DE69109357T2 - Stabilisierte Polypropylen-Harzzusammensetzung. - Google Patents

Stabilisierte Polypropylen-Harzzusammensetzung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine stabilisierte Polypropylen- Harzzusammensetzung, die α-olefinischen Copolymer-Kautschuk und anorganischen Füllstoff enthält, und insbesondere eine Polypropylen- Harzzusammensetzung, die nicht nur gegen Wärme und Oxidation, sondern auch gegen Licht hervorragende Beständigkeit besitzt.
  • Polypropylen-Harze besitzen hervorragende physikalische, chemische und elektrische Eigenschaften und sind als Materialien für Fasern, Formkörper, Platten und Folien geeignet. Um die Schlagzähigkeit, Steifigkeit, Formbeständigkeit in der Wärme und Dirnensionsstabilität von Polypropylen-Formkörpern weiter zu verbessern, wurde verbreitet von der Zugabe von α-olefinischen Copolymer-Kautschuken und/oder anorganischen Füllstoffen Gebrauch gemacht.
  • Polypropylen-Harze, die solche α-olefinischen Copolymer-Kautschuke und anorganischen Füllstoffe enthalten, werden hauptsächlich für Automobilteile und elektrische Geräte verwendet, es ist jedoch wohlbekannt, daß sie durch die Einwirkung von Wärme, Sauerstoff und Licht verschlechtert werden, was zu einer Verringerung ihrer mechanischen Eigenschaften führt.
  • Bisher wurden zur Lösung dieser Probleme verschiedene Stabilisatoren verwendet. Z.B. wurden verschiedene phenolische Verbindungen, wie z.B. die unten genannten, verwendet, um eine Verschlechterung aufgrund von Wärme und Oxidation zu verhindern.
  • 2, 6-Di-t-butyl-4-methylphenol,
  • 1,3,5-Tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurat,
  • Tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)- propionyloxymethyl]methan.
  • Es ist auch bekannt, Schwefelverbindungen, wie z.B. die unten genannten, zusammen mit diesen phenolischen Verbindungen zu verwenden, um die Fähigkeit dieser phenolischen Verbindungen zur Oxidationshemmung noch weiter zu verbessern:
  • Dilaurylthiodipropionat,
  • Pentaerythrittetrakis (3-dodecylthiopropionat).
  • Andererseits ist bekannt, verschiedene Lichtstabilisatoren, wie z . B. Benzophenon-Verbindungen, Benzotriazol-Verbindungen, Nickelchelat-Verbindungen und gehinderte Aminverbindungen, jeweils allein oder in Kombination zu verwenden, um eine Verschlechterung durch Licht zu verhindern. Des weiteren wurde häufig vorgeschlagen, diese bekannten Stabilisatoren oder Verbindungen in Kombination zu verwenden.
  • Diese üblicherweise vorgeschlagenen Polypropylen-Harzzusammensetzungen besitzen jedoch nicht nur gegen Wärme und Oxidation, sondern auch gegen Licht keine ausreichende Beständigkeit und somit war es äußerst erwünscht, Stabilisatorsysteme mit hervorragendem Verhalten gegenüber Wärme, Oxidation und Licht zu entwickeln.
  • Infolge der von den Erfindern durchgeführten umfangreichen Untersuchung wurde festgestellt, daß ein äußerst hervorragendes Verhalten erzielt werden kann, wenn eine spezifische gehinderte phenolische Verbindung, eine spezifische hochmolekulare gehinderte Piperidin-Verbindung, eine spezifische niedermolekulare gehinderte Piperidin-Verbindung, eine spezifische Benzoat-Verbindung, eine spezifische Phosphor-Verbindung und eine spezifische Amid-Verbindung in Kombination verwendet werden, und die vorliegende Erfindung wurde bewerkstelligt. Es wurde auch festgestellt, daß des weiteren ein hervorragendes Verhalten erzielt werden kann, wenn man eine spezifische Menge einer spezifischen Schwefel-Verbindung in Kombination mit den oben genannten Verbindungen verwendet.
  • Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Polypropylen-Harzzusammensetzung bereit, die 100 Gewichtsteile einer Polypropylen- Harzmischung umfassend ein Polypropylen, 5 bis 40 Gew.-% eines α-olefinischen Copolymer-Kautschuks und 5 bis 40 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffes, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, umfaßt, und wobei die Zusammensetzung weiter die folgenden Komponenten umfaßt:
  • (A) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer gehinderten phenolischen Verbindung mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 500;
  • (B) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer hochmolekularen gehinderten Piperidin-Verbindung mit einer Struktureinheit, die aus den folgenden Formeln (B-1) bis (B-3) ausgewählt ist:
  • worin n 2 bis 20 ist;
  • (C) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer niedermolekularen gehinderten Piperidin-Verbindung, die aus den folgenden Formeln (C-1) und (C-2) ausgewählt ist:
  • worin R&sub1; Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist,
  • worin R&sub2; Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstof fatomen ist;
  • (D) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer durch die folgende Formel (D-1) dargestellten Benzoatverbindung:
  • worin R&sub3; t-Butyl oder t-Amyl ist;
  • (E) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer Phosphor-Verbindung, die aus den folgenden Formeln (E-1) bis (E-5) ausgewählt ist:
  • und
  • (F) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer durch die folgende Formel (F-l) dargestellten Amid-Verbindung:
  • worin R&sub4; Alkyl mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen oder Alkenyl mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen ist und m eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
  • Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Polypropylen-Harzzusammensetzung bereit, die zusätzlich zu den obigen Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F) nicht mehr als 0,2 Gewichtsteile einer Schwefel-Verbindung (G) enthält, die aus denjenigen ausgewählt ist, die durch die folgenden Formeln (G-1) und (G-2) dargestellt werden:
  • worin R&sub5; Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist,
  • worin R&sub6; Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist.
  • Bei dem Polypropylen, das eine Grundkomponente der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist, kann es sich um ein Homopolymer von Propylen und des weiteren um Copolymere, die zusätzlich zu dem Propylen als Hauptkomponente eine Ethylen-Komponente enthalten, einschließlich Propylen-Ethylen-Blockcopolymer und Blockcopolymer von Propylen und Ethylen-Propylen-Kautschuk, handeln. Unter diesen sind letztere, insbesondere Blockcopolymere, die eine Ethylen- Komponente enthalten, bevorzugt. Wenn ein eine Ethylen-Komponente enthaltendes Copolymer verwendet wird, ist die Ethylen-Komponente gewöhnlich in einer Menge von nicht mehr als 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Copolymers, enthalten. Die Polypropylen-Harzmischung in der vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zu dem oben genannten Polypropylen einen α-olefinischen Copolymer- Kautschuk und einen anorganischen Füllstoff.
  • Der in der vorliegenden Erfindung verwendete α-olefinische Copolymer-Kautschuk ist ein kautschukartiges Polymer, das durch Copolymerisation von zwei oder mehr α-Olefinen erhalten wurde. Die α-Olefine, bei denen es sich um copolymerisierende Komponenten handelt, umfassen z.B. diejenigen mit 2-12 Kohlenstoffatomen. Oopolymer-Kautschuke von Ethylen und einem anderen α-Olefin sind als α-olefinischer Copolymer-Kautschuk besonders bevorzugt. Die mit Ethylen zu copolymerisierenden α-Olefine haben z.B. 3-12 Kohlenstoffatome und umfassen z.B. Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen und Mischungen davon. Unter diesen sind Propylen und 1-Buten bevorzugt. Wenn Copolymer-Kautschuke von Ethylen und einem anderen α-Olefin verwendet werden, beträgt der Ethylen-Gehalt in den Copolymer-Kautschuken vorzugsweise etwa 45-95 Gew.-%, noch bevorzugter etwa 50-80 Gew.-%. Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden α-olefinischen Copolymer-Kautschuke umfassen weiter diejenigen, die mit einer dritten Komponente aus einem geradkettigen oder cyclischen Monomer mit einer nicht-konjugierten Doppelbindung, wie z.B. 5-Ethyliden-2- norbornen und Dicyclopentadien, copolymerisiert werden.
