DE10302355A1

DE10302355A1 - Harzmasse auf Polypropylenbasis und diese umfassender spritzgeformter Gegenstand

Info

Publication number: DE10302355A1
Application number: DE10302355A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Watanabe; Kenichi Okawa
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: CN1294195C; CN1434074A; US6869993B2; US20040014854A1; DE10302355B4; SG120908A1

Abstract

Offenbart wird eine Harzmasse auf Polypropylenbasis, umfassend (i) eine Harzmasse, die bestimmte Mengen eines Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1), einen Copolymerkautschuk von Ethylen und einem alpha-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm·3· aufweist, einen anorganischen Füllstoff (C) und gegebenenfalls ein Propylenhomopolymer (A-2) und (ii) eine kleine Menge eines Fettsäureamids (D) umfasst. Die Harzmasse ist ausgezeichnet in der Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit und in Kratzbeständigkeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzmasse auf Polypropylenbasis und einen die Harzmasse auf Polypropylenbasis umfassenden spritzgeformten Gegenstand. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Harzmasse auf Polypropylenbasis mit ausgezeichneter Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit und ausgezeichneter Kratzbeständigkeit und einen spritzgeformten Gegenstand, der die Harzmasse auf Polypropylenbasis umfasst.
Harze auf Polypropylenbasis wurden herkömmlich als Materialien für Kraftfahrzeuge verwendet. In den letzten Jahren sind auf dem Fachgebiet der Innenmaterialien Materialien mit ausgezeichneter Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit und ausgezeichneter Kratzbeständigkeit erforderlich.

Zum Beispiel offenbart JP-A-8-506373 eine Polymermasse mit Füllstoff, die verbesserte Kratzweißfärbungsbeständigkeit zeigt, wobei die Zusammensetzung ein Polypropylenhomopolymer, ein Polyethylen geringer Dichte mit einer Dichte im Bereich von etwa 0,89 bis etwa 0,935, Talkum und ein Fettsäureamid umfasst. Jedoch war weitere Verbesserung in Bezug auf die Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit erforderlich.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Harzmasse auf Polypropylenbasis, die ausgezeichnet in der Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit ist und ausgezeichnete Kratzbeständigkeit aufweist, und einen die Harzmasse auf Polypropylenbasis umfassenden spritzgeformten Gegenstand bereitzustellen.

Diese Aufgabe konnte überraschenderweise durch Bereitstellung einer Harzmasse auf Polypropylenbasis gelöst werden, die bestimmte Mengen eines Fettsäureamids, eines Propylen-Ethylen-Blockcopolymers, eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α- Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, eines anorganischen Füllstoffs und gegebenenfalls eines Propylenhomopolymers umfasst.

Genauer betrifft ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Harzmasse auf Polypropylenbasis, umfassend
100 Gew.-Teile einer Harzmasse, umfassend 50 bis 90 Gew.-% eines Propylen-Ethylen- Blockcopolymers (A-1), 5 bis 25 Gew.-% eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm³ aufweist, und 5 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs (C) und
0,1 bis 1 Gew.-Teil eines Fettsäureamids (D), mit der Maßgabe, dass die Summe der Mengen des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1), des Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und des anorganischen Füllstoffs (C) 100 Gew.-% beträgt.

Ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Harzmasse auf Polypropylenbasis, umfassend
100 Gew.-Teile einer Harzmasse, umfassend 50 bis 89 Gew.-% eines Propylen-Ethylen- Blockcopolymers (A-1), 1 bis 20 Gew.-% eines Propylenhomopolymers (A-2), 5 bis 25 Gew.-% eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm³ aufweist, und 5 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs (C) und
0,1 bis 1 Gew.-Teil eines Fettsäureamids (D), mit der Maßgabe, dass die Summe der Mengen des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1), des Propylenhomopolymers (A-2), des Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und des anorganischen Füllstoffs (C) 100 Gew.-% beträgt.

Noch ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft einen spritzgeformten Gegenstand, der eine der vorstehend erwähnten Harzmassen auf Polypropylenbasis umfasst. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1) ist ein Copolymer, das einen Propylenhomopolymerteil als erstes Segment und einen statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteil als zweites Segment umfasst.

Die Gewichtsverhältnisse des Propylenhomopolymerteils, der das erste Segment im in der vorliegenden Erfindung verwendeten Propylen-Ethylen-Copolymer (A-4) ist, und des statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils, der das zweite Segment ist, betragen 95 bis 60 Gew.-% für das erste Segment und 5 bis 40 Gew.-% für das zweite Segment, vorzugsweise 90 bis 65 Gew.-% für das erste Segment und 10 bis 35 Gew.-% für das zweite Segment, mit der Maßgabe, dass das Gesamtgewicht des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1) 100 Gew.-% beträgt.

