DE19634007A1 - Polypropylenumhüllungsmasse für eine Stoßstange - Google Patents

Polypropylenumhüllungsmasse für eine Stoßstange

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Description

Die Erfindung betrifft eine Umhüllungs- bzw. Verkleidungsmasse für eine Stoßstange auf Polypropylenbasis, insbesondere eine Polypropylenum­ hüllungsmasse mit verbesserter Ausgewogenheit hinsichtlich Kontrak­ tionsrate beim Vermischen, Lackierbarkeit und Formbarkeit, durch Ver­ wendung eines Ethylen-Propylen-Kautschuks mit zwei verschiedenen Mooney-Viskositäten und durch Zugabe eines anorganischen Füllstoffs zu einer Stoßstangenumhüllungsmasse.
Derzeit werden Polyurethan-Außenrandpreller, welche als Stoßstangen­ verkleidung für Kraftfahrzeuge angewandt werden, aus wärmehärtbarem Harz hergestellt. Demzufolge war die Wiederverwertung dieses Materials unmöglich, so daß unter Wirtschafts- und Umweltaspekten dessen Ver­ wendung beschränkt war. Um dieses Problem zu lösen, wurde Polypropy­ lenharz, das wiederverwertbar ist und das gute Formbarkeit aufweist so­ wie leicht und billig ist, mit Ethylen-Propylen-Kautschuk vermischt, wel­ cher als Stoßstangenverkleidung verwendet worden ist. Hierfür muß der Ethylen-Propylen-Kautschuk in dem Polypropylenharz verteilt werden. Wie jedoch in Fig. 1(a) gezeigt, wurde er nicht gleichmäßig verteilt auf­ grund eines Unterschieds des thermischen Verhaltens zwischen Polypro­ pylen und Ethylen-Propylen-Kautschuk bei der Formgebung. Daher wa­ ren die physikalischen Eigenschaften des Formprodukts verschlechtert, der lineare Ausdehnungskoeffizient erhöht, die Kontraktionsrate unaus­ gewogen und dessen Lackierbarkeit vermindert. Folglich war seine Ver­ wendung als groß bemessenes Produkt für den Außenbereich, wie als Stoßstange, begrenzt.
Um dieses obengenannte Problem zu lösen, beschreibt die JP-A-1-204946 eine wärmekontrahierbare Harzzusammensetzung für Kraftfahrzeug- Stoßstangen mit folgenden Merkmalen: sie umfaßt (a) 40-68 Gew.-% eines Blockcopolymeren, enthaltend 5-20 Gew.-% eines in siedendem Xylol lös­ lichen Pulvers, enthaltend 20-60 Gew.-% Ethylen, 1-10 Gew.-% Ethylen und mit einer Schmelzflußrate von 15-120 g/10 min unter einer Last von 2,16 kg als Propylen-Ethylen-Blockcopolymer, (b) 12-32 Gew.-% Ethylen- Propylen-Copolymerkautschuk mit einer Mooney-Viskosität ML1+4 (100°C) von 20-150 und (c) 10-30 Gew.-% Copolymer, erhalten durch Co­ polymerisieren von Ethylen und eines α-Olefins mit 3-12 C-Atomen, und mit einer Dichte von 0,89-0,92, dessen spezifische Oberfläche 30 000 cm²/g oder mehr beträgt, und als wesentliche Komponente 5-15 Gew.-% Talk mit einem mittleren Teilchen- bzw. Tropfendurchmesser von 0,5-2,5 µm enthält, deren Schmelzflußrate 10 g/10 min oder mehr, Biegeelastizi­ tät 6000-9000 kg/cm², Hochgeschwindigkeit-Flächen-Stoßfestigkeit 8J oder mehr beträgt, und deren Formungskontraktionsrate unterhalb 9 × 10-3 liegt.
