DE3211393C2

DE3211393C2 -

Info

Publication number: DE3211393C2
Application number: DE3211393A
Authority: DE
Inventors: Osamu Toyonaka Osaka Jp Fukui; Yoshiro Nagoya Aichi Jp Umemoto; Tsugumi Toyota Aichi Jp Sanmiya; Yutaka Kishiwada Osaka Jp Sano; Kazuyoshi Sakai Osaka Jp Tanaka
Original assignee: Ube Industries Ltd; Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Ube Corp
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1982-03-27
Publication date: 1988-08-11
Also published as: GB2097408B; AU8199582A; GB2097408A; AU547966B2; JPS5949252B2; DE3211393A1; JPS57159841A; US4412016A

Description

Die Erfindung betrifft eine Propylenpolymer-Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und zwar insbesondere eine Propylenpolymer-Verbindung, die für die Herstellung von geformten Erzeugnissen geeignet ist, ein ausgezeichnetes Lackbindevermögen und eine hohe Festigkeit gegen mechanische Stöße und ein vortreffliches Aussehen aufweist.

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

Um die Festigkeit gegen mechanische Stöße sowie die Lackbindeeigenschaften des kristallinen Polypropylens zu verbessern, hat man versucht, das übliche kristalline Ethylen-Propylen-Blockcopolymer mit einem amorphen Ethylen- Propylen-Copolymer allein zu mischen oder mit einem Gemisch aus amorphem Ethylen-Propylen-Copolymer mit verschiedenen Polyethylenarten.

Im Laufe dieser Versuche hat sich jedoch herausgestellt, daß die oben genannten Mischsysteme zu einem Copolymergemisch führten, welches eine geringere Steifigkeit und einen niedrigeren Widerstand gegen thermische Verformung besitzt als die kristallinen Ethylen-Propylen- Blockcopolymere.

In der JP-OS 53-64 245 (1978) ist eine Möglichkeit zur Herstellung einer hochstoßfesten Polypropylen-Verbindung beschrieben, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße aufweist. Die Verbindung enthält ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer, amorphes Ethylen-α-Olefin-Copolymer und Talk. In dieser Veröffentlichung wird festgestellt, daß die Verbindung eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße bei niedrigen Temperaturen aufweist sowie eine gute Steifigkeit und gute Lackbindeeigenschaften, wenn man sie mit den Eigenschaften des üblichen kristallinen Ethylen-Propylen- Blockcopolymers vergleicht, und es werden eine Anzahl Ausführungsbeispiele für die Verbindung beschrieben.

Grundlage der vorliegenden Erfindung war die Erkenntnis, daß, obwohl die Steifigkeit, die Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung und die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Stöße dieser bekannten Verbindung zufriedenstellend sind, das Lackbindevermögen unbefriedigend bleibt. Weiterhin wurde gefunden, daß die Oberfläche geformter Erzeugnisse, welche aus der in der oben erwähnten japanischen Veröffentlichung beschriebenen Verbindung hergestellt sind, einen unbefriedigenden Glanz aufweist und manchmal während des Formungsprozesses auf ihr unerwünschte Fließmarkierungen erzeugt werden. Aus diesem Grunde ist diese bekannte Verbindung nur für geformte Erzeugnisse verwendbar, welche nicht unbedingt ausgezeichnete Lackbindeeigenschaften und einen befriedigenden Oberflächenglanz aufzuweisen brauchen. Diese bekannte Verbindung ist daher zur Herstellung verschiedener Teile von Kraftfahrzeugen ungeeignet, beispielsweise zur Herstellung von Stoßstangen, welche ein ausgezeichnetes Aussehen besitzen sollen und zusätzlich ausgezeichnete mechanische und physikalische Eigenschaften aufweisen müssen.

