DE19629050B4

DE19629050B4 - Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung

Info

Publication number: DE19629050B4
Application number: DE19629050A
Authority: DE
Inventors: Junji Nagoya Koizumi; Haruyasu Mizutani; Yoshiaki Ichinomiya Shichida
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2016-07-19
Also published as: DE19629050A1; US5854328A

Abstract

Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung, welche ein Elastomer, umfassend eine kristalline Polypropylenkomponente und Ethylen-α-Olefingummi (EOR), und 0 bis 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält, wobei die Polypropylenkomponente (PP) und der EOR ein Gewichtsvermengungsverhältnis (PP/EOR) von 35/65 bis 67/33 besitzen, die Polypropylenkomponente einen Q-Wert (M_W/M_N) ≥ 10 und eine Fließfähigkeit von 50 bis 120 hat, der EOR einen α-Olefingehalt von 10 bis 20 Gew.-% besitzt und der Anteil Y (Gewichtsteile) des Talks und der Anteil X (Gewichtsteile) des EOR in dem Elastomer die Beziehung haben, die ausgedrückt ist durch: Y ≥ –0,63X + 34.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung (oder TPO-Zusammensetzung), welche ein Polyolefin-Elastomer und Talk umfaßt. Insbesondere handelt es sich um eine TPO-Zusammensetzung zur Herstellung eines länglichen Formteils ohne Anstrich wie eines Seitenformteils für ein Automobil, welches beim Gebrauch in einer Umgebung mit weit variierenden Temperaturen dimensionsstabil ist und zudem Kratzfestigkeit aufweist, oder zur Herstellung eines mit einem Anstrich versehenen länglichen Spritzgußformteils, welches Dimensionsstabilität, Formbarkeit und Anstreichbarkeit besitzt.
Es ist oft der Fall gewesen, daß beispielsweise ein Seitenformteil für ein Automobil aus einer TPO-Zusammensetzung gebildet wurde, da es sich um ein thermoelastisches elastomeres Material handelt, welches keiner Vulkanisierung bedarf, einfach zu recyceln ist und eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit hat. Es ist üblich gewesen, ein aus einer TPO-Zusammensetzung gebildetes Seitenformteil mit einem Anstrich zu versehen, um so seine Kratzfestigkeit verbessern zu können. Der Anstrich eines Seitenformteils erhöht jedoch dessen Herstellungskosten und erschwert das Recycling seines Materials. Dementsprechend hat es eine große Nachfrage nach einem Seitenformteil gegeben, welches nicht mit einem Anstrich versehen werden muß.
Es wurden Versuche unternommen, eine TPO-Zusammensetzung mit einem höheren Polypropylen(PP)- oder Talkgehalt zu verwenden, um ein Seitenformteil mit einer größeren Oberflächenhärte und dadurch einer verbesserten Kratzfestigkeit herzustellen. Das aus einer derartigen Zusammensetzung spritzgegossene Seitenformteil hat sich jedoch als mit einer Anzahl von Problemen behaftet herausgestellt, einschließlich (1) einem größeren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der sich deutlicher von demjenigen des eine Automobilkarosserie bildenden metallischen Materials unterscheidet, und (2) einem größeren Biege-Elastizitäts-Modul (flexual modulus) (oder größere Steifheit), wodurch dem Seitenformteil die Anpassung an die gekrümmte Oberfläche der Automobilkarosserie weniger leicht gemacht wird. Daher ist es schwierig gewesen, beispielsweise ein Seitenformteil herzustellen, das nicht mit einem Anstrich versehen werden muß, aber eine befriedigend große Kratzfestigkeit aufweist, während es einen befriedigend kleinen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und Biege-Elastizitäts-Modul besitzt.
Ähnlichen Problemen ist man in Verbindung mit einem länglichen, mit einem Anstrich versehenen Formteil begegnet, wie beispielsweise einem mit einem Anstrich versehenen Seitenformteil. Es ist üblich gewesen, eine TPO-Zusammensetzung, die so viel wie etwa 70 Gew.-% einer Hartphasenkomponente wie kristallines Polypropylen enthält, zur Herstellung eines spritzgegossenen Produkts für ein mit einem Anstrich versehenes Seitenformteil zu verwenden, so daß das geformte Produkt eine befriedigende Formablösbarkeit und äußere Erscheinung aufweisen kann (vgl. beispielsweise die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 5-98097 , 5-98098 oder 5-98099 ). Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die aus einer derartigen Zusammensetzung gebildeten Seitenformteile im allgemeinen eine derart große Steifheit mit einem Biege-Elastizitäts-Modul von mindestens 1200 MPa und einer Biegefestigkeit (flexual strength) von mindestens 20 MPa haben, daß sie sich nicht der gekrümmten Karosserie eines in letzter Zeit populären stromlinienförmigen Automobils anpassen können. Das Unvermögen eines jeden derartigen Seitenformteils, sich der gekrümmten Karosserie leicht anzupassen, erfordert die Verwendung eines doppelseitigen Klebebands mit einem großen Wirkungsbereich.
