DE102014217345A1

DE102014217345A1 - Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit und geformtes Erzeugnis unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102014217345A1
Application number: DE102014217345.0A
Authority: DE
Inventors: Chang Wan Son; Hyeon Don KIM; Yong Chun; Eun Seon Jeon; Ha Kyu Seo; Seung Hyun Lee; Woong Jae Boo; Myung Ryoul Lee
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd; GS Caltex Corp
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd; GS Caltex Corp
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2034-08-30
Also published as: DE102014217345B4; US20150159003A1; CN104693618B; KR101521147B1; CN104693618A; US9217079B2

Abstract

Eine langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit umfasst: (A) eine Langfaserverstärkung; (B) ein Ethylen-Propylen-Copolymer; (C) ein erstes thermoplastisches Elastomer; (D) ein zweites thermoplastisches Elastomer; (E) eine mit funktioneller Gruppe gepfropftes modifiziertes Polypropylenharz; und (F) einen anorganischen Füllstoff.

Description

Bezugnahme auf verbundene Anmeldungen
Diese Anmeldung beruft sich auf die koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2013-0152988 , welche am 10. Dezember 2013 beim Koreanischen Patentamt eingereicht wurde, deren vollständiger Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Stand der Technik
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit und ein daraus hergestelltes geformtes Erzeugnis. Insbesondere betreffen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit, welche ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweist, wie ausgezeichnete Stoßfestigkeit, wie auch ausgezeichnete Leichtgewichteigenschaften, welche als dünne Folien bzw. Filme hergestellt werden kann und daher eine hohe wirtschaftliche Effizienz besitzt, und betrifft ein daraus hergestelltes geformtes Erzeugnis.
Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteile bestehen hauptsächlich aus einem Harz oder Faser, wodurch ein weicheres Bild erzeugt wird, um angenehme Gefühle beim Einsteigen in das Auto zu verstärken. Unter den Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteilen ist ein Crash-Pad (C/Pad), welches auch als ”Instrumententafel” oder ”Armaturenbrett” bezeichnet wird, an dem unteren Teil der Scheibe vor dem Sitz des Fahrers befestigt und umfasst eine Einrichtung, welche eine Gruppe von Messinstrumenten aufnehmen kann, einschließlich eines Geschwindigkeitsmessinstrumentes, einer Tankanzeige und einer Wassertemperaturanzeige, eines Klimasystems, eines Radios, einer Uhr, eines Aschenbechers und eines kleinen Gegenstandes. Dieses Crash-Pad kann in zwei Arten unterteilt werden: eine Schaum-Art und eine eingebaute harte Art. Insbesondere, da das Crash-Pad während des Fahrens bedient werden muss, ist es ein sehr wichtiges Teil bzw. Element hinsichtlich der Bequemlichkeit und Sicherheit und muss Grundbedingungen erfüllen, einschließlich Stoßfestigkeit, chemischer Beständigkeit und Formbarkeit, wie auch reduzierte Dicke und geringes Gewicht.
Bisher wurden Kraftfahrzeug-Innenausstattungsteile, wie Crash-Pads, entweder aus einer Mischung aus Polycarbonat und einem Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) oder einem technischen Kunststoff(EP)-Material hergestellt, welches durch Verstärken eines Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymers mit Glasfasern (GF) erhalten wurde.
Insbesondere weist ein langfaserverstärktes thermoplastisches Polymermaterial, welches durch das Verstärken eines Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymers mit Glasfasern erhalten wird, Vorteile auf, einschließlich die mögliche Aufbereitung und das einfache Formen, und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, einschließlich ausgezeichneter mechanischer Eigenschaften und eines niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten, im Vergleich mit einem kurzfaserverstärkten Polymermaterial und dieses wird daher in einem breiten Gebiet industrieller Anwendungen eingesetzt, einschließlich elektrischer Haushaltsgeräte und Baumaterialien. Insbesondere wird es zunehmend in der Kraftfahrzeug-Industrie verwendet, die geringes Gewicht und Recyclingfähigkeit fordert. Obwohl das langfaserverstärkte thermoplastische Polymermaterial ausgezeichnete physiologische Eigenschaften aufweist, sind dessen chemische Beständigkeit und dessen Recyclingfähigkeit schlechter als die von polyolefinischen Harzen, insbesondere Harzen auf der Basis von Propylen, und daher wurde das langfaserverstärkte, thermoplastische Polymermaterial allmählich durch eine Polypropylen-Harzzusammensetzung ersetzt.
Zusätzlich wurde als ein Kernmaterial für das Crash-Pad PPF (d. h., ein Verbundmaterial, welches durch Zugabe eines anorganischen Füllstoffes, wie Talk, zu PP erhalten wird) in jüngster Zeit zunehmend im Hinblick auf eine Verringerung der Kosten und des Gewichtes des Crash-Pads verwendet. Es jedoch schwierig, den Anteil des Talks in PPF zu verringern, um die physikalischen Eigenschaften des Produktes sicherzustellen, und PPF muss eine spezifische Dicke oder mehr aufweisen, um die Zuverlässigkeit des Produktes sicherzustellen, was zeigt, dass es die Verwendung von PPF schwierig macht, die Dicke des Produktes zu reduzieren. Der Einsatz des MuCell-Verfahrens wurde im Hinblick auf eine Verringerung des Gewichtes beschrieben, in diesem Fall traten jedoch Probleme auf, einschließlich eines schlechten Erscheinungsbildes und eines schwierigen Formens, und eine Herabsetzung der physikalischen Eigenschaften trat immer noch auf und daher ist die Verbreitung des MuCell-Verfahrens in der gesamten Industrie unbedeutend.
