DE1146251B - Process for improving the mechanical properties of homo- or mixed polymers of olefins or their mixtures - Google Patents

Description

Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Homo- oder Mischpolymerisaten von Olefinen oder deren Mischungen Die Kerbschlagzähigkeit von Polyolefinen ist außer von der Kristallinität abhängig vom Molekulargewicht und nimmt mit steigendem Durchschnittsmolekulargewicht und damit schlechter werdender Verarbeitbarkeit zu. In vielen Fällen ist es jedoch unerwünscht, diese Eigenschaft auf Kosten der Verarbeitbarkeit durch Verwendung hochmolekularer Polyolefine zu verbessern, da höhere Verformungstemperaturen und -drücke und längere Arbeitszeiten erforderlich werden.Process for improving the mechanical properties of homo- or copolymers of olefins or mixtures thereof. The notched impact strength of polyolefins depends not only on crystallinity but also on molecular weight and increases with increasing average molecular weight and thus deteriorating Processability too. In many cases, however, it is undesirable to have this property at the expense of processability through the use of high molecular weight polyolefins improve, as higher deformation temperatures and pressures and longer working times will be required.

Man hat auch gemäß älteren, nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlägen versucht, die Kerbschlagzähigkeit von Polyolefinen auf andere Weise zu verbessern, z. B. durch Untermischen von kristallinen oder von amorphen l-Olefin-Mischpolymerisaten. You also have according to older, not belonging to the state of the art Proposals tried to improve the impact strength of polyolefins in other ways to improve, e.g. B. by mixing in crystalline or amorphous 1-olefin copolymers.

Diese Zusätze verbessern zwar, zum Teil wesentlich, Kerbschlagzähigkeit, Brittlebeständigkeit und Spannungsrißverhalten der Polyolefine, führen jedoch gleichzeitig zu einer je nach Höhe der Zumischung mehr oder weniger starken Erniedrigung der Härte und Steifigkeit des damit versetzten Polyolefins.These additives improve, in some cases significantly, notched impact strength, Brittle resistance and stress cracking behavior of the polyolefins, however, lead at the same time to a more or less strong lowering of the Hardness and stiffness of the polyolefin to which it is added.

Hochdruckpolyäthylen hat zwar nach DIN 53 453 eine sehr gute Kerbschlagzähigkeit, aber einfach nur deshalb, weil sich die Prüfkörper infolge der Weichheit dieses Polyolefins beim Schlag so stark durchbiegen, daß sie die volle Schlagkraft nicht aufnehmen und zwischen den Auflageklötzen durchfallen. Dasselbe trifft für andere weiche Polyolefine, z. B. Äthen-Propen,- Äthen-Buten- und Äthen-Propen-Buten-Mischpolymerisate mit etwa einer Dichte unter 0,93 zu, wie sie z. B. nach dem Ziegler-Verfahren hergestellt werden können. Although high-pressure polyethylene has very good notched impact strength according to DIN 53 453, but simply because the test specimens as a result of the softness of this Polyolefins flex so much during impact that they do not have the full impact force and fall through between the support blocks. The same is true for others soft polyolefins, e.g. B. ethene-propene, ethene-butene and ethene-propene-butene copolymers with about a density below 0.93, as z. B. manufactured according to the Ziegler process can be.