Der Q-Wert (Mw/Mn), der das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts (Mw) zum Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) ist und die Molekulargewichtsverteilung des ersten Segments (Propylenhomopolymerteil) im Copolymer (A-1) angibt, beträgt im Hinblick auf die Fließfähigkeit oder Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit üblicherweise 3 bis 5, vorzugsweise 3,5 bis 4,5.

Der Anteil an isotaktischer Pentade des ersten Segments im Copolymer (A-1) ist im Hinblick auf die Steifigkeit oder Wärmebeständigkeit üblicherweise nicht geringer als 0,97, stärker bevorzugt nicht geringer als 0,98.

Der Ethylengehalt, (C2')EP, des zweiten Segments im Copolymer (A-1) beträgt im Hinblick auf die Schlagfestigkeit üblicherweise 25 bis 55 Gew.-%, stärker bevorzugt 30 bis 50 Gew.-%, mit der Maßgabe, dass die Gesamtmenge des zweiten Segments 100 Gew.-% beträgt.

Die Grenzviskosität, [η]EP, des zweiten Segments beträgt im Hinblick auf die Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit, Erzeugung von Pickeln und Oberflächenqualität üblicherweise 1 bis 6 dl/g, stärker bevorzugt 2 bis 5,5 dl/g.

Der MFR des Copolymers (A-1) bei 230°C ist im Hinblick auf die Formbarkeit üblicherweise nicht geringer als 25 g/10 min, vorzugsweise nicht geringer als 30 g/10 min.

Das Verfahren zur Herstellung des Copolymers (A-1) ist nicht besonders beschränkt und schließt ein Verfahren ein, in dem der Propylenhomopolymerteil, der das erste Segment ist, in einem ersten Schritt hergestellt wird, und der statistische Propylen-Ethylen-Copolymerteil, der das zweite Segment ist, in einem zweiten Schritt hergestellt wird.

Zusätzlich kann ein Verfahren aufgeführt werden, in dem das Copolymer mit einem bekannten Polymerisationsverfahren unter Verwendung eines bekannten Polymerisationskatalysators hergestellt wird. Der bekannte Polymerisationskatalysator schließt z. B. Ziegler-Katalysatoren und Metallocen-Katalysatoren ein. Das bekannte Polymerisationsverfahren schließt z. B. Aufschlämmungspolymerisation und Gasphasenpolymerisation ein.

Als in der vorliegenden Erfindung verwendetes Propylenhomopolymer (A-2) können die gleichen Propylenhomopolymere wie das vorstehend aufgeführte Propylenhomopolymer verwendet werden, das das erste Segment des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1) ist.

Das im in der vorliegenden Erfindung verwendeten Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) verwendete α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen wird durch Propylen, 1-Buten, Isobuten, 1-Penten, 2-Methyl-1-buten, 3- Methyl-1-buten, 1-Hexen, 2-Methyl-1-penten, 3-Methyl-1-penten, 4-Methyl-1-penten, 1- Octen; 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen und 1-Dodecen veranschaulicht. Diese können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Bevorzugt sind Propylen, 1- Buten, 1-Hexen und 1-Octen. Stärker bevorzugt sind 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen.

Die Dichte des Copolymerkautschuks (B) beträgt 0,85 bis 0,885 g/cm³, vorzugsweise 0,85 bis 0,875 g/cm³ und stärker bevorzugt 0,85 bis 0,87 g/cm³. Wenn die Dichte 0,885 g/cm³übersteigt, kann die Dispergierbarkeit des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1) schlecht sein und kann verringerte Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur und niedrigen Temperaturen ergeben.

Der MFR des Copolymerkautschuks (B) bei 190°C beträgt im Hinblick auf die Schlagfestigkeit üblicherweise 0,3 bis 30 g/10 min. vorzugsweise 0,5 bis 20 g/10 min. Das Verfahren zur Herstellung des Copolymerkautschuks (B) ist nicht besonders beschränkt und es kann ein Verfahren aufgeführt werden, in dem das Copolymer mit einem bekannten Polymerisationsverfahren unter Verwendung eines bekannten Polymerisationskatalysators hergestellt wird. Der bekannte Polymerisationskatalysator wird durch Ziegler-Natta- Katalysatorsysteme, gebildet aus zum Beispiel einer Vanadiumverbindung, einer Organoaluminiumverbindung und einer halogenierten Esterverbindung, Katalysatorsysteme, umfassend eine Kombination eines Aluminoxans oder einer Borverbindung und einer Metallocenverbindung, in der mindestens ein Cyclopentadienylanion-Gerüst an ein Titanatom, Zirkoniumatom oder Hafniumatom coordiniert ist, die sogenannte Metallocen- Katalysatorsysteme sind, veranschaulicht.