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

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

Diese Aufgabe wird mit einer Verbindung gemäß Oberbegriff und Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Aus einer solchen Propylenpolymer-Verbindung können Kraftfahrzeug-Stoßstangen hergestellt werden, die einen Biege-Elastizitätsmodul von 8000 kg/cm oder mehr eine Izod-Schlagfestigkeit von 10 kg · cm/cm oder mehr bei einer Temperatur von -30°C haben und außerdem eine Lackhaftzahl von 100, ermittelt mittels Kreuzschnittversuch. Außerdem besitzen geformte Erzeugnisse, die aus dieser Propylenpolymer-Verbindung hergestellt sind, eine Oberfläche, die einen zufriedenstellenden Glanz aufweist und keine Fließmarken enthält. Die Erzeugnisse besitzen eine beträchtlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gen mechanische Beanspruchungen bei niedriger Temperatur, ein ausgezeichnetes Lackbindevermögen und ein verbessertes Aussehen, wobei z. B. Stoßstangen die gleiche Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen thermische Verformung aufweisen wie Stoßstangen, die aus üblichem kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymer allein hergestellt sind.

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

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

Wenn der Anteil es kristallinen Blockcopolymeren unter 45 Gewichtsprozent liegt, hat ein aus der resultierenden Proplylenpolymer-Verbindung hergestellter Gegenstand einen unzureichenden Biege-Elaszititätsmodul von weniger als 8000 kg/cm². Wenn der Anteil des kristallinen Blockcopolymeren oberhalb von 65 Gewichtsprozent liegt, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung geformte Artikel eine ungenügende Izod-Schlagfestigkeit von weniger als 10 kg.cm/cm bei einer Temperatur von -30°C.

Bei dem für die Herstellung der erfindungsgemäßen Propylenpolymer- Verbindung verwendeten kristallinen Ethylen-Propylen- Blockcopolymeren liegt der Anteil an polymerisiertem Ethylen im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent, wobei die Polypropylen-Komponente eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion in einer Menge von 95 Gewichtsprozent oder mehr enthält, und eine bei Raumtemperatur in p-Xylol lösliche Fraktion des Blockcopolymeren eine Grenzviskositätszahl ("intrinsic viscosity") von 3 bis 4 hat, bestimmt in Decahydronaphthalin bei 135°C. Weiterhin hat das Blockcopolymer einen Schmelzindex von 5 bis 70.

Der Begriff "eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion der Polypropylen-Komponente" bezieht sich auf eine Fraktion in der Polypropylen-(Matrix)-Komponente, die bei der Herstellung des kristallinen Ethylen-Propylen- Blockcopolymeren verwendet wird, welche in siedendem n-Heptan unlöslich ist. Für die erfindungsgemäße Propylenpolymer-Verbindung ist es notwendig, daß der Anteil der in siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion der Polypropylen-Komponente 95 Gewichtsprozent oder mehr beträgt. Wenn der Gehalt dieser Fraktion unter 95 Gewichtsprozent liegt, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer-Verbindung hergestellte Gegenstand einen zu geringen Biege-Elastizitätsmodul von weniger als 8000 kg/cm².

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

Der Anteil an polymerisiertem Ethylen in dem kristallinen Blockcopolymeren liegt im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent. Wenn dieser Ethylenanteil kleiner ist als 5 Gewichtsprozent, hat der aus der resultierenden Propylenpolymer- Verbundung hergestellte Gegenstand nur ein geringes Lackbindevermögen. Wenn der Ethylenanteil über 10 Gewichtsprozent liegt, führt dieses bei dem aus der Propylenpolymer-Verbindung hergestellte Gegenstand zu einem zu geringen Biege-Elastizitätsmodul.

Der Schmelzindex des kristallinen Blockcopolymeren sollte im Bereich zwischen 5 bis 70 g/10 min. liegen. Ein Schmelzindex von weniger als 5 hat zur Folge, daß die resultierende Propylenpolymer-Verbindung schlechte Verformungseigenschaften aufweist. Ein Schmelzindex von mehr als 70 führt bei dem aus der resultierenden Propylenpolymer- Verbindung hergestellten Gegenstand zu einer geringen Schlagfestigkeit.

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

Das in der Propylenpolymer-Verbindung enthaltene amorphe Ethylen-Propylen-Copolymer hat eine Grenzviskositätszahl von 2,0 bis 3,5, ermittelt in Decahydronaphthalin bei 135°C, und eine Mooney-Viskosität ML₁₊₄ (100°C) von 40 bis 100. Der Begriff "ML₁₊₄ 100°C)" bezieht sich auf eine Mooney-Viskosität, die in der Weise ermittelt worden ist, daß das zu untersuchende Material, nachdem es während einer Minute auf 100°C vorerhitzt worden ist, vier Minuten lang auf einer Temperatur von 100°C gehalten wird, wobei ein mit einem großen Rotor ausgerüstetes Mooney-Plastometer verwendet wird.

