DE10132512A1 - Polypropylenharzmasse und spritzgeformter Gegenstand daraus - Google Patents

Polypropylenharzmasse und spritzgeformter Gegenstand daraus

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Abstract

Eine Polypropylenharzmasse, umfassend: DOLLAR A 100 Gew.-Teile einer Polypropylenmasse (D), umfassend 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines Polypropylens (A), 0 Gew.-% bis 25 Gew.-% eines Ethylen-alpha-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder eines eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks (B) und 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% Talkum (C) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 3 mum; und DOLLAR A 0,5 bis 8,0 Gew.-Teile eines Pigmentmasterbatch (E) mit einer Wasserstoffionenkonzentration von 5 bis 7, das die Bedingung: 0,35 eta¶pig¶/eta¶comp¶ 1,20 erfüllt, wobei eta¶pig¶ die Viskosität (Poise) des Pigmentmasterbatch darstellt und eta¶comp¶ die Viskosität (Poise) der Polypropylenmasse (D) darstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polypropylenharzmasse und einen spritzgeformten Gegenstand daraus. Insbesondere betrifft sie eine Polypropylenharz­ masse, die ausgezeichnete Pigmentdispergierbarkeit zeigt, und einen spritzgeformten Gegenstand daraus.
Polypropylenharze werden weitverbreitet als Materialien verwendet, die Steifig­ keit und Schlagfestigkeit erfordern. In den letzten Jahren wurde begonnen, Formkörper, die aus einer ein Polypropylenharz umfassenden Masse z. B. durch Spritzformen geformt werden, als Materialien für Kraftfahrzeuge zu verwenden. Bei solchen Formkörpern ist erforderlich, dass sie mechanische Eigenschaften, wie Steifigkeit und Schlagfestigkeit, sowie gutes Aussehen aufweisen, um in Verbindung mit einem Kraftfahrzeugkörper integrales Aussehen, höheres Image und hohe Designeigenschaften bereitzustellen. Als solche Masse ist eine Masse bekannt, die aus einem Ethylen-Propylen-Blockcopolymer, einem Kautschuk, wie Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuk oder einem aromatischen vinylhaltigen Kautschuk, die zur Verbesserung der Schlagfestigkeit verwendet werden, Talkum, das zur Verbesserung der Schlagfestigkeit verwendet wird, und einem Pigment­ masterbatch besteht, das zum Färben verwendet wird.
Zum Beispiel offenbart JP-A-08-134 278 eine Formmasse, bestehend aus einem Propylen-α-Olefin-Blockcopolymerharz, einem modifizierten Polyolefin, einem Pigment, einem Pigmentdispergiermittel, einem Silankupplungsmittel, einem Kautschukbestandteil und einem anorganischen Füllstoff; und eine Formmasse, bestehend aus einem Propylen-α-Olefin-Blockcopolymerharz, einem Pigment, einem ein modifiziertes Wachs enthaltenden Pigmentdispergiermittel, einem Silankupplungsmittel, einem Kautschukbestandteil und einem anorganischen Füllstoff. Insbesondere werden eine Masse, in der ein mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen als modifiziertes Polyolefin verwendet wird, und eine Masse offenbart, in der ein mit Maleinsäure modifiziertes Polyethylenwachs als in dem Pigmentdispergiermittel enthaltenes modifiziertes Wachs verwendet wird.
JP-A-10-60182 offenbart eine Masse, bestehend aus einem Polyolefin, einem Füllstoff, einem Pigment und einem Polymerwachs auf Olefinbasis. Insbesondere wird eine Masse offenbart, die ein Polyethylenwachs oder ein Polypropylenwachs als Poly­ merwachs auf Olefinbasis enthält.
