DE69716717T2 - Zähigkeitsvermittler für thermoplastische Polyolefine - Google Patents

Zähigkeitsvermittler für thermoplastische Polyolefine

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine synergistische Kombinationszusammensetzung, die ein statistisches Ethylen/Propylen-Copolymer und ein statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit niedriger bis sehr niedriger Dichte umfasst, wobei das α-Olefin wenigstens 4 Kohlenstoffatome enthält. Sie betrifft weiterhin Polyolefinzusammensetzungen, insbesondere Polypropylenzusammensetzungen, die die synergistische Schlagfestmacher-Kombination umfassen, und ein Verfahren zur Verbesserung der Schlagfestigkeit von Polyolefin, d. h. die Verwendung der Kombination als Schlagfestmacher für Polyolefine wie insbesondere Polypropylen.
  • Kristallines Polypropylen weist eine hervorragende Steifigkeit, Wärmebeständigkeit, einen hervorragenden Oberflächenglanz etc. auf. Die Schlagfestigkeit von Polypropylen ist jedoch schlecht, und folglich ist Polypropylen für viele Anwendungen nicht geeignet.
  • Verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Schlagfestigkeit von Polypropylen, zum Beispiel die Einarbeitung kristalliner Polypropylen-Reglersubstanzen wie Polyethylen oder kautschukartiger Substanzen etc., sind vorgeschlagen worden. Folglich werden gewöhnlich eine kautschukartige Substanz (Kautschukkomponente), ein amorphes oder eine niedrige Kristallinität aufweisendes statistisches Ethylen/Propylen-Copolymer, Polyisobutylen, Polybutadien etc. verwendet.
  • Zur Verbesserung der Schlagfestigkeit von Polypropylen durch die Einarbeitung einer solchen kautschukartigen Substanz in das Polypropylen muss jedoch eine große Menge der kautschukartigen Substanz zum Polypropylen gegeben werden. Aufgrund des Vorhandenseins einer großen Menge der kautschukartigen Substanz in der Polypropylenzusammensetzung wurde die Schlagfestigkeit tatsächlich verbessert. Die Steifigkeit, Wärmebeständigkeit und Oberflächenhärte der Zusammensetzung verschlechterte sich jedoch. Es wurde im Fachgebiet vorgeschlagen, einen anorganischen Füllstoff wie Talk in die die kautschukartige Substanz enthaltende Polypropylenzusammensetzung einzuarbeiten, um den Zusammensetzungen Steifigkeit zu verleihen.
  • Die Verbesserung der Steifigkeit einer kautschukartige Substanzen enthaltenden Polypropylenzusammensetzung durch die Zugabe eines anorganischen Füllstoffs ist jedoch begrenzt.
  • US-A-5 591 795 offenbart schlagfest gemachte Propylenzusammensetzungen, die 60 bis 85 Gew.-% eines Propylen-Block-Copolymers, 10 bis 25 Gew.-% eines statistischen Ethylen/a-Olefin-Copolymerkautschuks, hergestellt unter Verwendung eines Vanadium enthaltenden Katalysators oder eines ein Metallocen enthaltenden Katalysators, und 5 bis 15 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs wie Talk umfasst. Das Polypropylen ist in der die Matrix bildenden Kautschukkomponente dispergiert.
  • US-A-4 692 496 offenbart thermoplastische Polymerblends, die lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) als Hauptbestandteil und Polypropylen (PP) oder ein Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem hohen Propylengehalt und einen Ethylen-Propylen-Kautschuk als Nebenbestandteile umfassen.
  • EP-A-0 328 051 offenbart eine Zusammensetzung, die 29 bis 50 Gew.-% einer Zusammensetzung als lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, die Repetiereinheiten aus einem Alken-1-Comonomer mit 4-12 Kohlenstoffatomen enthält und ausreichend ist, um eine Dichte von weniger als 0,92 zu erhalten; 3 bis 15% eines Polypropylenmaterials, ausgewählt aus der Klasse bestehend aus
  • a) einem Polypropylen-Homopolymer,
  • b) einem nichtelastomeren Copolymer von Propylen und Ethylen und
  • c) schmelzcompoundierten Blends oder Pfropfen von 1) oder 2) mit einem elastomeren Ethylen/Propylen-Copolymer; 45-65% Aluminiumoxidtrihydrat; 0,5 bis 1,5% eines Kopplungsmittels, enthaltend einen hydrolysierbaren, Titan oder Silicium enthaltenden Rest und ebenfalls enthaltend eine organophile Gruppe, und ein Oxidationsschutzmittel in einer die Alterung in der Wärme verbessernden Menge umfasst.
