PROCESS FOR MANUFACTURING POLYOLEFIN GRANULATES CONTAINING FLAKE-LIKE ADDITIVES AND THE USE THEREOF FOR MANUFACTURING MOULDED PRODUCTS

Abstract: 1. A process for the preparation of a particulate polyolefin molding material provided with a flaky additive, the molding material comprising a) 100 parts by weight of a particulate, partially crystalline polyolefin, which has a mean particle diameter of from 10 to 5,000 mu m and an intrinsic viscosity [eta] measured in decahydronaphthalene at 130 degrees C, of from 0.5 to 15, and b) from 2 to 150 parts by weight of a flaky additive, which has a mean particle diameter of 200 mu m, preferably of < 50 mu m (which however is less than 1/4 preferably less than 1/10, of the mean particle diameter of the polyolefin (a)) and a maximum flake thickness of < 30 mu m, preferably 10 mu m, and has a softening point at least 50 degrees C above the crystallite melting point of the polyolefin, c) from 2 to 30 parts by weight of a globular additive which has a mean particle diameter of from 0.01 to 10 mu m and a softening point at least 100 degrees C above the crystallite melting point of the polyolefin, with or without d) conventional amounts of conventional other additives or assistants, by mixing the components (a) and (b), with or without (d), in a first process step (I), in a mixer, with or without the supply or removal of caloric heat, the said step (I) comprising a first sub-step (I.1) in which the mixture is brought within a period of from 2 to 50 minutes from ambient temperature, which is below the crystallite melting point of the polyolefin (a) and in particular is room temperature, to the crystallite melting point of the polyolefin (a), while being subjected to a mixing intensity of from 100 to 500 W/liter of useful mixer capacity, which sub-step is followed immediately by a second sub-step (I.2) in the course of which the mixing intensity is brought to a value from 0.3 to 0.8 times that of the mixing intensity in the first sub-step (I.1) and the mixture is brought, within a period of from 0.1 to 20 minutes, from the crystallite melting point of the polyolefin (a) to a temperature from 3 to 40 degrees C above the latter, which second sub-step is immediately followed by a second process step (II) where the material is discharged from the mixer within a period of from 0.5 to 30 seconds and is brought, in the course of 120 seconds, to a temperature below the crystallite melting point of the polyolefin (a), wherein the 2 to 30 parts by weight of the particulate globular additive (c) are introduced into the mixer in the course of the second sub-step (I.2) and an optional third sub-step (I.3), and wherein, if desired, in the third sub-step (I.3) the mixing intensity is brought to a value from 0.5 to 1.0 times that in the second sub-step (I.2), and the mixture is kept for from 0.2 to 10 minutes at the temperature reached in the second sub-step (I.2).

Description: Verfahren zum Herstellen kleinteiliger, mit blättchenförmigen Additiven versehener Polyolefin-Formmassen und deren Verwendung zu Herstellung von Formkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kleinteiliger, mit blättchenförmigen Additiven versehener Poly olefin-Formmassen. Diese sind aufgebaut aus (a) 100 Gew.- Teilen eines kleinteiligen, teilkristallinen Polyolefins, das einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 5000 m hat und eine Grenzviskosität[#] , gemessen in Decalin bei 130 OC, im Bereich von 0,5 bis 15 aufweist, (b) 2 bis 150 Gew.