DE3211393A1

DE3211393A1 - Propylenpolymer-verbindung

Info

Publication number: DE3211393A1
Application number: DE19823211393
Authority: DE
Inventors: Osamu Toyonaka Osaka Fukui; Tsugumi Toyoto Aichi Sanmiya; Yutaka Kishiwada Osaka Sano; Kazuyoshi Sakai Osaka Tanaka; Yoshiro Nagoya Aichi Umemoto
Original assignee: Toyota Motor Corp; Ube Industries Ltd; Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Ube Corp
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1982-03-27
Publication date: 1982-11-11
Also published as: AU8199582A; GB2097408B; GB2097408A; JPS57159841A; AU547966B2; DE3211393C2; US4412016A; JPS5949252B2

Description

DIPL.-INC. P.-C. SROKA, DB."H."FEDBR.*biPL.-PftYS."ÖR. W.-D. FEDER

PATENTANWÄLTE & EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

KLAUS O. WALTER

RECHTSANWALT

DOMINIKANERSTK. 37, POST PACII 111030

D-4OOO DÜSSELDORF Il telefon (0211) 574O22 telex 8584550

25. März 1982 1-5214 -P/2

übe Industries, Limited

Yamaguchi-ken / Japan

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki

Kaisha

Mchi-ken / Japan

Propylenpolymer-Verbindung

Die Erfindung betrifft eine Propylenpolymer-Verbindung, und zwar insbesondere eine Propylenpolymer-Verbindung, die für die Herstellung von geformten Erzeugnissen geeignet ist, welche ein ausgezeichnetes Lackbindevermögen und eine hohe Festigkeit gegen mechanische Stöße und ein vortreffliches Aussehen aufweisen.

Es ist bekannt, daß übliches kristallines Polypropylen zur Herstellung verschiedener geformter Erzeugnisse, welche ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, wie 2. B. Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen

thermische Verformung aufweisen sollen, verwendet werden kann. Es ist jedoch ebenso bekannt, daß das übliche kristalline Polypropylen nur ein geringes Lackbindevermögen und eine geringe Festigkeit gegen einwirkende mechanische Stöße wegen der Nichtpolarität und der hohen Kristallinität seines polymeren Moleküles aufweist und bei tiefen Temperaturen,, beispielsweise -30 C oder tiefer, unbefriedigende physikalische Eigenschaften besitzt. Daher ist das übliche kristalline Polypropylen als Material zur Herstellung geformter Erzeugnisse, welche gleichzeitig eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße, eine gutes Lackbindevermögen,, hohe Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung besitzen sollen, ungeeignet.

Um die Festigkeit gegen mechanische Stöße sowie die Lackbindeeigenschaften des kristallinen Polypropylens zu verbessern, hat man versucht, dao übliche kristalline Ethylen-Propylen-Blockcopolymer mit einem amorphen

20 Ethylen-Propylen-Copolymer allein zu mischen oder mit einem Gemisch aus amorphen Ethylen-Propylen-Copolymer mit verschiedenen Polyethylenarten.

Im Laufe dieser Versuche hat sich jedoch herausge-

2 5 stellt, daß die oben genannten Mischsysteme zu einem

Copolymergemisch führten, welches eine geringere Steifigkeit und einen niedrigeren Widerstand gegen thermische Verformung besitzt als die kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymere. 30

In der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 53-64257 (1978), ist eine Lösungsmöglichkeit zur Herstellung einer hochstoßfesten Polypropylen-Verbindung beschrieben, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit

3 5 gegen mechanische Stöße aufweist. Die Verbindung ent

hält ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer,

amorphes Ethylen-^Olefin-Copolymer und Talk. In der oben erwähnten Veröffentlichung wird festgestellt, daß die Verbindung eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße bei niedrigen Temperaturen aufweist sowie eine gute Steifigkeit und gute Lackbindeeigenschaften, wenn man sie mit den Eigenschaften des üblichen kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymers vergleicht und es werden eine Anzahl Ausführungsbeispiele für die Verbindung beschrieben.

Grundlage der vorliegenden Erfindung war die Erkenntnis, daß, obwohl die Steifigkeit, die Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung und die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße der in der oben erwähnten japanischen

15 Veröffentlichung beschriebenen Verbindung zufriedenstellend sind, das Lackbindevermögen dieser Verbindung unbefriedigend bleibt. Weiterhin wurde gefunden, daß die Oberfläche geformter Erzeugnisse, welche aus der in der oben erwähnten japanischen Veröffentlichung beschriebenen Ver-

bindung hergestellt sind, einen unbefriedigenden Glanz aufweist und manchmal ungewünschte Fließmarkierungen während des Formungsprozesses auf ihr erzeugt werden. Aus diesem Grunde ist die in der oben erwähnten japanischen Veröffentlichung beschriebene Verbindung nur für ge-5 formte Erzeugnisse verwendbar, welche nicht unbedingt ausgezeichnete Lackbindeeigenschaften und einen befriedigenden Oberflächenglanz aufweisen müssen. Mit anderen Worten, die in der japanischen Veröffentlichung beschriebene Verbindung ist zur Herstellung verschiedener Teile von Kraftfahrzeugen ungeeignet, beispielsweise zur Herstellung von Stoßstangen, welche ein ausgezeichnetes Aussehen besitzen sollen und zusätzlich ausgezeichnete mechanische und physikalische Eigenschaften aufweisen müssen.

