DE2426972A1 - REINFORCED POLYOLEFINE COMPOUNDS - Google Patents
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Description
Case: S-1-12200C (F-12378) ·Case: S-1-12200C (F-12378)
SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, JapanSUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
" Verstärkte Polyolefinmassen M "Reinforced polyolefin compositions M
Priorität: 4. Juni 1973, Japan, Nr. 63 116/73Priority: June 4, 1973, Japan, No. 63 116/73
Es ist bekannt, daß sich Polyolefine, wie Polyäthylen oder Polypropylen, beispielsweise zu Folien, Fäden und Formkörpern mit vorzüglichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften verarbeiten lassen. Diesen Polyolefinen sind jedoch verschiedene Nachteile eigen, welche ihre Anwendungsmöglichkeiten beträchtlich einschränken. Beispielsweise können Polyolefine bei bestimmten Anwendungen deshalb ungeeignet sein, weil ihre mechanische Festigkeit und ihre Form-, Wärme- und Kältebeständigkeit unzureichend ist. Zur Behebung dieser Nachteile v/erden Polyolefine mit den verschiedenen Verstärkungsmaterialien gemischt. Beispielsweise hat man Fasermaterialien, wie Glasfasern, und verschiedene anorganische Füllstoffe in thermoplastische Polymere eingearbeitet, um deren Eigenschaften, wie die mechanische Festigkeit und Form- und Wärmebeständigkeit, zu verbessern. Diese Verfahren ergeben jedoch keine ausreichenden Verstärkungseffekte, da die Haftung zwischen dem Füllstoff und dem Polymer _j It is known that polyolefins, such as polyethylene or polypropylene, for example to produce films, threads and moldings with excellent physical and mechanical properties permit. However, these polyolefins have various disadvantages which make their possible applications considerable restrict. For example, polyolefins can be unsuitable in certain applications because their mechanical Strength and its shape, heat and cold resistance is insufficient. Polyolefins are used to remedy these disadvantages mixed with the various reinforcement materials. For example, there are fiber materials such as glass fiber and various inorganic fillers incorporated into thermoplastic polymers to improve their properties, such as mechanical Strength and shape and heat resistance to improve. However, these methods do not give sufficient reinforcement effects, since the adhesion between the filler and the polymer _j
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schlecht ist. Es wurden deshalb viele Anstrengungen auf die Verbesserung der verstärkten Polyolefine gerichtet. So ist in der BE-PS 724 028 die Verwendung eines Äthylencopolymerisats beschrieben. Bei einem anderen Verfahren wird eine spezielle Appretierung des Füllstoffs, beispielsweise mit einem Silan, vorgenommen, um die Haftung des Füllstoffs am Polymer zu verbessern. Es hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahmen die Schlagfestigkeit wesentlich verbessert wird, daß aber andere mechanische Eigenschaften, wie die Zugfestigkeit und die Biegefestigkeit, meistens nur eine geringe Verbesserung erfahren. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren liegt darin, daß eine spezielle Appretierung des Füllstoffs erforderlich ist.bad is. Much effort has therefore been made to improve it of reinforced polyolefins. For example, BE-PS 724 028 describes the use of an ethylene copolymer. Another method involves a special finishing of the filler, for example with a silane, to improve the adhesion of the filler to the polymer. It has been shown that these measures improve the impact resistance is significantly improved, but that other mechanical properties, such as tensile strength and flexural strength, mostly experienced little improvement. Another disadvantage of this process is that it requires a special finish of the filler is required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verstärkte Polyolefinmassen zu schaffen, bei denen verstärkende Füllstoffe auch ohne Aufbringen einer speziellen Appretur verwendet werden können.The invention is based on the object of reinforced polyolefin compositions to create in which reinforcing fillers can also be used without applying a special finish.
Gegenstand der Erfindung sind somit verstärkte Polyolefinmassen, die bestehen aus einem durch Erhitzen auf Temperaturen über den Schmelzpunkt des kristallinen Polyolefins hergestellten GemischThe invention thus relates to reinforced polyolefin compositions, which consist of a by heating to temperatures above the Melting point of the crystalline polyolefin produced mixture
(a) eines kristallinen Polyolefins,(a) a crystalline polyolefin,
(b) 0,1 bis 10 Gewichtsprozent mindestens einer ungesättigten aliphatischen Carbonsäure und/oder deren Anhydrid und(b) 0.1 to 10 percent by weight of at least one unsaturated aliphatic carboxylic acid and / or its anhydride and
(c) 0,1 bis 80 Gewichtsprozent mindestens eines Oxids und/oder Sulfats eines Metalls der Gruppen Ha, UIa und IVb des Periodensystems oder 0,1 bis 20 Gewichtsprozent mindestens eines Hydroxids von Magnesium, Calcium, Titan und Zirkon, sowie(c) 0.1 to 80 percent by weight of at least one oxide and / or sulfate of a metal from groups Ha, UIa and IVb des Periodic table or 0.1 to 20 percent by weight of at least one hydroxide of magnesium, calcium, titanium and zirconium, as
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(d) einem Füllstoff und gegebenenfalls(d) a filler and optionally
(e) einem Polyolefin und(e) a polyolefin and
(f) gegebenenfalls üblichen Zusätzen.(f) customary additives, if any.
Gemäß einer Abwandlung der Erfindung kann die Polyolefinmasse aus dem Reaktionsprodukt bestehen, das durch Erhitzen eines Gemisches der Komponenten (a), (b), (c) und (d)'sowie gegebenenfalls (■e) während eines Zeitraums von J50 Sekunden bis 10 Minuten auf Temperaturen von 170 bis 250 C hergestellt worden ist, wobei die Komponente (e) ein anderes Polyolefin als die Komponente (a) ist.According to a modification of the invention, the polyolefin composition can consist of the reaction product obtained by heating a mixture of components (a), (b), (c) and (d) 'and optionally (■ e) for a period of J50 seconds to 10 minutes Temperatures of 170 to 250 C has been produced, the component (e) being a different polyolefin than the component (a).
Die erfindungsgemäßen verstärkten Polyolefinmassen besitzen eine verbesserte mechanische Festigkeit und eine verbesserte Form-, Wärme- und Kältebeständigkeit; sie erfüllen deshalb die obigen Erfordernisse.The reinforced polyolefin compositions according to the invention have improved mechanical strength and improved shape, Resistance to heat and cold; therefore they meet the above requirements.
Beispiele für kristalline Polyolefine, die als Komponente (a) verwendet werden können, sind Monoolefinhomopolymerisate, wie Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen mittlerer Dichte, •Polyäthylen hoher Dichte,'Polypropylen und Polybuten-1, Olefincopolymerisate, wie Äthylen-Propylen-Copolymerisate und Äthylen-Buten-Copolymerisate, Gemische dieser Polymerisate und Gemische dieser Polymerisate mit einer kleinen Menge eines kautschukarti— gen Polymers.Examples of crystalline polyolefins that are used as component (a) can be used are monoolefin homopolymers, such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, • high-density polyethylene, polypropylene and polybutene-1, olefin copolymers, such as ethylene-propylene copolymers and ethylene-butene copolymers, Mixtures of these polymers and mixtures of these polymers with a small amount of a rubber type gen Polymers.
Beispiele für ungesättigte aliphatische Carbonsäuren und deren Anhydride, die als Komponente (b) verwendet werden können, (nachstehend als Modifiziermittel (A) bezeichnet) sind Maleinsäure,Examples of unsaturated aliphatic carboxylic acids and their anhydrides which can be used as component (b) (hereinafter called modifiers (A)) are maleic acid,
Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Acrylsäure, Maleinsäure-L 409881 /12 2 9Fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, acrylic acid, maleic acid- L 409881/12 2 9
anhydrid, Itaconsäureanhydrid und Citraconsäureanhydrid. Maleinsäureanhydrid wird bevorzugt.anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride. Maleic anhydride is preferred.