Zusammenfassung
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit. In einer Ausführungsform umfasst die langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit: (A) 10 Gew.-% bis 23 Gew.-% einer Langfaserverstärkung; (B) 50 Gew.-% bis 77 Gew.-% eines Ethylen-Propylen-Copolymers; (C) 5 Gew.-% bis 18 Gew.-% eines ersten thermoplastischen Elastomers mit einem Schmelzindex von 1,0 g/10 min bis 5,0 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg; (D) 5 Gew.-% bis 18 Gew.-% eines zweiten thermoplastischen Elastomers mit einem Schmelzindex von 30 g/10 min bis 60 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg; (E) 0,05 Gew.-% bis 7 Gew.-% eines mit einer funktionellen Gruppe gepfropften modifizierten Polypropylenharzes; und (F) 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffes, wobei jedes des ersten thermoplastischen Elastomers (C) und des zweiten thermoplastischen Elastomers (D) wenigstens eines enthält aus einem Copolymer von Ethylen mit einem alpha-Olefin mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen und aus einem Styrol-Dien-Copolymer.
In einer Ausführungsform ist das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) eine Mischung aus (B1) einem ersten Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 0,1 g/10 min bis 2,0 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg und (B2) einem zweiten Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 30 g/10 min bis 60 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg.
In einer Ausführungsform ist die Langfaserverstärkung (A) wenigstens eine gewählt aus Glasfaser, Kohlenstofffaser, Polymerfaser, Basaltfaser, natürlicher Faser und Metallfaser.
In einer Ausführungsform umfasst die Langfaserverstärkung (A) 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% eines Bindermittels.
In einer Ausführungsform umfasst jedes des ersten Ethylen-Propylen-Copolymers (B1) und des zweiten Ethylen-Propylen-Copolymers (B2) Ethylen in einer Menge von 10 Gew.-% bis 15 Gew.-%.
In einer Ausführungsform sind das erste Ethylen-Propylen-Copolymer (B1) und das zweite Ethylen-Propylen-Copolymer (B2) in einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 enthalten.
In einer Ausführungsform sind das erste thermoplastische Elastomer (C) und das zweite thermoplastische Elastomer (D) mit einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 enthalten.
In einer Ausführungsform ist die funktionelle Gruppe in dem mit der funktionellen Gruppe gepfropften modifizierten Polypropylenharz (E) wenigstens eine aus ungesättigter Carbonsäure, ungesättigten Carbonsäurederivaten und Organosilanverbindungen.
In einer Ausführungsform weist das mit der funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) ein Pfropfverhältnis von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% auf.
In einer Ausführungsform umfasst der organische Füllstoff (F) wenigstens eines aus (F1) einem faserigen anorganischen Füllstoff und (F2) einem nichtfaserigen anorganischen Füllstoff, wobei der faserige anorganische Füllstoff (F1) wenigstens eines umfasst aus Glasfasern, Kohlenstofffasern und Metallfasern, welche eine durchschnittliche Faserlänge (L) von 1 mm bis 5 mm aufweisen und wobei der nichtfaserige anorganische Füllstoff (F2) wenigstens eines umfasst aus Talk, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Glaskugeln und Glasperlen, welche eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,1 μm bis 5 μm aufweisen.
In einem weiteren Gegenstand betrifft die vorliegende Erfindung ein geformtes Erzeugnis, umfassend die oben beschriebene langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung.
In einer Ausführungsform weisen die in dem geformten Erzeugnis zurückbleibenden Fasern eine durchschnittliche Restfaserlänge von 1,2 mm bis 5 mm auf.
Das geformte Erzeugnis ist ein Kraftfahrzeug-Crash-Pad.
In einer Ausführungsform weisen die in dem Kraftfahrzeug-Crash-Pad zurückbleibenden Fasern eine durchschnittliche Restfaserlänge von 1,2 mm bis 5 mm auf.
Beschreibung spezifischer Ausführungsformen
In der folgenden Beschreibung wird eine detaillierte Beschreibung der verwandten bekannten Technologie oder des Aufbaus weggelassen, sofern sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unklar macht. Zusätzlich sind die Bestandteile, welche nachfolgend beschrieben werden, unter Berücksichtigung ihrer Funktionen in der vorliegenden Erfindung definiert und können gemäß der Absicht eines Verwenders oder Benutzers oder gemäß des Gebrauchs geändert werden. Demzufolge müssen die Definitionen dieser Ausdrücke auf der gesamten Beschreibung basieren.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit. In einer Ausführungsform umfasst die langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit: (A) eine Langfaserverstärkung; (B) ein Ethylen-Propylen-Copolymer; (C) ein erstes thermoplastisches Elastomer; (D) ein zweites thermoplastisches Elastomer; (E) ein mit einer funktionellen Gruppe gepfropftes modifiziertes Polypropylenharz; und (F) einen anorganischen Füllstoff.
In einer Ausführungsform umfasst das erste thermoplastische Elastomer (C) und das zweite thermoplastische Elastomer (D) wenigstens eines aus einem Copolymer von Ethylen mit einem alpha-Olefin mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen und einem Styrol-Dien-Copolymer.
Nachfolgend wird die langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
(A) Langfaserverstärkung
Die Langfaserverstärkung (A) kann zu dem Zwecke der Verbesserung der Stoßfestigkeit und der mechanischen Eigenschaften der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung enthalten sein, während das leichte Gewicht der Zusammensetzung sichergestellt wird.
Die Langfaserverstärkung (A) kann eine faserige Struktur oder Bündelstruktur mit einer zylindrischen, ovalen oder polygonalen Querschnittsform aufweisen.
