DE1298712B

DE1298712B - Thermoplastische Massen

Info

Publication number: DE1298712B
Application number: DEG40042A
Authority: DE
Inventors: Kehr Clifton Leroy; Larsen Donald Wayne
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1963-07-23
Filing date: 1964-03-09
Publication date: 1969-07-03
Also published as: FR1525860A; BE644937A; FR91754E; BE635245A

Description

Die Patentanmeldung P 1267 423.6-43 betrifft stände werden statt dessen wasserlösliche Weichthermoplastische Massen zur Herstellung von Form- macher eingesetzt. ..'.'-,.
körpern, bestehend aus Polyolefinen, Füllstoffen und Durch die Anwesenheit von Weichmachern wird Weichmachern, die a) 30 bis 80 Volumprozent eines die Verarbeitbarkeit der Kunststoffmasse verbessert, Polyolefins oder einer Polyolefinmischung mit einem 5 indem der Schmelzindex erniedrigt und dadurch der Schmelzindex unter Standardbelastung von etwa Null, für die Herstellung und Verarbeitung der Kunststoff-

b) 6 bis 50 Bolumprozent eines inerten Füllstoffes und masse erforderliche Energieaufwand verringert wird.

c) 7 bis 40 Volumprozent eines herkömmlichen Weich- Außerdem erhöht sich die Flexibilität des Endmachers enthalten. Produktes, wie die Messung der Bruchdehnung, der

Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung und io Dehnung an der Streckgrenze, des Spencer-Schlag-Verbesserung der thermoplastischen Massen gemäß tests und der Schlagspannung zeigen. Weiter ist der Hauptpatentanmeldung, die dadurch gekennzeich- Weichmacher diejenige Komponente der Polyolefinnet ist, daß sie wasserunlösliche Füllstoffe und Füllstoff-Weichmachermasse, die zur Herstellung von ganz oder teilweise wässerlösliche Weichmacher ent- porösen Produkten am leichtesten zu extrahieren ist. halten. 15 Wenn der Weichmacher erfindungsgemäß teilweise

Es ist bereits bekannt, mikroporöse Gegenstände oder vollkommen wasserlöslich ist, kann man die aus Kunststoff dadurch herzustellen, daß man der Extraktion mit Wasser ausführen, was wirtschaftlicher Kunststoffmasse vor der Verarbeitung einen löslichen und ungefährlicher ist als eine Extraktion mit orga-Füllstoff zusetzt und diesen anschließend durch nischen Lösungsmitteln. Darüber hinaus verleiht der Extraktion mit einem geeigneten Lösungsmittel her- ao wasserlösliche Weichmacher dem Polyolefin oder dem auslöst. Die Erfindung betrifft jedoch speziell eine Polyolefin-Füllstoffsubstrat hydrophilen Charakter, Weiterbildung des Gegenstandes der Hauptpatent- was insbesondere wünschenswert ist, wenn für die anmeldung, nach dem besonders günstige Ergebnisse beabsichtigte Verwendung des porösen Produktes die erzielt werden, wenn man ein Polyolefin mit einem Leitfähigkeits- und Durchlässigkeitswerte möglichst Schmelzindex unter Standardbelastung von im wesent- 25 niedrig sein müssen. Der Weichmacher muß sich nicht liehen Null verwendet, da diesem dann auch größere unbedingt im Polymeren lösen, sondern es ist jede Füllstoffmengen sowie sonst unverträglichen Weich- niedrigsiedende Flüssigkeit geeignet, die die Verarbeitmacher zugesetzt werden können. Im Gegensatz zum barkeit der Masse und die Flexibilität des End-Stand der Technik werden erfindungsgemäß unlösliche produktes verbessert. Zu der Vielzahl geeigneter Füllstoffe verwendet; zur Erzeugung poröser Gegen- 30 wasserlöslicher Weichmacher gehören:

a) Glykol, Glykoläther und -ester,.

b) Glycerin, Glycerinmonoacetat,

c) Diäthylenglykol, Diäthylenglykoläther und -ester, Triäthylenglykol,

d) Polyäthylenglykole (Molekulargewicht 400 bis 20 000),

e) Propylenglykol, Dipropylenglykol,

f) Polypropylenglykole (Molekulargewicht 260 bis 12000),

g) Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, 2,3-Butylenglykol,
h) Alkylphosphate (z. B. Triäthylphosphat),

i) wasserlösliche Polymere, wie Polyvinylalkohol, teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat, Polyacrylsäure und Polyvinylpyrrolidon.