  • US-A-4 459 385 offenbart modifizierte Propylenpolymerzusammensetzungen, insbesondere Blends aus sequentiell polymerisierten Propylen-Copolymeren mit linearen Ethylen-Copolymeren niedriger Dichte.
  • EP-0 198 981 offenbart die Zugabe eines Polyethylens (LDPE oder LLDPE) und eines Ethylen-Propylen-Kautschuks zu Polypropylen zur Verbesserung von dessen Reißfestigkeit.
  • JP-A-5 070 661 (Derwent Abstract 93-131417) offenbart Zusammensetzungen, die ein Propylen-Block-Copolymer, ein Ethylen-Propylen, einen Ethylen-Propylen- Copolymerkautschuk und ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte enthalten, zur Herstellung geformter Gegenstände.
  • )P-A-58 101 135 (Derwent Abstract 83-719429) offenbart Polypropylen-Zusammensetzungen, die kristallines Polypropylen, lineares Polyethylen niedriger Dichte und ein thermoplastisches Elastomer wie ein Ethylen-Propylen-Gopolymer enthalten.
  • EP-A-0286734 offenbart gepfropfte, lineare Polyethylene niedriger Dichte und deren Brauchbarkeit als Schlagfestmacher. Es wird ausgeführt, dass Carboxylgruppen enthaltende Pfropfmonomere bevorzugt sind.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Verfügbarmachung eines Schlagfestmachers, der dazu am geeignetsten ist, Polyolefin-Zusammensetzungen, insbesondere Polypropylen-Zusammensetzungen Schlagfestigkeit zu verleihen.
  • Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem Polyolefin-Zusammensetzungen, insbesondere Polypropylen-Zusammensetzungen, Schlagfestigkeit verliehen wird, d. h., die Verwendung des Schlagfestmachers der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung der Schlagfestigkeit von Polyolefin-Zusammensetzungen, insbesondere von Polypropylen-Zusammensetzungen.
  • Als weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung sollen Polyolfin-Zusammensetzungen verfügbar gemacht werden, und insbesondere soll die Schlagfestigkeit von Polypropylen-Zusammensetzungen verbessert werden.
  • Es wird als selbstverständlich vorausgesetzt, dass das Ziel insgesamt darin besteht, eine überlegene Ausgewogenheit der wichtigen Eigenschaften der resultierenden Olefinzusammensetzungen und insbesondere der Polypropylen- Zusammensetzungen durch den Schlagfestmacher der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Eine hervorragende Schlagfestigkeit soll erreicht werden, während eine überlegene Ausgewogenheit der gesamten Eigenschaften wie der Schmelzflussfähigkeit, der Zähigkeit, Steifigkeit und eines hervorragenden Oberflächenapekts beibehalten wird.
  • Es ist überraschend gefunden worden, dass die Einarbeitung einer Kombination aus einem statistischen Ethylen/Propylen-Copolymer (EP) mit einem statistischen Ethylen mit niedriger bis sehr niedriger Dichte/C&sub4;- bis C&sub2;&sub0;-α-Olefin-Copolymer eine synergistische Wirkung bei der Verbesserung der Schlagfestigkeit von Polypropylen-Zusammensetzungen aufweist, während eine gute Ausgewogenheit der anderen wichtigen Eigenschaften wie dem Schmelzfluss, der Steifigkeit, der Wärmebeständigkeit und dem Oberflächenaspekt beibehalten wird.
  • Die Kombination der beiden oben erwähnten Copolymere kann als Blend oder unabhängig zu dem zu modifizierenden Polyolefin gegeben werden.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt eine Schlagfestmacher-Zusammensetzung, umfassend in einem Blend (a) 5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers, das aus Ethylen, Propylen und gegebenenfalls einem 5 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden, nichtkonjugierten Dien-Comonomer besteht, und
  • (b) 95 bis 5 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers mit niedriger bis sehr niedriger Dichte, bestehend aus Ethylen/C&sub4;- bis C&sub2;&sub0;-α-Olefin-Comonomeren, wobei das Copolymer eine Dichte von 0,860 bis 0,925 g/cm³ aufweist und durch Metallocen-Katalyse erhalten wird, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b).
