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DE69728941T2 - Silikonmodifizierte Polyethylene niedriger Dichte und deren Herstellungsverfahren - Google Patents

Silikonmodifizierte Polyethylene niedriger Dichte und deren Herstellungsverfahren Download PDF

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DE69728941T2
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weight
parts
density
resin
polyethylene
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DE69728941T
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Dale Earl Midland Hauenstein
Caibao Midland Qian
David Joseph Midland Romenesko
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Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine modifizierte Polyethylenzusammensetzung mit verbesserter Hydrophobizität, worin ein kleine Menge eines interaktiven Diorganopolysiloxans zu dem Polyethylenharz zugesetzt ist.
  • Unsere Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Herstellung eines Polyethylenharzes niedriger Dichte bereit, wobei eine Zusammensetzung, enthaltend:
    • (A) 100 Gewichtsteile eines Polyethylenharzes mit einer Dichte von 0,85 bis 0,97 g/cm3; und
    • (B) mehr als 1 bis zu 10 Gewichtsteile Diorganopolysiloxan mit mindestens einer seitenständigen oder endständigen interaktiven Gruppe, ausgewählt aus Hydroxyl, Amin und Alkylenyl, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 38.000 bis 1.000.000 aufweist,
    durch eine Metalldüse verarbeitet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein lineares Polyethylen niedriger Dichte mit einem hydroxyfunktionellen Diorganopolysiloxan modifiziert. Solche Zusammensetzungen zeigen eine überraschende Hydrophobizität.
  • Polyethylene niedriger Dichte (A) sind Polymere, wie etwa Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), die aus im Wesentlichen linearen Ethylen-Homopolymeren/Interpolymeren von Ethylen mit α-Olefinen mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen hergestellt sind. Diese Systeme haben eine Dichte von 0,85 bis 0,97 g/cm3, bevorzugter von 0,875 bis 0,930 g/cm3 und gewichtsmittlere Molekulargewichte (Mw) von 60.000 bis 200.000. Diese Polymere sind in der Technik wohl bekannt und eine weitere Beschreibung derselben wird für unnötig erachtet.
  • Das Diorganopolysiloxan (B) der vorliegenden Erfindung ist ein interaktives Öl oder ein Diorganosiloxan mit ultrahohem Molekulargewicht, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von mindestens etwa 38.000, aber unterhalb von etwa 1.000.000 aufweist. Vorzugsweise ist das Mn von (B) 38.000 bis 450.000 und bevorzugter 75.000 bis 450.000.
  • Es wird erwartet, dass viele der Zusammensetzungen dieser Erfindung in üblichen Extrusionsapparaturen oder Spritzgussapparaturen verarbeitbar sein werden. Wenn diese Zusammensetzungen extrudiert werden, wird das Molekulargewicht von Komponente (B) die Verarbeitungseigenschaften der Zusammensetzung beeinflussen. Wenn das Mn unterhalb von 38.000 liegt, neigt die Zusammensetzung dazu, übermäßigen Schraubenschlupf zu zeigen, wie etwa geringerer Ausstoß in Umdrehungen pro Minute (U/min), als für einen gegebenen Extruder erwartet würde. Des weiteren tritt bei niedrigeren Molekulargewichten eine deutliche Abnahme im Extruderausstoß auf, wenn diese Zusammensetzungen ein zweites Mal extrudiert werden. Solch eine zweite Extrusion ist bei industriellen Vorgängen oft erforderlich. Z. B. erfordern Fehler bei der Herstellung, wie etwa unkorrekte Extrudereinstellungen oder das Weglassen/unzureichende Mengen von entscheidenden Bestandteilen, die erneute Extrusion des außerhalb der Spezifikation liegenden Materials. Ebenso werden bei Folienblasvorgängen die Kantenabschnitte einer flachgedrückten Blase abgeschnitten und dem Extruder wieder zugeführt. Außerdem wird erneute Extrusion eingesetzt, wenn Abfall zurückgegeben und recycelt wird, wobei diese Vorgehensweise in der Technik als "Recycling nach Verbrauch" bekannt ist. Andererseits wird, wenn das Mn größer als 1.000.000 ist, das Einmischen des Diorganopolysiloxans in das Polyethylen schwierig, obwohl solch ein Siloxan eingesetzt werden könnte.
