DE102013227126A1

DE102013227126A1 - Zusammensetzungen aus Polypropylen mit einer verbesserten Taktilität und einer verbesserten Beständigkeit gegen Kratzer und Verfahren zur Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102013227126A1
Application number: DE102013227126.3A
Authority: DE
Inventors: Jung Gyun Noh; Jong Yoon Lee; Dae Sik Kim; Woong Jae Boo; Byung Wook Kang; Ha Kyu Seo
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; GS Caltex Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; GS Caltex Corp; Kia Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2033-12-24
Also published as: CN104513428A; CN104513428B; US9175157B2; KR101459951B1; DE102013227126B4; US20150094413A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Polypropylen-Harzzusammensetzung in einer Mischung aus einem Pellet (A) und einem Pellet (B) bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pellets mit verschiedenen anorganischen Füllmaterialien und Additiven gemischt sind, wobei das Pellet (A) ein mit langen Fasern verstärktes Verbundharz (a) enthält, das mittels eines Pultrusion-Imprägnierungs- oder Beschichtungsverfahrens erhalten wurde, und das Pellet (B) ein Verbundharz (b) enthält, das Polypropylen und ein thermoplastisches Elastomer enthält. Die Polypropylen-Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann direkt ein Überformen mit einem thermoplastischen Elastomer oder ein Lackieren von Bauteilen für ein Fahrzeug ersetzen, bei denen solche Prozesse routinemäßig angewendet werden (z. B. bei Bauteilen für den Innenraum eines Fahrzeugs), wodurch es möglich ist, den Herstellungsprozess für solche Bauteile zu vereinfachen und die Kosten dafür zu reduzieren.

Description

Hintergrund der Erfindung
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Polypropylen-Harzzusammensetzung mit einer ausgezeichneten Taktilität oder Fühlbarkeit und einer ausgezeichneten Beständigkeit gegen Kratzer. Genauer gesagt, betrifft sie eine Polypropylen-Harzzusammensetzung, in der einem thermoplastischen Elastomer verstärkende Fasern (z. B. lange Fasern) zugesetzt sind, was die Taktilität des thermoplastischen Elastomers erhöht und gleichzeitig die Anforderungen an die Härte, die Schlagfestigkeit und die Formbarkeit (einschließlich einer leichten und/oder effizienten Formgebung) erfüllt.
(b) Stand der Technik
Bauteile für den Innenraum eines Fahrzeugs wurden im Allgemeinen gemäß verschiedenen Produktspezifikationen hergestellt, welche – je nach den Qualitätsanforderungen, das Umhüllen mit Leder, das Besprühen mit Polyurethan, das In-Mold Graining (IMG), das Abdecken oder Verschalen mit einem thermoplastischen Elastomer, das Überspritzen mit einem thermoplastischen Elastomer, das Lackieren, das Nicht-Lackieren und dergleichen umfassen. Teure Materialien mit qualitativ hochwertigen Oberflächenstrukturen oder Texturen, wie beispielsweise beim Umhüllen mit Leder oder beim Besprühen mit Polyurethan, wurden weitgehend bei Edelkarossen angewendet und In-Mold Graining- oder Überspritzverfahren wurden auch in verschiedenem Maße in Fahrzeugen der Mittelklasse eingesetzt. Bei günstigeren Fahrzeugen wurde im Allgemeinen lackiert oder nicht lackiert und diese Verfahren wurden sogar auch bei einer großen Anzahl an Bauteilen in hoch-/mittelpreisigen Fahrzeugtypen eingesetzt. Seit die Wichtigkeit einer erhöhten Taktilität an der Oberfläche erkannt wurde, werden seit kurzem weitgehend mehr Lackierungen verwendet, die eine hohe Elastizität besitzen. Das Durchführen eines Lackierprozesses, bei dem ein hochelastischer Lack verwendet wird, kann jedoch zu einem Anstieg der Produktionskosten führen und gleichzeitig zusätzliche Bedenken hinsichtlich der Umweltsicherheit und -vorschriften schaffen.
