DE3530364C1 - Moulding composition based on polyolefins - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Formmasse auf Basis von Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat, Polypropylen-Homo- und/ oder Copolymer und Polyethylen.The invention relates to a molding composition based on ethylene-propylene copolymer, Polypropylene homo- and / or copolymer and polyethylene.
Polypropylen besitzt neben einigen sehr günstigen Eigenschaften, wie beispielsweise einer relativ niedrigen Dichte, einer ausgezeichneten Beständigkeit gegen höhere Temperaturen und wäßrigen und nicht wäßrigen Flüssigkeiten, auch weniger günstige Eigenschaften, z. B. mangelhafte Schlagfestigkeit bei Temperaturen unterhalb Raumtemperatur, insbesondere unterhalb 0°C. Ausreichende Schlagfestigkeit ist jedoch für viele Anwendungen, wie z. B. Transportkästen, Koffer, Automobilteile, erforderlich.Polypropylene has some very good properties, such as a relatively low one Density, excellent resistance to higher Temperatures and aqueous and non-aqueous liquids, also less favorable properties, e.g. B. poor Impact resistance at temperatures below room temperature, especially below 0 ° C. Adequate However, impact resistance is like for many applications e.g. B. Transport boxes, suitcases, automotive parts, required.
Polyethylen hoher Dichte, aus welchem man derartige Formteile gewöhnlich herstellt, besitzt zwar diese gute hohe Schlagfestigkeit, zeigt jedoch eine geringere Beständigkeit gegen hohe Temperaturen.High density polyethylene, from which such molded parts usually manufactures, has this good high Impact resistance, but shows less resistance against high temperatures.
Die Ethylen-Propylen-Mischpolymerisate, sowohl die gesättigten als auch die ungesättigten, weisen neben guten mechanischen Eigenschaften hohe Alterungs- und Ozonfestigkeit und Kältefestigkeit auf, so daß sie insbesondere auch für der Bewitterung ausgesetzte Anwendungen hervorragend geeignet sind.The ethylene-propylene copolymers, both the saturated as well as the unsaturated, have good mechanical Properties high aging and ozone resistance and cold resistance, so that they in particular also excellent for weather-exposed applications are suitable.
Man hat nun vielfach versucht, die Eigenschaften von Polypropylen und/oder Polyethylen und/oder Ethylen-Propylen-Mischpolymerisaten durch Herstellen binärer oder ternärer Formmassen zu verbinden.Many attempts have now been made to determine the properties of polypropylene and / or polyethylene and / or ethylene-propylene copolymers by making binary or ternary To connect molding compounds.
Ternäre Formmassen auf Basis von Polyolefinen mit einem ausgewogenen Eigenschaftsbild hoher Kerbschlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Kälteflexibilität und Schrumpfarmut, die sich besonders für das Herstellen von technisch hoch beanspruchten Formteilen im Kfz-Bau, z. B. Stoßfänger, Spoiler, Radkappen durch Spritzgießen eignen, sind aus der DE-PS 30 12 805, 30 12 804 und 30 12 763 bekannt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die bei diesen ternären Formmassen für manche Anwendungszwecke erzielbare Wärmeformbeständigkeit und Biege-E-Modul nicht als ausreichend angesehen werden.Ternary molding compounds based on polyolefins with a balanced property profile of high impact strength, Tensile strength, cold flexibility and low shrinkage, the especially for the production of technically highly stressed Molded parts in motor vehicle construction, e.g. B. bumpers, spoilers, Hubcaps are suitable from injection molding DE-PS 30 12 805, 30 12 804 and 30 12 763 known. It has it turned out, however, that these ternaries Molding compositions achievable heat resistance for some applications and bending modulus of elasticity is not sufficient be considered.
Andererseits ist es seit langem bekannt, das Eigenschaftsbild von Polyolefinen, insbesondere die Wärmeformbeständigkeit und die Kälteschlagzähigkeit durch Vernetzen derselben unter Verwendung von Alkoxisilanverbindungen in Gegenwart organischer Peroxyde und gegebenenfalls Silanolkondensationskatalysatoren zu verbessern, wie beispielsweise in den DE-AS 17 94 208, DE-AS 19 63 571, DE-OS 33 06 909 und DE-OS 33 27 149 u. a. beschrieben ist. On the other hand, the property profile has long been known of polyolefins, especially the heat resistance and the cold impact strength by crosslinking them using alkoxisilane compounds in Presence of organic peroxides and optionally silanol condensation catalysts to improve, such as in DE-AS 17 94 208, DE-AS 19 63 571, DE-OS 33 06 909 and DE-OS 33 27 149 u. a. is described.
Nach der DE-OS 33 27 149 erfolgt beispielsweise eine Extrusion des Polypropylens mit Gehalten von Silanen, organischen Peroxiden und ggf. Vernetzungshilfsmitteln, zunächst bei 170 bis 240°C ohne Vernetzung und/oder bei nur geringer Vernetzung und darauf die eigentliche Formgebung unter Wärme und Druck bei gleichzeitiger Vernetzung bzw. unter Weitervernetzung durch Einfluß der Feuchte nach der Formgebung. Hierbei können auch mit textilen Flächengebilden, insbesondere auf Glasfaserbasis, kaschierte Verbundmaterialien, die zu verstärkten vernetzten Formkörpern verformt werden, hergestellt werden.According to DE-OS 33 27 149, for example, an extrusion takes place of polypropylene with levels of silanes, organic Peroxides and possibly cross-linking aids, initially at 170 to 240 ° C without crosslinking and / or at only little networking and then the actual shape under heat and pressure with simultaneous networking or with further crosslinking due to the influence of moisture after shaping. You can also use textiles Flat structures, in particular based on glass fibers, laminated Composite materials that crosslink to reinforced Shaped bodies are deformed, are produced.
Nach dem Vernetzen der silanmodifizierten Polyolefine nach deren Extrusion bzw. Formgebung ist jedoch eine weitere thermoplastische Verarbeitung oder eine Umformung unter Druck und Temperatur wegen der eingetretenen Vernetzung nicht mehr möglich. Auch die vernetzten Produktionsabfälle sind nicht mehr ausreichend thermoplastisch verarbeitbar.After crosslinking the silane-modified polyolefins after their extrusion or shaping is another thermoplastic processing or forming under pressure and temperature due to cross-linking not possible anymore. Networked production waste too are no longer sufficiently thermoplastic processable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten ternären Formmassen auf Basis von Polyolefinen zum Herstellen von Formkörpern durch Spritzgießen oder Extrusion bezüglich der erzielbaren Eigenschaften, insbesondere Biegesteifigkeit und Wärmeformbeständigkeit zu verbessern.The invention has for its object the known ternary molding compounds based on polyolefins for manufacturing of moldings by injection molding or extrusion regarding the achievable properties, in particular To improve bending stiffness and heat resistance.
Diese Aufgabe wurde überraschend durch eine Formmasse mit den folgenden Komponenten gemäß Anspruch 1 gelöst:This task was surprisingly achieved with a molding compound solved the following components according to claim 1:
-
a) 20 bis 60 Gew.-% eines teilkristallinen Ethylen-Propylen-Copolymers
und/oder eines Ethylen-Propylen-Terpolymers,
aus
65 bis 82 Gew.-% Ethylen
18 bis 35 Gew.-% Propylen
0 bis 8 Gew.-% einer Terkomponente und/oder eines modifizierten Ethylen-Propylen-Mischpolymerisates, das durch Aufpolymerisation des Anteils von Ethylen-Propylen-Copolymer und/oder Ethylen-Propylen-Terpolymer aus65 bis 82 Gew.-% Ethylen
18 bis 35 Gew.-% Propylen
0 bis 8 Gew.-% Terkomponenteauf Polyethylen hergestellt ist und einen Ethylengehalt des Ethylen-Propylen-Mischpolymerisatanteils von mindestens 65 Gew.-% besitzt, wobei die Komponenten a) einen Schmelzindex MFI (230/5) von 0,5 bis 2,0 g/10 min und eine Zugfestigkeit von mindestens 5,0 N/mm² aufweisen.a) 20 to 60 wt .-% of a partially crystalline ethylene-propylene copolymer and / or an ethylene-propylene terpolymer, from 65 to 82 wt .-% ethylene
18 to 35% by weight propylene
0 to 8% by weight of a ter component and / or a modified ethylene-propylene copolymer, which is obtained by polymerizing the proportion of ethylene-propylene copolymer and / or ethylene-propylene terpolymer from 65 to 82% by weight of ethylene
18 to 35% by weight propylene
0 to 8 wt .-% Terkomponent is made on polyethylene and has an ethylene content of the ethylene-propylene copolymer content of at least 65 wt .-%, the components a) having a melt index MFI (230/5) of 0.5 to 2.0 g / 10 min and have a tensile strength of at least 5.0 N / mm². - b) 20 bis 74 Gew.-% Polypropylen-Homopolymer mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von etwa 0,1 bis 80 g/10 min und/oder Polypropylen-Copolymer mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von etwa 0,1 bis 50 g/10 min undb) 20 to 74 wt .-% polypropylene homopolymer with a Melt index MFI (230/5) from about 0.1 to 80 g / 10 min and / or polypropylene copolymer with a melt index MFI (230/5) from about 0.1 to 50 g / 10 min and
- c) 3 bis 30 Gew.-% Polyethylen mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von 15 bis 50 g/10 min undc) 3 to 30 wt .-% polyethylene with a melt index MFI (230/5) from 15 to 50 g / 10 min and
-
d) 3 bis 25 Gew.-% von durch Aufpfropfen von Alkoxisilanverbindungen
in Gegenwart eines organischen Peroxids
modifiziertem(n) Polyolefin(en), mit einem Gehalt von
bis zu 50% Fasern, insbesondere Glasfasern.
