CH493575A

CH493575A - Verfahren zur Herstellung endloser Profile

Info

Publication number: CH493575A
Application number: CH554567A
Authority: CH
Inventors: Hendrik Zijp Jan Willem
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1966-04-20
Filing date: 1967-04-19
Publication date: 1970-07-15
Also published as: NL6605242A; GB1183605A; DE1729355A1; BE697293A

Description

Verfahren zur Herstellung endloser Profile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung endloser im Querschnitt nicht runder Profile aus einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat.

Bei der Herstellung von Gegenständen aus kristallisierbaren Polymeren mittels Spritzguss schwindet die Schmelze nach Verlassen der Verarbeitungsapparatur in grösserem oder geringerem Masse und zwar abhängig von dem Dehnungskoeffizienten des Polymeren und den jeweiligen Verarbeitungsbedingungen. Der im Formartikel auftretende Schwund entspricht in der Fliessrichtung des Polymeren nicht dem Schwund senkrecht zu dieser Richtung; gewöhnlich ist der Schwund in der Fliessrichtung am grössten. Durch den unterschiedlichen Schwund in den verschiedenen Richtungen treten beim Kühlen Spannungen im Formgegenstand auf, wodurch letzterer sich verziehen und somit eine andere Form oder andere Ausmasse erhalten kann.

Es ist deshalb darauf zu achten, dass aus dem Polymeren und seinen Zusatzstoffen keine derartige Zusammensetzung entsteht, dass sich daraus nach Weiterbearbeitung des Polymeren Gegenstände von un gewünschter Form und ungewünschtem Aussehen ergeben.

Das Mass für diese Verziehung (Verziehungsfaktor) ist das Verhältnis zwischen Breiten- und Längenschwund eines durch Spritzgussverfahren hergestellten rechtwinkligen Plättchens mit einer Dicke von 3 mm, gemessen 24 Stunden nach Herstellung dieses Plättchens. Die Richtung, in der der Längenschwund gemessen wird, fällt mit der Fliessrichtung des Polymeren zusammen. Die Form für dieses Plättchen ist eine sogenannte 'Schmetterling'-Matrize mit Filmanguss.

Die Bestimmung des Verziehungsfaktors wird unter Normalbedingungen gemessen. Für Polyäthylen sind diese: Formtemperatur 50"C, Spritzgusstemperatur 250"C und Spritzdruck 200 kg/cm2. Der Wert des Verziehungsfaktors ist gewöhnlich gleich 1 oder niedriger als 1. Im allgemeinen liegt der Verziehungsfaktor für die zusammengesetzten Polymeren zwischen 0,8 und 1,0 und meistens über 0,9. Je mehr sich der Verziehungsfaktor einer solchen Zusammensetzung dem Wert 1 nähert, umso weniger wird sich der aus diesem Polymeren durch Spritzguss hergestellte Gegenstand verziehen.

Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, dass Polyolefine mit einem Verziehungsfaktor von unter 0,65 zu der Extrusion endloser Profile benutzt werden können, welche hohen Anfordeuungen in bezug auf Aussehen und Formbeständigkeit genügen.

Zweck der Erfindung ist ein Verfahren, mit dessen Hilfe sich aus einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat gerade, endlose Profile mit schönem Aussehen herstellen lassen, ohne dass Deformationen, Unebenheiten und sonstige Unregelmässigkeiten in der Profiloberfläche auftreten. Diese endlosen Profile, welche sich ausgezeichnet als Dichtungsstreifen, oder als Tür- oder Fensterrahmen eignen, sind z. B. U-, T-, I-, H-, Foder E-förmig ausgebildet; es sind aber noch andere Formen oder Kombinationen derselben möglich.

Das erfindungsgemässe Verfahren zu der Herstellung endloser im Querschnitt unrunder Profile ist dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat mit einem Verziehungsfaktor von unter 0,65 ausgegangen wird.

Es wird eine Zusammensetzung des Polymerisates mit einem Verziehungsfaktor von unter 0,4, insbesondere von unter 0,3 bevorzugt, weil die extrudierten Profile eine grössere Formbeständigkeit und auch ein schöneres Ausseres haben.