Beispiele für anorganische Metalloxide und Sulfate (nachstehend als Modifiziermittel (B) bezeichnet) bzw. Hydroxide (nachstehend als Modifiziermittel (C) bezeichnet), welche als Komponente c) verwendet werden können, sind (für das Modifiziermittel B) Magnesiumoxid, Calciumoxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Magnesiumsulfat und Calciumsulfat, wobei Magnesiumoxid bevorzugt wird, und (fur das Modifiziermittel C) Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid, Orthotitansäure und Zirkonhydroxid. Die Modifiziermittel B und C werden aus Gründen einer besseren Verarbeitbarkeit in Form eines feinteiligen Pulvers verwendet, obwohl diese Modifi- . ziermittel in jeder beliebigen Form wirksam sind.Examples of inorganic metal oxides and sulfates (hereinafter referred to as modifiers (B)) and hydroxides (hereinafter referred to as modifier (C)) which can be used as component c) are (for modifier B) magnesium oxide, Calcium oxide, aluminum oxide, titanium dioxide, magnesium sulfate and calcium sulfate, with magnesium oxide being preferred, and (for modifier C) magnesium hydroxide, calcium hydroxide, orthotitanic acid and zirconium hydroxide. The modifiers B and C are used in the form of a finely divided powder for reasons of better processability, although these Modifi-. ornamental agents are effective in any form.
Das Gemisch der Komponenten (a), (b) und (c), das die wichtigste Komponente der Polyolefinmassen darstellt, kann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Teil des kristallinen Polyolefins (a) mit dem Modifiziermittel A gemischt und der Rest des kristallinen Polyolefins (a) mit dem Modifiziermittel B oder dem Modifiziermittel C unter Erhitzen gemischt werden, worauf dann'die beiden Gemische zusammengemischt und unter Erhitzen umgesetzt v/erden. Alternativ können alle drei Komponenten, nämlich das kristalline Polyolefin (a) und die beiden Modifiziermittel A und B oder C gleichzeitig gemischt und unter Erhitzen umgesetzt werden. Beide Verfahrensvarianten können, gegebenenfalls unter Ausschluß von Sauerstoff, durch Erhitzen auf Temperaturen über dem Schmelzpunkt des Polyolefins, vorzugsweiseThe mixture of components (a), (b) and (c), which is the most important component of the polyolefin compositions, can be different Because of being made. For example, part of the crystalline polyolefin (a) may be mixed with the modifier A. and the remainder of the crystalline polyolefin (a) are mixed with the modifier B or the modifier C with heating, whereupon the two mixtures are mixed together and reacted with heating. Alternatively, all three components, namely, the crystalline polyolefin (a) and the two modifiers A and B or C are mixed at the same time and with heating implemented. Both process variants can, if appropriate with exclusion of oxygen, by heating Temperatures above the melting point of the polyolefin, preferably
auf Temperaturen von 170 bis 25O0C, ausgeführt v/erden. Je nach L 409881/1229v / ground to temperatures of 170 to 25O 0 C is performed. Depending on L 409881/1229
den Reaktionsbedingungen werden kurze Reaktionszeiten von 30 see bis 10 min, insbesondere 1 min bis 7 min, bevorzugt. Bei Reaktionszeiten von weniger als 30 see nimmt der Verstärkungseffekt ab, da dann die Reaktion nicht ausreichend abläuft. Bei Reaktionszeiten von mehr als 10 min nimmt der Verstärkungseffekt ebenfalls ab, da eine Vernetzung stattfindet.the reaction conditions are short reaction times of 30 seconds up to 10 min, in particular 1 min to 7 min, preferred. With response times less than 30 seconds the amplification effect decreases because then the reaction does not proceed sufficiently. The reinforcement effect decreases with reaction times of more than 10 minutes also off, as networking is taking place.
Die Mengen der Modifiziermittel hängen von der Art der kristallinen Polyolefine und der Modifiziermittel ab. Es ist nötig, 0,1 Ms 10 Gewichtsprozent Modifiziermittel A und 0,1 bis 80 Gewichtsprozent Modifiziermittel B oder 0,1 bis 20 Gewichtsprozent Modifiziermittel C zu verwenden. Weniger als 0,1 Gewichtsprozent Modifiziermittel A ergeben einen geringeren Modifizierungseffekt, während größere Mengen als ,10 Gewichtsprozent Modifiziermittel A deshalb unerwünscht sind, weil dann nicht umgesetztes Modifiziermittel A in der Polyolefinmasse verbleibt. Die Modifiziermittel B und C können in Mengen bis zu 80 Gewichtsprozent verwendet werden, aber sie zeigen im allgemeinen bereits bei weniger als 20 Gewichtsprozent ausreichend Wirkung. Um die Eigenschaften des Polyolefins so weit wie möglich zu erhalten und um einen ausreichenden Modifizierungseffekt zu erzielen, werden demgemäß Mengen von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Modifiziermittel A und 1 bis 15 Gewichtsprozent Modifiziermittel B oder C, bezogen auf das .Gewicht des kristallinen Polyolefins (a), bevorzugt verwendet, ^The amounts of modifiers depend on the type of crystalline Polyolefins and modifiers. It is necessary to add 0.1 msec to 10 percent by weight of modifier A and 0.1 to 80 percent by weight Modifier B or 0.1 to 20 percent by weight of modifier C should be used. Less than 0.1 percent by weight Modifier A gives a lesser modifying effect, while greater amounts than .10 percent by weight of Modifier A. are therefore undesirable because then unreacted modifier A remains in the polyolefin composition. The modifiers B and C can be used in amounts up to 80 percent by weight, but they generally show a sufficient effect even at less than 20 percent by weight. To understand the properties of the Polyolefins as much as possible and to be adequate To achieve the modification effect, amounts of 0.5 to 5 percent by weight of modifiers A and 1 are accordingly used up to 15 percent by weight of modifier B or C, based on the weight of the crystalline polyolefin (a), preferably used, ^
Die so hergestellte Polyolefinmasse besitzt die Eigenschaft, daß sie nach einem Schmelzen, Komprimieren und Verfestigen stark an anorganischen Stoffen, wie z.B. Aluminium, Eisen, Kupfer, Zink,The polyolefin composition thus produced has the property that after melting, compressing and solidifying they have a high concentration of inorganic substances, such as aluminum, iron, copper, zinc,
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Zinn, Magnesium oder deren Legierungen, Glas, Schiefer oder Asbestgewebe, und organischen Stoffen, wie Holz, Nylon oder Gummi, haften, ohne daß Bindemittel oder spezielle Appreturen verwen-■ det werden müssen. Die Polyolefinmassen unterscheiden sich von einem einfachen Gemisch aus kristallinem Polyolefin und Modifiziermittel. Es wird angenommen, daß in der Polyolefinmasse der Erfindung zumindest das Modifiziermittel A oder beide Modifiziermittel sich teilweise oder vollständig unter Aufpfropfung mit dem kristallinen Polyolefin vereinigen.Tin, magnesium or their alloys, glass, slate or asbestos fabric, and organic materials, such as wood, nylon or rubber, adhere without the use of binders or special finishes must be det. The polyolefin compositions differ from a simple blend of crystalline polyolefin and modifier. It is believed that in the polyolefin composition of the invention, at least one of the modifier A or both Modifiers combine partially or completely with the crystalline polyolefin with grafting.
Die synergistische Wirkung, die durch die Modifiziermittel A und B oder C hinsichtlich der Haftfestigkeit des kristallinen Polyolefins verursacht v/ird, ist nicht klar. Da jedoch keine Haft- festigkeit beobachtet wird, wenn gesättigte Carbonsäuren, wie Adipinsäure oder Sebacinsäure, anstelle von ungesättigten Carbonsäuren verwendet werden, ist anzunehmen, daß die Unsättigung eine wichtige Rolle bei der Haftfestigkeit der Polyolefinmasse der Erfindung spielt.The synergistic effect produced by modifiers A and B or C with regard to the adhesive strength of the crystalline polyolefin caused v / ird is not clear. However, since no adhesive strength is observed when saturated carboxylic acids, such as Adipic acid or sebacic acid, used instead of unsaturated carboxylic acids, is believed to be unsaturation plays an important role in the adhesive strength of the polyolefin composition of the invention.