Dabei wendet man als Komponente b für das Spritzgießen vorteilhaft für das Polypropylen-Homopolymerisat einen MFI (230/5) von etwa 20 bis 80 g/10 min und/oder für das Polypropylen-Copolymerisat einen MFI (230/5) von etwa 3 bis 50 g/10 min an.
Im Gegensatz dazu wird bei der Extrusion die Komponente b vorteilhaft mit einem MFI (230/5) von etwa 0,1 bis 10 g/10 min für das Polypropylen-Homopolymerisat und/oder mit einem MFI (230/5) von etwa 0,1 bis 8 g/ 10 min für das Polypropylen-Copolymerisat eingesetzt.d) 3 to 25% by weight of polyolefin (s) modified by grafting alkoxisilane compounds in the presence of an organic peroxide, with a content of up to 50% fibers, in particular glass fibers.
Component b for injection molding is advantageously an MFI (230/5) of about 20 to 80 g / 10 min for the polypropylene homopolymer and / or an MFI (230/5) of about 3 to for the polypropylene copolymer 50 g / 10 min.
In contrast, in the extrusion component b is advantageously with an MFI (230/5) of about 0.1 to 10 g / 10 min for the polypropylene homopolymer and / or with an MFI (230/5) of about 0, 1 to 8 g / 10 min used for the polypropylene copolymer.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß geringe Zusatzmengen von vernetzten bzw. teilvernetzten verstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten Polyolefinen, insbesondere den sogenannten silanvernetzten Polyolefinen, zusammen mit der thermoplastischen unvernetzten und keine Vernetzungsmittel enthaltenden Polyolefin-Basismasse eine deutliche überraschende Verbesserung der Biegesteifigkeit und der Wärmeformbeständigkeit der aus dieser Formmasse hergestellten Formkörper ergeben. Gleichzeitig bleibt die gute thermoplastische Verarbeitbarkeit der unvernetzten Polyolefin-Basismasse erhalten. Letzteres ist umso überraschender, als nach der bisherigen Erfahrung die Vernetzung einer weiteren Formgebung unter Wärme und Druck entgegenstand und üblicherweise bereits geringe vernetzte Kunststoff-Anteile als Inhomogenitäten in einer Formmasse wirken.According to the invention, it was found that small amounts of networked or partially networked reinforced, in particular glass fiber reinforced polyolefins, especially the so-called silane-crosslinked polyolefins, together with the thermoplastic uncrosslinked and no crosslinking agents containing polyolefin base composition a clear surprising improvement in bending stiffness and Heat resistance of those made from this molding compound Shaped body result. At the same time, the good remains thermoplastic processability of the uncrosslinked Obtain polyolefin base. The latter is all the more surprising than in previous experience networking a further shaping under heat and pressure opposed and usually already low networked Plastic parts as inhomogeneities in a molding compound Act.
Die Verbesserung des Eigenschaftsbildes ist auch insofern erstaunlich, als ein Zusatz von analogen Anteilen von Glasfasern zu der Formmasse durch Einmischen nicht zu der erfindungsgemäß erreichbaren Verbesserung führt.The improvement in the property profile is also in this respect amazing as an addition of analog portions of Do not add glass fibers to the molding compound by mixing the improvement achievable according to the invention.
Erst das Zusammenwirken der vernetzten Polyolefine mit den incorporierten Glasfasern bewirkt die weitere Verbesserung von insbesondere Biegefestigkeit und Wärmeformbeständigkeit.Only the interaction of the cross-linked polyolefins The incorporated glass fibers bring about further improvement of in particular flexural strength and heat resistance.
Für die thermoplastischen unvernetzten und unvernetzt bleibenden Komponenten a, b, c der erfindungsgemäßen Formmasse werden bevorzugt die in den DE-OS 30 12 763, 30 12 804, 30 12 805 aufgeführten Komponenten und Mischungen eingesetzt. Als Terkomponente von Ethylen-Propylen- Dien-Terpolymer kommen hierbei bevorzugt aus der Reihe Dicyclopentadien, Alkylidennorbornen und bekannter Alkadiene oder Cycloalkadiene, wie Hexadien oder Ethylidennorbornen in Frage. Die Komponente a soll teilkristallin sein, wofür die Zugfestigkeit ein Maß ist, bevorzugt sind auch hier Ethylen-Propylen-Mischpolymerisate mit einer Zugfestigkeit von mindestens 5,0 N/mm², bevorzugt über 8,0 N/mm². Die für die erfindungsgemäße Formmasse zu verwendenden Ethylen-Propylenmischpolymerisate werden auch als High-Green-Strength-Kautschuke bezeichnet.For the thermoplastic uncrosslinked and uncrosslinked permanent components a, b, c of the molding composition according to the invention are preferred those in DE-OS 30 12 763, 30 12 804, 30 12 805 listed components and mixtures used. As a tertiary component of ethylene propylene Diene terpolymers are preferred from the series Dicyclopentadiene, alkylidene norbornene and known alkadienes or cycloalkadienes such as hexadiene or ethylidene norbornene in question. Component a is said to be partially crystalline for which the tensile strength is a measure are preferred here also ethylene-propylene copolymers with a Tensile strength of at least 5.0 N / mm², preferably over 8.0 N / mm². Those to be used for the molding composition according to the invention Ethylene-propylene copolymers are also referred to as high-green strength rubbers.
Das zur Anwendung gelangende modifizierte Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat der Komponente a enthält bevorzugt 5 bis 25 Gew.-% Polyethylen als Polyethylenblock bezogen auf 100 Gew.-% modifiziertes Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat. Hierbei wird bevorzugt der Polyethylenblock des modifizierten Ethylen-Propylen-Mischpolymerisates auf die Menge des Polyethylens der Komponente c der Formmasse angerechnet.The modified ethylene-propylene copolymer used component a preferably contains 5 to 25 wt .-% polyethylene based on polyethylene block to 100 wt .-% modified ethylene-propylene copolymer. The polyethylene block of the modified ethylene-propylene copolymers the amount of polyethylene of component c of the molding composition recognized.
Die Komponente a trägt u. a. zur Erhöhung der Kältefestigkeit, Kerbschlagzähigkeit und Alterungsbeständigkeit bei.Component a carries u. a. to increase the cold resistance, Notched impact strength and aging resistance.
Die Komponente b der erfindungsgemäßen Formmasse enthält ausgewählte Polypropylen-Homo- und/oder -Copolymere, die bei den aus der Formmasse hergestellten Formkörpern zu einer guten Wärmeformbeständigkeit und einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beitragen. Bei den Polypropylen-Homopolymeren kommt das im wesentlichen isotaktische Polypropylen in Frage. Die bevorzugt eingesetzten Polypropylen-Copolymere weisen einen Schmelzbereich von über 115°C, bevorzugt zwischen 160 bis 162°C auf. Bevorzugt werden Polypropylen-Ethylen-Copolymere mit einem Ethylengehalt von unter 12 Gew.-%. Component b of the molding composition according to the invention contains selected polypropylene homo- and / or copolymers which in the case of the molded articles produced from the molding compound good heat resistance and improvement of the mechanical properties. Polypropylene homopolymers that comes essentially isotactic Polypropylene in question. The preferred ones Polypropylene copolymers have a melting range of above 115 ° C, preferably between 160 to 162 ° C. Prefers become polypropylene-ethylene copolymers with a Ethylene content below 12% by weight.