-Teilen eines blättchenförmigen Additivs, das einen mittleren Teilchendurchmesser von < 2001um, vorzugsweise < 50/um und eine maximale Blättchendicke vorzugsweise < 10/um aufweist und jeweils kleiner als 1/4, vorzugsweise kleiner als 1/10 des mittleren Teilchendurchmessers des Polyolefins (a) ist und eine Erweichungstemperatur besitzt, die mindestens 50 0C Uber dem Kristallitschmelzpunkt des Polyolefins liegt, (c) - gegebenenfalls 2 bis 30 Gew.-Teilen eines globulären Additivs, das einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 0,01 bis 10 m aufweist und eine Erweichungstemperatur besitzt, die mindestens 50 C über der Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins liegt, sowie (d) - gegebenenfalls - übliche Mengen üblicher anderer Zusatz - bzw. Hilfsstoffe. Bei derartigen ungeformten Polyolefin-Forsmassen, die mit blättchenförmigen Additiven versehen sind, hanaelt es sich Massen, die in üblichen Spritzguss- oder Extrusionsverfah' ren zu geformten Polyolefin-Formkörpern, die mit dem Additiv gefüllt sind, verarbeitet werden können. Die Ausrüstung von Polyolefinmassen mit blättchenförmigen Additiven wie z.B. mit anorganischen Püllstoffen mit blätt chenförmiger Struktur ist ein bewährtes Verfahren zur Er zielung günstiger Produkteigenschaften wie grössere Ober flächenhärte, bessere Dimensionsstabilität, geringerer Wärmeausdehnungskoeffizient und vor allem höhere Steif ig- keit. Die Einbringung geeigneter blättchenförmiger Additive in Polyolefine geschieht in der Praxis nach zwei Verfahren. Im ersten und am häufigsten angewendeten Fall wird das Additiv auf Extrudern, Innenmischern oder Schneckeriknetern in das aufgeschmolzene Polyolefin eingearbeitet. Die so erhaltenen Granulate können dann in einem weiteren Schritt-z.B. auf Spritzgussmaschinen zu Formkörpern weiterverarbeitet werden. (Nachteile dieses Verfahrens sind einmal der relativ hohe EnergieauPwand, der zum Aufschmelzen des Polyolefins und zum Schmelzmischen mit dem Additiv notwendig ist, zum an deren der erhebliche technische und finanzielle Aufwand, der aufgrund der meist sehr geringen Schüttdichte der Addi tive und ihrer Neigung zu Stäuben bei der Einarbeitung ge trieben werden muss. Da bei der Einarbeitung zwangsläufig hohe Scherkräfte auftreten, ist dieses Verfahren nicht ge eignet bei solchen Polyolefinen, die wegen ihres hohen Mo- lekulargewichts oder wegen partieller Vernetzung durch Sche- rung geschädigt werden. Im zweiten Fall geht man von einer weitgehend homogenen mechanischen Trockenmischung aller Komponenten, bestehend aus Polyolefinteilchen und Additiven aus, die nachdem sog. "direct-molding-Verfahren", direkt zu Formkörpern verarbei fet wird. Dieses an sich kostengünstige Verfahren hat aller dings den Nachteil, dass die Homogenität im Fertigteil oftmals unzureichend ist, da Trockenmischungen häufig zu Sedimentation neigen. Zudem erfordert ein solches Verfahren erhebliche Veränderungen an gängigen Spritzgussmaschinen zur Erzielung halbwegs befriedigender Ergebnisse. Aufgabe war es daher, ein kostengünstiges, apparativ einfaches und exaktes Verfahren zum Einbringen von blättchenförmigen Additiven in kleinteilige Polyolefin-Formmassen zu entwickeln, das die Nachteile der oben angeführten bekann tt:n Verfahren vermeiaet und zu kleinteiligen gefüllten Formmassen führt, die sich leicht zu homogenen Formkörpern hoher Qualität verarbeiten lassen. Die Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man die Komponenten (a) - kleinteiliges, teilkristallines Polyolefin - (b) - blättchenförmiges Additiv - und gegebenenfalls (c) und/oder (d) - in einer ersten Arbeitsstufe (I) in einem Mischer - gegebenenfalls unter Zu- oder Abfuhr kalorischer Wärme - mischt, wobei in einer ersten Unterstufe (I.1) bei einer Mischintensität im Bereich von 100 bis 500 W/l Nutzinhalt innerhalb einer Zeitspanne von 2 bis 50 Minuten von Umgebungstemperatur - die unterhalb der Kristal litschmelztemperatur des Polyolefins (a) liegt und insbesondere Raumtemperatur ist - auf die Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a) bringt; unmittelbar darauf im Verlauf einer zweiten Unterstufe (I.2.) auf eine Mischintensität übergeht, die 0,3 bis o,8 mal so gross ist wie die Mischintensität in der ersten Unterstufe (1.1), und innerhalb einer Zeitspanne von 0,1 bis 20 Minuten von der Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a) auf eine 3 bis 40 OC darüber liegende Temperatur bringt, unmittelbar hiernach - gegebenenfalls - in einer dritten Unterstufe (I.3) auf eine Mischintensität übergeht, die 0,5 bis 1,0 mal so gross ist wie die Mischintensität in der zweiten Unterstufe (I.2) und fUr eine Zeitspanne von 0,2 bis 10 Minuten auf der in Unterstufe (I.2) erreichten Temperatur hält; und unmittelbar anschliessend in einer zweiten Arbeitsstufe (II) innerhalb einer Zeitspanne von 0,5 bis 30 Sekunden aus dem Mischer austrag und innerhalb von 120 Sekunden auf eine Temperatur unterhalb der Kristallitscchmelztemperatur des Polyolefins (a) bringt. Nach bevorzugtem Verfahren werden im Verlauf der zweiten Un terstufe (I.2) - gegebenenfalls dritten Unterstufe (I.3) die 2 bis 30 Gew.-Teile des feinteiligen globulären Additivs (c) in den Mischer zugegeben. Unter kleinteiligen, teilkristallinen Polyolefinen (z) werden solche verstanden, die einen Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 5000, vorzugsweise 100 bis 2000 m aufweisen und deren Grenzviskosität [63 (gemessen nach DIN 53 728 in Decalin bei 130 C) im Bereich von 0,5 bis 15, vorzugsweise 1 bis 10 liegt. Bei den Polyolefinen handelt es sich vorzugsweise um Polyäthylen hoher Dichte (0,93 bis 0,97 g/ cm3), und um Polypropylen, insbesondere um ein solches, das nach dem sog. Gasphasenverfahren, wie es z.B. in der DE-AS 1 217 071 beschrieben ist, hergestellt wurde, Copolymere von Äthylen und Propylen sofern sie noch kristalline Anteile enthalten, sowie um entsprechende Polymere, die bis zu 5 Gew.-% Acrylsäure aufgepropft enthalten. Unter teilkristallinen Polyolefinen seien solche verstanden, die bei der DSC-Analyse zumindest einen scharfen Schmelzpeak aufweisen. Die blättchenfrmigen Additive (b) sollen einen mittleren Teilchendurchmesser aufweisen von 0,1 bis 200 m vorzugsweise 0,1 bis 50 m, eine Blättchendicke von O,001 L bis 30/um, vorzugsweise 0,01 bis 10/um, wobei der mittlere Teilchendurchmesser kleiner als 1/4, vorzugsweise kleiner als 1/10 des mittleren Teilchendurchmessers des Polyolefins (a) sein soll. Zudem sollen sie einen Schmelz- bzw. Erweichungsbereich besitzen, der mindestens 500C über dem Kristallitschmelzpunkt des Polyolefins liegt. In Frage kommen z.B. Talkum, Glimmer, Flake-Glas, Kaolin. Als globuläres Additiv (c) wird ein solches Additiv verstanden, dessen Gestalt weder eindeutig faserförmig noch blättchenfö=ig ist, wobei der mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 0,01 bis 10 m liegt und die Erweichungstemperatur um mindestens 1-000c höher ist als die Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a). In Frage kommen z.3. calz. Kaolin, Kreide, Bariumsulfat, Zirkonsilikat sowie - gegebenenfalls - Farbpigmente. Als HilSs- und Zusatzstoffe (d) kommen