Formkörper, die aus diesen Polypropylenharzmassen durch Spritzformen geformt werden, weisen jedoch manchmal Bereiche auf, die in der Farbe zum Rest der Formkörperoberfläche verschieden zu sein scheinen, z. B. unmittelbar hinter der Öffnung oder an der Formkörperoberfläche in Erstreckung von der Öffnung in einem Teil, in dem sich die Wanddicke ändert, und daher ist ihr Aussehen häufig beeinträchtigt. Es wird angenommen, dass das durch die nicht ausreichende Dispersion des Pigments verursacht wird, die sich aus Unterschieden in der Pigmentkonzentration und der Talkumkonzentration in einem Teil der Oberfläche des Formkörpers ergibt, die durch Abscheidung oder Ansammlung der Bestandteile der Masse während des Spritzformens auftreten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Polypropylenharzmasse bereitzustellen, die ausgezeichnet in der Pigmentdispergierbarkeit ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, einen spritzgeformten Gegenstand aus der Masse bereitzustellen, der für Kraftfahrzeugaußen- und -innenteile geeignet ist.
Diese Aufgaben konnten durch Bereitstellung einer speziellen Polypropylenharzmasse gelöst werden, die ein spezielles Polypropylen und ein Pigmentmasterbatch mit einer festgelegten Wasserstoffionenkonzentration und einer festgelegten Viskosität ηpig (Poise) enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polypropylenharzmasse, umfassend:
100 Gew.-Teile einer Masse auf Polypropylenbasis (D), umfassend 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines Polypropylenharzes (A), 0 Gew.-% bis 25 Gew.-% eines Ethylen- α-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder eines eine aromatische Vinylverbindung ent­ haltenden Kautschuks (B) und 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% Talkum (C) mit einem mittle­ ren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 3 µm; und
0,5 bis 8,0 Gew.-Teile eines Pigmentmasterbatch (E) mit einer Wasserstoffionen­ konzentration von 5 bis 7, die die Bedingung: 0,35 ≦ ηpig/ηcomp ≦ 1,20 erfüllt, wobei ηpig die Viskosität (Poise) des Pigmentmasterbatch darstellt und ηcomp die Viskosität (Poise) der Masse auf Polypropylenbasis (D) darstellt, und ein spritzgeformtes Produkt daraus.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Einzelnen beschrieben.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polypropylenharz (A) ist nicht besonders beschränkt, aber vorzugsweise ein Polypropylenharz mit Kristallinität. Bei­ spiele davon schließen ein kristallines Propylenhomopolymer, ein kristallines Ethylen- Propylen-Copolymer und ein kristallines Propylen-α-Olefin-Copolymer ein. Diese Co­ polymere können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet wer­ den.
Das im kristallinen Propylen-α-Olefin-Copolymer verwendete α-Olefin ist ein α- Olefin mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, und Beispiele davon schließen 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen und 1- Decen ein. Das kristalline Propylen-α-Olefin-Copolymer ist zum Beispiel ein kristallines Propylen-1-Buten-Copolymer oder ein kristallines Propylen-1-Hexen-Copolymer.
Das Polypropylenharz mit Kristallinität ist insbesondere bevorzugt ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer oder ein Gemisch eines kristallinen Ethylen-Propylen- Blockcopolymers und eines kristallinen Propylenhomopolymers.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Verfahren zur Herstellung des Polypropylenharzes (A) ist nicht besonders beschränkt. Das Harz (A) kann zum Beispiel mit einem bekannten Polymerisationsverfahren, wie einem Massepolymerisationsverfah­ ren, Lösungspolymerisationsverfahren, Aufschlämmungspolymerisationsverfahren oder Gasphasenpolymerisationsverfahren, unter Verwendung eines bekannten Katalysators, wie eines Ziegler-Natta-Katalysators und/oder Metallocenkatalysators, oder jeder ge­ wünschten Kombination dieser Verfahren hergestellt werden.
In Bezug auf das kristalline Ethylen-Propylen-Blockcopolymer sind insbesondere jene bevorzugt, die derart hergestellt werden, dass ein kristalliner Propylenhomopoly­ merteil als erstes Segment im ersten Schritt gebildet wird und anschließend ein statisti­ scher Ethylen-Propylen-Copolymerteil als zweites Segment im zweiten Schritt gebildet wird.
Die Mischmenge des Polypropylenharzes (A) in der Masse auf Polypropylenbasis (D) beträgt 50 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 55 Gew.-% bis 90 Gew.-%, stär­ ker bevorzugt 60 Gew.-% bis 85 Gew.-%.
