DE1806126B2 - Thermoplastische Formmassen - Google Patents
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Description
stens zwei dieser Blockmischpolymerisate mit un- heit des Produkts durch Beimischen einer anorgani-
terschiedlichen Äthylengehalten oder ein Gemisch 35 sehen Substanz, wie Siliciumdioxid, Kohlenstoff, Ton
aus diesem Zweikomponenten-Blockmischpolyme- oder Calciumcarbonat, als Verstärkungsmittel zu
risat und dem Dreikomponenten-Blockmischpoly- Polyäthylen von hoher Dichte verbessert. Bei diesem
merisat ist. Verfahren verschlechtern sich aber andererseits die
3. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch ge- ZuHW-gkeit und Dehnbarkeit des Produkts. Ferner
kennzeichnet, daß das Verhältnis des Schmelz- 40 erhöht sich die Brüchigkeitstemperatur des Produkts,
indexes des Blockmischpolymerisates von Äthylen und seine Schlagzähigkeit wird beträchtlich herab-
und Propylen (C) zum Schmelzindex des Poly- gesetzt. Daher kann nach einem derartigen Verfahren
äthylens (A) von hoher Dichte bzw. zum Schmelz- kein Produkt mit ausgeglichenen physikalischen Eigenindex
des kristallinen Polypropylens (B) höchstens schäften erhalten werden.
20 : 1 beträgt. 45 Gemäß einem anderen bekannten Verfahren werden
4. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch ge- die Steifheit, Festigkeit und Hochtemperaturbeständigkennzeichnet,
daß der Schmelzindex des Block- keit des Produkts durch Vermischen des Polyäthylens
mischpolymerisates von Äthylen und Propylen (C) von hoher Dichte mit kristallinem Polypropylen verniedriger
als der Schmelzindex des kristallinen bessert. Dagegen wird die Schlagzähigkeit bei nicdri-Polypropylens
(B) oder des Polyäthylens von hoher 50 ger Temperatur bereits bei Zugabe einer geringen
Dichte (A) ist. Menge von kristallinem Polypropylen zum Polyäthy-
len beträchtlich verschlechtert. Daher erhält man auch
nach diesem Verfahren kein Produkt mit den gewünschten ausgeglichenen Eigenschaften. Ferner wird
Das bekannte, nach dem Mittel- und Niederdruck- 55 nach dieser Methode keine praktisch ins Gewicht falverfahren
hergestellte Polyäthylen von hoher Dichte lende Verbesserung der Steifheit und Festigkeit des
wurde in neuerer Zeit beispielsweise zu geformten Produkts in jenem Bereich erzielt, in welchem die
Gegenständen oder Folien verarbeitet und zu ver- Schlagzähigkeit beträchtlich abnimmt,
schiedenartigen Zwecken verwendet. Da derartiges Die Wechselbeziehung zwischen Steifheit und Polyäthylen von hoher Dichte verschiedene Vorteile, 60 Schlagzähigkeit ergibt sich aus der Zeichnung, in wie geringes Gewicht, gute Verarbeitbarkeit und gute welcher der Modul der Zugelastizität (typisches Merk-Haltbarkeit aufweist, lassen sich seine Anwendungs- mal für die Steifheit) in Abhängigkeit von der Izodgebiete noch erweitern. Eines der Hauptanwendungs- Schlagzähigkeit bzw. -festigkeit für übliche Polymergebiete besteht in der Herstellung von Großgefäßen produkte und im Vergleich dazu für aus den nachstefür technische Zwecke, wie verschiedene Gefäße für 65 hend beschriebenen erfindungsgemäßen Formmassen Fördervorrichtungen sowie Lagergefäße, die an Stelle erhaltene Produkte gezeigt sind. Die gestrichelte Kurve der herkömmlichen hölzernen, eisernen oder anderen zeigt, daß man ein Produkt mit gleichzeitig guter Steifmetallischen Gefäße verwendet werden können. Für heit und hoher Schlagzähigkeit, d. h. mit gut ausge-
schiedenartigen Zwecken verwendet. Da derartiges Die Wechselbeziehung zwischen Steifheit und Polyäthylen von hoher Dichte verschiedene Vorteile, 60 Schlagzähigkeit ergibt sich aus der Zeichnung, in wie geringes Gewicht, gute Verarbeitbarkeit und gute welcher der Modul der Zugelastizität (typisches Merk-Haltbarkeit aufweist, lassen sich seine Anwendungs- mal für die Steifheit) in Abhängigkeit von der Izodgebiete noch erweitern. Eines der Hauptanwendungs- Schlagzähigkeit bzw. -festigkeit für übliche Polymergebiete besteht in der Herstellung von Großgefäßen produkte und im Vergleich dazu für aus den nachstefür technische Zwecke, wie verschiedene Gefäße für 65 hend beschriebenen erfindungsgemäßen Formmassen Fördervorrichtungen sowie Lagergefäße, die an Stelle erhaltene Produkte gezeigt sind. Die gestrichelte Kurve der herkömmlichen hölzernen, eisernen oder anderen zeigt, daß man ein Produkt mit gleichzeitig guter Steifmetallischen Gefäße verwendet werden können. Für heit und hoher Schlagzähigkeit, d. h. mit gut ausge-
slichenen physikalischen Eigenschaften, aus den herkömmlichen Polymeren nicht erhalten kann.
In der japanischen Auslegeschrifl 7345 66 sind ferner
Formmassen beschrieben, welche 95 bis 50 Gewichtsteile eines isotaktischen Polypropylens, 5 bis
50 Gewichtsteile eines Hochdruckpolyäthylens mit einer Dichte von weniger als 0,9 und ein statistisches
Athylen-Propylen-Mischpolymeres in einem Anteil von 1 bis 10 Gewichisteilen pro 100 Gewichtsteile der
Gesamtmenge der beiden andere-, Polymeren enthält. Diese Formmassen besitzen zwar eine gegenüber jener
von Polypropylen um das 2.5- bis 3.3fache erhöhte Schlagzähigkeit bei —30 C, jedoch wird der Modul
der Steifheit bereits bei einer Zugabe von lediglich bis zu 5 Gewichtsprozent des kautschukartigen Äthylen-Propylen-Mischpolymeren
i.m 20 bis 30°·„ verringert. Die Formmassen gemäß der japanischen Auslegend.rift
7345 66 besitzen somit keine ausgeglichenen physikalischen Eigenschaften, insbesondere bei niedriger
Temperatur.
Aus der britischen Patentschrift 958 079 i>t es schließlich
bekannt, daß die mechanischen Eigenschaften von kristallinem Polypropylen durch Zugabe eines Äthylen-Propylen-Blockmischpolymeren
verbessert werden können. Dabei wird jedoch selbst bei Verwendung relativ
hoher Anteile des Äthylen-Propyien-Blockmischpolymeren nur eine unzureichende Erhöhung der
Schlagzähigkeit des reinen kristallinen Polypropylens erzielt, so daß man keine Herabsetzung des Brüchigkeitspunkts
bei niedriger Temperatur erwarten kann. Auch die britische Patentschrift stellt somit keine
Formmasse mit den erwünschten ausgeglichenen physikalischen Eigenschaften zur Verfügung.