Die dritte Komponente c der erfindungsgemäßen Formmasse bewirkt im Zusammenwirken mit den übrigen Komponenten eine positive Beeinflussung der Schrumpfung (Nachschwindung), die auf Null eingestellt werden kann, und eine Erhöhung der Kerbschlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen. Vorzugsweise wird ein Niederdruckpolyethylen eingesetzt.The third component c of the molding composition according to the invention works in cooperation with the other components a positive influence on shrinkage (post-shrinkage), that can be set to zero, and one Increase in notched impact strength at low temperatures. A low-pressure polyethylene is preferably used.
Die ausgewählten Bereiche der Schmelzindices der Komponenten a bis c erfolgt unter Berücksichtigung einer guten Verarbeitbarkeit der erfindungsgemäßen Formmasse, die sowohl für das Spritzgießen als auch Extrudieren geeignet sein soll. Auch bei Zusatz der Komponente d soll der Gesamt-Schmelzindex MFI (230/5) der erfindungsgemäßen Formmasse für den Spritzguß wenigstens etwa 6 g/10 min und für die Extrusion wengistens 0,5 g/10 min betragen.The selected areas of the melt index of the components a to c takes into account a good one Processability of the molding composition according to the invention Suitable for both injection molding and extrusion should be. Even if component d is added, the Total melt index MFI (230/5) of the invention Molding compound for injection molding at least about 6 g / 10 min and at least 0.5 g / 10 min for extrusion.
Die vierte Komponente d der erfindungsgemäßen Formmasse bewirkt eine nicht zu erwartende Verbesserung der Biegefestigkeit und der Wärmeformbeständigkeit der hieraus hergestellten Formkörper, ohne die Verarbeitbarkeit zu beeinträchtigen. Die Komponente d wird z. B. dadurch erhalten, daß eine Mischung von Polyolefin, Silanverbindung und organischem Peroxid einschließlich Glasfasern oder anderer geeigneter Verstärkungsfasern, wie Kohlenstoffasern oder Mischungen von Fasern bei einer Temperatur von etwa 170 bis 240°C plastifiziert und vorzugsweise durch Extrusion ein mehr oder weniger anvernetztes Halbzeug in Gestalt von Granulat, Chips, Bahnen, Platten, Profilen etc. hergestellt wird. Dieses Halbzeug in entsprechender Zerkleinerung als Granulat oder Pulver kann z. B. direkt als Komponente d eingesetzt werden und die während des Herstellungsprozesses der Komponente d begonnene Silanvernetzung wird dann während der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Formmasse durch Spritzgießen oder Extrusion bei Plastifizierungstemperaturen von etwa 170 bis 240°C zu Ende geführt. Das bedeutet, daß ein Formkörper aus der erfindungsgemäßen Formmasse die Komponente d in entsprechender Verteilung in vernetztem Zustand, wobei sich der erreichbare Vernetzungsgrad nach der Zusammensetzung der Komponente d richtet, enthält. Die übrigen Bestandteile, d. h. die Komponenten a bis c sind und bleiben unvernetzt in dem Formkörper.The fourth component d of the molding composition according to the invention causes an unexpected improvement in bending strength and the heat resistance of the resulting manufactured moldings without the processability affect. Component d is e.g. B. obtained by that a blend of polyolefin, silane compound and organic peroxide including glass fibers or other suitable reinforcing fibers, such as carbon fibers or mixtures of fibers at one temperature plasticized from about 170 to 240 ° C and preferably a more or less cross-linked semi-finished product by extrusion in the form of granules, chips, sheets, plates, Profiles etc. is produced. This semi-finished product in a corresponding Crushing as granules or powder can e.g. B. be used directly as component d and started during the manufacturing process of component d Silane crosslinking is then used during processing the molding composition according to the invention by injection molding or Extrusion at plasticizing temperatures of around 170 up to 240 ° C. That means a molded body component d from the molding composition according to the invention in a corresponding distribution in a networked state, whereby the achievable degree of crosslinking depends on the composition of component d, contains. The remaining Components, d. H. components a to c are and will remain uncrosslinked in the molded body.
Es ist aber auch möglich, das im ersten Verfahrensschritt hergestellte anvernetzte Halbzeug in einem zweiten Verfahrensschritt unter Anwendung von Druck und Wärme und ggf. Feuchtigkeit und/oder Lagerung auszuvernetzten und hieraus durch entsprechende Zerkleinerung die Komponente d z. B. in Granulatform für die erfindungsgemäße Formmasse zu gewinnen. Beispielsweise können Randbesäumungsabfälle und andere Abfälle bei der Produktion von Formteilen aus dem anvernetzten Halbzeug vorteilhaft für die Komponente d verwendet werden.But it is also possible that in the first step Crosslinked semi-finished products produced in a second process step using pressure and heat and if necessary Crosslink moisture and / or storage and from it by appropriate comminution the component d z. B. in granular form for the molding composition according to the invention win. For example, edge trimming waste and other wastes from the production of molded parts the cross-linked semi-finished product is advantageous for the component d can be used.
Für den Fall, daß die Glasfaser oder andere Verstärkungsfasern, wie Kohlenstoffasern oder Fasergemische nicht direkt in die erste Mischung zur Herstellung von anvernetztem Halbzeug auf Basis von Polyolefinen, Silan und Peroxid eingearbeitet werden, wird das unverstärkte, anvernetzte Halbzeug mit textilen Flächengebilden, wie Glasfasermatten, -vliese, -gewebe oder dergl., ein- oder beidseitig oder innenliegend kaschiert. Dieses mit einer faserigen Verstärkungsanlage kaschierte anvernetzte Halbzeug kann entweder direkt zerkleinert als Komponente d verwendet werden und vernetzt dann erst während der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Formmasse endgültig aus oder aber es wird durch weitere Verarbeitung unter Anwendung von Druck und Wärme und ggf. Feuchtigkeit und/oder Lagerung ausvernetzt und in diesem Zustand in entsprechender Zerkleinerung als Komponente d verwandt. Auch hier ist eine Abfallverwertung möglich. Das Herstellen von anvernetzter bzw. ausvernetzter Komponente d ist beispielsweise in den DE-OS 33 06 909 bzw. 33 27 149 beschrieben.In the event that the glass fiber or other reinforcing fibers, not like carbon fibers or fiber mixtures directly into the first mixture to produce cross-linked Semi-finished product based on polyolefins, silane and Peroxide are incorporated, the unreinforced, cross-linked Semi-finished products with textile fabrics, such as glass fiber mats, fleece, woven fabric or the like, on one or both sides or laminated on the inside. This with a fibrous Reinforcement system laminated cross-linked semi-finished products can either be directly crushed as component d and are only networked during processing the molding composition of the invention from or but it is applied through further processing of pressure and heat and possibly moisture and / or storage cross-linked and in this state in the appropriate Crushing used as component d. Here too waste recycling possible. Making cross-linked or crosslinked component d is, for example described in DE-OS 33 06 909 and 33 27 149.
Eine bevorzugte Mengenzusammensetzung der erfindungsgemäßen
Formmasse für ein ausgewogenes Eigenschaftsbild und
gute Verarbeitbarkeit weist für die
Komponente a zwischen 30 und 45 Gew.-%,
Komponente b zwischen 30 und 60 Gew.-%,
Komponente c zwischen 5 und 20 Gew.-%,
Komponente d zwischen 4 und 12 Gew.-% bei einem Glasfasergehalt
von 10 bis 40% auf.A preferred quantitative composition of the molding composition according to the invention for a balanced property profile and good processability indicates for
Component a between 30 and 45% by weight,
Component b between 30 and 60% by weight,
Component c between 5 and 20% by weight,
Component d between 4 and 12 wt .-% with a glass fiber content of 10 to 40%.