Ein weiteres Merkmal der Polyolefinmasse der Erfindung liegt darin, daß diese Masse die Eigenschaften des Polyolefins nicht stört. Zur Verbesserung der Haftfestigkeit eines Polyolefins ist es allgemein bekannt, das Olefin mit anderen Monomeren, die die Haftfestigkeit verbessernde funktionelle Gruppen aufweisen, wie Acrylsäure oder Vinylacetat, einer Mischpolymerisation zu unterziehen. Jedoch besitzen solche Copolymerisate schlechte Kristallisationseigenschaften und verschlechtern die thermischen und physikalischen Eigenschaften, wie z.B. Härte oder Steifheit.Another feature of the polyolefin composition of the invention is in that this mass does not interfere with the properties of the polyolefin. To improve the adhesive strength of a polyolefin it is generally known to combine the olefin with other monomers which have functional groups which improve the adhesive strength, such as acrylic acid or vinyl acetate, to be subjected to a copolymerization. However, such copolymers are poor Crystallization properties and worsen the thermal and physical properties, such as hardness or stiffness.
Die Eigenschaften des Monoolefinpolymers werden also dadurch L 409881/1229The properties of the monoolefin polymer thus become L 409881/1229
verschlechtert. Wenn dagegen bei den Polymermassen der Erfindung die Menge und Art der Modifiziermittel A und B oder C sorgfältig ausgewählt wird, dann wird eine verbesserte Haftfestigkeit erzielt, ohne daß die Eigenschaften des Polyolefins beeinträchtigt werden.worsened. If, on the other hand, in the polymer compositions of the invention, the amount and type of modifiers A and B or C are carefully selected is selected, improved adhesive strength is obtained without affecting the properties of the polyolefin will.
Füllstoffe, die in den Polymermassen der Erfindung verwendet werden können, sind Glasfasern', verschiedene natürliche und synthetische organische und anorganische Fasern und verschiedene anorganische Füllstoffe sowie deren Gemische. Der Ausdruck "Glasfasern" umfaßt sowohl zerkleinerte Glasfaserstränge als auch Glasfasern in Roving-Form, die gegebenenfalls mit einem Zwischenbindemitt'el, wie Silanverbindungen, behandelt worden sind, wobei alsFillers used in the polymer compositions of the invention are 'glass fibers', various natural and synthetic organic and inorganic fibers and various inorganic fibers Fillers and their mixtures. The term "glass fibers" includes both chopped strands of glass fiber and glass fibers in roving form, optionally with an intermediate binder, such as silane compounds, have been treated as
v; i e
Binder ein Polymerisat,/Polyvinylacetat, ein Polyester oder ein Epoxyharz, verwendet worden ist. Der Ausdruck "natürliche
und synthetische organische und anorganische Fäden und Fasern" umfaßt verstreckte und unverstreckte Fäden aus Nylon, Naturfasern,
Kohlenstoffasern und Metallfasern, wie auch daraus hergestellte
und auf geeignete Größe geschnittene Fasertücher. Der Ausdruck "anorganische Füllstoffe" umfaßt Pulver und Bruchstücke aus den
üblichen anorganischen Füllstoffen, welche an der Polymermasse haften können, wie Füllstoffe aus Aluminium, Eisen, Kupfer, Zink,
Zinn, Magnesium oder deren Legierungen und Verbindungen oder Gla-s,
Asbest, Calciumcarbonat, Talcum und Siliciumdioxid.v; i e
Binder a polymer / polyvinyl acetate, a polyester or an epoxy resin has been used. The term "natural and synthetic organic and inorganic filaments and fibers" includes drawn and undrawn filaments of nylon, natural fibers, carbon fibers and metal fibers, as well as fiber cloths made therefrom and cut to suitable size. The term "inorganic fillers" includes powder and fragments of the usual inorganic fillers which can adhere to the polymer mass, such as fillers made of aluminum, iron, copper, zinc, tin, magnesium or their alloys and compounds or glass, asbestos, calcium carbonate , Talc and silicon dioxide.
Polyolefine (e), die der Polymermasse aus den Komponenten (a),, (b) und(c) und den Füllstoffen (d) einverleibt werden können, sind Polyäthylen, Athylencopolymerisate, Polypropylen, Propylencopolymerisate, Polybuten-1, Poly-4-methylpenten-i-, Polystyrol, _jPolyolefins (e), which the polymer mass from the components (a) ,, (b) and (c) and the fillers (d) that can be incorporated are polyethylene, ethylene copolymers, polypropylene, propylene copolymers, Polybutene-1, poly-4-methylpentene-i-, polystyrene, _j
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Styrolcopolymerisate und deren Gemische mit anderen Polymeren. Diese Polyolefine können kristallin oder nicht-kristallin sein.Styrene copolymers and their mixtures with other polymers. These polyolefins can be crystalline or non-crystalline.
Der Polyolefinanteil Cc) kann 1 bis 99 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermasse, betragen.The polyolefin content Cc) can be 1 to 99 percent by weight, preferably 1 to 95 percent by weight, based on the total weight of the polymer mass.
Bei Mengen von mehr als 99 Gewichtsprozent ist e s möglich, daß die physikalischen Eigenschaften unzureichend verbessert werden. Der Anteil an Füllstoff, wie der Glasfasern oder der anderen vorstehend beschriebenen Fasern und anorganischen Füllstoffe, hängt vom gewünschten Verstärkungsgrad ab. Der Anteil beträgt 1 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermasse.For amounts of more than 99 percent by weight, it is possible that the physical properties are insufficiently improved. The proportion of filler, such as the glass fibers or the other fibers and inorganic fillers described above depends on the degree of reinforcement desired. The share is 1 up to 90 percent by weight, preferably 5 to 70 percent by weight, based on the total weight of the polymer mass.
Die Polyolefinmassen der Erfindung können in an sich bekannter Yfeise zu geformten Gebilden verarbeitet werden. Beispielsweise wird die Polymermasse aus den Komponenten (a), (b) und (c) mit dem Füllstoff und gegebenenfalls dem weiteren Polyolefin in trockenem Zustand vermischt und das Gemisch in einer Kunststoffformmaschine verformt, oder das Gemisch wird in einem Extruder verknetet und zu Granulat verarbeitet und anschließend verformt, oder das kristalline Polyolefin wird mit dem Modifiziermittel A, B oder C, dem Füllstoff und gegebenenfalls dem weiteren Polyole-fin in beliebiger Weise vermischt, z.B. trocken, und in einem einstufigen Verfahren und unter Verwendung einer Kunststoffformmaschine verformt.The polyolefin compositions of the invention can be processed into shaped structures in a manner known per se. For example the polymer mass from components (a), (b) and (c) with the filler and optionally the further polyolefin in dry mixed and the mixture is molded in a plastic molding machine, or the mixture is in an extruder kneaded and processed into granules and then shaped, or the crystalline polyolefin is mixed with modifier A, B or C, the filler and optionally the further polyolefin mixed in any manner, e.g., dry, and in a one-step process and using a plastic molding machine deformed.
