DE2204707A1 - Kunststoffmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffmasse aus einer Matrix von thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff oder Kautschuk und einem Füllmaterial.

Es ist bekannt, verschiedene Metalloxide, Carbonate, Silikate und Sulfate sowie Sillciumoxidminerauen in Form feiner Pulver als Füllmaterialien für Kunststoffe oder Gummi zu verwenden um die Kunststoffe oder den Kautschuk oder das Gummi zu verstärken. Die herkömmlichen Füllmaterialien haben jedoch hydrophile Oberflächen. Demgemäß haben sie einige geringe Affinität zu Hydrophopen oder lipophilen Kunststoffmaterialien oder Gummi, wodurch die Verknetbarkeit (CompatUlli tat) der Mischung recht gering ist.

Darüber hinaus ist es häufig sehr schwierig, die herkömmlichen Füllpartikel in einer Matrix aus Kunstharz oder Gummi durch mechanisches Kneten zu verteilen, da sich sekundäre Aggregate der Füllmaterialpartikel bilden· Zur Überwindung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, bestimmte oberflächenaktive Mittel zuzusetzen· Die oberflächenaktiven Mittel, welch· für diesen Zweck in Frag· kommen, vermischen sich jedoch mit der Matrix und werden nicht an der Grenzfläche zwischen der Kunststoffe·, tr ix und dem Füllmaterial te liehen absorbiert· Demgemäß ist «in· relativ groß· Mang· derartiger oberflächenaktiver MIttel erforderlich, so daß dl· Kosten erheblich g»st«ig«rt wd«n und die charakteristisch·η

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Eigenschaften des Kunststoffs nachteilig beeinflusst werden.

Bs ist ferner bekannt, kristallines Siliciumdioxid, wie z.B. Quarz, oder Bergkristall, mit Stjrrpl oder Methacrylsäureester als Monomerem zu vermischen, um die Oberfläche des Siliciumdioxid» zu modifizieren. Das Styrol oder der Methacrylsäureester, welche als Monomere bei diesem bekannten Verfahren verwendet werden, haben jedoch eine sehr geringe Affinität zu Siliciumdioxid, so daß das Monomere gewöhnlich homogen mit sich selbst polymerisiert wird. Demgemäß werden die Oberflächeneigenschaften des Siliciumdioxids nicht in genügender Weise modifiziert und die modifizierte Oberfläche hat keine genügend vorteilhaften Eigenschaften.

ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffmasse mit einem modifizierten Füllmaterial zu schaffen, welches eine große Affinität zur Matrix aus Kunststoff oder Gummi aufweist und nicht zu sekundären Aggregaten in der Matrix führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kunststoffmasse aus einer Matrix von thermoplastischem oder duroplastischen Kunststoff oder Kautschuk und einem Füllmaterial gelöst, welche durch ein Füllmaterial gekennzeichnet ist, das oberflächlich mit einem Polymeren verbunden ist und durch Vermählen eines anorganischen Fiillmaterials in Gegenwart eines radikalisch oder ionisch polymerisierbar β η Monomeren hergestellt wurde.

Bei der erfindungsgemäßen Kunststoffmasse hat das Füllmaterial eine große Affinität zum Kunststoff. Dadurch wird eine große mechanische Festigkeit sowie ein großes kritisohes Paokungsvoluaen und eine gute Flexibilität der Kunststoffmasse erreicht. Srfindungsgemäß wird die Kunststoffmasse durch Vermischen einer Matrix von Kunststoff oder Gummi mit dem modiflslerten Füllmaterial hergestellt· Brfindungs-

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gemäß wird das modifizierte Füllmaterial hergestellt, indem man ein anorganisches Füllmaterial in Gegenwart eines radikalisch oder ionisch polymerisierbgren Monomeren einem Mahlprozess unterwirft.

Das verwendete anorganische Füllmaterial wird bei dem Mahlprozeß zerkleinert· An die neu gebildete Oberfläche des anorganischen Füllmaterials wird das Monomere durch eine ine cha no-chemische Reaktion unter Verzweigung gebunden, so daß ein Füllmaterial entsteht, welches sich für Kunststoff oder Gummi äußerst gut eignet. Das modifizierte Füllmaterial wird somit hergestellt, indem man das ionisch oder radikalisch polymerisierbare Monomere an die neu gebildete Oberfläche der Füll— materialteilchen bindet um das Füllmaterial mit einer Aktivität zur Matrix des Kunststoffs oder des Kautschuks zu versehen. Typische Füllmaterialien, welche sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignen, sind verschiedene Metalloxide , Hydroxide, Carbonate, Sulfate und Silikate, sowie Silikatminerialien und Siliciumdioxidmineralien, wie z« B. Titanoxid, Aluminiumoxid, Eisern»id, Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonate Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumsulfit, Calciumsilicat, Magnesiumsilicate Talkum, Glimmer, Sellait, Kaolin, Asbest, Zeolit, Siliciumdioxid oder dergleichen.