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

Der Anteil des amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren in der Propylenpolymer-Verbindung liegt im Bereich von 25 bis 40 Gewichtsprozent.

Wenn der Anteil an amorphem Copolymer unter 25 Gewichtsprozent liegt, besitzt der resultierende Gegenstand eine zu geringe Izod-Schlagfestigkeit von weniger als 10 kg.cm/cm bei einer Temperatur von -30°C und eine niedrige Lackhaftzahl von weniger als 100 beim Kreuzschnittversuch. Ein Anteil an amorphem Copolymer von mehr als 40 Gewichtsprozent führt bei einem aus der Propylenpolymer-Verbindung geformten Gegenstand zu einem zu niedrigen Biege-Elastizitätsmodul von weniger als 8000 kg/cm² und zu einem unbefriedigenden Aussehen.

Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung verwendbare hochdichte Polyethylen besitzt einen Schmelzindex von 1 bis 10 und wird in einem Anteil von 4 bis 20 Gewichtsprozent in der Propylenpolymer-Verbindung verwendet.

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

Um einen geformten Gegenstand zuz erhalten, der eine zufriedenstellende Steifigkeit und im Hinblick auf die Steifigkeit eine gute Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung zusammen mit guten Lackbindeeigenschaften und einem guten Aussehen aufweist, ist es vorteilhaft, wenn das in der Verbindung enthaltende hochdichte Polyethylen eine Dichte von 0,95 g/cm³ oder höher aufweist. Eine Dichte von weniger als 0,95 g/cm³ kann manchmal dazu führen, daß der geformte Gegenstand unbefriedigende Lackbindeeigenschaften, eine unzureichende Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung bei niedriger Temperatur und ein schlechtes Aussehen hat.

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

Der in der Propylenpolymer-Verbindung enthaltende Talk liegt in Form feiner Partikel mit einer mittleren Korngröße von 0,01 bis 5 µm, vorzugsweise von 0,5 bis 3 µm, vor. Wenn die mittlere Korngröße kleiner ist als 0,01 µm, ist es schwierig, die Talkpartikel in einer Matrix, die das kristalline Blockcopolymer, das amorphe Copolymer und das hochdichte Polyethylen enthält, gleichmäßig durch Kneten zu dispergieren. Eine mittlere Korngröße von mehr als 5 µm führt dazu, daß der resultierende Gegenstand eine unzureichende Lackhaftzahl von weniger als 100 bei Durchführung des Kreuzschnittversuches hat.

Der Anteil an Talk in der Propylenpolymer-Verbindung, die aus einer Mischung von kristallinen Blockcopolymeren mit amorphen Copolymeren und hochdichtem Polyethylen besteht, liegt im Bereich von 3 bis 20 Gewichtsprozent. Wenn der Anteil an Talk geringer ist als 3 Gewichtsprozent, besitzt der resultierende geformte Gegenstand eine unzureichende Steifigkeit. Wenn der Talkanteil oberhalb von 20 Gewichtsprozent liegt, hat der resultierende Gegenstand eine unzureichende Izod-Schlagfestigkeit von weniger als 10 kg.cm/cm bei einer Temperatur von -30°C. Für die Propylenpolymer-Verbindung können übliche Talkarten ohnen Vorbehandlung benutzt werden. Die Talkpartikel können jedoch mit mindestens einem Stoff beschichtet werden, der aus einer Gruppe von Verbindungen, bestehend aus organischen Titanat-Bindemitteln, Fettsäuren, Fettsäuremetallsalzen und Fettsäureestern ausgewählt ist. Damit wird erreicht, daß das Bindevermögen der Talkpartikel mit der aus dem kristallinen Blockcopolymeren, dem amorphen Copolymeren und dem hochdichten Polyethylen bestehenden Matrix und das Dispergiervermögen der Talkpartikel in der Matrix verbessert werden.

