DE19634007B4 - Polypropylenumhüllungsmasse für eine Stoßstange - Google Patents

Polypropylenumhüllungsmasse für eine Stoßstange Download PDF

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Abstract

Umhüllungsmasse für eine Stoßstange, enthaltend ein Polypropylenharz und einen Ethylen-Propylen-Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, dass sie 55–67 Gew.-% Polypropylenharz, 28–36 Gew.-% Ethylen-Propylen-Kautschuk, 2–5 Gew.-% anorganischen Füllstoff, 1–2,5 Gew.-% Niederdruckpolyethylen (HDPE), 1,5–4 Gew.-% Oxidationsinhibitor, Gleitmittel und Ruß umfasst, wobei der Ethylen-Propylen-Kautschuk eine Mischung aus einem Ethylen-Propylen-Kautschuk mit einer Mooney-Viskosität von 20R und einem Ethylen-Propylen-Kautschuk mit einer Mooney-Viskosität von 70R in einem Gewichtsverhältnis von 17:16 bis 17:18 ist.

Description

    • Priorität: 6. September 1995 Korea (Rep.) Nr. 95-29134(P)
  • Die Erfindung betrifft eine Umhüllungs- bzw. Verkleidungsmasse für eine Stoßstange auf Polypropylenbasis, insbesondere eine Polypropylenumhüllungsmasse mit verbesserter Ausgewogenheit hinsichtlich Kontraktionsrate beim Vermischen, Lackierbarkeit und Formbarkeit, durch Verwendung eines Ethylen-Propylen-Kautschuks mit zwei verschiedenen Mooney-Viskositäten und durch Zugabe eines anorganischen Füllstoffs zu einer Stoßstangenumhüllungsmasse.
  • Derzeit werden Polyurethan-Außenrandpreller, welche als Stoßstangenverkleidung für Kraftfahrzeuge angewandt werden, aus wärmehärtbarem Harz hergestellt. Demzufolge war die Wiederverwertung dieses Materials unmöglich, so daß unter Wirtschafts- und Umweltaspekten dessen Verwendung beschränkt war. Um dieses Problem zu lösen, wurde Polypropylenharz, das wiederverwertbar ist und das gute Formbarkeit aufweist sowie leicht und billig ist, mit Ethylen-Propylen-Kautschuk vermischt, welcher als Stoßstangenverkleidung verwendet worden ist. Hierfür muß der Ethylen-Propylen-Kautschuk in dem Polypropylenharz verteilt werden, Wie jedoch in 1(a) gezeigt, wurde er nicht gleichmäßig verteilt aufgrund eines Unterschieds des thermischen Verhaltens zwischen Polypropylen und Ethylen-Propylen-Kautschuk bei der Formgebung. Daher waren die physikalischen Eigenschaften des Formprodukts verschlechtert, der lineare Ausdehnungskoeffizient erhöht, die Kontraktionsrate unausgewogen und dessen Lackierbarkeit vermindert. Folglich war seine Verwendung als groß bemessenes Produkt für den Außenbereich, wie als Stoßstange, begrenzt.
  • Um dieses obengenannte Problem zu lösen, beschreibt die JP-A-1-204 946 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 löslichen 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 Copolymerisieren 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, Biegeelastizität 6.000–9.000 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 Dimensionsstabilität, seine Lackierbarkeit war jedoch nicht verbessert. Die Erfinder waren daher bestrebt, diese Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und haben daher vorgeschlagen, wenn Polypropylen mit Ethylen-Propylen-Kautschuk vermischt wird, daß ein flacher und faserförmiger 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.
  • Die GB 2 161 490 A betrifft thermoplastische Propylen-Ethylen-Copolymerharzzusammensetzungen, welche als Formmaterial für Stoßstangen und andere Außenteile von Automobilen geeignet ist, wobei die Zusammensetzung 57 bis 62 Gew.-% Propylen-Ethylen-Blockcopolymer, 26 bis 28 Gew.-% Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk, 2 bis 3 Gew.-% Niederdruckpolyethylen und 10 bis 12 Gew.-% Talk umfasst.
  • Die JP 59179626 A betrifft eine Beschichtungszusammensetzung, welche 54 bis 84 Gew.-% kristallines Propylenpolymer, 32 bis 15 Gew.-% Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und 14 bis 1 Gew.-% Niederdruckpolyethylen umfasst.
  • Die JP 60177049 A betrifft eine Harzzusammensetzung, welche 92 bis 40 Gew.-% Ethylen-Propylen-Copolymerharz, 5 bis 40 Gew.-% Ethylen-Propylen-Copolymerkautschuk und 3 bis 20 Gew.-% Niederdruckpolyethylen umfasst.
  • Die JP 03059049 A betrifft eine Polyolefinzusammensetzung, welche 40 bis 80 Gew.-% Polypropylen, 5 bis 35 Gew.-% Polyethylen, 15 bis 25 Gew.-% eines Ethylen-α-olefin-Copolymeren und 5 bis 25 Gew.-% Talk umfasst.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polypropylenumhüllungsmasse für eine Stoßstange vorzusehen, welche hinsichtlich der Kontraktionsrate, 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 Stoßstange, enthaltend ein Polypropylenharz und einen Ethylen-Propylen-Kautschuk, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie 55–67 Gew.-% Polypropylenharz, 28–36 Gew.-% Ethylen-Propylen-Kautschuk, 2–5 Gew.-% anorganischen Füllstoff, 1–2,5 Gew.-% Niederdruckpolyethylen (HDPE), 1,5–4 Gew.-% Oxidationsinhibitor, Gleitmittel und Ruß umfaßt, wobei der Ethylen-Propylen-Kautschuk die in Anspruch 1 definierten Eigenschaften erfüllt.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt 1 rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Oberflächen von geformten Produkten aus einer Mischung aus Polypropylenharz mit Ethylen-Propylen-Kautschuk.