Es ist fernex' möglich, bestimmte anorganische Verbindungen einzusetzen, welche an sich nicht als Füllmaterial geeignetsind· Bei der Herstellung des modifizierten Füllmatorials ist es bevorzugt, soweit wie möglich neu gebildete Oberflächen an den Füllmatorialteilcheii auszubilden,so daß die BeruhrungsfJäche von neu gebildeter Oberfläche und Monomerem erhöht wird» Bs ist möglich, anorganische Materialien als Füllmaterial zu verwenden, welche strukturell gebundenes Wasser aufweisen. Bs ist jedoch bevorzugt, die Oberflächen der anorganischen Füllmaterialien zu trocknen, so daß dieselben keinen Feuchtigkeitsüberzug aufweisen.

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„ k -

Die für die erfindungsgemäße Masse verwendeten, polymer!- sierbaren Monomeren können Vinylmonomere sein, wie z* B. Acrylsäure, Acrylester, Methacrylsäure, Methacrylester, Styrol, Acrylnitril, Acrylamid und Vinylclilorid; ^-Olefine, wie Äthylen, Propylen und Buten-!; Diene, wie Butadien und Isopren; Epoxyverbindungen, wie Äthylenoxid, Propylenoxid; verschiedene andere ionisch polymerisierbar und radikalisch polymerisierbar Monomere* Die Füllmaterialteilchen werden fein zerkleinert, so daß in Gegenwart des polymer!eierbaren Monomeren neu gebildete Oberflächen entstehen« Der Mahlprozeß wird gewöhnlich bei einer Temperatur durchgeführt, welche oberhalb dem Schmelzpunkt des polymerisierbaren Monomeren liegt, Bs ist ferner möglich, eine Lösung des Monomeren in einem organischen Lösungsmittel und insbesondere in einem nichtprotischen Lösungsmittel zu verwenden· Bs ist bevorzugt, das Füllmaterial unter einer Luftatmosphäre oder einer Inertgasatmosphäre, wie z. B. unter Stickstoff, Argon oder dergleichen zu mahlen. Der Mahlprozeß ist bei einem reduzierten Druck äußerst wirksam. In den meisten Fällen ist es bevorzugt, das Verfahren in einer Atmosphäre mit einem geringen Feuchtigkeitsgehalt durchzuführen. Bs ist ferner möglich, das polymerisierbar Monomere im Dampfzustand mit dem Füllmaterial zu vermischen, indem man den Dampf des Monomeren im Kreislauf durch die Mühle führt. Tn diesem Fall ist es möglich, eine geringe Menge des polymer!eierbareη Monomeren einzusetzen, wie z. B* 0,005 Gewichtsprozent. Bs ist jedoch bevorzugt, mehr als 1 Gewichtsprozent, des gesamten polymprisierbaren Monomeron einzusetzen.

Der Mahlprozeß zur Ausbildung irischer Oberflächen an dem Füllmaterial kann unter Verwendung einer herkömmlichen Feinmühle durchgeführt werden, wie z. B. einer Kugelmühle, einer Schwingmühl«, einer Kolloidmühle, einer Topfmühle, einer Välzmühle oder einer .'itiftmühie. Venn das anorganische Füllmaterial mechanisch durch derartige Feinmühleη zerkleinert wird, so werden neu gebildete frische Oberflächen mit

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aktiven Gruppen oder Zonen freigelegt. Bios geschieht durcii Zerstörung der chemischen Bindungen durch, aber- und Schlagkräfte.

Die ionisch, oder radikalisch, polymerisierbar β η Monomeren des Systems werden an den aktiven Stellen der neu gebildeten Oberflächen gebunden und sie werden ferner leicht durch die aktiven Radikale oder Ionen polymerisiert. Demgemäß wird das gebildete Polymere chemisch an die neu gebildete Oberfläche des Füllmaterials durch eine Metall-Kohlenstoff-Bindung oder durch eine Metall-Sauerstoff-Kohlenstoff-Bindung gebunden. Die neu gebildete Oberfläche wird mit dem durch Polymerisation des Monomeren gebildeten Polymeren verbunden, so daß ein modifiziertes Füllmaterial entsteht.