Wenn die Mischmenge des Polypropylens (A) weniger als 50 Gew.-% beträgt, kann die Steifigkeit geringer sein. Wenn sie mehr als 95 Gew.-% beträgt, kann die Schlagfestigkeit geringer sein.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete statistische Ethylen-α-Olefin- Copolymerkautschuk ist ein statistischer Copolymerkautschuk, der Ethylen und ein α- Olefin umfasst. Das im statistischen Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuk verwendete α-Olefin ist ein α-Olefin mit drei oder mehr Kohlenstoffatomen, von dem Beispiele Pro­ pylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen und 1-Decen einschließen. Pro­ pylen, 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen sind bevorzugt.
Beispiele der statistischen Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuke schließen ei­ nen statistischen Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, einen statistischen Ethylen-1- Buten-Copolymerkautschuk, einen statistischen Ethylen-1-Hexen-Copolymerkautschuk und einen statistischen Ethylen-1-Octen-Copolymerkautschuk ein. Der statistische Ethy­ len-1-Octen-Copolymerkautschuk, der statistische Ethylen-1-Buten-Copolymerkautschuk und der statistische Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk sind bevorzugt. Zwei oder mehrere Arten von statistischen Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuken können in Kombination verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung des statistischen Ethylen-α-Olefin-Copolymerkaut­ schuks sind nicht besonders beschränkt. Der Copolymerkautschuk kann mit einem be­ kannten Polymerisationsverfahren, das die Copolymerisation von Ethylen und einem der verschiedenen α-Olefine bewirkt, unter Verwendung eines bekannten Katalysators hergestellt werden. Beispiele bekannter Katalysatoren schließen ein Katalysatorsystem, bestehend aus einer Vanadiumverbindung und einer Organoaluminiumverbindung, ein Ziegler-Natta-Katalysatorsystem und ein Metallocenkatalysatorsystem ein. Beispiele be­ kannter Polymerisationsverfahren schließen ein Lösungspolymerisationsverfahren, Auf­ schlämmungspolymerisationsverfahren, Hochdruckionenpolymerisationsverfahren und Gasphasenpolymerisationsverfahren ein.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete eine aromatische Vinylverbindung enthaltende Kautschuk ist zum Beispiel ein Blockcopolymer, das einen aromatischen Vinylpolymerblock und einen konjugierten Dienpolymerblock enthält. Der Hydrierungs­ grad der Doppelbindungen des konjugierten Dienteils in einem solchen Blockcopolymer beträgt vorzugsweise 80% oder mehr, stärker bevorzugt 85% oder mehr. Weiter be­ trägt die Molekulargewichtsverteilung (Q-Wert) des eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks, bestimmt mit GPC (Gelpermeationschromatographie) vor­ zugsweise nicht mehr als 2,5, stärker bevorzugt nicht mehr als 2,3. Der mittlere Gehalt der aromatischen Vinylverbindungseinheit in dem eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuk beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% bis 20 Gew.-%, stärker be­ vorzugt 12 Gew.-% bis 19 Gew.-%. Der Schmelzindex (MFR, JIS-K-6758, 230°C) des eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks beträgt vorzugsweise 1 bis 15 g/10 min, stärker bevorzugt 2 bis 13 g/10 min.
Beispiele des eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks schlie­ ßen eine aromatische Vinylverbindung enthaltende Copolymerkautschuke, wie einen statistischen Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (SBR), einen Styrol-Butadien-Styrol- Blockcopolymerkautschuk (SBS) und einen Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymerkaut­ schuk (SIS) und hydrierte Produkte davon, wie einen Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Kaut­ schuk (SEBS), einen Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Kautschuk (SEPS), ein. In einer an­ deren Ausführungsform kann ein Kautschuk, hergestellt durch Reagierenlassen eines Co­ polymerkautschuks von Ethylen, Propylen und nicht konjugiertem Dien (EPDM) mit einer aromatischen Vinylverbindung, wie Styrol, vorzugsweise verwendet werden. Zwei oder mehrere Arten der eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuke kön­ nen in Kombination verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung des vorstehend erwähnten eine aromatische Vinyl­ verbindung enthaltenden Kautschuks sind nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann ein Verfahren, wie Verbinden einer aromatischen Vinylverbindung mit einem Olefin­ copolymerkautschuk oder einem konjugierten Dienkautschuk, durch Polymeriation oder Umsetzung aufgeführt werden.