  • Vorzugsweise ist das statistische Ethylen/Propylen-Copolymer (a) in einer Menge von 10 bis 90 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b), in der Schlagfestmacher-Zusammensetzung (dem Blend) vorhanden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Schlagfestmacher-Blendzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung 90 bis 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 80 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b), des statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymers (b) mit niedriger bis sehr niedriger Dichte enthält.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass das oben erwähnte Verhältnis der Copolymere (a) und (b) nicht nur für das Blend anwendbar ist, sondern auch, wenn (a) und (b) getrennt zu der zu modifizierenden Polypropylen-Zusammensetzung gegeben werden.
    • 1. Statistisches Ethylen/Propylen-Copolymer:
  • Das statistische Ethylen/Propylen-Copolymer (a) enthält bis zu 80 Gew.-%, vorzugsweise von 40 bis 65 Gew.-% Ethylen, bezogen auf das statistische Copolymer (a).
  • Das statistische Ethylen/Propylen-Copolymer (a) kann weiterhin nichtkonjugierte, 5 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltende Diene wie 5-Ethyliden-2-norbornen (ENB), 1,4-Hexadien, 5-Methylen-2-norbornen (MNB), 1,6-Octadien, 5-Methyl- 1,4-hexadien, 3,7-Dimethyl-1,6-octadien, 1,3-Cyclopentadien, 1,4-Cyclohexadien, Dicyclopentadien (DCPD) und 5-Vinylnorbornen enthalten.
  • Die weiteren Comonomere können im statistischen Ethylen/Propylen-Copolymer (a) in einer Menge von bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des statistischen Ethylen/- Propylen-Copolymers (a), vorhanden sein.
  • Vorzugsweise hat das statistische Ethylen/Propylen-Copolymer (a) eine Dichte von 0,850 bis 0,900 g/cm³ und eine Grenzviskosität [n] in Dekalin bei 135ºC von 1 bis 6 dl/g.
    • 2. Statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit niedriger bis sehr niedriger Dichte:
  • Das im Schlagfestmacher-Blend vorhandene statistische Ethylen/α-Olefin- Copolymer (b) enthält das α-Olefin in einer Menge von wenigstens 5 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 40 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des statistischen Copolymers (b).
  • Das mit Ethylen zu copolymerisierende α-Olefin wird aus Monomeren ausgewählt, die wenigstens 4, vorzugsweise 4 bis 20, noch mehr bevorzugt 4 bis 12 und am meisten bevorzugt 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten. Bevorzugte Monomere sind aus der aus 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Hexadodecen und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt. Von diesen Comonomeren sind 1-Buten, 1-Hexen und 1- Octen am meisten bevorzugt. Die α-Olefine können im statistischen Copolymer (b) in einer Kombination von wenigstens zweien vorhanden sein.
  • Das in der Schlagfestmacher-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung vorhandene statistische Ethylen/α-Olefin-Copolymer (b) kann auch Monomereinheiten enthalten, die von Monomeren stammen, die von Ethylen und dem oben erwähnten α-Olefin verschieden sind. Zum Beispiel können Einheiten, die von 5 bis 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Dienen stammen, vorzugsweise diejenigen, die aus den oben im Zusammenhang mit dem Copolymer (a) erwähnten nichtkonjugierten Dienen ausgewählt sind, im statistischen Gopolymer (b) enthalten sein. Vorzugsweise beträgt ihre Menge bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf das statistische Copolymer (b).
  • Das im Blend gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete statistische Ethylen/- α-Olefin-Copolymer (b) hat vorzugsweise die folgenden physikalischen Eigenschaften:
  • - die Mooney-Viskosität ML (1+4) (ASTM D-1646), gemessen bei 121ºC, beträgt 1 bis 50, vorzugsweise 8 bis 40,
  • - eine Dichte von 0,860 bis 0,925 g/cm³, vorzugsweise von 0,865 bis 0,910 g/cm³ und am meisten bevorzugt von 0,865 bis 0,900 g/cm³,
  • - einen Schmelzflussindex (MFI) gemäß ASTM D-1238 von 0,1 bis 30 dg/min. vorzugsweise von 0,5 bis 20 dg/min.