Radikalisch oder ionisch polynräerisierbare Monomere und anorganische Füllmaterialien, welche an den neu gebildeten Oberflächen aktive Radikale oder Ionen aufweisen, sind bevorzugt. Im allgemeinen wird die Polymerisation des polymerisierbar β η Monomeren durch Erhitzen der Feinmühle beschleunigt. Im folgenden soll ein typisches Beispiel der Herstellung eines modifizierten Füllmaterials unter Verwendung von Siliciumdioxid als anorganischem Füllmaterial erläutert werden. Wenn die Siliciumdioxidteilchen in dem polymerisierbaren Monomeren gemahlen werden, so werden

Bindungen vom Typ SI-O-Si des Siliciumdioxids zerbrochen

9 θ

und es werden aktive Stellen, wie z. B. ^O,.Si oder ^O„SiO gebildet» An diesen Stellen wird die Polymerisationsreaktion des Monomeren gestartet. Zur Ausbildung von aktiven Stellen an den neu gebildeten Oberflächen ist es oft günstig, zwei oder mehr als zwei verschiedene Arten von anorganischen Füllmaterialien in der Mühle mit dem polymerisierbaren Monomeren zu vermischen, da die Bildung von frischen Oberflächen duroh Teilchen verschiedener Hart· und Teilchen verschiedener Größe beschleunigt wird. Ferner wird auch die

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Aktivierung dar frischen Oberflächen erhöht.

Bei der für die erfindungsgemäße Kunststoffmasse verwendeten Matrix handelt es sich z, B, um eine Naturkautschuk«· matrix oder um eine Synthesekautschuktnatrix, wie z. B. um Butadienkautschuk, Isoprenkautschuk, ABS, SB-Gummi, Chloro» pren; um eine Poly- jX-olefinmatrix, wie Polyäthylen hoher Dichte, Polyäthylen niedriger Dichte, Polypropylen, Polybuten-1 ; um Copolymere von ιζ -Olefinen und anderen Monomeren; um Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Polymethacrylnitril und Copolymere derselben, sowie um Nylon, Polyester, Polyurethan und andere thermoplastische Kunststoffe. Ferner können duyoplastische oder warmhärtbare Kunststoffe verwendet werden, wie z. B. Phenolharze, Harnstoffharze, Melaminharze. Die MArIx kann mit dein modifizierten Füllmaterial nach herkömmlichen Mischverfahren vermischt werden.

Die Menge des modifizierten Füllmaterials kann je naoh den Verwendungsbedingungen gewählt werden um die Erfordernisse hinsichtlich Gestalt, Qualität und Wirtschaftlichkeit zu erfüllen. Wenn die Menge an modifiziertem Füllmaterial größer als 30 Gewichtsprozent ist, so hat die Masse aus Füllmaterials und thermoplastischem Kunststoff ein großes Biegungs-Blastizitätamodul, sowie eine verbesserte Schlagfestigkeit* Ea eignet eich daher sehr gut als synthetische Spanplatte oder synthetisches Holz. Wenn die Menge an modifiziertem Füllmaterial mehr als 50 Gewichtsprozent beträgt, so sinkt die Verbrennungswärme der Masse merklich und das Produkt kann leicht in herkömmlichen Verbrennungsöfen verbrannt werden, ohne daß das Ofenmaterial beschädigt wird, was z. B. bei Polyolefin ohne Füllmaterial der Fall ist. Ferner können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Masse Formkörper mit einer ausgezeichneten Starkheit hergestellt werden, welche bei der Verbrennung ein· gering· Sohmelztropfbarkeit aufweisen. Dies ist ins-

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besondere bei einem großen Gehalt an modifiziertem Füllmaterial der Fall. Wenn die Menge an modifiziertem Füllmaterial geringer als 30 Gewichtsprozent ist, so werden Produkte mit guter Transparenz erhalten· Es ist möglich, geeignete Zusatzstoffe, wie z. B. Antioxidantien, Ultra» violettabsorptionsmittel oder Antielektrostatische Mittel der Matrix einzuverleiben. Die Zusatzstoffe können in einer Menge eingesetzt werden, welche dem angestrebten Verwendungszweck angepasst ist.