Das bekannte Polymerisationsverfahren wird durch ein Verfahren veranschaulicht, in dem Ethylen und ein α-Olefin in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie einer Kohlenwasserstoffverbindung, copolymerisiert werden.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Füllstoff ist nicht besonders beschränkt und wird durch Talkum, Glimmer, Wollastonit, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Magnesiumcarbonat, Ton, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Calciumsulfat, Kohlenstofffaser, Glasfaser, Metallfaser, Silicatsand, Ruß, Titanoxid, Magnesiumhydroxid, Zeolith, Molybdän, Diatomeenerde, Sericit, Calciumhydroxid, Calciumsulfit, Natriumsulfat, Bentonit und Graphit veranschaulicht. Im Hinblick auf den Erhalt von Schlagfestigkeit, Schimmer oder gutem Aussehen von Formkörpern ist Talkum bevorzugt.

Der Talkum ist nicht besonders beschränkt, aber der mittlere Durchmesser des Talkums (C) beträgt üblicherweise nicht mehr als 10 µm, vorzugsweise nicht mehr als 5 µm. Der mittlere Teilchendurchmesser des Talkum bedeutet einen 50% Teilchendurchmesser D₅₀, bestimmt aus einer integrierten Verteilungskurve des Untergrößenverfahrens, erhalten durch Messung einer Suspension der Teilchen in einem Dispersionsmedium, wie Wasser oder Alkohol, unter Verwendung einer Messvorrichtung der Teilchengrößenverteilung des Zentrifugalabsetztyps.

Der Talkum kann wie erhalten ohne jede Behandlung verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform kann er nach Behandlung seiner Oberfläche unter Verwendung einer Reihe bekannter Silankupplungsmittel, Titankupplungsmittel oder grenzflächenaktiver Mittel zum Verbessern der Grenzflächenhaftung an das Harz auf Polypropylenbasis und zur Verbesserung der Dispergierbarkeit im Harz auf Polypropylenbasis verwendet werden. Das grenzflächenaktive Mittel wird durch höhere Fettsäuren, höhere Fettsäureester, höhere Fettsäureamide und höhere Fettsäuresalze veranschaulicht.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Fettsäureamid (D) ist eine Verbindung der allgemeinen Formel RCONH₂ (in der Formel bezeichnet R einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen), die durch Laurinsäureamid, Stearinsäureamid, Ölsäureamid, Behensäureamid und Erucasäureamid veranschaulicht wird. Bevorzugt ist Erucasäureamid. Die Einmischmenge beträgt 0,1 bis 1 Gew.-Teil, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile einer Harzmasse, die ein Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A- 1), einen Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und einen anorganischen Füllstoff (C) umfasst, oder 0,1 bis 1 Gew.- Teile, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile einer Harzmasse, die ein Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1), ein Propylenhomopolymer (A-2), einen Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und einen anorganischen Füllstoff (C) umfasst.

Wenn die Einmischmenge des Fettsäureamids (D) 1 Gew.-Teil übersteigt, kann Rauchen während des Formens auftreten oder es an die Oberfläche eines Formkörpers ausbluten. Wenn sie geringer als 0,1 Gew.-Teil ist, können die Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit und die Kratzbeständigkeit, die Ziele der vorliegenden Erfindung sind, nicht ausreichend sein.

In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Harzmasse auf Polypropylenbasis
100 Gew.-Teile einer Harzmasse, umfassend ein Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1), einen Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm³ aufweist, und einen anorganischen Füllstoff (C), wobei das Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1) 50 bis 90 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (B) und (C) beträgt, der Copolymerkautschuk (B) bis 25 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (B) und (C) beträgt, und der anorganische Füllstoff (C) 5 bis 25 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (B) und (C) beträgt, mit der Maßgabe dass die Summe der Mengen von (A-1), (B) und (C) 100 Gew.-% beträgt, und
0,1 bis 1 Gew.-Teil eines Fettsäureamids (D).

In dem Harz, in das das Fettsäureamid einzumischen ist, ist, wenn die Menge des Propylen- Ethylen-Blockcopolymers (A-1) geringer als 50 Gew.-% ist, eine zu große Menge des Copolymerkautschuks und des anorganischen Füllstoffs enthalten und daher wird die Durchführung des Schmelzknetens schwierig, während, wenn sie mehr als 90 Gew.-% beträgt, die Schlagfestigkeit nicht ausreichend ist. Wenn die Menge des Copolymerkautschuks (B) geringer als 5 Gew.-% ist, ist die Schlagfestigkeit der Harzmasse nicht ausreichend, während, wenn sie mehr als 25 Gew.-% beträgt, die Harzmasse nicht ausreichende Steifigkeit aufweist. Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs (C) geringer als 5 Gew.-% ist, ist die Steifigkeit der Harzmasse nicht ausreichend, während, wenn sie mehr als 25 Gew.-% beträgt, die Harzmasse nicht ausreichende Schlagfestigkeit aufweist. In Bezug auf das Fettsäureamid (D) kann, wenn die Menge davon geringer als 0,1 Gew.-% ist, geringe Verbesserung der Kratzbeständigkeit erreicht werden, während, wenn sie mehr als 1 Gew.-% beträgt, Probleme der Glasnebelbildung oder Verfärbung durch Wärme auftreten. Die Mengen des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1), des Copolymerkautschuks (B) und des anorganischen Füllstoffs (C) betragen vorzugsweise 55 bis 82 Gew.-%, 8 bis 20 Gew.-% bzw. 10 bis 25 Gew.-%. Die Menge des Fettsäureamids (D) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Summe der Mengen von (A-1), (B) und (C).

