DE10155612B4

DE10155612B4 - Pellets aus langfaserverstärkter Polypropylen-Harzzusammensetzung, Harzmischzusammensetzung und Formlinge aus diesen

Info

Publication number: DE10155612B4
Application number: DE10155612.8A
Authority: DE
Inventors: Koichi Saito; Toshimori Nakai; Nobukazu Atsumi; Hideshi Ishiwa
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: JP4752149B2; JP2002212364A; DE10155612A1; US6627692B2; US20020091191A1

Abstract

Pellets aus langfaserverstärkter Polypropylen-Harzzusammensetzung, umfassend von 35 bis 75 Gew.-% eines Matrix-Polymers und von 25 bis 65 Gew.-% lange Glasfasern mit einer Länge von 2 bis 50 mm, worin das Matrix-Polymer ein modifiziertes Propylen-Ethylen-Copolymer ist, hergestellt durch Modifizieren eines kristallinen Propylen-Ethylen-Copolymers, das sich aus Homopolymersegmenten mit einer isotaktischen Pentadenfraktion (P) von wenigstens 96%, einem Mw/Mn (Q) von maximal 6 und einer Hexan-Extraktion von maximal 0,8 Gew.-% und Propylen-Ethylen-Copolymersegmenten zusammensetzt, mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid, und eine Schmelzflußrate (230°C, 21,18 N) von wenigstens 50 g/10 min hat.

Description

Diese Erfindung betrifft eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harz(misch)zusammensetzung und deren Formlinge. Genauer ausgedrückt betrifft diese Erfindung eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harz(misch)zusammensetzung und deren Formlinge, die eine hohe Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Haltbarkeit und insbesondere äußerst gute wiederholte gute Schlagfestigkeit und Kriechresistenz aufweisen und die daher für verschiedene Teile, einschließlich Automobilteilen und anderen industriellen Teilen geeignet sind.
Langfaserverstärkte Polypropylen-Harz(misch)zusammensetzungen, die im allgemeinen durch Imprägnieren von kontinuierlichen verstärkenden Langfaserbündeln mit einem geschmolzenen Polypropylenharz, anschließendes Ziehstrangpressen und Pelletisieren zu Pellets mit einer Länge von 2 bis 50 mm hergestellt werden, können zu guten Formlingen mit hoher mechanischer Stärke und guter Schlagresistenz verarbeitet werden und diese werden z. B. für Automobilteile und industrielle Teile in großem Umfang verwendet. Wenn jedoch die Formlinge mit wiederholten Schocks belastet werden, ist deren wiederholte Schlagfestigkeit unzufriedenstellend, und zusätzlich ist deren Kriechresistenz bei hoher Temperatur ebenfalls unzureichend. Gegenwärtig sind daher deren Anwendungen begrenzt.
In WO/99/11708 werden Automobil-Innenteile mit verbesserter Oberflächen-Kratzresistenz vorgeschlagen, die durch Formen einer Zusammensetzung, die ein kristallines Polypropylen-Ethylen-Copolymer, das aus Homopolymersegmenten mit einer isotaktischen Pentadenfraktion (P) von wenigstens 96% und einem Mw/Mn (Q) von maximal 6 und Propylen-Ethylen-Copolymer Segmenten zusammengesetzt ist, und Ethylen-Propylen-Copolymergummi, Talkum und Langglasfasern umfasst, gebildet sind. Als Ergebnis von Untersuchungen haben diese Erfinder festgestellt, dass die Steifigkeit, Schlagresistenz und Haltbarkeit der vorgeschlagenen Formlinge noch nicht zufriedenstellend sind.
EP 1 002 814 beschreibt eine Zusammensetzung, die ein Polypropylen-Blockcopolymer, Glasfasern und ein modifiziertes Polypropylen enthält. Als bevorzugtes Blockcopolymer ist ein Copolymer offenbart, das ein Homopolymer mit einem Mw/Mn von maximal 6 und einem P-Wert von 95% oder mehr umfasst. Die Menge des modifizierten Polypropylens ist maximal 10 Gew.-%.