Unter diesen Umständen war es äußerst erwünscht eine

neue Polypropylen-Verbindung zu schaffen, aus der geformte Erzeugnisse hergestellt werden können, die eine ausgezeichnete Izod-Schiagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen, hervorragende Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße im Hinblick auf die Steifigkeit, verbesserte Lackbindeeigenschaften und ein ausgezeichnetes Aussehen aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Propylenpolymer-Verbindung zu schaffen, die zur Herstellung geformter Erzeugnisse verwendbar ist, welche eine hohe Steifigkeit und einen hohen Widerstand gegen mechanische Beanspruchungen zusammen mit einer guten Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung und verbesserte Lackbindeeigenschaften bei ausgezeichnetem Aussehen aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Propylenpolymer-Verbindung gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung;

A) 45 bis 65 Gewichtsprozent mindestens eines kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymeren mit einem Gehalt an polymerisiertem Ethylen im Bereich von 5 bis 5 Gewichtsprozent, einer Polypropylenkomponente die bezogen auf das Gewicht der Polypropylenkomponente, eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion in einer Menge von 95 % oder mehr enthält, mit einer bei Raumtemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion, die eine Grundviskosität von 3 bis 4 hat, bestimmt in Decahydronaphthalin von 135° C, und mit einem Schmelzindex von 5 bis 10}

B) 25 bis 40 Gewichtsprozent mindestens eines amorphen

Ethylen-Propylen-Copolymeren mit einer Grundviskosität von 2,0 bis 3,5, bestimmt in Decahydronaphthalin bei

135° C, und einer Mooney-Viskosität ML.. . von 40 bis 100, bestimmt bei 100° C;

C) 4 bis 20 Gewichtsprozent midestens eines verdichteten Polyethylens mit einem Schmelzindex von 1 bis 10, und

D) 3 bis 20 Gewichtsprozent Talk in Form von feinen Partikeln mit einer mittleren Korngröße von 0,01 bis 5 Mikron, wobei in der Zusammensetzung das Gewichtsverhältnis des amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren (B) zum verdichten Polyethylen (C) im Bereich von 10:1 bis 5:3 liegt.

Aus der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung können

15 Kraftfahrzeug-Stoßstangen hergestellt werden, die einen

2 Biege-Elastizitätsmodul von 8.000 kg/cm oder mehr, eine

Izod-Schlagfestigkeit von 10 kg. cm/cm oder mehr bei einer Temperatur von -30° C haben und außerdem eine Lackhaftzahl von 100, ermittelt mittels Kreuzschnittversuch. Außerdem besitzen geformte Erzeugnisse, die aus der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung hergestellt sind, eine Oberfläche, die einen zufriedenstellenden Glanz aufweist und keine Fließmarken enthält. Die Erzeugnisse besitzen eine beträchtlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen bei niedriger Temperatur, ein ausgezeichnetes Lackbindevermögen und ein verbessertes Aussehen, wobei die Stoßstangen die gleiche Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung aufweisen wie sie bei anderen Stoßstangen die aus üblichem kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymer allein hergestellt sind, zu finden ist. Aus diesem Grunde ist die erfindungsgemäße Propylenpolymer-Verbindung zur Herstellung verschiedener geformter Erzeugnisse verwendbar, insbesondere zur Herstellung von Kraftfahrzeug-Stoßstangen.

Die erfindungsgemäße Propylenpolymer-Verbindung besitzt

- ίο -

einen Schmelzindex von 5,0 oder mehr. Aus diesem Grunde sind die Press- und Verformungseigenschaften der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung die gleichen oder bessere als die einer üblichen Propylenpolymer-Verbindung, die aus einem Gemisch eines kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymer mit einem amorphen Ethylen-Propylen-Copolymer und Talk besteht.

Für die erfindungsgemäße Propylenpolymer-Verbindung wird mindestens ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer in einer Menge von 45 bis 65 Gewichtsprozent verwendet. Das kristalline Blockcopolymer kann in einer einzigen Phase oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren Copolymeren verwendet werden, solange der Gesamtgehalt dieser zwei oder mehreren Copolymere im Bereich von 45 bis 65 Gewichtsprozent liegt.

Wenn der Anteil des kristallinen Blockcopolymeren unter 45 Gewichtsprozent liegt, hat ein aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung hergestellter Gegenstand einen unzureichenden Biege-Elastizitätsmodul von weniger als 8.000 kg/cm . Wenn der Anteil des kristallinen BlocJccopolymeren oberhalb von 65 Gewichtsprozent liegt, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung 5 geformte Artikel eine ungenügende Izod-Schlagfestigkeit

von weniger als 10 kg . cm/cm bei einer Temperatur von -30° C.