  • Ebenso entscheidend für die Durchführung dieser Erfindung ist die Art von Düse, die in unserem Extrusionsverfahren verwendet wird. Es ist notwendig, die Zusammensetzung durch eine Metalldüse zu extrudieren oder zu spritzen. Die bevorzugte Düse ist aus Edelstahl, obwohl Chrom-, Nickel- und Platindüsen auch verwendet werden können. Es ist nicht erforderlich, dass dieses Metall massives Chrom oder Platin ist, da die Düse auch galvanisiert sein kann. Die Düse zieht die interaktiven Gruppen des Polydiorganosiloxans an, was bewirkt, dass das Polydiorganosiloxan in Richtung der Düse wandert. Als ein Ergebnis sammelt und konzentriert sich das Polydiorganosiloxan an der Oberfläche der Folie, was der Folie verbesserte hydrophobe Eigenschaften gibt.
  • Es ist bevorzugt, dass Komponente (B) ein Harz ("gum") mit einem Mn im Bereich von 100.000 bis 1.000.000 ist und am meisten bevorzugt 250.000 bis 350.000, wenn es ein Harz ist. Komponente (B) kann ein lineares oder verzweigtes Polymer oder ein Copolymer sein, worin die organischen Gruppe unabhängig voneinander aus Methyl- oder Phenylresten ausgewählt sind.
  • Geeignete Diorganopolysiloxane umfassen Polydimethylsiloxan-Hompolymere, Copolymere, die im Wesentlichen aus Dimethylsiloxaneinheiten und Methylphenylsiloxaneinheiten bestehen, Copolymere, die im Wesentlichen aus Dimethylsiloxaneinheiten und Diphenylsiloxaneinheiten bestehen, Copolymere, die im Wesentlichen aus Diphenylsiloxaneinheiten und Methylphenylsiloxaneinheiten bestehen und Homopolymere aus Methylphenylsiloxaneinheiten. Mischungen von zwei oder mehr solcher Polymere oder Copolymere können auch als Komponente (B) eingesetzt werden.
  • Für unsere beanspruchte Erfindung muss das Diorganopolysiloxan (B) mindestens 1, aber vorzugsweise 2 oder mehr interaktive Gruppen, die Hydro xyl, Amin oder Alkylenyl sind, im Molekül enthalten. Der Begriff "interaktiv" bezieht sich auf die Tendenz der Gruppe, von einer Metalloberfläche, wie etwa der Extrusionsdüse, angezogen zu werden. Am meisten bevorzugt sind Hydroxylgruppen. Die interaktiven Gruppen können an den Enden des Moleküls, entlang der Kette oder an beiden Positionen angeordnet sein. Vorzugsweise befinden sich die interaktiven Gruppen an den Molekülkettenenden, im Falle von Hydroxyl und in Form von Diorganohydroxysiloxygruppen, wie etwa Dimethylhydroxysiloxy, Diphenylhydroxysiloxy und Methylphenylhydroxysiloxy. Wenn die interaktiven Gruppen nur entlang der Kette angeordnet sind, können die endständigen Gruppen des Diorganopolysiloxans irgendeine nichtreaktive Einheit, typischerweise eine Di- oder Triorganosiloxyspezies, wie etwa Dimethylvinylsiloxy oder Trimethylsiloxy, sein.
  • Es ist bevorzugt, dass das Diorganopolysiloxan (B) ein lineares Polydimethylsiloxan ist, das bis zu 50 Mol-% Phenylreste enthält. Am meisten bevorzugt ist ein Polydimethylsiloxan-Homopolymer mit Dimethylhydroxysiloxyendgruppen.
