DE1165254B

DE1165254B - Gefuellte Formmassen auf Basis von kristallinem Polypropylen

Info

Publication number: DE1165254B
Application number: DEA39909A
Authority: DE
Inventors: Roger Franklin Jones
Original assignee: Avisun Corp
Current assignee: Avisun Corp
Priority date: 1961-07-11
Filing date: 1962-04-09
Publication date: 1964-03-12
Also published as: ES279038A1; AT241109B; NL136116C; BE620025A; NL274374A; CH409387A; GB945202A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C08f Deutsche Kl.: 39 b-22/06

Nummer: 1165 254

Aktenzeichen: A 39909IV c / 39 b

Anmeldetag: 9. April 1962

Auslegetag: 12. März 1964

Die Erfindung betrifft eine mit Asbest gefüllte Formmasse auf Basis von kristallinem Polypropylen.

Man erhält gefülltes Polypropylen mit guten mechanischen Eigenschaften und hoher Wärmebeständigkeit, wenn man kristallines Polypropylen, das ein Inhibitorgemisch enthält, durch welches das Polypropylen gegen Abbau durch Einwirkung von Wärme oder durch Oxydation geschützt wird, mit einem bestimmten Asbest vermischt.

Gegenstand der Erfindung sind somit gefüllte Formmassen auf Basis von kristallinem Polypropylen, enthaltend 10 bis 85 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, Anthophyllit-Asbest und eine kleine Menge einer an sich für Polyolefine bekannten Stabilisatorkombination.

Die Gewichtsmenge des Asbestes in den Massen beträgt vorzugsweise 30 bis 60 °/o, da unter 30 % keine maximale Biegesteifigkeit erzielt wird und bei über 60 % sich das Material schwerer Strangpressen läßt. Das Mischen kann auf einem beliebigen Wege, ζ. Β. durch Mischen der Bestandteile auf einem Mischer der Bauart Banbury oder einem Kautschukmahlwerk bei Temperaturen über dem Erweichungspunkt des Polypropylens erfolgen. Man kann andererseits auch vor dem Mischen mit dem Asbest den Inhibitor mit gepulvertem Polypropylen vermischen und das Gemisch Strangpressen und granulieren.

Asbest als Füllstoff für Polyäthylen ist bekannt.

Erfindungsgemäß wird jedoch ein Asbest der Anthophyllitsorte verwendet, da überraschenderweise andere Asbestarten, wie Chrysotil, Crocidolit oder Amosit, beim Vermischen mit den gleichen Inhibitoren und dem Polypropylen Formkörper mit sehr schlechter Wärmebeständigkeit liefern. Eine längere Wärmebeständigkeit ist bei bestimmten Zwecken, wie beim Einsatz in Verteilerkappen unter den Motorhauben von Kraftfahrzeugen, sehr wichtig, und von den Asbest als Füllstoff enthaltenden Polypropylenen besitzen nur die Anthophyllit-Asbest enthaltenden eine für solche Zwecke genügende Wärmebeständigkeit.

Beispiel 1

Die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, die man mit einem Asbest als Füllstoff enthaltenden Polypropylen erzielt, zeigen die Werte der folgenden Tabelle, in welcher die Eigenschaften einer mit 40 Gewichtsprozent Anthophyllit-Asbest gefüllten, Stabilisator enthaltenden Polypropylenmasse mit demjenigen des gleichen, jedoch füllstofffreien Polypropylens verglichen sind.

Gefüllte Formmassen auf Basis von kristallinem Polypropylen

Anmelder:

Avisun Corporation, Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt, München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erf inder benannt:

Roger Franklin Jones, Springfield, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Juli 1961 (Nr. 123 096)

Tabelle I

Schmelzindex bei 23O⁰C,
g · IO-7IO Min.
(ASTM-Prüfnorm
D-1238-57T)

Streckgrenze bei
25,4 mm/Min., kg/cm²
(ASTM-Prüfnorm
D-638-58T)

Streckgrenze bei
5,1 mm/Min., kg/cm^a
(ASTM-Prüfnorm
D-638-58T)

Bruchdehnung, %

Zugfestigkeitsmodul, kg/cm²
(ASTM-Prüfnorm
D-638-58T)

Biegemodul, kg/cm²
(ASTM-Prüfnorm
D-790-59T)

Izod-Kerbschlagzähigkeit,
cm kg/cm
(ASTM-Prüfnorm
D-256-56)

Füllstofffreies Polypropylen

5,5 333,5

308,7 310

10 532 12 290

3,54

Asbestfüllstoff enthaltendes

Polypropylen

4,4 307,9

294,6

20453 37 566

409 538/545

Wärmefestigkeit bei
4,6 kg/cm², ⁰C
(ASTM-Prüfnorm
D-648-56)

Kriechwert bei Druckbeanspruchung bei 140,6 kg/cm²,
mm/mm/Std.
(ASTM-Prüfnorm
D-674-56)

Koeffizient der linearen
Wärmeausdehung,
mm/mm/°C
(ASTM-Prüfnorm
D-696-44)

Füllstofffreies Poly

propylen

114

5,5 · 10-⁵

7,3 · 10-⁵

Asbestfüllstoff enthaltendes

Polypropylen

145

3,0 · 10-⁶

3,8 bei den füllstofffreien Prüflingen, wird der Asbest in einer Menge von 40% ^yom Gewicht der Prüfmasse eingesetzt.