Beispiele der Langfaserverstärkung (A), die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfassen Glasfasern, Kohlenstofffasern, Polymerfasern, Basaltfaser, natürliche Faser, Metallfaser oder dergleichen. Diese Fasern können allein oder in einer Mischung von zwei oder mehr verwendet werden, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
In einer Ausführungsform kann die Glasfaser E-Glas, ECR-Glas mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit, S,S-2,R,T-Glas mit hoher Festigkeit, C.A-Glas mit Säurebeständigkeit oder dergleichen sein.
In einer Ausführungsform ist kann die Langfaserverstärkung (A) eine durchschnittliche Faserlänge (L) von 8 mm bis 12 mm aufweisen. Unter dieser Bedingung kann die langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung eine ausgezeichnete Fließfähigkeit und Formbarkeit aufweisen und die Stoßfestigkeit und mechanische Festigkeit dieser kann sichergestellt werden. Zum Beispiel kann die durchschnittliche Faserlänge 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5 und 12 mm betragen. Des Weiteren kann die Langfaserverstärkung (A) einen Querschnittsdurchmesser von 6 μm bis 20 μm aufweisen. Unter dieser Bedingung kann die langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung ausgezeichnete Fließfähigkeit und Formbarkeit aufweisen und die Stoßfestigkeit und mechanische Festigkeit dieser kann sichergestellt werden. Zum Beispiel kann der Querschnittsdurchmesser 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 μm betragen.
In einer Ausführungsform kann die Langfaserverstärkung (A) ein Bindemittel umfassen, um das Zerbrechen der Fasern zu verhindern und um die Bindeeigenschaften der Fasern sicherzustellen. Beispiele des Bindemittels, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfassen Epoxidsilan, Aminosilan, Amidsilan, Azidsilan, Acrylsilan oder dergleichen.
Das Bindemittel kann in einer Menge in dem Bereich von 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der Langfaserverstärkung (A). In diesem Bereich kann die Langfaserverstärkung (A) ausgezeichnete Bindeeigenschaften aufweisen und die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann eine ausgezeichnete Stoßfestigkeit, Formbarkeit und Dispersionsvermögen aufweisen. Zum Beispiel kann der Anteil des Bindemittels 1, 1,5, 2, 2,5 und 3 Gew.-% betragen.
Die Langfaserverstärkung (A) ist in einer Menge von 10 Gew.-% bis 23 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn die Langfaserverstärkung (A) in einer Menge von weniger als 10 Gew.-% enthalten ist, wird die Wirkung der Verstärkung der mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung und der Stoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert und wenn sie in einer Menge von mehr als 23 Gew.-% enthalten ist, können die Fließfähigkeit, die Formbarkeit und das Erscheinungsbild der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung verringert werden, und das spezifische Gewicht der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zunehmen, was zu einer Verringerung der Leichtgewichteigenschaften führt. In einer Ausführungsform kann die Langfaserverstärkung (A) in einer Menge von 15 Gew.-% bis 21 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Zum Beispiel kann sie in Mengen von 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 und 23 Gew.-% enthalten sein.
(B) Ethylen-Propylen-Copolymer
Das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) kann zu dem Zweck der Sicherstellung der mechanischen Festigkeit (z. B. Stoßfestigkeit, Wärmebeständigkeit etc.) der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit enthalten sein.
Das Ethylen-Propylen-Copolymer (B), welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann nur ein Ethylen-Propylen-Copolymer sein oder eine Mischung aus zwei oder mehr Ethylen-Propylen-Copolymeren mit unterschiedlichen Schmelzindizes.
In einer Ausführungsform kann, wenn nur ein Ethylen-Propylen-Copolymer (B) verwendet wird, es einen Schmelzindex von 0,1 g/10 min bis 60 g/10 min aufweisen, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg.
In einer Ausführungsform kann, wenn das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) eine Mischung aus zwei oder mehr Ethylen-Propylen-Copolymeren ist, dieses aus einer Mischung aus (B1) einem ersten Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 0,1 g/10 min bis 2,0 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, und (B2) einem zweiten Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 30 g/10 min bis 60 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, sein. Wenn das Ethylen-Propylen-Copolymer (B), welches diese Bedingungen erfüllt, in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist die Zusammensetzung ausgezeichnete Stoßfestigkeit und physikalische Festigkeit auf. Der Schmelzindex des ersten Ethylen-Propylen-Copolymers (B1) kann z. B. 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,5 und 2,0 g/10 min betragen. Der Schmelzindex des zweiten Ethylen-Propylen-Copolymers (B2) kann z. B. 30, 35, 40, 45, 50, 55 und 60 g/10 min betragen.
In der vorliegenden Erfindung kann jedes des ersten Ethylen-Propylen-Copolymers (B1) und des zweiten Ethylen-Propylen-Copolymers (B2) in einer Menge von 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% enthalten sein. Zum Beispiel kann jedes dieser Copolymere in einer Menge in dem Bereich von 12 Gew.-% bis 15 Gew.-% enthalten sein. In diesem Bereich weist die Zusammensetzung eine ausgezeichnete Formbarkeit auf und ist im Hinblick auf eine Ausgewogenheit zwischen Stoßfestigkeit und Fließvermögen bevorzugt.
In einer Ausführungsform kann das erste Ethylen-Propylen-Copolymer (B1) und das zweite Ethylen-Propylen-Copolymer (B2) mit einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 enthalten sein. Zum Beispiel können diese Copolymere mit einem Gewichtsverhältnis in dem Bereich von 1:08, bis 1:2 enthalten sein. In diesem Bereich weist die Zusammensetzung eine ausgezeichnete Formbarkeit auf und ist im Hinblick auf eine Ausgewogenheit zwischen Stoßfestigkeit und Fließfähigkeit bevorzugt.