  • Die Zusammensetzungen dieser Erfindung werden hergestellt, indem mehr als 1 bis 50 Gewichtsteile Diorganopolysiloxan (B) in 100 Gewichtsteilen eines LDPE (A) gründlich dispergiert werden. Als Vormischung kann unsere Zusammensetzung bis zu 50 Gewichtsteile Komponente (B) enthalten. Bei den fertiggestellten Produkten ist es bevorzugt, dass mehr als 1 bis 5 Gewichtsteile Komponente (B) pro jeweils 100 Gewichtsteile Komponente (A) verwendet werden. Bevorzugter werden mehr als 1 bis 4 Gewichtsteile (B) und am meisten bevorzugt mehr als 1 bis 3 Gewichtsteile (B) pro 100 Gewichtsteile (A) verwendet. Wenn das Diorganopolysiloxan in Mengen unterhalb von 1,0 Teilen pro 100 Gewichtsteile (A) verwendet wird, ist nur wenig Verbesserung im Berührungswinkel gegenüber dem entsprechenden nichtmodifizierten Polyolefin, insbesondere bei hohen Extrusionsgeschwindigkeiten, gegeben. Genauso beginnt sich bei Mengen von mehr als 10 Gewichtsteilen (B) pro 100 Gewichtsteile (A) die Oberflächenqualität des Extrudats zu verschlechtern. Ferner wird, wenn mehr als 10 Teile (B) pro 100 Gewichtsteile (A) verwendet werden, eine übermäßige Menge Siloxan an der Oberfläche des Extrudats beobachtet, was solche Eigenschaften wie Bedruckbarkeit und Siegelbarkeit nachteilig beeinflusst. Zusätzlich werden die physikalischen Eigenschaften des endgültigen Extrudats herabgesetzt. Somit resultieren die bevorzugten Zusammensetzungsbereiche in dem gewünschten Gleichgewicht von gutem Berührungswinkel, Hydrophobizität und geringem Schraubenschlupf, der während der Verarbeitung auftritt, insbesondere bei hohen Extruderausstoßgeschwindigkeiten.
  • Die Dispersion von Diorganopolysiloxan (B) in Polyethylen (A) wird normalerweise durch irgendeines der üblichen Mittel zum Einmischen von Additiven in thermoplastische Harze bei erhöhter Temperatur bewerkstelligt. Z. B. können die beiden Komponenten in einem Doppelschneckenextruder, einem BanburyTM Mischer, einer Zweiwalzenmühle oder einem Einfachschneckenextruder, entweder mit oder ohne Mischkopf, vermischt werden. Die Gerätschaft, die verwendet wird, um diese Komponenten zu vermischen, ist nicht entscheidend, solange eine einheitliche Dispersion von (B) in (A) erreicht wird. Vorzugsweise beträgt die Größe der dispergierten Teilchen nicht mehr als 10 μm.
  • Zusätzlich zu den obigen Komponenten können Zusammensetzungen unserer beanspruchten Erfindung auch bis zu 1 Gewichtsprozent von jedem der Folgenden enthalten: Füllstoffe, Härtungsmittel, Gleitmittel, UV-Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Katalysatorstabilisatoren oder andere Prozesshilfen, die üblicherweise bei der Modifikation von Polyolefinen verwendet werden. Wenn mehr als 1 Gewichtsprozent von irgendeinem dieser Additive verwendet wird, liegt eine Störung der Zielsetzungen der vorliegenden Erfindung vor, so dass die Vorteile bei der Verarbeitung und/oder der Charakter der resultierenden Extrusion nicht optimal sind. Dies ist besonders kritisch im Falle von Blasfolienherstellung, wo gute Oberflächenqualität entscheidend ist. Des weiteren können bis zu 15 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein Antiblockiermittel enthalten.
  • Spezielle, nicht beschränkende Beispiele für die obigen Additive sind die folgenden Substanzen. Diatomeenerde, Octadecyl-3-(3,5-di-5-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat, Bis(2-hydroxyethyl)talgfettamin, Calciumstearat, N,N-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-1,6-hexandiaminpolymer mit 2,4,6-Trichlor-1,3,5-trizain und 2,4,6-Trichlor-1,3,5-trizain und 2,4,4-Trimethyl-1,2-pentaamin, Dimethylsuccinatpolymer mit 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinethanol, 2,2-Thiobis(4-tert.-octylphenolato)n-butylaminnickel, Tris(2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit, Bis(2,4-di-t-butylphenyl)pentaerythritoldiphosphit, Trisnonylphenylphosphit, Polyethylenglykol, Erucamid, Titandioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, hydratisiertes Aluminiumoxid, Talk, 2-Hydroxy-4-n-octyloxy-benzophenon, Silicondioxid, Zinkoxid, Zinksulfid und Zinkstearat.