Zur Erhöhung der Verträglichkeit oder Kompatibilität ist es möglich, gummiartiges Material, wie z. B. Äthylen-Propylen-Kautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk mit thermoplastischem Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen, Polypropylen oder Acrylharz zu vermischen und sodann das modifizierte Füllmaterial zuzumischen.

Ausgezeichnete synthetische Bretter können erhalten werden, wenn man unter Verwendung der erhaltenen Kunststoffmasse eine Platte herstellt und sodann ein oder zwei mit einem Muster, wie z. B. einem Holzmus tex* bedruckte Papiere auf eine oder auf beide Oberflächen der Platte aufbringt, welche mit einer Lösung von Dibutylphthalatharz oder Polyesterharz imprägniert sind, worauf diese durch Hitze geschmolzen werden.

Erfindungsgemäß kann ein Produkt mit einer ausgezeichneten Festigkeit, Flexibilität und Bedruckbarkeit hergestellt werden, indem man die Matrix mit dem modifiziertem Füllmaterial vermischt, welches mechanische Eigenschaften aufweist, die dem herköinialichon Füllmaterial gleich sind und welches eine ausgezeichnete Affinität zue Euaststoff- oder Gummimatrix aufweist.

Es ist ferner möglich, das Bindringen von Luftbläschen in die Masse zu verhindern, so daß ein transparentes Produkt in einfacher Weise erhalten werden kann* Selbst wenn Luft-'

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blaschen der Masse einverleibt werden, so können doch diese Luftbläschen getrennt in der Matrix disperglert werden, so daß sie nicht an der Oberfläche des Füllmaterials vorliegen. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Verbindung zwischen der Matrix und dem modifizierten Füllmaterial durch Luftbläschen gestört wird« Derartige Eigenschaften können durch Zusatz von oberflächenaktiven Mitteln zu einer Masse aus einer Kunststoffmatrix und einem herkömmlichen Füllmaterial nicht erwartet werden· Das modifizierte Füllmaterial ist mit einem Polymeren bedeckt, welches mit der Oberfläche des Füllmaterials verbunden ist und das Polymere ist mit den Molekülen der nicht-kristallinen Bereiche der Kunststoff- oder Kautschukmatrix verbunden, so daß die mechanische Festigkeit der erhaltenen Masse bemerkenswert erhöht wird und die Verträglichkeit oder Kompatibilität im Vergleich zu herkömmlichen Füllmaterialien merklich verbessert wird.

Darüber hinaus kann erfindungsgemäß das modifizierte Füllmaterial leicht hergestellt werden, indem man es in einem einzigen Arbeitsgang zerkleinert und an der Oberfläche modifiziert und so zu ausgezeichneten Eigenschaften bei geringen Kosten kommt* Unter Verwendung des modifizierten Füllmaterials erhält man somit Massen mit einem bemerkenswert großen kritischen Packvolumen, einer großen Gleichförmigkeit und mechanischen Festigkeit, wobei gleichzeitig die Kosten gering sind* Das modifizierte Füllmaterial kann leicht mit dem Kautschuk In großer Gleichförmigkeit vermischt werden, wodurch ein ausgezeichneter Verstärkungseffekt erzielt wird. Diese Vorteile der erfindungsgemäßen Kunststoffmasse konnten von herkömmlichen Füllmaterialien nicht erwartet werden. Das modifizierte Füllmaterial wird gemäß oben erwähnter mechano-chemischer Reaktion hergestellt, wobei das durch Polymerisation des polymerlsierbaren Monomeren erhaltene Polymere mit den frischen neu gebildeten Oberflächen des Füllmaterials verbunden wird.

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Das Polymere hat ein· groß· Affinität zur Matrix des Kunststoffe oder des Gummis·

Wenn demgemäß das modifizierte Füllmaterial mit der Matrix vermischt wird, so haftet die Oberfläche des modifizierten Füllmaterials an der Matrix fest. Somit werden die Vorteile einer guten Kompatibilität, Bedruckbackeit und Flexibilität mit großer mechanischer Festigkeit und großer Transparenz verbunden. Die erfindungsgemäße Kunststoffmasse aus Kunststoff oder Gummi und modifiziertem Füllmaterial kann zn Folien für Verpackungszwecke verarbeitet werden, sowi® zu synthetischem Papier oder zu Band- oder Streifenmaterial oder dergleichen, wenn man eine relativ geringe Menge des modifizierten Füllmaterials zusetzt. Bei einer relativ großen Menge an modifiziertem Füllmaterial eignet sich die erfindungsgemäße Kunststoffmasse für synthetische Spanplatten oder synthetisches Holz und für Formkörper oder dergleichen· Die Kunststoffmasse aus Kautschuk und modifiziertem Füllmaterial eignet sich zur Herstellung von Gummiprodukten mit ausgezeichneten physikalischen !eigenschaften, bei relativ geringen Menge von zugesetztem modifiziertem Füllmaterial und ferner auch zur Herstellung von Kunststoffprodvkten von erhöhter Schlagfestigkeit bei relativ großen Mengen von modifiziertem Füllmaterial«