Das koreanische Patent Nr. 10-0857185 offenbart eine mit Fasern verstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung, die eine hohe Steifigkeit, eine hohe Schlagbeständigkeit und eine hohe Wärmbeständigkeit besitzt und erhalten wird, indem ein Polypropylen-Harz, anorganische Fasern, ein thermoplastisches Kautschukelastomer, anorganische Füllmaterialien und ein Kompatibilisierungsmittel oder ein Phasenvermittler gemischt werden. Diese Harzzusammensetzung erfüllt die Anforderungen an eine hohe Steifigkeit, eine hohe Wärmebeständigkeit und eine hohe Schlagbeständigkeit für Bauteile von Fahrzeugen; sie weist jedoch eine sehr schlechte Taktilität auf. Solche Harze sind daher insoweit beschränkt, als dass ein Produkt, in welchem diese Harze eingesetzt werden, vor dem Ausgeben eines solchen Produkts noch lackiert werden müssen.
Es besteht dementsprechend der Bedarf, eine Polypropylen-Harzzusammensetzung zu entwickeln, die eine ausgezeichnete Taktilität und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Kratz besitzt und gleichzeitig auch gute physikalische Eigenschaften beibehält, die für einen breiten Anwendungsbereich als Außen- und/oder Innenmaterialien für Fahrzeuge geeignet sind.
Die in dem vorstehend angegebenen Abschnitt „Hintergrund” offenbarten Angaben dienen lediglich dazu, den Hintergrund der Erfindung verständlicher zu machen und sie können daher Angaben enthalten, die keinen Stand der Technik bilden, wie er einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
Zusammenfassung der Offenbarung
Die vorliegende Erfindung basiert wenigstens zum Teil auf dem Bestreben der vorliegenden Erfinder, die vorstehend ausführlich beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Die vorliegenden Erfinder haben insbesondere entdeckt, dass, wenn verstärkende Fasern, wie beispielsweise lange Fasern, zu dem thermoplastischen Elastomer gegeben werden, es möglich ist, eine Polypropylen-Harzzusammensetzung zu erhalten, die sowohl eine erhöhte Taktilität (in bestimmten Ausführungsformen eine Taktilität, die so groß ist wie bei einem thermoplastischen Elastomer) als auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Kratzer besitzt und gleichzeitig die Anforderungen an die Härte, die Schlagfestigkeit und eine einfache/effiziente Formgebung erfüllt.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Polypropylen-Harzzusammensetzung mit einer hohen Taktilität und einer großen Beständigkeit gegen Kratzer bereit, welche enthält:
ein Pellet (A), das unter Verwenden einer Harzzusammensetzung (A) hergestellt ist, die aus

(a-1) etwa 22 bis etwa 58 Gew.-% Polypropylen-Harz, das nur ein Polypropylen-Homopolymer oder eine Mischung aus einem Polypropylen-Homopolymer und Polypropylen-Ethylen-Copolymeren enthält;
(a-2) etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% eines modifizierten Polypropylen-Harzes; und
(a-3) etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% langen Fasern mit einer Länge von etwa 5 bis etwa 20 mm besteht; und

(b-1) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% eines Polypropylen-Homopolymers;
(b-2) etwa 30 bis etwa 45 Gew.-% eines Polypropylen-Ethylen-Copolymers;
(b-3) etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers; und
(b-4) etwa 0 bis etwa 5 Gew.-% eines anorganischen Füllmaterials besteht.

In bestimmten Ausführungsformen liegt das Molverhältnis des Pellets (A) zum Pellet (B) in einem Bereich von etwa 1:3 bis etwa 1:1.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt das Polypropylen-Ethylen-Copolymer (a-1, b-2) ein mittleres Molekulargewicht, das in einem Bereich von etwa 80.000 bis etwa 600.000 g/mol liegt, und eine spezifische Dichte, die in einem Bereich von etwa 0,89 bis etwa 0,91 liegt.