Andererseits umfasst in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Harzmasse auf Polypropylenbasis
100 Gew.-Teile einer Harzmasse, umfassend ein Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1), ein Propylenhomopolymer (A-2), einen Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm³ aufweist, und einen anorganischen Füllstoff (C), wobei das Propylen- Ethylen-Blockcopolymer (A-1) 50 bis 89 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (A-2), (B) und (C) beträgt, das Propylenhomopolymer (A-2) 1 bis 20 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (A-2), (B) und (C) beträgt, der Copolymerkautschuk (B) 5 bis 25 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (A-2), (B) und (C) beträgt und der anorganische Füllstoff (C) 5 bis 25 Gew.-% der Summe der Mengen von (A-1), (A-2), (B) und (C) beträgt, mit der Maßgabe, dass die Summe der Mengen von (A-1), (A-2), (B) und (C) 100 Gew.-% beträgt, und
0,1 bis 1 Gew.-Teil eines Fettsäureamids (D).

In dem Harz, in das das Fettsäureamid einzumischen ist, ist, wenn die Menge des Propylen- Ethylen-Blockcopolymers (A-1) geringer als 50 Gew.-% ist, eine zu große Menge des Kautschuks und des anorganischen Füllstoffs enthalten und daher wird die Durchführung des Schmelzknetens schwierig, während, wenn sie mehr als 89 Gew.-% beträgt, die Schlagfestigkeit nicht ausreichend ist. Wenn die Menge des Propylenhomopolymers (A-2) größer als 20 Gew.-% ist, ist die Schlagfestigkeit der Harzmasse nicht ausreichend. Wenn die Menge des Copolymerkautschuks (B) geringer als 5 Gew.-% ist, ist die Schlagfestigkeit der Harzmasse nicht ausreichend, während, wenn sie mehr als 25 Gew.-% beträgt, die Harzmasse nicht ausreichende Steifigkeit aufweist. Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs (C) geringer als 5 Gew.-% ist, ist die Steifigkeit der Harzmasse nicht ausreichend, während, wenn sie mehr als 25 Gew.-% beträgt, die Harzmasse nicht ausreichende Schlagfestigkeit aufweist. In Bezug auf das Fettsäureamid (D) kann, wenn die Menge davon geringer als 0,1 Gew.-% ist, geringe Verbesserung der Kratzbeständigkeit erreicht werden, während, wenn sie mehr als 1 Gew.-% beträgt, Probleme der Glasnebelbildung oder Verfärbung durch Wärme auftreten. Die Mengen des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1), des Propylenhomopolymers (A- 2), des Copolymerkautschuks (B) und des anorganischen Füllstoffs (C) betragen vorzugsweise 55 bis 77 Gew.-%; 5 bis 10 Gew.-%, 8 bis 20 Gew.-% bzw. 10 bis 25 Gew.-%. Die Menge des Fettsäureamids (D) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Summe der Mengen von (A-1), (A-2), (B) und (C).

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Harzmasse auf Polypropylenbasis kann ein Verfahren sein, in dem die einzelnen Bestandteile gemischt und geknetet werden. Die zum Kneten verwendete Vorrichtung schließt einen Einschneckenextruder, einen Doppelschneckenextruder, einen Banbury-Mischer und eine Warmwalze ein. Die Knettemperatur beträgt üblicherweise 170 bis 250°C und die Knetdauer üblicherweise 1 bis 20 Minuten. Das Mischen der einzelnen Bestandteile kann entweder gleichzeitig oder getrennt durchgeführt werden.

