DE1150804B

DE1150804B - Thermoplastische Formmasse aus vorwiegend Polypropylen

Info

Publication number: DE1150804B
Application number: DEM41528A
Authority: DE
Inventors: Franco Ranalli
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1958-05-20
Filing date: 1959-05-15
Publication date: 1963-06-27
Also published as: BE578811A; GB856793A; FR1224531A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

M 41528IV c /39b

ANMELDETAG: 15. MAI 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 27. JUNI 1963

Die Erfindung bezieht sich auf thermoplastische Materialien auf der Basis von Polypropylen mit hohem Polymerisationsgrad und hoher Kristallinität sowie verbesserten Festigkeitseigenschaften bei niedrigen Temperaturen im Vergleich zu reinem Polypropylen.

Es ist bekannt, daß Olefinpolymere mit kristalliner Struktur und insbesondere Polypropylen außerordentlich gute physikalische Eigenschaften besitzen, wie z. B. hohe Zugfestigkeit, einen hohen Elastizitätsmodul und gute mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Polypropylen weist aber außer diesen sehr guten Eigenschaften einen Sprödigkeitspunkt auf, der zwischen 0 und 20° C liegt, je nach dem mittleren Molekulargewicht des Polymeren, wodurch in besonderen Fällen die Bearbeitung ziemlich schwierig wird und die Verwendung des Polymeren dort nicht möglich ist, wo gute mechanische Eigenschaften bei niederen Temperaturen benötigt werden.

Es wurden bereits zahlreiche Versuche gemacht, diese schlechten Eigenschaften zu eliminieren, indem man andere Polymere mit einem niedereren Sprödigkeitspunkt zusetzte. Die Ergebnisse waren aber im allgemeinen kaum zufriedenstellend. So wurde beispielsweise bei der Verwendung von Polyäthylen gefunden, daß dies, obwohl es einen Sprödigkeitspunkt von — 72°C besitzt, dem Polypropylen in Mengen von mehr als 70% zugesetzt werden muß, um einen niederen Sprödigkeitspunkt von ungefähr —15 bis -2O⁰C zu erhalten.

Die Zusätze verändern außerdem alle anderen Eigenschaften des ursprünglichen Polymeren, so daß ihre Anwendung kaum als günstig bezeichnet werden kann.

Aus der USA .-Patentschrift 2 631 954 ist der Zusatz von Naturkautschuk, Butadien-Styrol-Kautschuk oder Polyisobutylen zu Polyäthylen bekannt, wobei zwar die Biegsamkeit des Polyäthylens verbessert, jedoch dessen Sprödigkeitspunkt verschlechtert wird. Daß zwischen Biegsamkeit und Sprödigkeitspunkt von Polyäthylen entgegengesetzte Beziehungen bestehen, geht aus der Tabelle LXXXIII, S. 344, des Buches »Polyethylene« von Raff und Allison (Interscience Publishers, Inc., New York) hervor. Die dort angegebenen Tabellenwerte zeigen deutlich, daß der Sprödigkeitspunkt von Polyäthylen bei steigendem Zusatz von Polyisobutylen verschlechtert wird, während die Biegsamkeit verbessert wird.

Um so überraschender ist es, daß bei der erfindungsgemäßen Formmasse, die als Grundstoff Polypropylen enthält, die Zusatzmittel, die aus dem Stand der Technik als Zusätze zur Verbesserung der Bieg-Thermoplastische Formmasse
aus vorwiegend Polypropylen

Anmelder:

Montecatini Soc. Gen. per l'Industria
Mineraria e Chimica, Mailand (Italien),

und Dr. Karl Ziegler,
Mülheim/Ruhr, Kaiser-Wilhelm-Platz 1

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Kohl 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 20. Mai 1958 (Nr. 7819)

Franco Ranalli, Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

samkeit von Polyäthylen bekannt sind, die Sprödigkeit von Polypropylen verbessern.

Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß eine beträchtliche Erniedrigung des Sprödigkeitspunktes erreicht werden kann bei einer thermoplastischen Formmasse aus 80 bis 95 Gewichtsprozent eines hochkristallinen, hochmolekularen Polypropylens und 20 bis 5 Gewichtsprozent eines Butadien-Styrol-Kautschuks oder eines natürlichen Kautschuks und gegebenenfalls üblichen Stabilisatoren. Die dadurch erreichte Senkung des Sprödigkeitspunktes ist mehr als zufriedenstellend, während andererseits die mechanischen und thermischen Eigenschaften von Polypropylen wenig beeinflußt werden.