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Zur Herstellung der Polyolefinmassen der Erfindung kann auch das folgende Verfahren verwendet werden:For the preparation of the polyolefin compositions of the invention, the the following procedures can be used:
Ein Pulver aus der Polymermasse der Komponenten (a), (b) und (c) oder ein Gemisch aus dieser Polymermasse und einem Polyolefin wird direkt mit einem Füllstoff verschmolzen und dann gegebenenfalls mit einem Polyolefin gemischt. Außerdem kann diese Polymermasse oder ein Gemisch aus dieser mit dem Polyolefin als Bindemittel oder als Oberflächenbehandlungsmittel für einen Füllstoff, wie Glasfasern, verwendet werden.A powder made from the polymer composition of components (a), (b) and (c) or a mixture of this polymer composition and a polyolefin is fused directly with a filler and then optionally mixed with a polyolefin. In addition, this polymer mass or a mixture of this can be used with the polyolefin as a binder or as a surface treatment agent for a filler such as glass fiber.
Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Polyolefinmassen auch mit Stabilisatoren, Pigmenten und anderen üblichen Zusätzen gemischt werden.The polyolefin compositions according to the invention can optionally be used can also be mixed with stabilizers, pigments and other common additives.
Die verstärkten Polyolefinmassen der Erfindung haften stark an anderen Werkstoffen wie Metall, Holz oder Glas, ohne daß Bindemittel oder spezielle Appreturen angewendet werden müssen. Deshalb können diese- Polyolefinmassen mit Vorteil zur Herstellung von Laminaten und Schichtpreßstoffen, beispielsweise aus Metall und Kunststoff- oder Metall-Kunststoff-Metall verwendet werden, wobei die üblichen Verarbeitungsmethoden, wie !-aminierung und/ oder Beschichtung angewendet werden können. Metalle, die für Laminate und Schichtpreßstoffe verwendet werden können, sind Eisen, Aluminium, Kupfer, Zink, Zinn, Magnesium und deren Legierungen. Andere Werkstoffe, die für Laminate und Schichtpreßstoffe ver wendet werden können, sind beispielsweise Glas, Holz, Asbestgewebe, Polyolefine und Polystyrol.The reinforced polyolefin compositions of the invention adhere strongly to other materials such as metal, wood or glass without the use of binders or special finishes. Therefore, these polyolefin compositions can be used with advantage for the production of laminates and laminates, for example made of metal and plastic or metal-plastic-metal, it being possible to use the usual processing methods such as lamination and / or coating. Metals that can be used for laminates and laminates are iron, aluminum, copper, zinc, tin, magnesium and their alloys. Other materials that can be used for laminates and laminates are, for example, glass, wood, asbestos fabric, polyolefins and polystyrene.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile, Prozentangaben und ,The examples illustrate the invention. Parts, percentages and,
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- ίο -- ίο -
Mengenverhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.Quantities relate to weight, unless otherwise stated.
In den folgenden Beispielen wurde die Wärmedeformationstemperatur gemäß ASTM D 648-45 T (Belastung von 18,6 kg/cm2), die Zugfestigkeit
gemäß ASTM D 638-60 Tf die Biegesteifheit gemäß
ASTM D 747-58 T und die Izod-Schlagfestigkeit gemäß ASTM D
256-56 (Methode A) gemessen. Die Abziehfestigkeit wurde gemäß
ASTM D 903-49 bei Aluminiumplatten, einem Abziehwinkel von
180°, einer Temperatur von 200C und einer Ziehgeschwindigkeit von
100 mm/min gemessen. De»r Formschrumpf faktor wurde wie folgt bestimmt:
In the following examples, the heat deformation temperature according to ASTM D 648-45 T (load of 18.6 kg / cm 2 ), the tensile strength according to ASTM D 638-60 T f, the bending stiffness according to
ASTM D 747-58 T and the Izod impact strength according to ASTM D
256-56 (method A) measured. The peel strength was according to
ASTM D 903-49 for aluminum panels, a peel angle of
180 °, a temperature of 20 0 C and a drawing speed of 100 mm / min measured. The mold shrinkage factor was determined as follows:
Eine bestimmte Menge der Probe wurde in eine Form aus korrosionsbeständigem
Stahl mit einer Dicke von 3 nun eingebracht, welche
in einer Preßformmaschine 5 min auf 2000C vorerhitzt worden
war, worauf dann ein Druck angelegt wurde, der innerhalb 30 see auf 50 kg/cm anstieg. Dieser Druck wurde 4 bis 5 min beibehalten.
Sodann wurde die Probe in einer Kühlpresse abgekühlt. Der
Formschrumpffaktor S wurde aus der Größe der so erhaltenen Probe nach folgender Gleichung berechnet:A certain amount of the sample was placed in a mold made of stainless steel with a thickness of 3 now, which had been preheated in a press molding machine for 5 minutes at 200 0 C, after which a pressure was applied, the lake within 30 to 50 kg / cm rise. This pressure was maintained for 4 to 5 minutes. The sample was then cooled in a cooling press. Of the
Mold shrinkage factor S was calculated from the size of the sample obtained in this way using the following equation:
dn - dT
S = —y i x 100 (%) d n - d T
S = —y i x 100 (%)
d0 d 0
dg dg
bedeutet die Größe der Form und ά~ die Größe der Probe.means the size of the mold and ά ~ the size of the sample.
Ein Pulver aus Polyäthylen hoher Dichte mit einer Grenzviskositätszahl η in Tetralinlösung bei 135°C von 1,5 und einer Dichte von 0,965 g/cnr bei 200C wurde mit 0,5 Prozent Maleinsäurean-A powder of high density polyethylene having an intrinsic viscosity η in tetralin solution at 135 ° C of 1.5 and a density of 0.965 g / cnr at 20 0 C was treated with 0.5 percent maleic
409881/1229409881/1229
hydrid oder Itaconsäure versetzt und 2 min auf einer auf 1850C erhitzten heißen Walze gemischt. Dann wurden 4,0 Prozent Magnesiumoxid bzw. die in Tabelle I angegebene anorganische Verbindung dem Gemisch zugesetzt. Nach weiterem 3minütigem Mischen wurde das Gemisch zu Granulat verarbeitet. Schließlich wurden 70 Teile dieses Granulats und 30 Teile Glasfasern (ein handelsübliches Produkt mit einer Länge von 6 mm und einem Durchmesser von 10 u, welches eine Silan-Appretur aufwies) 10 min auf einer auf 185°C erhitzten Walze gemischt und dann zu Granulat verarbeitet. Die auf diese Weise erhaltene Polyolefinmasse wurde 5 min in einer Preßformmaschine auf 2000C vorerhitzt, wobei innerhalb 30 see der Druck auf 50 kg/cm anstieg und dieser Druck dann 4 bis 5 min aufrechterhalten wurde. Hierauf wurde die Probe in einer Kühlpresse abgekühlt. Die physikalischen Eigenschaften der Proben wurden gemessen.hydride or itaconic acid are added and mixed for 2 on a heated at 185 0 C hot roll min. Then 4.0 percent magnesium oxide or the inorganic compound shown in Table I was added to the mixture. After mixing for a further 3 minutes, the mixture was processed into granules. Finally, 70 parts of these granules and 30 parts of glass fibers (a commercial product with a length of 6 mm and a diameter of 10 µm, which had a silane finish) were mixed for 10 minutes on a roller heated to 185 ° C. and then processed into granules . The polyolefin composition obtained in this way was 5 preheated in a press molding machine at 200 0 C min, wherein the pressure within 30 see at 50 kg / cm rise, and this pressure was maintained for 5 min until then. 4 Then the sample was cooled in a cooling press. The physical properties of the samples were measured.
Zum Vergleich wurden auch Versuche mit Proben ausgeführt, die in der gleichen Weise wie· oben hergestellt wurden, wobei aber die' Modifiziermittel nur einzeln zugegeben wurden oder überhaupt kein Modifiziermittel zugesetzt wurde.For comparison, experiments were carried out with samples which were prepared in the same manner as · above, but with the 'modifier was added only single or no modifier was added.
Die Ergebnisse der Messungen der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle I zusammengefaßt.The results of the measurements of the physical properties are summarized in Table I.
