CN110396268A - 热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其含有聚丙烯嵌段共聚物(block polypropylene，PP)和烯烃系橡胶成分。具体地，本发明涉及一种复合聚丙烯树脂组合物，其特征在于，含有超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、以及乙烯系列橡胶。其与以往的聚丙烯、烯烃系橡胶成分的树脂组合物相比，不使用交联剂，且机械强度和抗冲击性优异。

Description

热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物
技术领域
本发明涉及维持机械强度、耐冲击性优异的作为热塑性弹性体的复合聚丙烯树脂组合物。具体地，具有基于ISO 1183测定的密度为0.880-0.900g/cm3的特性，基于ISO 180测定的Notched Izod冲击强度为在常温(23℃)和低温(-40℃)下不被折断的抗冲击强度，而且基于ASTM D2240测定的肖氏A(shore A)硬度为93～95。该组合物涉及热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其含有超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、以及乙烯系列橡胶成分，与现有的聚丙烯和烯烃系橡胶成分的树脂组合物相比，不使用交联剂。
背景技术
热塑性塑料弹性体为共聚物高分子或多种物理合成的高分子材料，为具有热塑性塑料和弹性体这两者特性的树脂。因此，是根据所要求的物性以塑料为基础的材料，而且在用途上可代替一部分的橡胶制品，在许多领域中被利用。在常温下通过物理交联，显示出硫化橡胶这样的柔软性和弹性，具有热塑性树脂这样的加工成型性，由于这样的特性，其一部分可再利用，是可节约能源的材料。热塑性塑料弹性体根据构成其的成分和化学结构而显示彼此不同的性质。特别是对于聚烯烃系列而言，根据弹性体的交联程度，分成未交联、部分交联、完全交联，物性据此产生很大变化，在利用中显示出差异。
在为了得到目标值而追加性地添加弹性体的情况下，其含量可能受到制限，可以实现的物性也受到制限。因此，使用交联剂进行了开发，在添加一定含量以上的弹性体、或使用交联剂的情况下，难以加工、时间延迟或重复使用受到限制。因此，正在努力制造与现有组合物的相容性优异，易于加工，且可再利用的材料。
韩国公开专利第10-2012-0116160号公开了LG化学公司使用聚丙烯系树脂、改性聚丙烯、烯烃系共聚物弹性体、苯乙烯系共聚物弹性体和经过有机化处理的纳米粘土来制造烯烃系热塑性弹性体组合物，但树脂组合物存在差异。另外，该纳米粘土母料、改性聚丙烯、苯乙烯系共聚物弹性体等增加了最终产品的成本，在经济方面不利。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于开发一种作为热塑性弹性体的复合聚丙烯树脂组合物材料，其使用超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、以及乙烯系列的橡胶(乙烯系橡胶)，其加工容易，而且可再利用，不使用交联剂、不仅机械强度优异，而且在常温和低温下的抗冲击性也优异。
解决课题的手段
作为热塑性弹性体的复合聚丙烯树脂组合物的特征在于，含有超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、以及乙烯-丙烯、乙烯-丁烯或乙烯-辛烯橡胶等乙烯系列橡胶。
本发明中，为了实现上述目的，提供一种热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其特征在于，相对于该热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物100重量份，含有:
(A)超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物30-50重量份、
(B)聚丙烯嵌段共聚物10-30重量份、
(C)乙烯系列橡胶30-50重量份；
其是未交联的。
发明效果
这样，根据本发明，使用超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物，可以有效地使用以机械物性优异、而且在常温和低温下的抗冲击性优异的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物为必须的制品。
具体实施方式
本发明的详细内容如下所示。
本发明涉及一种热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其适合用于橡胶不交联的热塑性弹性体，其可以含有超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、乙烯系列的橡胶树脂。
上述超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物的特征在于，含有乙烯-丙烯橡胶10～40重量％，熔体指数(MI)为3～60g/10分钟。
本发明可以由该组合物制造以成型性优异、机械物性优异、常温和低温下的抗冲击性优异、加工容易、且经济的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂为必须的制品。
在本发明的树脂组合物中，将(A)超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物设为30～50重量份，低于30重量份时，伸长率和冲击强度会降低。另外，超过50重量份时，硬度升高，冲击强度会降低。将(B)聚丙烯嵌段共聚物设为10～30重量份，当聚丙烯嵌段共聚物低于10重量份时，刚性和注射成型性会降低，超过30重量份时，弯曲弹性模量升高，冲击强度会降低。期望(C)乙烯系列橡胶的含量为30～50重量份。当乙烯系列橡胶低于30重量份时，抗冲击性弱，超过50重量份时，成型性和耐热性会降低。
本发明中，热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物的特征在于，密度为0.880～0.900g/cm3，具有在常温(23℃)和低温(-40℃)下不被折断的冲击强度，且肖氏A硬度为93～95。
在不偏离本发明特征的范围内，上述热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物可以含有选自抗氧化剂、加工活化剂、紫外线稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、抗菌剂和着色剂中的1种以上添加剂。
