DE2033803A1 - Polypropylen-Formmassen - Google Patents

Polypropylen-Formmassen

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DE2033803A1 DE19702033803 DE2033803A DE2033803A1 DE 2033803 A1 DE2033803 A1 DE 2033803A1 DE 19702033803 DE19702033803 DE 19702033803 DE 2033803 A DE2033803 A DE 2033803A DE 2033803 A1 DE2033803 A1 DE 2033803A1
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Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG ■
Unser Zeichen: O.Z. 26 856 HWz/Hu
' 6700 Ludwigshafen, 7.7..1970
Polypropylen-Formmassen
Die vorliegende Erfindung betrifft Polypropylen-Formma-ssen aus Polypropylen und 5 bis 80 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen) plättchenförmigen Talcum-Teilchen, wobei diese Teilchen eine Dicke von 0,01 bis 1 /u und einen mittleren größten Durchmesser von 2 bis 50/u haben.
Die bekannten Formmassen dieser Art enthalten als Polypropylene die üblichen, insbesondere die im Handel erhältlichen Typen. Diese Typen sind Polypropylene, von denen (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen ; Toluol von 5 : 95) in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol weniger als 10 Gewichtsprozent löslich und mehr als 90 Gewichtsprozent unlöslich sind, wobei jeweils sowohl die Intrinsic-Viskosität als auch die Molekulargewichtsverteilung des löslichen und des unlöslichen Anteiles stark voneinander verschieden sind; insbesondere ist jeweils die Intrinsic-Viskosität des lösliehen Anteils erheblich geringer als die des unlöslichen Anteils. Die aus solchen Formmassen hergestellten Formteile zeichnen sich gegenüber vergleichbaren anderen Formteilen durch eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften aus, haben aber den Nachteil, daß sie spröde sind und daher mechanisch nicht stark beansprucht werden können.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Polypropylen-Formmassen der eingangs definierten Art aufzuzeigen, die es erlauben, Formteile daraus zu erhalten, die mit dem vorerwähnten Nachteil nicht oder in erheblich geringerem Maße belastet sind.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn die Formmassen als Polypropylen enthalten ein bestimmmtes Gemisch aus zwei voneinander verschiedenen Polypropylenen, die sich in ihrer Löslichkeit stark voneinander unterscheiden, aber in ihrer Intrinsic-Viskosität sowie in ihrer Molekulargewichtsverteilung
109885/1520 "2V
- 2 - O.Z. 26 856
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend Polypropylen-Formmassen aus Polypropylen mit 5 bis 80, vorzugsweise 10 bis 50, Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen) plättchenförmigen Talcum-Teilchen, wobei diese Teilchen eine Dicke von 0,01 bis 1, vorzugsweise von 0,02 bis 0,8/u und einen mittleren größten Durchmesser von 2 bis 50, vorzugsweise von 5 bis 30/u haben. Die' erfindungsgemäßen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polypropylen ein Gemisch enthalten aus
(a) 70 bis 80 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 : 95) weniger als 1 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich ist, und
(b) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 : 95) mehr als 99 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich ist
mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt, (il) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die (annähernd) gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie) aufweisen und (III) daß die Absolutwerte der Intrinsic-Viskositäten (gemessen in Dekalin bei 1300C) jeweils im Bereich von 1 bis TO, vorzugsweise von 1,2 bis 3»8 liegen.
(Unter dem Ausdruck "(annähernd) gleich" wird im vorliegenden Zusammenhang stets verstanden, daß keine der entsprechenden Kenndaten mehr als ^ 5 $ von dem Mittelwert der beiden betroffenen Kenndaten abweicht.)
Die erfindungsgemäßen Formmassen erlauben es, daraus Formteile herzustellen, die neben anderen wertvollen Eigenschaften keine oder nur eine geringe Sprödigkeit aufweisen. Die Formmassen eignen sich daher auch zur Herstellung mechanisch beanspruchter
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- 3 - O.Z. 26 856
Formteile, wie Haushaltartikeln oder technischen Teilen. Bei einem "-PUIl stoff gehalt von nicht mehr als 50 Gewichtsprozent sind die Formmassen wegen ihrer guten Zähigkeit und Verstreckbarkeit weiterhin z.B. zur Extrusion von Monofilen, Bändern, Platten, folien und Hohlkörpern geeignet.