In einer noch weiteren Ausführungsform ist das modifizierte Polypropylen (a-2) ein Polypropylen-Polymer, das mit etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% einer ungesättigten Carbonsäure oder einem Derivat derselben gepfropft ist und weist ein mittleres Molekulargewicht auf, das in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 5.000 g/mol liegt.
In einer noch weiteren Ausführungsform ist die ungesättigte Carbonsäure ein oder mehrere von Maleinsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure und wasserfreier Maleinsäure.
In einer noch weiteren Ausführungsform ist die lange Faser (a-3) eine oder mehrere von Glasfasern, Kohlenstofffasern, Hanffasern, Cellulosefasern und Fasern aus vulkanischem Gestein.
In einer zugehörigen Ausführungsform weist die Glasfaser einen Durchmesser auf, der in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 30 μm liegt.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Polypropylen-Ethylen-Copolymer (a-1, b-2) so copolymerisiert, dass der Ethylenanteil im Copolymer bei etwa 3 bis etwa 30 Gew.-% liegt.
In einer noch weiteren Ausführungsform ist das thermoplastische Elastomer (b-3) ein thermoplastisches Olefin-Elastomer, ein thermoplastisches Styrol-Elastomer, ein thermoplastisches Urethan-Elastomer oder eine Mischung derselben.
In einer noch weiteren Ausführungsform enthält, das Pellet (B), das unter Verwenden einer Harzzusammensetzung (B) hergestellt ist, zweimal weniger Öl als das thermoplastische Styrol-Elastomer.
In einer dazugehörigen Ausführungsform ist das Öl ein Öl auf Paraffin-Basis, ein aromatisches Öl oder ein Öl auf Naphtha-Basis.
In einer noch weiteren Ausführungsform ist das anorganische Füllmaterial (b-4) ein nadelförmiger Whisker auf Magnesium-Basis, ein nadelförmiger Whisker auf Titansäure-Basis oder ausgefälltes Calciumcarbonat.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Formteil bereit, das unter Verwenden der Polypropylen-Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Gegebenenfalls oder optional ist der Gegenstand ein Bauteil für ein Fahrzeug.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils, welches eine hohe Taktilität und eine große Beständigkeit gegen Kratzer besitzt, bereit, welches das In-Kontakt-Bringen einer Polypropylen-Harzzusammensetzung der Erfindung mit einem Gegenstand, wodurch dem Gegenstand eine hohe Taktilität und eine große Beständigkeit gegen Kratzer verliehen werden, umfasst.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Erhöhen der Taktilität und der Beständigkeit gegen Kratzer bei einem Bauteil für ein Fahrzeug bereit, welches das Aufbringen einer Polypropylen-Harzzusammensetzung der Erfindung auf das Bauteil für ein Fahrzeug, wodurch die Taktilität und die Beständigkeit des Bauteil für ein Fahrzeug gegen Kratzer erhöht werden, umfasst.
In einem letzten Aspekt stellt die Erfindung ein Kit zum Erhöhen der Taktilität und der Beständigkeit eines Gegenstandes gegen Kratzer bereit, welches eine Polypropylen-Harzzusammensetzung der Erfindung und eine Gebrauchsanweisung enthält.
Weitere Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden erläutert.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorstehend angegebenen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben, die in den beigefügten Figuren veranschaulicht sind, welche hierin lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung angegeben sind und den Umfang der vorliegenden Erfindung daher in keiner Weise einschränken sollen. In den Figuren gilt:
1 zeigt eine Aufnahme einer Oberflächenstruktur oder Textur, welche das Ergebnis der Untersuchung der Taktilität an der Oberfläche der Probe 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Aufnahme, die die Ergebnisse der Untersuchung des Glanzes der Beständigkeit gegen Kratzer und der Härte der Probe 1 (a) der vorliegenden Erfindung und eines Vergleichsbeispiels (b) als Referenz zeigt. (a) Die Probe 1 zeigte einen Glanz (bei 60 Grad) von 0,5, Kratzer (ΔL) von 0,05 und eine Härte (D) von 41,5 und (b) die Probe aus dem Vergleichsbeispiel als Referenz zeigte einen Glanz (bei 60 Grad) von 1,4, Kratzer (ΔL) von 1,96 und eine Härte (D) von 65.
Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, sondern eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale zeigen, welche die zugrunde liegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichen. Ein Fachmann erkennt, dass die speziellen Merkmale der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich von zum Beispiel bestimmten Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die Bedingungen und Umstände der speziell angestrebten Anwendung und Verwendung bestimmt werden.
In den vorstehend beschriebenen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen jeweils die gleichen oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden wird nun ausführlich auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, die beispielhaft in den beigefügten Figuren gezeigt und nachstehend beschrieben ist. Obwohl die Erfindung anhand von beispielhaft angegebenen Ausführungsformen beschrieben wird, soll verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaft angegebenen Ausführungsformen einschränken soll. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die beispielhaft angegebenen Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen abdecken, die im eigentlichen Sinn und Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, enthalten sein können.
Es soll verstanden werden, dass der Begriff „Fahrzeug” oder „Fahrzeug-” oder ein weiterer ähnlicher Begriff, wie er hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge allgemein, wie beispielsweise Personenkraftwagen, einschließlich Geländewagen (sports utility vehicles, SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, umsteckbare Hybrid-Elektro-Fahrzeuge, mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge, Fahrzeuge mit Brennstoffzellen und weitere Fahrzeuge, die mit alternativen Kraftstoffen betrieben werden (z. B. Kraftstoffen, die aus einer anderen Quelle als Erdöl stammen), einschließt.
Soweit nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich ist, soll der Begriff „etwa”, wie er hierin verwendet wird, als innerhalb eines Bereichs mit in der Wissenschaft normalen Toleranzgrenzen liegend verstanden werden, zum Beispiel als innerhalb von 2 Standardabweichungen vom Mittelwert liegend. „Etwa” kann verstanden werden als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% vom angegebenen Wert liegend. Soweit es aus dem Kontext nicht anderweitig klar hervorgeht, gelten alle hierin angegebenen Zahlenwerte als um den Begriff „etwa” erweitert.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck, bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Erfindung daher in keiner Weise einschränken. Wie sie hierin verwendet werden, sollen die Singularformen „ein, eine, eines” und „der, die das” auch die Pluralformen umfassen, solange aus dem Kontext nicht klar etwas anderes ersichtlich ist. Weiter soll verstanden werden, dass die Begriffe „umfasst” und/oder „umfassend”, wenn sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Zahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente und/oder Komponenten/Bestandteile angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines oder mehrerer weiterer Merkmale, Zahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente, Komponenten/Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie er hierin verwendet wird, schließt der Begriff „und/oder” jegliche und alle Kombinationen eines oder mehrerer der damit verbundenen aufgelisteten Punkte ein.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polypropylen-Harzzusammensetzung in einer Mischung aus einem Pellet (A) und einem Pellet (B), die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pellets mit verschiedenen anorganischen Füllmaterialien und Additiven vermischt sind, wobei das Pellet (A) aus einem Polypropylen-Harz (A) besteht, das mit langen Fasern verstärkt ist und mittels eines Strangzieh- oder Pultrusion-Imprägnierungs- oder Beschichtungsverfahrens erhalten wurde, und das Pellet (B) aus einem Polypropylen-Harz hergestellt ist, welches ein thermoplastisches Elastomer enthält.