本发明提供由上述热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物制造的成型品。上述成型品可以通过本发明的技术领域中已知的方法制造，通过挤出工序和注射工序制造的注射成型品可用于汽车或工业部件。
实施例
以下，基于实施例详细说明本发明，但本发明不限定于下述实施例。
实施例1～5
以聚丙烯嵌段共聚物为基础，为了提高相容性，添加超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物，进而，为了提高伸长率和抗冲击性，添加乙烯系列的橡胶，使用挤出用双螺杆挤出机，在挤出机内熔融混合，将树脂连续地造粒，最终制造成树脂颗粒。
将上述制造的复合树脂使用注射机，制成试验用试验片，测定机械物性。
[表1]聚丙烯树脂
[表2]乙烯系列橡胶树脂(乙烯系橡胶树脂)
比较例1～5
比较例为向各种不同特性的聚丙烯嵌段共聚物种类中添加不同系列的橡胶，进行挤出，与本发明实施例的条件进行比较和评价，在不同的条件下评价实施例中使用的超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物的物性效果。
[表3]实施例的复合树脂组合物
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
PP-2 - 41 - - -
PP-3 41 - 41 41 -
PP-4 24 24 24 - 24
PP-5 - - - 22 -
PP-6 - - - 41
橡胶-1 - 35 - - -
橡胶-2 35 - - - 35
橡胶-3 - 35 - -
橡胶-4 - 37 -
添加剂 <3％ <3％ <3％ <3％ <3％
[表4]比较例的复合树脂组合物
比较例1 比较例2 比较例3 比较例4
PP-1 20 - -
PP-2 - - 41
PP-3 45 37 - 41
PP-4 - - 14 14
PP-5 - 20 -
PP-6 - - -
橡胶-1 - - 22.5
橡胶-2 35 43 22.5
橡胶-3 - 22.5 22.5
添加剂 <3％ <3％ <3％ <3％
注射物性测定用试验片的制造和物性测定
将上述实施例和比较例中得到的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物使用TOYO(夹紧力180吨)注射成型机，制成用于测定机械物性的试验片，然后对得到的注射试验片，测定弯曲弹性模量、Izod冲击强度、热变形温度等，其结果示于表5、6。
(1)熔体指数
基于ISO 1133法测定。在230℃、2.16kg的试验条件下测定。
(2)密度
基于ISO 1183法测定。
(3)拉伸强度
基于ISO 527-1/2法测定，试验速度为50mm/分钟。
(4)弯曲弹性模量和弯曲强度
基于ISO 178法测定，试验片规格为80×10×4mm，试验条件为：跨距(span)64mm，十字头(Crosshead)的速度为2mm/分钟。
(5)Notched Izod冲击强度
基于ISO 180法测定，试验片规格为80×10×4mm，在23℃和-40℃下测定。
(6)肖氏A(Shore A)硬度
基于ASTM D2240法测定。
[表5]实施例的树脂组合物的物性值
[表6]比较例的树脂组合物的物性值
在上述表5的结果中，在实施例1的情况下，在同时使用超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物以及熔体指数低的乙烯-辛烯(ethylene octane copolymer rubber(乙烯-辛烯共聚物橡胶))的情况下，可以确认刚性和冲击强度与肖氏A硬度(shore A)取得了平衡。不仅在实施例1，而且在实施例2～5中，通过使用各种不同种类和含量的超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、以及乙烯系列的橡胶(乙烯系橡胶)，使得肖氏A硬度满足93～95，并且显示出目标的弯曲弹性模量、以及在常温和低温下的抗冲击值。
比较例1使用熔体指数低的嵌段聚丙烯，结果显示，虽然具有与实施例同样提高的冲击强度，但流动性低，难以进行注射成型。比较例2补充了比较例1中的限制，使用熔体指数高的树脂，增加了橡胶含量，但显示伸长率降低，不能接近目标值。在比较例3和4中，混合使用实施例中结果良好的橡胶种类，结果，伸长率、弯曲弹性模量和常温下的冲击强度下降，不能取得平衡。
因此，确认在上述实施例的含有超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物、聚丙烯嵌段共聚物和乙烯-丙烯、辛烯、丁烯共聚物橡胶(ethylene/propylene、octane、butenecopolymer rubber)的聚丙烯树脂组合物、以及含有其的塑料的成型品的情况下，机械物性和冲击强度的平衡优异，可适用于以其为必须的制品。

Claims (5)

1.热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其特征在于，相对于该热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物100重量份，含有:
(A)超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物30～50重量份，
(B)聚丙烯嵌段共聚物10～30重量份，
(C)乙烯系列的橡胶(丙烯、辛烯、丁烯)30～50重量份，
该组合物是未交联的。
2.权利要求1所述的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其中，上述超高冲击强度的丙烯系嵌段共聚物含有乙烯-丙烯橡胶10～40重量％，熔体指数为3～60g/10分钟。
3.权利要求1所述的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其中，乙烯系橡胶为由乙烯-丙烯、乙烯-辛烯或乙烯-丁烯系橡胶中的1种以上构成的树脂，其含量为30～50重量份，熔体指数为0.3～1g/10分钟。
4.权利要求1所述的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物，其特征在于，该热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物的密度为0.880～0.900g/cm3，具有在常温(23℃)和低温(-40℃)下不被折断的抗冲击强度，且肖氏A硬度为93～95。
5.含有权利要求1所述的热塑性弹性体复合聚丙烯树脂组合物的注射成型品和使用其的汽车用或工业部件用材料。
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