DE19754061A1 - Polypropylen-Harzmasse - Google Patents
Polypropylen-HarzmasseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft mineralische Füllstoffe enthaltende Polypropylen-Harzmassen
auf Basis von Polypropylen (PP)-Coplymeren und Polyethylen (PE)-Copolymeren,
sowie deren Verwendung zur Herstellung von Formteilen mit verbesserter
Oberflächenbeschaffenheit.
Bei der Verwendung von gefüllten PP-Harzmassen, insbesondere für großflächige
Formteile, beispielsweise für den Einsatz in Stoßfängern oder für andere Spritzguß-,
Preß- oder Extrusionsteile, wie z. B. für Armaturentafeln, Mittelkonsolen für
Kraftfahrzeugen etc. zeigt sich der Nachteil, daß aufgrund der langen Fließwege vor
allem optische Ungleichmäßigkeiten, insbesondere Fließmarkierungen ("Tigerfell") an
der Oberfläche der Formteile, jedoch auch andere Beeinträchtigungen der
Oberfläche wie z. B. Rauhigkeit, schlechte Gleichmäßigkeit, Schlieren, etc. auftreten.
Gemäß DE-PS 38 21 075 wurden gefüllte Harzmassen für Stoßfänger auf Basis von
Propylen-Ethylen Blockcopolymeren und nichtkristallinen Ethylen-α-Olefin-
Randomcopolymeren mit einer Schmelzviskosität (melt flow index/MFI bzw. melt
flow rate/MFR) von 0,1 bis 5 g/10 min verwendet. Gemäß EP-A-132.968 liegt der
MFI der Ethylen-Randomcopolymerphase bei 0,1 bis 2 g/10 min. Diese Harzmassen
weisen jedoch ebenfalls den oben beschriebenen Nachteil von mangelhaften
Oberflächen der Formteile, insbesondere von Fließmarkierungen auf.
Es bestand demnach die Aufgabe, Harzmassen (Harzzusammensetzungen) zu
finden, die vor allem eine gute Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere keine
Fließmarkierungen aufweisen, und die trotzdem gute, noch tolerierbare mechanische
Eigenschaften, insbesondere gute Schlagzähigkeit und gute Steifigkeit zeigen.
Die Lösung der Aufgabe konnte durch die Verwendung von speziellen Harzmassen
auf Basis von Propylen-Copolymeren und Ethylen-Copolymeren mit hohem MFI
gefunden werden.
Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Harzmasse bestehend aus
- a) Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine mit einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min (Komponente A),
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min, bevorzugt von 40 bis 80 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-% (Komponente B),
- c) mineralischen Füllstoffen (Komponente C),
- d) gegebenenfalls Additiven.
Außer den erfindungsgemäß wesentlichen Komponenten A, B, C enthält die
Harzmasse gegebenenfalls weitere Additive (d), wie z. B. Stabilisatoren,
beispielsweise, Wärme-, UV- oder Verarbeitungsstabilisatoren, Pigmente,
beispielsweise Farbpigmente oder Ruß, Gleitmittel, Verarbeitungshilfsmittel,
Entformungshilfsmittel, Nukleierungsmittel, Antistatika oder Flammhemmer.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die oben angeführte Harzmasse zur
Herstellung von Formteilen mit verbesserter Oberflächenbeschaffenheit,
insbesondere mit vernachlässigbaren Fließmarkierungen. Die Formteile zeichnen
sich jedoch insgesamt durch bessere Oberflächeneigenschaften und bessere Optik
aus wie z. B. geringer Streifigkeit, geringer Oberflächenrauhigkeit, guter
Gleichmäßigkeit, geringer Glanzunterschiede.
Die erfindungsgemäßen Harzmassen enthalten bevorzugt
- a) 65 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 75 bis 80 Gew.-% Polypropylen- Copolymere,
- b) 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 bis 15 Gew.-% Ethylen-Copolymere,
- c) 5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 15 Gew.-% Füllstoffe,
- d) 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 5 Gew.-% Additive.