Das Mischverhältnis des Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder des eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks (B) beträgt 0 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%. Wenn das Mischverhältnis des Ethy­ len-α-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder des eine aromatische Vinylverbindung ent­ haltenden Kautschuks (B) größer als 25 Gew.-% ist, können die Steifigkeit und Wärme­ beständigkeit geringer sein.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Talkum (C) ist wasserhaltiges Magnesiumsilicat. Die Kristallstruktur der Moleküle des wasserhaltigen Magnesiumsili­ cats ist eine Schichtstruktur, in der Dreischichtstrukturen des Pyrophyllittyps übereinan­ dergelagert sind. Das wasserhaltige Magnesiumsilicat wird vorzugweise gemahlen. Ins­ besondere bevorzugt ist das wasserhaltige Magnesiumsilicat in einer plättchenartigen Form, erhalten durch Feinpulverisieren der Kristalle davon zu etwa einer Einheits­ schicht.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Talkum (C) weist einen mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 3 µm auf. Der mittlere Teilchendurchmesser des Talkums bedeutet hier 50% Äquivalentteilchendurchmesser D50, bestimmt aus einer Integralverteilungskurve, erhalten mit einem Durchsiebverfahren einer Suspension von Talkum in einem Dispersionsmedium, wie Wasser oder Alkohol, unter Verwendung ei­ nes Teilchengrößenverteilungs-Analysators des Zentrifugalsedimentationstyps.
Die Wasserstoffionenkonzentration des in der vorliegenden Erfindung verwende­ ten Talkums (C) beträgt vom Standpunkt der Pigmentdispergierbarkeit vorzugsweise 8 bis 10. Die Wasserstoffionenkonzentration des Talkum wird gemäß JIS-K-5101 gemes­ sen.
Das Talkum kann unbehandelt oder oberflächenbehandelt mit verschiedenen be­ kannten Silankupplungsmitteln, Titankupplungsmitteln, höheren Fettsäuren, höheren Fettsäureestern, höheren Fettamiden, Salzen von höheren Fettsäuren oder anderen grenz­ flächenaktiven Mitteln zum Verbessern der Grenzflächenhaftung mit dem Polypropylen­ harz (A) oder zum Verbessern der Dispergierbarkeit verwendet werden.
Der Mischanteil des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Talkums (C) be­ trägt 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%. Wenn das Mischverhältnis des Talkum geringer als 5 Gew.-% ist, kann sich die Steifigkeit verrin­ gern. Wenn es mehr als 25 Gew.-% beträgt, kann die Schlagfestigkeit nicht ausreichend werden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Masse auf Polypropylenbasis (D) umfasst 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% des Polypropylenharzes (A), 0 Gew.-% bis 25 Gew.-% des Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder des eine aromatische Vi­ nylverbindung enthaltenden Kautschuks (B) und das Talkum (C) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 3 µm, wobei die Summe des Polypropylenhar­ zes (A), des Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder des eine aromatische Vi­ nylverbindung enthaltenden Kautschuks (B) und des Talkums (C) 100 Gew.-% beträgt.
Der Pigmentbestandteil des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Pigment­ masterbatch (E) ist nicht besonders beschränkt, und herkömmliche Pigmentbestandteile, die zu Färben einer Polypropylenharzmasse verwendet werden, können verwendet wer­ den. Beispiele des Pigmentbestandteils schließen Polyazopigmente, Phthalocyaninpig­ mente, Perylen-Perinonpigmente, Ruß, Titanoxid, Ultramann und rotes Eisenoxid ein. Diese Pigmentbestandteile können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Dispersionsmedien, die in Bezug auf solche Pigmentbestandteile verwendet wer­ den, sind: Metallsalze, wie von Calcium, Magnesium, Aluminium und Zink, von höhe­ ren Fettsäuren, wie Stearinsäure und Laurinsäure; Polyethylenwachse mit einem Mole­ kulargewicht von etwa 500 bis etwa 20000, erhalten durch thermisches Zersetzen eines bekannten Polyethylens unter geeigneten Bedingungen, oder Polyethylenwachse mit ei­ nem Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 20000, erhalten durch Polymerisieren von Ethylen unter geeigneten Bedingungen; Polypropylenwachse mit einem Molekularge­ wicht von etwa 1000 bis etwa 20000, erhalten durch thermisches Zersetzen von bekann­ tem Polypropylen unter geeigneten Bedingungen; oder Polypropylenwachse mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis etwa 20000, erhalten durch Polymerisieren von Propylen unter geeigneten Bedingungen. Diese Dispersionsmedien können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Pigmentmasterbatch (E) weist eine Wasserstoffionenkonzentration (gemessen gemäß JIS-K-5101) von 5 bis 7, vor­ zugsweise 5,5 bis 6,5, auf. Wenn die Wasserstoffionenkonzentration geringer als 5 oder größer als 7 ist, kann die Pigmentdispergierbarkeit unzureichend werden.