Bei dem für die Herstellung der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung verwendeten kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymeren liegt der Anteil an polymerisiertem Ethylen im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent, wobei die Polypropylen-Komponente eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion in einer Menge von 9 5 Gewichtsprozent oder

3 5 mehr enthält, und eine bei Raumtemperatur in p-Xylol

lösliche Fraktion des Blockcopolymeren eine Grundviskosität

3,2 IJ 3

von 3 bis 4 hat, bestimmt in Decahydronaphthalin bei 135° C. Weiterhin hat das Blockcopolymer einen Schmelzindex von 5 bis 70.

Der Begriff "eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion der Polypropylen-Komponente" bezieht sich auf eine Fraktion in der Polypropylen (Matrix)-Komponente, die bei der Herstellung des kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymeren verwendet wird, welche in siedendem n-Heptan unlöslich ist. Für die erf indungsgernäße Propylenpolymer-Verb in dung ist es notwendig, daß der Anteil der in siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion der Polypropylen-Komponente 9 5 Gewichtsprozent oder mehr beträgt. Wenn der Gehalt dieser Fraktion unter 95 Gewichtsprozent liegt, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung hergestellte Gegenstand einen zu geringen Biege-Elastizitätsmodul von

2 weniger als 8.000 kg/cm .

In dem kristallinen Blockcopolymer hat die bei Raumtemperatur in p-Xylol lösliche Fraktion eine Grundviskosität von 3 bis 4, und zwar bestimmt in Decahydronaphthalin bei 135° C. Wenn die innere bzw. Grundviskosität der in p-Xylol löslichen Fraktion unter 3 liegt, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-2b Verbindung hergestellte Gegenstand eine nicht ausreichende Izod-Schlagfestigkeit von weniger als 10 kg . cm/cm. Wenn hingegen die innere bzw. Grundviskosität der in p-Xylol löslichen Fraktion über 4 liegt, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung hergestellte Gegenstand nur ein geringes Lackbindevermögen, d.h. daß dann die mittels Kreuzschnittversuch ermittelte Lackhaftzahl unter 100 liegt.

Der Anteil an polymerisiertem Ethylen in dem kristallinen Blockcopolymeren liegt im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent. Wenn dieser Ethylenanteil kleiner ist als

O « ο

- 12 -

5 Gewichtsprozent, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung hergestellte Gegenstand nur ein geringes Lackbindevermögen. Wenn der Ethylenanteil über 10 Gewichtsprozent liegt, führt dieses 5 bei dem aus der Propylenpolymer-Verbindung hergestellten Gegenstand zu einem zu geringen Biege-Elastizitätsmodul.

Der Schmelzindex des kristallinen Blockcopolymeren sollte im Bereich zwischen 5 bis 70 liegen. Ein Schmelzindex von weniger als 5 hat zur Folge, daß die resultierende Propylenpolymer-Verbindung schlechte Verformungseigenschaften aufweist. Ein Schmelzindex von mehr als 70 führt bei dem aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung hergestellten Gegenstand zu einer geringen Schlagfestigkeit.

Alle anderen kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymere die außerhalb des oben definierten Bereichs des kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymer fallen, sind nicht verwendbar zur Herstellung von geformten Erzeugnissen, welche alle geforderten Eigenschaften, nämlich eine zufrieden-5 stellende Steifigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung, Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung bei niedriger Temperatur, gute Lackbindeeigenschaften und gutes Aussehen haben sollen.

Das· in der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung enthaltene amorphe Ethylen-Propylen-Copolymer hat eine innere bzw. Grundviskosität von 2,0 bis 3,5, ermittelt in Decahydronaphthalin bei 135° C, und eine Mooney-Viskosität I¹IL_{1 + 4} (100° C)

von 40 bis 100. Der Begriff "ML₁₊₄ (100° C)" bezieht sich auf eine Mooney-Viskosität, die in der Weise

ermittelt, worden ist, daß das zu untersuchende Material, nachdem es während einer Minute auf 100° C vorerhitzt worden ist, vier Minuten lang auf einer Temperatur von 100° gehalten wird, wobei ein mit einem großen Rotor ausgerüstetes Mooney-Plastometer verwendet wird.

Wenn das amorphe Copolymer einen Schmelzindex von weniger als 2,0 hat, werden die kristalline Ethylen-Propylen-Copolymer-Phase, die amorphe Ethylen-Propylen-Copolymer-Phase und die verdichtete Polyethylen-Phase von einander getrennt. Diese Phäsentrennung führt dazu, daß der resultierende geformte Gegenstand eine unbefriedigende Steifigkeit, eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung bei niedriger Temperatur und eine unbefriedigendes Aussehen aufweist. Wenn die Grundviskosität über 3,5 liegt, hat das amorphe Copolymere nur eine geringe Kompatibilität mit kristallinen Copolymeren und dem verdichteten Polyethylen, und der resultierende geformte Gegenstand besitzt nur ein geringes Lackbindevermögen.