Aufgabe der Erfindung war es, thermoplastische Formmassen mit verbesserten Eigenschaften zur Verfüüung
zu stellen, bei denen einerseits die gute Schlagzähigkeit von Polyäthylen mit hoher Dichte erhalten
bleibt oder sogar verbessert wird und die andererseits bessce mechanische Eigenschaften als Polyäthylen
mit hoher Dichte, wie eine verbesserte Steifheit, Festigkeit und Hochtemperaturfestigkeit, sowie ferner
eine gute Verarbeitbarkeit, wie hinsichtlich der Fließeigenschaften, aufweisen. Diese Aufgabe wird durch
die Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung sind somit thermoplastisehe
Formmassen, bestehend aus
a) 50 bis 95 Gewichtsprozent eines Polymerisats (A) mit einem Schmelzindex von 0,01 bis 100 aus
Polyäthylen mit einer Dichte von mindestens 0,94 oder einem statistischen Mischpolymerisat
von Äthylen mit einem Gehalt von höchstens 10 Gewichtsprozent eines weiteren _\-Olefins oder
deren Gemisch,
b) 2 bis 40 Gewichtsprozent eines Polymerisats (B) mit einem Schmelzindex von 0,01 bis 100 aus stark
orientiertem kristallinem Polypropylen mit einem Gehalt von mindestens 80 Gewichtsprozent an
unlöslichen Bestandteilen in siedendem n-Hepta oder einem statistischen Mischpolymerisat von
Propylen mit einem Gehalt von höchstens 10 Gewichtsprozent eines weiteren a-Olcfins oder deren
Gemisch sowie
c) 3 bis 40 Gewichtsprozent eines Blockmischpolymerisats (C) von Äthylen und Propylen mit einem
Schmelzincex von 0,01 bis 50.
Aus den Formmassen der Erfindung lassen sich Produkte mit gut ausgeglichenen physikalischen Eigenschaften
herstellen. Die Steifheit, Festigkeit und Hochtemperaturfestigkeit dieser Produkte sind gegenüber
den entsprechenden Eigenschaften der Produkte aus Polyäthylen von hoher Dichte deutlich verbessert, ohne
daß eine Einbuße der Schlagzähigkeit bzw. Schlagfestigkeit des Polyäthylens von hoher Dichte in Kauf
genommen werden muß. Die Schlagzähigkeit wird vielmehr sogar erhöht. Ferner besitzen die erfindungsgemäßen
Formmassen eine gute Verarbeitbarkeit, d. h. verbesserte Schmelzflußeigenschaften, sowie dne
verbesserte kontinuierliche oder nicht kontinuierliche Beständigkeit gegen Zugspannungen über eine längere
Dauer. Außerdem liefern die Formmassen der Erfindung Produkte mit einer guten Obei flächenbeschaffen-
Aus der Zeichnung ergibt sich, daß sowohl die Dehnbarkeit als auch die Izod-Schlagzähigkeit der
gemäß den Beispielen 1 bis 4 aus erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Produkte besser sind als bei
Produkten, welche aus kristallinem Polypropylen, aus Polyäthylen von hoher Dichte, einer Zweikcniuonentenmasse
aus kristalline,;. Polypropylen und Polyäthylen von hoher Dichte bz,v. aus einer Zweikomponenicnmasse
aus Polyäthylen von hoher Dichte und einem Blockmischpolymeren von Äthylen und Propylen
hergestellt wurden. Aus der graphischen Darstellung ergibt sich, daß sich die Werte für die aus den
erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Produkte rechts oben, also am weitesten entfernt vom
Nullpunkt befinden und gut ausgeglichene physikalische Eigenschaften anzeigen.
Die erfindungsgemäßen Formmassen lassen sich im Vergleich zu den vorgenannten in der Zeichnung berücksichtigten
Massen leichter und preiswerter zu den verschiedensten Produkten, wie geformten Gegenständen
oder Folien, verarbeiten.
Die erfindungsgemäßen Formmassen sind auch den in der japanischen Auslegeschrift 7345/66 beschriebenen
Formmassen deutlich überlegen, wie ein Vergleich der jeweils erzielbaren Werte der Steifheit und Schlagzähigkeit
bzw. -festigkeit, insbesondere der Fallkörperschlagfestigkeit, zeigt.
Tabelle A zeigt Vergleichswerte, die mit den erfindungsgemäßen Formmassen bzw. entsprechenden
Formmassen, bei denen jedoch an Stelle des Äthylen-Propylen-Blockmischpolymeren
ein vollständig in n-Heptan lösliches statistisches Äthylen-Propylen-Mischpolymeres
mit einem Äthylengehalt von 53 Molprozent verwendet wurde. Das Mischen, die Verarbeitung
und Messung erfolgte bei den Vergleichsveriuehen in derselben Weise wie bei den erfindungsgemäßen
Beispielen. Tabelle A zeigt, daß mit den erfindungsgemäßen Formmassen eine deutlich verbesserte
Steifheit und Schlagzähigkeit, auch bei niedrigen Temperaturen, erzielt werden kann. Der Grund
für die hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäCen Formmassen ist nicht ganz geklärt; es scheim
aber, daß die Äthylenkette des Blockmischpolymerer aus Äthylen und Propylen eine chemische und physikalische
Affinität gegenüber dem Polyäthylen vor hoher Dichte aufweist, während die PropylenketU
dieses Mischpolymeren eine Affinität gegenüber denkristallinen Polypropylen und wieder andere KettenbestandtJle
des statistischen Äthylen-Propylen-Mischpolymeren
eine Affinität sowohl gegenüber dem Polyäthylen von hoher Dichte als auch gegenüber derr
kristallinen Polypropylen aufweisen. Die erfindungsgemäße Masse unterschf.idet sich also nicht nur hin
sichtlich der makroskopischen, sondern auch hinsieht
ich der mikroskopischen Struktur von einer einfachen
Olymerenmischimg und beruht auf einem syncrgistichen
Zusammenwirken der Bestandteile. Die erfinlungsgemiißc Masse weist eine gute Verarbeitbarkeit,
wie Schmelzfließeigenschaften, auf. Das hieraus hergestellte Produkt weist eine hervorragende Steifheit
und Schlagfestigkeit und damit gut ausgeglichene physikalische Eigenschaften auf.