Sin Film mit ausgezeichneter Transparenz und einem guten Antiblocking-Sffekt kann leicht hergestellt werden, wenn man die erfindungsgemäße Kunststoffmasse, insbesondere mit einer geringen Menge des modifizierten Füllmaterials, verwendet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungebeispielen näher erläutert·

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Beispiel 1

In eine 10 1 Topfmühle werden 500 g vulkanischer Glimmer mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 u gegeben, sowie 200 g Acrylsäure· Das Ganze wird bei 20 °C während k8 h unter einer Luftatmosphäre und bei einer Drehgeschwindigkeit von 50 U/min gemahlen« Der größte Teil der nicht umgesetzten Acrylsäure wurde in die Atmosphäre abgezogen und sodann wurde das gemahlene Produkt bei 80 C unter einem Druck von 10** mmHg während 2k h getrocknet. Man erhielt 515 g mit Acrylsäure modifizierten vulkanischen G#limmer mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 0,2 bis 2 u. Die Xnfrarotanalyse zeigt, daß 0,6 Gewichtsprozent der Polyacrylsäure an das Füllmaterial gebunden wurden. Das erhaltene modifizierte Füllmaterial wurde mit Polypropylen oder Polyäthylen hoher Dichte vermischt und in einer Walzenmühle geknetet. Gemäß Tabelle 1 konnte das modifizierte Füllmaterial auf Grund der erhöhten Kompatibilität im Vergleich zu nicht modifizierten Füllmaterialien in einem größeren Verhältnis zugemischt werden· Bei Verwendung des modifizierten Füllmaterials wurde die für das Kneten erforderliche

eitdauer bemerkenswert verkürzt und die Zug- und Biegefestigkeitseigenschaften der Masse wurden im Vergleich zu Massen, welche nicht modifizierte Füllmaterialien enthalten, merklich erhöht*

Beispiel 2

In eine 10 1 Kugelmühle wurden 500 g Calciumcarbonat mit einem durckschnittlichen Teilchendurchmesser von 50 u sowie 100 g Ifothylmethacrylat gegeben und das Ganze wurde bei 20 ⁰C während k8 h in einer Stickstoffatmosphäre mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 60 U/min gemahlen. Der größte Teil des nicht umgesetzten Methylmethaorylats wurde in die Atmosphäre abgezogen und das Produkt wurde bei 80 ⁰C unter

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einem Druck von 10** mmHg während Zk h getrocknet und lieferte 515 β eines mit Hethylmethacrylat modifizierten Calciumcarbonate mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2 u.

Auf Grund der Infrarotanalyse wurde festgestellt, daß 6,0 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat an, das Füllmaterial gebunden wurden» 350 g des erhaltenen modifizierten Calciumcarbonate wurden als Füllmaterial zu 125 g Polyäthylen hoher Dichte und 25 g Äthylen-Propylen-Terpolymerem gegeben und unter Verwendung einer Walzenmühle geknetet und zu einer Platte verarbeitet« Bei Verwendung des modifizierten Füllmaterials war die für das Kneten erforderliche Zeitdauer merklich verkürzt und das Biege-Elastizitätsmodul war im Vergleich zu Kunststoffmassen mit herkömmlichen Füllmaterialien gemäß Tabelle 2 merklich erhöht.

Beispiel 3

In eine 10 1 Vibrationskugelmühle wurden 500 g Calciumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 30 u gegeben, sowie 100 g Vinylohlorid-Monomeres. Das Ganze wurde bei 20 ⁰C während 72 h unter einer Stickstoffatmosphäre gemahlen· Der größte Teil des nicht umgesetzten Vintohlorid-Monomeren wurde in die Atmosphäre abgezogen und das Produkt wurde bei 80 ⁰C unter einem Druck von 10** mmHg währ β ed Zk h getrocknet und es wurde eine Ausbeute von 510 g von mit Vinylchlorid modifiziertem Calciumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,25 U erhalten.