Das Verfahren zum getrennten Mischen der einzelnen Bestandteile ist nicht besonders beschränkt und schließt zum Beispiel die folgenden Verfahren (1) bis (5) ein:

1. Ein Verfahren, umfassend Kneten eines Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1) und eines anorganischen Füllstoffs (C) und dann Zugabe eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und eines Fettsäureamids (D).
2. Ein Verfahren, umfassend vorhergehendes Kneten eines anorganischen Füllstoffs (C) in hoher Konzentration mit einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1) zum Bilden eines Masterbatch und dann Kneten des Masterbatch unter Verdünnen mit einem Propylen-Ethylen- Blockcopolymer (A-1), einem Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) oder einem Fettsäureamid (D).
3. Ein Verfahren, umfassend Kneten eines Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1) und eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und dann Zugabe eines anorganischen Füllstoffs (C) und eines Fettsäureamids (D) und Kneten.
4. Ein Verfahren, umfassend vorhergehendes Kneten eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) in hoher Konzentration mit einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (A-1) zum Bilden eines Masterbatch und Zugabe eines Propylen-Ethylen-Blockcopolymers (A-1), eines anorganischen Füllstoffs (C) und eines Fettsäureamids (D) und Kneten.
5. Ein Verfahren, umfassend vorhergehendes Kneten eines Propylen-Ethylen- Blockcopolymers (A-1) und eines anorganischen Füllstoffs (C) und getrennt eines Propylen- Ethylen-Blockcopolymers (A-1) und eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem a- Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B) und eines Fettsäureamids (D) und danach Kombinieren und Kneten.

In den Verfahren (1) bis (5) kann ein Propylenhomopolymer (A-2) gegebenenfalls gemischt werden.

In die erfindungsgemäße Harzmasse auf Polypropylenbasis können nach Bedarf Zusätze, wie ein Antioxidationsmittel, UV-Absorptionsmittel, Pigment, Antistatikmittel, Kupferinhibitor, Flammverzögerungsmittel, Neutralisationsmittel, Schäumungsmittel, Weichmacher, Keimbildner, Antischäumungsmittel und Vernetzungsmittel gemischt werden.

Der erfindungsgemäße spritzgeformte Gegenstand ist einer, der durch bekanntes Spritzformen der erfindungsgemäßen Polypropylenharzmasse erhalten wird.

Anwendungen des erfindungsgemäßen spritzgeformten Gegenstands sind nicht besonders beschränkt und Beispiele davon schließen Kraftfahrzeugteile, Teile von elektrischen oder elektronischen Produkten und Bauteile ein. Bevorzugt sind Kraftfahrzeugteile.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt. Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Verfahren zum Messen der physikalischen Eigenschaften sind nachstehend gezeigt.

1. Schmelzindex (MFR, Einheit: g/10 min)
Die Messung wurde gemäß dem in JIS K6758 bereitgestellten Verfahren durchgeführt. Die Messung wurde bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg durchgeführt, wenn nicht anders angegeben.
2. Biegemodul (Einheit: MPa)
Die Messung wurde gemäß dem in JIS K7203 bereitgestellten Verfahren durchgeführt. Durch Spritzformen geformte Proben wurden verwendet. Jede Probe wies eine Dicke von 6,4 mm auf und wurde auf das Biegemodul unter Bedingungen einer Spanlänge von 100 mm und einer Belastungsgeschwindigkeit von 30 mm/min beurteilt. Die Messung wurde bei einer Temperatur von 23°C durchgeführt.
3. Izod-Schlagfestigkeit (Einheit: kJ/m²)
Die Messung wurde gemäß dem in JIS K7110 bereitgestellten Verfahren durchgeführt. Durch Spritzformen geformte Proben wurden verwendet. Jede Probe wies eine Dicke von 3,2 mm auf. Proben mit einer durch Kerben nach Formen erhaltenen Kerbe wurden auf die Schlagfestigkeit beurteilt. Die Messung wurde bei Temperaturen von 23°C und -30°C durchgeführt.
4. Ethylengehalt (Einheit: Gew.-%)
Der Ethylengehalt wurde mit einem Arbeitskurvenverfahren unter Verwendung der Extinktion von charakteristischen Absorptionen einer Methylgruppe (-CH₃) und Methylengruppe (-CH₂-), erhalten durch Herstellen einer Pressplatte und Messen des Infrarotabsorptionsspektrums, bestimmt.
5. Grenzviskosität ([η], Einheit: dl/g)
Die reduzierten Viskositäten wurden an drei Punkten mit Konzentrationen von 0,1, 2 und 0,5 g/dl unter Verwendung eines Viskosimeters des Ubbellohde-Typs gemessen. Die Grenzviskosität wurde mit einem auf Seite 491 in "Kubunshi Yoeki (Polymer Solution), Kubunshi Jikkengaku (Polymer Experiment Study) 11" (veröffentlicht von Kyoritsu Shuppan K. K., 1982) beschriebenen Berechnungsverfahren, genauer einem Extrapolationsverfahren, in dem die reduzierten Viskositäten gegen Konzentrationen aufgetragen werden und die Konzentration auf Null extrapoliert wird, berechnet.

In Bezug auf Polypropylen wurde die Grenzviskosität bei einer Temperatur von 135°C unter Verwendung von Tetralin als Lösungsmittel gemessen.