  • Die Menge des mit dem Polypropylen-Harz gemischten α-olefinischen Copolymer-Kautschuks beträgt 5-40 Gew. -%, vorzugsweise 5-30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polypropylen-Harzmischung. Wenn die Menge weniger als 5 Gew.-% beträgt, besitzt die Zusammensetzung eine schlechtere Schlagzähigkeit, und wenn sie mehr als 40 Gew.-% beträgt, wird die Verarbeitung der Zusammensetzung schwierig.
  • In der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Füllstoffe umfassen z.B. Talkum, Ruß, Titandioxid, Zinkoxid, Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, Glimmer, Sellait, Kaolin, Zeolith, Siliciumdioxid, Asbest, Glasfaser, Kohlenstoff-Faser, Bariumtitanat und Bleititanat. Diese können jeweils allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Diese anorganischen Füllstoffe haben vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von 20 um oder weniger, noch bevorzugter 5 um oder weniger. In der vorliegenden Erfindung ist Talkum unter den anorganischen Füllstoffen besonders bevorzugt. Es ist auch wirkungsvoll, Talkum in Kombination mit anderen oben genannten anorganischen Füllstoffen zu verwenden.
  • Die Menge des mit dem Polypropylen-Harz gemischten anorganischen Füllstoffes beträgt 5-40 Gew.-%, vorzugsweise 5-30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polypropylen-Harzmischung. Wenn die Menge weniger als 5 Gew.-% beträgt, besitzt die Zusammensetzung eine schlechtere Steifigkeit, und wenn sie mehr als 40 Gew.-% beträgt, wird die Verarbeitung der Zusammensetzung schwierig. Wenn Talkum in Kombination mit anderen anorganischen Füllstoffen verwendet wird, ist es bevorzugt, die anderen anorganischen Füllstoffe je nach Zweck in einer Menge von 0-20 Gew.-% der Polypropylen-Harzmischung zu verwenden, und Talkum in einer solchen Menge zu verwenden, daß die Gesamtmenge an anorganischen Füllstoffen 40 Gew.-% nicht überschreitet.
  • Die vorliegende Polypropylen-Harzmischung umfaßt das Polypropylen, 5 bis 40 Gew.-% des α-olefinischen Copolymer-Kautschuks und 5 bis 40 Gew.-% des anorganischen Füllstoffes. Sie kann weitere Komponenten enthalten, doch gewöhnlich besteht der Rest aus dem Polypropylen. Die Mischung umfaßt vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr des Polypropylens.
  • In der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F) dem Polypropylen-Harz, das, wie oben erwähnt, den α-olefinischen Copolymer-Kautschuk und den anorganischen Füllstoff enthält, zugegeben.
  • Bei der in der vorliegenden Erfindung verwendeten gehinderten phenolischen Verbindung (A) kann es sich um irgendeine derjenigen handeln, die ein Molekulargewicht von 500 oder mehr besitzen, und sie ist nicht kritisch. Beispiele hierfür sind die folgenden:
  • A-1: 3-9-Bis[2-{3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)-propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5 5]undecan,
  • A-2: Tetrakis [3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionyloxymethyl]methan,
  • A-3: 1,3,5,-Tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanurat,
  • A-4: 1,3,5-Tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurat
  • A-5: 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)- benzol,
  • A-6: Triethylenglykolbis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)- propionat,
  • A-7: Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat,
  • A-8: Bis [2-t-butyl-4-methyl-6-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)- phenyl]terephthalat,
  • A-9: 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan.
  • Jede dieser gehinderten phenolischen Verbindungen kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, doch die Verbindungen A-1 bis A-4 sind aufgrund ihrer bemerkenswerten Wirkungen bevorzugt und A-1 ist noch mehr bevorzugt.