Hochdichtes
Polyäthylen
Polyäthylen
(Gewichtsteile)
Kristallines
Polypropylen
(Gewichtstcilc)
Statistisches
Mischpolymeres
aus Äthylen
und Propylen
(Gewichtsteile) Izod-Kerbschlagzähigkeit
230C j 00C -3(f C
Fallkörper-Schlag zähigkeit -200C
(kgm)
Zugmodul kg/ mm"
Rockwell- Härte, R-Skala
Vergleichsversuch 1
Vergleichsversuch 2
Vergleichsversuch 2
Erfindungsgemäßes
Beispiel 1
Beispiel 1
Erfindungsgemäßes
Beispiel 2
Beispiel 2
70
70
15
10
10
15
10
15 20
Blockmischpolymeres 15
Blockmischpolymeres 20 4,5
4,6
4,6
10,0
11,0
2,5
2,7
6,0
7,0
2,1
2,0
2,0
4,5
4,9
1,0
1,5
1,5
7,3
7,8
60 55
95 76
39
37
60 61
Wie sich durch Beobachtung mit einem Elektronenmikroskop oder einem optischen Mikroskop ergibt,
beruhen die Merkmale der erfindungsgemäßen Masse auf der speziellen Struktureinheit und einem speziellen
Kristall- oder Disperöionszustand. Selbstverständlich hängt dies etwas von dem Komponentenverhältnis und
dem Mischzustand der erfindungsgemäßen Masse ab.
Als Polyäthylen von großer Dichte kann in der erfindungsgemäßen
Masse Polyäthylen verwendet werden, das nach dem Niederdruck- oder Mitteldruckverfahren
hergestellt wurde und eine Dichte von wenigstens 0,95 aufweist; ferner statistische Mischpolymere
von Äthylen mit einem Gehalt von nicht mehr als 10 Gewichtsprozent an \-Olefinen, wie Buten-1,
4-Methylpenten-l oder Styrol sowie ein Gemisch aus Polyäthylen von großer Dichte und dem statistischen
Mischpolymeren von Äthylen. Es kann Polyäthylen von großer Dichte mit einem Schmelzindex (ASTM
D1238-57T; Temperatur 1900C; Belastung 2160 g)
von vorzugsweise 0,01 bis 100, insbesondere 0,05 bis 20, verwendet werden. Das Polyäthylen von großer
Dichte mit den verschiedenen Schmelzindizes wird in diesem Bereich ausgesucht, je nach dem speziellen
Verwendungszweck.
Das als anderer Bestandteil der erfindungsgemäßen Masse verwendete kristalline Polypropylen besteht
beispielsweise aus r*ark orientierten kristallinen PoIypropylenen
mit einem Gehalt von wenigstens 80 Gewichtsprozent an in siedendem n-Heptan unlöslichen
Stoffen, einem statistischen Mischpolymeren aus Propylen mit einem Gehalt von nifht mehr als 10 Gewichtsprozent
eines Λ-Olefins, wie Äthylen, Buten-1,
4-Methylpenten-l oder Styrol oder einem Gemisch dieses kristallinen Polypropylens und dem statistischen
Mischpolymeren von Propylen. Es kann kristallines Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von vorzugsweise
0,01 bis 100, insbesondere 0,05 bis 20, verwendet werden.
Das Blockmischpolymere aus Äthylen und Propylen besteht aus einem Mischpolymeren, das monomere»
Äthylen und Propylen als Bestandteil enthält, wobei die einzelnen Monomereneinheiten nicht statistisch in
den Molekülketten des Polymeren aneinandergereiht sind, 'ondern als Blöcke aneinander anschließen. Insbesondere
das Blockmischpolymere aus Äthylen und Propylen stellt ein Beispiel für den Fall dar, in welchem
wenigstens zwei Arten dieser Blöcke, wie Äthylenhomopolymerenblöcke,
Propylen-Homopolymerenblöcke, statistische Müschpuiymerenblccke aus Äthylen-Propylen
usw., nichtstatistisch als Bestandteile in den Molekülketten verteilt sind. Hierunter fällt auch
die nichtstatistische Verteilung von wenigstens zwei Arten von statistischen Mischpolymeren-Blöcken mit
verschiedenem Verhältnis von Äthylen zu Propylen.
Ein Verfahren zum Herstellen derartiger Blockmischpolymerer ist von M. Z b a c k et al in Journal
of American Chemical Society, 78, S. 2656 (veröffentlicht 1956), beschrieben. Gemäß diesem Verfahren
kann ein Blockmischpolymeres von Butadien und Styrol unter Verwendung von Naphthalinanionen als
Initiator unter Bedingungen hergestellt werden, bei welchen die Polymerenmolekülkette durch ionische
Polymerisation weiterwachsen kann; dieses Verfahren läßt sich in einfacher Weise auch auf die Herstellung
von Olefin-Blockmischpolymeren anwenden.
Als Blockmischpolymerisationskatalysptoren mit besonderer sterischer Wirkung können bekannte Katalysatoren
verwendet werden, welche die Polymerisation der Olefine in ein kristallines Olefinpolymere;
zu katalysieren vermögen. Beispiele für typische der artige Katalysatoren sind Organometallverbindungei
der Elemente der I. bis III. Gruppe des Perioden systems oder Halogenverbindungen von Übergangs
metallen der IV. bis VIII. Gruppe des Perioden systems.
Beispielsweise kann ein Blockmischpolymeres au Äthylen und Propylen hergestellt werden, indem ma
Propylen und Äthylen oder ein Gemisch aus Äthyle und Propylen mit dem Polymerisationskatalysatc
periodisch und wechselweise in Berührung bring Gemäß einem anderen Verfahren wird die Polymer
sation ausgeführt, indem man Äthylen und ein G misch aus Äthylen und Propylen oder ein Gemisch ai
Äthylen und Propylen mit Propylen als Hauptbestam teil und ein Gemiscn aus Äthylen und Propylen,
welchem Äthylen Hauptbestandteil ist, mit dem Pol
Io
merisationskatalysator periodisch und wechselweise propylen soll nicht über 20 und vorzugsweise nicht
in Berührung bringt. über 10 betragen. Ferner soll der Schmelzindex des
Um die verschiedenen Olcfinarten im Einkompo- Blockmischpolymeren aus Äthylen und Propylen niednentenzustand
mit dem stereospezifischen Polymerisa- riger als wenigstens einer der Schmelzindizes des kritionskatalysator
periodisch und wechselweise in Be- 5 stallinen Polypropylens oder Polyäthylens von großer
rührung zu bringen, kann die Oberfläche des Kataly- Dichte sein. Das Merkmal der Erfindung ergibt sich
sators nit einem Inertgas, wie Stickstoff oder Helium insbesondere dann, wenn der Schmelzindex des Blockvon
den Olefinmonomeren befreit werden; wahlweise mischpolymeren in der erfindungsgemäßen Masse
können die Olefine von der Katalysatoroberfläche niedriger als die Schmelzindizes des Polyäthylens von
auch im Vakuum entfernt und dann die nächsten io großer Dichte und des kristallinen Polypropylens ist.
