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Leicht kristallisierende Polyolefin-Formmassen
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Die vorliegende Erfindung betrifft leicht kristallisierende Polyolefin-Formmassen
aus (1) einem kristallisierbaren Polyolefin, (2) 0,05 bis 0,8 Gewichtsprozent (bezogen
auf das Polyolefin) eines Nukleierungsmittels, sowie (3) - gegebenenfalls - üblichen
anderen Hilfs- bzw. Zusatzstoffen in bleichen Mengen.
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Formmassen dieser Art sind bekannt, wozu im gegebenen Zusammenhang
als repräsentativ auf die in den US-PS 3 773 741 oder 3 595 735 offenbarten hingewiesen
werden kann.
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In den leicht kristallisierenden Polyolefin-Formmassen der in Rede
stehenden Art hat das NukXeierungsmittel die Aufgabe, die Keimbildungsarbeit beim
Kristallisieren zu erniedrigen, was seinerseits Anlaß zur Ausbildung einer erhöhten
Keitndichte ist und damit letztlich zu einer gesteigerte Geschwindigkeit des Kristallisationsprozesses
führt. Eine solche ist erwnscht, weil sie bewirkt, daß beim thermoplastischen Verarbeiten
der Formmassen Formteile erhalten werden, in denen das Polyolefin relativ weitgehend
in kristalliner Form vorliegt; - also einer Form, die sich bekanntlich eenüber der
vergleichbaren, aber weniger kristallinen, durch bessere mechanische und optische
Eigenschaften auszeichnet.
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Im technisch-wirtschaftlichen Bereich werden an die Nukleierungsmittel
erhebliche Anforderungen gestellt.
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So sollen sie im allgemeinen möglichst langlebig und mit
dem
betroffenen Polyolefin möglichst gut kompatibel sein (z.B. nicht aus ihm herausdiffundieren).
Weiterhin sollen die Nukleierungsmittel ihrerseits die bereits vorhandenen erwünschten
Eigenschaften der Polyolefine möglichst nicht nachteilig beeinflussen, wozu oftmals
die Forderung. nach physiologischer Unbedenklichkeit gehört. Schließlich sollen
die Nukleierungsmittel wirtschaftlich sein, d.h.
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leicht zugänglich, leicht handhabbar und möglichst schon in geringen
Mengen wirksam.
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Die bekannten Nukleierungsmittel vermögen in der einen oder anderen
Weise die an sie gestellten Forderungen nicht in erstrebenswertem Umfang zu erfllllen,
insbesondere oft deshalb nicht, weil sie neben positiven Eigenschaften die eine
oder andere negative Eigenschaft mit sich bringen.
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Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung war es daher, Nukleierungsmittel
aufzuzeigen, die in Polyolefin--Formmassen den dort bekannten Nukleierungsmitteln
überlegen sind.
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Es wurde gefunden, daß Anilide organischer Carbonsäuren dieser Anforderung
gerecht werden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend leicht
kristallisierende Polyolefnn-Formmassen aus (1) einem kristallisierbaren Polyolefin,
(2) 0,05 bis 0,8, vorzugsweise 0,08 bis 0,2 Sewichtsprozent (bezoen auf das Polyolefin)
eines Nukleierungsmittels, sowie
(3) - gegebenenfalls - Ublichen
anderen Hilfs- bzw.
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Zusatzstoffen in bleichen Mengen.
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Die erfindungsgemäßen Formmassen sind dadurch gekennzeichnet, daß
sie als Nukleierungsmittel (2) Anilide organischer Carbonsäuren enthalten.
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Zur stofflichen Seite der neuen Formmassen ist im einzelnen das Folgende
zu sagen: Als kristallisierbare Polyolefine (1) eignen sich die in der Kunststofftechnik
einschlEgig üblichen. Sie.sind aus der Literatur und Praxis so wohlbekannt, daß
sich an dieser Stelle nähere Ausführungen erübrigen. Fest zu halten ist jedoch,
daß die erfindungsgem§ß einzusetzenden Nukleierungsmittel ihre positiven Eigenschaften
besonders ausgeprägt entfalten in Formmassen, die als Polyolefin ein kristallisierbares
Homo- oder Copolymerisat des Ethylens oder des Propylens enthalten; - wobei Homopolymerisate
des Propylens - also Polypropylene - speziell herauszuheben sind, insbesondere solche,
die Schmelzindices MFI 230/2,16 (nach DIN 53 735 -E-) von 0,3 bis 20 g/10 min aufweisen
sowie einen sog. "heptanlöslichen Anteil" von weniger als 10 Gewichtsprozent haben,
d. h. von denen (bei einem c-ewichtsverhältnis Polypropylen : n-Heptan von 5 : 95)
weniger als 10 Ge-.