Das Pellet (A) ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Polypropylen-Harzzusammensetzung (A) hergestellt ist, die besteht aus:

(a-1) etwa 22 bis etwa 58 Gew.-% eines Polypropylen-Harzes, das ein Polypropylen-Homopolymer allein oder eine Mischung aus einem Polypropylen-Homopolymer und Polypropylen-Ethylen-Copolymeren enthält;
(a-2) etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% eines modifizierten Polypropylen-Harzes; und
(a-3) etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% langen Fasern mit einer Länge von etwa 5 bis etwa 20 mm.

Insbesondere kann das Polypropylen-Harz (a-1) als Matrixharz, in welches die langen Fasern einimprägniert sind bzw. welches mit den langen Fasern beschichtet ist, verwendet werden. Das Polypropylen-Harz (a-1) ist ein kristallines Polymer, das aus einem Polypropylen-Homopolymer (dessen Hauptbestandteil ein Polypropylen-Monomer ist) und aus einem Polypropylen-Ethylen-Copolymer, welches Ethylen enthält, besteht und es kann daher ein Polypropylen-Ethylen-Copolymer allein oder eine Mischung aus einem Polypropylen-Homopolymer und einem Polypropylen-Ethylen-Copolymer verwendet werden.
In bestimmten Ausführungsformen wird ein Polypropylen-Homopolymer mit einem Anteil an Pentaden (% mmmm) von etwa 96% oder mehr, optional von etwa 96,5% oder mehr, oder sogar von etwa 97% oder mehr verwendet, wie mittels ¹³C-NMR bestimmt wird. Bei Anteilen an Pentaden von weniger als etwa 96% besteht die Gefahr, dass sich die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Steifigkeit und die Wärmebeständigkeit, verschlechtern. In bestimmten Ausführungsformen weist das Polypropylen-Homopolymer ferner eine Grenzviskosität [η] von etwa 0,7 bis etwa 2,5 dl/g, optional von etwa 0,85 bis etwa 2,2 dl/g, und, in bestimmten Ausführungsformen, von etwa 0,9 bis etwa 2,0 dl/g, auf, wie bei 135°C in Decalin bestimmt wird. Wenn die Grenzviskosität kleiner als etwa 0,7 dl/g ist, nimmt die Schlagfestigkeit ab und wenn sie mehr als etwa 2,5 dl/g beträgt, nimmt die Formbarkeit (einschließlich einer einfachen und/oder effizienten Formgebung) ab. In bestimmten Ausführungsformen weist das Polypropylen-Homopolymer zudem einen Schmelzindex von etwa 10 bis etwa 25 g/10 min bei 230°C auf. Wenn der Schmelzindex kleiner als etwa 10 g/10 min ist, besteht die Gefahr, dass die Imprägnierbarkeit oder Beschichtbarkeit mit den langen Glasfasern und die Härte abnehmen, und wenn er größer als etwa 25 g/10 min ist, verschlechtert sich das Verhalten bei einer Schlagbelastung.
In bestimmten Ausführungsformen wird ein Polypropylen-Ethylen-Copolymer mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 80.000 bis etwa 600.000 g/mol, einer spezifischen Dichte von etwa 0,89 bis etwa 0,91 und einer Grenzviskosität [η] von etwa 3,0 bis etwa 6,0 dl/g, wie bei 135°C in Decalin aus einem Xylol-Extrakt bestimmt wird, verwendet. Optional ist die Grenzviskosität etwa 3,5 dl/g oder größer und insbesondere etwa 4,0 dl/g oder größer. Wenn die Grenzviskosität kleiner als etwa 3,0 dl/g ist, besteht die Gefahr, dass die Schlagfestigkeit abnimmt. In bestimmten Ausführungsformen wird ein Polypropylen-Ethylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von etwa 100 bis etwa 2.000 g/10 min bei 230°C verwendet. Optional werden ein Polypropylen-Monomer und ein Ethylen-Monomer in einem Gewichtsverhältnis von etwa 5:1 bis etwa 25:1 copolymerisiert. Umgerechnet bedeutet dies, dass die beiden Monomere, in bestimmten Ausführungsformen, so copolymerisiert sind, dass der Anteil an Ethylen in dem resultierenden Copolymer etwa 3 bis etwa 30 Gew.-% oder optional etwa 3 bis etwa 17 Gew.-% ausmacht. Wenn der Ethylenanteil kleiner als etwa 3 Gew.-% ist, besteht die Gefahr, dass die Schlagbeständigkeit abnimmt, und wenn der Anteil größer als etwa 30 Gew.-% ist, besteht die Gefahr, dass das resultierende Produkt zu hart wird und die Produktivität bei der Extrusion vermindert wird.