Gemäß der Infrarotanalyse wurde gefunden, daß 1,8 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid an das Calciumsulfat gebunden waren. Das erhaltene modifizierte Füllmaterial wurde mit dem Kunststoffmaterial gemäß Tabelle 3 vermischt

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und unter Verwendung einer Walzenmühle geknetet und zu einer Platte verarbeitet. Bei Verwendung des modifizierten Füllmaterials war die Zeitdauer für die Knetoperation merklich verkürzt und die Zugefestigkeitseigenschaften waren erheblich besser als bei Kunststoffmassen mit nicht-modifizier tem Füllmaterial, wie in Tabelle k gezeigt.

Beispiel k

In eine 10 1 Topfmühle wurden 500 g Naturzeolit gegeben, welcher zur Hauptsache aus Mordenit bestand und einen durchschnittlichen Teilchendurchiaeeser von 100 u aufwies. Ferner wurden 100 g Acrylnitril zugesetzt und das Ganze wurde unter einer Sticketoffatmosphäre bei 10 °C während 72 h mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 30 U/min gemahlen. Der gröM· Teilt des nicht umgesetzten Aorylnitrils wurde in die Atmosphäre abgezogen und das Produkt wurde bei 80 °C unter einem Druck von 10~ mmHg während 2k h im Vakuum getrocknet, wobei 510 g eines mit Acrylnitril modifizierten Mordenite mit einem durchsänittlichen Teilchendurohmesser von 0,3 ρ erhalten wurden. Die Znfrarotanalyse zeigte, daß 3,3 Gewichtsprozent Polyacrylnitril an das Mordenitmaterial gebunden waren.

Das erhaltene modifizierte Füllmaterial wurde mit dem Kunststoffmaterial gemäß Tabelle 5 vermischt und in einer Walzenmühle geknetet und zu einer Platte verarbeitet. Bei Verwendung des modifizierten Füllmaterials war die Zugfestigkeit und Reißfestigkeit im Vergleich zu Kunststoffmassen mit herkömmlichem nicht-modifiziertem Füllmaterial gemäß Tabelle 6 merklich erhöht.

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Tabelle 1

Di eJa

	Ku	nststoff	masse	Teilchen- fl»i*HcTiniA et α α τ*	η	Ge*.?	Kompati-	Zugfestig	unverträg- -	Bruch	3	2	—	Biegeeigens	Biege-BIa- n-H vA -f-ä + a —
	Polymeres	Gev.#	Füllmaterial	Vt MX Ί I Hin" DOOX	«		Knet	keitseigen schaften **	lieh	dehnung		Biege- festigk.	modul
					It		dauer *	Zugfe-		15 $>
				0,2 - 2 u	Il	50		stigk.		540 kg/cm	36.50O2
	Polypro	50	mit Acryl	I				332	10		kg/cm
	pylen ***		säure modi fiziert	Il	60	11,0 min	kg/cm	8	540	40.500
	M	40	ti	It	70	12,0	210	5	590	59.600
	W	30	fl	η	80	14,5	182	9	620	87.000
CJ	η	20	η		50	17,0	136		440	31.OOO ·
OO	H	50	nicht-be			18,5	290
€*>			hände It	60			440	40.000 w
l*>	H	40	il	70	20,5	142	470	62.000 1
-*.	Sj		ta	80	24,0	96	—	—
_Λ	ft	2©	ti

rait Acryl». " modifiziert

SB fl

aal ©lit-be*

ta

19

Il Il Il

50 10,5

349

18

420

60	11,5	195	12	-	503
70	14,0	150	8		575
80	17,0	120	6	410
50	18,0	241	8	410
60	20,5	17Ο	4	440
70	24,0	I30	3	470
80	unverträg	mm	-
	lich.

30.000

45.200 55.300 67.700

29.600 40.500 55.100

- i4 -

* Erforderliche Zeitdauer für das Kneten von 0,5 kg der Kunststoffmasse in einer Walzenmühle bis zu einer gleichförmig erscheinenden Dispersion des Füllmaterials.

** Ss wurde eine 0,5 mn Platte der Kunststoffmasse verwendet.

*** Polypropylen mit $6 Gewichtsprozent von in siedendem n-Heptan unlöslichen Komponenten und einem Sohmelzindex von 4,0.

