DD200429A1

DD200429A1 - Mineralisch gefuellte polyolefin-formmassen

Info

Publication number: DD200429A1
Application number: DD23383081A
Authority: DD
Inventors: Klaus Berger; Eckhard Neumann; Jens Probst; Rudolf Aust; Lothar Braeutigam
Original assignee: Klaus Berger; Eckhard Neumann; Jens Probst; Rudolf Aust; Lothar Braeutigam
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-05-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf mineralisch gefuellte Polyolefinformmassen fuer das Spritzgiessen von Formteilen. Diese Polyolefinformmassen bestehen aus 40 bis 80 Gew.-% eines Polyethylens hoher Dichte bzw. eines Polypropylens, 60 bis 20 Gew.-%, 40 Gew.-% oberflaechenbehandelter Kreide (Korngroesse 0,5 bis 60 Mikrometer) bzw. Talkum (Korngroesse 2 bis 63 Mikrometer), 0,5 bis 5 Gew.-% Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400, 0,01 bis 0,1 Gew.-% Maleinsaeure und gegebenenfalls geringen Anteilen an Stabilisatoren. Die Herstellung der Polyolefinformmassen entsprechend der erfindungsgemaessen Rezeptur ist nach bekannten Verfahren (Extrudieren, Walzen) moeglich. Die Polyolefinformmassen weisen eine ausgezeichnete Zaehigkeit gegenueber den ohne Polyethylenglykol- und Maleinsaeurezusaetzen mineralisch gefuellten Polyethylen- bzw. Polypropylenformmassen auf.

Description

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Titel _t der Erfindung Mineralisch, gefüllte Polyolefin-3?ormmassen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Irfindang betrifft mineralisch, gefüllte Polyolefin-Formmassen für das Spritzgießen von Forinteilen . auf der 3asis von Polyethylen hoher Dichter und/oder Polypropylen mit verbesserten mechanisch physikalischen Kennwerten.

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Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Ss ist bekannt, daß thermoplastische Materialien»mit anorganischen Füllstoffen, wie beispielsweise Kreide, Kalkstein, Asbest, Kaolin, Tone, Talkum u. a. gefüllt werden. Diese Füllstoffe werden in fein verteilter Form eingesetzt. Jedoch treten Probleme auf, wenn thermoplastische Materialien mit derartigen Füllstoffen modifiziert werden, da die Füllstoffe einen Abfall der mechanischen Eigenschaften bewirken. Die Füllstoffe verringern die Zähigkeit, während die Steifigkeit erhöht wird (Kunststoffe 68 (1978) 2). Glasfaserverstärkte thermoplastische Materialien weisen eine erhöhte Steifigkeit auf, aber besitzen eine geringere Schlagzähigkeit, Kautschukmodifizierte thermoplastische Materialien erhöhen die Schlagzähigkeit auf Kosten der Steifigkeit.

Weiterhin ist bekannt, natürliches und gefälltes Calciumcarbonat mit oberflächenaktiven Stoffen zu beschichten, um die Verträglichkeit mit den meist hydrophoben Polymeren zu verbessern. Diese Stoffe sind gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, z. B. Ölsäure, Stearinsäure (Dl-PS 958 830). Außerdem bewirken verhältnismäßig geringe Zusatzmengen von Tensiden bei mineralisch gefüllten Thermoplasten eine Anhebung der Festigkeit. Als Tenside kommen anionische, kationische und nichtionische zum Einsatz (DL 116 050).

Ss hat sich jedoch gezeigt, daß die mit der Verwendung von modifizierten CaCO^ und Tensiden erzielten Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften noch nicht ausreichen.

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Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung von mit Kreide "bzw. Kalksteinmehl gefüllten Polypropylen-7er"b und werkst off en höherer Schlägfestigkeit "bezieht sich auf den Einsatz einer kritischen kleinen Größe der bei der Verarbeitung verwendeten Füllstoffteilchen und eines Gemisches von PP-Harzen. Das Verhältnis von PP-Homopolymeren zu PP-Copolymeren beträgt 1 : 2 bis 2 ; 1 (EHS-AS 2 810 190),

7/eiterhin ist auch bekannt, daß die Verträglichkeit zwischen dem hydrophilen Füllstoff und dem hydrophoben Polymer verbessert werden kann, -wenn als Haftvermittler bestimmte schiefeiorganische Verbindungen verwendet werden. Dabei werden gleichzeitig das Fließverhalten der Formmassen und die mechanischen Eigenschaften von daraus hergestellten Formteilen verbessert, Die verwendeten schwefelorganischen Verbindungen sind Alkalisalze von Alkyl- bzw, Alkenylsuifonsäuren oder Alkylsulfonate (DS-OS 2 910 586).