Olefinmonomeren über die Katalysatoroberfläche ge- Insbesondere, wenn das Blockmischpolymere aus
leitet werden. Äthylen und Propylen aus einem Gemisch von wenig-Die gleichzeitige Anwendung dieser beiden Verfah- stens zwei Arten von Blockmischpolymeren mit verrensweisen
führt zu einer verbesserten Wirkung. Wenn schiedenem Äthylengehalt besteht, vorzugsweise, wenn
ein gewisses Vermischen der Olefine hingenommen 15 das Gemisch wenigstens zwei Arten von Blockmischwerden
kann, läßt sich das gewünschte Produkt her- polymeren mit einem Gehalt von wenigstens 50%
stellen, indem man einfach «-Olefine periodisch und Äthylen und einem Blockmischpolymeren mit einem
wechselweise über die Katalysatoroberfläche leitet, Gehalt von weniger als 50°/0 Äthylen enthält, weist das
ohne eine der oben beschriebenen Verfahrensstufen aus der erfindungsgemäßen Masse hergestellte Produkt
auszuführen. ao eine hervorragende Schlagfestigkeit und Steifheit sowie
Das periodische und wechselweise Einführen von ausgeglichene mechanische Eigenschaften auf. Die
Olefinen kann einmal oder beliebig oft erfolgen. Die einzelnen Bestandteile werden einheitlich in dem Protechnische
Mischpolymerisation kann kontinuierlich dukt verteilt, und die Oberflächeneigenschaften des
oder diskontinuierlich ausgeführt werden. Produkts werden wesentlich verbessert. Die erfin-Beispiele
für brauchbare Blockmischpolymere zur as dungsgemäße Masse weist ferner ausgezeichnete
Verwendung in der erfindungsgemäßen Masse sind Schmelzfließeigenschaften und verbesserte Verarbeit-Blockmischpolymere
aus Äthylen und Propylen mit barkeit auf.
einem Gehalt von 5 bis 95, vorzugsweise 10 bis Um eine Masse für ein Produkt mit guter Schlag-
90 Molprozent Äthylen, Dreikomponenten-Block- festigkeit und Steifheit sowie sehr gut ausgeglichenen
mischpolymere aus diesem Mischpolymeren und nicht 30 physikalischen Eigenschaften gemäß der Erfindung zu
„_! „js iQ r.«uj£htcnrn7;nt eines anderen -v-Olpfin«;, erzielen, muß man eine Masse mit einem Gehalt von
wie z.B. Butcn-1, Penten-1, 4-Methylp3ntcn-l oder 50 bis 95 Gewichtsprozent Polyäthylen von großer
Styrol: ferner ein Gemisch aus wenigstens zwei der- Dichte, 2 bis 40 Gewichtsprozent kristallinem Polyartigen
Blockmischpolymeren mit unterschiedlichem propylen und 3 bis 40 Gewichtsprozent eines Block-Äthylengehalt
sowie ein Gemisch aus den obigen Zwei- 35 mischpolymeren aus Äthylen und Propylen verwenden.
komponenten-Blockmischpolymeren und dem Drei- Insbesondere ist die Anwendung von 50 bis 90 Gckomponenten-Blockmischpolymeren.
bin Blockmisch- wichtsprozent Polyäthylen von großer Dichte, 5 bis polymeres aus Äthylen und Propylen mit einem 40 Gewichtsprozent kristallinem Polypropylen und
Schmelzindex von vorzugsweise 0,01 bis 50, insheson- 5 bis 40 Gewichtsprozent eines Blockmischpolymeren
dere 0.01 bis 20, kann in der erfindungsgemäßen 40 aus Äthylen und Propylen zu bevorzugen. Liegt die
Masse verwendet werden. Zusammensetzung der Masse außerhalb dieses Be-Der
Polymerisationsgrad des in der erfindungs- reichs, so weist das hieraus hergestellte Produkt keine
gemäßen Masse verwendeten Blockmischpolymeren sehr gut ausgeglichenen physikalischen Eigenschaften
aus Äthylen und Propylen muß wenigstens so groß wie bei der Erfindung auf, sondern besitzt nur schlechte
sein, daß die Gesamtsumme des Polymerisationsgrads 45 Gebrauchseigenschaften.
der das Blockmischpolymere bildenden Äthylenketten Zu der erfindungsgemäßen Masse können geringe
sich nicht wesentlich vom Polymerisationsgrad des in Mengen eines üblichen Wärmestabilisators, Licht-
die erfindungsgemäße Masse einzumischenden Poly- Stabilisators oder anderer verschiedener Stabilisatoren
äthylens von großer Dichte unterscheidet, bzw. die zugegeben werden. Natürlich wendet man zweck-Gesamtsumme
der Polymerisationsgrade der das 50 mäßigerweise an sich bekannte Maßnahmen zum Ver-
Blockmischpolymere bildenden kristallinen Propylen- hindern der Verschlechterung der Eigenschaften der
ketten darf sich nicht wesentlich von dem Polymerisa- einzelnen Polymeren während des Mischens und
tionsgrad des in die erfindungsgemäße Masse zuzuge- Formens an.
benden kristallinen Polypropylens unterscheiden. Vor- Beim Zusammenmischen der erfindungsgemäßen
zugsweise soll die Gesamtsumme der Polymerisations- 55 Masse ist es wichtig, die Bestandteile im geschmolzenen
grade der Äthylenketten und die Gesamtsumme der Zustand zu homogenisieren. Das Mischen muß alsc
Polymerisationsgrade der das Blockmischpolymere in einem Temperaturbereich ausgeführt werden, ir
bildenden kristallinen Propylen ketten sich nicht we- welchem eine optimale Homogenisierung erzielt wer·
sentlich von dem Polymerisationsgrad des polyäthy- den kann.
lens von großer Dichte und dem Polymerisationsgrad 60 Ein zweckmäßiger Temperaturbereich für das Verdes
in die erfindungsgemäße Masse einzumischenden mischen ergibt sich aus dem höchsten Schmelzpunki
kristallinen Polypropylens unterscheiden. des als Bestandteil der erfindungsgemäßen Masse ver-Das
Verhältnis Schmelzindizes des Blockmisch- wendeten Polyäthylens von großer Dichte, des kripolymeren
aus Äthylen und Propylen zum Schmelz- stallinen Polypropylens und dem Blockmischpoly·
index des Polyäthylens von großer Dichte und das 65 meren aus Äthylen und Propylen bis zu der Tempera-Verhältnis
der Schmelzindizes des Blockmischpoly- tür, bei welcher sich die erfindungsgemäße Masse zer
meren aus Äthylen und Propylen zu dem zu der erfin- setzt und praktisch an Wert verliert, also vorzugsweist
duneseemäßen Masse zuzugebenden kristallinen Poly- 200 bis 3000C.
ίο
Das Vermischen kann durch Walzen, Schraubcnstrangprcssen,
Mischen in einem Banbury-Mischer oder auf andere bekannte Weise erfolgen. Das Vermischen
des Polyäthylens von großer Dichte, des kristallinen Polypropylens und des Blockmischpolymercn
aus Äthylen und Propylen kann entweder durch gleichzeitiges Vermischen der drei Bestandteile oder durch
vorheriges Vermischen von zwei Bestandteilen und anschließendes Einmischen des dritten Bestandteils in
das Zweikomponentengemisch erfolgen.