EP 0 714 940 beschreibt langfaserverstärkte Pellets, die modifiziertes Polypropylen, lange Glasfasern und ein Elastomer enthalten. Ein kristallines Polypropylen wird als modifiziertes Polypropylen veranschaulicht.
DE 101 08 817 beschreibt eine gemischte Zusammensetzung, die ein Polypropylen-Homopolymer als Basis enthält, wobei langfaserverstärkte Pellets aus Glas und ein Polypropylen-Blockcopolymer vorhanden sind. Das Polypropylen-Homopolymer hat einen Wert von Mw/Mn von maximal 6 und einen P-Wert von wenigstens 95 und ist als Basispolymer der Glaslangfaserverstärkten Pellets nützlich.
US 6,284,831 beschreibt eine langfaserverstärkte Polyolefin-Harzzusammensetzung, die ein modifiziertes Polyolefin, ein Langfaser-Verstärkungsmaterial und ein Kurzfaser-Verstärkungsmaterial enthält. Als modifiziertes Polyolefin wird ein kristallines Polyolefin veranschaulicht.
Gegenwärtig ist eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung nicht bekannt, aus der gute Formlinge mit hoher Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Dauerhaftigkeit und insbesondere verbesserter wiederholter Schlagfestigkeit und Kriechfestigkeit gebildet werden können.
Das Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harz(misch)zusammensetzung und deren Formlinge anzugeben, die alle oben angegebenen Unannehmlichkeiten lösen und eine hohe Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Dauerhaftigkeit, insbesondere eine deutlich verbesserte wiederholte Schlagfestigkeit und Kriechresistenz aufweisen und daher für verschiedene Teile einschließlich z. B. Automobilteilen und andere industrielle Teile nützlich sind.
Diese Erfinder haben intensive Untersuchungen zur Lösung dieses Problems durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass dann, wenn ein modifiziertes Propylen-Ethylen-Copolymer, das durch Modifizieren eines spezifischen kristallinen Propylen-Ethylen-Copolymers mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid hergestellt ist, als Matrix-Polymer verwendet wird und wenn eine spezifische Menge des Matrix-Polymers mit einer spezifischen Menge an Glasfasern mit einer spezifischen Länge vermischt wird, die resultierende langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung zur Lösung der erwähnten Probleme äußerst nützlich ist. Auf der Grundlage dieser Feststellung wurde diese Erfindung vollendet.
Diese Erfindung betrifft somit eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung wie in Anspruch 1 definiert.
Diese Erfindung betrifft ebenfalls eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzmischzusammensetzung wie in Anspruch 2 definiert und Formlinge aus der langfaserverstärkten Polypropylen-Harz(misch)zusammensetzung wie oben angegeben.
Im Hinblick auf die verbesserte Steifigkeit, Schlagresistenz und Haltbarkeit der Formlinge aus der Harzzusammensetzung dieser Erfindung ist das Ausgangs-Polymer, das das modifizierte Propylen-Ethylen-Copolymer ergibt, ein kristallines Propylen-Ethylen-Copolymer, das sich aus Homopolymersegmenten mit einer isotaktischen Pentadenfraktion (P) von wenigstens 96% und einem Verhältnis (Q) des Molekulargewichtes im Gewichtsmittel Mw/Molekulargewicht im Zahlenmittel Mn von maximal 6 und einer Hexan-Extraktion von maximal 0,8 Gew.-% und Propylen-Ethylen-Copolymersegmenten zusammensetzt.
Die isotaktische Pentadenfraktion (P) bedeutet die isotaktische Fraktion von Pentadeneinheiten in der Molekülkette des Polymers, und dies kann beispielsweise durch ¹³C-NMR entsprechend Macromolecules 8, 687 (1975) gemessen werden. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel Mw und das Molekulargewicht im Zahlenmittel Mn des Polymers kann durch Gel-Permeationschromatographie (GPC) gemessen werden.
Als Matrix-Polymer, das in der Harzzusammensetzung enthalten ist, wird irgendeines der kristallinen Propylen-Ethylen-Copolymere, die sich aus Homopolymersegmenten und Propylen-Ethylen-Copolymersegmenten zusammensetzen (diese werden nachfolgend als Propylen-Copolymere bezeichnet) angesichts der Steifigkeit, der Schlagresistenz und Dauerhaftigkeit der Formlinge aus der Harzzusammensetzung verwendet.