  • Was die gehinderten Piperidin-Verbindungen von (B) betrifft, sind die durch die Formel (B-1) dargestellten Verbindungen z.B. in US- Patent Nr. 4,331,586 offenbart, die durch die Formel (B-2) dargestellten Verbindungen sind z.B. in US-Patent Nr. 4,086,204 offenbart und die durch die Formel (B-3) dargestellten Verbindungen sind z.B. in US-Patent Nr. 4,104,248 offenbart. Sie sind im Handel erhältlich und unter ihnen sind Verbindungen, die durch die Formel (B-1) dargestellt werden1 und Verbindungen, die durch die Formel (B-2) dargestellt werden, bevorzugt. In der Formel (B-2) ist -C&sub8;H&sub1;&sub7; gewöhnlich t-Octyl, d.h. 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, und eine derartige Verbindung, bei der -C&sub8;H&sub1;&sub7; 1,1,3,3-Tetramethylbutyl ist, ist im Handel erhältlich.
  • Die in der vorliegenden Erfindungen verwendeten gehinderten Piperidin-Verbindungen von (C) werden durch die oben angegebene Formel (C-1) oder (C-2) dargestellt. R&sub1; in Formel (C-1) ist Wasserstoff oder Alkyl mit 1-3 Kohlenstoffatomen, unter welchen Wasserstoff und Methyl im Hinblick auf eine Verhinderung einer Verschlechterung durch Licht bevorzugt sind. R&sub2; in Formel (C-2) ist Wasserstoff oder Alkyl mit 1-3 Kohlenstoffatomen, unter welchen Wasserstoff und Methyl im Hinblick auf eine Verhinderung einer Verschlechterung durch Licht bevorzugt sind.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Benzoat-Verbindungen von (D) werden durch die oben angegebene Formel (D-1) dargestellt. R&sub3; in Formel (D-1) ist t-Butyl oder t-Amyl, und t-Butyl ist im Hinblick auf eine Verhinderung einer Verschlechterung durch Licht bevorzugt.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Phosphor-Verbindungen von (E) sind aus denjenigen ausgewählt, die durch die oben angegebenen Formeln (E-1) bis (E-5) dargestellt werden, welche durch die folgenden chemischen Bezeichnungen ausgedrückt werden.
  • E-1: Bis(2,4-di-t-butylphenyl)pentaerythritdiphosphit,
  • E-2: Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit,
  • E-3: Bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritdiphosphit,
  • E-4: Distearylpentaerythritdiphosphit,
  • E-5: Tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit.
  • Unter diesen Phosphor-Verbindungen von (E) sind E-1 und E-2 bevorzugt.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Amid-Verbindungen von (F) werden durch die oben angegebene Formel (F-1) dargestellt. R&sub4; in Formel (F-1) ist Alkyl oder Alkenyl mit 5-21 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise Alkyl, noch bevorzugter Alkyl mit 11-18 Kohlenstof fatomen. Das Symbol m in Formel (F-1) bedeutet eine ganze Zahl von 1-6. Beispiele für Amid-Verbindungen von (F) sind Methylenbisstearylamid, Ethylenbisstearylamid, Ethylenbisoleylamid und Hexamethylenbisstearylamid.
  • Die obigen Verbindungen (A), (B), (C), (D), (E) und (F) sind wesentliche Komponenten in der vorliegenden Erfindung. Die Mengen dieser Komponenten, bezogen auf 100 Gewicht steile des Polypropylen-Harzes, das α-olefinischen Copolymer-Kautschuk und anorganischen Füllstoff enthält, betragen 0,01-1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,02-0,5 Gewichtsteile der gehinderten phenolischen Verbindung (A), 0,01-1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,1-0,5 Gewichtsteile der gehinderten Piperidin-Verbindung (B), 0,01-1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,1-0,5 Gewichtsteile der gehinderten Piperidin-Verbindung (C) , 0,01-1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,1-0,5 Gewichtsteile der Benzoat-Verbindung (D), 0,01-1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,02-0,5 Gewichtsteile der Phosphor-Verbindung (E) und 0,01-1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,02-0,5 Gewichtsteile der Amid-Verbindung (F). Wenn die Mengen dieser Verbindungen (A), (B), (O), (D), (E) und (F) weniger als 0,01 Gewichtsteil betragen, kann die gewünschte Wirkung nicht in ausreichendem Maße erzielt werden, und eine Zugabe derselben in Mengen von mehr als 1 Gewichtsteil führt zu keiner weiteren Wirkungssteigerung und ist aus wirtschaftlicher Sicht unvorteilhaft.