  • Die statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymere (b) werden auf bekannte Weise mittels Metallocen-Katalyse hergestellt. Dieses Verfahren ist ausführlich in der Literatur beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Gemäß der Erfindung ist überraschend gefunden worden, dass die (a) und (b) umfassende Kombination eine synergistische Wirkung auf die Schlagfestigkeit der zu modifizierenden Polypropylen-Zusammensetzung hat. Dies bedeutet, dass die die Copolymere (a) und (b) umfassende Kombination zur Verbesserung der Schlagfestigkeit insbesondere von Polypropylen-Zusammensetzungen auf ein Maß, das höher als dasjenige ist, das von jedem einzelnen Blendbestandteil (a) oder (b) erwartet werden kann, verwendet werden kann.
  • Vorzugsweise wird die Kombination von (a) und (b) als Schmelze oder Trommelblend, die/das (a) und (b) umfasst, zu dem zu modifizierenden Polyolefin gegeben. Das Trommelblend kann unter Verwendung eines beliebigen der herkömmlichen Trommelmischer hergestellt werden. Die Schmelzmischung von (a) und (b) kann zweckmäßigerweise auf eine bekannte Weise unter Verwendung herkömmlicher Mischvorrichtungen wie eines Banbury-Mischers, eines kontinuierlichen Farrel-Mischers (FCM), eines Henschel-Mischers, eines V-Mischers, eines Einschneckenextruders, eines Mehrschneckenextruders oder eines Kneters hergestellt werden. Das Vermischen der Komponenten (a) und (b) wird bei einer Temperatur zwischen 150 und 260ºC, vorzugsweise zwischen 150 und 220ºC durchgeführt.
  • Die obigen Angaben sind auch dann anwendbar, wenn zwei oder mehr Copolymere (a) und/oder zwei oder mehr der Copolymere (b) verwendet werden.
    • 3. Polypropylen:
  • Das Polypropylen, das durch das Schlagfestmacherblend gemäß der vorliegenden Erfindung schlagfest gemacht wird, ist ein herkömmliches Polypropylen und aus einem Homopolymer, einem gewöhnlich als Block-Copolymer bezeichneten Reaktor-Polypropylen-Copolymer und einem statistischen Copolymer ausgewählt.
    • 4. Schlagfest gemachtes Polypropylen:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Polypropylen-Zusammensetzung, umfassend
  • (i) ein Polypropylen
  • (ii) eine Kombination aus wenigstens einem oben definierten statistischen Ethylen/Propylen-Copolymer (a) und wenigstens einem oben definierten statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (b) mit niedriger bis sehr niedriger Dichte als Schlagfestmacher und
  • (iii) gegebenenfalls Additive.
  • Das Polypropylen (i) ist aus dem Typ des oben erwähnten Polypropylens ausgewählt, und der Schlagfestmacher (ii) ist aus der oben definierten Kombination ausgewählt und umfasst wenigstens ein statistisches Ethylen/Propylen-Copolymer (a) und wenigstens ein statistisches Ethylen/α-Olefin-Copolymer (b) mit niedriger bis sehr niedriger Dichte.
  • Die optionalen Additive (iii), die in der modifizierten Polypropylen-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung vorhanden sein können, sind aus der aus anorganischen Füllstoffen, Wärmestabilisatoren, Keimbildnern (die Aluminiumsalze von aromatischen Carbonsäuren, Ester aromatischer CarbDnsäuren, Ester von aromatischer Phosphorsäure und Dibenzylidensorbit einschließen), Ultraviolettabsorptionsmitteln, Gleitmitteln, Antistatikmitteln, flammenhemmenden Mitteln, Pigmenten, Farbstoffen, von fein pulverisiertem Talk verschiedenen anorganischen Füllstoffen, organischen Füllstoffen und anderen Polymeren, zum Beispiel Polyethylen hoher Dichte, EVA, EMA und EAA bestehenden Gruppe ausgewählt.
  • Der oben erwähnte anorganische Füllstoff, der in den schlagfest gemachten Polypropylen-Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung vorhanden sein kann, kann aus fein zerteilten anorganischen Materialien, zum Beispiel Talk mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 20 um, ausgewählt sein.
  • Die Gesamtmenge an optionalen Additiven kann bis zu 40 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-%, am meisten bevorzugt zwischen 5 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der schlagfest gemachten Polypropylen-Zusammensetzung, betragen.