Die Viskosität ηpig (Poise) des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Pig­ mentmasterbatch ist so, dass das Viskositätsverhältnis (ηpig/ηcomp) der Viskosität ηpig (Poise) zu der Viskosität ηcomp (Poise) der Masse auf Polypropylenbasis (D) die Bedingung: 0,35 ≦ ηpig/ηcomp ≦ 1,20 erfüllt. Vorzugsweise erfüllt das Viskositätsverhältnis die Bedingung: 0,45 ≦ ηpig/ηcomp ≦ 1,10. Die Viskosität ηpig des Pigmentmasterbatch (E) und die Viskosität ηcomp der Polypropylenharzmasse werden mit Kapillarschmelz-Viskoelastizitätsmessung bei 230°C, L/D von 40 und einer Schergeschwindigkeit von 1216 s-1 bestimmt. Wenn das Viskositätsverhältnis (ηpig/ηcomp) geringer als 0,35 oder größer als 1,20 ist, kann die Pigmentdispergierbarkeit unzureichend werden.
Der Gehalt des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Pigmentmasterbatch (E) beträgt 0,5 bis 8,0 Gew.-Teile, vorzugsweise 1,0 bis 6,0 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Masse auf Polypropylenbasis (D). Wenn der Gehalt des Pigment­ masterbatch (E) geringer als 0,5 Gew.-Teile ist, kann das Aussehen eines Formkörpers schlechter sein. Wenn er größer als 8,0 Gew.-Teile ist, können die Steifigkeit und Schlagfestigkeit geringer sein.
Die erfindungsgemäße Polypropylenharzmasse kann mit dem mit Maleinsäure modifizierten Polypropylen (F) gemischt werden. Im Hinblick auf die Pigmentdispergierbarkeit und die Schlagfestigkeit beträgt der Gehalt an Maleinsäure im mit Maleinsäure modifizierten Polypropylen (F) vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%.
Die Wasserstoffionenkonzentration des mit Maleinsäure modifizierten Polypropy­ lens (F) beträgt vorzugsweise 5,0 bis 6,6, stärker bevorzugt 5,5 bis 6,3 im Hinblick auf die Pigmentdispergierbarkeit.
Das Mischverhältnis des mit Maleinsäure modifizierten Polypropylens (F) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2,0 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 0,2 bis 1,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Masse auf Polypropylenbasis (D) im Hinblick auf die Pigment­ dispergierbarkeit und Schlagfestigkeit.
Der Schmelzindex des mit Maleinsäure modifizierten Polypropylens (F) beträgt vorzugsweise 30 g/min oder mehr, stärker bevorzugt 35 g/min oder mehr, im Hinblick auf die Fließfähigkeit.
Beispiele des mit Maleinsäure modifizierten Polypropylens (F) schließen die durch Pfropfmodifizieren eines kristallinen Propylenhomopolymers, eines kristallinen Ethylen-Propylen-Copolymers oder eines kristallinen Propylen-α-Olefin-Copolymers mit Maleinsäure in Gegenwart eines Radikalinitiators erhaltenen ein.