A 0 9 8 81/ 1229A 0 9 8 81/1229
Probesample
vi OJ W vi OJ W
3
43
4th
5
65
6th
.7
8.7
8th
9
109
10
IIII
IIIIII
IVIV
Maleinsäure- 0,5 Magnesium- 4,0 Glas-Maleic acid- 0.5 magnesium- 4.0 glass-
. . , .. , oxid. . , .., oxide
anhydridanhydride
ItaconsäureItaconic acid
t»t »
IfIf
ItIt
IfIf
titi
Calcium- "Calcium "
sulfatsulfate
Aluminium- " oxidAluminum "oxide
Magnesium- " hydroxidMagnesium "hydroxide
Orthotitan- " säureOrthotitic acid
Magnesium- " oxidMagnesium "oxide
Calcium- » sulfatCalcium »sulfate
Aluminium- " oxidAluminum "oxide
Magnesium- " hydroxidMagnesium "hydroxide
Orthotitan- " säureOrthotitic acid
fasernfibers
VIVI
VII VIII IXVII VIII IX
106 4 70 31000106 4 70 31000
105 460 31500 21105 460 31500 21
0,2 20,50.2 20.5
CD CD -JCD CD -J
Probesample
IIII
IIIIII
• 1·• 1·
■ 2 Maleinsäure- 0,5 anhydrid■ 2 maleic acid 0.5 anhydride
O
•H
Cl)O
•H
Cl)
5 65 6
II III IVII III IV
VI VII VIII IXVI VII VIII IX
Magnesium- 4,0 oxidMagnesium 4.0 oxide
- . Calcium- "-. Calcium "
sulfatsulfate
Aluminium- " oxid Aluminum " oxide
Magnesium- " hydroxidMagnesium "hydroxide
Orthotitan- " säureOrthotitic acid
Modifiziermittel Modifiziermittel A, <3ew.-£Modifier Modifier A, <3ew.- £
'Modifiziermittel B, Modifiziermittel C, 3ew.-Z ' Füllstoff , Gew.-% 'Modifier B, Modifier C, 3ew.-Z' Filler, % by weight
Zugfestigkeit bei derpElastizitätsgrenze , kg/cm Biegesteifheit , kg/cmTensile strength at the p elastic limit, kg / cm Flexural stiffness, kg / cm
Izod-Schlagfestigkeit (+ 200C, U-Kerbe), kg.cm/cnr Formschrumpffaktor , % -Abziehfestigkeit, kg/25 mmIzod impact strength (+ 20 0 C, U-notch), kg.cm/cnr form shrinkage factor, % peel strength, kg / 25 mm
It30th
It
fasern
It Glass-'
fibers
It
101101
440440
'3050030000
'30500
1212th
12th
2,02.0
1,51.5
/N/Q/ N / Q
.0.0
σ? co -j ro σ? co -j ro
Aus den in Tabelle I gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß durch die gemeinsame Verwendung der beiden Modifiziermittel alle physikalischen Eigenschaften, nämlich Wärraedeformationstemperatur, Zugfestigkeit bei der Elastizitätsgrenze, Biegesteifheit, Izod-Schlagfestigkeit, Formschrunvpffaktor und Abziehfestigkeit, gegenüber den Fällen verbessert werden, bei denen jedes Modifiziermittel einzeln oder gar kein liodifiziermittel verwendet wird.From the results shown in Table I it can be seen that by using the two modifiers together, all physical properties, namely heat deformation temperature, Tensile strength at the elastic limit, bending stiffness, Izod impact strength, form shrinkage factor and peel strength, can be improved over cases where each modifier is used individually or no iodifier is used.
Proben wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und getestet, jedoch wurden ein Polypropylexipulver (7£ = 2,0) mit einem unlöslichen Anteil von 97 Prozent in heißem Heptan als kristallines Polyolefin, 0,3 Prozent Modifiziermittel A, 2,5 Prozent Modifiziermittel B oder C und 10 Prozent Glasfasern verwendet. Zum Vergleich wurden Versuche mit Proben ausgeführt, die aus Polymermassen hergestellt wurden, welche jedes Modifiziermittel einzeln oder gar kein Hodifiziermittel enthielten. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle II zusammengefaßt.Samples were prepared and tested in the same manner as in Example 1, except that a polypropylene powder (£ 7 = 2.0) was used 97 percent insoluble in hot heptane as crystalline polyolefin, 0.3 percent modifier A, 2.5 percent modifier B or C and 10 percent glass fiber used. For comparison, tests were carried out with samples made from polymer compositions containing each modifier individually or no modifier at all. the The results obtained are summarized in Table II.
409881/1229409881/1229
EE.
QJQJ
ww
t.t.
CC.
anhydridMaleic acid
anhydride
oxidmagnesium
oxide
Q-i •H
Qi
sulfatCalcium
sulfate
ω ί-,
ω
oxidaluminum
oxide
fasernGlass
fibers
.hydroxidMagnesite
.hydroxide
säureOrthotitan
acid
ΟΟ
COCO
oxidmagnesium
oxide
OOOO
sulfatCalcium
sulfate
ox idAiuminium
ox id
ro
coro
ro
co
säureOrthotitan
acid
CD CD -J NJCD CD -J NJ
T abelle 11 (Fcrtset zun.g)Table 11 (Fcrtset add.g)
Probesample
IIII
IIIIII
IVIV
Glas- 10 fasernGlass fibers
2 Maleinsäure- 0,3
anhydrid2 maleic acid 0.3
anhydride
3 Itaccnsäure "3 itaccic acid "
4 - - Magnesium- 2,5 " "4 - - Magnesium- 2.5 ""
oxidoxide
5 - - Calcium- " " "5 - - Calcium "" "
sulfatsulfate
6 - Aluminium- " " "6 - aluminum "" "
oxidoxide
7 Magnesium- " " "7 magnesium "" "
hydroxidhydroxide
'8 -_ - Orthotitan- " " ' "'8 -_ - Orthotitan- ""' "
säureacid
I : ModifiziermittelI: modifier
II· : Modifiziermittel A, Gew.-% II ·: Modifiers A, wt -%.
III : Modifiziermittel B, Modifiziermittel C, Gew.-JKIII: Modifier B, Modifier C, JK by weight
IV : Füllstoff, Gew.-SiIV: filler, Si by weight
V : Wärmeverformungstemperatur , CV: heat distortion temperature, C
VI : Zugfestigkeit bei der Elastizitätsgrenze, kg/cnrVI: tensile strength at elastic limit, kg / cnr
VII : Biege Steifheit , kg/cm^VII: Flexural stiffness, kg / cm ^
VIII: Izod-Schlagfestigkeit (+200C, Ü-Kerbe), kg*cm/cm*VIII: Izod impact strength (+20 0 C, Ü notch), kg * cm / cm *
IX : Formschrumpffaktor > % IX: Mold shrinkage factor> %
X : Abziehfestigkeit , kg/25 nunX: peel strength, kg / 25 now
VIIVII
1800018000
ttdd
18500
18000
50018500
18000
500
17500,
1800017500.
18000
VIIIVIII
12,0 12,712.0 12.7
12,5 11,7 12,2 11,1 12,1 12,212.5 11.7 12.2 11.1 12.1 12.2
IX X_ IX X_
1,3 ~01.3 ~ 0
" 1,5"1.5
11 s p11 s p
1.2 λ-Ό tt <2 1.2 λ-Ό tt <2
1.3 /v-01.3 / v-0
1.2 λ/01.2 λ / 0
1.3 λΌ1.3 λΌ
Aus den Ergebnissen in Tabelle II ist ersichtlich, daß wie in Beispiel 1 durch die gemeinsame Verwendung beider Modifiziermittel alle untersuchten physikalischen Eigenschaften verbessert wurden.From the results in Table II it can be seen that as in Example 1 improves all physical properties tested by using both modifiers together became.