**♦* Polyäthylen ho»her Dichte mit einem Schmelzindex von 1,5 und einem spezifischen Gewicht von 0,?6ΐ·

	Tabelle 2	charakteristische Eigen schaften der Masse	Biege- elastizi- tätsmodul
		Kompatibilität ** Knetdauer	50.000 kg/cm 41.000 kg/cm
Füllmaterial	duvshschn. Teilchen	12,0 min 21,0 min
	durohmesser
mit Methylmetha- 0,2 u crylat modifizier tes CaCO- nlcht-modifiziertes Qt,2 ρ CaCO3

Die Masse hat die folgend® 2-usammensetzungs

Polyäthylen hoher Dichte (Sohmelzisidex 1,5; spez. Gewicht 0,^61) 25 Gewichts

prozent

Äthylen-Propyleii-Ta^polyiasrss 5 "

(Mooney-Viakoeiiät 4_S7»Propylengehalt 42 #; Doppeiblndungskomponenten 2,7 j>)

Füllmaterial 70 "

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** Knetdauer für 0,5 kg der Masse in einer Walzenmühle bis zur gleichförmig erscheinenden Verteilung des Füllmaterials·

0,5 mm Platte der Kunststoffmasse.

Tabelle 3	Polyvinylchlorid	100 Gewichtsteile
Dibutylphthalat	2 »
Zinkstearat	2 "
Styrol-Butadien-Bftutschuk	5 "
Füllmaterial	80 ■

Tabelle k Füllmaterial mit Vinylchlorid nicht-modi-

modifiziertes fiziertes

CaSO^ CaSO^

durchschnittl. Teilchen- 1 u 1 u

durchmesser [^ _—

Kompatibilität *

charak- Knetdauer 9 min 13 min

teristi- ""' Γ

sehe Ei- Zugfestigkeit ** I70 kg/cm I50 kg/cm

genschaf- _«„„„„„„„ »„·»—._—————. —-.»_

ten d. ~ *" ——— ——————— ——

Masse Bruchdehnung ** 250 $> 180 £

Knetdauer für 0,5 kg der Kunststoffmasse in einer Walzenmühle bis zur gleichförmig erscheinenden Dispersion des Füllmaterials· 0,5 mm Platte der Kunststoffmasse.

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Tabelle 5 Äthylen-Propylen-Terpolymeres 100 Gewichtsteile

(Mooney-Viskosität 50; Propylengehalt ko $j Doppelbindungsgehalt 1,3 ^)

Zinkoxid 2 "

Füllmaterial 50 "

aromatisches Verarbeitungöl 10 ⁿ

Vulkanieationsbescb.leun.iger 3 ^tt

Schwefel 1,3 "

Tabelle 6

mit Acrylnitril nicht-modifiziermod.Mordenitmat. tes Mordenitmat.

durchschn.Teilchendurehm. 0,3

charak- Komptibilität *

teristi- Knetdauer 15 min 20 min

sehe Ei— ·.——·——«.«.—.».—·.-·—————~—~—-.—-.·-———-.—————-.——-.-.—-.—·.—.

genschaf- Zugfestigkeit „ ₂

ten d. (300 #) ♦* 189 kg/cm 1^2 kg/cm

stoff- Zugfestigkeit _{2 2}

masse (300 56) kO kg/cm 28 kg/cm

Bruchdehnung ** 720 $> 800 ?έ

Bruchfestigkeit ** kO kg/cm 28 kg/cm²

* Knetdauer für 0,5 kg der Kunststoffmasse in einer Walzenmühle bis zur gleichförmigen erscheinenden Verteilung des Füllmaterials.

** 0,5 mm Platte der Kuntfetoffmasse, Beispiel 5

Die gemäß Beispiel 2 hergestellte Masse wurde zu einer Platte verarbeitet.

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Bin Papier für den Druck eines Holzmusters wurde mit Dibutylphthalat imprägniert und auf das Brett aus der Kunststoffmasse gelegt und heiß verpresst, wobei, ein synthetisches Holz mit einem ausgezeichneten Aussehen erhalten wurde.