Die erlindungsgemäße Masse wird nun an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. Alle Prozentangaben
in den Beispielen beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.
Beispiele 1 bis 4
Äthylen, dem eine geringe Menge Wasserstoffgas beigemengt war, wurde 1 Stunde in η-Hexan polymerisiert,
wobei als Katalysator ein Reaktionsgemisch aus Titantetrachlorid und Diäthylaluminiumchlorid
verwendet wurde. Anschließend wurde die Äthylenzufuhr unterbrochen, und die nicht umgesetzten Äthylenmonomeren
wurden aus dem Produkt im Vakuum abgezogen. Dann wurde Propylen, das ebenfalls eine
geringe Menge Wasserstoffgas als Beimengung enthielt, 1 Stunde lang zugeführt. Nach Abstellen der
Propylenzufuhr wurde nicht umgesetztes monomeres Propylen entfernt. Dann wurde wieder eine geringe
Menge Wasserstoffgas enthaltendes Äthylen 1 Stunde lang polymerisiert. Diese Polymerisation wurde wiederholt
ausgeführt. Das so erhaltene Mischpolymere wurde mit methanolischer Salzsäure gerejnigt, wobei
ein kristallines Blockmischpolymeres aus Äthylen und Propylen erhalten wurde.
Die Eigenviskosität des Blockmischpolymeren betrug 2,5 (dieser Wert wurde in einer Tetralinlösung
von 135°C erhalten und wird im folgenden allgemein als »Eigenviskosität« bezeichnet). Der Schmelzindex betrug
1,0, und der nach der Extraktion mit n-Heptan verbleibende Rückstand betrug 96°/0· Der Äthylengehalt
des Mischpolymeren betrug gemäß dem in an sich bekannter Weise ermittelten Infrarotabsorptionsspektrum
45 Mol prozent.
Das kristalline Polypropylen, das unter ähnlichen Bedingungen ./ie oben hergestellt wurde, wies eine
Eigenviskosität von 2,0, einen Schmelzindex von 1,5 und einen bei der Extraktion in n-Heptan unlöslichen
Rückstand von 95% auf. Das Polyäthylen wies eine
Dichte von 0,95 auf, gemessen bei 230C; der Schmelzindex
betrug 4,0. Dieses Polypropylen und Polyäthylen wurden gemeinsam mit dem Blockmischpolymeren
aus Äthylen und Propylen in entsprechenden Mengen-Verhältnissen bei 19Ü°C in einem Banbury-Mischer in
Stickstoffatmosphäre geschmolzen und verknetet. Das verknetete Gemisch wurde durch offene Walzen bei
Zimmertemperatur geleitet und in Form einer Folie gebracht. Diese Folie wurde geschnitten und in einer
Schraiibenstrangpreß-Granuliervorrichtung bei 23O0C
in Stickstoffatmosphäre granuliert. Die granuiierte Masse wurde dann zu einem Probestück gepreßt und
geformt, gemäß dem in ASTM D 638-61 beschriebenen Verfahren. Dieses Probestück wurde dann72Stun-
ao den einer Zustandskontrolle unterworfen, und anschließend
wurden die physikalischen Eigenschaften gemäß den im folgenden aufgeführten ASTM-Vorschriften
gemessen und die Masse entsprechend bewertet: Izod-Schlagfestigkeit, ASTM D 256-50, Einheit
kg cm/cm (gekerbt), bestimmt bei 23 und — 300C. Zugfestigkeit, ASTM D 412, Einheit kg/cm2. Modul
der Zugelastizität, ASTM D 638-61T, Einheit kg/mm. (Querkopf-Geschwindigkeit 0,51 cm/Min.) Rockwellhärte,
ASTM D 785-51, Unit R Scale.
Fallkörper-Schlagfestigkeit: Eine Probeplatte mit einer Stärke von 2 mm wurde 1 Stunde auf —20° C
gekühlt und ein Faiikörper auf die Platte von einer bestimmten Höhe herunterfallen lassen, wobei der
Platte ein Schlag versetzt wurde. Bei dieser Prüfung wurde eine Fallkörper-Schlagfestigkeitsprüfvorrichtung
der Toyo Seiki Seisakusho verwendet. Die für das Brechen der Prüfplatte erforderliche Energie wurde
in kg · m gemessen.
Die Temperatur, bei der eine Verformung durch Wärme eintritt, wurde gemäß ASTM D 648-58T
66 psi gemessen, Einheit 0C.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
Poly
äthy len |
Zusammensetzung, °/o |
Blockmisch
polymeres |
Izod- | 0°C | -300C | Fallkörper- | Modul der | Zug | Rock | Verfor- | |
Ver- | ■cn | aus Äthylen | 4,0 | 3,8 | Schlag | 7 XiQ- | festigkeit | well- | mungs- | ||
gleichs-
- beispiel |
100 | Kristal lines |
und Propylen | Schlagfestigkeit | 1,9 | 2,0 |
festigkeit
kg-m |
elastizität | härte |
tempe-
ratur |
|
90 | Poly | 0 | (kg · cm/cm) | 1,7 | 1,5 | (kg/cm·) | (R- | ||||
80 | propylen | 0 | 1,5 | 1,5 | (-200C) | (kg/mm1) | 250 | Skala) | ι C) | ||
1 | 70 | 0 | 0 | 23° C | 2,8 | 1,9 | 6,5 | 81 | 260 | 40 | 65 |
2 | 90 | 10 | 0 | 5,2 | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 87 | 265 | 52 | 70 |
3 | 70 | 20 | 10 | 2,9 | 1,4 | 1,4 | 1,0 | 92 | 275 | 58 | 80 |
4 | 0 | 30 | 30 | 2,0 | 0,5 | 97 | 258 | 61 | 90 | ||
5 | 0 | 0 | 1,7 | 6,0 | 4,5 | 3,0 | 89 | 280 | 50 | 72 | |
6 | 70 | 0 | 4,0 | 7,0 | 4,9 | 1,0 | 100 | 390 | 63 | 88 | |
7 | 70 | 100 | 15 | 3,0 | 6,0 | 4,2 | 0,01 | 118 | 87 | 116 | |
Beispiel | 80 | 20 | 1,5 | 4,5 | 4,0 | 287 | |||||
1 | 60 | 15 | 10 | 7,3 | 95 | 288 | 60 | 91 | |||
2 | 10 | 20 | 10,0 | 7,8 | 96 | 280 | 61 | 95 | |||
3 | 10 | 11.0 | 5,7 | 95 | 297 | 60 | 85 | ||||
4 | 20 | 9,0 | 6,0 | 105 | 75 | 100 | |||||
8,5 | |||||||||||
Zu Vergleicliszwecken wurden kristallines Polypropylen,
Polyäthylen von großer Dichte, eine Zweikomponentenmasse aus kristallinem Polypropylen und
Polyäthylen von großer Dichte, welche durch ähnliches Vermischen wie die Dreikomponentenmasse hergestellt
wurde, sowie eine Zweikomponentenmasse aus Polyäthylen von großer Dichte und einem Mischpolymeren
aus Äthylen und Propylen jeweils granuliert und geformt und dann die entsprechenden physikalischen
Eigenschaften in analoger Weise bestimmt.