in Frage: Anorganische und organische Farbpigmente, Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel wie Gleit- und Entformungsmittel, Haft- und Verträglichkeitsvermittler und Treibmittel. Der Herstellung der Formmassen kann erfolgen in einem Mischer, in dem die Mischflügel senkrecht zur Mischerachse angeordnet sind und wie er z.B. in der DE-AS 1 054 073 oder DE-AS 1 454 368 beschrieben ist. Derartige Mischer wurden bisher hauptsächlich zur Aufbereitung von nichtkristallinen Thermoplasten mit breitem Erweichungsbereich wie PVC oder auch ABS eingesetzt. Sie sind aber auch zum Agglomerieren von schlecht fliessfähigen, feinteiligen Polyolefinen m, breiter Kornverteilung geeignet, wobei ein verengtes g-6- beres Kornspektrum und ein höheres Schüttgewicht resultiert, so dass auf diese Weise das Verarbeitungsverhalten verbessert werden kann. Es ist zudem bekannt, dass das glomerisieren von Kunststoffpartikeln nut Ge=enlFrert von Zuschlagstoffen geschehen kann. Der Baschreibung der c-OS 2 302 370 ist zu entnehmen, dass bei der Aufbereitung von Polyolefinpulvern in schnellaufenden Mischern, die ma maximale Temperatur 2 bis 13 C unterhalb des Schmelzbereichs des Polyolefins liegen sollte, um ein Verkleben bzw. Ver klumpen zu vermeiden. Uberraschend wurde nun gefunden, dass es nach dem erfindungs- gemERen Verfahren möglich ist, auch im Temperaturbereich oberhalb des Kristallitschmelzpunktes des betreffenden Po lyolefins zu arbeiten, ohne dass eine nennenswerte Agglome @@ration oder sogar Klumpenbildung stattfindet, so dass es auf diese Weise möglich ist, das blättchenförmige Additv (b) vollständig und irreversibel an die Polyolefinkomponente zu binden. Es resultieren hierbei feinteilige, frei flie sende Formmassen mit ähnlicher oder feinerer Kornverteilung ie das eingesetzte Polymere, die das blättchenförmige Addi tiv (b) vollstandig gebunden enthalten und die sich leicht zu Formkörpern weiterverarbeiten lassen. Die Verfahrensweise nach Anspruch 2 führt zusätzlich zu einer weiteren Verbesserung des Verarbeitungsverhaltens. Die erfindungsgemässe Arbeitsweise ist dadurch gekennzeich net, dass man in einer ersten Stufe (I.1) das Gemisch aus (a), (b) und gegebenenfalls (c) und/ocer (d) mit einer Misch intensität von 100 bis 500, vorzugsweise 200 bis 400 W/l Nutzinhalt innerhalb von 2 bis 50, vorzugsweise 5 bis 20 Mi nuten von Umgebungstemperatur, die üblicherweise Raumtempe- ratur ist, auf die Kristallitschmelztemperatur des Polyole fins bringt, anschliessend im Verlauf einer zweiten Stufe (I.2) auf eine Mischintensität übergeht, die 0,3 bis 0,8, vorzugsweise 0,4 bis 0,7 mal so gross ist wie die Mischinten- sität bei (I.1) und innerhalb einer Zeitspanne von 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,2 bis 10 Minuten, von der Kristallit schmelztemperatur des Polyolefins auf eine 3 bis 40, vor- zugsweise 5 bis 30 C darüber liegende Temperatur bringt Gegebenenfalls kann sich eine dritte Stufe (I.3) anschlic- ssen, wobei man auf eine Mischintensität übergeht, die 0, bis 1,0, vorzugsweise 0,5 bis 0,8 mal so gross ist wie die Mischintensitat bei (I.2) und dort von 0,2 bis 10 Minuten, vorzugsweise 0,2 bis 5 Minuten bei der in Stufe (I.2) erreichten Temperatur hält. Ein bevorzugtes Ausführungsverfahren ist, dass im Verlauf der zeiten Unterstufe (I.2) - gegebenenfalls dritten Un- terstufe (I.3) - noch Additiv (c) zugegeben wirt. Anschliessend wird in einer zweiten Arbeitsstufe (II) das Produkt innerhalb von 0,5 bis 30, vozugsweise.0,5 bis 10 Sekunden aus dem Mischer ausgetrager. und auf eine