Das obige Material für eine Stoßstange besitzt eine verbesserte Dimen­ sionsstabilität, seine Lackierbarkeit war jedoch nicht verbessert. Die Er­ finder waren daher bestrebt, diese Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und haben daher vorgeschlagen, wenn Polypropylen mit Ethy­ len-Propylen-Kautschuk vermischt wird, daß ein flacher und faserförmi­ ger anorganischer Füllstoff zugegeben wird, so daß durch Vorsehen eines Ethylen-Propylen-Kautschuks mit geringer linearer Ausdehnung und kontrollierter Mooney-Viskosität die erfindungsgemäße Harzmasse bzw. Harzzusammensetzung vervollständigt werden konnte, bei der Ethylen- Propylen-Kautschuk gleichmäßig in einem Polypropylenharz verteilt ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polypropylenumhüllungsmas­ se für eine Stoßstange vorzusehen, welche hinsichtlich der Kontraktions­ rate, des linearen Ausdehnungskoeffizienten, der Lackierbarkeit und Formbarkeit verbessert ist.
Dieses Ziel wird durch eine Umhüllungsmasse gemäß Anspruch 1 erreicht. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Umhüllungsmasse für eine Stoß­ stange, enthaltend ein Polypropylenharz und einen Ethylen-Propylen- Kautschuk, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie 55-70 Gew.-% Poly­ propylenharz, 28-45 Gew.-% Ethylen-Propylen-Kautschuk, 2-5 Gew.-% anorganischen Füllstoff, 1-2,5 Gew.-% Niederdruckpolyethylen (HDPE), 2,5-7 Gew.-% Oxidationsinhibitor, Gleitmittel und Ruß umfaßt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Oberflächen von geformten Produkten aus einer Mischung aus Polypropylenharz mit Ethy­ len-Propylen-Kautschuk.
Fig. 1(a) ist eine Mikrophotographie einer einfachen Mischung aus Poly­ propylen und Ethylen-Propylen, und
Fig. 1(b) ist eine Mikrophotographle einer Polypropylen-Stoßstangen­ umhüllungsmasse, die im erfindungsgemäßen Beispiel 2 hergestellt wur­ de.
Die Erfindung betrifft somit eine Polypropylen-Stoßstangenumhüllungs­ masse mit guter Kontraktionsrate, Lackierbarkeit und Formbarkeit, wel­ che einen anorganischen Füllstoff enthält.
Wenn der Gehalt an Polypropylen in der Masse weniger als 55 Gew.-% be­ trägt, ist es schwierig, die Steifigkeit beizubehalten. Wenn der Gehalt an Polypropylen mehr als 70 Gew.-% beträgt, sind die Lackierbarkeit und Schlagabsorptionsfähigkeit verringert.
Desweiteren werden Ethylen-Propylen-Kautschuke mit Mooney-Viskosi­ täten von etwa 20R und etwa 70R in einem Gewichtverhältnis von etwa 1 : 1 vermischt und diese Ethylen-Propylen-Kautschuk-Mischung dann gleich­ mäßig in dem Polypropylenharz verteilt, um in einem Anteil von 28-45 Gew.-% enthalten zu sein. Wenn der Gehalt an Ethylen-Propylen-Kaut­ schuk weniger als 28 Gew.-% beträgt, ist die Lackierbarkeit verringert, und wenn er mehr als 45 Gew.-% beträgt, sind die Biegeelastizität und die Formbarkeit vermindert.
Ebenso werden 2-5 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs zugesetzt, um eine geringe lineare Ausdehnung vorzusehen. Als Füllstoff können Talk oder Feintalk sowie ein flacher und faserförmiger Füllstoff in gleicher Men­ ge verwendet werden. Wenn der Gehalt an anorganischem Füllstoff weni­ ger als 2 Gew.-% beträgt, wird es problematisch, die Steifigkeit und die ge­ ringe lineare Ausdehnung beizubehalten, und wenn er mehr als 5 Gew.-% beträgt, ist die Schlag- bzw. Stoßtoleranz verringert.
Niederdruckpolyethylen (HDPE) wirkt hinsichtlich einer geringen Kon­ traktionsrate. Ferner werden der erfindungsgemäßen Masse ein Oxida­ tionsinhibitor, ein Gleitmittel sowie Ruß zugesetzt. Wenn der Gehalt an HDPE weniger als 1 Gew.-% beträgt, kann es nicht zur Verringerung der Kontraktionsrate beitragen, und wenn er mehr als 2,5 Gew.-% beträgt, ist die Oberfläche ungleichmäßig.