Die Komponenten a bis d der Formmasse ergeben zusammen 100 Gew.-%, wobei die Fasern der Komponente d eingerechnet sind. Des weiteren kann die Formmasse übliche Zusatzstoffe wie Hilfsmittel, Antioxidantien, Gleitmittel, UV- Absorber, Stabilisatoren, Farbstoffe, Treibmittel sowie Verstärkungsmittel bzw. Füllstoffe zusätzlich enthalten.The components a to d of the molding compound together result 100% by weight, including the fibers of component d are. Furthermore, the molding composition can contain customary additives such as auxiliaries, antioxidants, lubricants, UV Absorbers, stabilizers, dyes, blowing agents as well Reinforcing agents or fillers additionally included.
In der Komponente d sind bevorzugt neben dem Polyolefin 0,5 bis 5,0% bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Menge Polyolefin der Komponente d einer Alkoxisilanverbindung der Formel worin R₁ Wasserstoff oder ein Alkylradikal mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R₂ ein geradkettiges Alkylenradikal mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, R₃ ein Alkoxyradikal mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, das ggf. durch ein Sauerstoffatom unterbrochen sein kann und m und n gleich 0 oder 1 sind sowie 0,005 bis 0,8% organisches Peroxid enthalten. In addition to the polyolefin, component d preferably contains 0.5 to 5.0%, based on the weight of the amount of polyolefin of component d, of an alkoxisilane compound of the formula wherein R₁ is hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, R₂ is a straight-chain alkylene radical with 1 to 10 carbon atoms, R₃ is an alkoxy radical with 1 to 5 carbon atoms, which can optionally be interrupted by an oxygen atom and m and n are 0 or 1 and Contain 0.005 to 0.8% organic peroxide.
Bevorzugte organische Peroxide sind z. B. Dicumylperoxid, Butyl-cumyl-peroxid, 1,3-Bis(tert.-butyl-peroxi-isopropyl) benzol und 4,4-Di-tert.-butylperoxi-n-butylvalerate, Benzoylperoxid sowie Azoverbindungen wie Azoisobutyronitril oder Methylazoisobutyrat.Preferred organic peroxides are e.g. B. dicumyl peroxide, Butyl-cumyl-peroxide, 1,3-bis (tert-butyl-peroxy-isopropyl) benzene and 4,4-di-tert-butylperoxy-n-butylvalerate, benzoyl peroxide as well as azo compounds such as azoisobutyronitrile or methylzoisobutyrate.
Die bevorzugten Silanverbindungen sind die sehr gebräuchlichen Vinyltrimethoxisilan und Vinyltriethoxisilan sowie Vinyltriacetoxysilan, Vinyl-tris(beta-methoxyethoxy)silan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxisilan.The preferred silane compounds are the very common vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxisilane as well as vinyltriacetoxysilane, vinyltris (beta-methoxyethoxy) silane, γ- methacryloxypropyltrimethoxisilane.
Des weiteren ist es möglich, zur Beschleunigung des Vernetzungsvorganges der Komponente d bei deren Herstellung oder Verarbeitung geringe Mengen, bevorzugt bis zu maximal 0,1% bezogen auf das Gewicht des eingesetzten Polyolefins der Komponente d eines Silanolkondensationskatalysators derselben, zuzusetzen. Bevorzugt werden hierbei Organozinnverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat oder Dibutylzinndiacetat.Furthermore, it is possible to accelerate the networking process component d in their manufacture or processing small quantities, preferably up to a maximum 0.1% based on the weight of the polyolefin used component d of a silanol condensation catalyst the same. Are preferred here Organotin compounds such as dibutyltin dilaurate or dibutyltin diacetate.
Das Polyolefin der Komponente d kann ein Polypropylen-Homo- und/oder Copolymer und/oder Polyethylen und/oder Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat sein. Des weiteren kann die Komponente d zusätzlich Hilfsstoffe in üblichen Mengen, wie z. B. Stabilisatoren, Gleitmittel, Antioxidantien, UV-Absorber, Farbmittel, Ruß oder dergleichen enthalten.The polyolefin of component d can be a polypropylene homo- and / or copolymer and / or polyethylene and / or ethylene-propylene copolymer be. Furthermore, component d additionally auxiliary substances in usual amounts, such as B. stabilizers, lubricants, antioxidants, Contain UV absorbers, colorants, soot or the like.
Im Fall von Polypropylen-Homo- und/oder -Copolymer enthält die Komponente d bevorzugt 1 bis 5% bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Menge Polypropylen in der Komponente d einer Alkoxisilanverbindung und 0,2 bis 0,8% eines organischen Peroxids mit einer einminütigen Halbwertszeit-Temperatur von etwa 160 bis 240°C. Das besonders bevorzugte Polyolefin der Komponente d ist hierbei ein im wesentlichen isotaktisches Homopolymer des Propylens mit einer Dichte von etwa 0,90 bis 0,91 g/cm³ und einem Schmelzindex MFI (190/5) kleiner 0,7 g/10 min, vorzugsweise kleiner 0,1 g/10 min und einem Molekulargewicht größer 5 · 10⁵.In the case of polypropylene homo- and / or copolymer contains component d preferably 1 to 5% based on the weight of the amount of polypropylene used in the Component d of an alkoxisilane compound and 0.2 to 0.8% of an organic peroxide with a one minute Half-life temperature of about 160 to 240 ° C. The particularly preferred polyolefin of component d is here an essentially isotactic homopolymer of Propylene with a density of about 0.90 to 0.91 g / cm³ and a melt index MFI (190/5) less than 0.7 g / 10 min, preferably less than 0.1 g / 10 min and a molecular weight greater than 5 · 10⁵.
Wenn als Polyolefin der Komponente d ein Polyethylen eingesetzt wird, enthält die Komponente d bevorzugt 0,5 bis 5% bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Menge Polyethylen in der Komponente d einer Alkoxisilanverbindung und 0,005 bis 0,2% organisches Peroxid. Das bevorzugte Polyethylen weist hierbei für den Einsatz in der Komponente d eine Raumdichte über 0,93 g/cm³ auf.If a polyethylene is used as the polyolefin of component d component d preferably contains 0.5 to 5% based on the weight of the amount of polyethylene used in component d of an alkoxisilane compound and 0.005 to 0.2% organic peroxide. The preferred Polyethylene here shows for use in the component d has a density above 0.93 g / cm³.
Besonders deutliche Verbesserungen, d. h. hohe Werte an Wärmeformbeständigkeit und Biegefestigkeit bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Formmasse zu Formkörpern werden erreicht, wenn die Komponente d incorporierte Glasfasern in Gestalt textiler Flächengebilde enthält. Ein Anteil von 10 bis 40% Glasfasern in der Komponente d hat sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere auch bezüglich der noch guten Verarbeitbarkeit der Formmasse.Particularly significant improvements, i. H. high values Resistance to heat and bending during processing the molding composition according to the invention to give moldings are achieved when the component d incorporates glass fibers contains in the form of textile fabrics. A Share of 10 to 40% glass fibers in component d has proven to be advantageous, especially with regard to the still good processability of the molding compound.
Eine besonders ausgewählte Formmasse zum Herstellen hochwertiger und anspruchsvoller Formkörper durch Spritzguß, wie beispielsweise Spoiler oder Stoßfänger von Kraftfahrzeugen, ist den Merkmalen des Anspruches 14 entnehmbar, basierend auf einer Mischung von teilkristallinem Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat, Polypropylen-Copolymer, Polyethylen und silanmodifiziertem vernetztem glasfaserhaltigem isotaktischem Polypropylen-Homopolymer.A specially selected molding compound for the production of high quality and sophisticated molded parts through injection molding, such as spoilers or bumpers of motor vehicles, can be inferred from the features of claim 14, based on a mixture of partially crystalline ethylene-propylene copolymer, Polypropylene copolymer, Polyethylene and silane modified cross-linked fiberglass isotactic polypropylene homopolymer.
Wie bereits vorangehend erläutert, hängt der erreichbare Vernetzungsgrad der Komponente d von deren Zusammensetzung, insbesondere von dem Grad der Modifizierung, d. h. dem Pfropfungsgrad des Polyolefins mit Silan ab. Bevorzugt werden für die erfindungsgemäßen Formmassen Komponenten d einer solchen Zusammensetzung verwendet, die im ausvernetzten Zustand einen Vernetzungsgrad von mindestens 40% aufweisen.As already explained above, the achievable depends Degree of crosslinking of component d from its composition, especially the degree of modification, i.e. H. the degree of grafting of the polyolefin with silane. Prefers become components for the molding compositions according to the invention d of such a composition used in crosslinked state a degree of crosslinking of at least Have 40%.