Tempera- tur unterhalb des Polymerschmelzpunktes abgekühlt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Produkt ohne weitere Abkühlung durch geeignete Vorrichtungen direkt plastisch weiterzuverarbeiten. Die Mischintensität in W/1 Nutzinhalt ist definiert als die Energieaufnahme (in Watt) bezogen auf 1 Liter des Volumens, die die Komponenten(a), (b) und ggf. (c) und (d) im Mischer einnehmen. Das beschriebene Verfahren ist apparativ und energetisch weit weniger aufwendig als z.B'. eine Extruderkonfektionierung. Es erlaubt zudem eine einfache und exakte Einbringung der Komponenten blättchenförmige Additive ggf. globuläres Additiv und Zuschläge ohne komplizierte Dosiertechnik, zudem staubfrei. Darüberhinaus hat das Verfahren den Vorteil, dass es möglich ist, blättchenförmig Füllstoffe in ansonsten schwer verarbeitbare Thermoplaste wie ultrahochmolekulares Polyäthylen ohne Schädigung der Polymeren einzubringen. Das Verfahren hat jedoch noch einen weiteren Vorteil: Durch die gezielte Ausführungsform findet in den meisten fällen eine Delaminierung des blättchenförmigen Additivs statt, ohne dass der Blättchendurchmesser nennenswert verkleinert wird. Dies bedeutet eine Erhöhung des sog. "Seitenverhält- nisses" (Verhältnis von Blättchendurchmesser zu Blättchendicke), was vor allem im Bezug auf Steifigkeit und Zähigkeit der formmassen sehr günstig ist. Die kleinteiligen, mit blättchenförmigen Additiven versehenen Polyolefin-Formmassen können verwendet werden zur Herstellung von ForSkörpern nach den üblichen Spritzguss-, Etrusions- oder Hohlkörperblasverfahren. Die folgenden Beispiele verdeutlichen das oben genannte Verfahren: Beispiel 1 Ausgangsmaterial ist ein Gemisch aus a) 25 kg (entsprechend 100 Gew.-Teilen) eines kleinteili- gen Polyäthylens, das einen Teilchendurchmesser in Be reich von 250 bis 2000 m und einen mittleren Teilchen durchmesser von 800/um hat und eine Grenzviskosität von 4,8 aufweist und b) 10,7 kg (entsprechend 42,8 Gew.-Teilen) Talkum, das einen maximalen Teilchendurchmesser von 20 m hat, eine maximale Dicke von 2 m und einen mittleren Teil chendurchmesser (= 10 m) aufweist, der 1:80 mal so gross ist wie der mittlere Teilchendurchmesser des Po lyäthylens (a) ist. as vorgenannte Gemisch wird I) in einer ersten Arbeitsstufe in einem Mischer gemäss Di-AS 1 454 763 von 100 1 Nutzinhalt - ohne Zu- ober Abfuhr kalorischer Wärme -, (I.1) in einer ersten Unterstufe bei einer Mischintensität von 254 W/l Nutzinhalt innerhalb einer Zeitspanne w-cn 12 Minuten von Umgebungstemperatur (= Raumtempera tur) auf die Kristallitschmelztemperatur des Poly ethylens (a) (--- 138 C) gebracht; unmittelbar dar- auf (1.2) im Verlauf einer zweiten Unterstufe bei einer Misch- intensität, die in Mittel 0,63 mal so gross ist wie die Mischintensität in der ersten Unterstufe (I.1), innerhalb einer Zeitspanne von 6 Minuten von der Kri stallitschmelztemperatur des Polyethylens (a) auf eine 34 C darüber liegende Temperatur (= 172 C) gebracht; und unmittelbar hiernach (II) in einer zweiten Arbeitsstufe innerhalb einer Zeit spanne von 5 Sekunden aus dem Mischer ausgetragen und innerhalb von 30 Sekunden auf eine Temperatur (= 80 00) unterhalb der Kristallitschmelztemperatur des PolyEthylens (a) gebracht. Das erhaltene feinteilige Produkt ist frei an ungebundenem Talkum und weist eine Kornverteilung auf, die der des eingesetzten Polyäthylens praktisch entspricht. Beispiel 2 Ausgangsmaterial ist ein Gemisch aus a) 25 kg (entsprechend 100 Gew.