Um bei der Herstellung der Mischungen zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten, ist es günstig, die Polypropylen-Kautschuk-Mischungen bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt von Polypropylen (von ungefähr 180° C und darüber) homogen zu vermischen. Außerdem ist es zweckmäßig, zunächst das Polypropylen vor Zusatz des Kautschuks zu schmelzen. Das Vermischen kann nach den üblichen Homogenisierungsverfahren in einem Walzenmischer

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oder in einem Banbury-Mischer durchgeführt werden, vorausgesetzt, daß damit die vorerwähnten geeigneten Bedingungen bezüglich Temperatur und Behandlung eingehalten werden können.

Es werden auf diese Weise Produkte erhalten, die nach der Verformung bzw. nach dem Strangpressen sehr gute Schlagfestigkeitswerte bis zu Temperaturen unter 0°C zeigen.

Im Falle von Mischungen von Polypropylen mit Naturkautschuk ergeben die Mengen zwischen 5 und 20 % zufriedenstellende Werte des Sprödigkeitspunktes, während bei Mischungen von Polypropylen mit Butadien-Styrol-Kautschuk schon Mengen zwischen 5 und 10% genügen; daraus ergibt sich der offensichtliche Vorteil, daß die anderen mechanischen und thermischen Eigenschaften des Polypropylens nicht wesentlich beeinflußt werden.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert.

Beispiel 1

2 g 2,6-Di-tert.butyl-p-kresol werden zu 900 g festem Propylenpolymeren mit einem Molekulargewicht von ungefähr 200 000 (berechnet aus dem Wert der Grenzviskosität in Tetrahydronaphthalin in nach der für Polyäthylen gültigen Formel von Harris) und mit 85% Rückstand nach den Extraktion mit n-Heptan zugesetzt und das Polymere in einem Walzenmischer geschmolzen. Hierauf werden 100 g Butadien-Styrol-Kautschuk in aufeinanderfolgenden Teilmengen zugesetzt. Das Ganze wird 20 Minuten bei 180 bis 190° C kalandert und das erhaltene Fell in einer Plattenpresse 5 Minuten bei 200° C zu einer Platte geformt, von der

ίο Musterstücke zur Bestimmung des Sprödigkeitspunktes abgeschnitten werden.

Auf die gleiche Weise werden Platten zur Herstellung der Musterstücke für die Bestimmung del anderen mechanischen Eigenschaften geformt; die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 1 angeführt.

Beispiel 2

Eine Mischung von Polypropylen und Butadien-Styrol-Kautschuk mit einem Kautschukanteil von 20% wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt.

Die erhaltenen Musterstücke werden im Vergleich mit den nach Beispiel 1 erhaltenen und mit den aus reinem Polypropylen geprüft; es werden so folgende Ergebnisse erhalten:

Tabelle

Eigenschaften	ASTM	Polypropylen ohne Zusätze	Polypropylen + 10 «/0 Butadien- Styrol-Kautschuk	Polypropylen + 20% Butadien- Styrol-Kautschuk
Sprödigkeitspunkt Vicat (5 kg) Vicat (1 kg) Biegemodul E, kg/em²	D 746-52T D 747-50D	+ 1⁰C 74° C über 150° C 8700 ±200° C	-18° C 65° C 145° C 7600 ±700° C	-18° C 58° C 141° C 62001140° C

Beispiel 3

Zwei Mischungen von Polypropylen mit einem 40 wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Folgende Gehalt von 10 bzw. 20% Naturkautschuk werden, Ergebnisse wurden erhalten:

Tabelle

Eigenschaften	ASTM	Polypropylen ohne Zusätze	Polypropylen + 10 % Natur kautschuk	Polypropylen + 20% Natur kautschuk
Sprödigkeitspunkt Vicat (5 kg) Vicat (1 kg) Biegemodul E, kg/cm²	D746-52T D 747-50	+ 1°C 74° C über 150° C 8700+ 200° C	-7⁰C 61⁰C 142⁰C 7700 + 300⁰C	-14° C 54⁰C 138° C 7050 + 250⁰C

Claims

PATENTANSPRUCH:

Thermoplastische Formmasse aus vorwiegend Polypropylen und einem zweiten Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß sie 80 bis 95 Gewichtsprozent eines hochkristallinen, hochmolekularen Polypropylens und 20 bis 5 Gewichtsprozent eines Butadien-Styrol-Kautschuks oder eines natürlichen Kautschuks und gegebenenfalls übliche Stabilisatoren enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 959 327.

© 309 618/287 6.