Versuche sind deshalb gemacht worden, eine TPO-Zusammensetzung zu verwenden, die einen höheren Anteil an einer Weichphasenkomponente wie Ethylen-Propylengummi enthält und eine vergleichsweise geringe Steifheit mit einem 1000 MPa nicht übersteigenden Biege-Elastizitäts-Modul aufweist, doch es hat sich herausgestellt, dass oft nur ein geformtes Produkt erhalten wird, das bezüglich der Formablösbarkeit oder der äußeren Erscheinung unbefriedigend ist. Deshalb ist es bisher schwierig gewesen, ein spritzgegossenes Produkt für ein längliches Formteil, welches mit einem Anstrich versehen ist, herzustellen, das ein gutes Gleichgewicht zwischen seinem Biege-Elastizitäts-Modul und seiner Formablösbarkeit, äußeren Erscheinung und Anstreichbarkeit aufweist.
EP 0 695 781 A1 beschreibt eine Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung basierend auf kristallinen Polypropylenkomponenten.
In der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 6-43532 wird eine TPO-Zusammensetzung zur Herstellung eines länglichen geformten Produkts vorgeschlagen, welches eine verbesserte Kratzfestigkeit aufweist, ohne mit einem Anstrich versehen werden zu müssen. Die vorgeschlagene Zusammensetzung enthält jedoch ein besonderes Polyorganosiloxan als eine wesentliche Komponente und ist offensichtlich teurer als die Zusammensetzung der Erfindung.
Unter diesen Umständen besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, eine Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung zu schaffen, die in ein längliches geformtes Produkt überführt werden kann, welches ein gutes Gleichgewicht zwischen seinem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und Biege-Elastizitäts-Modul sowie seiner Kratzfestigkeit aufweist, ohne mit einem Anstrich versehen werden zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch eine Zusammensetzung gelöst, welche als ein Basispolymer ein Elastomer enthält, umfassend eine kristalline Polypropylenkomponente (PP) und Ethylen-α-Olefingummi (EOR), sowie weiterhin 0 bis 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält, wobei das Polypropylen und der Gummi ein Gewichtsverhältnis (PP/EOR) von 35/65 bis 67/33 besitzen, die Polypropylenkomponente einen Q-Wert (M_W/M_N) > 10, eine Fließfähigkeit (MFR) von 50 bis 120 und einen Ethylengehalt aufweist, der 10 Gew.-% nicht übersteigt, und der Anteil Y (Gewichtsteile) des Talks und der Anteil X (Gewichtsteile) des Gummis im Elastomer die Beziehung haben, die ausgedrückt wird durch Y ≧ –0,63X + 34.
Auf diese Zusammensetzung mag als die erste Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen werden.
Der Q-Wert (M_W/M_N) des Polypropylens drückt das Verhältnis seines massegemittelten Molekulargewichts (M_W) zu seinem Zahlenmittel des Molekulargewichts (M_N) aus, wie durch Geldiffundierungschromatographie (GPC) bestimmt. Seine Fließfähigkeit (MFR) drückt die Menge in Gramm an Material aus, welches in 10 Minuten durch eine Öffnung mit 2,1 mm Durchmesser und 8 mm Länge gepreßt wird, wenn es einer Kraft von 2,16 N (kgf) bei einer Temperatur von 230°C (oder 190°C im Fall des EOR) ausgesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, die erfindungsgemäße Olefin-Elastomer-Zusammensetzung zur Herstellung eines länglichen, geformten Produktes für Artikel mit und ohne Anstrich zu verwenden.
Diese Aufgabe wird durch eine Zusammensetzung gelöst, die im wesentlichen ein Elastomer als ein Basispolymer enthält, umfassend eine kristalline Polypropylenkomponente als eine Hartphasenkomponente und als Weichphasenkomponenten Ethylen-Propylengummi (EPR) und Ethylen-α-Olefingummi (EOR), in welchem das α-Olefin 4 bis 12 Kohlenstoffatome besitzt (beschränkter EOR), wobei die Hart- und Weichphasenkomponenten ein Gewichtsverhältnis (hart/weich) von 48/52 bis 67/33, der EPR und der beschränkte EOR ein Gewichtsverhältnis (EPR/EOR) von 1/9 bis 9/1 aufweisen, die Polypropylenkomponente einen Q-Wert (M_W/M_N) > 10 und eine Fließfähigkeit von 50 bis 120 besitzt, der EPR eine Mooney-Viskosität von 3 bis 35 (ML₁₊₄, 100°C) und der beschränkte EOR ein spezifisches Gewicht aufweist, das 0,892 nicht übersteigt. Auf diese Zusammensetzung mag als die zweite Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen werden.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Zeichnung näher erläutert.
1 ist eine graphische Darstellung, die eine Grundlage für die aufgestellte Beziehung zwischen den Gehalten an Talk und EOR in der Zusammensetzung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung bildet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es folgt nun eine ausführliche Beschreibung der Erfindung, von spezifischen Beispielen ihrer Ausführungsformen und von Vergleichsbeispielen. Die Anteile der hier angegebenen verschiedenen Materialien sind alle auf das Gewicht bezogen, falls nicht anderweitig vermerkt.
A. Zusammensetzung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung und deren Verwendung zur Herstellung eines länglich geformten Produkts für Artikel ohne Anstrich