Um auch bei Einsatz einer bereits vollständig vernetzten Komponente d die gute Verarbeitbarkeit der Formmasse durch Spritzgießen oder Extrudieren zu gewährleisten, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, daß die Formmasse aus den Komponenten a bis d zum Spritzgießen einen Schmelzindex MFI (230/5) von 6 bis 20 g/10 min und zum Extrudieren von 0,5 bis 6 g/10 min aufweist.In order to use a network that is already fully networked Component d the good processability of the molding compound by injection molding or extrusion, is provided according to a further proposal of the invention, that the molding compound from components a to d to Injection Molding Index MFI (230/5) from 6 to 20 g / 10 min and for extrusion from 0.5 to 6 g / 10 min having.
Die Erfindung umfaßt auch Formkörper, die durch Spritzgießen oder Extrudieren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Formmasse, ggf. unter Zusatz von an sich bekannten Stabilisatoren, Farbmitteln, Antioxidantien, UV-Absorbern, Gleitmittel, Füllstoffen hergestellt sind. Die so hergestellten Formkörper zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften, belastbar von -40°C bis 100°C, insbesondere Schlagfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit, Kälteflexibilität, Wärmeformbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Biegefestigkeit, Biege-E-Modul, geringste Nachschwindung aus.The invention also includes moldings made by injection molding or extrusion using the invention Molding compound, optionally with the addition of known Stabilizers, colorants, antioxidants, UV absorbers, Lubricants, fillers are made. The so Moldings produced are characterized by very good mechanical properties, resilient from -40 ° C to 100 ° C, in particular impact resistance, impact strength, low-temperature flexibility, Heat resistance, aging resistance, Flexural strength, flexural modulus, lowest post-shrinkage out.
Die Erfindung wird nachfolgend an Beispielen und Vergleichsbeispielen
erläutert. Für die Prüfung der Eigenschaften
werden die folgenden Methoden angewandt:
Schmelzindex MFI gemäß DIN 53 735
Biege-E-Modul gemäß DIN 53 457
Wärmeformbeständigkeit ISO R 75 B nach DIN 53 461
Zugfestigkeit nach DIN 53 455
Kerbschlagzähigkeit nach DIN 53 453 bei verschiedenen
TemperaturenThe invention is explained below using examples and comparative examples. The following methods are used to check the properties:
Melt index MFI according to DIN 53 735
Bending modulus of elasticity according to DIN 53 457
Heat resistance ISO R 75 B according to DIN 53 461
Tensile strength according to DIN 53 455
Notched impact strength according to DIN 53 453 at different temperatures
un = nicht gebrochen
g = gebrochenun = not broken
g = broken
Vicat-Erweichungstemperatur nach DIN 53 460 A
Vernetzungsgrad nach der Dekalin-UnlöslichkeitsmethodeVicat softening temperature according to DIN 53 460 A.
Degree of crosslinking according to the decalin insolubility method
In den nachfolgenden Zusammensetzungen A bis F wird zuerst die Herstellung der Komponente d beschrieben.In the following compositions A to F is first described the preparation of component d.
Eine Zusammensetzung ausA composition of
100 Gew.-Teilen Polypropylen-Homopolymer mit MFI (230°C/
5 kp) kleiner 0,3 g/10 min
einer Dichte von 0,9 g/ml
einem Biege-E-Modul von 700 N/mm²
2 Gew.-Teilen Vinyltrimethoxysilan
0,4 Gew.-Teilen Dicumylperoxid 95%
0,05 Gew.-Teilen Dibutylzinndilaurat
0,5 Gew.-Teilen Antioxidans (Irgastab® 2002)
1 Gew.-Teil Farbpigment (TiO₂)100 parts by weight of polypropylene homopolymer with MFI (230 ° C / 5 kp) less than 0.3 g / 10 min
a density of 0.9 g / ml
a flexural modulus of 700 N / mm²
2 parts by weight of vinyl trimethoxysilane
0.4 parts by weight of dicumyl peroxide 95%
0.05 part by weight of dibutyltin dilaurate
0.5 part by weight of antioxidant (Irgastab® 2002)
1 part by weight of color pigment (TiO₂)
wird gemischt und in einem Schneckenextruder plastifiziert bei Temperaturen bis 220°C. Die den Extruder verlassende Schmelze wird direkt auf eine genadelte Endlos-Glasmatte mit einem Flächengewicht von 600 g/m² gegeben, in der Weise, daß die Glasmatte mit 1400 g/m² Schmelze gleichmäßig penetriert. Die so hergestellte glasfaserverstärkte Platte mit einer Dicke von etwa 1,5 mm hat einen Glasfasergehalt von 30% und ist noch nicht ausvernetzt, sie weist einen Anfangsvernetzungsgrad von erst 2% auf.is mixed and plasticized in a screw extruder at temperatures up to 220 ° C. The one leaving the extruder The melt is applied directly to a needled glass mat given a basis weight of 600 g / m², in the Way that the glass mat with 1400 g / m² melt evenly penetrated. The glass fiber reinforced Plate with a thickness of about 1.5 mm has a glass fiber content of 30% and is not yet cross-linked, she has an initial degree of crosslinking of only 2%.
Diese noch nicht ausvernetzte Platte wird fein gemahlen und das Mahlgut als Komponente d verwendet. This plate, which has not yet been crosslinked, is finely ground and used the regrind as component d.
Die gemäß Zusammensetzung A hergestellte glasfaserhaltige Platte wird durch Lagerung in feuchter Atmosphäre oder durch Verformung unter Druck und Wärme, z. B. Tiefziehen bei einer Temperatur von etwa 210°C, fertig vernetzt und erreicht dabei einen Endvernetzungsgrad von 54%. Dieses ausvernetzte Produkt wird nunmehr fein gemahlen und das Mahlgut als Komponente d verwendet.The glass fiber containing manufactured according to composition A. Plate is made by storing in a humid atmosphere or by deformation under pressure and heat, e.g. B. deep drawing at a temperature of around 210 ° C, fully cross-linked and achieved a final degree of networking of 54%. This cross-linked product is now finely ground and used the regrind as component d.
Anstelle von Vinyltrimethoxysilan können in den Zusammensetzungen A und B auch jeweils 1,2 Gew.-Teile γ-Methacryloxipropyltrimethoxisilan zur Pfropfung eingesetzt werden, wobei eine analog vernetzte Komponente d jeweils erhalten wird.Instead of vinyltrimethoxysilane, 1.2 parts by weight of γ- methacryloxypropyltrimethoxysilane can also be used in each of compositions A and B for grafting, an analogously crosslinked component d being obtained in each case.
Die Zusammensetzung A wird um 20 Gew.-Teile Glasfasern einer Länge von ca. 10 mm ergänzt, die extrudierte und zu einer Platte geformte Schmelze wird nach ihrer Vernetzung, wobei ein Endvernetzungsgrad von 48% erreicht wurde, gemahlen und das Mahlgut als Komponente d eingesetzt.The composition A is around 20 parts by weight of glass fibers a length of approximately 10 mm, the extruded and melted into a plate after its crosslinking, a final degree of crosslinking of 48% was reached, ground and the regrind used as component d.
In der Zusammensetzung A wird anstelle des Polypropylen- Homopolymers ein Polypropylen-Ethylen-Copolymer mit einem Ethylengehalt von 8% und einem MFI (230°C/5 kp) von 1,3 g/10 min eingesetzt. Das hiermit hergestellte Extrudat wird analog in eine Glasmatte von 600 g/m² penetriert, so daß sich ein Glasgehalt von etwa 30% ergibt und nach Ausvernetzung des Produktes, wobei ein Endvernetzungsgrad von etwa 52% erreicht wird, gemahlen und das Mahlgut als Komponente d verwendet. In composition A, instead of polypropylene Homopolymers is a polypropylene-ethylene copolymer with a Ethylene content of 8% and an MFI (230 ° C / 5 kp) of 1.3 g / 10 min used. The extrudate made with it is penetrated analogously into a glass mat of 600 g / m², so that there is a glass content of about 30% and after Crosslinking of the product, with a final degree of crosslinking is reached by about 52%, ground and the regrind as Component d used.