Die obenerwähnten wasserlöslichen Weichmacher äthylen, Füllstoff und Weichmacher wurden auf einer

können zusammen mit wasserunlöslichen Weich- hydraulischen Presse bei 176° C und etwa 70 kg/cm³

machern verwendet werden, wie sie beispielsweise in zu Folien mit einer Nominalstärke von 0,5 mm ver-

den der Hauptpatentanmeldung zugrunde liegenden preßt. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit mittels eines

Unterlagen erwähnt sind, vorausgesetzt, daß zumindest 50 Instronprüfers wurden aus der Folie ausgeschnittene

ein Teil des Weichmachergemisches wasserlöslich ist. gestreckte Proben von 6,3 mm Breite verwendet, die

Daneben muß ein geeigneter wasserunlöslicher Füll- im Abstand von 5,1 cm eingespannt und bei einer

stoff eingesetzt werden. Geschwindigkeit von 2,54 cm oder 50% pr° Minute

Abgesehen von dem Gehalt an wasserunlöslichen untersucht wurden.

Füllstoffen und ganz oder teilweise wasserlöslichen 55 Von jeder Mischung wurden drei Proben unterWeichmachern ähneln die Massen gemäß der Erfin- sucht. Aus den Ergebnissen wurden der Zugmodul dung denen gemäß der Hauptpatentanmeldung, und sowie die Bruchdehnung in Prozent errechnet. Wähwerden wie diese in üblicher Weise hergestellt und ver- rend des Dehnens der Probestücke steigt die Belastung arbeitet. Zur Herstellung poröser Formkörper wird anfänglich rasch an, fällt aber an der Streckgrenze ab, jedoch naturgemäß der wasserlösliche Weichmacher 60 sobald die Probe kaltfließend wird. Die Zugmodulmit Wasser an Stelle eines organischen Lösungs- werte zeigen insbesondere die Steifigkeit der Promittels extrahiert. ben an.

In den folgenden Tabellen 1 und 2 werden einige Der Spencer-Schlagtest, mit welchem die Reißder vielen als besonders geeignet befundenen Füll- beständigkeit dünner Folien bestimmt wird, wurde stoff-Weichmacher-Polymerenkombinationen wieder- 65 an 0,13 bis 0,20 mm starken Proben mit einem Durchgegeben. Die in den Tabellen angegebenen physika- messer von 12,7 cm vorgenommen. Bei Proben, die lischen Eigenschaften wurden nach den folgenden diesen Test unzerstört überstehen, kann kein Meßwert Methoden ermittelt: Die Mischungen aus Poly- angegeben werden.

3 4

Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften von Proben mit einemGehalt an wasserlöslichen Weichmachern

Zusammensetzung Volumprozent

Probe Nr.
I 3

Polyäthylen*

Kaolin

Weichmacher

Schmelzindex

bei mittlerer Belastung

bei hoher Belastung

Zugmodul, kg/cm²

Zugfestigkeit, kg/cm²

Bruchdehnung, °/o

Spencer-Schlagtest, kg/cm² · 10^s * Dichte 0,95, Schmelzindex 0.

40 30

Glycerin 30

0,030 19

4,270 40,6

6,5

Tabelle

40 30

Äthylenglykol
30

0
0,11

78,5
26

40 30

Diäthylenglykol
30

0,008

2,1

8,610
61,6
24

Physikalische Eigenschaften von Proben mit einem Gehalt an wasserlölischen und wasserunlöslichen Weichmachern

Zusammensetzung Volumprozent

Probe Nr.
6

Polyäthylen* 17 17

Feinvermahlenes Siliciumdioxyd 18 18

(Glycerin 44 44

Weichmacher \ , _ ,..,, , . _ΛΛ „„ „„

{+ Erdölfraktion** 21 j 21

Schmelzindex

bei mittlerer Belastung 0

bei hoher Belastung 0,001

Zugmodul, kg/cm² 84,8 593

Belastung an der Streckgrenze,kg/cm² — 21,9

Dehnung an der Streckgrenze, % —

Arbeit kg/cm — 6,6

Zugfestigkeit, kg/cm² 5,9 21,6

Bruchdehnung, % 36 85,5

* Schmelzindex 0, reduzierte spezifische Viskosität 15 bis

** Spezifisches Gewicht bei 15,6°C 0,9153, Farbe nach ASTM-Test 12,0, Flammpunkt (COC) 216⁰C

40 30

Polyäthylen-

glykol (MG 400) 30

0,068 314

1,960 21,0

2,9
18,9

Viskosität bei 30⁰C 559 Saybolt-Sekunden.

Herstellung von

Claims

Patentanspruch:

Termoplastische Massen zur Formkörpern, bestehend aus

a) 30 bis 80 Volumprozent eines Polyolefins oder einer Polyolefinmischung mit einem Schmelzindex unter Standardbelastung von etwa Null,

b) 6 bis 50 Volumprozent eines inerten Füllstoffes und

c) 7 bis 40 Volumprozent eines herkömmlichen Weichmachers, nach Patentanmeldung P 1267423.6-43, dadurch gekennzeichnet, daß sie wasserunlösliche Füllstoffe und ganz oder teilweise wasserlösliche Weichmacher enthalten.