In einer Ausführungsform ist das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) in einer Menge von 50 Gew.-% bis 77 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) in einer Menge von weniger als 50 Gew.-% enthalten ist, können die Zähigkeit und die Stoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden und wenn sie mit einer Menge von mehr als 77 Gew.-% enthalten ist, können die Zähigkeit und die Stoßfestigkeit der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung verringert werden. In einer Ausführungsform kann das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) in einer Menge von 55 Gew.-% bis 70 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Zum Beispiel kann sie in Mengen von 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76 und 77 Gew.-% enthalten sein.
(C) Erstes thermoplastisches Elastomer
Das erste thermoplastische Elastomer (C) kann enthalten sein, um die Verarbeitbarkeit, die Rückprallelastizität, Wärmebeständigkeit und Stoßfestigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sicherzustellen.
Das erste thermoplastische Elastomer (C) kann wenigstens eines enthalten aus einem Copolymer von Ethylen mit einem alpha-Olefin mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen und aus einem Styrol-Dien-Copolymer.
In einer Ausführungsform kann das Copolymer aus Ethylen mit einem alpha-Olefin mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen ein Ethylen-Butan-1-Copolymer (EBM) oder ein Ethylen-Octen-1-Copolymer (EOM) sein und kann einen alpha-Olefingehalt von 12 Gew.-% bis 45 Gew.-% aufweisen.
Das Styrol-Monomer in dem Styrol-Dien-Copolymer kann Styrol, α-Methylstyrol, α-Ethylstyrol oder p-Methylstyrol sein und das Dien-Monomer kann Butadien, Isopren oder eine Kombination dieser sein. Wenn diese Bestandteile verwendet werden, kann die Zusammensetzung eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, Stoßfestigkeit, Rückprallelastizität und Wärmebeständigkeit aufweisen.
In einer Ausführungsform kann das Styrol-Dien-Copolymer wenigstens ein Copolymer eines Styrol-Butylen-Styrol-Blockcopolymers, eines Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymers, eines Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymers, eines Styrol-Ethylen-Propylen-Blockcopolymers und eines Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymers sein.
In einer Ausführungsform kann das erste thermoplastische Elastomer (C) ein thermoplastisches Elastomer sein mit einem Schmelzindex von 1,0 g/10 min bis 5,0 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg. Bei dieser Schmelzbedingung wird die Zusammensetzung eine ausgezeichnete Formbarkeit aufweisen. Wenn der Schmelzindex weniger als 1,0 g/10 min beträgt, weist die Zusammensetzung eine schlechte Fließfähigkeit und Dispersionsvermögen auf und wenn der Schmelzindex 5,0 g/10 min beträgt, können die Stoßfestigkeit und die Oberflächenstoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden. Der Schmelzindex kann z. B. 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5 und 5,0 g/10 min betragen.
In einer Ausführungsform ist das erste thermoplastische Elastomer (C) in einer Menge von 5 Gew.-% bis 18 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn das erste thermoplastische Elastomer (C) in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% enthalten ist, kann die Stoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden und wenn es in einer Menge von mehr als 18 Gew.-% enthalten ist, kann die Fließfähigkeit und die Dispersion der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verringert werden. In einer Ausführungsform kann das erste thermoplastische Elastomer (C) in einer Menge von 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Zum Beispiel kann es in einer Menge von 10 Gew.-% bis 13 Gew.-% enthalten sein. Zum Beispiel kann es in Mengen von 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 Gew.-% enthalten sein.
(D) Zweites thermoplastisches Elastomer
Das zweite thermoplastische Elastomer (D) kann enthalten sein, um die Fließfähigkeit, Formbarkeit, Rückprallelastizität, Wärmebeständigkeit und Stoßfestigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sicherzustellen.
In einer Ausführungsform kann das zweite thermoplastische Elastomer (D) ein Copolymer von Ethylen mit einem alpha-Olefin mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen enthalten oder ein Styrol-Dien-Copolymer. Hierbei kann das Copolymer von Ethylen mit einem alpha-Olefin mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen oder das Styrol-Dien-Copolymer das gleiche, welches oben in Bezug auf das erste thermoplastische Elastomer (C) beschrieben wurde, sein.
In einer Ausführungsform kann das zweite thermoplastische Elastomer (D) ein thermoplastisches Elastomer mit einem Schmelzindex von 30 g/10 min bis 60 g/10 min sein, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg. Bei diesem Schmelzindex weist die Zusammensetzung ausgezeichnete Formbarkeit und Stoßfestigkeit auf. Wenn der Schmelzindex weniger als 30 g/10 min beträgt, kann die Fließfähigkeit und die Dispersion der Zusammensetzung verringert werden und wenn der Schmelzindex mehr als 60 g/10 min beträgt, kann die Stoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden. Der Schmelzindex kann z. B. 30, 35, 40, 45, 50, 55 und 60 g/10 min betragen.
In einer Ausführungsform ist das zweite thermoplastische Elastomer (D) in einer Menge von 5 Gew.-% bis 18 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn das zweite thermoplastische Elastomer (D) in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% enthalten ist, kann die Stoßfestigkeit und die Oberflächenstoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden und wenn es in einer Menge von mehr als 18 Gew.-% enthalten ist, kann die Zähigkeit der Zusammensetzung verringert werden. In einer Ausführungsform kann das zweite thermoplastische Elastomer in einer Menge von 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Zum Beispiel kann es in einer Menge von 10 Gew.-% bis 13 Gew.-% enthalten sein. Es kann z. B. in Mengen von 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 Gew.-% enthalten sein.