Es wurde nun gefunden, daß sich die mechanischen Eigenschaften von Homo- oder Mischpolymerisaten von Olefinen oder deren Mischungen durch Zusatz von Polyestern verbessern lassen, wenn als Polyester 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge, eines 2,2-Bis-(4-oxphenyl)-propanpolykohlensäureesters verwendet werden. Durch den erfindungsgemäß verwendeten Zusatz wird gleichzeitig die Härte und Steifigkeit der Polyolefine erhöht. Es werden Zusätze von 0,5 bis 50°/0, vorzugsweise 1 bis 20O/o, angewandt. Bei Polyäthylen hat sich z. B. ein Zusatz von 5 bis 100/o des Polycarbonats als besonders günstig erwiesen. Auch höhere Zusätze als 500/o wären möglich, doch treten dann leicht Unverträglichkeitserscheinungen auf. It has now been found that the mechanical properties of Homopolymers or copolymers of olefins or their mixtures by adding Polyesters can be improved when the polyester is 0.5 to 50 percent by weight on the total amount of a 2,2-bis (4-oxphenyl) propane polycarbonate used will. The additive used according to the invention increases the hardness at the same time and rigidity of the polyolefins increased. Additions of 0.5 to 50% are preferred 1 to 20% applied. In the case of polyethylene, for. B. an addition of 5 to 100 / o of the polycarbonate proved to be particularly favorable. Additions higher than 500 / o would be possible, but intolerance symptoms can easily occur.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, relativ niedermolekulare Polyolefine mit guter Fließfähigkeit bei den Verarbeitungstemperaturen zu verwenden, die trotzdem eine gute Kerb- schlagzähigkeit und gleichzeitig hohe Härte und Steifigkeit besitzen. The inventive method it is possible to use relatively low molecular weight To use polyolefins with good flowability at processing temperatures, who still have a good score impact strength and at the same time high hardness and rigidity own.

Als Polyolefine können Homo- oder Mischpolymerisate aus Olefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aus den Monomeren Äthen, Propen und Buten-(l), die nach Hochdruck- oder Niederdruckverfahren, vorzugsweise nach dem Niederdruckverfahren z. B. von Ziegler hergestellt sind, verwendet werden. Außer von definierten Polyolefinen kann auch von Mischungen zweier oder mehrerer Polyolefine verschiedener Dichten und unterschiedlicher Molekulargewichte ausgegangen werden, soweit sie miteinander homogen mischbar sind, z. B. Polypropylen mit wenig Hochdruckpolyäthylen oder Polypropylen mit Mischpolymerisaten aus Äthylen und Propylen. Homopolymers or copolymers of olefins can be used as polyolefins with 2 to 8 carbon atoms, preferably from the monomers ethene, propene and Butene- (l), the high pressure or low pressure process, preferably according to the Low pressure process z. B. manufactured by Ziegler can be used. Except Defined polyolefins can also consist of mixtures of two or more polyolefins different densities and different molecular weights are assumed, as far as they are homogeneously miscible with one another, z. B. Polypropylene with a little high-pressure polyethylene or polypropylene with copolymers of ethylene and propylene.

Auch Zumischung weiterer gebräuchlicher Zusatzstoffe, z. B. von Pigmenten und/oder Füllstoffen, wie z. B. ZnS und/oder ZnO, ist möglich. Solche Mischungen eignen sich besonders zur Herstellung von Gegenständen, die hohen mechanischen und Schlagbeanspruchungen ausgesetzt sind, z. B. von nach dem Spritzgußverfahren hergestellten Stapelkästen, Behältern, Körben oder Rädern.Also admixing other common additives, e.g. B. of pigments and / or fillers, such as. B. ZnS and / or ZnO is possible. Such mixtures are particularly suitable for the manufacture of items that are high mechanical and Are exposed to impact loads, e.g. B. of manufactured by the injection molding process Stacking boxes, bins, baskets or wheels.