(1) Die Zusammensetzung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung umfaßt im wesentlichen ein Elastomer, welches eine kristalline Polypropylen (PP) und Ethylen-α-Olefingummi (EOR) als Basispolymer umfaßt und weiterhin 0 bis 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält. Das kristalline Polypropylen muß nicht unbedingt ein Propylen-Homopolymer sein, sondern kann alternativ ein Copolymer sein, welches einen kleinen Anteil an Ethylen enthält, der normalerweise 10% nicht übersteigt. Das α-Olefin im EOR kann ein Olefin sein, das 3 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, wie Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen oder 4-Methyl-1-penten. Falls ein teilweise oder vollständig vernetztes Copolymer als EOR verwendet wird, kann das Copolymer einen sehr kleinen Anteil an nichtkonjugiertem Dien wie beispielsweise Ethylidennorbornen oder Dicyclopentadien als dritte Komponente enthalten. Falls die Zusammensetzung über 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält, ergibt sie leicht ein geformtes Produkt, das einen unerwünscht hohen Biege-Elastizitäts-Modul und eine geringe Kratzfestigkeit besitzt (vgl. nachstehendes Vergleichsbeispiel 3).

Das kristalline Polypropylen und der Ethylen-α-Olefingummi haben ein Gewichtsvermengungsverhältnis (PP/EOR) von 35/65 bis 67/33. Der Mangel an Polypropylen oder der Überschuß an Gummi führt leicht zu einem geformten Produkt, welches aufgrund von Fließmarkierungen oder einer unebenen Oberfläche eine fehlerhafte äußere Erscheinung aufweist (vgl. Vergleichsbeispiel 4), während der Überschuß an Polypropylen oder der Mangel an Gummi ein geformtes Produkt bewirkt, das einen Biege-Elastizitäts-Modul und einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, welche unerwünscht groß sind (vgl. Vergleichsbeispiel 1).
Das kristalline Polypropylen hat einen Q-Wert (M_W/M_N) ≧ 10 und eine Fließfähigkeit (MFR) von 50 bis 120. Falls sein Q-Wert zu niedrig mit einer zu engen Molekulargewichtsverteilung und falls seine Fließfähigkeit (MFR) zu gering ist, treten bei einem geformten Produkt sehr leicht Fließmarkierungen auf und verleihen ihm eine schlechte äußere Erscheinung (vgl. Vergleichsbeispiel 9).
Der Ethylen-α-Olefingummi hat einen α-Olefingehalt von 10 bis 20 Gew.-%. Falls sein α-Olefingehalt zu gering ist, wird er leicht weniger amorph oder kristalliner und besitzt leicht einen größeren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (vgl. Vergleichsbeispiele 6 und 7), und falls sein α-Olefingehalt zu groß ist, wird er leicht zu amorph oder weniger kristallin und unbefriedigend bezüglich der äußeren Erscheinung und Kratzfestigkeit (vgl. Vergleichsbeispiele 5 und 8).
Der Gehalt X (Gewichtsteile) an EOR im Elastomer ist so eingestellt, daß er und der Gehalt Y (Gewichtsteile) an Talk in der Zusammensetzung die folgende Beziehung aufweisen können: Y ≧ –0,63X + 34.
Der Talk ermöglicht es, ein geformtes Produkt zu erhalten, das einen kleinen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine gute äußere Erscheinung und eine große Kratzfestigkeit besitzt, selbst wenn das Elastomer eine vergleichsweise geringe Menge an EOR enthalten mag. (vgl. Vergleichsbeispiel 2 und Beispiel 1). Falls die vorstehende Beziehung nicht Bestand hat oder falls der Gehalt an EOR zu gering ist, erhält man ein Produkt mit einem unerwünscht großen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (vgl. Vergleichsbeispiel 2).

(2) Die Zusammensetzung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung wird verwendet, um ein längliches spritzgegossenes Produkt wie beispielsweise ein Seitenformteil für ein Automobil herzustellen. Das Spritzgießen des Produkts wird durch Verwendung einer Zylindertemperatur von 190°C bis 240°C, einer Formtemperatur von 20°C bis 50°C und eines Spritzdrucks von 40 bis 100 MPa durchgeführt.

Das geformte Produkt hat eine geprägte Zieroberfläche. Die geprägte Oberfläche weist eine Erhebung von normalerweise mindestens 3 μm und nicht mehr als 100 μm auf. Ihre obere Beschränkung ist nicht wesentlich, wird aber von einem Verzierungsstandpunkt her empfohlen. Die bevorzugte Erhebung liegt im Bereich von 20 bis 60 μm. Die geprägte Oberfläche ergibt eine offensichtlich verbesserte Kratzfestigkeit, da kaum ein eindeutig sichtbarer Kratzer durch beispielsweise eine in einem Autowaschvorgang verwendete Bürste erzeugt wird. Die geprägte Oberfläche wird normalerweise durch eine geprägte Oberfläche gebildet, welche das Gesenk der Form während des Spritzgießens definiert, obwohl sie alternativ durch beispielsweise ein Pressen erzeugt werden kann, bevor das von der Form abgelöste Produkt abgekühlt und gehärtet ist.
B. Zusammensetzung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung und deren Verwendung zur Herstellung eines länglich geformten Produkts für Artikel mit Anstrich