Die Erzeugung der Propylen-Copolymere ist nicht spezifisch definiert, und jedes Verfahren kann angewandt werden. Ein Beispiel für die Erzeugung dieser Copolymere umfasst das das Polymerisieren von Propylen mit anschließender Copolymerisation von Propylen mit Ethylen in der Gegenwart eines Katalysators mit hoher Stereospezifität, wie er z. B. in dem japanischen offengelegten Patent 269124/1996 offenbart ist, der konkret eine feste Katalysatorkomponente umfasst, die zumindestens Magnesium-, Titan- und Halogenatome und ein Polycarboxylat zusammen mit einer Organoaluminium-Verbindung wie Triethylaluminium und eine Elektronendonor-Verbindung wie t-Butyltriethoxysilan enthält. Damit die Hexan-Extraktion in den oben erwähnten Bereich fällt, ist eine Aufschlämmungscopolymerisation bevorzugt.
Zur Erzeugung des modifizierten Propylen-Ethylen-Copolymers zur Verwendung in dieser Erfindung (diese werden nachfolgend als modifizierte Propylen-Copolymere bezeichnet) ist z. B. ein Verfahren zum Schmelzkneten von 100 Gew.-Teilen des Ausgangspolymers zusammen mit 0,1 bis 5 Gew.-Teilen einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid und 0,01 bis 0,5 Gew.-Teilen eines organischen Peroxids anwendbar.
Daneben wird auch ein Verfahren zum Schmelzkneten von 100 Gew.-Teilen des Ausgangspolymers zusammen mit 1 bis 10 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen modifizierten Propylen-Polymers, das 1 bis 10 Gew.-% einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid, das/die darin eingeführt ist, und 0,01 bis 0,5 Gew.-Teilen eines organischen Peroxids enthält; oder ein Verfahren zum Schmelzkneten von 100 Gew.-Teilen einer geschmolzenen Mischung angewandt, die 100 Gew.-Teile des Ausgangspolymers und 0,01 bis 0,5 Gew.-Teile eines organischen Peroxids zusammen mit 1 bis 10 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen modifizierten Propylen-Polymers umfasst, das 1 bis 10 Gew.-% einer eingeführten ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrides enthält.
Im Hinblick auf die verbesserte Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Dauerhaftigkeit der Formlinge der Harzzusammensetzung ist die Schmelzflussrate (230°C, 21,18 N; nachfolgend mit MFR bezeichnet) der modifizierten Propylen-Copolymere bevorzugt zumindest 50 g/10 min.
Die ungesättigte Carbonsäure und deren Anhydrid umfassen z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Nadinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid, Nadinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid. Im Hinblick auf die leichte Verstärkung des modifizierten Copolymers mit Glasfasern ist Maleinsäureanhydrid bevorzugt.
Die modifizierten Propylen-Copolymere können vor dem Verfahren zur Erzeugung der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung (A), das nachfolgend detailliert beschrieben wird, oder beim Schmelzkneten des Matrix-Polymers erzeugt werden, unter Erhalt der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung (A).
Das Matrix-Polymer, das die langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung (A) ergibt, ist das modifizierte Propylen-Copolymer wie oben beschrieben. Im Hinblick auf die verbesserte Steifigkeit, Schlagresistenz und Dauerhaftigkeit der Formlinge aus der Harzzusammensetzung ist es gewünscht, dass das Matrix-Polymer als essentiellen Bestandteil das modifizierte Propylen-Copolymer umfasst, aber mehr bevorzugt ist das gesamte Matrix-Polymer das modifizierte Propylen-Copolymer allein.