  • Die Menge des anorganischen Füllstoffs kann bis zu 40 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-%, am meisten bevorzugt zwischen 5 und 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der schlagfest gemachten Polypropylen-Zusammensetzung, betragen. Die Gesamtmenge der optionalen Additive einschließlich des anorganischen Füllstoffs beträgt jedoch nicht mehr als 40 Gew.-%.
  • Die Polypropylen-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise
  • 40 bis 96 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% Polypropylen (i),
  • 4 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 30 Gew.-% der erfinderischen Schlagfestmacher-Kombination (ii) und
  • 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% der optionalen Additive (iii).
  • Die Polypropylen-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann aus den oben erwähnten Komponenten (i), (ii) und gegebenenfalls (iii) gemäß herkömmlicher, bekannter Verfahren zur Herstellung von Polyolefincompounds (-blends) erhalten werden, zum Beispiel durch die gemeinsam oder nacheinander erfolgende Zuführung der Komponenten in eine Mischvorrichtung wie einen Mehrschneckenextruder, einen Einzelschneckenextruder, einen Kneter oder einen Banbury-Mischer oder einen FCM, einen Henschel-Mischer oder einen V-Mischer. Die Temperatur, bei der das Vermischen durchgeführt wird, beträgt zwischen 150 und 260ºC, vorzugsweise zwischen 150 und 220ºC.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Schlagfestmacher- Zusammensetzung als Blend oder einzeln, d. h., das wenigstens eine statistische Ethylen/Propylen-Copolymer (a) getrennt von dem wenigstens einen statistischen Ethylen/α-Olefin-Copolymer (b) mit niedriger bis sehr niedriger Dichte, zum Polypropylen gegeben werden kann.
  • Aus dem Polypropylen gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß der obigen Beschreibung gebildete, spritzgegossene Produkte können in einem weiten Anwendungsgebiet, wie für Kraftfahrzeug-Verkleidungen, insbesondere Stoßstangen, Instrumententafeln, Armaturenbretter etc. eingesetzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird hiernach ausführlicher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, die nicht dahingehend aufgefasst werden dürfen, dass sie den Rahmen der vorliegenden Erfindung einschränken.
    • Beispiele:
  • In den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
  • Eltex® PRV 210: - Reaktor-Propylen-Copolymer
  • - Hersteller: Solvay
  • - Schmelzflussindex (bei 230ºC, 2,16 kg Belastung) = 9 g/10 min
  • - Ethylengehalt = 7 bis 9 Gew.-%
  • APPRL 3250: - Reaktor-Propylen-Copolymer
  • - Hersteller: Appryl
  • - Schmelzflussindex (bei 230ºC, 2,16 kg Belastung) = 25 g/10 min
  • - Ethylengehalt = 7 bis 9 Gew.-%
  • Vistalon® V.785: - Ethylen/Propylen-Copolymer
  • - Hersteller: Exxon Chemical
  • - Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 125ºC = 30
  • - Ethylengehalt = 53,3 Gew.-%
  • Vistalon® V.606: - Ethylen/Propylen-Copolymer
  • - Hersteller: Exxon Chemical
  • - Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 125ºC = 65
  • Irganox® B215: - Blend aus Irgafos® 168 (2 Teile) und Irganox® 1010 (1 Teil)
  • - Hersteller: Ciba-Geigy
  • Talk Steamic OOS: - Hersteller: Talc de Luzenac
  • Engage® 8150: - Ethylen-1-Octen-Copolymer
  • - Hersteller: DuPont Dow Elastomer
  • - Dichte (ASTM D-792) = 0,868
  • - Schmelzflussindex (DIN 53735-88) = 0,5 g/10 min
  • - Comonomer-Gehalt: 25 Gew.-%
  • HDPE NCPE 7004: - Polyethylen hoher Dichte
  • - Hersteller: Borealis
  • - Schmelzflussindex (190ºC, 2,16 kg Belastung) = 4 g/10 min
  • Die folgenden Testverfahren wurden eingesetzt:
  • Schlagzähigkeit nach Izod: ISO 180a
  • Schlagzähigkeit nach Charpy: ISO 179a
  • Fallbolzentest: ISO 6603-2 (Masse 25,990 kg, Höhe 1,032 m, halbkugeliges, fallendes Schlagpendel)
  • E-Modul: ISO 527/1A
  • Streckspannung: ISO 527/1A
  • Reißdehnung: ISO 527/1A
  • Biegemodul: ISO 178
  • In der folgenden Tabelle 1 sind die Elastomer-Masterbatch-Zusammensetzungen aufgeführt, die das statistische Ethylen/Propylen-Copolymer und das durch Metallocenkatalyse hergestellte statistische Ethylen/1-Octen-Copolymer umfassen (die Masterbatches MB2 bis MB8 sind erfindungsgemäß): Tabelle 1: Zusammensetzung von Elastomer-Masterbatches
  • * Vergleichend
    • A - Herstellung des Blends:
  • 1. Herstellung des Schlagfestmacher-Masterbatches:
  • Das statistische Ethylen/Propylen-Copolymer wird mit dem statistischen Ethylen/- α-Olefin-Copolymer für den Masterbatch MB1, die Beispiele der Erfindung und für das Bezugsbeispiel mit einem Polyethylen hoher Dichte vorgemischt.
