DE1104175B - Weichmacher fuer lineares Polyaethylen - Google Patents

Description

Es sind zwei Arten hochmolekularer fester Polyäthylene bekannt. Im einen Typ enthält das Polyäthylenmolekül einen verhältnismäßig hohen Anteil verzweigter Ketten und daher eine verhältnismäßig hohe Anzahl von Methylgruppen. Im zweiten Typ, dem linearen Polyäthylen, bestehen die Moleküle im wesentlichen aus langen, unverzweigten Kohlenstoffketten, die aus verbundenen Methylengruppen bestehen; die Zahl der Methylgruppen im Molekül ist daher verhältnismäßig gering.

Im Vergleich mit den verzweigtkettigen Polyäthylenen besitzen die linearen Polyäthylene verbesserte Verformungseigenschaften, z. B. einen höheren Erweichungspunkt. Sie besitzen jedoch bestimmte Nachteile, wie z. B. eine geringere Biegsamkeit als die verzweigtkettigen Polyäthylene.

Es wurde nun gefunden, daß durch Weichmachung diejenigen Eigenschaften des linearen Polyäthylens verbessert werden können, in denen dieses den verzweigtkettigen Polyäthylenen unterlegen ist. Im übrigen verursacht die Weichmachung von linearem Polyäthylen keine wesentliche Verschlechterung der außerordentlich guten Wärmebeständigkeitseigenschaften des linearen Polyäthylens.

Es sind sehr wenige Weichmacher bekannt, die für die Weichmachung von verzweigtkettigem Polyäthylen völlig geeignet sind. Der Nachteil liegt gewöhnlich darin, daß der Weichmacher aus dem weichgemachten Produkt in einer gewissen Zeit ausschwitzt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist nun das Weichmachen von linearem Polyäthylen unter Verbesserung derjenigen Eigenschaften, in denen die linearen Polyäthylene den verzweigten Polyäthylenen unterlegen sind. Die Produkte sollen praktisch kein Ausschwitzen des Weichmachers zeigen.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun die Verwendung von Mono- und/ bzw. oder Diisopropylnaphthalin als Weichmacher für lineares Polyäthylen.

Jedes lineare Polyäthylen kann mit einem Mono- oder Diisopropylnaphthalin weich gemacht werden. Der Ausdruck »lineares Polyäthylen« bezeichnet feste hochmolekulare Polymerisate, die durch Homopolymerisation von Äthylen unter solchen Bedingungen erhalten wurden, daß die Molekularstruktur des Polymerisats im wesentlichen aus geradkettigen Kohlenstoffketten besteht, d. h. daß nur wenige verzweigte Ketten in den Polyäthylenmolekülen enthalten sind. Solche Polymerisate besitzen eine Dichte von wenigstens 0,95. Die Herstellung von linearem Polyäthylen wurde z. B. in den belgischen Patentschriften 530 617, 533 362, 534 888 und 534 792 beschrieben.

Es kann jedes Mono- oder Diisopropylnaphthalin oder Mischungen von Mono- und/oder Diisopropylnaphthalinen als Weichmacher für lineare Polyäthylene verwendet werden. Diese Verbindungen sind Flüssigkeiten, und sie Weichmacher für lineares Polyäthylen

Anmelder:

The Distillers Company Limited,
Edinburgh (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 25. Januar 1956

Max Henry Dilke, Great Burgh, Epsom, Surrey

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

können in das Polyäthylen durch irgendeines der üblichen Verfahren eingearbeitet werden, z. B., indem das lineare Polyäthylen und der Weichmacher auf erhitzten Walzen zusammen verarbeitet werden.

Die relativen Mengen an linearem Polyäthylen und Weichmacher können beträchtlich schwanken. Produkte, die nur 1 Gewichtsprozent Weichmacher enthalten, zeigen bereits verbesserte Eigenschaften. Für die meisten Zwecke enthalten die Produkte 5 bis 50 % Weichmacher, bezogen auf das Gewicht des linearen Polyäthylens.

Die weichgemachten Polyäthylene sind homogen und besitzen den Vorteil, daß die Tendenz des Weichmachers, aus daraus hergestellten Gegenständen auszuschwitzen, vernachlässigbar ist. Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Mono- und Diisopropylnaphthaline aus verzweigtkettigen Polyäthylenen, die mit diesen weichgemacht wurden, ausschwitzen, so daß die Stabilität der erfindungsgemäß weichgemachten Präparate als völlig überraschend angesehen werden muß.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung und die Eigenschaften der weichgemachten Polyäthylene. Das lineare, in den Beispielen 1 und 2 verwendete Polyäthylen besitzt eine Dichte von 0,96, einen Schmelzindex von 0,7 und eine spezifische Viskosität von 1,4, gemessen in einer Lösung des Polymerisats in Tetralin bei 98,9° C und einer Konzentration von 6,67 g/l. Der Schmelzindex eines Polymerisats ist als das Gewicht

109 53*583

Claims (1)

1. 3 4

   in Gramm definiert, das bei 190° C in 10 Minuten aus einer wurde entsprechend dem in Beispiel 1 angegebenen Standard-Strangpresse austritt (brit. Standard 1972:1953). Verfahren gemessen und folgende Werte gemessen:

   Beispiel 1 Lineares Polyäthylen 131°C

   _ „ · ., . „,. , ^.. , , Weichgemachtes Polyäthylen 127°C

   3 Gewachtsteile einer Mischung von Diisopropylnaph- 5

   thalinen (Kp._0j5 = 113bis 114°C) wurden mit 15 Gewichts- Wird die Biegung dieses Materials bei 30⁰C unter

   teilen linearem Polyäthylen (Molekulargewicht etwa Verwendung eines »Clash-Berg«-Apparates gemessen, so 50 000 bis 60 000) bei 150° C zu einer homogenen Mischung beträgt sie 134° im Gegensatz zu 69° des linearen PoIyvermahlen, die dann in eine zähe, biegsame Folie einer äthylens.

   Reißfestigkeit von etwa 200 kg/cm² gepreßt wurde. Die io Bei einer 3monatigen Lagerung einer aus diesem PräWärmefestigkeit dieses Produktes und eines nicht weich- parat hergestellten Folie wurde kein Ausschwitzen des gemachten Polyäthylens wurde durch die Bestimmung Weichmachers beobachtet.

   des Erweichungspunktes (brit. Standard specification Produkte, die aus dem gleichen Polyäthylen hergestellt

   1493:1948) ermittelt. In beiden Fällen wurde die Tem- wurden, wobei jedoch entweder reines a-Isopropylnaphperatur festgestellt, bei der der Versuchsstab eine Ab- 15 thalin an Stelle der oben beschriebenen Mischung der biegung von 80° erlitt. Isomeren verwendet wurde, besitzen praktisch die gleichen

   Nicht weichgemachtes lineares Polyäthylen 131⁰C Eigenschaften wie die oben beschriebenen Präparate

   Weichgemachtes Präparat 125° C . _c ^Zum Vergleich wurden 5 g Isopropylnaphthalin mit

   15 g eines typischen verzweigtkettigen Polyäthylens mit

   Die Wärmeverformungstemperatur des weichgemachten 20 einem Molekulargewicht von etwa 22 000 vermählen und Produktes ist damit im Vergleich mit der eines ver- das erhaltene Produkt in eine Folie verpreßt. Bei einer zweigten Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von nur ltägigen Lagerung dieser Folie zeigte sich eine sehr etwa 22 000 sehr hoch. Dieses besitzt z. B. eine Abbiegung deutliche Ausschwitzung des Weichmachers, und an der von 80° bei 102⁰C. Oberfläche der Folie wurden Tröpfchen des Weichmachers

   Die Biegsamkeit dieser Materialien wurde gemäß der 25 beobachtet.

   brit. Standard specification 2571:1955 »Method of deter- Beispiele 3 und 4

   mining cold flex temperature« gemessen. Der »Clash-Berg«-

   Apparat (s. Ind. Eng. Chem.«, Bd. 34, 1942, S. 1218 bis Beispiel 1 wurde mit linearen Polyäthylenen einer

   1222) wurde verwendet und die Biegung bei 20° C spezifischen Viskosität von 0,9 bzw. 2,0 wiederholt, gemessen. 30 wobei ähnliche Ergebnisse erhalten wurden. In keinem

   Lineares Polyäthylen 50° C ^BeisP^{iel war ein} Ausschwitzen des Weichmachers aus

   Weichgemachtes Präparat 143⁰C ^de* gepreßten Folien bemerkbar.

   Ils wurden weitere Produkte aus den oben angegebenen

   Wird eine aus diesem Produkt hergestellte Folie linearen Polyäthylenen und den gleichen Weichmachern 3 Monate aufbewahrt, so ist kein Ausschwitzen des 35 hergestellt, wobei jedoch die Menge des verwendeten Weichmachers zu bemerken. Weichmachers zwischen 1 und 50 Gewichtsprozent, beProdukte, bei denen das gleiche Polyäthylen ver- zogen auf das Gewicht des linearen Polyäthylens, variiert wendet wurde, jedoch an Stelle der obigen Isomeren- wurde und so eine Reihe weichgemachter Präparate mischung ein reines Diisopropj'lnaphthalin angewendet erhalten wurden, die im Vergleich zum nicht weichwird, zeigen praktisch die gleichen Eigenschaften wie die 40 gemachten linearen Polyäthylen eine verbesserte Biegobigen weichgemachten Mischungen. samkeit zeigten.

   Beispiel 2 Patentanspruch:

   5 Gewichtsteile einer Mischung aus α- und /3-Isopropyl- Verwendung von Mono- und/bzw. oder Diisopropyl-

   naphthalinen (Kp.₂ = 128 bis 13O⁰C) wurden mit 45 naphthalin als Weichmacher für lineares Polyäthylen.

   15 Gewichtsteilen des gleichen linearen Polyäthylens bei

   150°C zu einer homogenen Mischung vermählen, welche In Betracht gezogene Druckschriften:

   in eine zähe Folie einer Reißfestigkeit von etwa 210 kg/cm² Deutsche Patentschrift Nr. 908 407;

   verpreßt wurde. Der Erweichungspunkt dieses Produktes französische Patentschrift Nr. 1 098 893.

   © 109 539/583 3.61