1. Molekulargewichtsverteilung (Q-Wert)
Die Messung wurde mit Gelpermeationschromatographie (GPC) unter folgenden Bedingungen durchgeführt.
GPC: Modell 150C, hergestellt von Waters
Säule: Shodex 80 MA, hergestellt von Showa Denko, zwei Säulen
Menge der Probe: 300 µl (Polymerkonzentration: 0,2 Gew.-%)
Fließgeschwindigkeit: 1 ml/min
Temperatur: 135°C
Lösungsmittel: o-Dichlorbenzol

Unter Verwendung eines Standardpolystyrols, hergestellt von Tosoh Corp., wurde eine Arbeitskurve des eluierten Volumens gegen das Molekulargewicht erstellt. Unter Verwendung der Arbeitskurve wurden das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) in Bezug auf Polystyrol der untersuchten Probe bestimmt und dann ein Q-Wert = Gewichtsmittel des Molekulargewichts/Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mw/Mn) als Index der Molekulargewichtsverteilung bestimmt.

1. Anteil an isotaktischer Pentade
Der Anteil an isotaktischer Pentade wurde mit einem in A. Zambelli et al., Macromolecules, 6,925 (1973) angegebenen und offenbarten Verfahren gemessen. Genauer wurde ein Anteil an isotaktischen Ketten in der Form der Pentadeneinheit in einer Polypropylenmolekülkette, mit anderen Worten, ein Anteil der Propylenmonomereinheiten, die in der Mitte einer Kette vorhanden sind, wobei fünf Propylenmonomereinheiten meso-gebunden sind, unter Verwendung von ¹³C-NMR gemessen. Jedoch wurde die Zuordnung der NMR- Absorptionspeaks basierend auf Macromolecules, 8, 687 (1975), danach veröffentlicht, durchgeführt.

Insbesondere wurde der Anteil an isotaktischer Pentade als Flächenanteil der mmmm-Peaks in allen Absorptionspeaks im Methylkohlenstoffbereich eines ¹³C-NMR-Spektrums gemessen. Gemäß diesem Verfahren wurde der Anteil an isotaktischer Pentade einer NPL- Standardsubstanz, CRM Nr. M19-14 Polypropylen PP/MWD/2, erhältlich von NATIONAL PHYSICAL LABORATORY, G. B. mit 0,944 gemessen.

1. Gewichtsverhältnis des statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils zum gesamten Blockcopolymer im Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (X, Gew.-%)
In einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer wird das Gewichtsverhältnis X (Gew.-%) eines statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils zum gesamten Blockcopolymer gemäß folgender Gleichung nach Messung der Wärmemenge des Kristallschmelzens des Propylenhomopolymerteils und des gesamten Blockcopolymers bestimmt.
X = 1-(ΔHf)T/(ΔHf)P
(ΔHf)T = Wärmemenge des Schmelzens des gesamten Blockcopolymers (cal/g)
(ΔHf)P = Wärmemenge des Schmelzens des Propylenhomopolymerteils (cal/g)
2. Ethylengehalt des statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils (Einheit: Gew.-%) im Propylen-Ethylen-Blockcopolymer
Der Ethylengehalt eines statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils in einem Propylen- Ethylen-Blockcopolymer wurde durch Berechnen gemäß folgender Gleichung nach Messung des Ethylengehalts (Gew.-%) des gesamten Blockcopolymers mit einem Infrarotabsorptions- Spektralverfahren bestimmt.
(C2')EP = (C2')T/X
(C2')T = Ethylengehalt des gesamten Blockcopolymers (Gew.-%)
(C2')EP = Ethylengehalt des statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils (Gew.-%)
3. Grenzviskosität des statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils ([η]EP, Einheit: dl/g) im Propylen-Ethylen-Blockcopolymer
Die Grenzviskosität, [η]EP, des statistischen Propylen-Ethylen-Copolymerteils in einem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer wird durch Berechnen gemäß folgender Gleichung nach Messung der Grenzviskositäten eines Propylenhomopolymerteils und des gesamten Blockcopolymers bestimmt.
[η]EP = [η]T/X = (1/X-1) [η]P
[η]P: Grenzviskosität des Propylenhomopolymerteils (dl/g)
[η]T: Grenzviskosität des gesamten Blockcopolymers (dl/g)

Die Grenzviskosität [η]P des Propylenhomopolymerteils, der das erste Segment des Propylen- Ethylen-Blockcopolymers ist, wurde unter Verwendung eines aus einem Polymerisationsbehälter nach Herstellung des Propylenhomopolymerteils abgetrennten Propylen-Ethylen-Blockcopolymers bestimmt, was der erste Schritt während der Herstellung des Propylen-Ethylen-Blockcopolymers ist.