Der Anteil des amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren 5 in der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung liegt in der Größenordnung von 25 bis 40 Gewichtsprozent.

Wenn der Anteil an amorphem Copolymer unter 25 Gewichtsprozent liegt, besitzt der resultierende geformte Gegenstand eine zu geringe Izod-Schlagfestigkeit von weniger als 10 kg . cm/cm bei einer Temperatur von -30° C und eine niedrige Lackhaftzahl von weniger als 100 beim Kreuzschnittversuch.

5 Ein Anteil an amorphem Copolymer von mehr als 40 Gewichtsprozent führt bei einem aus der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung geformten Gegen-

I IJdJ

stand zu einem zu niedrigen Biege-Elastizitätsmodul

von weniger als ö.OOO kg/cm und zu einem unbefriedigenden Aussehen. Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung verwendbare verdichtete Polyethylen besitzt einen Schmelzindex von 1 bis und wird in einem Anteil von 4 bis 20 Gewichtsprozent in der Propylenpolymer-Verbindung verwendet.

Wenn der Schmelzindex kleiner ist als 1, ist es 10 schwierig, daß resultierende verdichtete Polyethylen in der Verbindung gleichmäßig zu dispergieren. Daher weist die resultierende Verbindung schlechte Formungseigenschaften auf, und der aus ihr hergestellte Gegenstand besitzt kein gutes Aussehen. Wenn 15 der Schmelzindex größer ist als 10, ist es schwierig das verdichtete Polyethylen in der Verbindung gleichmäßig zu dispergieren, insbesondere in der amorphen Ethylen-Propylen-Copolymer-Phase und der aus der Verbindung hergestellte geformte Gegenstand besitzt eine unbe-20 friedigende Steifigkeit sowie einen zu geringen Widerstand gegen mechanische Beanspruchung bei niedriger Temperatur und ein unbefriedigendes Aussehen.

Um einen geformten Gegenstand zu erhalten, der eine 5 zufriedenstellende Steifigkeit und im Hinblick auf die Steifigkeit eine gute Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung zusammen mit guten Lackbindeeigenschaften und einem guten Aussehen aufweist, ist es vorteilhaft, wenn das in der Verbindung enthaltene verdichtete Polyethylen eine Dichte von 0,95

3
g/cm oder höher aufweist. Eine Dichte von weniger als 0.95 g/cm kann manchmal dazu führen, daß der geformte Gegenstand unbefriedigende Lackbindeeigenschaften, eine unzureichende Widerstandsfähigkeit

3 5 gegen mechanische Beanspruchung bei niedriger Temperatur

und ein schlechtes Aussehen hat.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Verbindung der Anteil an verdichtetem Polyethylen kleiner als 4 Gewichtsprozent ist, besitzt der resultierende geformte Gegenstand ungenügende Lackbindeeigenschaften und ein unbefriedigendes Aussehen. Wenn der Anteil an verdichtetem Polyethylen größer ist als 20 Gewichtsprozent, weist der resultierende geformte Gegenstand eine herabgesetzte Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung und unbefriedigende Lackbindeeigenschaften auf. 10

Der in der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung enthaltene Talk liegt in Form feiner Partikel mit einer

um

mittleren Korngröße 0,01 bis 5 vorzugsweise von

pm

0,5 bis 3 vor. Wenn die mittlere Korngröße kleiner ist a±s 0,01 o, ist es schwierig, die Talkpartikel in einer Matrix, die das kristalline Blockcopoylmer, das amorphe Copolymer und das verdichtete Polyethylen enthält, gleichmäßig durch Kneten zu dispergieren. Eine mittlere Korngröße von mehr als 5 Mikron führt dazu, daß der resultierende Gegenstand eine unzureichende Lackhaftzahl von weniger als 100 bei Durchführung des Kreuz-Schnittversuches hat.

Der Anteil an Talk in der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-5 Verbindung, die aus einer Mischung von kristallinen Blockcopolymeren mit amorphen Copolymeren und verdichtetem Polyethylen besteht, liegt im Bereich von 3 bis 20 Gewichtsprozent. Wenn der Anteil an Talk geringer ist als 3 Gewichtsprozent, besitzt der resultierende geformte Gegenstand eine unzureichende Steifigkeit. Wenn der Talkanteil oberhalb von 20 Gewichtsprozent liegt, hat der resultierende Gegenstand eine unzureichende Izod-Schlagfestigkeit von weniger als 10 kg . cm/cm bei einer Temperatur von -30° . Für die erfindungsgemäße Propylen-