Ein Pulver aus Polyäthylen hoher Dichte (?£ = 1,5) und einer Dichte von 0,965 g/cm" (das gleiche· Polymerisat wie in Beispiel 1) wurde mit 0,1, 0,5, 5 oder 10 Prozent Maleinsäureanhydrid 0,5, 1, 10, 20 oder 70 Prozent Magnesiumoxid, 0,5 oder 20 Prozent Magnesiumhydroxid und 30 Prozent Glasfasern in den Kombinationen gemischt, wie sie in Tabelle III angegeben sind. Die Herstellung .der Polyolefinmassen erfolgte gemäß Beispiel 1. Hierauf wurden Proben aus den Polyolefinmassen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und getestet. Zum Vergleich wurden Polyolefinmassen untersucht, welche Maleinsäureanhydrid, Magnesiumoxid oder Magnesiumhydroxid einzeln sowie 30 Prozent Glasfasern, wie im obigen Versuch, enthielten. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle III zusammengefaßt.A powder made of high density polyethylene (? £ = 1.5) and one density of 0.965 g / cm "(the same polymer as in Example 1) was 0.1, 0.5, 5 or 10 percent maleic anhydride, 0.5, 1, 10, 20 or 70 percent magnesium oxide, 0.5 or 20 percent magnesium hydroxide and 30 percent glass fibers mixed in the combinations, as indicated in Table III. The production of the polyolefin compositions was carried out according to Example 1. Thereupon were Samples made from the polyolefin compositions in the same manner as in Example 1 and tested. Polyolefin compositions were used for comparison examines which maleic anhydride, magnesium oxide or magnesium hydroxide individually and 30 percent glass fibers, as in the experiment above. The results obtained are summarized in Table III.
409881/1229409881/1229
Probesample
1
21
2
CC.
•Η• Η
1010
IIII
IIIIII
VIVI
VIIVII
VIIIVIII
IXIX
Maleinsäure- 0,5 Magnesium- 0,5 Glasanhydrid oxid faserMaleic acid - 0.5 Magnesium - 0.5 Glass anhydride oxide fiber
10 20 7010 20 70
103 440 31000 15,4 0,25 8,0103 440 31000 15.4 0.25 8.0
106 460 32000 18,3 0,2 19,4106 460 32,000 18.3 0.2 19.4
107 " 33000 19,1 " 22,2 " 480 34500 16,7 0,15 21,8 63 270 I9OOO 7,0 0,8 14,3107 "33000 19.1" 22.2 "480 34500 16.7 0.15 21.8 63 270 I9OOO 7.0 0.8 14.3
11 Magnesium- 0,5 Glas- 30 102 430 30500 13,5 0,2 6,5 -· hydroxid faser 0^ 11 Magnesium 0.5 Glass 30 102 430 30 500 13.5 0.2 6.5 - · hydroxide fiber 0 ^
2020th
oxidmagnesium
oxide
105 460 34000 17,3 0,15 19,7105 460 34000 17.3 0.15 19.7
107 470 32000 19,0 0,2 21,5107 470 32,000 19.0 0.2 21.5
106 460 31000 16,5 " 20,0106 460 31000 16.5 "20.0
107 470 315ΟΟ 18,6 " 21,8107 470 315ΟΟ 18.6 "21.8
CD CjDCD CjD
Tabelle III (Fortsetzung)Table III (continued)
Probesample
0000
IIII
TIITII
10 7010 70
hmhydroxid hmhydroxid
IVIV
VIVI
VII VIIIVII VIII
Maleinsäure- 0,1 Magnesiumanhydrid oxidMaleic acid 0.1 magnesium anhydride oxide
11 10- " 101 420 30500 12,0 11 10- "101 420 30 500 12.0
" 100 400"100 400
11,511.5
IXIX
Glas- 30 100 430 3OOOO 11,0 0,3 <1,5 faserGlass 30 100 430 3OOOO 11.0 0.3 <1.5 fiber
" 102 4 20 30000' 11,8 "
100 15000 3,4 0,9"102 4 20 30000 '11.8"
100 15,000 3.4 0.9
Glas- 30 100 Ü30 3OOOO 12,3 0,3Glass 30 100 Ü30 3OOOO 12.3 0.3
2,02.0
rv 0rv 0
^ 0^ 0
/VO/ VO
II III IVII III IV
VI VII VIII IXVI VII VIII IX
ModifizisrmittelModifiers
Modifiziernsittel A, Gew.-54Modifier A, wt. 54
Kodifiziermittel B, Modifizisrnittel C, Gew.-ScCodifier B, Modifier C, Weight Sc
Füllstoff, Gew.-%Filler, wt%
Wärmeverformungstemperatur, C ~Heat distortion temperature, C ~
Zugfestigkeit bei der Elastizitätsgrenze, kg/cmTensile strength at the elastic limit, kg / cm
Biegesteifheit, kg/cm2 Flexural stiffness, kg / cm 2
Izod-Schlagfestigkeit (+200C, U-Kerbe), kg.cm/cmIzod impact strength (+20 0 C, U-notch), kg.cm/cm
Formschruapffaktor, % Form writing factor, %
Abziehfestigkeit, kg/25 mmPeel Strength, kg / 25 mm
CD INJCD INJ
Die erfindungsgemäßen Polyolefinraassen besitzen gegenüber den Vergleichsmassen verbesserte physikalische Eigenschaften.The Polyolefinraassen according to the invention have compared to the Comparative masses improved physical properties.
Ein Pulver aus Polyäthylen hoher Dichte (?? = 1,5) und einer Dichte von 0,965 g/cm (das gleiche Polymerisat wie in Beispiel 1) wurde mit 1 Prozent Maleinsäureanhydrid, 2,5 Prozent Magnesiumoxid und 0,2 Prozent 2,6-Di-tert.-butyl-p-cresol (nachstehend mit BHT abgekürzt) als Antioxidationsmittel in einem Extruder mit eitlem Durchmesser von 40 mm vermischt, der auf 2300C eingestellt war. Das Gemisch wurde zu Granulat verarbeitet und nit·50 oder 90 Prozent des eingesetzten nicht modifizierten Polyäthylenpulvers hoher Dichte 5 min auf einer auf 1850C erhitzten »'alze durchgearbeitet. Dann wurden zu diesem Gemisch 30 Prozent Glasfasern (handelsübliches Produkt mit einer Länge von 6 mm und einem Durchmesser von 10u, welches mit einer Silan-Appretur behandelt war) zugegeben, worauf 10 min gemischt wurde, um PoIyole-Cinmasseii herzustellen.A powder of high density polyethylene (?? = 1.5) and a density of 0.965 g / cm (the same polymer as in Example 1) was made with 1 percent maleic anhydride, 2.5 percent magnesium oxide and 0.2 percent 2.6 -di-tert-butyl-p-cresol (hereinafter abbreviated as BHT) as an antioxidant mm mixed in an extruder with a diameter of 40 vain, which was set to 230 0 C. The mixture was made into granules and nit x 50 or 90 percent of the used non-modified high density polyethylene powder 5 min on a heated at 185 0 C '' worked Alze. Then, to this mixture, 30 percent of glass fibers (commercially available product with a length of 6 mm and a diameter of 10 µm, which had been treated with a silane finish) was added, followed by mixing for 10 minutes to prepare polyole cinmasseii.
Aus diesen Polyolefinmassen wurden Proben in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und geprüft. Zum Vergleich wurde die Prüfung auch mit Polyolefinmassen durchgeführt, die durch Zusatz von 0,2 Prozent BHT und 30 Prozent Glasfasern zum Polyäthylenpulver hoher Dichte hergestellt worden waren. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle IV zusammengefaßt.Samples were prepared from these polyolefin compositions in the same manner as in Example 1 and tested. For comparison was The test was also carried out with polyolefin compounds, which were made by adding 0.2 percent BHT and 30 percent glass fibers to the polyethylene powder high density. The results obtained are summarized in Table IV.