Wie sich aus Tabelle 1 ergibt, liefern die erfindungsgemäßen
Massen gemäß den Beispielen 1 bis 4 Produkte mit guter Schlagfestigkeit, guter Steifheit und
guter Festigkeit, also gut ausgeglichenen physikalischen Eigenschaften, im Vergleich zu Produkten, die
aus Polyäthylen mit großer Dichte, kristallinem Polypropylen, einer Zweikomponentenmasse aus kristallinem
Polypropylen und Polyäthylen von großer Dichte sowie einer Zweikomponentenmasse aus Polyäthylen
von großer Dichte und einem Blockmischpolymeren aus Äthylen und Propylen hergestellt wurden.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Masse sind hervorragend, wie sich auch aus der graphischen
Darstellung ergibt.
Beispiele 5 bis 7
Es wurde ein Blockmischpolymeres aus Äthylen und Propylen auf gleiche Weise wie gemäß den Beispielen 1
bis 4 hergestellt, wobei jedoch das eine geringere Beimengung an Wasserstoff gas aufweisende Äthylen in
einer anderen Menge zugcj-vben und hierbei ein Produkt
mit einer Eigenviskositat von 2,0, einem Schmelzindex von 1,9, einem bei der Extraktion in n-Hcptan
unlöslichen Rückstand von 96% 'ind einem Äthylengehali von 10 Molprozent, bestimmt durch Infrarotabsorptionsspektrum,
erhalten wurde. Hiermit wurde ein Blockmischpolymeres aus Äthylen und Propylen mit einer Eigenviskositat von 3,0, einem Schmelzindex
ίο von 0,5, einem bei der Extraktion mit n-Heptan unlöslichen
Rückstand von 97°/o und einem Äthylengehalt
von 80 Molprozent vermischt, so daß das Gemisch der Blockmischpolymeren von Äthylen und Propylen
einen Äthylcngehalt von 64 Molprozent aufwies.
Aus dem gemäß den Beispielen 1 bis 4 "erwendeten kristallinen Polypropylen und den obigen Blockmischpolymcren
wurden Dreikomponentenmassen der in der folgenden Tabelle 2 aufgeführten Zusammensetzung
hergestellt. Aus diesen Massen wurden Probestücke auf gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 4
hergestellt, und die physikalischen Eigenschaften wurden gemäß ASTM-Vorschriften untersucht.
Wie sich aus Tabelle 2 ergibt, weisen die gemäß den Beispieler. 5 bis 7 hergestellten erfindungsgemäßen
Massen eine gute Schlagfestigkeit und Steifheit und damit gut ausgeglichene physikalische Eigenschaften
auf. Die erfindungsgemäße Masse ließ sich ferner besonders gut verarbeiten, und das geformte Produkt
wies eine gute Oberflächenbeschaffenheit auf.
PoIy- äthy- l„rt |
Zusammensetzung, °/o | Blockmisch polymeres |
Izod- | OC | -30 "C | Fallkörper- | Modul der | Zug | Rock | Verfor- | |
icn | aus Äthylen | 6,2 | 4,7 | Schlag | 7uc- | festigkeit | well- | mungs- | |||
Beispiel | 80 | Kristal lines |
und Propylen | Schlagfestigkeit | 5,5 | 4,2 | festigkeil kg· m |
elastizität | härte | tcmpe- ratur |
|
70 | Poly | 10 | (kg · cm/cm) | 7,0 | 5,0 | (kg/cm2) | (R- | ||||
60 | propylen | 10 | (-20"C) | (kg/mm2) | 285 | Skala) | ("C) | ||||
5 | 10 | 20 | 23 'C | 8,0 | 96 | 290 | 62 | 79 | |||
6 | 20 | 11,0 | 7,5 | 99 | 300 | 65 | 89 | ||||
7 | 20 | 10,5 | 9,0 | 110 | 75 | 100 | |||||
12,5 | |||||||||||
Beispiele 8 bis 9
Es wurde ein Blockmischpolymeres aus Äthylen auf gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt,
mit der Ausnahme, daß ein Gemisch aus Äthylen und Propylen mit einer geringen Beimengung an Wasserstoffgas
an Stelle des Propylens mit einem geringen Wasserstoffgehalt eingesetzt wurde. Hierbei wurde ein
Blockmischpolymeres mit einer Eigenviskositat von 1,9, einem Schmelzindex von 2,3, einem bei der Extraktion
in n-Heptan unlöslichen Rückstand von 82 °/„ und einem Äthylengehalt von 89 Molprozent, bestimmt
durch Infrarotabsorptionsspektrum, erhalten. Ferner wurde kristallines Polypropylen auf gleiche
Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt, wobei ein Produkt mit einem bei der Extraktion mit n-Heptan
unlöslichen Rückstand von 96%, einer Eigenviskosität von 1,8 und einem Schmelzindex von 3,0
erhalten wurde. Diese beider. Produkte wurden mit Polyäthylen mit einer Dichte von 0,95 und einem
Schmelzindex von 2,0 in den in Tabelle 3 aufgeführten Mengenverhältnissen zu Dreikomponentenmasse.i vermischt.
Die physikalischen Eigenschaften der auf gleiche Weise wie in den vorhergehenden Beispielen hergestellten
Produkte wurden auf gleiche Weise wie dort bestimmt; die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in
der folgenden Tabelle 3 aufgeführt. Aus der Tabelle ergibt sich, daß die aus den erfindungsgemäßen Massen
gemäß den Beispielen 8 und 9 hergestellten Produkte eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Steifheit aufweisen.
Poly | Zusammensetzung, % | Blockmisch polymeres |
Izod- | 0°C | -303C | Fallkörper- | IVLUUUl UC Γ Zug elastizität |
Zug | Rock | Verfor- | |
äthy | aus Äthylen | Schlagfestigkeit | 8,5 | 5,0 | Schlagfestig | festigkeit | well- | mungs- | |||
Beispiel | len | Kristal lines |
und Propylen | (kg · cm/cm) | 6,5 | 4,5 | keit kg· m |
(kg/cm') | härte | tempe- ratur |
|
70 | Poly | 20 | 96 | (kg/cm«) | (R- | ||||||
80 | propylen | 10 | 23 C | (-20° Q | 93 | 287 | Skala) | (0Q | |||
8 | 10 | 14,0 | 7,5 | 282 | 65 | 90 | |||||
9 | 10 | 9,0 | 7,1 | 60 | 77 | ||||||
Ί.
