hin aufrollen läßt. Jeweils nach 30 minütiger Walzzeit wurde außerdem ein Prüfmuster von 30 g zur Bestimmung des
MFI-Wertes entnommen. Zusätzlich wurde bei einigen
Versuchen der MFI-Wert nach 5, 10 und 20 min Laufzeit ermittelt.
Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Aus den Versuchsergebnissen ist zu erkennen, daß eine in üblicher Weise stabilisierte Polypropylen-Formmasse (B) bei gleichen Prüfbedingungen im Vergleich zu einer PVC- Formmasse für Kalanderfolien (A) schon nach kurzer Laufzeit auf den heißen Walzenoberflächen festklebt und das
Polypropylen-Walzfell nicht mehr von den Walzen abgezogen werden kann. Durch die thermische Belastung baut die
Polypropylen-Formmasse stark ab, wobei ihre Viskosität ebenfalls stark abnimmt.
Es ist weiterhin zu erkennen, daß der Zusatz verschiedener Gleitmittel zwar den Beginn des Anklebens des
Polypropylenfilms an den heißen Metalloberflächen des
Zweiwalzwerks verzögert, das geforderte klebfreie
Verarbeitungsverhalten und eine deutliche Verminderung des Abbaus der Polymerketten durch diese Zusätze nicht erreicht werden kann.
Erst der Einsatz von Verbindungen der Formeln I, II, III, IV und V zusammen mit einem oder mehreren phenolischen Antioxidantien bringt die gewünschte Trennwirkung an den heißen Walzenoberflächen und führt zur Erhaltung der zur Verarbeitung auf Kaianderanlagen erforderlichen hohen
Viskosität der Polymerschmelze, d.h. zu einem verminderten Abbau der Polymermoleküle.
Tabelle 1 (alle Mengenangaben in phr)
Vgl. A 100,0 S-PVC, K-Wert 60
1,5 Octyl-Zinnmercaptid
0,5 Glycerinmonoleat
0,5 Ester der Montansäure mit
Glycerin
B 100,0 Polypropylen (MFI 230/2
0,5 g/10 min) (unstabilisiert) 0,2 Calciumstearat
0,1 Pentaerythrityl-tetrakis-[3-
3,5-di-1-butyl-4-hydroxyphenyl)- propionat]
C Ansatz B + 0,5 Metallseifenhaltiger Mehrkomponentenester
D " + 0,5 Technisches Alkansulfonat
E " + 0,5 Ester der Montansäure mit
Glycerin
F " + 0,5 Oxidiertes Polyethylenwachs Bsp. 1 " + 0,05 Tri(2,4-di-t-butylphenyl)- phosphit
2 " + 0,10 Tri(2,4-di-t-butylphenyl)- phosphit
3 " + 0,10 Tetrakis-(2,4-di-t-butylphenyl)-
4,4'-biphenylen-diphosphonit
4 " + 0,20 Tetrakis-(2,4-di-t-butylphenyl)-
4,4'-biphenylen-diphosphonit Vgl. G " + 0,1 Pentaerythrityl-tetrakis-[3-
(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat]
Fortsetzung Tabelle 1
Vgl. H 100,0 Polypropylen (MFI 230/2
0,5 g/10 min) (unstabilisiert)
0,2 Calciumstearat
0,1 Bis-3,3-bis-(4'-hydroxy-3'- t-butyl-phenyl)-butansäure- glykolester
Ansatz H 0,1 Bis-3,3-bis-(4'-hydroxy-3'-t- butyl-phenyl)-butansäureglykolester
Bsp . 5 " + 0 , 1 Dilauryl-thiodipropionat
6 " + 0 , 2 Dilauryl-thiodipropionat
7 " + 0 , 1 Distearyl-thiodipropionat
8 " + 0 , 2 Distearyl-thiodipropionat
9 " + 0 , 1 Di-octadecyl-disulfid
10 " + 0 , 2 Di-octadecyl-disulfid
11 " + 0 , 05 Tri(2,4-di-t-butylphenyl)- phosphit
12 " + 0,10 Tri(2,4-di-t-butylphenyl)- phosphit
13 100,0 Polypropylen (MFI 230/5
(3 g/10 min) (unstabilisiert) 0,20 Calciumstearat
0,05 Bis-3,3-bis-(4'-hydroxy-3'-t- butyl-phenyl)-butansäure- glykolester
0,05 Tri(2,4-di-t-butylphenyl)- phosphit