Verfahren zur Herstellung des mit Maleinsäure modifizierten Polypropylens (F) sind nicht besonders beschränkt. Beispiele solcher Verfahren schließen ein Verfahren des Modifizierens eines kristallinen Propylenhomopolymers, eines kristallinen Ethylen- Propylen-Copolymers oder eines kristallinen Propylen-α-Olefin-Copolymers in Gegen­ wart eines Radikalinitiators ein, wobei das Modifizieren durch Schmelzkneten, Lösungsmodifizierung, Modifizierung im heterogenen System unter Verwendung einer Dispersion eines Pulvers des Polymers in einem Medium, das kein Lösungsmittel ist, oder mit einem Verfahren durchgeführt wird, in dem das Polymer in Pulverzustand in Abwesenheit eines Lösungsmittels oder in Gegenwart einer kleinen Menge eines Lö­ sungsmittels bei einer nicht höheren Temperatur als der Schmelzpunkt des Polymers modifiziert wird. Unter ihnen ist das Schmelzkneten bevorzugt, da es effizient und wirt­ schaftlich zur Herstellung eines modifizierten Polymers mit hoher Leistung fähig ist.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polypropylenharzmasse ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann ein Knetverfahren unter Verwendung eines Knetwerks, wie eines Einschneckenextruders, Doppelschneckenextruders, Ban­ bury-Mischers und einer Heißwalze, aufgeführt werden. Die Zugabe oder das Mischen der jeweiligen Bestandteile der Masse kann entweder gleichzeitig oder aufgeteilt durch­ geführt werden. Die Knettemperatur beträgt üblicherweise 170 bis 250°C, stärker be­ vorzugt 190 bis 230°C. Die Knetdauer beträgt üblicherweise 1 bis 20 Minuten, stärker bevorzugt 3 bis 15 Minuten.
Neben den Bestandteilen (A) bis (C) können die gegebenenfalls vorhandenen Be­ standteile (E) und (F) in einem solchen Knetwerk geknetet werden und andere Zusätze gegebenenfalls zugegeben werden, wenn nicht der Zweck und die Vorteile der vorlie­ genden Erfindung beeinträchtigt werden. Beispiele solcher Zusätze schließen Antioxida­ tionsmittel, UV-Absorptionsmittel, Gleitmittel, Pigmente, Antistatikmittel, Mittel zum Verhindern von Kupferschäden, Flammverzögerungsmittel, Neutralisationsmittel, Schäu­ mungsmittel, Weichmacher, Keimbildner, Antischäumungsmittel und Vernetzungsmittel ein.
Spritzgeformte Gegenstände können aus der erfindungsgemäßen Polypropylen­ harzmasse mit einem allgemein bekannten Spritzformen hergestellt werden. Diese werden geeigneterweise als spritzgeformte Gegenstände für Kraftfahrzeuge, wie Tür­ verkleidung, Pfeiler, Instrumententafel und Stoßstange, verwendet.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch die Beispiele beschrieben, die nur veranschaulichend und nicht für die vorliegende Erfindung einschränkend sind.
Die Messverfahren der physikalischen Eigenschaften der Harzbestandteile und Harzmassen, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sind folgende.
  • 1. Schmelzindex (MFR, Einheit: g/10 min)
    Er wurde gemäß JIS-K-6758 gemessen. Die Messung wurde bei 230°C unter einer Last von 2,16 kg durchgeführt, wenn nicht anders angegeben.
  • 2. Viskosität (η)
    Sie wurde unter Verwendung eines "CAPILLOGRAPH 1B", hergestellt von TOYOSEIKI SEISAKUSHO, Ltd. unter folgenden Bedingungen gemessen:
    Messtemperatur: 230°C
    L/D: 40
    Schergeschwindigkeit: 1216 s-1
  • 3. Wasserstoffionenkonzentration
    Sie wurde gemäß JIS-K-5101 gemessen.
  • 4. Mit Maleinsäure modifizierte Menge
    Eine Probe, hergestellt durch Lösen von mit Maleinsäure modifiziertem Polypropylen (F) in Xylol und dann Reinigen durch Ausfällen mit Aceton, wurde durch Alkalimetrie gemessen.
  • 5. Pigmentdispergierbarkeit
    Ein Teststück (plattenförmiger Formkörper mit einer Größe von 103 × 133 × 2 mm), geformt durch Spritzformen, wurde durch optische Untersuchung beurteilt, ob die Pigmentdispergierbarkeit gut oder schlecht war.