3 5 polymer-Verbindung können übliche Talkarten ohne Vorbehandlung benutzt werden. Die Talkpartikel können je-

ti' * ·Λ ο

- 16 -

doch mit mindestens einem Stoff beschichtet werden, der aus einer Gruppe, von Verbindungen bestehend aus organischen Titanat-Bindemitteln, SiIan-Bindemitteln, Fettsäuren, Fettsäuremetallsalzen und Fettsäureestern ausgewählt ist. Damit wird erreicht, daß das Bindevermögen der Talkpartikel mit der aus dem kristallinen Blockcopolymeren, dem amorphen Copolymeren und dem verdichteten Polyethylen bestehenden Matrix und das Dispergiervermögen der Talkpartikel in der Matrix verbessert werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung werden die spezifischen Anteile des kristallinen Blockcopolymeren, des amorphen Copolymeren, des verdichteten Polyethylens und des Talks zusammengemischt. In diesem Falle ist es von Bedeutung, daß das Gewichtsverhältnis des amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren zum verdichteten Polyethylen im Bereich zwischen 10:1 und 5:3 liegt. Wenn das Verhältnis außerhalb des oberen angegebenen Bereiches liegt, besitzen die resultierenden geformten Gegenstände ein verschlechtertes Lackbindevermögen und ein schlechtes Aussehen.

Das Verfahren zum Vermischen der Polymerkomponenten mit dem Talk kann vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von

beispielsweise 170 bis 200° C, gewöhnlich unter Verwendung eines Mischers oder Knetapparates beispielsweise eines Heißwalzen-Mischers, eines Monoaxialextruders, eines Biaxialextruders oder eines FCM-Bumbery's-Mischers durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Verbindung bzw. Zusammensetzung kann eine kleinere Menge eines oder mehrere Additive enthalten, beispielsweise ein Antioxidationsmittel, ein Absorbtionsmittel für Ultra-Violett-Strahlung, ein Flammverzögerungs-5 mittel, ein Pigment, ein Mittel zur Verbesserung des Lackbindevermögens, einen Weichmacher, ein Schmiermittel und

- 17 ein antistatisches Mittel.

Das Antioxidationsmittel kann aus mindestens einem Mitglied der Gruppe von 2,6-Di-tert-butylphenol, 2,6-Di-5 tert-butyl-4-ehtylphenol, 2_y6-Di-tert-butyl-4-n-butylphenol_f 2. , 6-Di-tert-butyl-^-dimethylamino-P-kresol, 6- (4-Hydroxy-3.5-di-tert-butylanilino)-2,4-bis-octyl-thio-l ,3 ,5,-triazin, n-Octadecyl-3-(4'hydroxy-3·5'-di-tert-buty!phenyl)-propionat, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol(BHT), Tris-(2-methyl-4-10 hydroxy-5-tert-butylphenyl)-butan, Tetrakis-[methylen~3-(3 *, 5' -di-tert-butyl-4 * -hydroxyphenyl) -propionat3-methan, 1,3 ,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3.5-di-tert-buty1-4-hydroxybenzyl)-benzol, und Dilaurylthiodipropionat bestehen.

1 5 Das Äbsorbtionsmittel für Ultra-Violett-Strahlung kann aus mindestens einem Mitglied der Gruppe von 2-Hydroxy-4-n-octoxybensophenon, 2-Hydroxy-4-octadecyloxybenzophenon, 4-Dodecyloxy-2-hydroxybenzophenon, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-

buty1-5'-methy!phenyl)-S-chlorobenzotriazol, 2-(2·-Hydroxy-3'5'-di-tert-buty!phenyl)-S-chlorobenzotriazol, Nickel-bis-(orthoethyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-phosphonat und Bis—(2,b-dimethyl-4-piperidyl>-sebacat bestehen.

Das Flairanenverzögerungsmittel kann mindestens ein Mitglied der Gruppe von Äntimontrioxid, Tricresylphosphat, halogenierten Älkyltriazinen, Decabromodiphenylether und chlorierten Polyethylenen sein.

Bei dem Pigment handelt es sich vorzugsweise um Ruß oder Titandioxid. Magnesiumbenzoat ist ein wirksames Mittel, um das Lackbindevermögen der Propylenpolymer-Verbindung zu verbessern.

Der Weichmacher kann aus einem Prozeßöl bestehen, und

das Schmiermittel kann ein oder mehrere Fettsäuremetallsalze umfassen.

Als antistatisches Mittel kann Polyoxyethylen-Alkylether verwendet werden.

Die geformten Gegenstände, beispielsweise Kraftrahrzeug-Stoßstangen, können aus der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung durch übliche Formungsprozesse beispielsweise durch Spritzgußverfahren hergestellt werden. Die resultierenden geformten Gegenstände weisen ausgezeichnete Werte im Hinblick auf die folgenden Eigenschaften auf: Steifigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Benspruchung bei niedriger Temperatur, Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung, Lackbindevermögen und Aussehen. Der Grad der Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen der geformten Artikel ist ausgezeichnet im Hinblick auf ihre Steifigkeit.