L · 409881/1229 L 409881/1229
Probesample
IIII
IIIIII
IVIV
VIVI
VIIIVIII
IXIX
erfindungs
gemäßinvention
according to
1
21
2
50
1050
10
50
9050
90
Aluminium- J>0
pulverAluminum- J> 0
powder
Il IlIl Il
48 4548 45
270 260270 260
21,5
15,021.5
15.0
1,1
1,21.1
1.2
19,5
12,519.5
12.5
Vergleich 1Comparison 1
IIII
VIVI
VIIVII
VIIIVIII
IXIX
100100
4545
190190
Polyolefinmasse, Gew.-%Polyolefin mass,% by weight
modifizierte Massemodified mass
Polyäthylen hoher DichteHigh density polyethylene
Füllstoff, Gew.-%Filler, wt%
Wärmeverformungstemperatur, C 2 Heat distortion temperature, C 2
Zugfestigkeit bei derpElastizitätsgrenze, kg/cmTensile strength at the elastic limit, kg / cm
Biegesteifheit, kg/cm" p Flexural stiffness, kg / cm " p
Izod-Schlagfestigkeit (+20 C, U-Kerbe), kg.cm/cmIzod impact strength (+20 C, U-notch), kg.cm/cm
Formschrumpffaktor, % Mold shrinkage factor, %
Abziehfestigkeit, kg/25 mmPeel Strength, kg / 25 mm
11,7 2,111.7 2.1
CD CD -J K)CD CD -J K)
Beispiel 5Example 5
Die in Beispiel 4 beschriebenen Polyolefinmassen wurden mit 10, 30 oder 60 Prozent feinteiligem Aluminiumpulver (0,08 mm) auf einer auf 185°C erhitzten Walze gemischt. Aus diesen Polymermassen wurden in der gleichen V/eise wie in Beispiel 1 Proben hergestellt und geprüft. Zum Vergleich wurde die Prüfung auch mit Polymerinassen durchgeführt, die durch Mischen von Polyäthylenpulver hoher Dichte mit Aluminiumpulver unter den gleichen Bedingungen hergestellt worden waren. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle V zusammengefaßt.The polyolefin compositions described in Example 4 were coated with 10, 30 or 60 percent finely divided aluminum powder (0.08 mm) mixed on a roller heated to 185 ° C. Samples were produced from these polymer compositions in the same manner as in Example 1 and checked. For comparison, the test was also carried out with polymer masses obtained by mixing polyethylene powder high density with aluminum powder under the same conditions. The results obtained are summarized in Table V.
409881/1229409881/1229
Probesample
CO OO OOCO OO OO
erfindungs gemäßaccording to the invention
Vergleichcomparison
1 2 31 2 3
IIII
90 7090 70
IIIIII
90 70 4090 70 40
IVIV
VI VIIVI VII
VIII IXVIII IX
Aluminium- 10 45 260 11500 29,5 1,2 22,0 pulverAluminum 10 45 260 11500 29.5 1.2 22.0 powder
11 30 49 " 14000 19,7 1,0 22,3 11 30 49 "14000 19.7 1.0 22.3
" 60 60 310 19000 12,9 0,7 20,1"60 60 310 19000 12.9 0.7 20.1
11 10 44 230 10500 16,7 2,0 ^O 11 10 44 230 10 500 16.7 2.0 ^ O
" 30 45 190 " 11,7 2,1 ~ 0"30 45 190" 11.7 2.1-0
" 60 53 130 11500 5,5 1,0 <2"60 53 130 11 500 5.5 1.0 <2
IIIIII
VII VIIIVII VIII
Polyolefinmasse,Polyolefin compound,
modifizierte Polyolefinmassemodified polyolefin composition
Polyäthylen hoher DichteHigh density polyethylene
Füllstoff, Gew.-jSFiller, wt
Wärmeverformungstemperatür, C „Heat deformation temperature, C "
Zugfestigkeit bei deroElastizitätsgrenze, kg/cmTensile strength at the elastic limit o, kg / cm
Biegesteifheit, kg/cm"Flexural stiffness, kg / cm "
Izod-Schlagfestigkeit ( +20 C, U-Kerbe), kg.cm/cmIzod impact strength (+20 C, U-notch), kg.cm/cm
Formschrumpffaktor, % Mold shrinkage factor, %
Abziehfestigkeit, kg/25 mm N) CJ) COPeel Strength, kg / 25mm N) CJ) CO
Aus den Resultaten in Tabelle V ist ersichtlich, daß die gemeinsame Verwendung beider Modifiziermittel bei allen Aluminiurapulverkonzentrationen die untersuchten physikalischen Eigenschaften verbessert.From the results in Table V it can be seen that the common Using both modifiers at all aluminum powder concentrations the physical properties studied improved.
Die in Beispiel 4 beschriebenen Polyolefinmassen wurden mit 30 oder 10 Prozent der verschiedensten anorganischen Füllstoffe und organischen Füllstoffe, wie sie in Tabelle VI angegeben sind, gemischt, und das Gemisch wurde auf einer auf 1850C erhitzten Walze 10 min lang durchgearbeitet. Aus den erhaltenen Polyraermassen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Proben hergestellt und geprüft. Zum Vergleich wurden auch Polymermassen geprüft, die durch Zusatz der verschiedenen Füllstoffe einzeln in den gleichen Mengen v:ie beim obigen Versuch zu nicht-modifiziertem Polyäthylenpulver hoher Dichte hergestellt worden waren. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle VI zusammengefaßt.The polyolefin compositions described in Example 4 were mixed with 30 or 10 percent of the most varied of inorganic fillers and organic fillers, as indicated in Table VI, and the mixture was worked through on a roller heated to 185 ° C. for 10 minutes. Samples were produced from the polymer compositions obtained in the same way as in Example 1 and tested. For comparison, polymer compositions were also tested which had been produced by adding the various fillers individually in the same amounts as in the above experiment to produce unmodified high-density polyethylene powder. The results obtained are summarized in Table VI.
409881/1229 L409881/1229 L.
Probesample
gemäßdungs
according to
15
1
oxid-Pulveraluminum
oxide powder
3010
30th
gleichVer
same
EisenpulverNylon fiber
Iron powder
4445
44
220270
220
10000IO5OO
10,000
13,119.1
13.1
1,71.2
1.7
Λ-/ 021.8
Λ- / 0
43
4th
Il11
Il
COfs>
CO
tiIl
ti
Aluminium
oxid-Pulverasbestos
aluminum
oxide powder
4554
45
210270
210
1200018000
12000
11,16.4
11.1
1,31.2
1.3
^v Orvy O
^ v O
rv> vjirv> vji
II III IVII III IV
: Polyolefinmasse, Gew.-% : modifizierte Polyolefinmacse : Polyäthylen hoher Dichte : Füllstoffe: Polyolefin composition, wt%: modified polyolefin composition : High density polyethylene: fillers
Eisenpulver durchschnittliche Teilchengröße 0,19 mm Talcum " 0,03 mmIron powder average particle size 0.19 mm talc "0.03 mm
Asbest " 0,06 mmAsbestos "0.06 mm
Aluminiumoxid- " 0,05 mmAlumina "0.05 mm
Pulverpowder
Nylonfaser Länge 30 ran, Durchmesser 10 u Wärmeverf ormungst enip era tür, 0C Zugfestigkeit bei der Elastizitätsgrenze, kg/cm Biegesteifheit, kg/cmNylon fiber length 30 ran, diameter 10 u. Heat deformations enip era door, 0 C tensile strength at the elastic limit, kg / cm bending stiffness, kg / cm
Izod-Schlagfestigkeit (+200C, U-Kerbe), kg.cm/cm2 Formschrumpffaktor, % Abziehfestigkeit, kg/25 m:.iIzod impact strength (+20 0 C, U-notch), kg.cm/cm 2 form shrinkage factor,% peel strength, kg / 25 m: .i
409881/1229409881/1229
Bei allen erfindungsgemäßen Polyolefinmassen waren die physikalischen Eigenschaften gegenüber den Vergleichsmassen verbessert.In all of the polyolefin compositions of the invention, the physical Properties improved compared to the comparison masses.