(1) Die Zusammensetzung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist zur Verwendung bei der Herstellung eines länglichen spritzgegossenen Produkts für einen mit einem Anstrich versehenen Artikel bestimmt, der einen 1000 MPa nicht übersteigenden Biege-Elastizitäts-Modul hat. Jegliches Produkt mit einem 1000 MPa übersteigenden Biege-Elastizitäts-Modul ist schwer an die gekrümmte Oberfläche eines stromlinienförmigen Automobils anzupassen. Insbesondere kann kein solches Seitenformteil sich der gekrümmten Oberfläche mit gutem Sitz anpassen, und seine Bindung erfordert den Einsatz eines doppelseitigen Klebebands über einen unerwünscht großen Bereich.
(2) Die Zusammensetzung enthält im wesentlichen als Basispolymer ein Elastomer, umfassend eine kristalline Polypropylenkomponente als Hartphasenkomponente und als Weichphasenkomponenten Ethylen-Propylengummi (EPR) und Ethylen-α-Olefingummi (EOR), in welchem das α-Olefin 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist (beschränkter EOR). Die Hart- und Weichphasenkomponenten weisen ein Gewichtsvermengungsverhältnis (hart/weich) von 48/52 bis 67/33 (vorzugsweise 53/47 bis 62/38) auf. Der EPR und der EOR besitzen ein Gewichtsvermengungsverhältnis (EPR/EOR) von 1/9 bis 9/1 (vorzugsweise 3/7 bis 7/3).

Der Mangel an Hartphasenkomponente oder der Überschuß an Weichphasenkomponenten führt leicht zu einem geformten Produkt, welches unbefriedigend bezüglich der Formablösbarkeit ist (vgl. Vergleichsbeispiel "g"), und der Überschuß an ersterem oder der Mangel an letzterem erschwert den Erhalt eines Produkts mit einem 1000 MPa nicht übersteigenden Biege-Elastizitäts-Modul und einem befriedigend kleinen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (vgl. Vergleichsbeispiel "h"). Die Abwesenheit des EPR oder die Verwendung des beschränkten EOR als einzige Weichphasenkomponente führt leicht zu einem Produkt, welches unbefriedigend bezüglich der Anstreichbarkeit oder der Haftung eines Anstrichfilms ist (vgl. Vergleichsbeispiel "b"), während die alleinige Verwendung des EPR leicht zu einem Produkt führt, welches befriedigend bezüglich der Formablösbarkeit ist (vgl. Vergleichsbeispiel "a").

(3) Das kristalline Polypropylen besitzt einen Q-Wert (M_W/M_N) ≧ 10 (vorzugsweise ≧ 12) und eine Fließfähigkeit (MFR) von 50 bis 120 (vorzugsweise 55 bis 100). Falls sein Q-Wert zu niedrig mit einer zu engen Molekulargewichtsverteilung und seine Fließfähigkeit (MFR) zu gering ist, bilden sich auf einem geformten Produkt leicht starke Fließmarkierungen und beeinflussen ernsthaft seine äußere Erscheinung (vgl. Vergleichsbeispiel "f"). Obwohl ein Propylenhomopolymer als kristallines Polypropylen verwendet werden kann, verwendet man bevorzugt ein Copolymer mit einem kleinen Anteil (2 bis 12%, und noch bevorzugter 3 bis 8%) an Ethylen, da dieses mit EPR besser vereinbar ist.
(4) Der EPR besitzt eine Mooney-Viskosität (ML₁₊₄, 100°C) von 3 bis 35 (vorzugsweise 5 bis 30). Falls seine Mooney-Viskosität zu groß ist, wird die Zusammensetzung in ihrem Fließvermögen so beeinflußt, daß sich leicht starke Fließmarkierungen auf einem geformten Produkt bilden und seine äußere Erscheinung beinflussen (vgl. Vergleichsbeispiel "c"). Falls seine Mooney-Viskosität unterhalb von 3 ist, entsteht leicht ein geformtes Produkt, welches eine geringe Formablösbarkeit und Anstreichbarkeit aufweist.

Während ein Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM) normalerweise als EPR verwendet wird, ist es möglich, ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) zu verwenden, welches eine sehr kleine Menge an nichtkonjugiertem Dien wie Ethylidennorbornen oder Dicyclopentadien als dritte Komponente enthält, falls die Verwendung eines teilweise oder vollständig vernetzten EPR erwünscht ist.
Obwohl der Propylengehalt von EPR nicht speziell beschränkt ist, ist es üblich, EPR zu verwenden, das einen Propylengehalt von 18 bis 45% oder vorzugsweise 20 bis 30% besitzt.

(5) Der beschränkte EOR besitzt ein spezifisches Gewicht, welches 0,892 nicht übersteigt, vorzugsweise im Bereich von 0,870 bis 0,890 und noch bevorzugter im Bereich zwischen 0,880 bis 0,890 liegt. Falls er ein zu hohes spezifisches Gewicht aufweist, ist es schwierig, ein geformtes Produkt zu erhalten, welches eine befriedigende Anstreichbarkeit besitzt. Man nimmt an, daß ein zu hoher Grad an Kristallinität für das Problem verantwortlich sein kann, doch ist bislang kein bestimmter Grund bekannt.