Die folgenden Beispiele dienen dazu„ die Herstellung der erfindungsgemäßen Propylenpolymer-Verbindung zu veranschaulichen. Die Beispiele haben jedoch nur einen beschreibenden Charakter, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung eingeschränkt wird.

In den Beispielen wurde der Schmelzindex in Übereinstimmung mit ASTM D 123 8, der Biege-Elastizitätsmodul gemäß ASTM D 790, die Izod-Schlagfestigkeit gemäß ASTM

D 256 und die Verformungstemperatur bei Wärmezufuhr unter einer B< 648 bestimmt.

2 30 unter einer Belastung von 4,6 kg/cm gemäß ASTM D

Beispiel 1

Es wurde eine Propylenpolymer-Verbindung hergestellt,, 35 indem unter Verwendung eines Bumbury's-Mischer bei einer Temperatur von 180° C 12 Minuten lang folgende Stoffe miteinander vermischt wurden:

3211333

20 Gewichtsteile eines kristallinen Ethylen-Proylen-Block copolymeren, das im Folgenden als EP-Copolymer A bezeichnet wird, bei dem der Anteil an polymerisierteai Ethylen 8 Gewichtsprozent betrug, wobei der Anteil 5 einer in siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion der Polypropylen-Komponente 9 7 Gewichtsprozent oder mehr betrug, während die innere bzw. Grundviskosität einer bei Umgebungstemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion des EP-Copolymer A 3,4 war, und zwar ermittelt in

Decahydronaphthalin bei 135° C₁ wobei das EP-Copolymer A einen Schmelzindex von 30 hatte; 38 Gewichtsteile eines kristallinen Ethylen-PropyXen-Blockcopolymeren, das im Folgenden als EP-Copolymer B bezeichnet wird, bei dem der Anteil an polymerisiertem Ethylen 9 Gewichtsprozent betrug, wobei der Anteil einer in

siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion der Polypropylen-Komponente 9 7 Gewichtsprozent oder mehr betrug, während die innere bzw. Grundviskosität einer bei Umgebungstemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion des ISP-

Copolymer B 3,6 war, und zwar ermittelt in Decahydronaphthalin bei 135° C, und welches einen Schmelzindex von 15 hatte? 27 Gewichtsteile eines amorphen Ethylen-Propylen-Copolymers, das im Folgenden als EPR bezeichnet wird, und das eine in Decahydronaphthalin bei 135° C ermittelte innere bzw. Grundviskosität von 2,3 und eine Mooney-Viskosität ML₁₊₄ (100° C) von etwa 70 hatte, wobei es etwa 75 Gewichtsprozent polymerisiertes Ethylen enthielt; 5 Gewichtsteile eines verdichteten Polyethylens, das im Folgenden mit HDPE bezeichnet wird und einen Schmelzindex von 5 und eine Dichte von 0,95 g/cm hatte; 0,05 Gewichtsteile BHT; o,3 Gewichtsteile Tetrakis-Qnethylen-3-(3 *,5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionat]methan; 0,35 Gewichtsteile Bis-(2,6-dimethyl-4-piperidyl) sebacat? 0,3 Gewichtsteile Nickel-bis-(orthoethy1-3,5-die-tert-butyl-4-

hydroxylbenzyl) phosphonat; und 10 Gewichtsteile Talk in Form von feinen Partikeln mit einer mittleren Korngröße von 2 Mikron.

Das resultierende Gemisch wurde zu Pellets mit einer Dicke von 3 mm und einer Länge von 4 mm pelletisiert.

100 Gewichtsteile der Pellets wurden mit 0,6 Gewichtsteilen Ruß vermischt, und die resultierende Mischung

wurde bei einer Temperatur von 2 20 bis 240° C in einem monoaxialen Extruder geschmolzen, durch Extrusiondsdüsen extrudiert, und das extrudierte Gemisch wurde zu Granalien mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 4 mm pelletisiert. Die Granalien wurden zu Probestücken umgeformt, um den Biege-Elastizitätsmodul, die Izod-Stoßfestigkeit und die Lackhaftzahl unter Anwendung der Kreuzschnittmethode zu bestimmen.

Der Kreuzschnittversuch wurde in einer solchen Weise durchgeführt, daß eine Probe zuerst mit einer 10 Mikron dicken Unterschicht aus einem Zweiflüssigkeits-Acryl-chlorierten Polypropylen-Beschichtungsmaterial und anschließend mit einer zwanzig Mikron dicken Oberschicht aus einem Zweiflussigkeits-

Acryl-ürethan-Beschichtungsmaterial beschichtet wurde. Die Unter- und Oberschichten wurden dreißig Minuten lang bei einer Temperatur von 80° C getrocknet und anschließend 40 Stunden lang bei Umgebungstemperatur

30 liegen gelassen. Auf der Oberfläche der Probe wurde eine Lackschicht aufgetragen. Die Lackschicht wurde mit einem Mehrkreuz-Schneider zerschnitten, um 100 Quadrate mit Seitenlängen von jeweils 1 mm herzustellen. Auf die Oberfläche der mit Kreuzschnitten versehenen

3 5 Lackschicht wurde ein Klebeband festgeklebt und schnell unter einem Winkel von 45 Grad gegenüber der Lack-

Schichtoberfläche abgezogen. Dieser Vorgang wurde zweimal wiederholt. Die Anzahl der auf der Probe verbliebenen Quardrate wurde gezählt. Das Maß des Lackbindevermögens der Probe wird durch die Haftzahl dargestellt, welche wiedergibt, wieviel Quadrate von 100 Quadraten nicht abgezogen worden sind.