Beispiele 10 bis 11
Es wurde ein Blockmischpolymeres auf gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt mit der
Ausnahme, daß ein Gemisch aus Äthylen und Propylen mit einem geringen Wasserstoffgehalt an Stelle des
Äthylens mit einem geringen Wasserstoffgehalt eingesetzt wurde. Hierbei wurde ein Produkt mit einer
Eigenviskosität von 1,9, einem Schmelzindex von 2,1, einem bei der Extraktion mit n-Heptan unlöslichen
Rückstand von 85°/0 und einem Äthylengehalt von 11 Molprozent, bestimmt durch Infrarotabsorptionsspektrum,
erhalten. Dieses Produkt wurde mit Polyäthylen von großer Dichte und kristallinem Polypropylen
gemäß ^ien Beispielen 1 bis 4 in den in Tabelle 4
aufgeführten Mengenverhältnissen zu Dreikomponen-S tenmassen ·.ermischt.
Die physikalischen Eigenschaften der aus diesen Massen hergestellten Produkte wurden untersucht:
die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 aufgeführt. Aus dieser Tabelle ergibt sich,
ίο daß man aus den erfindungsgemäßer. Dreikomponentenmassen
gemäß den Beispielen 10 bis 11 Produkte mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit und Steifheit herstellen
kann.
Poly- | Zusammensetzung. 0Z0 | Blockmisch polymeres |
Izod- | 0cC |-30'C | 3,0 | Fallkörper- | Zug elastizität |
Zug festigkeit |
Rock | Verfor- | |
Beispiel | Kristal lines |
aus Äthylen | Schlagfestigkeit (kg - cm/cm) |
3,5 | 2,9 | Schlagfestig keit kg · m |
well- härte |
mungs- tempe- ratur |
|||
Poly | und Propylen | 3,2 | (kg/cm-) | (kg/cm3) | (R- | ||||||
70 | propylen | 15 | 233C | ( 20C) | 94 | 287 | Skala) | (1C) | |||
10 | 60 | 15 | 20 | 5,2 | 4,9 | 97 | 293 | 66 | 91 | ||
11 | 20 | 5,0 | 4.5 | 75 | 101 | ||||||
Eine Dreikomponentenmasse wurde in dci folgenden
Mengenverhältnissen hergestellt, wobei statistische Mischpolymere aus Propylen mit einem Gehalt von
3 Molprozent Äthylen und einer Eigenviskosität von 1,7, einem Schmelzindex von 2,3 und einem bei der
Extraktion in n-Heptan unlöslichen Rückstand von 88°/0 an Stelle des kristallinen Polypropylens gemäß
den Beispielen 8 bis 9 sowie dasselbe Polyäthylen von großer Dichte und das Blockmischpolymere aus Äthylen
und Propylen gemäß den Beispielen 8 bis 9 verwendet wurden:
Polyäthylen von großer Dichte 80°/0
Blockmischpolymeres 10%
Statistisches Mischpolymeres aus Propylen 10 70
Die physikalischen Eigenschaften eines aus der erfindungsgemäßen
Masse gemäß Beispiel 12 hergestellten Produkts wurden untersucht, wobei die folgenden
Ergebnisse erhalten wurden:
Izod-Schlagfestigkeit
230C 10,0
O0C 7,5
-300C 5,0
Rockwellhärte 57
Modul der Zugelastizität 93
40
Das so erhaltene Produkt wies sowohl eine hervorragende Steifheit als auch Schlagfestigkeit im Vergleich
zu den gemäß den Beispielen 1 bis 7 erhaltenen Produkten auf und besaß gut ausgeglichene physikalische
Eigenschaften. Die erfindungsgemäße Masse wies auch eine gute Schmelzfließfähigkeit auf.
Es wurde eine Dreikomponentenmasse der im folgenden aufgeführten Zusammensetzung hergestellt.
Es wurde dasselbe kristalline Polypropylen und Blockmischpolymere aus Äthylen und Propylen wie
in den Beispielen 1 bis 4 verwendet; an Stelle des Polyäthylens von großer Dichte wurde jedoch ein statistisches
Mischpolymeres aus Äthylen mit einem Gehalt von 2 Molprozent Propylen, einem Schmelzindex von
6,0 und einer Dichte von 0,94, bestimmt bei 23: C.
verwendet. Die Mischverhältnisse sind im folgenden aufgeführt:
Statistisches Mischpolymeres aus Äthylen 70%
Blockmischpolymeres 2ö%
kristallines Polypropylen 10%
Die physikalischen Eigenschaften eines aus dieser Masse hergestellten Produkts wurden bestimmt, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Izod-Schlagfestigkeit
23CC 6.2
O0C 3,7
-30 C 3,1
Rockwellhärte 65
Modul der Zugelastizität 95
Das aus der obigen Masse hergestellte Produkt wies also eine gute Schlagfestigkeit und gute Steifheit sowie
verbesserte Bruchfestigkeit bei Belastung auf.
Propylen mit einem geringen Wasserstoffgehalt wurde 30 Minuten lang polymerisiert, wobei als Katalysator
ein Reaktionsgemisch aus Titantetrachlorid und Diäthylaluminiumchlorid verwendet wurde. Nach
dem Abstellen der Propylenzufuhr wurden nicht umgesetzte Propylenmonomere im Vakuum aus dem
Produkt abgezogen. Dann wurde Biiten-1 mit einem
geringen Wasserstoffgehalt 5 Minuten lang eingeleitet und anschließend nicht umgesetztes Buten-1 im
Vakuum entfernt. Anschließend wurde Äthylen mit einem geringen Wasserstoffgehalt 1 Stunde lang zugeführt.
Dann wurde wieder monomeres Propylen mit einem geringen Wasserstoffgehalt zugeführt, nachdem
vorher nicht umgesetztes Äthylen entfernt worden war. Die Polymerisation wurde unter Wiederholung dieses
Verfahrens fortgesetzt. Das so erhaltene Mischpoly-
mere wurde mit methanolischer Salzsäure gereinigt, wobei ein pulverförmiges kristallines Dreikomponenten-Blockmischpolymeres
aus Äthylen. Propylen und Buten erhalten wurde.
Das so erhaltene Mischpolymere wies eine Eigen- S viskosität von 2.8. einen Schmelzindex von 0,8 und
einen bei der Extraktion mit n-Heptan verbleibenden Rückstand von 94% auf. Aus dem Infrarotabsorptionsspektrum
des Mischpolymeren ergab sich ein Gehalt von 72 Molprozent Äthylen. 23 Molprozent
Propylen und 5 Molprozent Butan.
Es wurde eine Dreikomponentenmasse in dem folgenden Mischverhältnis aus kristallinem Polypropylen
mit einer Eigenviskosität von 1,5. einem Schmelzindex von 8,0 und einem bei der Extraktion mit n-Heptan
unlöslichen Rückstand von 95%. Polyäthylen mit einer Dichte von 0,96 und einem Schmelzindex von 1,2
sowie dem obigen Dreikomponenten-Blockmischpolymeren hergestellt:
Polyäthylen von großer Dichte 70%
kristallines Polypropylen 10%
Dreikomponenten-Blockmischpolymeres 20%
Die physikalischen Eigenschaften eines aus dieser Masse hergestellten Produkts wurden untersucht, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Izod-Schlagfestigkeit
230C 12,0
00C 7,8
-300C 4,9
Rockwellhärte 55
Modul der Zugelastizität 91
Aus der gemäß diesem Beispiel hergestellten Masse läßt sich also ein Produkt mit guterSchlagfestigkeit und
Steifheit sowie hervorragender Verarbeitbarkeit herstellen.