  • Diese Blends, die für Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung als Elastomer- Masterbatches MB1 bis MB8 bezeichnet werden, werden in einem Banbury- Mischer mit einem Innenvolumen von 1,3 l schmelzgemischt.
  • Mischvolumen: 1,1 l
  • Mischtemperatur: 180 bis 200ºC
  • Rotordrehzahl: 155 U/min
  • Mischdauer: 4 min
    • 2. Blend mit Polypropylen:
  • Polypropylen und der Schlagfestmacher (Masterbatch MB1 bis MB8) und andere Bestandteile wie Talk und ein Stabilisator werden in einem Banbury-Mischer mit einem Innenvolumen von 2,8 l schmelzgemischt. Das genutzte Volumen betrug etwa 2,6 l. Die Zusammensetzungen sind in Tabelle 2 unten zusammengefasst.
  • Mischtemperatur: 180-200ºC
  • Rotordrehzahl: 130 U./min
  • Mischdauer: 6 min
  • Der fertige Compound wird mittels eines Sigitta-Bandgranulators vom Typ GR 250 SL granuliert. Das Granulat aus dem fertigen Polypropylenblend-Compound wird dann in einen Labor-Einschnecken-Extruder (Typ 832001, Brabender) mit einer Schnecke mit einem L/D-Verhältnis = 25 (D = 19 mm) eingeführt, gefolgt von einem Unterwasser-Pelletisieren.
    • B - Herstellung der Testprobe:
  • Alle Testproben wurden durch das Spritzgießen der getesteten Produkte in Formen hergestellt, die den angewandten, in den folgenden Tabellen 2 und 3 aufgeführten Normen entsprechen.
  • Bei der Spritzgießmaschine handelte es sich um eine Engel ES500/125 HL mit einer Klemmkraft von 125 t. Typische Spritzgießbedingungen sind:
  • Temperaturprofil:
  • - Zone 1 (Düse): 210ºC
  • - Zone 2: 210ºC
  • - Zone 3: 190ºC
  • - Zone 4: 190ºC
  • - Form: 30ºC
  • - Einspritzdruck (bar): 43,5
  • Einspritzgeschwindigkeit (mm/s): 50
  • Einspritzdauer (s): 0,60
  • Zweiter Druck (bar): 32
  • Dauer des zweiten Drucks (s): 15
  • Abkühldauer (s): 30
  • Plastifizierung (mm): 40
  • Gegendruck (bar): 5
  • Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabelle 2 bzw. 3 aufgeführt. Bei den Beispielen 1, 2, 3, 11 und 12 handelt es sich um Vergleichsbeispiele, d. h. solche, die nicht erfindungsgemäß sind. Tabelle 2 Tabelle 2 (Fortsetzung)
  • Hinweis: B: Sprödigkeitsversagen
  • D: Dehnungsversagen
  • D(X/Y): Y = Zahl der nicht gebrochenen Proben, Y = Gesamtzahl der getesteten Proben
  • *: vergleichend Tabelle 3 Tabelle 3 (Fortsetzung)
  • Hinweis: B: Sprödigkeitsversagen
  • D: Dehnungsversagen
  • D(X/Y): Y = Zahl der nicht gebrochenen Proben, Y = Gesamtzahl der getesteten Proben
  • *: vergleichend

Claims (18)

1. Schlagfestmacher-Zusammensetzung, umfassend in einem Blend
(a) 5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers, das aus Ethylen, Propylen und gegebenenfalls einem 5 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden, nichtkonjugierten Dien-Comonomer besteht, und
(b) 95 bis 5 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers mit niedriger bis sehr niedriger Dichte, bestehend aus Ethylan/C&sub4;- bis C&sub2;&sub0;-α-Olefin-Comonomeren, wobei das Copolymer eine Dichte von 0,860 bis 0,925 g/cm³ aufweist und durch Metallocen-Katalyse erhalten wird, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b).