Herstellung der Masse auf Polypropylenbasis (D)
Die Masse auf Polypropylenbasis (D) wurde gemäß folgendem Verfahren herge­ stellt. Die jeweiligen Bestandteile wurden in festgelegten Mengen abgewogen und homo­ gen unter Verwendung eines Henschel-Mischers oder Freifallmischers vorgemischt und dann das erhaltene Vorgemisch geknetet und unter Verwendung eines Doppelschnecken­ knetextruders ("TEX44SS 30BW-2V Modell", hergestellt von Japan Steel Works, Ltd.) bei einer Extrusionsgeschwindigkeit von 30 bis 50 kg/Std. mit 350 Upm Schneckenum­ drehung unter Saugen vom Belüftungsloch extrudiert, wobei eine Masse auf Polypropy­ lenbasis (D) erhalten wurde. Die Schnecke war durch Anordnen eines Rotors des Drei­ fachgewindetyps und einer Knetscheibe in zwei Knetzonen aufgebaut, eine Zone nach dem ersten Beschickungseinlaß und eine Zone nach dem zweiten Beschickungseinlaß.
Herstellung des spritzgeformten Gegenstands
Der vorstehend erwähnte spritzgeformte Gegenstand als zu beurteilendes Test­ stück wurde gemäß folgendem Verfahren hergestellt. Die mit einem Heißlufttrockner bei 120°C für 2 Stunden getrocknete Masse auf Polypropylenbasis (D) wurde mit dem Pig­ mentmasterbatch (E) unter Verwendung eines Henschel-Mischers oder Freifallmischers homogen vorgemischt und dann das erhaltene Vorgemisch spritzgeformt, wobei der spritzgeformte Gegenstand als Teststück mit einer SUMITOMO-NESTAL Spritzform­ vorrichtung (NEOMAT75/SYCAP-M Modell) unter Formtemperatur = 220°C, Form­ kühltemperatur = 50°C, Spritzdauer = 15 s und Kühldauer = 30 s erhalten wurde.
Polypropylenharz (A)
Ein Ethylen-Propylen-Blockcopolymer (als "BC-1" abgekürzt) und Propylen­ homopolymere 1, 2 und 3 (als "PP-1", "PP-2" bzw. "PP-3" abgekürzt) wurden als Po­ lypropylenharz (A) in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet. Die Schmelz­ indices dieser Harze sind in Tabelle 1 gezeigt.
Pigmentmasterbatch (E)
Pigmentmasterbatch 1, 2 und 3 (als "Pigment-1, -2 bzw. -3" abgekürzt) wurden als Pigmentmasterbatch (E) in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet. Ihre physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 gezeigt.
Mit Maleinsäure modifiziertes Polypropylen (F)
Mit Maleinsäure modifizierte Polypropylene A und B (als "modifiziertes PP-A" bzw. "modifiziertes PP-B" abgekürzt) wurde als mit Maleinsäure modifiziertes Polypro­ pylen (F) in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet. Ihre physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 3 gezeigt.
Massen 1 bis 5
Die in Tabelle 4 gezeigten Massen 1 bis 5 wurden als Masse auf Polypropylenba­ sis (D) in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet. In den Massen 1 bis 5 wurde ein Ethylen-1-Octen-Copolymerkautschuk (EOR) als Ethylen-α-Olefin-Copoly­ merkautschuk verwendet, ein Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Kautschuk (SEBS) als der eine aromatische Vinylverbindung enthaltende Kautschuk verwendet und Talkum mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,8 im, bestimmt mit Zentrifugalsedimentati­ onsanalyse, und einer Wasserstoffionenkonzentration von 8,9 als Talkum verwendet. Die Mischanteile (Gew.-%) der Bestandteile der Massen 1 bis 5 und der Schmelzindex und die Viskosität ηcomp jeder Masse 1 bis 5 sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Eine Polypropylenharzmasse wurde unter Verwendung eines der in Tabelle 3 gezeigten Masterbatch 1 bis 3 (Pigmente-1 bis -3) und einer der in Tabelle 4 gezeigten Polypropylenharzmassen (Massen-1 bis -5) hergestellt. Das Pigmentmasterbatch wurde in einer Menge von 3 Gew.-Teilen zu 100 Gew.-Teilen der Polypropylenharzmasse ge­ geben. Formkörper, erhalten durch Spritzformen der so hergestellten Polypropylenharz­ massen wurden auf ihr Aussehen wie in den Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 untersucht und die Ergebnisse der Beurteilung sind als Pigmentdispergierbarkeit in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 zeigt auch das Viskositätsverhältnis (ηpig/ηcomp) der Visko­ sität ηpig des Pigmentmasterbatch und der Viskosität ηcomp der Polypropylenharzmasse.