Das erste thermoplastische Elastomer (C) und das zweite thermoplastische Elastomer (D) können mit einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 enthalten sein. Zum Beispiel kann es in einem Gewichtsverhältnis in dem Bereich von 1:0,8 bis 1:1,5 enthalten sein. In diesem Bereich weist die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, Formbarkeit, Rückprallelastizität, Wärmebeständigkeit und Stoßfestigkeit auf.
(E) Mit einer funktionellen Gruppe gepfropftes modifiziertes Polypropylenharz
Das mit einer funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) kann zu dem Zweck enthalten sein, die Verarbeitbarkeit, Kompatibilität, Wassergehalt und Brüchigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sicherzustellen.
In einer Ausführungsform kann das mit einer funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) wenigstens eine funktionelle Gruppe umfassen, gewählt aus ungesättigter Carbonsäure, ungesättigten Carbonsäurederivaten und Organosilanverbindungen, gepfropft in die Hauptkette oder das Ende des Polypropylenharzes.
In einer Ausführungsform umfassen Beispiele der ungesättigten Carbonsäure Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und Mesaconsäure, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Beispiele der ungesättigten Carbonsäurederivate umfassen Anhydride, wie Maleinanhydrid und Itaconanhydrid, und Ester, Amide und Metallsalze, einschließlich Maleinsäuremonoamid, Acrylsäureamid und Natriummethacrylat, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Beispiele der Organosilanverbindung umfassen Aminosilan, Epoxysilan, Methacryloxysilan, Methylchlorsilan, Phenylchlorsilan, Methyltriethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Methyltris(2-methoxysilan)-silan, Vinyltris(2-methoxyethoxy)-silan, Isobutyltriethoxysilan und Isobutyltrimethoxysilan, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
In einer Ausführungsform kann das mit einer funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) ein Pfropfverhältnis von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% aufweisen. Zum Beispiel kann das Pfropfverhältnis in dem Bereich von 5 Gew.-% bis 10 Gew.-% liegen. In diesem Bereich kann das Kuppeln der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung mit anderen Bestandteilen verbessert werden und daher kann die Zusammensetzung ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und physikalische Eigenschaften aufweisen.
In einer Ausführungsform ist das mit einer funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 7 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn das mit der funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) in einer Menge von weniger als 0,05 Gew.-% enthalten ist, ist es schwierig, die Kompatibilität, den Wassergehalt und die Brüchigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sicherzustellen, und wenn es in einer Menge von mehr als 7 Gew.-% enthalten ist, kann die Zähigkeit und die Stoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden. Zum Beispiel kann es in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% enthalten sein. Es kann z. B. in Mengen von 0,05, 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5 und 7 Gew.-% enthalten sein.
(F) Anorganischer Füllstoff
Der anorganische Füllstoff (F) kann zu dem Zweck der Verbesserung der Zähigkeit und der Stoßfestigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
In der vorliegenden Erfindung kann der anorganische Füllstoff (F) wenigstens eines aus (F1) einem faserigen anorganischen Füllstoff und (F2) einem nichtfaserigen anorganischen Füllstoff enthalten.
In einer Ausführungsform kann der faserige anorganische Füllstoff (F1) wenigstens eines aus Glasfaser, Kohlenstofffaser und Metallfaser enthalten.
Der faserige anorganische Füllstoff (F1) kann eine durchschnittliche Faserlänge (L) von 1 mm bis 5 mm aufweisen. Zum Beispiel kann die durchschnittliche Faserlänge 1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 und 5 mm betragen. Des Weiteren kann der faserige anorganische Füllstoff (F1) ein maximales Querschnittsverhältnis von 50 bis 300 aufweisen. Wie hier verwendet ist der Ausdruck ”Querschnittsverhältnis” als die Länge des faserigen anorganischen Füllstoffes (F1) geteilt durch den Durchmesser des faserigen anorganischen Füllstoffes (F1) definiert. In diesem Bereich kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete/s Fließvermögen, Formbarkeit, Stoßfestigkeit und Zähigkeit aufweisen.
In einer Ausführungsform kann der nichtfaserige anorganische Füllstoff (F2) wenigstens einer sein aus Talk, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Glaskugeln und Glasperlen.
Der nichtfaserige anorganische Füllstoff (F2) kann eine durchschnittliche Partikelgröße in dem Bereich von 0,1 μm bis 5 μm aufweisen. In diesem Bereich kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Dispersionsfähigkeit aufweisen, welche zu einer ausgezeichneten Fließfähigkeit und Formbarkeit führt, wie auch zu ausgezeichneter Stoßfestigkeit und Zähigkeit. Zum Beispiel kann die durchschnittliche Partikelgröße des nichtfaserigen anorganischen Füllstoffs (F2) 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 und 5 μm betragen.
In einer Ausführungsform kann der faserige anorganische Füllstoff (F1) und der nichtfaserige anorganische Füllstoff (F2) mit einem Gewichtsverhältnis in dem Bereich von 1:0,1 bis 1:2 vermischt werden. In diesem Bereich kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Zähigkeit und Stoßbeständigkeit aufweisen.
In einer Ausführungsform kann der anorganische Füllstoff (F) in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn der anorganische Füllstoff (F) in einer Menge von weniger als 0,5 Gew.-% enthalten ist, können die Wärmebeständigkeit und Zähigkeit der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verringert werden und die Formzykluszeit der Zusammensetzung kann erhöht werden, und wenn es in einer Menge von mehr als 5 Gew.-% enthalten ist, kann die Verarbeitbarkeit und die Stoßfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden. Zum Beispiel kann es in einer Menge von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% enthalten sein. Es kann z. B. in Mengen von 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 und 5 Gew.-% enthalten sein.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren herkömmliche Zusatzstoffe enthalten. Beispiele der Zusatzstoffe umfassen ein Antioxidationsmittel und ein Antistatikmittel, welche in geeigneten Mengen enthalten sind. Beispiele des Antioxidationsmittels, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, umfassen Antioxidationsmittel auf Phenolbasis, Antioxidationsmittel auf Phosphatbasis, Thiodipropionat-Synergisten und dergleichen. Diese Zusatzstoffe und andere Zusatzstoffe können von Fachleuten auf dem Gebiet einfach ausgewählt werden.