  • Des weiteren können gemäß der vorliegenden Erfindung die Beständigkeit gegen Wärme, Oxidation und Licht, insbesondere die Beständigkeit gegen Wärme und Oxidation, weiter verbessert werden, indem man zusätzlich zu den Verbindungen von (A), (B), (C), (D), (E) und (F) eine Schwefel-Verbindung von (G) zugibt. Die Schwefel-Verbindungen von (G) werden durch die oben angegebene Formel (G-1) oder (G-2) dargestellt. R5 in Formel (G-1) ist Alkyl mit 4-20 Kohlenstoffatomen und ist vorzugsweise Alkyl mit 12-18 Kohlenstoffatomen. R&sub6; in Formel (G-2) ist Alkyl mit 4-20 Kohlenstoffatomen und ist vorzugsweise Alkyl mit 6-18 Kohlenstoffatomen. Von diesen Schwefel-Verbindungen von (G) sind diejenigen, die durch die Formel (G-2) dargestellt werden, bevorzugt, und besonders bevorzugt sind diejenigen, bei denen R&sub6; Alkyl mit 6-18 Kohlenstoffatomen ist.
  • Bisher nahm man an, daß Lichtstabilisatoren vom gehinderten Amin-Typ und Antioxidationsmittel vom Schwefel-Typ einander entgegenwirken und ihre kombinierte Verwendung nicht bevorzugt ist. Durch die vorliegende Erfindung wurde jedoch deutlich, daß die Wirkung eher verbessert wird, wenn die Schwefel-Verbindung in einer geringen Menge verwendet wird. D.h., wenn die Schwefelverbindung (G) in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt ihre Menge 0,2 Gewichtsteile oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polypropylen-Harzmischung, die α-olefinischen Copolymer- Kautschuk und anorganischen Füllstoff enthält, und eine übermäßige Zugabe derselben ist nicht bevorzugt, da sich insbesondere die Beständigkeit gegen Licht verschlechtert. Es ist bevorzugt, die Schwefel-Verbindung in einer Menge von mindestens 0,005 Gewichtsteilen zu verwenden, um die erkennbare Wirkung der Verwendung der Schwefel-Verbindung zu erzielen. Ein noch bevorzugterer Bereich der Zugabemenge der Schwefel-Verbindung (G) beträgt 0,01-0,1 Gewichtsteil, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polypropylen-Harzmischung.
  • Sofern die Eigenschaften der Zusammensetzung keinen Schaden nehmen, kann die Polypropylen-Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiter andere Zusätze, wie z.B. Antioxidationsmittel, Lichtstabilisatoren, Metalldesaktivatoren, Metallseifen, Keimbildner, Schmiermittel, Antistatika, Flammschutzmittel und Pigmente, enthalten.
  • Alle Verfahren, die geeignet sind, homogene Zusammensetzungen zu erhalten, können verwendet werden, um das Polypropylen-Harz mit dem α-olefinischen Copolymer-Kautschuk, dem anorganischen Füllstoff, den Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F), der wahlweisen Komponente (G) und, falls erforderlich, anderen zu verwendenden Zusätzen zu mischen. D.h., diese Komponenten können gleichzeitig bzw. in mehreren Schritten gemischt werden. Des weiteren kann ein Teil oder die Gesamtheit dieser Komponenten als Vormischungen gemischt werden. Diese Komponenten können mit Hilfe herkömmlicher Verfahren, z.B. unter Verwendung einer Walze, eines Banbury- Mischers, eines Einschneckenextruders oder eines Doppelschneckenextruders, geknetet werden.