1. Kratzbeständigkeitstest
Unter Verwendung eines speziellen großformatigen Kratztesters, Modell U-F, hergestellt von UESHIMA SEISAKUSHO CO., LTD., wurde ein Kratztest unter folgenden Bedingungen durchgeführt:
- 1. Ein Kratzen wurde mit einer Geschwindigkeit von 600 mm/min auf einer 100 mm × 400 mm × 3 mm spiegelpolierten flachen Platte unter Anlegen eines Gewichts von 500 g auf eine für den Kratztest verwendete Nadel, von der die Spitze eine Halbkugel (Material: SU5403) mit 1 mm Durchmesser ist, durchgeführt.
- 2. Verfahren zum Beurteilen des Kratzens
  Unter Verwendung einer Oberflächenrauheit und einer Messvorrichtung des Konturprofils (SURFCOM 550A), hergestellt von TOKYO SEIMITSU CO., LTD., wurden die Kratzer auf der Oberfläche der flachen Platte gemessen. Zum Beurteilen der Wahrnehmbarkeit der Kratzer wurde die Tiefe vom entlang eines Kratzers gebildeten aufgequollenen Teil zum Boden des Kratzers mit einer Einheit von 0,1 um gemessen.

Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Probe

(A-1) Propylen-Ethylen-Blockcopolymer

(1) Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (BC-1)

AZ564, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., wurde verwendet, das einen MFR (230°C) von 30 g/10 min aufwies.
Der Propylen-Homopolymerteil (erstes Segment) wies eine Molekulargewichtsverteilung (Q- Wert) von 4,0, eine Grenzviskosität ([η]P) von 1,05 dl/g und einen Anteil an isotaktischer Pentade von 0,97 auf. Der statistische. Propylen-Ethylen-Copolymerteil (zweites Segment) wies eine Grenzviskosität ([η]EP) von 4,0 dl/g, ein Gewichtsverhältnis zum Propylen- Ethylen-Blockcopolymer (B-1) von 16 Gew.-% und einen Ethylengehalt von 45 Gew.-% auf.

(A-2) Propylenhomopolymer

(1) Propylenhomopolymer (PP-1)

Ein Propylenhomopolymer mit einer Molekulargewichtsverteilung (Q-Wert) von 4,1, einer Grenzviskosität ([η]P) von 0,90 dl/g, einem Anteil an isotaktischer Pentade von 0,97 und einem MFR (230°C) von 120 g/10 min wurde verwendet.

(2) Propylenhomopolymer (PP-2)

Y501 N, hergestellt von Sumitomo Chemical, Co., Ltd., das eine Molekulargewichtsverteilung (Q-Wert) von 4,1, eine Grenzviskosität ([η]P) von 1,45 dl/g, einen Anteil an isotaktischer Pentade von 0,97 und einen MFR (230°C) von 13 g/10 min aufwies, wurde verwendet.

(B) Copolymerkautschuk

Als Copolymerkautschuke wurden folgende Ethylen-1-Octen-Copolymerkautschuke (EOR-1 bis EOR-5) verwendet.

(1) EOR-1

ENGAGE 8842, hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C. (Dichte: 0,858 g/cm³, MFR (190°C): 1 g/10 min)

(2) EOR-2

ENGAGE 8200, hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C. (Dichte: 0,870 g/cm³, MFR (190°C): 0,5 g/10 min)

(3) EOR-3

ENGAGE 8150, hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C. (Dichte: 0,870 g/cm³, MFR (190°C): 0,5 g/10 mm)

(4) EOR-4

Affinitäts-PL1880, hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C. (Dichte: 0,901 g/cm³, MFR (190°C): 1,1 g/10 min)

(5) EOR-5

Affinitäts-PL1140, hergestellt von DuPont Dow Elastomers L.L.C. (Dichte: 0,895 g/cm³, MFR (190°C): 1,7 g/10 min)

(C) Anorganischer Füllstoff

Als anorganischer Füllstoff wurde Talkum (MWHST; hergestellt von Hayashi Kasei Co., Ltd.), der als Talkum-1 bezeichnet wird, verwendet.
Talkum-1 wies einen mittleren Teilchendurchmesser von 2,7 µm auf.

(D) Fettsäureamid

Als Fettsäureamid wurde Erucasäureamid, NewS, hergestellt von Nippon Fine Chemical Co., Ltd., verwendet.