Beispiel 7 Polyolefinmassen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei ein Polypropylenpulver (7[ - 2,0) mit einemExample 7 Polyolefin compositions were prepared in the same manner as in Example 4 using a polypropylene powder (7 [- 2.0) with a
Anteilproportion of
unlöslichen / in heißem Heptan von-97 Prozent (das gleiche Polymerisat wie in Beispiel 2) verwendet wurde. Die Polymermassen wurden mit 30 Prozent der verschiedensten anorganischen Füllstoffe, wie sie in Tabelle VII aufgeführt sind, gemischt, und die Gemische wurden 10 min auf einer heißen V/alze mit 185°C durchgearbeitet. Aus den erhaltenen Pcüymermassen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Proben hergestellt und geprüft. Zum \^er-' gleich wurden auch Polymermassen geprüft, die durch Zusatz von 30 Prozent eines jeden der verschiedenen anorganischen Füllstoffe zu dem nicht-modifizierten Polypropylenpulver hergestellt worden waren. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle VII zusammengefaßt. insoluble / in hot heptane of -97 percent (the same polymer as used in example 2). The polymer masses were made with 30 percent of various inorganic fillers, as listed in Table VII, and the mixtures were worked through on a hot cylinder at 185 ° C for 10 minutes. From the obtained Pcümermassen were in the same In the same way as in Example 1, samples were prepared and tested. To the \ ^ er ' At the same time, polymer compositions were also tested which were made by adding 30 percent of each of the various inorganic fillers to the unmodified polypropylene powder. The results obtained are summarized in Table VII.
40988 171229 L 40988 171229 L.
erfindungs
gemäßinvention
according to
Vergleich comparison
Probesample
1 2 31 2 3
II 70 ItII 70 It
IIIIII
7070
oxid-Pulveraluminum
oxide powder
oxid-Pulveraluminum
oxide powder
1 21 2
3 43 4
I, II, IV, V, VI, VII, VIII, IX und X wie in Tabelle VI. III : PolypropylenI, II, IV, V, VI, VII, VIII, IX and X as in Table VI. III: polypropylene
coco
roro cncn CDCD
roro
Alle erfindungsgemäßen Polyolefinmassen zeigten gegenüber den entsprechenden Vergleichsmassen verbesserte physikalische Eigenschaften.All polyolefin compositions according to the invention showed compared to the corresponding comparison masses improved physical properties.
Be i s ρ i e 1 8Be i s ρ i e 1 8
Ein Pulver aus Polyäthylen hoher Dichte (T^ - 1,5) und einer Dichte von 0,965 g/cm (das gleiche Polymerisat wie in Beispiel 1.). wurde vorsichtig mit 2,0" Prozent Maleinsäureanhydrid, 2,5 Prozent Magnesiumoxid, 30 Prozent Glasfasern und 0,2 Prozent BHT gemischt. Sodann wurde das Gemisch in einem Extruder mit einem Durchmesser von 40 mm und bei einer Temperatur von 2300C durchgearbeitet und schließlich zu Granulat verarbeitet. Geson-• dert wurde das Polyäthylenpulver hoher Dichte mit 2,0 Prozent Maleinsäureanhydrid, 2,5 Prozent Orthotitansäure, 30 Prozent Aluminium-Pulver und 0,2 Prozent BHT in der gleichen Weise wie oben beschrieben gemischt und zu Granulat verarbeitet. Aus diesen Granulaten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Proben hergestellt und geprüft. Zum Vergleich wurde die Prüfung auch an Polymermassen vorgenommen, die durch Mischen des Polyäthylenpulvers hoher Dichte und 0,2 Prozent BHT mit jeweils 2,0 Prozent Maleinsäureanhydrid, 2,5 Prozent Magnesiumoxid oder 2,5 Prozent Orthotitansäure einzeln in der gleichen Weise wie beim obigen Versuch und anschließendes Verarbeiten zu Granulat hergestellt worden waren. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle VIII zusammengefaßt.A powder made of high density polyethylene (T ^ - 1.5) and a density of 0.965 g / cm (the same polymer as in Example 1.). was carefully mixed with 2.0 "percent maleic anhydride, 2.5 percent magnesium oxide, 30 percent glass fiber and 0.2 percent of BHT. Then the mixture was mm in an extruder with a diameter of 40 and worked at a temperature of 230 0 C and Finally, the high-density polyethylene powder was mixed with 2.0 percent maleic anhydride, 2.5 percent orthotitanic acid, 30 percent aluminum powder and 0.2 percent BHT in the same way as described above and processed into granules Samples were produced and tested from these granules in the same way as in Example 1. For comparison, the test was also carried out on polymer compositions obtained by mixing the high-density polyethylene powder and 0.2 percent BHT with 2.0 percent maleic anhydride, 2 , 5 percent magnesium oxide or 2.5 percent orthotitanic acid individually in the same way as in the above experiment and then processed into granules had been presented. The results obtained are summarized in Table VIII.
409881/1229409881/1229
Probesample
O
CO
OO
CDO
CO
OO
CD
C EC E
3 43 4
I II III IVI II III IV
VI VII VIII IXVI VII VIII IX
IIII
IIIIII
IVIV
VIIVII
VIIIVIII
Maleinsäure- 2,0 Magnesium- 2,5 Glas- 30 108 460 30000 anhydridMaleic acid 2.0 magnesium 2.5 glass 30 108 460 30000 anhydride
oxidoxide
Orthotitan- " säureOrthotitic acid
faserfiber
Aluminiumpulver "Aluminum powder "
Glas- " faserGlass fiber
Aluminiumpulver "Aluminum powder "
Magnesium- 2,5 Glas- " oxid faserMagnesium 2.5 glass "oxide fiber
4949
103103
100100
Orthotitan- " säureOrthotitic acid
Aluminiumpulver "Aluminum powder "
12000
29500
11000
30000
1150012000
29500
11000
30000
11500
22,022.0
. 15,1 13,5 12,3 12,7 11,9. 15.1 13.5 12.3 12.7 11.9
ModifiziermittelModifiers
Modifiziermittel A, Gew.-% · Modifiziermittel B, Modifiziermittel C, Gew.-96 Füllstoff, Gew.-#:Modifier A, wt% · Modifier B, Modifier C, wt% -96 Filler, wt .- #:
Glasfaser: wie in Beispiel 1Glass fiber: as in example 1
Aluminiumpulver: wie in Beispiel 6 (Tabelle Wärmeverformungstemperatur, CAluminum powder: as in Example 6 (table of heat deformation temperature, C
Zugfestigkeit bei der Elastizitätsgrenze, kg/cm Biegesteifheit, kg/cm2 Tensile strength at the elastic limit, kg / cm bending stiffness, kg / cm 2
Izod-Schlagfestigkeit (+20 C, U-Kerbe), kg.cm/cm Formschrumpf faktor., % Abziehfestigkeit, kg/25 mm) VI)Izod impact strength (+20 C, U-notch), kg.cm/cm form shrinkage factor., % Peel strength, kg / 25 mm) VI)
IXIX
0,2 17,10.2 17.1
1,1 16,41.1 16.4
0,3 <i,50.3 <i, 5
2,3 <1,52.3 <1.5
0,3 ^O0.3 ^ O
2,1 /vo2.1 / vo
Alle erfindungsgemäßen Polyolefinmassen zeigten gegenüber den entsprechenden Vergleichsmassen verbesserte physikalische. Eigenschaften.All polyolefin compositions according to the invention showed compared to the corresponding comparison masses improved physical. Properties.
409881/1229409881/1229
L -JL -J
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