Das bei den erfindungsgemäßen Formmassen einzusetzende Polypropylen kann auf- einfache Weise erhalten werden, wenn man von zwei wohlbekannten Tatsachen ausgeht: (1) Bei der üblichen Polymerisation des Propylene nach Ziegler-Natta - etwa in Toluol entsteht ein Polypropylen, das aus je einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht, wobei die Intrinsic-Viskosität des löslichen Anteils erheblich geringer ist als die unlöslichen Anteile. (2) Bei dieser üblichen Polymerisation läßt sich durch geeignete Variation der Verfahrensbedirigungen (Verwendung von Molekulargewichtsreglern, Änderungen bei Temperatur und Druck, Modifikationen des Katalysatorsystems) ein Polypropylen herstellen, das ingesamt (d.h. sowohl in seinem löslichen als auch in seinem unlöslichen Anteil) entweder eine relativ hohe oder eine relativ niedere Intrinsic-Viskosität hat. - In der Praxis kann man dementsprechend in zwei getrennten Ansätzen ein Polypropylen A mit einer - insgesamt - relativ hohen Intrinsic-Viskosität sowie ein Polypropylen B mit einer - insgesamt - relativ niederen Intrinsic-Viskosität herstellen, derart, daß der in siedendem Toluol lösliche Anteil des Polypropylens A (annähernd) dieselbe Intrinsic-Viskosität hat wie der in siedendem Toluol unlösliche Anteil des Polypropylens B (sind die Polypropylene A und B auch bei sich so weit wie möglich nahekommenden Verfahrensbedingungen hergestellt worden, so sind dann im allgemeinen auch ihre Molekulargewichtsverteilungen gleich oder annähernd gleich). Durch Mischen - etwa in einem Kneter oder Extruder - der beiden letztgenannten Produkt-Anteile in den erforderlichen Mengenverhältnissen wird sodann das bei den erfindungsgemäßen Formmassen einzusetzende Polypropylen erhalten. Es versteht sich jedoch von selbst, daß es bei den erfindungs- ' gemäßen Formmassen nicht auf die Art und Weise ankommt, nach der das zugehörige Polypropylen hergestellt worden ist,sondern nur auf die Spezifikation, die dieses Polypropylen haben muß.
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Das Herstellen der erfindungsgemäßen Formmassen als solche kann einschlägig in üblicher Weise erfolgen, indem man ihre Komponenten miteinander homogenisiert, z.B. mittels Knetern, Mischern oder Walzenstühlen. Die Arbeitstemperaturen hierbei sollen bei 180 bis 400, vorzugsweise 180 bis 2500C liegen.
Das Weiterverarbeiten der Formmassen zu Formteilen kann ebenfalls in einschlägig üblicher Weise erfolgen, insbesondere.durch Extrusion und Spritzgießen. Hierbei sind geeignete Arbeitstemperaturen 180 bis 300, vorzugsweise 200 bis 26O0C.
Die in den nachfolgenden Beispielen demonstrierten Formmassen · sind wie folgt erhalten worden:
Es wird ausgegangen von
(A) einem üblichen feinpulvrigen Polypropylen, das aus einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten (gemessen in Dekalin bei 13O0C) sind: unlöslicher Anteil: 3»6, löslicher Anteil: 2,6;
(B) einem üblichen anderen feinpulvrigen Polypropylen, das aus einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten (gemessen in Dekalin bei 13O0C) sind: unlöslicher Anteil 2,7,.löslicher Anteil 1 ,6.
Durch Extraktion mit siedendem Toluol isoliert man den löslichen Anteil des Polypropylens unter (A) sowie den unlöslichen Anteil des Polypropylens unter (B), worauf diese beiden Anteile - ihre Molekulargewichtsverteilung (bestimmt nach der Methode der GeI-Permeations-Chromatographie) sind annähernd gleich - im Gewichtsverhältnis 25 : 75 miteinander und zugleich mit den Talcum-Teilchen (deren Mengen 1st den Beispielen zu entnehmen) homogenisiert werden (Kneter; Arbeitstemperatur: 2000C)..
Beispiel 1
Die Formmasse besteht aus dem oben beschriebenen Polypropylen und 20 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse) pläbtchenförmigen Talkum-Teilchen, wobei letztere eine Dicke im Bereich von 0,02 bis 0,8/U und einen mittleren größten
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O.Z. 26 856
Durchmesser von 20 bis 30/u haben.
Zum Vergleich wird eine analoge Formmasse hergestellt, die'sich von der erfindungsgemäßen Formmasse nur in der Art des eingesetzten Polypropylens unterscheidet. Dieses Vergleichs-Polypropylen hat - insgesamt - eine Intrinsic-Viskosität (gemessen in Dekalin bei 1300C) von 2,6 und ist (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 '· 95) in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol zu 7 Gewichtsprozent löslich, zu 93 Gewichtsprozent unlöslich.