-Teilen) eines kleinteili gen Polyäthylens, das einen Teilchendurchmesser im Be reich von 250 bis 2000 m hat und einen mittleren Teil chendurchmesser von 800/um hat und eine Grenzviskosi- tät von 4,8 aufweist, b) 10,7 kg (entsprechend 412,8 Gew.-Tellen) Talkum, das einen maximalen Teilchendurchmesser von 20 m hat, eine maximale Dicke von 2 m und einen mittleren Teil chendurchmesser (= 10 m) aufweist, der 1:80 mal so gross ist w-e der mittlere Teilchendurchmesser des Po lyathylens (a) ist. Das vorgenannte Gemisch wird (I) in einer ersten Arbeitsstufe in einem Mischer von 100 1 Nutzinhalt - gemäss Beispiel 1 - ohne Zu- oder Abfuhr kalorischer Wärme -, (I.1) in einer ersten Unterstufe bei einer Mischintensität von 254 W/1 Nutzinhalt innerhalb einer Zeitspanne von 12 Minuten von Umgebungstemperatur (= Raumtemperatur) auf die Kristallitschmelztemperatur des Polyäthylens (a) (=#138 C) gebracht; unmittelbar darauf (I.2) im Verlauf von einer zweiten Unterstufe bei einer Mischintensität die im Mittel 0,63 mal so gross ist wie die Mischintensität in der ersten Unterstufe (I.1 innerhalb einer Zeitspanne von 6 Minuten von der Kri- stallitschmelztemperatur des Polyäthylens (a) auf ein 34 0c darüber liegende Temperatur (= 172 C) gebracht wobei kontinuierlich über diese Zeitspanne verteilt insgesamt 0,5 kg eines calz.-Kaolins von einer mitt leren Korngrösse von 1 m zugegeben werden; und unmitt bar hiernach (II) in einer zweiten Arbeitsstufe innerhalb einer Zeit spanne von 5 Sekunden aus dem Mischer ausgetragen und innerhalb von 30 Sekunden auf eine Temperatur (=80 unterhalb der Kristallitschmelztemperatur des Polyäth lens (a) gebracht. Das erhaltene feinteilige Produkt ist praktisch frei an ungebundenen Additiven, weist eine Kornverteilung aue, die praktisch der des eingesetzten Polyäthylens (a) entspricht und zeichnet sich durch gute Rieselfähigkeit sowie das weitgehende Fehlen elektrostatischer Aufladungseffekte aus. Beispiel 3 Ausgangsmaterial ist ein Gemisch aus a) 20 kg (entsprechend 100 Gew.-Teilen) eines kleintei ligen Polypropylens, das einen Teilchendurchmesser im Bereich von 25 bis 1000, und einen mittleren Teilchen durchmesser von 400 m hat, und eine Grenzviskosität W von 2,7 aufweist und b) 8,57 kg (entsprechend 42,8 Gew.-Teilen) Talkum, das einen maximalen Teilchendurchmesser von 20 m hat, eine maximale Dicke von 2 m und einen mittleren Teil chendurchmesser (= 10 m) aufweist, der 1:4C mal so gross ist wie der mittlere Teilchendurchmesser des Poly?ro- pylens (a). Das vorgenannte Gemisch wird (I) in einer ersten Arbeitsstufe in einem Mischer von 100 1 Nutzinhalt gemäss Beispiel 1 - ohne Zu- oder Abfuhr kalorischer Wärme -, (I.1) in einer ersten Unterstufe bei einer Mischintensität von 220 W/1 Nutzinhalt innerhalb einer Zeitspanne von 12 Minuten von Umgebungstemperatur (= Raumtemperatur) auf die Kristallitschmelztemperatur des Polypropylens (a) (= 16o0C) gebracht; unmittelbar hierauf (I.2) im Verlauf einer zweiten Unterstufe bei einer Misch intensität, die im Mittel 0,52 mal so gross ist wie die Mischintensität in der ersten Unterstufe (I.1), innerhalb einer Zeitspanne von 6,5 Minuten von der Kristallitschmelztemperatur des Polypropylens (a) auf@ eine 10 C darüber liegende Temperatur (= 170 C) ge bracht und unmittelbar hiernach (II) in einer zweiten Arbeitsstufe innerhalb einer Zeit spanne von 5 Sekunden aus dem Mischer ausgetragen und innerhalb von 30 Sekunden auf eine Temperatur von (= 60 C) unterhalb der Kristallitschmelztempera- tur des Polypropylens (a) gebracht. Das erhaltene feinteilige Produkt enthält mindestens 95 des eingesetzten Talkums fest gebunden und weist eine Korn- verteilung auf, die kleiner ist als die des eingesetzten Polypropylens. Beispiel 4 Ausgangsmaterial ist ein Gemisch aus a) 15 kg (entsprechend 100 Gew.