Eine Zusammensetzung ausA composition of
100 Gew.-Teilen Polyethylen mit einer Dichte von
0,96 g/ml (HDPE) und einem MFI (190/5)
von 1,3 g/10 min
0,5 Gew.-Teilen Vinyltrimethoxysilan
0,05 Gew.-Teilen Dicumylperoxid 95%
0,01 Gew.-Teilen Dibutylzinndilaurat
0,3 Gew.-Teilen Stabilisator100 parts by weight of polyethylene with a density of 0.96 g / ml (HDPE) and an MFI (190/5) of 1.3 g / 10 min
0.5 part by weight of vinyl trimethoxysilane
0.05 part by weight of dicumyl peroxide 95%
0.01 part by weight of dibutyltin dilaurate
0.3 parts by weight of stabilizer
wird eine Mischung hergestellt und in einem Schneckenextruder plastifiziert bei Temperaturen bis etwa 220°C. Die extrudierte Schmelze wird direkt in eine Endlos-Glasmatte von 400 g/m² in einer Menge penetriert, die zu einem Glasfasergehalt der damit hergestellten Platte von 25% führt. Dieses Produkt ist erst anvernetzt und weist einen Anfangsvernetzungsgrad von 6% auf. Nach Ausvernetzung der verstärkten Platte, wobei ein Endvernetzungsgrad der Platte von 75% erreicht wird, wird die Platte fein gemahlen und das Mahlgut als Komponente d verwendet.a mixture is made and in a screw extruder plasticizes at temperatures up to about 220 ° C. The extruded melt is placed directly in an endless glass mat of 400 g / m² penetrated in an amount that leads to a Glass fiber content of the plate made from 25% leads. This product is only cross-linked and shows an initial degree of crosslinking of 6%. After crosslinking the reinforced plate, with a final degree of crosslinking of the plate reaches 75%, the plate becomes fine ground and the regrind used as component d.
Eine Zusammensetzung ausA composition of
60 Gew.-Teilen Polypropylen-Homopolymer mit einem MFI
(230/5) kleiner 0,3 g/10 min gemäß Zusammensetzung
A
30 Gew.-Teilen Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem MFI
(230/5) von 0,9 g/10 min und einer Zugfestigkeit
von 5,5 N/mm²
10 Gew.-Teilen Polyethylen mit einem MFI (190/5) von
1,3 g/10 min und einer Dichte von
0,96 g/ml
1,2 Gew.-Teilen γ-Methacryloxipropyltrimethoxisilan
0,4 Gew.-Teilen Dicumylperoxyd 95%
0,05 Gew.-Teilen Dibutylzinndilaurat
0,5 Gew.-Teilen Antioxidans60 parts by weight of polypropylene homopolymer with an MFI (230/5) less than 0.3 g / 10 min according to composition A
30 parts by weight of ethylene-propylene copolymer with an MFI (230/5) of 0.9 g / 10 min and a tensile strength of 5.5 N / mm²
10 parts by weight of polyethylene with an MFI (190/5) of 1.3 g / 10 min and a density of 0.96 g / ml
1.2 parts by weight of γ- methacryloxypropyltrimethoxysilane
0.4 parts by weight of dicumyl peroxide 95%
0.05 part by weight of dibutyltin dilaurate
0.5 parts by weight of antioxidant
wird gemischt und in einem Schneckenextruder bei Temperaturen bis etwa 220°C plastifiziert und die aus dem Extruder kommende Schmelze direkt in eine Endlos-Glasfasermatte von 600 g/m² penetriert, so daß die hieraus entstehende verstärkte Platte einen Glasgehalt von etwa 30% aufweist. Der Anfangsvernetzungsgrad beträgt 6%, nach Ausvernetzung durch z. B. Lagerung in feuchter Atmosphäre während 7 Tage wird ein Endvernetzungsgrad von 68% erreicht. Die ausvernetzte Platte wird fein gemahlen und das Mahlgut als Komponente d verwendet.is mixed and in a screw extruder at temperatures plasticized up to about 220 ° C and that from the extruder incoming melt directly into an endless glass fiber mat penetrated by 600 g / m², so that the resulting reinforced plate has a glass content of about 30%. The initial degree of crosslinking is 6% after crosslinking through z. B. Storage in a humid atmosphere a final degree of crosslinking of 68% is reached over 7 days. The cross-linked plate is finely ground and the regrind used as component d.
In den nachfolgenden Zusammensetzungen G bis J werden ternäre Basismischungen aus den Komponenten a, b, c beschrieben.In the following compositions G to J. ternary base mixtures of components a, b, c are described.
Eine Mischung enthält:A mixture contains:
34 Gew.-Teile EPDM mit einem MFI (230/5) von 0,7 g/10 min,
Zugfestigkeit von 15 N/mm², 67% Ethylen,
30% Propylen, 3% Ethylidennorbornen
56 Gew.-Teile Polypropylen-Block-Copolymer mit MFI (230/5)
von 6 g/10 min
10 Gew.-Teile Polyethylen mit einem MFI (190/5) von
20 g/10 min
0,6 Gew.-Teile UV-Absorber (Tinuvin(R)) und Antioxidans
(Irganox(R) 1010)
1,0 Gew.-Teile Farbpigment
34 parts by weight of EPDM with an MFI (230/5) of 0.7 g / 10 min, tensile strength of 15 N / mm², 67% ethylene, 30% propylene, 3% ethylidene norbornene
56 parts by weight polypropylene block copolymer with MFI (230/5) of 6 g / 10 min
10 parts by weight of polyethylene with an MFI (190/5) of 20 g / 10 min
0.6 part by weight of UV absorber (Tinuvin (R) ) and antioxidant (Irganox (R) 1010)
1.0 part by weight of color pigment
Eine Mischung enthält:A mixture contains:
40 Gew.-Teile EPM mit einem MFI (230/5) von 0,9 g/10 min
und einer Zugfestigkeit von 5,5 N/mm²
62 Gew.-Teile Polypropylen-Homopolymer mit einem MFI
(230/5) von 55 g/10 min
10 Gew.-Teile Polyethylen mit einem MFI (230/5) von
30 g/10 min
0,6 Gew.-Teile UV-Absorber und Antioxidans wie in Zusammensetzung
G.40 parts by weight of EPM with an MFI (230/5) of 0.9 g / 10 min and a tensile strength of 5.5 N / mm²
62 parts by weight of polypropylene homopolymer with an MFI (230/5) of 55 g / 10 min
10 parts by weight of polyethylene with an MFI (230/5) of 30 g / 10 min
0.6 parts by weight of UV absorber and antioxidant as in composition G.