  • Wie oben erläutert, stellt die vorliegende Erfindung Polypropylen- Harzzusammensetzungen mit hoher Beständigkeit gegen Wärme, Oxidation und Licht bereit, indem man einem Polypropylen-Harz, das einen α-olefinischen Copolymer-Kautschuk und einen anorganischen Füllstoff enthält, eine spezielle gehinderte phenolische Verbindung, eine spezielle hochmolekulare gehinderte Piperidin-Verbindung, eine spezielle niedermolekulare gehinderte Piperidin-Verbindung, eine spezielle Benzoat-Verbindung, eine spezielle Phosphor-Verbindung und eine spezielle Amid-Verbindung und, falls erforderlich, eine spezielle Schwefel-Verbindung zugibt. Deshalb sind diese Polypropylen-Harzzusammensetzungen besonders als Materialien für Bauteile geeignet, die bei ihrer Verwendung Wärme, Sauerstoff und Licht ausgesetzt sind, wie z.B. Automobilteile und elektrische Ausrüstungen.
  • Die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele werden die vorliegende Erfindung weiter erläutern.
  • Beispiel 1
  • Die in Tabelle 1 gezeigten Komponenten wurden unstabilisiertem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (Ethylengehalt 7,3 Gew. -%) zugegeben und sie wurden mit einem Henschel-Mischer gemischt und weiter geknetet und mit Hilfe eines Doppelschneckenextruders mit einem Durchmesser von 30 mm pelletisiert. Die resultierenden Pellets wurden mit Hilfe einer 5,5 Unzen (156 g)-Spritzgießmaschine zu Prüfstücken mit 60 x 40 x 1 mm geformt. Diese Prüfstücke wurden einem Bewitterungstest unterzogen.
  • Der Bewitterungstest wurde in einem Sonnenschein-Bewitterungsapparat (im folgenden als "SWOM" bezeichnet) unter den Bedingungen einer Temperatur der schwarzen Platte von 83ºC und einem Wasserberieselungszyklus von 18 min/120 min durchgeführt. Die Beurteilung erfolgte durch Messen der Zeit bis zum Auftreten von Rissen an der Oberfläche des Prüfstücks. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 als Lebensdauer bis zur Rißbildung gezeigt.
  • Prüfstücke mit 40 x 40 x 1 mm wurden getrennt hergestellt und die Beständigkeiten gegen Wärme und Oxidation wurden beurteilt, indem man die Zeit maß, bis 30% der Fläche des Prüfstückes in einem Geer-Ofen bei 150ºC versprödeten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 als Lebensdauer bis zur Versprödung gezeigt.
  • In diesem Beispiel wurde Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk mit einem Ethylengehalt von 75 Gew.-% als α-olefinischer Copolymer- Kautschuk verwendet.
  • In Tabelle 1 sind die Mengen an α-olefinischem Copolymer-Kautschuk und anorganischem Füllstoff als Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Grund-Copolymers, des α-olefinischen Copolymer-Kautschuks und des anorganischen Füllstoffes gezeigt und die Mengen an anderen Zusätzen sind als Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Grund-Copolymers, des α-olefinischen Copolymer- Kautschuks und des anorganischen Füllstoffes gezeigt.
  • Die Bezeichnungen A-1 bis A-9, B-1 bis B-3 und E-1 bis E-5 für die Zusätze in Tabelle 1 geben die Verbindungen an, die zuvor als in der vorliegenden Erfindung verwendete Zusätze erwähnt wurden. Unter diesen geben B-1, B-2 und B-3 Mischungen an, bei denen die Struktureinheit n etwa 2-10 beträgt. Die anderen Bezeichnungen für Zusätze geben die folgenden Verbindungen an:
  • C-1: 2-Methyl-2-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)amino-N-(2,2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl)propionamid.
  • C-2: Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat.