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wichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem und anschließend
wieder auf Zimmertemperatur abgekühlten n-Heptan löslich sind.
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Als Nukleierungsmittel (2) dienen erfindungsgemäß Anilide organischer
Carbonsäuren, vorzugsweise Anilide von fl bis 8 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkan-
oder Alkencarbonsäuren oder von aromatischen Carbonsäuren. '«!ie sich gezeigt hat,
sind innerhalb dieses Rahmens besonders
gut geeignet die Mono- und
Dianilide der Dicarbonsäuren, vor allem die Dicarbonsäure-dianilide. Hervorragend
gut geeignet ist das Terephthalsäuredianilid. Neben diesem sind als geeignet beispielsweise
zu nennen das S-Naphthoesäureanilid, Maleinsäuremonoanilid, Bernsteinsäuremonoanilid,
Phthalsäuremonoanilid, Glutarsäuredianilid, Phthalsäuredianilid, Bernsteinsäuredianilid,
AdipinsSuredianilid sowie das FumarsSuredianilid.
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Die Formmassen können die Nukleierungsmittel (2) in Form von Einzelindividuen
oder in Form von Gemischen aus zwei oder mehr Einzelindividuen enthalten.
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Die erfindungsgemäßen Formmassen können darüber hinaus -falls gewünscht
- zustzlich zu den kennzeichnenden Nukleierungsmitteln (2) noch (3) übliche andere
Hilfs-bzw. Zusatzstoffe in ilblichen Mengen enthalten, z.B.
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andere Nukleierungsmittel, Stabilisatoren, Gleitmittel, Aufklarmittel,
farbgebende Stoffe, flammhemmende Stoffe sowie culver- oder faserförmige FUll- bzw.
Verstärkungsstoffe. Solche Stoffe sind jedoch nicht kennzeichnend im Rahmen der
vorliegenden Erfindung.
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Das Herstellen der erfindungsc'emäßen Polyolefin-Form.massen aus den
Komponenten kann in einfacher Weise erfolgen, so wie man fiblicherweise Additive
in die betreffenden Polyolefine - möglichst homogen - einarbeitet, z.B. durch Walzen
oder Extrudieren.
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Auch das Verarbeiten der Formmassen zu Formteilen kann ohne weiteres
mit den für die betroffenen Polyolefine üblichen Vorrichtungen und Verfahrensweisen
erfolgen.
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'Beispiel 1 Ausgangsmaterial: Eine Polypropylen-Formmasse aus (1)
einem Polypropylen, das einen Schmelzindex MFI 230/2, 16 von 11 g/10 min aufweist
sowie einen heptanlöslichen Anteil von 3 Gewichtsprozent hat sowie (2) 0,3 Gewichtsprozent
- bezogen auf das Polypropylen -Terephthalsäurediani lid.
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Arbeitsvorrichtung: Eine übliche Vorrichtung zum Herstellen von Spritzgu%-teilen
(chneckenspritzzußmaschine mit 400 g maximalem Spritzgewicht, 300 g eapond Schließkraft
und 1600 kp/cm2 maximal theoretischem Spritzdruck vor der Schneckenspritze).
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Arbeitsweise: Auf der Schneckenspritzgußmaschine werden rechteckige,
offene Behälter (Breite 60 mm. Länge 120 mm, Höhe 40 mm) hergestellt.
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Arbeitsbedingungen: Temperatur der Kunststoffschmelze: 250 0C Cycluszeit:
60 sec.
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Temperatur des Kühlmediums (Wasser): 30 0C Temperatur bei der Entformung
so, daß keine Deformation des Formteils auftritt.
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'Auf diese Weise werden Formteile mit einer hohen Kristallinität sowie
guten sonstigen Eigenschaften erhalten.
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Beispiel 2 Ausgangsmaterial: Eine Polypropylen-Formmasse aus (1)
einem Polypropylen wie in Beispiel 1 (2) 0,2 Gewichtsprozent - bezogen auf das Polypropylen
-Bernsteinsäuredianilid.
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Verarbeitung: Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet.
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Dabei werden Formteile mit guten Eigenschaften, insbesondere auch
einer guten Kristallinits erhalten