-Teilen) eines kleintei- ligen acrylsäuregepfropften Polypropylens mit einer Säurezahl von 29, das einen Teilchendurchmesser im Bereich von 25 bis 1500 m und einen mittleren Teil chendurchmesser von 500/um hat und eine Grenzviskosi von 4 (MI 0,1 > 2;i6 kg/2300C) aufweist und b) 10 kg (entsprechend 66,6 Gew.-Teilen) Talkum, das einen maximalen Teilchendurchmesser von 20/um hat, eine maximale Dicke von 2/um und einen mittleren Teilchendurchmesser (= 10/um) aufweist, der 1:50 mal so gross wie der mittlere Teilchendurchmesser des acryl- säuregepfropften Polypropylens (a) ist. Das vorgenannte Gemisch wird (I) in einer ersten Arbeitsstufe in einen Mischer von 100 1 Nutzinhalt gemäss Beispiel 1 - ohne Zu- oder Abfuhr kalorischer Wärme -, (I.1) in einer ersten Unterstufe bei einer Mischintensität von 20 W/l Nutzinhalt innerhalb einer Zeitspanne von 13 Minuten von Umgebungstemperatur (= Raumtempe ratur) auf die Kristallitschmelztemperatur des modi fizierten Polypropylens (a) (=# 160 C) gebracht, un mittelbar darauf (I.2) im Verlauf einer zweiten Unterstufe bei einer Mischin- besitzt, die im Mittel 0,7 mal so gross ist wie die Mischintensität der ersten Unterstufe (1.1), inner halb einer Zeitspanne von 7,6 Minuten von der Kristal- litschnelztemperatur des acrylsäuregepfropften Poly propylens (a) auf eine 40 C darüber liegende Tempe- ratur (= 2000C) gebracht und unmittelbar hiernach (II) in einer zweiten Arbeitsstufe innerhalb einer Zeit spanne von 5 Sekunden aus dem Mischer ausgetragen und innerhalb von 60 Sekunden auf eine Temperatur (:80 0C) unterhalb der Kristallitschmelztemperatur des gepfopf ten Polypropylens (a) gebracht. Das feinteilige Produkt ist frei fliessend, enthält das eingesetzte Talkum praktisch vollständig gebunden und weist eine Kornverteilung auf, die etwas feiner ist als die des eingesetzten acrylsäuregepfropften Polypropylens. Beispiel 5 Die Komponenten (a) und (b) gemäss Beispiel 3 wurden einzeln in einen Zweischneckenkneter vom Typ ZSK 53 der Firma Wer ncr und Peleiderer zudosiert (cold feed), das Polymere bei 2300C aufgeschmolzen, mit dem blättchenförmigen Additiv homogen vermischt, das Gemisch in Strängen ausgetragen, abgekühlt, granuliert und getrocknet. Beispiel 6 Die Komponenten (a) und (b) gemäss Beispiel 4 wurden einzeln in einen Zweischneckenkneter vom Typ ZSK 53 zudcsiert, dort schmelzgemischt und aufbereitet wie in Beispiel 5 beschrieben. Aus den in den Beispielen 3 bis 6 erhaltenen Formmassen wurden im Spritzguss Prüfkörper hergestellt, an denen Zugfestigkeit (nach DIN 53455), Schlagzähigkeit (nach DN 53453) und der Zug-E-Modul (nach DIN 53457) bestimmt wurden. Die Ergeb. nisse sind in der Tabelle zusammengefasst. EMI14.1 <tb> Formmasse <SEP> Gew.-% <SEP> Zugfestig- <SEP> Schlagzähig- <SEP> Zug-E-Modul <tb> <SEP> gemäss <SEP> Talkum <SEP> keit <SEP> keit <tb> Beispiel <SEP> [Nmm-2] <SEP> [@@/m-2] <SEP> [Nmm-@@ <tb> <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 34,8 <SEP> 44,9 <SEP> 4530 <tb> <SEP> 4 <SEP> 40 <SEP> 38,3 <SEP> 18,1 <SEP> 5810 <tb> <SEP> 5 <SEP> 3 <SEP> <SEP> 34,6 <SEP> 28,3 <SEP> 4280 <tb> <SEP> 6 <SEP> 40 <SEP> 37,9 <SEP> ¯ <SEP> 11,0 <SEP> 5630 <tb> Wie aus der Tabelle ersichtlich, zeichnen sich die erfindungsgemässen Formmassen nach Beispiel 3 und 4 durch eine merklich bessere Zähigkeit und Steifigkeit aufgrund des sich verfahrensbedingt einstellenden günstigen Seitenver hältnisses des Talkum aus.