Tabelle 1
BC-1: Ethylen-Propylen-Blockcopolymer 1 [Grenzviskosität [η] des Propylenhomopo­ lymerteils: 0,95 dl/g (in Tetralin bei 135°C), Grenzviskosität [η] des statistischen Ethy­ len-Propylen-Copolymerteils: 5 dl/g, Gehalt an statistischem Ethylen-Propylen-Copoly­ merteil: 12 Gew.-%, Ethylengehalt im statistischen Ethylen-Propylen-Copolymerteil: 32 Gew.-%]
PP-1 bis -3: Propylenhomopolymere 1 bis 3
Tabelle 2
Pigment-1: Grundpolymer: Propylenhomopolymer (MFR = 6 g/min)
Pigment-2: Grundpolymer: Homopolypropylen (MFR = 40 g/min)
Pigment-3: Grundpolymer: Homopolypropylen (MFR = 120 g/min)
Grundpolymer/Pigment (graue Farbe) = 60/40 (Gewichtsverhältnis)
Tabelle 3
Modifiziertes PP-A und -B: mit Maleinsäure modifizierte Polypropylene A und B
Tabelle 4
EOR: Ethylen-1-Octen-Copolymerkautschuk (Engage EG 8200, hergestellt von Dupont- Dow Elastomer Co., Ltd.)
SEBS: Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Kautschuk (Craton G1657, hergestellt von Craton Polymer Co., Ltd.)
Die in Tabelle 4 gezeigte zugegebene Menge an mit Maleinsäure modifiziertem Polypropylen basierte auf 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge von Polypropylenharz, ausgewählt aus BC-1 und PP-1 bis -3, und EOR, SEBS und Talkum.
Tabelle 5
Die vorliegende Erfindung stellt eine Polypropylenharzmasse, die ausgezeichnet in der Pigmentdispergierbarkeit ist, und einen spritzgeformten Gegenstand daraus bereit, der für Kraftfahrzeugteile geeignet ist.

Claims (5)

1. Polypropylenharzmasse, umfassend:
100 Gew.-Teile einer Masse auf Polypropylenbasis (D), umfassend 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines Polypropylens (A), 0 Gew.-% bis 25 Gew.-% eines Ethy­ len-α-Olefin-Copolymerkautschuks und/oder eines eine aromatische Vinylverbin­ dung enthaltenden Kautschuks (B) und 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% Talkum (C) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 3 µm; und
0,5 bis 8,0 Gew.-Teile eines Pigmentmasterbatch (E) mit einer Wasserstoffionen­ konzentration von 5 bis 7, wobei die Bedingung: 0,35 ≦ ηpig/ηcomp ≦ 1,20 erfüllt ist, wobei ηpig die Viskosität (Poise) des Pigmentmasterbatch darstellt und ηcomp die Viskosität (Poise) der Masse auf Polypropylenbasis (D) darstellt.
2. Polypropylenharzmasse nach Anspruch 1, in der das Talkum (C) eine Wasserstoffionenkonzentration von 8 bis 10 aufweist.
3. Polypropylenharzmasse nach Anspruch 1 oder 2, die weiter 0,1 bis 2,0 Gew.-Teile eines mit Maleinsäure modifizierten Polypropylens (F) mit einem Malein­ säuregehalt von 0,1 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, einem Schmelzindex von nicht weniger als 30 g/min und einer Wasserstoffionenkonzentration von 5 bis 6,6 um­ fasst.
4. Polypropylenharzmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der die Wasserstoffionenkonzentration des Pigmentmasterbatch (E) 5,5 bis 6,5 beträgt und das Pigmentmasterbatch (E) die Bedingung: 0,45 ≦ ηpig/ηcomp ≦ 1,10 erfüllt.
5. Spritzgeformter Gegenstand, umfassend die Polypropylenharzmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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