Beispiel 6

In eine 10 1 Vibrationskugelmühle wurden 500 g Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von & u mit 500 ml einer 20$igen Lösung von Laurylmethpcrylat in n-Hexan vermischt und die Mischung wurde wlirend 72 h an der Luft bei 20 ⁰C gemahlen· Das Reaktionsprodukt wurde mit η-Hexan mehrmals gewaschen, um das nicht umgesetzte Laurylmethacrylat zu entfernen* Sodann wurde unter einem Druok von 10 mmHg während 2k h bei 150 C getrocknet und es wurde «in modifiziertes feines Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Teilohendurchmesser von 0,25 ju erhalten* Gemäß der Infrarotanalyse wurden 0,5 Gewichtsprozent Polymethacrylat an das Siliciumdioxid gebunden. Bin nioht-modifiziertes Siliciumdioxid wurde durch Mahlen desselben in η-Hexan in Abwesenheit von Laurylmethacrylat hergestellt· Die Masse mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 7t welche Polypropylen und Siliciumdioxid enthält, wurde bei einer Düseηtemperatur von 220 ⁰C schmelzextradiert, wobei ein mit einem Messer ausgerüsteter Extruder verwendet wird· Dabei wird eine granulierte Masse erhalten. Das Granulat wurde bei 230 ⁰C unter Verwendung eines Blasfilmextruders mit einem Durchmesser von k5 mm verarbeitet, wobei ein Sohlauchfilm mit einer Dicke von 30 u erhalten wurde· Der Film, welcher das mit Laurylmethacrylat modifizierte Siliciumoxid enthält, zeigt eine besser· Transparenz (Trübheit) als ein Film mit einem nicht-modifizierten Siliciumoxidr

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Tabelle 7

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Polypropylen

3,5-Di- ter t-butjrl-4-me thylphenol

Tetrakis [methylen-3-(3»5-di-tert. bu tyl-4-hydroxyphe ny 1; propanoa tj[ -methan

Bruoasäureamid Caloiumstearat feinea Silioiundioxidpulver

100 Gewichtsteile

0,1 "

0,05 ^Ä 0,08 · 0,05 " 0,1 ■ '

Tabelle 8 Typ des feinen mechanische Filmeigenachaften Siliciumdioxids ——_«.—.—„-.__«—.—«—.-.—»«.-«_.»—.- Trübheit Bbcking statischer

Reibungekoeffizient

Laurylmethacrylat modifiziertes Silicium- 2 dioxid 1,0, $ 280 g/10^0m 0,18

nicht-modifiziertes

Siliciumdioxid 4,1 # 280 0,18

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Claims (5)

PATENTANS PRÜCHB

1. Kunststoffmasse aus einer Matrix von thermoplastischem oder duroplastischen Kunststoff oder Kautschuk und einem Füllmaterial, gekennzeichnet durch ein Pullulate rial, welches oberflächlich mit einem Polymeren verbunden ist und durch Vermählen eines anorganischen Füllmaterials in Gegenwart eines radikal!βch oder ionisch polymerisierbaren Monomeren hergestellt wurde«

2, Kunststoffmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus synthetischem oder natürlichem Kautschuk oder aus Polyolefin besteht·

3· Kunststoffmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Füllmaterial, welches im Durchsohnitt mehr als 2 mal insbesondere mehr als 10 mal gemahlen wurde.

k. Kunststoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch ein Füllmaterial, welches durch Mahlen in Abwesenheit von Feuchtigkeit hergestellt wurde·

5. Kunststoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis k_t gekennzeichnet durch ein Füllmaterial, welches durch Mahlen bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des poly-■erisierbaren Monomeren hergestellt wurde*

6, Kunststoffaasse nach einem der AnsprUohe 1 bis 5, gekennzeiob.net durch ein Füllmaterial, welches durch Mahlen in einer Lösung des Monomeren in einem organischen Lösungsmittel hergestellt wurde·

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7* Kunststoffmasse nach, einem der Anspruch· 1 bis 6, gekennzelohnet duroh «la Füllmaterial, welches durch Vermählen des anorganischen Füllmaterials in Gegenwart ▼on mehr als 0,005 Gewichtsprozent des radikal!sch oder ionisch polymerisierbaren Monomeren hergestellt wurde.

8· Kunststoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet duroh mehr als 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise mehr als 50 Gewichtsprozent des modifizierten Füll« materials, bezogen auf die Gesamtmasse·

9* Kunststoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Füllmaterial, welches durch Vermählen von zwei oder mehr als zwei Arten von organischen Füllstoffen mit unterschiedlicher Härte und unterschiedlicher Teilchengröße hergestellt wurde«

10· Kunststoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Füllmaterial, welches unter Verwendung von Caloiumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Natriumcarbonat oder Dolomit hergestellt wurde.

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