Unter einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat werden verstanden die Homo-, Co- oder Blockpolymeren eines oder mehrerer der alkenisch ungesättigten Monomeren wie äthylen, Propylen, Butylen, Isobuten, Penten und 4-Methylpenten-1, welche gemäss einem Hoch-, Mittel- oder Niederdruckverfahren erhalten werden können, gegebenenfalls mit einem oder mehreren anderen mischpolymerisierbaren Monomeren, wie alkenisch ungesättigten Säuren z. B. Acrylsäure, a Alkyl-Acrylsäuren oder den Salzen oder Estern der obenerwähnten Säuren, insonderheit den Natriumsal zen und Alkylestern. Bevorzugt werden die kristallisierbaren Homo-, Co- oder Blockpolymeren von Äthy- len und/oder Propylen, gegebenenfalls mit einem oder mehreren anderen mischpolymerisierbaren Monomeren. Es wird insbesondere Polyäthylen mit einem spez.

Gewicht von über 0,935 g/cm2 verwendet.

Polymerisate der obengenannten Art können durch eine oder mehrere Bearbeitungen oder Modifikationen an sich bereits einen Verziehungsfaktor von unter 0,65 aufweisen und eignen sich somit erfindungsgemäss zur Verarbeitung zu endlosen Profilen.

Vorzugsweise werden aber dem Polymerisat Stoffe beigegeben, welche die verziehende Wirkung des Polymerisates fördern; es lässt sich auf diese Weise der Verziehungsfaktor auf einen bestimmten Wert einstellen. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch Zusatz wechselnder Mengen einer solchen Verbindung zu einem Olefinpolymerisat mit schwankendem Verziehungsfaktor ein zusammengesetztes Polymeres mit konstantem niedrigem Verziehungsfaktor erhalten werden kann und sich somit hieraus ein endloses Profil mit konstanten Eigenschaften extrudieren lässt.

Die den Verziehungsfaktor herabsetzenden Stoffe können sowohl anorganischer wie organischer Natur sein. Beispiele organischer Verbindungen sind die Farbstoffe Kupferphthalocyanine, welche gegebenenfalls auch Chlor enthalten können - als Beispiele seien genannt Heliogengrün 6 G und Heliogenblau - und der Farbstoff mit dem Warenzeichen Irgaplastolrot. Den Vorzug hat der Farbstoff mit als Warenzeichen PV echt Oranje GRL .

Im allgemeinen braucht man die erwähnten Verbindungen nur in sehr geringen Mengen dem Polymerisat beizugeben, um die verziehende Wirkung des Polymerisates schon merklich zu steigern. Mengen von 0,0005 bis 1Gew.O/o bezogen auf das Polyolefin, sind schon ausreichend; bevorzugt werden Mengen zwischen 0,01 und 0,5 Gew.0/o. Ein Zusatz von Mengen über 1 Gew. lo bietet im allgemeinen keine weiteren Vorteile, weil sich der Verziehungsfaktor des zusammengesetzten Polymeren einem Minimalwert nähert.

Die Verbindungen oder gegebenenfalls Gemische dieser Stoffe, welche eine Verringerung des Verziehungsfaktors bewirken, können auf jede geeignete Weise dem Polyolefin beigegeben werden, z. B. durch Einmischung mit Hilfe der dafür gebräuchlichen Knetapparatur. Eine andere Methode besteht darin, dass das Polyolefin mit einer Lösung, einer Emulsion oder Suspension der die Verziehung fördernden Verbindung in Kontakt gebracht wird.

Dem zusammengesetzten Polymerisat können die üblichen Stoffe beigegeben werden, z. B. Antioxydationsmittel, UV-Stabilisatoren, Gleitmittel, Antiblockmittel und inerte und/oder verstärkende Füllstoffe.

Das so entstandene Polymerisat wird mittels eines Extrusionsverfahrens verarbeitet; es kann die hierfür übliche Apparatur benutzt werden. Das dabei anfallende endlose Profil wird in Stücke zerschnitten, aber jedes einzelne Stück wird gemäss der Erfindung auch von dem Begriff endloses Profil erfasst.