  • Gemäß unserer Erfindung wird das Diorganopolysiloxan (B) zu dem Polyethylenharz niedriger Dichte (A) gegeben und dient als eine Verfahrenshilfe dafür, wenn das Harz bei erhöhten Temperaturen extrudiert wird, um ein geformtes Produkt (z. B. einen zylindrischen Querschnitt, wie etwa eine Folie, ein Band, ein Stab, einen Ring, eine Faser, ein Blatt oder ähnliches) zu bilden. Das resultierende Extrudat besitzt relativ zu einem Extrudat, das kein Diorganopolysiloxan (B) enthält, eine verbesserte Hydrophobizität. Dieses Verfahren ist insbesondere auf die Herstellung von Gießfolien oder Blasfolien anwendbar, findet aber auch Verwendung beim Extrusionsblasformen, Spritzgießen, bei der Rohr-, Draht- oder Kabelextrusion, Faserherstellung und bei jeder ähnlichen Schmelzverarbeitung mit hoher Scherung von Polyolfefinharzen.
  • Kurz gesagt wird Blasfolie typischerweise durch eine "Blasen"-Technik hergestellt, wobei die Polyolefinzusammensetzung (d. h. die Schmelze) durch eine ringförmige Düse extrudiert wird, um eine Folie in Form einer Blase zu bilden. Diese Blase wird aus der Düse mit einer Geschwindigkeit gezogen, die größer als die Extrusionsgeschwindigkeit ist, während ein positiver Luftdruck innerhalb der Blase aufrecht erhalten wird. Folie, die in dieser Art und Weise hergestellt wird, ist als ein Ergebnis von Streckung in der radialen und axialen Richtung biaxial orientiert und diese Orientierung verleiht der Folie im Allgemeinen verbesserte mechanische Eigenschaften. Gießfolie wird im Allgemeinen hergestellt, indem das Polyethylen durch eine Schlitzdüse extrudiert wird, gefolgt von Kühlung auf einer oder mehreren Kühlwalzen. Wenn unsere Zusammensetzung spritzgegossen wird, muss die Düse auch aus Metal 1 sein oder die Gießform, in welche der Thermoplast eingespritzt wird, muss aus Metall, wie etwa Edelstahl, oder mit Chrom, Nickel oder Platin galvanisiert, sein.
  • Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch weiter einem anderen Verfahrensschritt ausgesetzt werden, der in der Technik wohl bekannt ist, wie etwa Spritzgießen, Spritzblasformen, Extrusionsblasformen, Blasfolienverfahren, Gießfolienverfahren, Profilextrusion, Rotationsgießen, Formpressen, Transferpressen, Warmformen und Kalandrieren.
  • Obwohl es möglich ist, eine relativ einheitliche Dispersion zu erhalten, indem Komponente (B) in den Schneckenbereich eines Extruders eingespritzt wird, während Polyethylenpellets durch den Einfülltrichter desselben zugeführt werden, ist es bevorzugt, zuerst Komponente (B) gründlich in einen Teil von Komponente (A) zu dispergieren, um eine Vormischung zu bilden. Diese Vormischung (oder Konzentrat), das mehr als 1 bis 50, vorzugsweise 20 bis 50 Gewichtsprozent des Diorganopolysiloxans enthält, kann gemahlen oder pelletiert werden, wobei der resultierende teilchenförmige Stoff mit zusätzlichem Polyethylen (der Matrix) trocken vermischt wird und diese Mischung dann extrudiert wird, um eine geeignete Zusammensetzung dieser Erfindung zu bilden. Die Verwendung dieser Vormischungstechnik resultiert in einer einheitlicheren Verteilung des Diorganopolysiloxans innerhalb einer Polyethylenmatrix.
  • Das Polyethylen, das bei der Herstellung der Vormischung verwendet wird, kann das gleiche wie das Matrix-Polyethylenharz sein oder sich davon unterscheiden. Vorzugsweise sind die beiden von der gleichen allgemeinen Art (z. B. das gleiche Polyethylen in der Vormischung und der Matrix). Es wurde jedoch in stark bevorzugten Ausführungsformen unserer Erfindung, worin das Matrix-Polyethylen ein LLDPE ist, festgestellt, dass die weitere Zugabe von Zweikomponentensystemen vorteilhaft ist.