Besonders gute Oberflächeneigenschaften werden bei Formteilen erzielt, die aus
Harzmassen hergestellt sind, deren Komponente A aus heterophasischen Propylen-
Ethylen-Copolymeren (Blockcopolymeren) aufgebaut ist, die eine PP-Homopolymer
phase oder PP-Random-Copolymerphase (statistische PP-Copolymerphase) und
eine Ethylen-Propylen-Rubber (EPR)-Copolymerphase enthalten. Dabei enthalten
diese Harzmassen in der Komponente A bevorzugt 20 bis 45 Gew.-%, besonders
bevorzugt 25 bis 32 Gew.-% der EPR-Copolymerphase. Harzmassen, bei denen
dieses EPR-Copolymere eine Viskosität von kleiner als 2000 Pas (gemessen mit
einem Schwingungsrheometer, z. B. von Fa. Rheometrix RDS-2 bei 230°C und einer
Scherrate von 1 s-1) besitzt, erweisen sich als besonders vorteilhaft. Weiters
bevorzugt sind Harzmassen, bei denen dieses EPR-Copolymere einen Ethylengehalt
von 30 bis 50 Gew.-% besonders bevorzugt von 30 bis 45 Gew.-% aufweist. Der hier
bevorzugt angeführte Ethylengehalt erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft,
wenn die Viskosität der EPR-Copolymeren bei 2000 Pas oder größer liegt.
Die Comonomere der Ethylen-Copolymere der Komponente B besitzen bevorzugt 6
bis 8 C-Atome im Molekül. Die Dichte der Komponente B liegt bevorzugt bei 0,86 bis
0,88 g/cm3.
Als mineralische Füllstoffe kommen alle in der Polyolefintechnologie verwendbaren
Füllstoffe in Frage, beispielsweise Talkum, Glimmer, Kreide, Wollastonit. Bevorzugt
sind anisotrope Füllstoffe, wie z. B. Talkum, Glimmer und Wollastonit. Die Füllstoffe
besitzen eine mittlere Teilchengröße von bevorzugt 1 bis 60 µm, besonders
bevorzugt von 3 bis 30 µm.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Harzmasse, die im wesentlichen aus
- a) Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine und einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-%,
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFO (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-%,
- c) mineralischen Füllstoffen,
- d) gegebenenfalls Additiven
besteht, zur Herstellung von Formteilen mit verbesserter Oberflächenbeschaffenheit.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Ethylen-
Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-
Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem
Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-%, als
Zusatzkomponente zu Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren
α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine mit einem Propylenanteil
von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-%, und einem MFI (230°C/2,16
kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min, die mineralische
Füllstoffe und gegebenenfalls Additive enthalten, zur Verbesserung der
Oberflächenbeschaffenheit von Formteilen, sowie ein Verfahren zur Verbesserung
der Oberflächenbeschaffenheit von Formteilen aus Polypropylen-Copolymeren mit
einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine mit
einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-%, und
einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min,
die mineralische Füllstoffe und gegebenenfalls Additive enthalten, dadurch gekenn
zeichnet, daß diese Polypropylene mit Ethylen-Copolymeren mit einem oder
mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI
(230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%,
bevorzugt von 90 bis 95 Mol-% vermischt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von
Formteilen mit verbesserter Oberflächenbeschaffenheit, dadurch gekennzeichnet,
daß
- a) Polypropylen-Copolymere mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine, einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-%, und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min mit
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-% und
- c) mineralischen Füllstoffen,
gegebenenfalls unter Zusatz von Additiven, vermischt und anschließend zu Form
teilen geformt werden.