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

Das Vermischen der Polymerkomponenten mit dem Talk kann vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von beispielsweise 170 bis 200°C, gewöhnlich unter Verwendung eines Mischers oder Knetapparates, beispielsweise eines Heißwalzen-Mischers, eines Monoaxialextruders, eines Biaxialextruders oder eines "FCM-Bumbery's"-Mischers, durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Verbindung kann eine kleinere Menge eines oder mehrerer Additive enthalten, beispielsweise ein Antioxidationsmittel, ein Absorbtionsmittel für Ultraviolett-Strahlung, ein Flammverzögerungsmittel, ein Pigment, ein Mittel zur Verbesserung des Lackbindevermögens, einen Weichmacher, ein Schmiermittel und ein antistatisches Mittel.

Das Antioxidationsmittel kann aus mindestens einem Mitglied der Gruppe von 2,6-Di-tert-butylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-n-butyl-phenol, 2,6-Di-tert-butyl-α-dimethylamino-ρ-kresol, 6-(4-Hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino)-2,4-bis-octyl-thio-1,3,5,-tri-azin, n-Octadecyl-3-(4′hydroxy-3′5′-di-tert-butylphenyl)-propionat, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol(BHT), Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)-butan, Tetrakis-[methylen-3-(3′5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl-propionat]--methan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3.5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-benzol- und Dilaurylthiodipropionat bestehen.

Das Absorbtionsmittel für Ultraviolett-Strahlung kann aus mindestens einem Mitglied der Gruppe von 2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octadecyloxy-benzophenon, 4-Dodecyloxy-2-hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-n-octobenzophenon, 2-(2′Hydroxy-30-tert-butyl-5′-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, Nickel-bis-(orthoethyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-phosphonat- und Bis-(2,6-dimethyl-4-piperidyl)-sebacat bestehen.

Das Flammenverzögerungsmittel kann mindestens ein Mitglied der Gruppe von Antimontrioxid, Tricresylphosphat, halogenierten Alkyltriazinen, Decabromodiphenylether und chlorierten Polyethylenen sein.

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

Der Weichmacher kann aus einem Prozeßöl bestehen, und das Schmiermittel kann ein oder mehrere Fettsäuremetallsalze umfassen.

Als antistatisches Mittel kann Polyoxyethylen-Alkylether verwendet werden.

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

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

In den Beispielen wurde der Schmelzindex in Übereinstimmung mit ASTM D 1238, der Biege-Elastizitätsmodul gemäß ASTM D 790, die Izod-Schlagfestigkeit gemäß ASTM D 256 und die Verformungstemperatur bei Wärmezufuhr unter einer Belastung von 4,6 kg/cm² gemäß ASTM D 648 bestimmt.

Beispiel 1

Es wurde eine Propylenpolymer-Verbindung hergestellt, indem unter Verwendung eines "Bumbury's"-Mischers bei einer Temperatur von 180°C 12 Minuten lang folgende Stoffe miteinander vermischt wurden:
20 Gewichtsteile eines kristallinen Ethylen-Propylen- Blockcopolymeren, das im Folgenden als EP-Copolymer A bezeichnet wird, bei dem der Anteil an polymerisiertem Ethylen 8 Gewichtsprozent betrug, wobei der Anteil einer in siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion der Polypropylen-Komponente 97 Gewichtsprozent oder mehr betrug, während die Grenzviskosität einer bei Umgebungstemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion des EP-Copolymer A 3,4 war, und zwar ermittelt in Decahydronaphthalin bei 135°C, wobei das EP-Copolymer A einen Schmelzindex von 30 hatte.

38 Gewichtsteile einer kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymeren, das im folgenden als EP-Copolymer B bezeichnet wird, bei dem der Anteil an polymerisiertem Ethylen 9 Gewichtsprozent betrug, wobei der Anteil einer in siedendem n-Heptan unlöslichen Fraktion der Polypropylen-Komponente 97 Gewichtsprozent oder mehr betrug, während die Grenzviskosität einer bei Umgebungstemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion des EP-Copolymer B 3,6 war, und zwar ermittelt in Decahydronaphthalin bei 135°C, und welches einen Schmelzindex von 15 hatte.

27 Gewichtsteile eines amorphen Ethylen-Propylen- Copolymers, das im Folgenden als EPR bezeichnet wird, und das eine in Decahydronaphthalin bei 135°C ermittelte Grenzviskosität von 2,3 und eine Mooney-Viskosität ML₁₊₄ (100°C) von etwa 70 hatte, wobei es etwa 75 Gewichtsprozent polymerisiertes Ethylen enthielt.