  • D-1: 2,4-Di-t-butylphenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoat.
  • F-1: Ethylenbisstearylamid.
  • G-1: Dimyristylthiodipropionat.
  • G-2: Pentaerythrittetrakis (3-dodecylthiopropionat)
  • Das Zeichen in Tabelle 1 bedeutet, daß die gleiche Verbindung wie in der linken Spalte verwendet wurde. Tabelle 1 (1) Beispiele Harzzusammensetzung (Gew.-%) Zusätze Obere Spalte : Art Untere Spalte: Gewichtsteile Testergebnisse α-olefinischer Copolymer-Kautschuk anorganische Füllstoffe Phenol-Typ Piperidin-Typ Benzoat-Typ Phosphor-Typ Amid-Typ Schwefel-Typ Lebensdauer bis zur Versprödung (h) bei 150ºC Lebensdauer bis zur Rißbildung (h) bei 83ºC in SWOM Talkum Ruß Glasfaser Tabelle 1 (2) Beispiele Vergleichs-Beispiele Harzzusammensetzung (Gew.-%) Zusätze Obere Spalte : Art Untere Spalte: Gewichtsteile Testergebnisse α-olefinischer Copolymer-Kautschuk anorganische Füllstoffe Phenol-Typ Piperidin-Typ Benzoat-Typ Phosphor-Typ Amid-Typ Schwefel-Typ Lebensdauer bis zur Versprödung (h) bei 150ºC Lebensdauer bis zur Rißbildung (h) bei 83ºC in SWOM Talkum Ruß Glasfaser Vergleichs-Beispiele Harzzusammensetzung (Gew.-%) Zusätze Obere Spalte : Art Untere Spalte: Gewichtsteile Testergebnisse α-olefinischer Copolymer-Kautschuk anorganische Füllstoffe Phenol-Typ Piperidin-Typ Benzoat-Typ Phosphor-Typ Amid-Typ Schwefel-Typ Lebensdauer bis zur Versprödung (h) bei 150ºC Lebensdauer bis zur Rißbildung (h) bei 83ºC in SWOM Talkum Ruß Glasfaser

Claims (20)

1. Polypropylen-Harzzusammensetzung, welche umfaßt 100 Gewichtsteile einer Polypropylen-Harzmischung, umfassend ein Polypropylen, 5 bis 40 Gewichts-% eines α-olefinischen Copolymer-Kautschuks und 5 bis 40 Gewichts-% eines anorganischen Füllstoffes, jeweils basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung, wobei die Zusammensetzung weiter die folgenden Komponenten umfaßt:
(A) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer gehinderten phenolischen Verbindung mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 500;
(B) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer hochmolekularen gehinderten Piperidin-Verbindung mit einer wiederkehrenden Einheit, die aus den folgenden Formeln (B-1) bis (B-3) ausgewählt ist;
worin n 2 bis 20 ist,
worin n 2 bis 20 ist,
worin n 2 bis 20 ist;
(C) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer niedrigmolekularen gehinderten Piperidin-Verbindung, die ausgewählt ist aus den folgenden Formeln (C-1) und (C-2):
worin R&sub1; für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen steht;
worin R&sub2; für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstof fatomen steht;
(D) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer Benzoat-Verbindung, die durch die folgende Formel (D-1) dargestellt wird:
worin R&sub3; t-Butyl oder t-Amyl darstellt;
(E) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer Phosphor(III)- Verbindung, die aus den folgenden Formeln (E-1) bis (E-5) ausgewählt ist:
und
(F) 0,01 bis 1 Gewichtsteil einer Amid-Verbindung, die durch die folgende Formel (F-1) dargestellt wird:
worin R&sub4; für Alkyl mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen oder Alkenyl mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen steht und m eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche weiter umfaßt nicht mehr als 0,2 Gewichtsteile einer Schwefel-Verbindung, die aus den folgenden Formeln (G-1) und (G-2) ausgewählt ist:
worin R&sub5; für Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht,