Der beschränkte EOR enthält ein α-Olefin, welches 4 bis 12 Kohlenstoffatome besitzt, wie beispielsweise 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hegten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen oder 4-Methyl-1-penten. Falls es erwünscht ist, einen teilweise oder vollständig vernetzten EOR zu verwenden, ist es möglich, einen zu verwenden, welcher einen sehr kleinen Anteil an nichtkonjugiertem Dien wie beispielsweise Ethylidennorbornen oder Dicyclopentadien als dritte Komponente enthält.
Der EOR weist einen α-Olefingehalt von gewöhnlich 10 bis 22% und vorzugsweise von 12 bis 20% auf. Falls sein α-Olefingehalt zu gering ist, weist der Gummi leicht eine zu geringe Amorphie oder eine zu hohe Kristallinität auf und ergibt ein Produkt, welches einen unerwünscht großen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, und falls sein α-Olefingehalt zu groß ist, wird er leicht zu amorph oder zu wenig kristallin und ergibt ein Produkt, welches unbefriedigend bezüglich der Formablösbarkeit und äußeren Erscheinung ist.

(6) Die Zusammensetzung enthält vorzugsweise 5 bis 20, und noch bevorzugter 8 bis 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr), um eine verbesserte Formbarkeit ebenso wie einen befriedigend kleinen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu gewährleisten. Diese Ergebnisse sind schwer von irgendeiner Zusammensetzung zu erwarten, die einen Talkgehalt unterhalb von 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) aufweist, und ein Produkt, das einen 1000 MPa nicht übersteigenden Biege-Elastizitäts-Modul besitzt, ist aus irgendeiner Zusammensetzung, die einen Talkgehalt von über 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) aufweist, schwer zu formen.
(7) Die Zusammensetzung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird zur Herstellung eines länglichen geformten Produkts für beispielsweise ein mit einem Anstrich versehenes Seitenformteil verwendet. Das Spritzgießen des Produkts wird durch Verwendung einer Zylindertemperatur von 190°C bis 240°C, einer Formtemperatur von 20°C bis 50°C und eines Spritzdrucks von 40 bis 100 MPa durchgeführt.

Das geformte Produkt besitzt eine Zieroberfläche, welche beispielsweise mit einem Urethananstrich überzogen ist, was zu hohen Graden an Witterungsbeständigkeit und Kratzfestigkeit führt. Der Anstrich bildet gewöhnlich eine Beschichtung, die eine Dicke von 15 bis 80 μm besitzt. Gewöhnlich wird eine Grundierung aufgetragen, bevor eine Endbeschichtung gebildet wird. Eine Beschichtung mit einer Dicke von 40 bis 60 μm wird bevorzugt auf einem Seitenformteil für ein Automobil gebildet, so daß sie nicht leicht als Ergebnis von beispielsweise dem wiederholten Stoß einer Tür dagegen abblättert.
Beispiele
Es werden nun eine Anzahl von Beispielen der Ausführungsformen der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, und von Vergleichsbeispielen, in denen Untersuchungen durchgeführt wurden, um die Erfindung vom Stand der Technik zu unterscheiden, beschrieben.
A. Erste Ausführungsform der Erfindung:

(1) Die in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Zusammensetzungen wurden jeweils dazu verwendet, Probematerialien mit einer Breite von 50 mm, einer Länge von 1200 mm und einer Dicke von 2,5 mm durch Spritzgießen unter den nachstehend angegebenen Bedingungen anzufertigen:

Formverfahrensbedingungen A:	Zylindertemperatur – 220°C;
	Formtemperatur – 30°C;
	Spritzdruck – 50 MPa;
Formverfahrensbedingungen B:	Zylindertemperatur – 220°C;
	Formtemperatur – 30°C;
	Spritzdruck – 70 MPa;

Eine geprägte Oberfläche mit einer Erhöhung von 35 μm wurde auf einer Seite jeder Probe während des Spritzgießens der Probe gebildet.
In den Tabellen 1 und 2 bedeutet "PP" Polypropylen und "R" Ethylen-α-Olefingummi.

(2) Das Folgende ist eine Beschreibung von Untersuchungen, die an den Probematerialien durchgeführt wurden:

a) Biege-Elastizitäts-Modul:
Ein ASTM-D790-Test wurde bei einer Temperatur von 23°C durchgeführt, um jedes Teststück, das unter den Formverfahrensbedingungen A hergestellt wurde und eine Breite von 12,6 mm, eine Dicke von 6,4 mm und eine Spannlänge von 100 mm besaß, mit einer Geschwindigkeit von 2 mm pro Minute zu biegen.
b) Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient:
Ein Teststück, welches 3 mm-Quadrat (3 mm square) bei 10 mm Länge maß, wurde entlang der Länge des Mittelstücks eines JIS #1 Dumbbells (hantelförmiger Probekörper für Gummi, DIN 53504), welcher unter den Formverfahrensbedingungen A angefertigt wurde, abgeschnitten und auf seine dimensionale Änderung in einem Temperaturbereich von –10°C bis 80°C mit einem Thermal-Spannungs-Dehnungs-Meßinstrument Modell SSC5000 von Seiko Electronics untersucht.
(c) Äußere Erscheinung:
Die äußere Erscheinung jedes Probematerials, das eine Breite von 50 mm, eine Länge von 1200 mm und eine Dicke von 2,5 mm besaß und unter den Formverfahrensbedingungen B gebildet wurde, wurde visuell auf jegliche Anormalie, das heißt Fließmarkierungen oder andere Unebenheit auf seiner Oberfläche untersucht. Die Ergebnisse sind in vier Graden aufgeführt:
Grad 1 – Nichts Anormales wurde gefunden
Grad 2 – Kaum irgendetwas Anormales wurde gefunden
Grad 3 – Etwas Anormales wurde gefunden
Grad 4 – Viele anormale Merkmale wurden gefunden
(d) Kratzfestigkeit (äußere Erscheinung nach Autowaschtests):
Eine Autowaschbürste aus Nylon, welche mit einer Geschwindigkeit von 200 U/min rotierte, wurde gegen die geprägte Oberfläche jedes 5 cm-Quadrat (5 cm square)-Teststücks, das unter den Formverfahrensbedingungen B gebildet wurde, gerieben, während Wasser mit einer Rate von vier Litern pro Minute darauf gesprüht wurde. Die Oberfläche des Teststücks wurde nach allen 25 Testdurchläufen, wobei jeder aus 10 Sekunden Rotation und einer Sekunde Pause bestand, gleichförmig mit Staub von Kanto loam #8 beschichtet, und eine Gesamtheit von 200 Testdurchläufen wurde durchgeführt. Dann wurde die äußere Erscheinung jedes Teststücks visuell auf Kratzer inspiziert.
Die Ergebnisse sind in vier Graden aufgeführt:
Grad 1 – Kein Kratzer wurde gefunden;
Grad 2 – Kaum irgendein Kratzer wurde gefunden;
Grad 3 – Einige Kratzer wurden gefunden; und
Grad 4 – Viele Kratzer wurden gefunden.

(3) Die Ergebnisse dieser Tests sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Wie daraus hervorgeht, zeigten die geformten Produkte der Zusammensetzungen nach den Beispielen der Erfindung ein gutes Gleichgewicht von Biege-Elastizitäts-Modul, linearem Wärmeausdehnungskoeffizienten, äußerer Erscheinung und Kratzfestigkeit und vor allem zwischen linearem Wärmeausdehnungskoeffizienten und Kratzfestigkeit, während keines der geformten Produkte der Zusammensetzungen nach den Vergleichsbeispielen ein gutes Gleichgewicht dieser Eigenschaften zeigte.

B. Zweite Ausführungsform der Erfindung:

(1) Die in den Tabellen 3 und 4 aufgeführten Zusammensetzungen wurden jeweils dazu verwendet, Probematerialien durch Spritzgießen unter den zuvor genannten Bedingungen A und B zu bilden. Details der Komponenten sind in den Tabellen 5 bis 7 aufgeführt.
(2) Das Folgende ist eine Beschreibung der Tests, die an den Probematerialien durchgeführt wurden: (a) Biege-Elastizitäts-Modul: Vgl. A(2)(a) vorstehend. (b) Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient: Vgl. A(2)(b) vorstehend

(c) Formbarkeit (Formablösbarkeit):
Ein Seitenformteil mit einer Dicke von 2,8 mm, einer Breite von 65 mm und einer Länge von 1200 mm, welches eine Zieroberfläche mit einer Hochglanzpolitur besaß, wurde durch eine vertikale Spritzgußmaschine unter Formverfahrensbedingungen B hergestellt, und jedes geformte Produkt wurde auf Formablösbarkeit untersucht, wenn es vom Formgesenk durch Ausdrückstifte hochgedrückt wurde. Die Ergebnisse sind durch ein 0 oder X angegeben:

0: Das geformte Produkt konnte glatt von der Form abgelöst werden, ohne daß es deformiert wurde; oder
X: Das geformte Produkt zeigte eine ganze Menge Widerstand gegenüber seiner Ablösung durch beispielsweise Anhaften an der Formoberfläche und wurde deformiert.

(d) Äußere Erscheinung:
Die äußere Erscheinung jedes bei (c) erhaltenen Seitenformteils wurde visuell auf irgendeine Anormalie, das heißt Fließmarkierungen oder irgendeine andere Unebenheit auf seiner Oberfläche untersucht. Die Ergebnisse sind durch 0 oder X angegeben:

0: Nicht Anormales wurde gefunden; oder
X: Etwas Anormales wurde gefunden.