Tabelle II

Wie oben erwähnt, stellt der Anthophyllit-Asbest die einzige Asbestart dar, die als Füllstoff für Polypropylen verwendet werden kann, ohne eine solche Einbuße an Wärme- und Sauerstoffestigkeit zu erhalten, daß aus der Masse hergestellte Gebilde für Zwecke, bei denen eine längere Wärmeeinwirkung erfolgt, wertlos sind. Anscheinend katalysiert jede Art von Asbest den Wärmeabbau und oxydativen Abbau, aber die anderen Asbestarten viel stärker als der Anthophyllit-Asbest.

Beispiel 2

Die Ergebnisse von Ofenalterungsprüfungen bei 138 und 154°C sind in Tabellen zusammengestellt. Dabei ist in einigen Fällen die Zeit bis zum Versagen (die Zeit bis zu dem Punkt, an dem mindestens 10% der Oberfläche des Prüflings mit Sprüngen bedeckt sind) in Form eines Zeitpunktes angegeben, der nach dem Versagen liegt. Bei der Prüfung werden Prüflinge 24 Stunden auf der genannten Temperatur gehalten, aber nur während des Tages untersucht. Wenn ein Prüfling sich bei der ersten Untersuchung am Morgen als ausgeschieden erweist, hat er offensichtlich in der vorausgegangenen Nacht versagt, so daß die genaue Stundenzahl bis zum Versagen nicht bekannt ist. In diesen Fällen ist die Stundenzahl angegeben, die sich der Prüfling zum Zeitpunkt der Untersuchung im Ofen befunden hat.

Es werden zwei Inhibitorsysteme eingesetzt. Inhibitor A besteht aus 0,25% 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, 0,35% Dilaurylthiodipropionat, 0,15% Calciumstearat und 0,05% eines Kondensationsproduktes aus einem Bisphenol und Epichlorhydrin (Molekulargewicht etwa 470), wobei sich alle Prozentsätze auf das Gewicht des Polypropylens beziehen. Der Inhibitor B besteht aus 0,25% 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, 0,5 % Dilaurylthiodipropionat, 0,15 % Calciumstearat und 0,25% des obengenannten Kondensationsproduktes. In allen Fällen, ausgenommen

	Asbestart	Amosit	r	Anthophyllit	Inhi- faitor	Temperatur	Stunden bis zum
		Südafrika..... >	Nord-Carolina <		⁰C	Versagen
10	Keiner <		[	A A	138 154	617 136
		I	Virginia <
	Chrysotil		A	138	43
	Arizona	A	138	50
	Quebec	A	138	71
15	Kalifornien	B	138	144
	Arizona	A	154	17
	Arizona	A	138	<72
20	Crocidolit	B A	138 154	<72 26
	Südafrika <	B	154	26
	I
	A	138	<144
	B A	138 154	144 26
25	B	154	26
	A	138	222
	B A	138 154	500 96
	B	154	96
30	CO CO	138 154	224 96

Wie die vorstehenden Werte zeigen, hält ein mit Anthophyllit-Asbest gefülltes Polypropylen eine Temperatur von 138°C sehr lange Zeit, wie 500 Stunden, aus, während die besten anderen Asbestmassen 138 ⁰C nur 144 Stunden vertragen. In ähnlicher Weise ertragen die Anthophyllitmassen eine Temperatur von 154⁰C 96 Stunden, die anderen Massen dagegen nur 26 Stunden.

Oben sind zwei spezielle Stabilisatorsysteme erläutert, aber man kann mit jedem Inhibitorsystem zur Stabilisierung von Polypropylen gegen thermischen und oxydativen Abbau arbeiten, wobei die Systeme jeweils in einer kleinen, aber ausreichenden Menge verwendet werden, um dem Polymerisat den gewünschten Stabilitätsgrad zu verleihen.

Claims

Patentanspruch:

Gefüllte Formmassen auf Basis von kristallinem Polypropylen, enthaltend 10 bis 85 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, Anthophyllit-Asbest und eine kleine Menge einer an sich für Polyolefine bekannten Stabilisatorkombination.

310.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Kunststoffe—Plastics«,· 4 (1957), Nr. 3, S. 303 bis η

409 538/545 3.64 0 Bundesdruckerei Berlin