Bezüglich der Mischung aus dem Polypropylen-Homopolymer und dem Polypropylen-Ethylen-Copolymer werden indessen in bestimmten Ausführungsformen etwa 100 bis etwa 70 Gew.-% des Polypropylen-Ethylen-Copolymers, bezogen auf etwa 0 bis etwa 30 Gew.-% des Polypropylen-Homopolymers, gemischt, optional werden etwa 100 bis etwa 80 Gew.-% des Polypropylen-Ethylen-Copolymers, bezogen auf etwa 0 bis etwa 20 Gew.-% des Polypropylen-Homopolymers, eingemischt, was sich günstig auf die Schlagfestigkeit und das Fließvermögen auswirkt. Da das Polypropylen-Homopolymer eine schlechte Schlagbeständigkeit besitzt und das Polypropylen-Ethylen-Copolymer eine nicht zufriedenstellende Formbarkeit (einschließlich einer einfachen und/oder effizienten Formbildung), sowie eine unzureichende Härte und Wärmebeständigkeit besitzt, können diese beiden Substanzen als gegenseitige Ergänzung in den vorstehend angegebenen Bereichen eingesetzt werden.
Das Polypropylen-Harz kann ein Polypropylen-Homopolymer allein oder eine Mischung aus einem Polypropylen-Homopolymer und einem Polypropylen-Ethylen-Copolymer sein und optional in einer Menge von etwa 22 bis etwa 58 Gew.-% eingesetzt werden. Wenn weniger als etwa 22 Gew.-% des Polypropylen-Harzes verwendet werden, besteht die Gefahr, dass die Verarbeitbarkeit beim Spritzen des Produkts und das Imprägnierungs- oder Beschichtungsverhalten während der Extrusion des Produkts abnehmen, und wenn mehr als etwa 58 Gew.-% verwendet werden, können sich die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Härte und die Schlagfestigkeit, verschlechtern.
In manchen Ausführungsformen werden etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% des modifizierten Polypropylen-Harzes (a-2) verwendet. Wenn die Menge des modifizierten Polypropylen-Harzes kleiner als etwa 2 Gew.-% ist, verschlechtern sich aufgrund der schlechten Dispergierbarkeit oder Verteilbarkeit die mechanischen thermischen Eigenschaften und das Erscheinungsbild eines Produkts ist aufgrund einer Aggregation oder Verbackung der anorganischen Füllmaterialien beeinträchtigt. Wenn mehr als etwa 8 Gew.-% des modifizierten Polypropylen-Harzes eingesetzt werden, werden ein dem modifizierten Polypropylen eigener schlechter Geruch und Formfehler oder Gussfehler (z. B. Schlieren) erzeugt.
In bestimmten Ausführungsformen ist das modifizierte Polypropylen ein Polypropylen-Polymer, das mit einer ungesättigten Carbonsäure oder mit einem Derivat derselben gepfropft ist. Optional können die ungesättigte Carbonsäure oder ein Derivat derselben Maleinsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, wasserfreie Maleinsäure oder eine Mischung derselben sein und, in bestimmten Ausführungsformen, in einem Anteil von etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-%, optional etwa 0,7 bis etwa 1,5 Gew.-%, an das Polypropylen-Polymer gepfropft sein. Innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche kann die Dispergierbarkeit oder Verteilbarkeit während des Pfropfens verbessert werden.