  • Somit enthalten stark bevorzugte Zusammensetzungen unserer Erfindung 100 Gewichtsteile eines LLDPE und mehr als 1 bis 10 Gewichtsteile Diorganopolysiloxan. Diese Zusammensetzungen können auch LDPE enthalten. Ob LDPE zu dieser Zusammensetzung gegeben wird, hängt jedoch davon ab, wie die Zusammensetzung verarbeitet werden wird. Wenn die Folie geblasen wird, werden die Fachleute erkennen, dass nur 10 Gewichtsprozent der Zusammensetzung der thermoplastischen Harzkomponente (A) LDPE sein können, da Mengen von mehr als 10 Prozent Schwierigkeiten während des Folienblasverfahrens bewirken werden. Wenn jedoch das Harz eine Flachfolie sein wird, treten diese Schwierigkeiten nicht zu Tage und LDPE kann jede beliebige Menge der Polyethylenkomponente (A) ausmachen. Wenn im Blasverfahren verwendet, können weniger als 1 Teil LDPE pro 100 Gewichtsteile LLDPE der Dreikomponentenzusammensetzung im Allgemeinen nicht von Systemen unterschieden werden, die nur Komponenten (A) und (B) enthalten. In diesen Ausführungsformen, wo die Folie geblasen wird, ist ein günstiger Anteil 0,1 bis 5 Gewichtsteile LDPE (C) pro 100 Gewichtsteile LLDPE (A), während der bevorzugte Gehalt an Diorganopolysiloxan (B) oben beschrieben ist.
  • Für die vorliegende Erfindung kann das LDPE (C) irgendeines der hochverzweigten Polyethylen-Homopolymeren mit einem zahlenmittleren Molekular gewicht bis zu 4.000.000 und einer Dichte von 0,915 bis 0,925 g/cm3 sein.
  • Die modifizierten thermoplastischen Harze dieser Erfindung haben eine Vielzahl von verbesserten Eigenschaften. Z. B. glauben wir, dass das Siloxan an die Oberfläche des Thermoplasts wandert und diese Wanderung der Oberfläche verbesserte Eigenschaften, wie etwa verbesserte Hydrophobizität und Gießbarkeit, verleiht. So haben Folien und geformte Gegenstände, wie etwa Flaschen oder Behälter, die aus unserer Erfindung gemacht werden, bessere Hydrophobizität und/oder Gießbarkeit.
  • Des weiteren gibt die Ansammlung von Silicon an der Oberfläche des Thermoplasts einen verbesserten "Griff". Zusätzlich verbessert das Hinzufügen des Polyorganosiloxans der vorliegenden Erfindung auch die Verfahrenseffizienz des Thermoplasts.
  • Die folgenden Beispiele werden dargestellt, um die Erfindung, die vollständiger in den angefügten Ansprüchen definiert ist, zu veranschaulichen. Alle Teile und Prozentangaben in diesen Beispiel sind auf einer Gewichtsbasis und alle Messungen wurden bei 25°C erhalten, wenn nicht das Gegenteil angegeben ist.
  • Der Berührungswinkel zwischen einem Tropfen einer spezifizierten Flüssigkeit und einem spezifizierten Substrat wird unter Verwendung eines Goniometers bestimmt, der den Winkel der Tangente des Tropfenprofils mit der Oberfläche misst. Der getestete Stoff kann entweder die Flüssigkeit oder das Substrat sein. In diesen Beispielen wurde destilliertes Wasser verwendet und die Substrate wurden variiert, indem unterschiedliche Siloxane oder unterschiedliche Mengen von Siloxanen zugegeben wurden. Der beobachtete Winkel wird in Grad zusammen mit der Identität von sowohl der Flüssigkeit als auch dem Substrat angegeben. Dieses Verfahren ist ähnlich zu ASTM D 724.
  • Um die Messungen durchzuführen, wurde die optische Bank des Goniometers nivelliert. Das spezifizierte Substrat wurde auf die Trägerbühne gegeben und befestigt. Die Bühne wurde so eingestellt, dass das Substrat oder die Folie deutlich durch das Mikroskop oder die Videokamera betrachtet werden konnte. Ein Tropfen (2,5 mm im Durchmesser) wurde auf das Substrat gegeben, in dem ein direkter Kontakt zwischen Flüssigkeit und Oberfläche hergestellt wurde. Die Flüssigkeit wurde nicht auf die Oberfläche getropft oder auf andere Art und Weise während der Anordnung deformiert. Die Lichtquelle wurde auf ein optimales Maß eingestellt und das Mikroskop wurde an der dunklen Tropfensilhouette gegen einen helleren Hintergrund fokussiert. Der Winkel der Tangente an sowohl der linken als auch rechten Fest/Flüssig-Grenzfläche des Tropfens wurde gemessen und angegeben. Die Vorgehensweise wurde dreimal wiederholt und der Mittelwert dieser Messungen wurde als nächste Gradzahl angegeben.