Ein Verfahren zur Herstellung der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit, welche die oben beschriebenen Bestandteile umfasst, ist nicht auf ein besonderes Verfahren beschränkt. Insbesondere kann das Verfahren zur Herstellung der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit unter Verwendung einer Schmelzknetvorrichtung durchgeführt werden, wie einer Pultrusionsanlage, einem Banbury-Mixer, einem Einschraubenextruder, einem Doppelschraubenextruder oder einem Mehrschraubenextruder bei einer Knettemperatur von vorzugsweise 180° bis 240°C. Verfahren zum Formen der langfaserverstärkten thermoplastischen Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung um fassen, Extrudieren, Injektionsformen, Folienformen und dergleichen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein geformtes Erzeugnis umfassend die langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit.
In einer Ausführungsform kann das geformte Erzeugnis eine durchschnittliche Restfaserlänge in dem Bereich von 1,2 mm bis 5 mm aufweisen. In diesem Bereich weist die Zusammensetzung ausgezeichnete Zähigkeit und Stoßfestigkeit auf. Zum Beispiel kann die durchschnittliche Restfaserlänge 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 und 5 mm betragen.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Restfaserlänge” die Länge der Fasern, welche in dem geformten Erzeugnis zurückbleiben.
Das geformte Erzeugnis weist ausgezeichnete Eigenschaften auf, einschließlich ausgezeichneter Stoßfestigkeit und Wärmebeständigkeit, während es ein geringes spezifisches Gewicht besitzt und daher leicht ist, und kann als dünne Schichten bzw. Folien ausgebildet werden kann. Dies ermöglicht es, die Anzahl von Teilen zu verringern und die Verfahren zu vereinfachen, wodurch die Kosten reduziert werden können und eine hohe wirtschaftliche Effizienz erzielt werden kann. Demzufolge kann der geformte Gegenstand in verschiedenen Produktgruppen eingesetzt werden.
Das geformte Erzeugnis kann für Produkte eingesetzt werden, die ein hohes Maß an Stoßfestigkeit, mechanischen Eigenschaften und geringes Gewicht erfordern. In einer Ausführungsform kann das geformte Erzeugnis in Kraftfahrzeugteilen verwendet werden, wie Kraftfahrzeug-Crash-Pads, welche das höchste Maß an Stoßfestigkeit, Rückprallelastizität, Wärmebeständigkeit und geringem Gewicht erfordert. Insbesondere weist das geformte Erzeugnis, wenn es als ein Kraftfahrzeug-Crash-Pad eingesetzt wird, eine ausgezeichnete Funktion einen nicht sichtbaren Beifahrerairbag (PAB) oder Fahrerairbag (DAB) auszulösen, und weist eine ausgezeichnete Funktion auf den Aufprall eines Kopfes aufgrund der verbesserten Stoßfestigkeit zu verringern und erhöht die Kraftstoffeffizienz aufgrund des geringen Gewichtes.
In einer Ausführungsform kann die durchschnittliche Länge der Fasern, welche in dem Kraftfahrzeug-Crash-Pad verbleiben, in dem Bereich von 1,2 mm bis 5 mm liegen. In diesem Bereich kann das Kraftfahrzeug-Crash-Pad die beste Zähigkeit und Stoßfestigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann die durchschnittliche Länge 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 und 5 mm betragen.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Beispiele beschrieben. Es sollte jedoch deutlich werden, dass diese Beispiele nur zu erläuternden Zwecken dienen und den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken sollen. Der in diesen beschriebene Inhalt kann technisch von Fachleuten auf dem Gebiet, an die sich die vorliegende Erfindung richtet, analogisiert werden und daher wird die Beschreibung weggelassen.
Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5
Für die Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden die nachfolgend beschriebenen Bestandteile hergestellt und miteinander in den in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellten Verhältnisse vermischt und die Mischungen wurden unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei einer Temperatur von 190°C bis 230°C extrudiert, gefolgt von einem Injektionsformen, wodurch langfaserverstärkte thermoplastische Harze gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.

(A) Langfaserverstärkung: Glasfasern wurden verwendet, welche einen Querschnittsdurchmesser von 10 μm aufwiesen und ein Bindemittel auf Aminosilanbasis in einer Menge von 1,5 Gew.-% enthielten, bezogen auf das Gesamtgewicht der Langfaserverstärkung (A).
(B1) Erstes Ethylen-Propylen-Copolymer: Ein Ethylen-Propylen-Copolymer wurde verwendet, welches einen Schmelzindex von 0,5 g/10 min aufwies, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, und welches Ethylen in einer Menge von 12 Gew.-% enthielt, bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten Ethylen-Propylen-Copolymers.
(B2) Zweites Ethylen-Propylen-Copolymer: Ein Ethylen-Propylen-Copolymer wurde verwendet, welches einen Schmelzindex von 45 g/10 min aufwies, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, und welches Ethylen in einer Menge von 12 Gew.-% enthielt, bezogen auf das Gesamtgewicht des zweiten Ethylen-Propylen-Copolymers.
(C1) Erstes thermoplastisches Elastomer: Ein thermoplastisches Elastomer wurde verwendet, welches einen Schmelzindex von 2,0 g/10 min aufwies, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg und welches Ethylen-Buten-1 Copolymer (EBM) enthielt.