5 Gewichtsteile eines hochdichten Polyethylens, das im folgenden mit HDPE bezeichnet wird und einen Schmelzindex von 5 und eine Dichte von 0,95 g/cm³ hatte.

0,05 Gewichtsteile BHT; 0,3 Gewichtsteile Tetrakis-[methylen-3-(3′,5′-di- tert-butyl-4′-hydroxyphenyl)-propionat]-methan; 0,35 Gewichtsteile Bis-(2,6-dimethyl-4-piperidyl) sebacat; 0,3 Gewichtsteile Nickel-bis-(or- thoethyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) phosphonat;
und 10 Gewichtsteile Talk in Form von feinen Partikeln mit einer mittleren Korngröße von 2 µm.

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

100 Gewichtsteile der Pellets wurden mit 0,6 Gewichtsteilen Ruß vermischt, und die resultierende Mischung wurde bei einer Temperatur von 220 bis 240°C in einem monoaxialen Extruder geschmolzen, durch Extrusionsdüsen extrudiert, und das extrudierte Gemisch wurde zu Granalien mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 4 mm pelletisiert. Die Granalien wurden zu Probestücken umgeformt, um den Biege-Elastizitätsmodul, die Izod-Stoßfestigkeit und die Lackhaftzahl unter Anwendung der Kreuzschnittmethode zu bestimmen.

Der Kreuzschnittversuch wurde in einer solchen Weise durchgeführt, daß eine Probe zuerst mit einer 10 µm dicken Unterschicht aus einem Zweiflüssigkeits-Acryl- chlorierten Polypropylen-Beschichtungsmaterial und anschließend mit einer zwanzig µm dicken Oberschicht aus einem Zweiflüssigkeits-Acryl-Urethan-Beschichtungsmaterial beschichtet wurde. Die Unter- und Oberschichten wurden dreißig Minuten lang bei einer Temperatur von 80°C getrocknet und anschließend 40 Stunden lang bei Umgebungstemperatur liegen gelassen. Auf der Oberfläche der Probe wurde eine Lackschicht aufgetragen. Die Lackschicht wurde mit einem Mehrkreuz-Schneider zerschnitten, um 100 Quadrate mit Seitenlängen von jeweils 1 mm herzustellen. Auf die Oberfläche der mit Kreuzschnitten versehenen Lackschicht wurde ein Klebeband festgeklebt und schnell unter einem Winkel von 45 Grad gegenüber der Lackschichtoberfläche abgezogen. Dieser Vorgang wurde zweimal wiederholt. Die Anzahl der auf der Probe verbliebenen Quadrate wurde gezählt. Das Maß des Lackbindevermögens der Probe wird durch die Haftzahl dargestellt, welches wiedergibt, wieviel Quadrate von 100 Quadraten nicht abgezogen worden sind.

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

Die Ergebnisse dieser Messungen sind in Tabelle 1 enthalten.

Beispiel 2 bis 5

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

Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 enthalten.

Tabelle 1

Vergleichsbeispiele 1 bis 6

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

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

Beim Vergleichsbeispiel 5 wurde ebenfalls im wesentlichen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise verfahren, wobei jedoch der Stoff HDPE ersetzt wurde durch ein Polyethylen mit einer geringeren Dichte von 0,92 g/cm³ und die Polymeren-Komponenten sowie der Talk in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen verwendet wurden.

Beim Vergleichsbeispiel 6 wurde ebenfalls im wesentlichen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise verfahren, wobei jedoch die verwendeten Talkpartikel eine mittlere Korngröße von 7 µm besaßen und die Polymer-Komponenten und der Talk in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen verwendet wurden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 enthalten.