Die mit den erfindungsgemäßen Harzmassen erhaltenen Formteile zeichnen sich
neben der verbesserten Oberflächenbeschaffenheit vor allem auch dadurch aus, daß
praktisch keine Verschlechterung der Schlagzäh- und Steifigkeitseigenschaften
auftreten. Ein weiterer Vorteil ist eine niedrigere thermische Längenausdehnung,
wodurch ein konstantes Spaltmaß zwischen Materialien mit unterschiedlicher
thermischer Längenausdehnung erhalten bleibt, beispielsweise bei der Verwendung
der Harze für Kfz-Stoßfänger, wo das Spaltmaß zwischen Stoßfänger und
anschließendem metallischen Bauteil auch bei unterschiedlichen Temperaturen
praktisch konstant bleibt. Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Harze im
Vergleich zu jenen gemäß Stand der Technik liegt in einer verbesserten Lackhaftung.
Als Komponente A wurden die folgenden in Tabelle 1 beschriebenen
PP-Copolymere, analog den Daplen®-Typen von PCD-Polymere, verwendet. Die PP
bestehen aus einer PP-Homopolymer- und einer EPR-Phase und werden bevorzugt
nach dem Spheripol-Prozeß von Himont hergestellt (The Global Polyolefins lndustry:
1996, Vol 2, Technology and Economics, July 1996, III-141 bis III-150, Chem
Systems).
Als Komponente B wurden die in Tabelle 2 beschriebenen Ethylen-Octen (C2-C8)-
Copolymere der Type Engage® von Du Pont verwendet. Für das Vergleichsbeispiel
wurde die Type Exxelor® VM 42 von Fa. AES mit einem MFI von 0,5 g/10 min
verwendet. Diese PP-Copolymere sind beispielsweise in WO 94/06859 als Zusätze
zur Verbesserung der Kälte-Schlagzähigkeit beschrieben.
Als Komponente C wurden
C1: Talkum A7 von Fa. Naintsch, mit d90 von 7 µm (90% der Teilchen besitzen einen Durchmesser von unter 7 µm),
C2: Glimmer KG40 von Kemira Pigments Oy mit d90 von 40 µm verwendet.
C1: Talkum A7 von Fa. Naintsch, mit d90 von 7 µm (90% der Teilchen besitzen einen Durchmesser von unter 7 µm),
C2: Glimmer KG40 von Kemira Pigments Oy mit d90 von 40 µm verwendet.
Die Komponenten A, B und C wurden gemeinsam mit jeweils 3 Gew.-Teilen
Farbmasterbatch schwarz von Fa. Cabot und 1 Gew.-Teil üblichen Additiven und
Verarbeitungshilfsmitteln in den in Tabelle 3 angeführten Mengen auf einem ZSK 40
Doppelschneckenextruder von Fa. Werner und Pfleiderer bei 225°C zu Compounds
(Harzmassen) verarbeitet.
An den Compounds wurden folgende Eigenschaften gemessen:
MFI (melt flow index) nach DIN 53735 (bzw. ASTM D1238) bei 230°C/2,16 kg,
Biegeversuch nach DIN 53452/457,
Charpy U-Kerbe nach DlN 53453,
Thermische Längenausdehnung (LAK) nach DIN 53 752.
MFI (melt flow index) nach DIN 53735 (bzw. ASTM D1238) bei 230°C/2,16 kg,
Biegeversuch nach DIN 53452/457,
Charpy U-Kerbe nach DlN 53453,
Thermische Längenausdehnung (LAK) nach DIN 53 752.
Die Oberflächenbeschaffenheit wurde visuell an im Spritzguß hergestellten Platten
bestimmt und mit "+" und "-" beurteilt, wobei "+" eine gute, streifenfreie Oberfläche
und "-" eine mangelhafte, streifige Oberfläche bedeutet.
Die Werte sind in Tabelle 4 zusammengefaßt.
Claims (15)
1. Harzmasse bestehend aus
- a) Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine mit einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min,
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-%,
- c) mineralischen Füllstoffen
- d) gegebenenfalls Additiven.
2. Harzmasse bestehend aus
- a) Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine mit einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min,
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-%,
- c) mineralischen Füllstoffen
- d) gegebenenfalls Additiven
zur Herstellung von Formteilen mit verbesserter Oberflächenbeschaffenheit.