(C2) Erstes thermoplastisches Elastomer: Ein thermoplastisches Elastomer wurde verwendet, welches einen Schmelzindex von 10,0 g/10 min aufwies, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, und ein Ethylen-Buten-1 Copolymer (EBM) enthielt.
(D1) Zweites thermoplastisches Elastomer: Ein thermoplastisches Elastomer wurde verwendet, welches einen Schmelzindex von 45 g/10 min aufwies, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, und welches ein Styrol-Dien-Copolymer umfasst.
(D2) Zweites thermoplastisches Elastomer: Ein thermoplastisches Elastomer wurde verwendet, welches einen Schmelzindex von 20 g/10 min aufwies, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, und ein Styrol-Dien-Copolymer umfasst.
(E) Mit einer funktionellen Gruppe gepfropftes modifiziertes Polypropylenharz: Ein mit einer funktionellen Gruppe gepfropftes modifiziertes Polypropylenharz wurde verwendet, umfassend Maleinanhydrid gepfropft in Polypropylen in einer Menge von 8 Gew.-%.
(F1) Faseriger anorganischer Füllstoff: Glasfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 2 mm wurden verwendet.
(F2) Nichtfaseriger anorganischer Füllstoff: Talk mit einer durchscnittlichen Partikelgröße von 3 μm wurde verwendet.

		Beispiele		Vergleichsbeispiele
		1	2	1	2	3	4	5
(A)		20	18	3	26	15	21	18
(B)	(B1)	30	28	35	20	30	20	55
(B)	(B2)	28	30	33,5	30	30	25	-
(C)	(C1)	10,5	10	12	10	-	15	12
(C)	(C2)	-	-	-	-	12	-	-
(D)	(D1)	10	12	13	12	-	15	13
(D)	(D2)	-	-	-	-	10,5	-	-
(E)		0,5	0,5	1,5	0,5	1	1,5	2
(F)	(F1)	0,5	1	1	1	1	1,5	-
(F)	(F2)	0,5	0,5	1	0,5	0,5	1	-
Summe		100	100	100	100	100	100	100

Testbeispiele
Um die physikalischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit der geformten Materialien zu überprüfen, welche aus den langfaserverstärkten thermoplastischen Harzen mit verbesserter Stoßfestigkeit in den Beispielen 1 und 2 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 hergestellt wurden, wurden die folgenden Eigenschaften gemessen und die Ergebnisse der Messungen sind in der nachfolgenden Tabelle 2 angeführt.

(1) Spezifisches Gewicht (g/cm³): gemessen gemäß ASTM D792.
(2) Zugfestigkeit (kgf/cm²): gemessen gemäß ASTM D638 (Messgeschwindigkeit: 50 mm/min).
(3) Dehnung (%): gemessen gemäß ASTM D638.
(4) IZOD-Stoßfestigkeit (kgf·cm/cm): gemessen gemäß ASTM D256 unter Verwendung einer 1/8''-Kerbe bei Raumtemperatur und bei einer Temperatur von –10°C.
(5) Biegefestigkeit (kgf/cm²): gemessen gemäß ASTM D790 (Messgeschwindigkeit: 10 mm/min).
(6) Biegemodul (kgf/cm²): gemessen gemäß ASTM D790.
(7) Wärmeformbeständigkeit (°C): gemessen unter Anlegen eines Oberflächendrucks von 1,82 MPa gemäß ASTM D648.
(8) Rockwell-Härte: gemessen gemäß ASTM D785 (R-scale).
(9) Airbagauslösungs-Test: gemäß Hyundai Motor Company ES84500-13 (passenger airbag invisible door performance specification), wurde ein Beifahrerairbag(PAB)-Modul in einem Crash-Pad angeordnet, welches aus jeder der Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 hergestellt wurde, und der Auslösezünder wurde detoniert, indem ein elektrisches Signal bei Raumtemperatur (21°C), einer niedrigen Temperatur (–35°C) und einer hohen Temperatur (85°C) angelegt wurde, und es wurde überprüft, ob der Airbag entlang einer Markierungslinie ausgelöst wurde, welche in dem Crash-Pad ausgebildet war oder ob Crash-Pad-Stücke während des Auslösens des Airbags verteilt wurden und die Ergebnisse wurden als ”Bestanden” oder ”Durchgefallen” aufgezeichnet.
(10) Kopfaufpralltest: Gemäß Artikel 88 (Instrumententafel) der Rule an the Korean Automotive Safety Standards wurde ein Kopfmodell mit einem Durchmesser von 165 mm und einem Gewicht von 6,8 kg auf einem Crash-Pad angeordnet, welches aus jeder der Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 hergestellt wurde, und das Kopfmodell wurde mit einer Geschwindigkeit von 24,2 km/h (19,2 km/h für einen Beifahrerairbag) auf das Crash-Pad aufgeprallt. Ob die auf das Kopfmodell ausgeübte Verzögerung das 80-fache der Fallbeschleunigung kontinuierlich für 3/1000 Sekunden überschritt, und die Ergebnisse wurden als ”Bestanden” oder ”Durchgefallen” aufgezeichnet.
(11) Durchschnittliche Restfaserlänge: Ein Teil eines Crash-Pads, welches aus jeder der Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 hergestellt wurde, wurde zerschnitten und in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur zwischen 500°C und 600°C für etwa 2–4 Stunden erwärmt, um den Harzbestandteil zu entfernen und 400 oder mehr Stränge der Faserbestandteile wurden daraus extrahiert und mit einer Faserlängenverteilungs-Messvorrichtung gemessen und die durchschnittliche Restfaserlänge wurde berechnet. Als ein Ergebnis wurde gezeigt, dass die durchschnittliche Faserrestlänge der Crash-Pads der Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 alle in dem Bereich von 1,2 mm bis 5 mm lagen.