Das Ausgangsmaterial für die langen Glasfasern mit einer Länge von 2 bis 50 mm für den Erhalt der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung kann lange Glasfaserbündel sein, die z. B. kommerziell erhältliche Glas-Rovings sind. Im allgemeinen fällt deren Faserdurchmesser im Bereich zwischen 4 und 30 μm; die Zahl der Filamente, die ein Faserbündel ausmachen, fällt in den Bereich zwischen 400 und 10000; und die Tex-Garnzahl eines Faserbündels fällt in den Bereich von 300 bis 20000 g/km. Bevorzugt für die Verwendung hierin fällt der mittlere Faserdurchmesser der Faserbündel in den Bereich zwischen 9 und 23 μm, und die Zahl der Filamente, die ein Faserbündel ausmachen, fällt in den Bereich zwischen 1000 und 6000. Zur Erhöhung der Verstärkungsfähigkeit werden die Faserbündel bevorzugt mit einem Silan-Kupplungsmittel auf ihrer Oberfläche behandelt. Durch diese Verarbeitung weisen die Faserbündel eine gute Zwischenschichtadhäsion zum Harz auf.
Zur Erzeugung der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung ist irgendein bekanntes Schmelzziehverfahren anwendbar. Allgemein angewandt wird ein Verfahren, bei dem ein geschmolzenes Harz aus dem Matrix-Polymer von einem Extruder, in dem dieses hergestellt wird, in eine Imprägnierdüse, die am oberen Ende des Extruders vorhanden ist, geführt wird, wobei lange Glasfaserbündel durch die Düse geleitet werden, um dadurch die Faserbündel mit dem geschmolzenen Harz zu imprägnieren, und die somit imprägnierten Faserbündel werden durch eine Düse herausgezogen und dann zu Pellets mit einer Länge von 2 bis 50 mm pelletisiert. Wie oben erwähnt, ist ebenfalls ein Verfahren anwendbar, bei dem das Propylen-Copolymer mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid und einem organischen Peroxid trocken vermischt und die resultierende Mischung in den Trichter des Extruders gegeben wird. Das Propylen-Copolymer wird während der Modifizierung auf die langen Glasfaserbündel aufgebracht.
Zum Imprägnieren der Glasfaserbündel mit dem Matrix-Polymer ist irgendein bekanntes Verfahren anwendbar, so lange es eine gute Harzimprägnierung sicherstellt. Z. B. ist irgendein Verfahren, bei dem Glasfaserbündel auf die Oberfläche eines Harzverteiler mit diesem unter Spannung in Kontakt gebracht wird, um diese mit einem geschmolzenen Harz zu imprägnieren ( japanische Patentveröffentlichung 37694/1988 ); oder ein Verfahren anwendbar, bei dem Glasfaserbündel durch ein Paar von Öffnungsstiften, die in einer Imprägnierdüse vorhanden sind, geleitet werden, während sie nicht mit den Stiften in Kontakt gelangen, um diese dadurch mit einem geschmolzenen Harz zu imprägnieren ( WO 97/19805 ). Von den beiden ist erfindungsgemäß das zuletztgenannte Verfahren bevorzugt, weil die darin imprägnierten Faserbündel wenig flusen, wenn sie bei hoher Geschwindigkeit aufgenommen werden.
Der Glasfasergehalt der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung fällt in den Bereich zwischen 25 und 65 Gew.-%, bevorzugt 35 und 55 Gew.-% der Zusammensetzung im Hinblick auf die verbesserte Steifigkeit, Schlagresistenz und Dauerhaftigkeit der Formlinge aus der Zusammensetzung. Die langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung kann direkt, so wie ist, geformt werden, kann aber nach Verdünnung mit irgendeinem anderen Propylen-Homopolymer und/oder Blockcopolymer (B) auf Propylen-Basis, das keine Langfasern enthält, geschmolzen werden. Für das Blockcopolymer auf Propylen-Basis, das als Verdünnungsmittel (B) dient, ist ein kristallines Blockcopolymer auf Propylen-Basis verwendbar, das einen Propylen-Gehalt von wenigstens 70 Gew.-% aufweist und mit einem α-Olefin mit Ausnahme von Propylen, z. B. mit Ethylen, 1-Buten, 1-Penten oder dgl. copolymerisiert ist. Im Hinblick auf die verbesserte Steifigkeit, Schlagresistenz und Dauerhaftigkeit der Formlinge aus der Harzzusammensetzung ist als Verdünnungsmittel ein solche kristallines Blockcopolymer auf Propylen-Basis bevorzugt, bei dem die Homopolymersegmente eine isotaktische Pentadenfraktion (P) von wenigstens 96% und ein Mw/Mn (Q) von maximal 6 aufweisen. Das Verdünnungs-Copolymer kann in irgendeiner Form von Pellets, Körnchen, Schuppen und Pulvern vorliegen, und dessen Morphologie ist nicht spezifisch definiert. Bevorzugt sind jedoch Pellets.