Die Anwendung der geschilderten Methoden bringt nur bedingt die gewünschten Effekte hinsichtlich der Erzielung bestimmter Eigenschaftsverbesserungen,

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung einer mineralisch gefüllten Polyolefin-Formmasse mit verbesserten physikalisch-mechanischen Eigenschaften und gutem Fließverhalten, die für das Sprit zgieße-n von technischen Formteilen geeignet ist.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, thermoplastische Formmassen zu entwickeln, die auf Basis von Polyethylen hoher Dichte oder Polypropylen unter Verwendung von Füllstoffen so^ie gegebenenfalls Verarbeitungshilfsstoffen herzustellen, die auf Spritzgießmaschinen verarbeitbar sind und die die Herstellung von technischen Formteilen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften zulassen.

- Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß 40 bis 80 Masse-% eines Polyethylene hoher Dichte und/oder Polypropylen, 20 bis 60 Masse-% oberflächenbehandelter Kreide mit einer Korngröße von 0,5 bis 50 .um und/oder Talkum mit einer Korngröße von 2 bis 63,am, 0,5 bis 5 Masse-% Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 und 0,01 bis 0,1 Masse-% Maleinsäure, zu einer Masse in bekannter Weise verarbeitet werden und daß gegebenenfalls geringe Mengen an Stabilisator zugesetzt werden.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Polyethylenpulver mit einer Fließfähigkeit (MFI 49,05 N, 190 ⁰G) von 25 g / 10 min wird mit 40 Gew.-% hydrophobierter Kreide (Korngröße 0,5 bis 60 Mikrometer), 1,5 Gew_#-% Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 und 0,05 Gbwt-% Maleinsäureanhydrid in einem Schnellmischer vermischt. Zur Weiterverarbeitung wird die Mischung über eine Dosiervorrichtung einem Doppel-

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schneckenextruder zugeführt; und granuliert!. Beispiel 2

Polypropylen der Dichte 0,9 g/cm und einer fließfähigkeit (MPI 49,05 N, 230 ⁰G) von 30 g/10 min wird mit 40 Gew.-% hy drophob iert er Kreide (Korngröße 0,5 bis 60 Mikrometer) 1,5 Gew.-% Pol:/ethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 und 0,05 Maleinsäure nach oben angeführter Methode homogenisiert und granuliert.

Beispiel 3

Polypropylen der Dichte 0,9 g/om und einer Fließfähigkeit (Mi¹I 49,05 H, 230 ⁰G) von 30 g/10 min wird mit 40 Qew,-% Talkum (Korngröße von 2 bis 63 Mikrometer) 1,5 Gew.-% Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 und 0,05 Grew.-% Maleinsäureanhydrid nach oben angeführter Methode homogenisiert und granuliert.

Die nach Beispiel 1 bis Beispiel 3 hergestellten Pormmassen weisen gegenüber den herkömmlichen mineralisch gefüllten PoXyolefinformmassen (ohne Haftvermittlerzusätze) folgende mechanische Eigenschaftskennwerte auf:

Kennwert

Schmelzindex (g/min) (190 ⁰G, 5 kp)

Formmasse

Beispiel Beispiel 1 2

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Basis Beispiel PE-HD/Kreide PP/Kreide PP/Talk

60/40

(230 ⁰O, 5 kp)	o.B.	29	25	-	22	25	I
Schlagbiegefestigkeit							CTi
(kJ/m²)	8	o.B.	37	o.B ο	o.B.	25	I
Kerbsohlagbiegefestigkeit	18
(kJ/m²)	16	12,5	8,5	5	7	5
Grenzbiegespannung (N/mm )	1100	27	32	21	32	37	ho
Zugfestigkeit; (N/mm )		21	23	18	20	22
B-Modul (N/mm²)		1600	2100	1400	1700	2200	OO
							OJ
o. B. = ohne Bruch							OO
							CO
							CD

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Demzufolge ergibt sich¹für Polyolefinformmassen auf Basis Polyethylen hoher Dichte oder Polypropylen nach Beispiel 1 bzw. Beispiel 2 und 3 ein wesentlich höheres Zähigkeitsniveau.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Mineralisch gefüllte Polyolefinmassen für das Spritzgießen von Pormteilen, gekennzeichnet dadurch, daß 40 bis SO Masse-% eines Polyethyiens hoher Dichte und/oder Polypropylen, 20 bis 60 Masse-% oberflächenbehandelter Kreide mit einer Korngröße von 0,5 bis SOi^m und/oder Talkum mit einer Korngröße von 2 bis 63/Ui, 0,5 bis 5 Masse-% Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 und 0,01 bis 0,1 Masse-% Maleinsäure, zu einer Masse in bekannter Weise verarbeitet werden.
2. Masse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie geringe Mengen an Stabilisator enthält.