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen kleinteiliger, mit blättchen förmigen Additiven versehender P{olyolefin-Formmassen, die aufgebaut sind aus a) 100 Gew.-Teilen eines kleinteiligen, teilkristal linen Polyolefins, das einen mittleren Teilchen durchmesser im Bereich von 10 bis 5000 m hat und eine Grenzviskosität g , gemessen in Decalin bel 1300C, im Bereich von 0,5 bis 15 aufweist b) 2 bis 150 Gew.-Teilen eines blättchenförmigen Addi tivs, das einen mittleren Teilchendurchmesser von < 200/um, vorzugsweise < 50 m und eine maximale Blmtt- chendicke < 30/um, vorzugsweise < 10 m aufweist, wo bei der mittlere Teilchendurchmesser kleiner als 1/4, vorzugsweise kleiner als 1/10 des mittleren Teilchendurchmessers des Polyolefins (a) ist und eine Erweichungstemperatur besitzt, die mindestens 50 C über dem Kristallitschmelzpunkt des Polyole fins liegt sowie c) - gegebenenfalls - 2 bis 30 Gew.-Teilen eines glo boulären Additivs, das einen mittleren Teilchen durchmesser in Bereich von 0,01 bis 10 m aufweist und eine Erweichungstemperatur besitzt, die minde stens 1000C über der Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins liegt sowie d) - gegebenenfalls - üblichen Mengen üblicher ande rer Zusatz- bzw. Hilfsstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten (a) und (b) sowie - gegebenenfalls - (c) und/oder (d) in einer ersten Arbeitsstufe (I) in einem Mischer - gegebenenfalls unter Zu- oder Abfuhr kalorischer Wärme - mischt, wobei in einer ersten Unterstufe (I.1) bei einer Mischintensität im Bereich von 100 bis 500 W/1 Nutzinhalt innerhalb einer Zeitspanne von 2 bis 50 Minuten von Umgebungstemperatur - die unterhalb der Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a) liegt und insbesondere Raumtemperatur ist - auf die Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a) bringt; unmittelbar darauf im Verlauf einer zweiten Unterstuee (I.2) auf eine Mischintensität übergeht, die 0,3 bis 0,8 mal so gross ist wie die Mischintensität in der ersten Unterstufe (I.1), und innerhalb einer Zeitspanne von 0,1 bis 20 Minuten von der Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a) auf eine 3 bis 40 0C darüber liegende Temperatur bringt; unmittelbar hiernach - gegebenenfalls - in einer dritten Unterstufe (I.5) auf eine Mischintensität übergeht, die 0,5 bis 1,0 mal so gross ist wie die Mischintensität in der zweiten Unterstufe (I.2), und für eine Zeitspanne von 0,2 bis 10 Minuten auf der in Unterstufe (I.2) erreichten Temperatur hält; und unmittelbar anschliessend in einer zweiten Arbeitsstufe (II) innerhalb einer Zeitspanne von 0,5 bis 30 Sekunden aus dem Mischer austrägt und innerhalb von 120 Sekunden auf eine Temperatur unterhalb der Kristallitschmelztemperatur des Polyolefins (a) bringt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass' im Verlauf der zweiten Unterstufe (I.2) - gegebenen falls dritten Unterstufe (I.3), die 2 bis 30 Gew.-Tei le des feinteiligen globulären Additivs (c) in den Mi scher zugegeben wird. 3. Verwendung kleinteiliger, mit blättchenförmigen Addi tiven versehener Polyolefin-Formmassen nach Ansprüchen 1 und 2 zur Herstellung von Formkörpern nach üblichen Spritzguss-, Extrusions- und Hchlkörperblasverfahren.

Inventors: SEILER, ERHARD, DR. DIPL.-CHEM., THEYSOHN, RAINER, DR. DIPL.-CHEM., WEISS, FRANK, DR. DIPL.-ING., ZEITLER, GERHARD, DR. DIPL.-CHEM.
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1979
Main classification: B29B1
IPC codes: C08L51, B29B9, C08L21, C08L23, C08L7, C08J3, C08L101