Die langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung kann mit dem Verdünnungsmittel (B) trocken vermischt sein. Damit die Verstärkungsfasern ihre Länge in der Mischungszusammensetzung beibehalten, und zur weiteren Verstärkung der Steifigkeit, Schlagresistenz und Dauerhaftigkeit der Formlinge aus der Zusammensetzung ist es mehr bevorzugt, dass die Zusammensetzung nach der Herstellung durch Trockenmischung der Komponenten direkt in eine Formmaschine, wie eine Spritzgussmaschine geführt wird, die nicht in einen Extruder geführt wird. Das Mischungsverhältnis des Verdünnungsmittels (B) wird in Abhängigkeit von dem Glasfasergehalt der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung und dem Glasfasergehalt der endgültigen Formlinge aus der Zusammensetzung bestimmt und kann in dem Bereich zwischen 20 und 85 Gew.-% im Hinblick auf die verbesserte Steifigkeit, Schlagresistenz und Dauerhaftigkeit der Formlinge fallen. Neben dem Verdünnungsmittel (B) kann irgendein anderes Additiv aus einem Antioxidans, Lichtstabilisator, UV-Absorber und Antistatikum zu der Harzzusammensetzung nach Wunsch gegeben werden.
Zur Bildung von Formlingen aus der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung oder der Mischungszusammensetzung ist irgendein bekanntes Formverfahren, z. B. Spritzguss, Extrusionsformen, Blasformen, Kompressionsformen oder Injektionskompressionsformen anwendbar. Bevorzugt ist jedoch der Spritzguss, das Kompressionsformen oder das Injektionskompressionsformen. Die resultierenden Formlinge haben auf verschiedenen Gebieten viele Anwendungen und sind insbesondere vorteilhaft für Automobilteile und andere industrielle Teile.
Diese Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert.
<1> Isotaktische Pentadenfraktion (P):
Gemessen durch ¹³C-NMR, entsprechend Macromolecules 8, 687 (1975).
<2> Mw/Mn (Q):
Eine Probe wird in Orthodichlorbenzol bei 135°C aufgelöst und durch GPC analysiert, wobei ein Water 150C-Modell verwendet wird, das mit einer Säule aus TSG GEL GMH6-HT ausgerüstet ist.
<3> Gesamter Ethylen-Gehalt (Gew.-%):
Gemessen durch Infrarot(IR)-Absorptionsspektrometrie.
<4> Hexan-Extraktion:
2 g einer gemahlenen Probe werden in einen Soxhlet-Extraktor gegeben und mit Hexan 2 Stunden lang extrahiert. Vom Gewicht der Probe, das vor und nach der Extraktion gemessen wird, wird die Hexan-Extraktion der Probe bestimmt.
<5> MFR:
Gemessen entsprechend der Testbedingung 14 in JIS-K7210.
<6> Biegemodul (Steifigkeit):
Aus einer Probe werden Teststücke mit 100 mm × 10 mm × 4 mm geformt, die entsprechend JIS K-7203 gemessen werden.
<7> Wiederholte Schlagfestigkeit:
In einer Labor-Kombinationsform werden aus einer Probe Teststücke mit 64 mm × 13 mm × 3,2 mm geformt. Unter Verwendung eines Izod-Schlagfestigkeits-Testgerätes wird ein Hammer mit 40 kg kgf·cm wiederholt auf das Teststück mit einem Hebewinkel von 75 Grad aufgeschlagen, und die Zahl der Schläge zum Brechen des Teststückes wird gezählt. Die Zahl der Schläge, nachdem das Teststück gebrochen ist, zeigt die wiederholte Schlagfestigkeit der untersuchten Probe an.