  • Die folgenden Materialien wurden in den Beispielen verwendet.
  • LLDPE = ein lineares Polyethylen niedriger Dichte, ein Copolymer von Ethylen auf Octenbasis mit einer Dichte von 0,917 g/cm3 und vertrieben unter der Handelsbezeichnung DOWLEXTM 2045A von Dow Chemical Co., Midland, MI.
  • LDPE = ein Polyethylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,923 g/cm3 und vertrieben als DOWTM GP-LDPE 5004IM von Dow Chemical Co..
  • Beispiel 1
  • Vormischungen der unten beschriebenen Siloxane, die in die oben beschriebenen Polyethylene eingemischt wurden, wurden hergestellt, indem diese Komponenten mit den Polyethylenen bei erhöhter Temperatur gründlich vermischt wurden. Das Polyethylen war 100% LDPE. Eine ausreichende Menge des Silicons wurde zugegeben, um eine Vormischung zu erzeugen, worin das Silicon 25 Gewichtsprozent der resultierenden LLDPE-Zusammensetzung betrug.
  • Silicon A ist ein OH-terminiertes Polydimethylsiloxan mit einem Mn von 400.000 und einer Viskosität bei 25°C von 2,5 × 107 mPa·s (cP).
  • Silicon B ist ein OH-terminiertes Polydimethylsiloxan mit einem Mn von 65.000 und einer Viskosität von 60.000 mPa·s (cP).
  • Silicon C ist ein OH-terminiertes Polydimethylsiloxan mit einem Mn von 38.000 und einer Viskosität von 10.000 mPa·s (cP).
  • Silicon D ist ein vinylterminiertes Polydimethylsiloxan mit einem Mn von 400.000 und einer Viskosität von 2,5 × 107 mPa·s (cP).
  • Die speziellen Vormischungen (MB) wurden auf einem Haake RheocordTM 90 System-Doppelschneckenextruder (Haake Corporation – Paramus, New Jersey), der mit einem LeistritzTM Micro 18 corotierenden Doppelschneckenextruder mit einem L/D(Länge/Durchmesser)-Verhältnis von 40 : 1 und einem Schneckendurchmesser von 18 mm ausgestattet war, hergestellt. Temperaturen der acht Zonen jeder Kammer des Extruders wurden jeweils auf 185°C eingestellt. In jedem Fall wurde die MB-Zusammensetzung durch eine Strangdüse extrudiert und nach Kühlung in einem Wasserbad zu Pellets gehackt.
  • Die obige MB wurde als eine Prozesshilfe für Polyethylen eingesetzt, indem sie gründlich in einer LLDPE-Matrix dispergiert wurde. Die verwendete Menge von Pellets wurde berechnet, um eine Gesamtsiliconkonzentration von 1% und 2,5%, bezogen auf Gewicht des thermoplastischen Harzes, für jedes der vier verwendeten Siliconharze zu ergeben.
  • Die obigen Mischungen wurden gründlich compoundiert, indem die thermoplastischen Siliconpellets und das Polyethylen wiederum bei erhöhter Temperatur auf diesem Haake Doppelschneckenextruder vermischt wurden, wobei die acht Zonen jeder Kammer des Extruders auf 185°C eingestellt wurden. In jedem Fall wurde die Vormischungszusammensetzung durch eine Strangdüse extrudiert und nach Kühlung in einem Wasserbad zu Pellets gehackt. Das Polyethylen war ein 50 : 50-Blend von LLDPE und LDPE.