Es wurde auch der Schmelzindex des granulierten Gemisches der Propylenpolymer-Verbindung mit Ruß ermittelt. 10

Die Ergebnisse dieser Messungen sind in Tabelle 1 enthalten.

Beispiele 2 bis 5

In jedem der Beispiele 2 bis 5 wurde im wesentlichen in der gleichen Weise verrahren wie in Beispiel 1, wobei jedoch das EP-Copolymer A, das EP-Copolymer B, der Stoff EPR, der Stoff HDPE und der Talk in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen verwendet wurden.

Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 enthalten.

Tabelle 1 Beispiel Mr.

Item

%Verbindung
"♦ (Gewichtsteile)

'^Schmelzindex (g/10 Min.)

EP Copolymer A

EP Copolymer B

EPR

HDPE

Talk

iBiege-Elastizitätsmodul (kg/cm )

Izoa-Schlagfestigkeit 23° C — (kg . cm/cm)f -30 C

'Temperatur ( C) der Wärmeverformung unter einer Last von 4,6 kg/cm

Lackb indevermögen
(Zahl der haftengebliebenen Quadrate)

Aussehen

Auswertung

> 60 11,5

38 40

5 10

5,0 8000

>60 55,0

93 100

15 33 27 15 10

6,2 11500

>60 15,0

92 100

10 33 27 5 20

6,2 13400

>60 10,5

101 100

58

0 27

5 10

13,0 11500

>60 10,0

95 100

ausge- ausge- ausge- ausge- ausge

zeichnet zeichnet zeichnet zeichnet zeichnet

ausge- ausge- ausge- ausge- ausgezeichnet zeichnet zeichnet zeichnet zeichnet

Anmerkung: 4· Die verwendete Probe hatte eine Kerbe

Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Bei jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde im wesentlichen in der gleichen Weise verfahren wie in Beispiel 1, wobei jedoch das ΞΡ-Copolymer A, das EP-Copolymer B, der Stoff EPR, der Stoff HDPE und der Talk in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen verwendet wurden.

Beim Vergleichsbeispiel 4 wurde ebenfalls im wesentlichen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise verfahren, wobei jedoch die EP-Copolymere A und B durch ein kristallines Propylen-Homopolymer, das im Folgenden als PP-Homopolymer bzeichnet wird, verwendet wurde, welches 97 Gewichtsprozent oder mehr einer in siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion enthielt und einen Schmelzindex von 30 hatte, wobei eine in p-Xylol lösliche Fraktion bei Umgebungstemperatur eine innere bzw. Grundviskosität von 3,6 ermittelt in Decahydronaphthalin bei 135° C hatte. Das PP-Homopolymer, der Stoff EPR, der Stoff HDPE und der Talk wurden in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen verwendet.

Beim Vergleichsbeispiel 5 wurde ebenfalls im 5 wesentlichen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise verfahren, wobei jedoch der Stoff HDPE ersetzt wurde durch ein Polyethylen mit einer geringeren Dichte von 0,92 g/cm und die Polymeren-Komponenten sowie der Talk in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen verwendet wurden.

Beim Vergleichsbeispiel 6 wurde ebenfalls im wesentlichen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise verfahren, wobei jedoch die verwendeten Talkpartikel eine mittlere Korngröße von 7 Mikron besaßen und die Polymer-Komponenten und

der Talk in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen verwendet wurden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 enthalten.

Item

Verbindung
(Gewichtsteile)

EP Copolymer A

EP Copolymer B

PP-Homopolymer

EPR

HDPE

Talk

= "", Schmelz index (g/10 Min.) *"*

. _> " Biege-Elastizitätsmodul (kg/cm )

, · ""izod-Schlagfestigkeit 23° C ; \:(kg . CmZcEi)O)₁ -30° C

9 J

Tabelle 2	Vergleichsbeispiele	1	2	3	Nr.	4	5	₆
	20 45 20 5 10	22 38 27 3 10	20 56 27 5 2	58 27 5 10	20 38 27 5 (·), 10	20 38 27 5 10C*)
	8,7	6,4	8,6	12,9	6,3	6,4
12800	11500	9 600	12900	11200	11000
> 60 7,2	>60 11 ,4	>60 10,8	17 4,0	>60 11 ,5	40 6,7