Es wurde eine Dreikomponentenmasse in den im folgenden aufgeführten Mischverhältnissen aus einem
Gemisch im Gewichtsyerhältnis von 1: 1 eines BlockmLchpoIymeren
von Äthylen und Propylen mit einem Äthylengehalt von 45 Molprozent gemäß den Beispielen
1 bis 4 und eines Blockmischpolymeren aus Äthylen und Propylen mit einem Äthylengehalt von
89 Molprozent gemäß den Beispielen 8 bis 9, dem statistischen Mischpolymeren von Propylen mit einem Gehalt
von 3 Molprozent Äthylen gemäß Beispiel 12 und dem Polyäthylen von großer Dichte gemäß den
Beispielen 8 bis 9 hergestellt:
Die physikalischen Eigenschaften eines aus dieser Masse hergestellten Produkts wurden untersucht, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Izod-Schlaafestigkeit
23C ..T 12.8
O3C 8-8
-30cC 5.2
Rockwellhärte 65
Modul der Zugelastizität 105
Aus der gemäß diesem Beispiel hergestellten Masse läßt sich also ein Produkt mit guter Steifheit und guter
Schlagfestigkeit herstellen. Die obige Masse wies ferner eine gute Schmelzfließfähigkeit auf. Beim Formen
wurde ein Produkt mit guter Oberflächenbeschaffenheit erhalten.
Ein Gemisch im Gewichtsverhältnis 1:1 des gemäß den Beispielen 1 bis 4 verwendeten kristallinen
Polypropylens und dem statistischen Mischpolymeren aus Propylen mit einem Gehalt von 3 Molprozent
Äthylen wurde als kristallines Polypropylen -verwendet.
Ein Gemisch im Gewichtsverhältnis 1:1 des gernä1'
den Beispielen 1 bis 4 verwendeten Polyäthylens mit großer Dichte und des statistischen Mischpolymeren
von Äthylen mit einem Gehalt von 2 Molprozent Propylen gemäß Beispiel 13 wurde als Polyäthylen von
großer Dichte verwendet. Das Dreikomponenten-Blockmischpolymere aus Äthylen, Propylen und Buten
gemäß Beispiel 14 wurde als Blockmischpolymeres verwendet.
Aus dem obigen Polyäthylengemisch von hoher Dichte, dem kristallinen Polypropylengemisch und
dem Dreikomponenten-Blockmischpolymeren wurde eine Dreikomponentenmasse in dem folgenden Mischverhältiiis
hergestellt:
Polyäthylen von großer Dichte 60%
kristallines Polypropylengemisch 20%
Dreikomponenten-Blockmischpolymeres 20%
Die physikalischen Eigenschaften eines aus dieser Masse hergestellten Produkts wurden untersucht, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Izod-Schlagfestigkeit
23°C 7,0
O0C 5,0
-30°C 4,2
Rockwellhärte 67
Modul der Zugelastizität 99
Polyäthylen von großer Dichte 70%
Blockmischpolymerengemisch 20%
Statistisches Mischpolymeres von Propylen 10%
Aus der gemäß diesem Beispiel hergestellten Masse wurde also ein Produkt mit guter Steifheit und guter
Schlagfestigkeit erhalten. Dir Masse wies eine gute Verarbeitbarkeit auf.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Thermoplastische Formmassen, bestehend aus reichende Steifheit und Schlagzähigkeit, insbesondere
a) 50 bis 95 Gewichtsprozent eines Polymerisa- eine hohe Schlagzähigkeit bei niedriger Temperatur,
tes (A) mit einem Schmelzindex von 0.01 bis 3 besitzt. Die physikalischen Eigenschaften des hierfür
100 aus Polyäthylen mit einer Dichte von verwendeten Polymeren müssen somit gut ausgeglichen
mindestens0,94odereinem statistischen Misch- sein-
polymerisat von Äthylen mit einem Gehalt Polyäthylen von hoher Dichte besitzt zwar eine
von höchstens 10 Gewichtsprozent eines wei- hervorragende Schlagzähigkeit bei niedriger Tempe-
teren x-Olefins, oder deren Gemisch, lo ratur>
es weist Jedoch mehrere schwerwiegende Nach-
b) 2 bis 40 Gewichtsprozent eines Polymerisa- teile *uf· ξιη ™ Polyäthylen von hoher Dichte hertes(B)
mit einem Schmelzindex von 0.01 bis gestelltes Produkt besitzt nur eine geringe Steifheit
100 aus stark orientiertem kristallinem Poly- uie die Oberflachenharte und der Elastizitätsmodul
propylen mit einem Gehalt von mindestens f^n' ferner eine geringe Zug- Biege- bzw. Druck-80
Gewichtsprozent an unlöslichen Bestand- 15 fe.st!g.keit t und . Hochtemperaturfestigke.t sowie eine
teilen in siedendem n-Heptan oder einem sta- "iedrl§e kontinuierliche oder nichtkontinuierliche
tistischen Mischpolymerisat von Propylen Beanspruchbarke.t über eine längere Dauer. Die phymit
eine- Gehalt von höchstens 10 Gewichts- alkalischen Eigenschaften von Polyäthylen mit hoher
Prozent eines weiteren ^Olefins oder deren dichte sind also nicht gut ausgeglichen und erfüllen
Gemisch sowie 20 daher nicht die notwendigen Anforderungen fur tech-
.-,,..„„., . _,, . . , nische Großgefäße.
c) 3 bis 40 Gewichtsprozent eines Blockmisch- Polypropylen mit hoher Kristallinität weist andererpolymensates
(C) von Äthylen und Propylen seits zwar die f-r ein technisches Großaefäß erforderm.t
einem Schmelz.ndex von 0,01 bis 50 be- ,jche Steifhejt auf>
besitzt jedoch eine ^ringe Sch,ag.
ste en' 25 Zähigkeit, insbesondere bei niedriger Temperatur, und
2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch ge- somit ebenfalls nicht die erforderlichen ausgeglichenen
kennzeichnet, daß das Blockmischpolymerisat (C) physikalischen Eigenschaften. Auch Polypropylen mit
ein Zweikomponenten-Blockmischpolymerisat aus hoher Kristallinität befriedigt somit nicht als Werk-Äthylen
und Propylen mit einem Äthylengehalt von stoff für technische Großgefäße.
5 bis 95 Molprozent oder ein Dreikomponenten- 30 Es wurden daher bereits zahlreiche Versuche zur
Blockmischpolymerisat aus uiesem Mischpoly- Verbesserung der Steifheit von Polyäthylen mit hoher
merisat und höchstens 10 Gewichtsprozent eines Dichte unternommen.
weiteren \-Olefins oder ein Geuiisch aus minde- Gemäß einem bekannten Verfahren wird die Steif-
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