(e) Anstrichhaftung:
Jedes vorstehend erhaltene Seitenformteil wurde mit Isopropylalkohol gereinigt, mit einer chlorierten Polypropylen-Grundierung überzogen und mit einer Endbeschichtung aus einem Acrylurethananstrich versehen, gefolgt von Einbrennen und Trocknen für 30 Minuten bei 100°C. Eine Gitterschnittprüfung gemäß der Bedingungen des JIS K 5400 wurde durchgeführt, um jedes Teststück auf seine anfängliche Anstrichhaftung und auf seine Anstrichhaftung nach einem Heißwassertest, der 10 Tage bei 40°C andauerte, zu untersuchen. Die Gitterschnittprüfung wurde durchgeführt, indem 100 Quadrate ausgeschnitten und die Quadrate abgezählt wurden, bei denen der Anstrich abgeblättert war. Die Ergebnisse sind beispielsweise als 60/100 aufgeführt, was anzeigt, daß der Anstrich von 60 der 100 Quadrate abblätterte. Das Teststück wurde nur dann so betrachtet, als hätte es den Test bestanden, wenn bei keinem der 100 Quadrate der Anstrich abgeblättert war (0/100). Nach dem Heißwassertest wurde jedes Teststück ebenfalls einer visuellen Untersuchung auf irgendein Bläschen oder anderen Defekt untersucht.

(3) Die Ergebnisse der Tests sind in den Tabellen 3 und 4 aufgeführt. Wie daraus hervorgeht, zeigten die geformten Produkte der Zusammensetzungen nach den Beispielen der Erfindung ein gutes Gleichgewicht zwischen ihrem Biege-Elastizitäts-Modul und ihrem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie ihrer äußeren Erscheinung und ihrer Anstrichhaftung, und insbesondere zwischen ihrem Biege-Elastizitäts-Modul und ihrer Kratzfestigkeit, während die geformten Produkte der Zusammensetzungen nach den Vergleichsbeispielen es nicht vermochten, ein gutes Gleichgewicht zwischen diesen Eigenschaften zu zeigen.

	(Gewichtsteile)
	VB-1	VB-2	B-1	B-2	VB-3	B-3	B-4	B-5	VB-4
PP-1 (Q:13,0 MFR:60)	70	60	60	50	50	40	40	40	30
R-1 (Propylen: 15%)
R-2 (Propylen: 25%)
R-3 (1-Buten: 8%)
R-4 (1-Buten: 15%)	30	40	40	50	50	60	60	60	70
R-5 (1-Buten: 20%)
R-6 (1-Octen: 7,5%)								I
R-7 (1-Octen: 14,5%)
R-8 (1-Octen: 24%)
Talk	10	5	15	10	20	10	5	0	10

Biege-Elastizitäts-Modul (MPa)	1400	730	920	830	1060	640	510	420	470
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (/°C)	9,0	8,6	7,8	7,1	6,1	5,9	6,5	7,0	6,9
Äußere Erscheinung	1	1	1	1	1	1	1	2	3
Äußere Erscheinung nach Autowaschtest (geprägte Oberfläche)	1	1	2	1	3	2	1	1	4

VB = Vergleichsbeispiel
B = Beispiel der Erfindung
R = EOR

	(Gewichtsteile)
	B-6	VB-5	VB-6	B-7	VB-7	B-8	VB-8	VB-9	B-9
PP-1 (Q:13,0, MFR:60)	50	50	50	50	50	50	50	*1	*2
R-1 (Propylen: 15%)	50
R-2 (Propylen: 25%)		50
R-3 (1-Buten: 8%)			50
R-4 (1-Buten: 15%)
R-5 (1-Buten: 20%)				50
R-6 (1-Octen: 7,5%)					50
R-7 (1-Octen: 14,5%)						50
R-8 (1-Octen: 24%)							50
Talk	10	10	10	10	10	10	10	10	10

Biege-Elastizitäts-Modul (MPa)	780	710	980	760	950	820	730	790	810
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (/°C)	6,8	6,4	8,7	6,7	8,5	7,2	6,6	7,0	7,0
Äußere Erscheinung	1	3	1	2	1	1	3	4	1
Äußere Erscheinung nach Autowaschtest (geprägte Oberfläche)	2	4	1	2	1	1	4	1	1

*1) PP-2 (Q: 8,6, MFR: 45): 50
*2) PP-3 (Q: 14,8, MFR: 80): 50

			VB-a	B-a	B-b	B-c	VB-b	B-d	VB-c	VB-d	B-e
P R	1	55	55	55	55	55	55	55	55	55
	2
	3
E P R	1	45	30	22,5	15				22,5	22,5
	2						22,5
	3							22,5
E O R	1		15	22,5	30	45	22,5	22,5
	2								22,5
	3									22,5
	4
Talk			10	10	10	10	10	10	10	10	10
MFR (g/10 min.)			24	22	22	21	20	19	16	22	17
Biege-Elastizitäts-Modul (MPa)			740	780	820	840	880	770	760	830	800
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (/°C)			4,8	5,1	5,4	5,6	5,9	5,1	5,2	5,8	5,3
Formablösbarkeit			x	0	0	0	0	0	0	0	0
Äußere Erscheinung			X	0	0	0	0	0	x	0	0
Anstrichadhäsion (Anfang)			-	0/100	0/100	0/100	x	0/100		x	0/100
Anstrichadhäsion (nach Heißwassertest)			-	0/100	0/100	0/100	-	0/100	-	-	0/100