  • 1(a) ist eine Mikrophotographie einer einfachen Mischung aus Polypropylen und Ethylen-Propylen, und
  • 1(b) ist eine Mikrophotographie einer Polypropylen-Stoßstangenumhüllungsmasse, die im erfindungsgemäßen Beispiel 2 hergestellt wurde.
  • Die Erfindung betrifft somit eine Polypropylen-Stoßstangenumhüllungsmasse mit guter Kontraktionsrate, Lackierbarkeit und Formbarkeit, welche einen anorganischen Füllstoff enthält.
  • Wenn der Gehalt an Polypropylen in der Masse weniger als 55 Gew.-% beträgt, ist es schwierig, die Steifigkeit beizubehalten. Wenn der Gehalt an Polypropylen mehr als 67 Gew.-% beträgt, sind die Lackierbarkeit und Schlagabsorptionsfähigkeit verringert.
  • Desweiteren werden gemäß der Erfindung Ethylen-Propylen-Kautschuke mit Mooney-Viskositäten von 20R und 70R in einem Gewichtsverhältnis von 17:16 bis 17:18 vermischt und diese Ethylen-Propylen-Kautschuk-Mischung dann gleichmäßig in dem Polypropylenharz verteilt, um in einem Anteil von 28–36 Gew.-% enthalten zu sein. Wenn der Gehalt an Ethylen-Propylen-Kautschuk weniger als 28 Gew.-% beträgt, ist die Lackierbarkeit verringert, und wenn er mehr als 36 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 Menge verwendet werden. Wenn der Gehalt an anorganischem Füllstoff weniger 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 Kontraktionsrate. Ferner werden der erfindungsgemäßen Masse ein Oxidationsinhibitor, 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 werden, 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 linearen Ausdehnungskoeffizienten. Daher kann sie in wirksamer Weise und in breitem Umfang im Kraftfahrzeug-Außenbereich eingesetzt werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele näher erläutert.
  • 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 Doppelextrusionssystems vermischt, um Polypropylen-Stoßstangenumhüllungsmassen herzustellen.
  • Tabelle 1
    Figure 00070001
  • Anmerkung:
    • (1) Polypropylen
    • (2) Ethylen-Propylen-Kautschuk
    • (3) Talk
    • (4) Niederdruckpolyethylen
    • (5) Beispiele 1–5: Oxidationsinhibitor, Gleitmittel und Ruß Vergleichsbeispiele 1–4: Oxidationsinhibitor und Ruß
  • Ausführungsbeispiel
  • Es wurden die Stoß- bzw. Schlagtoleranz, Biegeelastizität, der Schmelzindex, die Kontraktionsrate, der lineare Ausdehnungskoeffizient sowie die Lackierbarkeit der in den obigen Beispielen 1–5 und Vergleichsbeispielen 1–4 hergestellten Polypropylen-Stoßstangenumhüllungsmassen gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
  • Die Schlag-Toleranz, Biegeelastizität, Schmelzindex und der lineare Ausdehnungskoeffizient wurden gemäß ASTM D3763, ASTM D790, ASTM D1238 und ASTM D696 bestimmt. Die Kontraktionsrate wurde in der Weise bestimmt, daß eine Linearausdehnungsmarkierung auf einer Metallform gemessen, die Linearausdehnung des Produkts 24 Stunden nach der Formgebung gemessen und daraus die Kontraktionsrate berechnet wurde.
  • Tabelle 2
    Figure 00080001
  • Anmerkung:
    • O: Gut
    • X: Schlecht
  • Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, besitzt eine erfindungsgemäße Polypropylen-Stoßstangenumhüllungsmasse eine gute Kontraktionsrate, linearen Ausdehnungskoeffizienten und Lackierbarkeit im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen, da gemäß der Erfindung ein Ethylen-Propylen-Kautschuk mit Mooney-Viskositäten von 20R und 70R verwendet und ein anorganischer Füllstoff zugesetzt worden ist. Ferner zeigt 1(b), daß der Lackierungszustand gleichmäßig ist.

Claims (2)

  1. Umhüllungsmasse für eine Stoßstange, enthaltend ein Polypropylenharz und einen Ethylen-Propylen-Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, dass sie 55–67 Gew.-% Polypropylenharz, 28–36 Gew.-% Ethylen-Propylen-Kautschuk, 2–5 Gew.-% anorganischen Füllstoff, 1–2,5 Gew.-% Niederdruckpolyethylen (HDPE), 1,5–4 Gew.-% Oxidationsinhibitor, Gleitmittel und Ruß umfasst, wobei der Ethylen-Propylen-Kautschuk eine Mischung aus einem Ethylen-Propylen-Kautschuk mit einer Mooney-Viskosität von 20R und einem Ethylen-Propylen-Kautschuk mit einer Mooney-Viskosität von 70R in einem Gewichtsverhältnis von 17:16 bis 17:18 ist.
  2. Masse nach Anspruch 1, wobei der anorganische Füllstoff Talk oder Feintalk ist.
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