<8> Zugkriechfestigkeit:
In einer Labor-Kombinationsform wird eine Probe zu #1 Hanteln gemäß JIS K-7213 geformt. Die Hanteln werden einem Zugtest bei einer Zuggeschwindigkeit von 50, 5, 0,5, 0,05, 0,005 oder 0,0005 mm/min unterworfen. Die Zeit, bei der die Hanteln brechen und die Bruchspannung werden in ein Diagramm aufgetragen (worin die Zeit in einer logarithmischen Skala aufgetragen wird), und die somit aufgetragenen Punkte werden extrapoliert unter Erhalt des Belastungswertes, bei dem die Bruchzeit 1000 Stunden beträgt. Der somit erhaltene Stresswert zeigt die Zugkriechfestigkeit der Probe an.
Beispiel 1:
100 Gew.-Teile eines kristallinen Propylen-Ethylen-Copolymers (die Homopolymersegmente haben einen Wert P von 97,6%, einen Q-Wert von 5,2 und eine Hexan-Extraktion von 0,6 Gew.-%, und der gesamten Ethylen-Gehalt ist 6,5 Gew.-%) wurden mit 0,5 Gew.-Teilen Maleinsäure-Anhydrid, 0,1 Gew.-Teilen 2,6-Di-t-butyl-paracresol, 0,1 Gew.-Teilen Calciumstearat und 0,1 Gew.-Teilen 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan vermischt. Die resultierende Mischung wurde aus einem Extruder, der auf 200°C eingestellt war, extrudiert, unter Herstellung eines modifizierten Propylen-Ethylen-Copolymers mit einem MFR von 120 g/10 min.
Glas-Rovings mit einem mittleren Faserdurchmesser von 17 μm und einer Tex-Garnzahl von 2310 g/km wurden in ein Imprägnierbad, das auf 280°C erwärmt war, gegeben, wobei ein geschmolzenes modifiziertes Propylen-Ethylen-Copolymer darin vorhanden war. Nach der Imprägnierung mit dem modifizierten Propylen-Ethylen-Copolymer wurden diese durch eine kreisförmige Düse mit einem Durchmesser von 2,7 mm herausgezogen, abgekühlt und dann zu Pellets mit einer Länge von 10 mm geschnitten. Die somit erhaltenen langfaserverstärkten Polypropylen-Harzpellets hatten einen Glasfasergehalt von 40 Gew.-%. Die Pellets wurden in eine Labor-Spritzgussmaschine geführt. Die Zylindertemperatur war 250°C. Somit wurde in der Kombinationsform der Maschine das geschmolzene Harz zu Teststücken geformt. Alle untersuchten Eigenschaften waren gut. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2:
Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung hergestellt, geformt und ausgewertet, wobei allerdings das Ausgangspolymer für den Erhalt eines modifizierten Propylen-Ethylen-Copolymers ein kristallines Propylen-Ethylen-Copolymer war, bei dem die Homopolymersegmente einen P-Wert von 96,5% und einen Q-Wert von 5,5% hatten und der gesamte Ethylen-Gehalt des Copolymers 6,9 Gew.-% war. Die Eigenschaften der Teststücke waren alle gut. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 3:
Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde ein Matrix-Polymer, ein modifiziertes Propylen-Ethylen-Copolymer mit einem MFR von 210 g/10 min hergestellt, wobei zu diesem 0,2 Gew.-Teile 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan gegeben waren. Unter Verwendung des somit hergestellten modifizierten Propylen-Ethylen-Copolymers wurde eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung hergestellt, geformt und auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 ausgewertet. Die Eigenschaften der daraus hergestellten Teststücke waren gut. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1:
Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung hergestellt, geformt und ausgewertet, wobei aber das Ausgangspolymer ein Propylen-Homopolymer mit einem P-Wert von 95,0 einem Q-Wert von 5,7 und einer Hexan-Extraktion von 0,5 Gew.-% war. Der P-Wert des verwendeten Polymers war außerhalb des Umfangs dieser Erfindung, und die Ergebnisse der erzeugten Teststücke waren nicht gut.