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das statistische Ethylen/- Propylen-Copolymer (a) in einer Menge von 10 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b), vorhanden ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das statistische Ethylen/- Propylen-Copolymer (a) bis zu 80 Gew.-% Ethylen enthält.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das statistische Ethylen/- Propylen-Copolymer (a) eine Dichte von 0,850 bis 0,900 g/cm³ aufweist.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das statistische Copolymer mit niedriger bis sehr niedriger Dichte (b) wenigstens 5 Gew.-% des α-Olefins enthält.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das α-Olefin des statistischen Copolymers mit niedriger bis sehr niedriger Dichte (b) 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 6, wobei das α-Olefin des statistischen Copolymers mit niedriger bis sehr niedriger Dichte (b) aus 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Hexadodecen oder einer Mischung von wenigstens zwei davon ausgewählt ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das statistische Copolymer mit niedriger bis sehr niedriger Dichte (b) weiterhin ein nichtkonjugiertes, 5 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltendes Dien enthält.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das statistische Copolymer mit niedriger bis sehr niedriger Dichte (b) in einer Menge von 90 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b), vorhanden ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das statistische Copolymer mit niedriger bis sehr niedriger Dichte (b) einen Schmelzflussindex (ASTM- D-1238) von 0,2 bis 30 dg/min aufweist.
11. Verwendung der in einem der Ansprüche 1 bis 10 definierten Zusammensetzung als Schlagfestmacher in Zusammensetzungen, die Polyolefine und gegebenenfalls Additive umfassen.
12. Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich beim Polyolefin um Polypropylen handelt.
13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei das Polypropylen aus einem Homopolymer, einem Reaktor-Copolymer und einem statistischen Copolymer ausgewählt ist.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Schlagfestmacher in der das Polyolefin umfassenden Zusammensetzung in einer Menge von 4 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Polyolefins, des Schlagfestmachers und optionaler Additive, vorhanden ist.
15. Schlagfest gemachte Polypropylen-Zusammensetzung, umfassend
(i) ein Polypropylen,
(ii) (a) 5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers, das aus Ethylen, Propylen und gegebenenfalls einem nichtkonjugierten, 5 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Dien- Comomoner besteht, und
(b) 95 bis 5 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers mit niedriger bis sehr niedriger Dichte, das aus Ethylen/C&sub4;- bis C&sub2;&sub0;-α-Olefin-Comonomeren besteht, wobei das Copolymer eine Dichte von 0,860 bis 0,925 g/cm³ aufweist und durch Metallocen-Katalyse erhalten wird, als Schlagfestmacher, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b), und gegebenenfalls
(iii) Additive.
16. Polypropylen-Zusammensetzung nach Anspruch 15, umfassend
(i) 40 bis 96 Gew.-% des Polypropylens,
(ii) 4 bis 60 Gew.-% des Schlagfestmachers und
(iii) bis zu 40 Gew.-% der zusätzlichen Additive.
17. Polypropylen-Zusammensetzung nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Polypropylen aus einem Homopolymer, einem Reaktor-Copolymer und einem statistischen Copolymer ausgewählt ist.
18. Schlagfest gemachte Polypropylen-Zusammensetzung, umfassend
(i) ein Polypropylen,
(ii) (a) 5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers, das aus Ethylen, Propylen und gegebenenfalls einem nichtkonjugierten Dien-Comomoner besteht, wobei der Ethylengehalt zwischen 40 und 80 Gew.-%, bezogen auf das statistische Copolymer (a), beträgt, und
(b) 95 bis 5 Gew.-% wenigstens eines statistischen Copolymers mit niedriger bis sehr niedriger Dichte, das aus Ethylen/C&sub4;- bis C&sub2;&sub0;-α-Olefin-Comonomeren besteht, wobei das Copolymer eine Dichte von 0,860 bis 0,925 g/cm³ aufweist, als Schlagfestmacher, bezogen auf die Gesamtmenge von (a) und (b), und gegebenenfalls
(iii) Additive.
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