Tabelle 2

Claims

1. Propylenpolymer-Verbindung mit folgender Zusammensetzung:

(A) 45 bis 65 Gewichtsprozent mindestens eines kristallinen Ethylen-Propylen-Blockcopolymeren mit einem Gehalt an polymerisiertem Ethylen im Bereich von 5 bis 10 Gewichtsprozent, einer Polypropylenkomponente, die, bezogen auf das Gewicht der Polypropylenkomponente, die, bezogen auf das Gewicht der Polypropylenkomponente, eine in siedendem n-Heptan unlösliche Fraktion in einer Menge von 95% oder mehr enthält, mit einer bei Raumtemperatur in p-Xylol löslichen Fraktion, die eine Grenzviskositätszahl (intrinsic viscosity) von 3 bis 4 hat, bestimmt in Decahydronaphthalin von 135°C, und mit einem Schmelzindex von 5 bis 70 g/10 min., bestimmt bei einer Temperatur von 230°C und einer Kraft von 2160 g gemäß ASTM D 12 38;
25 bis 40 Gewichtsprozent mindestens eines amorphen Ethylen- Propylen-Copolymeren mit einer Grenzviskositätszahl von 2,0 bis 3,5, bestimmt in Decahydronaphthalin bei 135°C, und einer Mooney-Viskosität ML₁₊₄ von 40 bis 100, bestimmt bei 100°C;
(C) 4 bis 20 Gewichtsprozent mindestens eines hochdichten Polyethylens (HDPE) und
(D) 3 bis 20 Gewichtsprozent Talk in Form von feinen Partikeln mit einer mittleren Korngröße von 0,01 bis 5 µm, sowie ggf.
(E) ein Additiv enthält, das aus mindestens einem der aus einer Gruppe bestehend aus Antioxidationsmitteln, Absorbtionsmitteln für Ultra-Violett-Strahlung, Flammverzögerungsmitteln, Pigmenten, Magnesiumbenzoat zur weiteren Verbesserung des Lackbindevermögens, Weichmachern, Schmiermitteln und antistatischen Mitteln ausgewählten Stoffen besteht,

dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen (C) ein Polyethylen hoher Dichte ist mit einem Schmelzindex von 1 bis 10 g/min., bestimmt bei einer Temperatur von 230°C und einer Kraft von 2160 g gemäß ASTM D 1238, und daß das Gewichtsverhältnis des amorphen Ethylen-Propylen-Copolymeren (B) zum Polyethylen (C) hoher Dichte im Bereich von 10 : 1 bis 5 : 3 liegt.

2. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen eine Dichte von 0,95 g/cm³ oder höher aufweist.

3. Propylenpolymer-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Talk eine mittlere Korngröße von 0,5 bis 3 µm aufweist.

4. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Talk-Partikel mit mindestens einem aus einer Gruppe bestehend aus organischen Titanat-Bindemitteln, Silan-Bindemitteln, Fettsäuren, Fettsäuremetallsalzen und Fettsäureestern ausgewählten Stoff beschichtet sind.

5.Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel mindestens einen Stoff enthält, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden Verbindungen besteht:
2,6-Di-tert-butylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-n-butylphenol, 2,6-Di- tert-butyl-α-dimethylamino-p-Kresol, 6-(4-Hydroxy- 3,5-di-tert-butylanilino)-2,4-bis-octyl-thio-1,3,5-triazin, n-Octadecyl-3-(4′-hydroxy-3′,5′,-di-tert-butylphenyl) propionat, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butan, Tetrakis-[methylene 3-(3′,5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionat] methan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzol und Dilaurylthiodipropionat.

6. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorbtionsmittel für Ultra- Violett-Strahlung mindestens einen Stoff enthält, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden Verbindungen besteht:
2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octadecyloxy- benzophenon, 4-Dodecyloxy-2-hydroxy-benzophenon, 2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, 2-(2′-Hydroxy-3′- tert-butyl-5′methylphenyl)-5-chloro-benzotriazol, 2-(2′-Hydroxy-3′5′-di-tert-butylphenyl)-5-chloro-benzotriazol, Nickel-bis-(orthoethyl-3,5- di-tert-Butyl-4-hydroxybenzyl) phosphonat und Bis- (2,6-dimethyl-4-piperidyl) sebacat.

7. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammverzögerungsmittel mindestens einen Stoff enthält, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Antimontrioxid, Tricresylphosphat, halogenierten Alkyltriazinen, Decabromodiphenylether und chlorierten Polyethylenen besteht.

8. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment Ruß oder Titandioxid ist.

9. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher ein Prozeßöl enthält.

10. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Fettsäuremetallsalz enthält.

11. Propylenpolymer-Verbindung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das antistatische Mittel Polyoxyethylen-Alkylether enthält.