Vergleichsbeispiel 2:
Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung hergestellt, geformt und ausgewertet. Dafür war jedoch das Ausgangspolymer ein kristallines Propylen-Ethylen-Copolymer, dessen Homopolymersegmente einen P-Wert von 95,2%, einen Q-Wert von 5,6 und eine Hexan-Extraktion von 1,2 Gew.-% aufwiesen und bei dem der gesamte Ethylen-Gehalt 6,4% war. Darin waren der P-Wert und die Hexan-Extraktion des Ausgangspolymers jeweils außerhalb der erfindungsgemäßen Bereiche, und die Eigenschaften der erzeugten Teststücke waren nicht gut.
Vergleichsbeispiel 3:
Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung hergestellt, geformt und ausgewertet, wobei das verwendete Ausgangspolymer ein Propylen-Homopolymer mit einem P-Wert von 96,7%, einem Q-Wert von 8,3 und einer Hexan-Extraktion von 1,0 Gew.-% war. Darin war der P-Wert des Polymers innerhalb des Bereiches dieser Erfindung, aber der Q-Wert lag nicht in diesem Bereich. Obwohl der Biegemodul der erzeugten und untersuchten Teststücke gut war, waren die anderen Eigenschaften nicht gut.
Beispiel 4:
Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde eine langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung hergestellt, für die jedoch harzimprägnierte Glas-Rovings durch eine kreisförmige Düse mit einem Durchmesser von 2,0 mm gezogen wurden. Der Glasfasergehalt der Harzzusammensetzung war 60 Gew.-%. Die langfaserverstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung wurde mit einem Verdünnungsmittel, einem kristallinem Propylen-Ethylen-Blockcopolymer in einem Mischungsverhältnis von 50/50 Gew.-% trocken vermischt, unter Erhalt einer langfaserverstärkten Polypropylen-Harzmischzusammensetzung mit einem Glasfasergehalt von 30 Gew.-%. Die Homopolymersegmente des Verdünnungsmittels, des hierin verwendeten Blockcopolymers hatten einen P-Wert von 96,4%, einen Q-Wert von 5,6 und eine Hexan-Extraktion von 0,7 Gew.-%, und der gesamte Ethylen-Gehalt des Verdünnungsmittels war 6,4 Gew.-%. Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde die Harzmischzusammensetzung geformt und ausgewertet. Die untersuchten Eigenschaften der Teststücke waren gut. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele wurde detailliert beschrieben, dass die Formlinge aus der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung, die ein spezifisches Polymer als Matrix-Polymer enthält, eine hohe Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Dauerhaftigkeit aufweisen und eine extrem gute wiederholte Schlagresistenz und Kriechresistenz haben. Die Formlinge haben viele Anwendungen auf verschiedenen Gebieten und sind für Automobilteile und andere industrielle Teile insbesondere vorteilhaft.

Claims

Pellets aus langfaserverstärkter Polypropylen-Harzzusammensetzung, umfassend von 35 bis 75 Gew.-% eines Matrix-Polymers und von 25 bis 65 Gew.-% lange Glasfasern mit einer Länge von 2 bis 50 mm, worin das Matrix-Polymer ein modifiziertes Propylen-Ethylen-Copolymer ist, hergestellt durch Modifizieren eines kristallinen Propylen-Ethylen-Copolymers, das sich aus Homopolymersegmenten mit einer isotaktischen Pentadenfraktion (P) von wenigstens 96%, einem Mw/Mn (Q) von maximal 6 und einer Hexan-Extraktion von maximal 0,8 Gew.-% und Propylen-Ethylen-Copolymersegmenten zusammensetzt, mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid, und eine Schmelzflußrate (230°C, 21,18 N) von wenigstens 50 g/10 min hat.
Langfaserverstärkte Polypropylen-Harzmischzusammensetzung, erhältlich durch Trockenmischen der Pellets aus der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 und eines Blockcopolymers auf Propylen-Basis.
Formlinge aus Pellets aus der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder Formlinge aus der langfaserverstärkten Polypropylen-Harzmischzusammensetzung nach Anspruch 2.