Beispiel 1 475 g pulverförmiges Niederdruckpolyäthylen von der Dichte 0,950, der reduzierten spezifischen Viskosität (RSV) von 1,8, gemessen bei 135"C an einer 0,1 °/Oigen Lösung in Dekahydronaphthalin, einer Kugeldruckhärte von 437 bzw. 379 kp/cm2, gemessen nach DIN 57 302 bei 10 bzw. 60 Sekunden Belastung, einem Torsionsmodul (Belastungszeit 6", Torsionswinkel 32 bis 38) von 350 kg/cm2, einem Schmelzbereich von 127 bis 132 und einer Kerbschlagzähigkeit bei 20"C nach DIN 53 453, gemessen an gepreßten Prüfstäben, von 4,68 cmkp/cm2 wurden mit 25 g pulverförmigem (2,2-Bis- [4-oxyphenyl] -propan-polykohlensäureester von der reduzierten spezifischen Viskosität (RSV) = 0,50, gemessen an einer 0,1°/Oigen Lösung bei +20"C in Cyclohexanon, 1 Minute lang mit einem schnellaufenden Rührer vorgemischt, die Mischung auf einer Schneckenpresse vom Typ Battenfeld BE 20 mit drei Heizzonen bei einer Zylindertemperatur, gemessen vom Ein- zum Austritt, von 170/250/2600 C zu einem fadenförmigen Strang extrudiert und nach dem Erkalten granuliert. Das Granulat wurde auf einer Presse im Distanzrahmen bei 200"C zunächst unter Kontaktdruck zu 2, 4 und 5 mm dicken Platten gepreßt. Beim Abkühlen wurde der Druck auf 100 kp/cm2 erhöht. Aus den Platten wurden Prüfkörper geschnitten. Die Kugeldruckhärte betrug 461/401 kp/cm2, die Kerbschlagzähigkeit 6,80 cmkp/ cm2, der Torsionsmodul 615 kp/cm2 und der Schmelzbereich 147 bis 157"C. Example 1 475 g of powdery low-pressure polyethylene of the density 0.950, the reduced specific viscosity (RSV) of 1.8, measured at 135 "C on a 0.1% solution in decahydronaphthalene, one Ball indentation hardness of 437 or 379 kp / cm2, measured according to DIN 57 302 at 10 or 60 seconds load, a torsion module (load time 6 ", torsion angle 32 to 38) of 350 kg / cm2, a melting range of 127 to 132 and a notched impact strength at 20 "C DIN 53 453, measured on pressed test bars, of 4.68 cmkp / cm2 were 25 g powdered (2,2-bis- [4-oxyphenyl] propane polycarbonate of the reduced Specific viscosity (RSV) = 0.50, measured on a 0.1% solution at +20 "C in cyclohexanone, premixed for 1 minute with a high speed stirrer, the Mixing on a Battenfeld BE 20 screw press with three heating zones a cylinder temperature, measured from the inlet to the outlet, of 170/250/2600 C. extruded into a thread-like strand and granulated after cooling. The granules was initially closed on a press in a spacer frame at 200 "C under contact pressure 2, 4 and 5 mm thick panels are pressed. When cooling, the pressure became 100 kgf / cm2 elevated. Test specimens were cut from the plates. The ball indentation hardness was 461/401 kp / cm2, the notched impact strength 6.80 cmkp / cm2, the torsional modulus 615 kp / cm2 and the melting range 147 to 157 "C.

Beispiel 2 Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, diesmal jedoch eine Mischung aus 495 g Polyäthylen und 5g des Polycarbonats verwendet. Die Kugeldruckhärte war 458,398 kp/cm2, die Kerbschlagzähigkeit 4,90 cmkp/ cm2, der Torsionsmodul 530 kp/cm2 und der Schmelzbereich 140 bis 150"C. Example 2 The procedure was as in Example 1, but this time one Mixture of 495 g of polyethylene and 5 g of the polycarbonate used. The ball indentation hardness was 458.398 kg / cm2, the impact strength was 4.90 cm kg / cm2, the torsional modulus was 530 kp / cm2 and the melting range 140 to 150 "C.

PATENTANSPRt) CHE: 1. Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Homo- oder Mischpolymerisaten von Olefinen oder deren Mischungen durch Zusatz von Polyestern, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyester 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge, eines 2,2-Bis-(4 - oxyphenyl) - propan - polykohlensäureesters verwendet werden. PATENT APPRt) CHE: 1. Method for improving mechanical Properties of homopolymers or copolymers of olefins or their mixtures by adding polyesters, characterized in that the polyester is 0.5 to 50 Percentage by weight, based on the total amount, of a 2,2-bis (4 - oxyphenyl) propane - polycarbonate esters are used.

Claims (1)

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche übliche Füllstoffe verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that additional common fillers can be used. In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 569 382. Documents considered: Belgian patent specification no. 569 382.