Harzmasse auf Polypropylenbasis

Harzmassen auf Polypropylenbasis wurden mit folgendem Verfahren hergestellt. Ein Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (BC-1), Propylenhomopolymere (PP-1 und PP-2), Ethylen-1-Octen-Copolymerkautschuke (EOR-1 bis 5), Talkum (Talkum-1) und Erucasäureamid (NewS) wurden in den in Tabelle 1 aufgeführten Zusammensetzungen abgewogen. Diese wurden gleichförmig mit einem Henschelmischer und einem Freifallmischer vorgemischt. Anschließend wurden Harzmassen auf Polypropylenbasis unter Verwendung eines Doppelschneckenexrruders (TEX44SS-31, 5BW-2V, hergestellt von The Japan Steel Works, Ltd.) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 30 kg/Std, einer Schneckengeschwindigkeit von 900 Upm unter Belüftungssaugen hergestellt. Von den Harzmassen auf Polypropylenbasis wurde der MFR gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Spritzgeformter Gegenstand

Proben zur Beurteilung der physikalischen Eigenschaften wurden unter den folgenden Spritzformbedingungen hergestellt. Die vorstehend erhaltenen Harzmassen auf Polypropylenbasis wurden in einem Heißlufttrockner 2 Stunden bei 120°C getrocknet und dann unter Verwendung einer Spritzformvorrichtung, hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd., Modell IS150E-V bei einer Formtemperatur von 220°C, einer Formkühltemperatur von 50°C, einer Spritzdauer von 15 s und einer Kühldauer von 30 s spritzgeformt. Von den erhaltenen spritzgeformten Gegenständen wurde das Biegemodul und die Izod- Schlagfestigkeit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Eine flache Platte für den Kratztest wurde unter folgenden Spritzformbedingungen hergestellt. Die vorstehend erhaltenen Harzmassen auf Polypropylenbasis wurden in einem Heißlufttrockner 2 Stunden bei 120°C getrocknet und dann unter Verwendung einer Spritzformvorrichtung, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd., Neomat 515/150, bei einer Formtemperatur von 220°C, einer Formkühltemperatur von 50°C, einer Spritzdauer und einer Druckhaltedauer von insgesamt 15 s und einer Kühldauer von 30 s spritzgeformt. Die erhaltenen spritzgeformten Gegenstände wurden einem Kratztest unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1

Tabelle 2
Es ist deutlich, dass die Beispiele 1 bis 5, die die Anforderungen der vorliegenden Erfindung erfüllen, ausgezeichnet in der Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit und in der Kratzbeständigkeit sind.
Im Gegensatz dazu ist auch deutlich, dass die Vergleichsbeispiele 1 und 2, die die Dichte des Copolymerkautschuks (B) von Ethylen mit einem α-Olefin, das 3 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, nicht erfüllen, die eine Anforderung der vorliegenden Erfindung ist, nicht ausreichende Schlagfestigkeit (Izod-Schlagfestigkeit bei 23°C und -30°C) aufweisen, und dass Vergleichsbeispiel 3, das kein Fettsäureamid verwendet, das eine Anforderung der vorliegenden Erfindung ist, nicht ausreichende Kratzbeständigkeit aufweist.
Wie vorstehend im Einzelnen beschrieben, kann durch die vorliegende Erfindung eine Harzmasse auf Polypropylenbasis mit ausgezeichneter Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit und ausgezeichneter Kratzbeständigkeit und ein spritzgeformter Gegenstand, hergestellt aus der Harzmasse auf Polypropylenbasis, erhalten werden.

Claims

1. Harzmasse auf Polypropylenbasis, umfassend
100 Gew.-Teile einer Harzmasse, umfassend 50 bis 90 Gew.-% eines Propylen- Ethylen-Blockcopolymers (A-1), 5 bis 25 Gew.-% eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm³ aufweist, und 5 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs (C) und
0,1 bis 1 Gew.-Teil eines Fettsäureamids (D).

2. Harzmasse auf Polypropylenbasis, umfassend
100 Gew.-Teile einer Harzmasse, umfassend 50 bis 89 Gew.-% eines Propylen- Ethyien-Blockcopolymers (A-1), 1 bis 20 Gew.-% eines Propylenhomopolymers (A- 2), 5 bis 25 Gew.-% eines Copolymerkautschuks von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen (B), wobei der Copolymerkautschuk eine Dichte von 0,85 bis 0,885 g/cm³ aufweist, und 5 bis 25 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs (C) und
0,1 bis 1 Gew.-Teil eines Fettsäureamids (D).

3. Harzmasse auf Polypropylenbasis nach Anspruch 1 oder 2, wobei das im Copolymerkautschuk von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen verwendete α-Olefin 1-Buten, 1-Hexen oder 1-Octen ist.

4. Harzmasse auf Polypropylenbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der anorganische Füllstoff (C) Talkum ist.

5. Harzmasse auf Polypropylenbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fettsäureamid (D) Erucasäureamid ist.

6. Spritzgeformter Gegenstand, umfassend die Harzmasse auf Polypropylenbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

7. Spritzgeformter Gegenstand nach Anspruch 6, wobei der spritzgeformte Gegenstand ein Kraftfahrzeugteil ist.