Eine Mischung enthält:A mixture contains:
34 Gew.-Teile EPDM mit einem MFI (230/5) von 0,7 g/10 min,
Zugfestigkeit von 15 N/mm², 67% Ethylen,
30% Propylen, 3% Ethylidennorbornen
56 Gew.-Teile Polypropylen-Homopolymer mit einem MFI
(230/5) von ,3 g/10 min mit einer Dichte
von 0,9 g/ml und einem Biege-E-Modul
von 700 N/mm²
10 Gew.-Teile Polyethylen mit einem MFI (230/5) von
30 g/10 min
1,2 Gew.-Teile γ-Methacryl-oxipropyl-trimethoxisilan
0,4 Gew.-Teile Dicumylperoxid
0,05 Gew.-Teile Dibutylzinndilaurat
0,6 Gew.-Teile UV-Absorber und Antioxidans
1,0 Gew.-Teil Farbpigment
34 parts by weight of EPDM with an MFI (230/5) of 0.7 g / 10 min, tensile strength of 15 N / mm², 67% ethylene, 30% propylene, 3% ethylidene norbornene
56 parts by weight of polypropylene homopolymer with an MFI (230/5) of, 3 g / 10 min with a density of 0.9 g / ml and a flexural modulus of 700 N / mm²
10 parts by weight of polyethylene with an MFI (230/5) of 30 g / 10 min
1.2 parts by weight of γ- methacrylic-oxipropyl-trimethoxysilane
0.4 parts by weight of dicumyl peroxide
0.05 part by weight of dibutyltin dilaurate
0.6 parts by weight of UV absorber and antioxidant
1.0 part by weight of color pigment
Eine Mischung enthält:A mixture contains:
25 Gew.-Teile EPDM mit einem MFI (230/5) von 0,7 g/10 min,
einer Zugfestigkeit von 15 N/mm², 67% Ethylen,
30% Propylen, 3% Ethylidennorbornen
70 Gew.-Teile Polypropylen-Homopolymer mit einem MFI
(230/5) von 0,7 g/10 min
5 Gew.-Teile Polyethylen mit einem MFI (230/5) von
30 g/10 min
0,6 Gew.-Teile UV-Stabilisator, Antioxidans und Verarbeitungshilfsmittel
1 Gew.-Teil Farbpigment
25 parts by weight of EPDM with an MFI (230/5) of 0.7 g / 10 min, a tensile strength of 15 N / mm², 67% ethylene, 30% propylene, 3% ethylidene norbornene
70 parts by weight of polypropylene homopolymer with an MFI (230/5) of 0.7 g / 10 min
5 parts by weight of polyethylene with an MFI (230/5) of 30 g / 10 min
0.6 parts by weight of UV stabilizer, antioxidant and processing aid
1 part by weight of color pigment
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 5 Gew.-Teilen der Komponente d gemäß Zusammensetzung A (anvernetzt 2%) wird eine Mischung hergestellt und in einer Spritzgußmaschine bei Temperaturen bis etwa 220°C plastifiziert und zu Normstäben nach DIN 53 451 verspritzt. Dabei vernetzt gleichzeitig die in der Mischung enthaltene Komponente aus und erreicht den Endvernetzungszustand. Die gemessenen Eigenschaften sind der Tabelle I zu entnehmen.Out 100 parts by weight of the composition G and 5 parts by weight of component d according to composition A (cross-linked 2%) a mixture is made and in an injection molding machine plasticized at temperatures up to about 220 ° C and sprayed to standard bars according to DIN 53 451. Networked at the same time the component contained in the mixture off and reaches the final networking state. The measured properties are shown in Table I.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 5 Gew.-Teilen der Komponente d gemäß Zusammensetzung B (vernetzt) werden Normstäbe wie in Beispiel 1 hergestellt. Die gemessenen Eigenschaften sind in Tabelle I aufgeführt.Out 100 parts by weight of the composition G and 5 parts by weight of component d according to composition B. (networked) standard bars are produced as in Example 1. The measured Properties are listed in Table I.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 10 Gew.-Teilen der Komponente d gemäß Zusammensetzung B werden Normstäbe wie in Beispiel 1 hergestellt und die Eigenschaften gemessen und in Tabelle I aufgeführt. Out 100 parts by weight of the composition G and 10 parts by weight of component d according to composition B. standard rods are produced as in Example 1 and the Properties measured and listed in Table I.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 1,5 Gew.-Teilen Kurzglasfasern von 1,5 mm Länge wird eine Mischung hergestellt und in einer Spritzgußmaschine bei Temperaturen bis zu etwa 220°C plastifiziert und zu Normstäben verspritzt. Die Eigenschaften der unvernetzten glasfaserverstärkten Normstäbe sind in Tabelle I aufgeführt.Out 100 parts by weight of the composition G and 1.5 parts by weight of short glass fibers of 1.5 mm in length a mixture is made and in an injection molding machine plasticized at temperatures up to about 220 ° C and sprayed to standard bars. The properties of the non-networked Glass fiber reinforced standard bars are in the table I listed.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 3 Gew.-Teilen Kurzglasfasern von 1,5 mm Länge werden Normstäbe gemäß Vergleichsbeispiel 4 hergestellt und gemessen. Die Werte sind in Tabelle I aufgeführt.Out 100 parts by weight of the composition G and 3 parts by weight of short glass fibers of 1.5 mm in length standard rods are produced according to comparative example 4 and measured. The values are listed in Table I.
Eine Zusammensetzung I (ohne Glasfaser bzw. Glasfasermatte) wird wie in Vergleichsbeispiel 4 beschrieben, plastifiziert und zu Normstäben verspritzt. Die gemessenen Eigenschaftswerte sind in der Tabelle I aufgeführt.A composition I (without glass fiber or glass fiber mat) is plasticized as described in Comparative Example 4 and sprayed to standard bars. The measured property values are listed in Table I.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 15 Gew.-Teilen der Zusammensetzung D werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, Normstäbe hergestellt. Out 100 parts by weight of the composition G and 15 parts by weight of composition D standard rods are produced as described in Example 1.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 20 Gew.-Teilen der Zusammensetzung C werden Normstäbe gemäß Beispiel 1 hergestellt.Out 100 parts by weight of the composition G and 20 parts by weight of composition C become standard rods prepared according to Example 1.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 12 Gew.-Teilen der Zusammensetzung E werden Normstäbe gemäß Beispiel 1 hergestellt.Out 100 parts by weight of the composition G and 12 parts by weight of composition E standard rods are produced according to Example 1.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung G und 25 Gew.-Teilen der Zusammensetzung F werden Normstäbe gemäß Beispiel 1 hergestellt.Out 100 parts by weight of the composition G and 25 parts by weight of composition F standard rods are produced according to Example 1.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung H und 10 Gew.-Teilen der Zusammensetzung B werden Normstäbe gemäß Beispiel 1 hergestellt.Out 100 parts by weight of the composition H and 10 parts by weight of composition B standard rods are produced according to Example 1.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung H und 10 Gew.-Teilen der Zusammensetzung A werden Normstäbe gemäß Beispiel 1 hergestellt. Out 100 parts by weight of the composition H and 10 parts by weight of composition A standard rods are produced according to Example 1.
Aus einer Zusammensetzung G werden wie in Vergleichsbeispiel 4 beschrieben, Normstäbe gespritzt.From a composition G as in comparative example 4 described, standard rods injected.
Aus 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung J und 5 Gew.-Teilen der Komponente d gemäß Zusammensetzung A wird eine Mischung hergestellt und in einem Schneckenextruder bei Temperaturen von 200 bis 230°C aus einer Breitschlitzdüse über ein Dreiwalzenglättwerk eine 4 mm dicke Platte hergestellt. Die gemessenen Eigenschaften sind in Tabelle II dargestellt.Out 100 parts by weight of the composition J and 5 parts by weight of component d according to composition A a mixture is made and in a screw extruder at temperatures of 200 to 230 ° C from a slot die via a three-roll smoothing unit a 4 mm thick Plate made. The measured properties are in Table II shown.
Die Zusammensetzung J wurde wie in Beispiel 14 beschrieben zu einer Platte von 4 mm Dicke verarbeitet. Die gemessenen Eigenschaften sind in Tabelle II aufgeführt. Composition J was described as in Example 14 processed into a plate 4 mm thick. The measured Properties are listed in Table II.
Die Auswertung der Beispiele und Vergleichsbeispiele ergibt deutlich, daß bereits geringe Zusatzmengen der Komponente d, d. h. von vernetztem glasfaserhaltigem Polyolefin eine deutliche Verbesserung insbesondere der Wärmeformbeständigkeit und der Biegesteifigkeit ergeben. Daß die Erhöhung der Biege-E-Moduli nicht auf die zugesetzte Glasfasermenge zurückzuführen ist, zeigen die Vergleichsbeispiele 4 und 5, in denen die Glasfasermenge der erfindungsgemäßen Beispiele 1, 2 bzw. 3 in reiner Form, also nicht incorporiert in eine vernetzte Polymerkomponente zugefügt wurden. Hier erhält man gegenüber der Erfindung niedrigere E-Moduli. Ebenso ist die mit der erfindungsgemäßen Formmasse erzielbare Wärmeformbeständigkeit höher.The evaluation of the examples and comparative examples shows clearly that even small additions of the component d, d. H. of cross-linked glass fiber-containing polyolefin a significant improvement especially in heat resistance and the bending stiffness. That the increase in bending modulus of elasticity is not due to the added The amount of glass fiber can be traced back, the comparative examples show 4 and 5, in which the amount of glass fiber Examples 1, 2 and 3 according to the invention in pure form, therefore not incorporated into a cross-linked polymer component were added. Here you get compared to the invention lower moduli of elasticity. Likewise, the one with the invention Molding composition achievable heat resistance higher.