3. Harzmasse gemäß Anspruch 1 oder 2, bestehend aus
- a) 65 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 75 bis 80 Gew.-% Polypropylen- Copolymeren,
- b) 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 bis 15 Gew.-% Ethylen-Copolymeren,
- c) 5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 15 Gew.-% Füllstoffen,
- d) 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 5 Gew.-% Additiven.
4. Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ethylen-Copolymeren
(b) einen MFI von 40 bis 80 g/10 min aufweisen.
5. Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei als Komponente (a)
heterophasische Propylen-Ethylen-Copolymere, bestehend aus einer
Polypropylen (PP)-Homopolymer- oder Random-Copolymerphase und einer
Ethylen-Propylen-Rubber (EPR)-Copolymerphase, eingesetzt werden.
6. Harzmasse gemäß Anspruch 5, wobei die Komponente (a) einen
EPR-Copolymeranteil von 20 bis 45 Gew.-%, bevorzugt von 25 bis 32 Gew.-% besitzt.
7. Harzmasse gemäß Anspruch 5 oder 6 wobei der EPR-Copolymeranteil bei einer
Temperatur von 230°C und einer Scherrate von 1 s-1 eine Viskosität von kleiner
als 2000 Pas besitzt.
8. Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der EPR-Copolymeranteil
einen Ethylengehalt von 30 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 45 Gew.-%
aufweist.
9. Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Komponente (b) ein
Ethylen-Copolymer mit einem C6- bis C8-Comonomeren ist.
10. Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Komponente (b) eine
Dichte von 0,86 bis 0,88 g/cm3 besitzt.
11. Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein anisotroper,
mineralischer Füllstoff, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Talkum
Glimmer oder Wollastonit, eingesetzt wird.
12. Verwendung einer Harzmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bestehend
aus
- a) Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine mit einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min,
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-%,
- c) mineralischen Füllstoffen
- d) gegebenenfalls Additiven
zur Herstellung von Formteilen mit verbesserter Oberflächenbeschaffenheit.
13. Verwendung von Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus
der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100
g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95
Mol-%, als Zusatzkomponente zu Polypropylen-Copolymeren mit einem oder
mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine, mit einem
Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem
MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min, die
mineralische Füllstoffe und gegebenenfalls Additive enthalten, zur Verbesserung
der Oberflächenbeschaffenheit von Formteilen.
14. Verfahren zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit von Formteilen aus
Polypropylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe
der C2- und C4- bis C10-Olefine mit einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%,
bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10
min bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min, die mineralische Füllstoffe und
gegebenenfalls Additive enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß diese
Polypropylene mit Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus
der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100
g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95
Mol-% vermischt werden.
15. Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit verbesserter Oberflächenbe
schaffenheit, dadurch gekennzeichnet daß
- a) Polypropylen-Copolymere mit einem oder mehreren (i-Olefinen aus der Gruppe der C2- und C4- bis C10-Olefine, mit einem Propylenanteil von 70 bis 99,5 Mol-%, bevorzugt von 75 bis 90 Mol-% und einem MFI (230°C/2,16 kg) von 1 bis 25 g/10 min, bevorzugt von 3 bis 20 g/10 min, mit
- b) Ethylen-Copolymeren mit einem oder mehreren α-Olefinen aus der Gruppe der C5- bis C10-Olefine mit einem MFI (230°C/2,16 kg) von 6 bis 100 g/10 min und einem Ethylenanteil von 80 bis 95 Mol-%, bevorzugt von 90 bis 95 Mol-% und
- c) mineralischen Füllstoffen
gegebenenfalls unter Zusatz von Additiven, vermischt und anschließend zu Formteilen geformt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997154061 DE19754061A1 (de) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Polypropylen-Harzmasse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997154061 DE19754061A1 (de) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Polypropylen-Harzmasse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19754061A1 true DE19754061A1 (de) | 1999-06-10 |
Family
ID=7850900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997154061 Withdrawn DE19754061A1 (de) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Polypropylen-Harzmasse |
Country Status (1)
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