Lackbindevermögen (Anzahl der haftengebliebenen Quadrate)

Aussehen

Auswertung

100

65

100

befrie- unbefrie- befrie- befriedigend digend digend digend

unbefriedigend

unbe- unbe- unbefrie- frie- friedigend digend digend

Anmerkung:

C*)

Die verwendete Probe hatte eine Kerbe Dichte =0,92 g/cm Mittlere Größe = 7 Müssen pm

unbefrie	unbe-
digend	frie-
	digen-
	der
	Glanz
unbe	unbe
frie	frie
digend	digend
	CO
	ro «λ.
	CO
	co
	co

Claims

Patentansprüche

1. Propylenxjolymer-Verbindung gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

A) 45 bis 65 Gewichtsprozent mindestens eines kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymeren mit einem Gehalt an polymerisiertem Ethylen im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent, einer Polypropylenkomponente, die, bezogen auf das Gewicht der Polypropylenkomponente, eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion in einer Menge von 95 % oder mehr enthält, mit einer bei Raumtemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion, die eine Grundviskosität von 3 bis 4 hat, bestimmt in Decahydro-

naphthalin von 135° C, und mit einem Schmelzindex von 5 bis 70;

B) 25 bis 40 Gewichtsprozent mindestens eines amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren mit einer Grundviskosität

von 2,0 bis 3,5, bestimmt in Decahydronaphthalin bei 135° C, und einer Mooney-Viskosität ML-J₊₄ von 40 bis 100, bestimmt bei 100° C;

C) 4 bis 20 Gewichtsprozent mindestens eines verdichteten Polyethylens mit einem Schmelzindex von 1 bis 10, und

D) 3 bis 20 Gewichtsprozent Talk in Form von feinen Partikeln mit einer mittleren Korngröße von 0,01 bis 5 , wobei in der Zusammensetzung das

30 Gewichtsverhältnis des amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren (B) zum verdichteten Polyethylen (C) im Bereich von 10:1 bis 5:3 liegt.

2. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch

(a « U β 9 β WO*

·■«« a «ο ti β cto * β » β

gekennzeichnet, daß das verdichtete Polyethylen eine Dichte von 0,95 g/cm oder höher aufweist»

3. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Talk eine mittlere

/Min

Korngröße von 0,5 bis 3 M&feä-esa aufweist.

4. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Talk-Partikel

10 mit mindestens einem aus einer Gruppe bestehend

aus organischen Titanat-Bindemitteln, Silan-Bindemitteln, Fettsäuren, Fettsäuremetallsalzen und Fettsäureestern ausgewählten Stoff beschichtet sind.

5. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Additiv enthält, daß aus mindestens einem der ■ aus einer Gruppe bestehend aus Antioxidationsmitteln, Absorbtionsmitteln für Ultra-Violett-Strahlung,

20 Flammverzögerungsmitteln, Pigmenten, Mitteln zur

Verbesserung des LackbindeVermögens, Weichmachern, Schmiermitteln und antistatischen Mitteln ausgewählten Stoffe besteht.

5 6. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel mindestens einen Stoff enthält, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden Verbindungen besteht: 2,6-Di-tert-butylphenol, 2,6-Di~tert-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-n-butylphenol_p 2,6-Ditert-butyl-^·-dimethylamino-p-Kresol, 6- (4-Hydroxy-3 , b-di-tert-butylanilirio) -2, 4~bis-octyl~thio-1 ,3,5-triazin, n-Octadecyl-3-(4"-hydroxy-3,·5',-di-tertbutylphenyl) propionat, 2_<r6-Di-tert-butyl-4-methyl-

35 phenol (BHT), Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-

butylphenyl) butan, Tetrakis-(methylene 3-(3',5'-ditert-butyl-4·-hydroxyphenyl) propionat) methan ,

1,3 ,5-Trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzol, und Dilaurylthiodipropionat.

7. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch 5 gekennzeichnet, daß das Absorbtionsmittel für Ultraviolett-Strahlung mindestens einen Stoff enthält, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden Verbindungen besteht:

2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octadecyloxy-benzophenon, 4-Dodecyloxy-2-hydroxy-

benzophenon, 2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'methylphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2·-Hydroxy-3·5'-di-tert-buty!phenyl)-5-chloro-benzotriazol, Nickel-bis-(orthoethyl-3,5-15 di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) phosphonat und Bis-(2,6-dimethyl-4-piperidyl) sebacat.

8. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammverzögerungsmittel mindestens einen Stoff enthält, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Antimontrioxid, Tricresylphosphat, halogenierten Alkyltriaζinen, Decabromodiphenylether und chlorierten Polyethylenen besteht.

9. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment Ruß oder Titandioxid ist.

10. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Verbesserung des Lackbindevermögens Magnesiumbenzoat enthält.

11. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher ein

Prozeßöl enthält.

12» Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Fettsäuremetallsalz enthält.

13. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das antistatische Mittel Polyoxyethylen-Alkylether enthält.