			VB-e	B-f	VB-f	VB-g	B-g	VB-h	B-h
P R	1	55			45	60	70	55
	2		55
	3			55
E P R	1	22,5	22,5	22,5	27,5	20	15	22,5
	2
	3
E O R	1		22,5	22,5	27,5	20	15	22,5
	2
	3
	4	22,5
Talk			10	10	10	10	10	10	10
MFR (g/10 min.)			18	24	18	15	25	28	23
Biege-Elastizitäts-flodul (l4Pa)			850	770	760	590	920	1150	670
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (/°C)			6,3	5,2	5,0	5,0	5,8	6,7	6,0
Formablösbarkeit			0	0	0	x	0	0	0
Äußere Erscheinung			0	0	x	x	0	0	0
Anstrichadhäsion (Anfang)			x	0/100	-	-	0/100	0/100	0/100
Anstrichadhäsion (nach Heißwassertest)			-	0/100	-	-	0/100	0/100	0/100

	PP 1	PP 2	PP 3
Q-Wert durch GPC	13	14,8	8,6
MFR	60	80	45
Ethylen (Gew.-%)	4,4	5,3	10,6

	EPR1	EPR2	EPR3
Propylen (Gew.-%)	23	26	27
Mooney-Viskosität, ML₁₊₄ (100)	10	24	42
Spezifisches Gewicht	0,87	0,86	0,86
Härte (JIS A)	59	55	55
MFR, 230°C (g/10 min.)	8,1	3,2	1,2

	EOR1	EOR2	EOR3
α-Olefjn	Buten	Buten	Octen	Octen
α-Olefin (Gew.-%)	16	15	18	14
Spezifisches Gewicht	0,887	0,893	0,885	0,895
Härte (JIS A)	83	88	86	90
MFR, 230°C (g/10 min.)	6,5	6,0	5,0	4,0

Eine Zusammensetzung zur Herstellung eines länglichen geformten Produkts, welches befriedigend verwendet werden kann, ohne mit einem Anstrich versehen werden zu müssen, enthält ein Elastomer, umfassend kristallines Polypropylen und Ethylen-α-Olefingummi (EOR), und 0 bis 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr). Das Polypropylen (PP) und der EOR haben ein Gewichtsvermengungsverhältnis (PP/EOR) von 35/65 bis 67/33. Das Polypropylen besitzt einen Q-Wert (M_W/M_N) ≧ 10 und eine Fließfähigkeit von 50 bis 120. Der EOR hat einen α-Olefingehalt von 10 bis 20 Gew.-%. Der Anteil Y (Gewichtsteile) an Talk und der Anteil X (Gewichtsteile) an EOR im Elastomer besitzen die Beziehung, die ausgedrückt ist durch Y ≧ –0,63X + 34.

Claims

Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung, welche ein Elastomer, umfassend eine kristalline Polypropylenkomponente und Ethylen-α-Olefingummi (EOR), und 0 bis 15 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält, wobei die Polypropylenkomponente (PP) und der EOR ein Gewichtsvermengungsverhältnis (PP/EOR) von 35/65 bis 67/33 besitzen, die Polypropylenkomponente einen Q-Wert (M_W/M_N) ≥ 10 und eine Fließfähigkeit von 50 bis 120 hat, der EOR einen α-Olefingehalt von 10 bis 20 Gew.-% besitzt und der Anteil Y (Gewichtsteile) des Talks und der Anteil X (Gewichtsteile) des EOR in dem Elastomer die Beziehung haben, die ausgedrückt ist durch: Y ≥ –0,63X + 34.
Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung, welche eine kristalline Polypropylenkomponente als Hartphasenkomponente, Ethylen-Propylengummi (EPR) und Ethylen-α-Olefingummi (beschränkter EOR) als Weichphasenkomponenten und Talk umfasst, wobei der beschränkte EOR ein α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen enthält, die Hart- und Weichphasenkomponenten ein Gewichtsvermengungsverhältnis (hart/weich) von 48/52 bis 67/33 besitzen, während der EPR und der EOR ein Gewichtsvermengungsverhältnis (EPR/EOR) von 1/9 bis 9/1 haben, die Polypropylenkomponente einen Q-Wert (M_W/M_N) ≥ 10 und eine Fließfähigkeit von 50 bis 120 besitzt, der EPR eine Mooney-Viskosität von 3 bis 25 ML₁₊₄ (100°C) hat und der EOR ein spezifisches Gewicht von höchstens 0,892 besitzt.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, welche weiterhin 5 bis 20 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält.
Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung nach Anspruch 2, in der das Polypropylen ein Copolymer ist, welches 2 bis 12 Gew.-% Ethylen enthält, wobei der EPR einen Propylengehalt von 20 bis 45 Gew.-% und eine Mooney-Viskosität von 3 bis 35 ML₁₊₄ (100°C) aufweist, und der EOR ein spezifisches Gewicht von 0,870 bis 0,892 und einen α-Olefingehalt von 10 bis 22 Gew.-% hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, welche weiterhin 5 bis 20 Gewichtsteile Talk pro 100 Gewichtsteile Zusammensetzung (phr) enthält.
Verwendung einer Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines länglichen geformten Produkts für Artikel ohne Anstrich durch Spritzgießen der Zusammensetzung.
Verwendung einer Polyolefin-Elastomer-Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 zur Herstellung eines länglichen spritzgegossenen Produkts für Artikel mit Anstrich.