Die mit der Erfindung erzielbare Steigerung der Biegefestigkeit ist auch umso überraschender, als die für die Komponente d verwendeten Polyolefine, hier am Beispiel der Polypropylene, wegen des geforderten niedrigen Schmelzindexes auch einen relativ niedrigen Biege-E-Modul aufweisen. So erhält man mit einem Formkörper gemäß Vergleichsbeispiel 6 aus einer ausschließlich silanvernetzten Polyolefinmasse nur einen Biege-E-Modul von 285 N/mm² während man mit einem Formkörper gemäß Vergleichsbeispiel 13 aus einer unvernetzten Formmasse aus den Komponenten a, b, c bei Einsatz von Polypropylenen mit höherem Schmelzindex insgesamt einen höheren Biege-E-Modul von 450 N/mm² erzielt. Übertroffen werden die Formkörper gemäß Vergleichsbeispielen 6, 13 jedoch durch die Erfindung gemäß Beispielen 2 und 3. Obgleich die eingesetzten Polypropylene relativ niedrige Biege-E-Module aufweisen, erreicht der hergestellte Formkörper einen Biege-E-Modul von 500 bzw. 530 N/mm².The increase in bending strength achievable with the invention is even more surprising than that for them Component d used polyolefins, here using the example the polypropylene, because of the required low melt index also have a relatively low flexural modulus. This gives a molded article according to the comparative example 6 from an exclusively silane cross-linked Polyolefin mass only a flexural modulus of 285 N / mm² while with a molded article according to the comparative example 13 from an uncrosslinked molding compound from the components a, b, c when using polypropylenes with higher Melt index overall a higher flexural modulus of 450 N / mm² achieved. The moldings are surpassed according to Comparative Examples 6, 13 but by the invention according to Examples 2 and 3. Although the used Polypropylenes have relatively low flexural moduli, the molded body produced has a flexural modulus of elasticity of 500 or 530 N / mm².
Claims (17)
- a) 20 bis 60 Gew.-% eines teilkristallinen Ethylen-Propylen-Copolymers
und/oder eines Ethylen-Propylen-Terpolymers,
aus
65 bis 82 Gew.-% Äthylen
18 bis 35 Gew.-% Propylen
0 bis 8 Gew.-% einer Terkomponenteund/oder eines modifizierten Ethylen-Propylen-Mischpolymerisates, das durch Aufpolymerisieren des Anteils von Ethylen-Propylen-Copolymer und/oder Ethylen-Propylen-Terpolymer aus65 bis 82 Gew.-% Ethylen
18 bis 35 Gew.-% Propylen
0 bis 8 Gew.-% Terkomponenteauf Polyethylen hergestellt ist und einen Ethylengehalt des Ethylen-Propylen-Mischpolymerisatanteils von mindestens 65 Gew.-% besitzt, wobei die Komponenten a) einen Schmelzindex MFI (230/5) von 0,5 bis 2,0 g/10 min und eine Zugfestigkeit von mindestens 5,0 N/mm² aufweisen, - b) 20 bis 74 Gew.-% Polypropylen-Homopolymer mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von etwa 0,1 bis 80 g/10 min und/oder Polypropylen-Copolymer mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von etwa 0,1 bis 50 g/10 min und
- c) 3 bis 30 Gew.-% Polyethylen mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von 15 bis 50 g/10 min und
- d) 3 bis 25 Gew.-% von durch Aufpfropfen von Alkoxisilanverbindungen in Gegenwart eines organischen Peroxids modifiziertem(n) Polyolefin(en), mit einem Gehalt von bis zu 50% Fasern, insbesondere Glasfasern, sowie ggf. Zusätzen von an sich bekannten Stabilisatoren, Farbmitteln, Antioxidantien, UV-Adsorbern in üblichen Mengen.
- a) 20 to 60 wt .-% of a partially crystalline ethylene-propylene copolymer and / or an ethylene-propylene terpolymer, from 65 to 82 wt .-% ethylene
18 to 35% by weight propylene
0 to 8% by weight of a ter component and / or a modified ethylene-propylene copolymer, which is obtained by polymerizing the proportion of ethylene-propylene copolymer and / or ethylene-propylene terpolymer from 65 to 82% by weight of ethylene
18 to 35% by weight propylene
0 to 8 wt .-% Terkomponent is made on polyethylene and has an ethylene content of the ethylene-propylene copolymer content of at least 65 wt .-%, the components a) having a melt index MFI (230/5) of 0.5 to 2.0 g / 10 min and have a tensile strength of at least 5.0 N / mm², - b) 20 to 74% by weight polypropylene homopolymer with a melt index MFI (230/5) of about 0.1 to 80 g / 10 min and / or polypropylene copolymer with a melt index MFI (230/5) of about 0 , 1 to 50 g / 10 min and
- c) 3 to 30 wt .-% polyethylene with a melt index MFI (230/5) of 15 to 50 g / 10 min and
- d) 3 to 25% by weight of polyolefin (s) modified by grafting alkoxisilane compounds in the presence of an organic peroxide, with a content of up to 50% fibers, in particular glass fibers, and, if appropriate, additions of stabilizers known per se , Colorants, antioxidants, UV adsorbers in usual quantities.
0,005 bis 0,8% eines organischen Peroxids enthalten sind.5. Molding composition according to one of claims 1 to 4, characterized in that in component d) 0.5 to 5%, based on the weight of the amount of polyolefin of component d), an alkoxysilane compound of the formula wherein R₁ is hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, R₂ is a straight-chain alkylene radical with 1 to 10 carbon atoms, R₃ is an alkoxy radical with 1 to 5 carbon atoms, which can optionally be interrupted by an oxygen atom and m and n are 0 or 1, and
0.005 to 0.8% of an organic peroxide are contained.
0,2 bis 0,8% eines organischen Peroxids mit einer einminütigen Halbwertszeit-Temperatur von etwa 160 bis 240°C enthalten sind.7. Molding composition according to one of claims 1 to 6, characterized in that in component d) 1 to 5%, based on the weight of the amount of polypropylene used in component d) of an alkoxysilane compound of the formula wherein R₁ is hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, R₂ is a straight-chain alkylene radical with 1 to 10 carbon atoms, R₃ is an alkoxy radical with 1 to 5 carbon atoms, which can optionally be interrupted by an oxygen atom and m and n are 0 or 1, and
0.2 to 0.8% of an organic peroxide with a one-minute half-life temperature of about 160 to 240 ° C is included.
0,005 bis 0,2% eines organischen Peroxids enthalten sind.9. Molding composition according to one of claims 1 to 6, characterized in that in component d) 0.5 to 5% based on the weight of the amount of polyethylene used in component d) of an alkoxisilane compound of the formula wherein R₁ is hydrogen or an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, R₂ is a straight-chain alkylene radical with 1 to 10 carbon atoms, R₃ is an alkoxy radical with 1 to 5 carbon atoms, which can optionally be interrupted by an oxygen atom and m and n are 0 or 1, and
0.005 to 0.2% of an organic peroxide are contained.
- a) 25 bis 45 Gew.-% eines teilkristallinen Ethylen-
Propylen-Copolymers und/oder eines Ethylen-Propylen-Terpolymers,
aus
65 bis 82 Gew.-% Ethylen
18 bis 35 Gew.-% Propylen
0 bis 8 Gew.-% einer Terkomponentemit einem Schmelzindex MFI (230/5) von 0,5 bis 2,0 g/10 min und einer Zugfestigkeit von mindestens 5,0 N/mm² - b) 27 bis 62 Gew.-% Polypropylen-Copolymer mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von 15 bis 50 g/10 min und
- c) 3 bis 20 Gew.-% Polyethylen mit einem Schmelzindex MFI (230/5) von 15 bis 50 g/10 min und
- d) 3 bis 15 Gew.-% von durch Aufpfropfen von Alkoxisilanverbindungen in Gegenwart eines organischen Peroxids modifiziertem und zumindest teilvernetztem Polyolefin, insbesondere isotaktischem Polypropylen-Homopolymer, in dem 10 bis 40% Glasfasern enthalten sind.
- a) 25 to 45 wt .-% of a partially crystalline ethylene-propylene copolymer and / or an ethylene-propylene terpolymer, from 65 to 82 wt .-% ethylene
18 to 35% by weight propylene
0 to 8% by weight of a ter component with a melt index MFI (230/5) of 0.5 to 2.0 g / 10 min and a tensile strength of at least 5.0 N / mm² - b) 27 to 62 wt .-% polypropylene copolymer with a melt index MFI (230/5) of 15 to 50 g / 10 min and
- c) 3 to 20 wt .-% polyethylene with a melt index MFI (230/5) of 15 to 50 g / 10 min and
- d) 3 to 15% by weight of polyolefin modified and at least partially crosslinked by grafting alkoxisilane compounds in the presence of an organic peroxide, in particular isotactic polypropylene homopolymer, in which 10 to 40% glass fibers are contained.
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|---|---|---|---|
| DE19853530364 DE3530364C1 (en) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | Moulding composition based on polyolefins |
Applications Claiming Priority (1)
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: HUELS TROISDORF AG, 5210 TROISDORF, DE |
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