  • Nach Compoundierung in dem Doppelschneckenextruder wurden die Pellets in einen Blasfolienextruder von Davis StandardTM Modell KL-075, einen 1,9-cm(3/4-Inch)-Extruder in Ständerbauart, mit einem L/D von 24/1 und mit 3 Heizzonen bei 220°C gegeben. Eine Edelstahlrunddüse mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 Inch), die bei 220°C gehalten wurde, wurde verwendet, um die Blase zu erzeugen. Der Luftdruck im Inneren der Blase wurde so eingestellt, dass das Aufblasverhältnis 2 betrug und somit ein "flachgelegter" Folienschlauch der Größe 12,7 cm (5 Inch) erzeugt wurde. Der Luftring verwendete Raumluft, um diese um die Blase herum zu blasen, um die Folie abzukühlen und zu kristallisieren. Die Foliengleitbahnen und das Quetschwalzensystem ermöglichte das Sammeln der Folie. Proben wurden genommen, um den Berührungswinkel zu messen.
  • Die folgende Tabelle 1 zeigt, dass die ausgewählten Silicone den Berührungswinkel des Substrats verbessern, was ein Hinweis für einen höheren Grad von Hydrophobizität als bei der Standardkontrolle aus unmodifiziertem Polyethylen ist.
  • Tabelle 1
    Figure 00130001
  • Wie oben ersichtlich ist, verbessert die Zugabe eines funktionell terminierten Siloxans zu LDPE die Hydrophobizität von 3 auf 10%.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Polyethylenharzes niedriger Dichte, wobei eine Zusammensetzung, enthaltend: (A) 100 Gewichtsteile eines Polyethylenharzes mit einer Dichte von 0,85 bis 0,97 g/cm3 und (B) mehr als 1 bis zu 10 Gewichtsteile Diorganopolysiloxan mit mindestens einer seitenständigen oder endständigen interaktiven Gruppe, ausgewählt aus Hydroxyl, Amin und Alkylenyl, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 38.000 bis 1.000.000 aufweist, durch eine Metalldüse gearbeitet wird.
  2. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, worin die Zusammensetzung nach Anspruch 1 erhalten wird, indem eine Vormischung hergestellt wird, die 100 Gewichtsteile Harz (A) und mehr als 1 bis zu 50 Gewichtsteile Siloxan (B) enthält, und die Vormischung mit Polyethylenharz vermischt wird, um eine einheitliche Mischung zu bilden.
  3. Verfahren wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, worin dieses Harz (A) ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte ist.
  4. Verfahren wie in einem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, worin die Zusammensetzung ferner enthält: (C) 0,01 bis 100 Gewichtsteile eines Polyethylens mit einer Dichte von 0,915 bis 0,925 g/cm3.
  5. Verfahren wie in einem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, worin das bearbeitete Harz einem weiteren Verfahrensschritt unterworfen wird, ausgewählt aus Spritzgießen, Spritzblasformen, Extrusionsblasformen, Blasfolienverfahren, Flachfolienverfahren, Profilextrusion, Rotationsgießen, Formpressen, Transferpressen, Warmformen und Kalandrieren.
  6. Verfahren wie in einem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, worin die Metalldüse eine Edelstahldüse ist.
  7. Fertiges Produkt, enthaltend: (A) 100 Gewichtsteile eines Polyethylenharzes mit einer Dichte von 0,85 bis 0,97 g/cm3 und (B) mehr als 1 bis zu 5 Gewichtsteile Diorganopolysiloxan mit mindestens einer seitenständigen oder endständigen interaktiven Gruppe, ausgewählt aus Hydroxyl, Amin und Alkylenyl, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 38.000 bis 1.000.000 aufweist.
  8. Fertiges Produkt wie in Anspruch 7 beansprucht, worin dieses Harz (A) ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte ist.
  9. Fertiges Produkt wie in Anspruch 7 oder 8 beansprucht, das ferner (C) 0,01 bis 100 Gewichtsteile eines Polyethylens mit einer Dichte von 0,915 bis 0,925 g/cm3 enthält.
  10. Verwendung einer Zusammensetzung, enthaltend: (A) 100 Gewichtsteile eines Polyethylenharzes mit einer Dichte von 0,85 bis 0,97 g/cm3 und (B) mehr als 1 bis zu 50 Gewichtsteile Diorganopolysiloxan mit mindestens einer seitenständigen oder endständigen interaktiven Gruppe, ausgewählt aus Hydroxyl, Amin und Alkylenyl, das ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 38.000 bis 1.000.000 aufweist, zur Verbesserung der Hydrophobizität eines extrudierten Polyethylenharzes.
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