Um das thermoplastische Elastomer und das anorganische Füllmaterial in dem Polypropylen-Harz fein zu verteilen, kann ferner ein modifiziertes Polypropylen mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 5.000 g/mol verwendet werden.
In bestimmten Ausführungsformen weisen die langen Fasern (a-3), die in das Matrix-Harz einimprägniert sind, einen Durchmesser von etwa 3 bis etwa 100 Mikrometern (μ) und eine Länge von etwa 5 bis etwa 20 mm auf und werden optional in einem Anteil von etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% eingesetzt. Wenn der Anteil an langen Fasern kleiner als etwa 40 Gew.-%, bezogen auf die Harzzusammensetzung, die ein Pellet (A) bildet, ist, nehmen die Härte und die Wärmebeständigkeit ab, und wenn er mehr als etwa 70 Gew.-% beträgt, nimmt das Fließvermögen plötzlich ab, was zu einer schlechteren Formbarkeit (einschließlich einer weniger einfachen und/oder effizienten Formgebung) führt. Wenn die Länge der langen Fasern zudem kleiner als etwa 5 mm ist, kann die restliche Länge der Fasern in einem resultierenden Produkt, das nach dem Spritzprozess erhalten wird, zu klein werden, wodurch die Gefahr geschaffen wird, dass sich die physikalischen Eigenschaften verschlechtern, und wenn die Länge mehr als etwa 20 mm beträgt, können die Verpackungen der Ausgangsmaterialien zu sperrig sein, wodurch die Gefahr geschaffen wird, dass die Effizienz bei der Überführung der Ausgangsmaterialien aufgrund einer Verstopfung, wenn ein Trichter für eine Spritzeinrichtung eingebaut wird, abnimmt. In bestimmten Ausführungsformen werden die langen Fasern daher in dem/den vorstehend angegebenen Bereich(en) verwendet.
In bestimmten Ausführungsformen können die langen Fasern Glasfasern, Kohlenstofffasern, Hanffasern, Cellulosefasern, Fasern aus vulkanischem Gestein oder eine Kombination derselben sein. Optional werden Glasfasern mit einem Durchmesser von etwa 10 bis etwa 30 μm verwendet. Wenn der Durchmesser kleiner als etwa 10 μm ist, besteht die Gefahr, dass der Faden während der Erzeugung eines Produkts durch Extrusion reißt, während, wenn der Durchmesser mehr als 30 μm beträgt, die Gefahr besteht, dass die Verarbeitbarkeit und die Imprägnierbarkeit abnehmen. In bestimmten Ausführungsformen werden die langen Fasern daher in dem/den vorstehend angegebenen Bereich(en) verwendet.
In einer Ausführungsform können die langen Fasern lange Glasfasern sein. Beispiele für lange Glasfasern schließen E GLASS, ECR GLASS mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit, S, S-2, R, T GLASS mit hoher Festigkeit und C. A GLASS mit Säurebeständigkeit ein. In bestimmten Ausführungsformen wird E-GLASS verwendet, da dessen Verwendung einen wirtschaftlichen Vorteil bieten kann. In weiteren Ausführungsformen wird ein Faserschnitt mit einer Länge von etwa 8 bis etwa 16 mm als das in ein Matrix-Harz einimprägnierte Pellet mit langen Fasern verwendet. Wenn die Länge des Pellets kleiner als etwa 8 mm ist, kann die Restlänge der Fasern zu kurz werden, wodurch die Schlagbeständigkeit abnimmt, und, wenn sie mehr als etwa 16 mm beträgt, besteht die Gefahr, die Verarbeitbarkeit und die Formbarkeit (einschließlich einer einfachen und/oder effizienten Formgebung) eines Produkts zu reduzieren. In bestimmten Ausführungsformen werden die langen Fasern deshalb in dem vorstehend angegebenen Bereich verwendet.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Pellet (B) aus einer Polypropylen-Harzzusammensetzung (B) hergestellt, die aus (b-1) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% eines Polypropylen-Homopolymers, (b-2) etwa 30 bis etwa 45 Gew.-% eines Polypropylen-Ethylen-Copolymers, (b-3) etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers und (b-4) 0 bis etwa 5 Gew.-% eines anorganischen Füllmaterials besteht.