An beiden Formmassen werden die in der Tabelle angegebenen Eigensehafts-Werte bestimmt. Dabei zeigt sich deutlich die Über-*- legenheit der erfindungsgemäßen Formmasse.
EigenschaftenEinheit Prüfmethode
erfindungsgemäße Formmasse
Vergleichs-Formmasse
Schlagzähig
keit (230C)		 cm.kp/cm DIN 53 453 ohne Bruch 40
Kerbschlag
zähigkeit
(230C)		 cm.kp/cm DIN 53 453 8 4 . "
Bruchdehnung Υ« DIN 53 455 400 15
Beispiel 2
Die Formmasse besteht aus dem oben beschriebenen Polypropylen und 30 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse) plättchenförniigen Talkum-Teilchen, wobei letztere eine Dicke im Bereich von 0,02 bis 0,8/U und einen mittleren größten Durchmesser von 20 bis 30 Ai haben. .
Zum Vergleich wird eine analoge Formmasse hergestellt, die sich von der erfindungsgemäßen Formmasse nur in der Art des eingesetzten Polypropylens unterscheidet. Dieses Vergleichs-Polypropylen hat - insgesamt - eine Intrinsic-Viskosität (gemessen in Dekalin bei 1300C) von 2,6 und ist (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen ι Toluol von 5 : 95) in (unter Normalbedingungen ) siedendem Toluol zu 7 Gewichtsprozent löslich, zu 93 Gewichtsprozent unlöslich.
109885/1520 " 6' "
ο.ζ. 2β 856
An beiden Formmassen werden die in der Tabelle angegebenen Eigenschafts-Werte bestimmt. Dabei zeigt sich deutlich die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Formmasse.
Eigenschaften Einheit Prüfmethode
erfindungsgemäße Formmasse
Vergleichs· Formmasse
Schlagzähigkeit (230C)
Kerbschlagzähigkeit (230C)
Bruchdehnung
cm.kp/cm DIN 53 453 ohne Bruch cm.kp/cm2 DIN 53 453 7
DIN 53 455
1ÖO
22 3,5
Beispiel- 3
Die Formmasse besteht aus dem oben beschriebenen Polypropylen und 40 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse) plättchenförmigen Talkum-Teilchen, wobei letztere eine Dicke im Bereich von 0,02 bis 0,8/U und,einen mittleren größten Durchmesser von 20 bis 30/U haben.
Zum Vergleich wird eine analoge Formmasse hergestellt, die sich von der erfindungsgemäßen Formmasse nur in der Art des eingesetzten Polypropylens unterscheidet. Dieses Vergleichs- Polypropylen hat - insgesamt - eine Intrinsic-Viskosität (gemessen in Dekalin bei 1300C) von 2,6 und ist (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 : 95) in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol zu 7 Gewichtsprozent löslich, zu 93 Gewichtsprozent unlöslich.
An beiden Formmassen werden die in der Tabelle angegebenen Eigenschafts-Werte bestimmt. Dabei zeigt sich deutlich die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Formmasse.
Eigenschaften EinheitPrüfmethode
erfindungsgemäße Formmasse
Vergleichs-Formmasse
Schlagzähigkeit (230C)
Kerbschlagzähigkeit (230C)
Bruchdehnung^
cm.kp/cm^ DIN 53 453 cm,Ip/em2 DIN 53 453
10 2,5
DIN 53 455
109885/1520
-7 -

Claims (1)

  1. -η. - ο.ζ. 26 85β
    Polypropylen-Formmassen aus .Polypropylen und 5 bis 80 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen) plättchenförmigen Talkum-Teilchen, wobei diese Teilchen eine Dicke von 0,01 bis 1 /u und einen mittleren größten Durchmesser von 2 , bis 50/u haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen als Polypropylen ein Gemisch enthalten aus ,
    (a) 70 bis 80 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 : 95) weniger als 1 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich ist, und ·
    (b) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 : 95) mehr als 99 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich sind,
    mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt, (II) daß die Polypropylene unter (a) und Cb) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die (annähernd) gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie) aufweisen und (III) daß die Absolutwerte der Intrinsic-Visirositäten (gemessen in Dekalin bei 1300C) jeweils im Bereich von 1 bis 10 liegen.
    Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG
    109885/1520
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