Beispiel
In einem adiabatisch wirkenden Extruder wurden die in nachstehender Tabelle erwähnten Verbindungen in den angegebenen Gewichtsmengen in Nied;erdruck- polyäthylen eingemischt ( Stamylan 9400 ; spez. Gew.

0,963 cm3).

Gew.-O/o Eingemischte Verbindung Verziehungsfaktor des zusammengesetzten
Polymeren 0,4 Irgaplastolrot 0,64 0,04 Heliogenblau 0,6 0,3 Heliogengriin 6 G 0,59 0,2 PV echt Oranje GRLs 0,27 0,1 PV C:rmin HR:, 0,58 0,1 PVechtrotB > 0,53
Die so erhaltenen Proben, deren Verziehungsfaktor in der Tabelle erwähnt ist, konnten mit Hilfe der üblichen Extrusionsapparatur zu Profilen extrudiert werden, welche nach Kühlung eine völlig gerade Form und eine sehr glatte Oberfläche ohne Unebenheiten zeigten.

Dies lässt sich dadurch erklären, dass der Schwund senkrecht zur Extrusionsrichtung, infolge des niedrigen Verziehungsfaktors des Polymeren, im wesentlichen dem thermischen Schwund entspricht.

Der Schwund parallel zur Extrusionsrichtung kann durch Einstellung der Abziehgeschwindigkeit geregelt werden.

Hätte man zum Vergleich die obengenannten Poly äthylenproben mit Hilfe des Spritzgussverfahrens zu z. B. Flaschenkästen verarbeitet, so hätten sich die Wände dieser Kästen nach Kühlung stark verzogen, wodurch diese Kästen als untauglich zurückgewiesen werden müssten.

PATENTANSPRÜCHE
I. Verfahren zur Herstellung endloser, im Querschnitt unrunder Profile, dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat mit einem Verziehungsfaktor von weniger als 0,65 ausgegangen wird.

II. Endlose Profile, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.

UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat mit einem Verziehungsfaktor von unter 0,4 ausgegangen wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat ausgegangen wird, dessen Verziehungsfaktor durch Zusatz einer die Verziehung fördernden Verbindung auf weniger als 0,65 herabgesetzt worden ist.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als die Verziehung fördernde Verbindung eine organische Verbindung verwendet wird.

4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als organische Verbindung ein Phthalocyanin verwendet wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Olefinpolymerisat ein Polymerisat aus Äthylen und/oder Propylen verwendet wird.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. zen und Alkylestern. Bevorzugt werden die kristallisierbaren Homo-, Co- oder Blockpolymeren von Äthy- len und/oder Propylen, gegebenenfalls mit einem oder mehreren anderen mischpolymerisierbaren Monomeren. Es wird insbesondere Polyäthylen mit einem spez.

Gewicht von über 0,935 g/cm2 verwendet.

Polymerisate der obengenannten Art können durch eine oder mehrere Bearbeitungen oder Modifikationen an sich bereits einen Verziehungsfaktor von unter 0,65 aufweisen und eignen sich somit erfindungsgemäss zur Verarbeitung zu endlosen Profilen.

Vorzugsweise werden aber dem Polymerisat Stoffe beigegeben, welche die verziehende Wirkung des Polymerisates fördern; es lässt sich auf diese Weise der Verziehungsfaktor auf einen bestimmten Wert einstellen. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch Zusatz wechselnder Mengen einer solchen Verbindung zu einem Olefinpolymerisat mit schwankendem Verziehungsfaktor ein zusammengesetztes Polymeres mit konstantem niedrigem Verziehungsfaktor erhalten werden kann und sich somit hieraus ein endloses Profil mit konstanten Eigenschaften extrudieren lässt.

Die den Verziehungsfaktor herabsetzenden Stoffe können sowohl anorganischer wie organischer Natur sein. Beispiele organischer Verbindungen sind die Farbstoffe Kupferphthalocyanine, welche gegebenenfalls auch Chlor enthalten können - als Beispiele seien genannt Heliogengrün 6 G und Heliogenblau - und der Farbstoff mit dem Warenzeichen Irgaplastolrot. Den Vorzug hat der Farbstoff mit als Warenzeichen PV echt Oranje GRL .