worin R&sub6; Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher der α- olefinische Copolymer-Kautschuk einen Copolymer-Kautschuk von Ethylen mit einem weiteren α-Olefin mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen umfaßt.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, in welcher der Ethylengehalt des C,opolymer-Kautschuks, bezogen auf das Gewicht des Copolymer-Kautschuks, 45 bis 95 Gewichts-% beträgt.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher der anorganische Füllstoff ausgewählt ist aus Talkum, Rußschwarz, Titandioxid, Zinkoxid, Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, Glimmer, Sellait, Kaolin, Zeolith, Siliciumdioxid, Asbest, Glasfaser, Kohlenstoffaser, Bariumtitanat und Bleititanat.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, in welcher der anorganische Füllstoff Talkum umfaßt.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, in welcher der anorganische Füllstoff Talkum und einen anderen anorganischen Füllstoff umfaßt.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, in welcher der andere anorganische Füllstoff in einer Menge von 0 bis 20 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht der Polypropylen-Harzmischung, anwesend ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die gehinderte phenolische Verbindung (A) mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 500 3,9-Bis[2-{3-(t-butyl-4- hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]- 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan, Tetrakis[3-(3,5-di- t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxymethyl]methan, 1,3,5- Tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanurat, 1,3,5-Tris (3, 5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurat, 1,3,5-Trimethyl-2,4, 6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, Triethylenglycolbis [3-(3-t-butyl-5-methyl- 4-hydroxyphenyl)propionat], Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, Bis [2-t-butyl-4-methyl- 6-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl) phenyl] terephthalat oder 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, in welcher die gehinderte phenolische Verbindung (A) mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 500 3,9-Bis[2-{3-(3-t-butyl-4- hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]- 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan ist.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die hochmolekulare gehinderte Piperidin-Verbindung (B) eine wiederkehrende Einheit der Formel (B-1) oder (B-2) aufweist.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die niedrigmolekulare gehinderte Piperidin-Verbindung (C) die Formel (C-1) aufweist, in welcher R&sub1; für Wasserstoff oder Methyl steht, oder die Formel (C-2) aufweist, in welcher R&sub2; Wasserstoff oder Methyl darstellt.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die Benzoat-Verbindung (D) die Formel (D-1) aufweist, in welcher R&sub3; t-Butyl ist.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die Phosphor(III)-Verbindung (E) die Formel (E-1) oder (E- 2) aufweist.
15. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die Amid-Verbindung (F) die Formel (F-1) aufweist, in welcher R&sub4; Alkyl mit 11 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt.
16. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher die Amid-Verbindung (F) Methylbisstearylamid, Ethylenbisstearylamid, Ethylenbisoleylamid oder Hexamethylenbisstearylamid ist.
17. Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche 0,02 bis 0,5 Gewichtsteile der gehinderten phenolischen Verbindung (A), 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile der hochmolekularen gehinderten Piperidin-Verbindung (B), 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile der niedrigmolekularen gehinderten Piperidin-Verbindung (C), 0,1 bis 0,5 Gewichtsteile der Benzoat-Verbindung (D), 0,02 bis 0,5 Gewichtsteile der Phosphor(III)-Verbindung (E) und 0,02 bis 0,5 Gewichtsteile der Amid-Verbindung (F), jeweils basierend auf 100 Gewichtsteilen der Polypropylen-Harzmischung, enthält.
18. Zusammensetzung nach Anspruch 2, in welcher die Schwefel-Verbindung die Formel (G-1) aufweist, in welcher R&sub5; für Alkyl mit 12 bis 18 KohlenstofFatomen steht.
19. Zusammensetzung nach Anspruch 2, in welcher die Schwefel-Verbindung die Formel (G-2) aufweist, in welcher R&sub6; für Alkyl mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.
20. Zusammensetzung nach Anspruch 2, in welcher die Schwefel-Verbindung in einer Menge von 0,01 bis 0,1 Gewichtsteil, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polypropylen-Harzmischung, anwesend ist.
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