Aus den Ergebnissen der obigen Tabelle 2 wird deutlich, dass in dem Fall der Beispiele 1 und 2 der Airbag normal ohne Zerstreuung bzw. Zersplitterung des Crash-Pads oder Abweichung von der Markierungslinie auslöste und das Crash-Pad wies eine ausgezeichnete Funktion den Aufprall des Kopfes zu verringern. In dem Fall der Vergleichsbeispiele 1 bis 5, welche die Bestandteile der vorliegenden Erfindung nicht enthielten oder außerhalb des Bestandteilbereichs oder Schmelzindexbereichs der vorliegenden Erfindung lagen, war das spezifischen Gewicht höher als bei den Beispielen 1 und 2 oder die physikalischen Eigenschaften, wie Stoßfestigkeit und Modul waren niedriger als bei den Beispielen 1 und 2, und der Airbag wurde außerhalb der Markierungslinie ausgelöst oder Crash-Pad-Stücke wurden während der Auslösung des Airbags zerstreut und die Funktion den Aufprall des Kopfes zu verringern wurde reduziert.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu erläuternden Zwecken offenbart. Fachleuten auf dem Gebiet werden anerkennen, dass verschiedene Modifikationen, Additionen und Substitutionen möglich sind, ohne sich von dem Umfang und Geist der Erfindung zu entfernen, welcher in den begleitenden Ansprüchen offenbart ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2013-0152988 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D792 [0077]
ASTM D638 [0077]
ASTM D638 [0077]
ASTM D256 [0077]
ASTM D790 [0077]
ASTM D790 [0077]
ASTM D648 [0077]
ASTM D785 [0077]
Artikel 88 (Instrumententafel) der Rule an the Korean Automotive Safety Standards [0077]

Claims

Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit, wobei die Zusammensetzung umfasst: (A) 10 Gew.-% bis 23 Gew.-% einer Langfaserverstärkung; (B) 50 Gew.-% bis 77 Gew.-% eines Ethylen-Propylen-Copolymers; (C) 5 Gew.-% bis 18 Gew.-% eines ersten thermoplastischen Elastomers mit einem Schmelzindex von 1,0 g/10 min bis 5,0 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg; (D) 5 Gew.-% bis 18 Gew.-% eines zweiten thermoplastischen Elastomers mit einem Schmelzindex von 30 g/10 min bis 60 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg; (E) 0,05 Gew.-% bis 7 Gew.-% eines mit einer funktionellen Gruppe gepfropften modifizierten Polypropylenharzes; und (F) 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffes, wobei jedes des ersten thermoplastischen Elastomers (C) und des zweiten thermoplastischen Elastomers (D) wenigstens eines aus einem Copolymer von Ethylen mit einem alpha-Olefin mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen und einem Styrol-Dien-Copolymer umfasst.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Ethylen-Propylen-Copolymer (B) eine Mischung aus (B1) einem ersten Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 0,1 g/10 min bis 2,0 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg und (B2) einem zweiten Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 30 g/10° min bis 60 g/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg, ist.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Langfaserverstärkung (A) wenigstens eine ist gewählt aus Glasfaser, Kohlenstofffaser, Polymerfaser, Basaltfaser, natürlicher Faser und Metallfaser.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Langfaserverstärkung (A) 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% eines Bindemittels enthält.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei jedes des ersten Ethylen-Propylen-Copolymers (B1) und des zweiten Ethylen-Propylen-Copolymers (B2) 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% Ethylen enthält.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das erste Ethylen-Propylen-Copolymer (B1) und das zweite Ethylen-Propylen-Copolymer (B2) mit einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 enthalten sind.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das erste thermoplastische Elastomer (C) und das zweite thermoplastische Elastomer (D) mit einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 enthalten sind.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die funktionelle Gruppe in dem mit der funktionellen Gruppe gepfropften modifizierten Polypropylenharz (E) wenigstens eine ist aus ungesättigter Carbonsäure, ungesättigten Carbonsäurederivaten und Organosilanverbindungen.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mit der funktionellen Gruppe gepfropfte modifizierte Polypropylenharz (E) ein Pfropfverhältnis von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% aufweist.
Langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der organische Füllstoff (F) wenigstens eines aus (F1) einem faserigen anorganischen Füllstoff und (F2) einem nichtfaserigen anorganischen Füllstoff umfasst, wobei der faserige anorganische Füllstoff (F1) wenigstens eines aus Glasfaser, Kohlenstofffaser und Metallfaser umfasst, welche eine zahlengemittelte Faserlänge (L) von 1 mm bis 5 mm aufweisen, und wobei der nichtfaserige anorganische Füllstoff (F2) wenigstens eines aus Talk, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Glaskugeln und Glasperlen umfasst, welche eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,1 μm bis 5 μm aufweisen.
Geformtes Erzeugnis, umfassend eine langfaserverstärkte thermoplastische Harzzusammensetzung mit verbesserter Stoßfestigkeit gemäß Anspruch 1.
Geformtes Erzeugnis nach Anspruch 11, wobei die in dem geformten Gegenstand zurückbleibenden Fasern eine zahlengemittelte Restfaserlänge von 1,2 mm bis 5 mm aufweisen.
Geformtes Erzeugnis nach Anspruch 11, wobei der geformte Gegenstand ein Kraftfahrzeug-Crash-Pad ist.
Geformtes Erzeugnis nach Anspruch 13, wobei die in dem Kraftfahrzeug-Crash-Pad zurückbleibende Faser eine zahlengemittelte Restfaserlänge von 1,2 mm bis 5 mm aufweist.