Im allgemeinen braucht man die erwähnten Verbindungen nur in sehr geringen Mengen dem Polymerisat beizugeben, um die verziehende Wirkung des Polymerisates schon merklich zu steigern. Mengen von 0,0005 bis 1Gew.O/o bezogen auf das Polyolefin, sind schon ausreichend; bevorzugt werden Mengen zwischen 0,01 und 0,5 Gew.0/o. Ein Zusatz von Mengen über 1 Gew. lo bietet im allgemeinen keine weiteren Vorteile, weil sich der Verziehungsfaktor des zusammengesetzten Polymeren einem Minimalwert nähert.

Die Verbindungen oder gegebenenfalls Gemische dieser Stoffe, welche eine Verringerung des Verziehungsfaktors bewirken, können auf jede geeignete Weise dem Polyolefin beigegeben werden, z. B. durch Einmischung mit Hilfe der dafür gebräuchlichen Knetapparatur. Eine andere Methode besteht darin, dass das Polyolefin mit einer Lösung, einer Emulsion oder Suspension der die Verziehung fördernden Verbindung in Kontakt gebracht wird.

Dem zusammengesetzten Polymerisat können die üblichen Stoffe beigegeben werden, z. B. Antioxydationsmittel, UV-Stabilisatoren, Gleitmittel, Antiblockmittel und inerte und/oder verstärkende Füllstoffe.

Das so entstandene Polymerisat wird mittels eines Extrusionsverfahrens verarbeitet; es kann die hierfür übliche Apparatur benutzt werden. Das dabei anfallende endlose Profil wird in Stücke zerschnitten, aber jedes einzelne Stück wird gemäss der Erfindung auch von dem Begriff endloses Profil erfasst.

Beispiel In einem adiabatisch wirkenden Extruder wurden die in nachstehender Tabelle erwähnten Verbindungen in den angegebenen Gewichtsmengen in Nied;erdruck- polyäthylen eingemischt ( Stamylan 9400 ; spez. Gew.

0,963 cm3).

Gew.-O/o Eingemischte Verbindung Verziehungsfaktor des zusammengesetzten Polymeren 0,4 Irgaplastolrot 0,64 0,04 Heliogenblau 0,6 0,3 Heliogengriin 6 G 0,59 0,2 PV echt Oranje GRLs 0,27 0,1 PV C:rmin HR:, 0,58 0,1 PVechtrotB > 0,53 Die so erhaltenen Proben, deren Verziehungsfaktor in der Tabelle erwähnt ist, konnten mit Hilfe der üblichen Extrusionsapparatur zu Profilen extrudiert werden, welche nach Kühlung eine völlig gerade Form und eine sehr glatte Oberfläche ohne Unebenheiten zeigten.

Dies lässt sich dadurch erklären, dass der Schwund senkrecht zur Extrusionsrichtung, infolge des niedrigen Verziehungsfaktors des Polymeren, im wesentlichen dem thermischen Schwund entspricht.

Der Schwund parallel zur Extrusionsrichtung kann durch Einstellung der Abziehgeschwindigkeit geregelt werden.

Hätte man zum Vergleich die obengenannten Poly äthylenproben mit Hilfe des Spritzgussverfahrens zu z. B. Flaschenkästen verarbeitet, so hätten sich die Wände dieser Kästen nach Kühlung stark verzogen, wodurch diese Kästen als untauglich zurückgewiesen werden müssten.

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung endloser, im Querschnitt unrunder Profile, dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat mit einem Verziehungsfaktor von weniger als 0,65 ausgegangen wird.

II. Endlose Profile, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat mit einem Verziehungsfaktor von unter 0,4 ausgegangen wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass von einem kristallisierbaren Olefinpolymerisat ausgegangen wird, dessen Verziehungsfaktor durch Zusatz einer die Verziehung fördernden Verbindung auf weniger als 0,65 herabgesetzt worden ist.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als die Verziehung fördernde Verbindung eine organische Verbindung verwendet wird.

4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als organische Verbindung ein Phthalocyanin verwendet wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Olefinpolymerisat ein Polymerisat aus Äthylen und/oder Propylen verwendet wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge

kennzeichnet, dass man als Olefinpolymerisat Poly äthylen mit einem spezifischen Gewicht von über 0,935 g/cmo verwendet.