Als Oxidationsinhibitor können handelsübliche Produkte eingesetzt wer­ den, wie IRGANOX 1010, IRGANOX 1076, TINUVIN 326 oder ULTRANOX 626. Als Gleitmittel kann Calciumstearat verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Masse behält Ausgewogenheit bei der Formgebung und besitzt eine ausgezeichnete Kontraktionsrate und einen geringen li­ nearen Ausdehnungskoeffizienten. Daher kann sie in wirksamer Weise und in breitem Umfang im Kraftfahrzeug-Außenbereich eingesetzt wer­ den.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele näherer­ läutert.
Beispiele 1-5 und Vergleichsbeispiele 1-4
Gemäß den in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Mischungsverhältnissen wurden Polypropylenharz, Ethylen-Propylen-Kautschuk, anorganischer Füllstoff, HDPE sowie weitere Bestandteile unter Verwendung eines Dop­ pelextrusionssystems vermischt, um Polypropylen-Stoßstangenumhül­ lungsmassen herzustellen.
Tabelle 1
Ausführungsbeispiel
Es wurden die Stoß- bzw. Schlagtoleranz, Biegeelastizität, der Schmelzin­ dex, die Kontraktionsrate, der lineare Ausdehnungskoeffizient sowie die Lackierbarkeit der in den obigen Beispielen 1-5 und Vergleichsbeispielen 1-4 hergestellten Polypropylen-Stoßstangenumhüllungsmassen gemes­ sen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
Die Schlag-Toleranz, Biegeelastizität, Schmelzindex und der lineare Aus­ dehnungskoeffizient wurden gemäß ASTM D3763, ASTM D790, ASTM D 1238 und ASTM D696 bestimmt. Die Kontraktionsrate wurde in der Wei­ se bestimmt, daß eine Linearausdehnungsmarkierung auf einer Metall­ form gemessen, die Linearausdehnung des Produkts 24 Stunden nach der Formgebung gemessen und daraus die Kontraktionsrate berechnet wurde.
Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, besitzt eine erfindungsgemäße Polypropy­ len-Stoßstangenumhüllungsmasse eine gute Kontraktionsrate, linearen Ausdehnungskoeffizienten und Lackierbarkeit im Vergleich zu den Ver­ gleichsbeispielen, da gemäß der Erfindung ein Ethylen-Propylen-Kaut­ schuk mit Mooney-Viskositäten von 20R und 70R verwendet und ein anor­ ganischer Füllstoff zugesetzt worden ist. Ferner zeigt Fig. 1(b), daß der Lackierungszustand gleichmäßig ist.

Claims (3)

1. Umhüllungsmasse für eine Stoßstange, enthaltend ein Polypropy­ lenharz und einen Ethylen-Propylen-Kautschuk, dadurch gekennzeich­ net, daß sie 55-70 Gew.-% Polypropylenharz, 28-45 Gew.-% Ethylen-Pro­ pylen-Kautschuk, 2-5 Gew.-% anorganischen Füllstoff, 1-2,5 Gew.-% Nie­ derdruckpolyethylen (HDPE), 2,5-7 Gew.-% Oxidationsinhibitor, Gleit­ mittel und Ruß umfaßt.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ethy­ len-Propylen-Kautschuk eine Mischung aus einem Ethylen-Propylen- Kautschuk mit einer Mooney-Viskosität von etwa 20R und einem Ethylen- Propylen-Kautschuk mit einer Mooney-Viskosität von etwa 70R in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 1 ist.
3. Masse nach Anspruch 1, wobei der anorganische Füllstoff Talk oder Feintalk ist.
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