Als Polypropylen-Polymer, das in dem Pellet (B) verwendet wird, werden in bestimmten Ausführungsformen etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% des Polypropylen-Homopolymers (b-1) und etwa 30 bis etwa 45 Gew.-% des Polypropylen-Ethylen-Copolymers (b-2) eingesetzt. Wenn der Anteil des Polypropylen-Homopolymers (b-1) kleiner als etwa 1 Gew.-% ist, besteht die Gefahr, dass die Knetbarkeit der Harze abnimmt und wenn er mehr als etwa 5 Gew.-% ausmacht, besteht die Gefahr, dass aufgrund einer Zunahme der Härte die Taktilität abnimmt. Wenn das Polypropylen-Ethylen-Copolymer (b-2) weniger als etwa 30 Gew.-% ausmacht, besteht die Gefahr, dass die Wärmebeständigkeit abnimmt und wenn es mehr als etwa 45 Gew.-% ausmacht, besteht die Gefahr, dass aufgrund einer weiteren Zunahme der Härte die Taktilität abnimmt. In bestimmten Ausführungsformen wird das Polypropylen-Polymer daher innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs eingesetzt.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Polypropylen-Ethylen-Copolymer so copolymerisiert, dass es einen Ethylenanteil von etwa 3 bis etwa 30 Gew.-% aufweist. Wenn der Ethylenanteil kleiner als etwa 3 Gew.-% ist, besteht die Gefahr, dass die Schlagbeständigkeit abnimmt, und wenn er mehr als etwa 30 Gew.-% ausmacht, besteht die Gefahr, dass die Härte eines Endprodukts abnimmt und die Produktivität während der Extrusion gemindert wird. In bestimmten Ausführungsformen wird das Polypropylen-Ethylen-Copolymer daher innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs eingesetzt.
In manchen Ausführungsformen besitzt das Polypropylen-Ethylen-Copolymer ein mittleres Molekulargewicht von etwa 80.000 bis etwa 600.000 g/mol und eine spezifische Dichte von etwa 0,89 bis etwa 0,91. In bestimmten Ausführungsformen wird ein Polypropylen-Ethylen-Copolymer verwendet, das ein mittleres Molekulargewicht und eine spezifische Dichte in den angegebenen Bereichen besitzt. Optional ist es das gleiche Polypropylen-Ethylen-Copolymer wie das für das Pellet (A).
In bestimmten Ausführungsformen für die in dem Pellet (B) verwendeten Polypropylen-Polymere wird ein Mischungsverhältnis des Polypropylen-Homopolymers und des Polypropylen-Ethylen-Copolymers so eingestellt, dass die Fließfähigkeit der Harze verbessert wird und so die Härte derselben beibehalten wird. Optional werden das Polypropylen-Homopolymer und das Polypropylen-Ethylen-Copolymer in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:10 bis etwa 1:8 gemischt. Wenn das Mischungsverhältnis kleiner als etwa 1:10 ist, besteht die Gefahr, dass die Knetbarkeit der Harze abnimmt, und wenn das Mischungsverhältnis größer als 1:8 ist, besteht die Gefahr, dass aufgrund einer Zunahme der Härte die Taktilität abnimmt. In bestimmten Ausführungsformen sind das Polypropylen-Homopolymer und das Polypropylen-Ethylen-Copolymer daher innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs gemischt.
In bestimmten Ausführungsformen wird das thermoplastische Elastomer (b-3) mit einer Zusammensetzung eines herkömmlichen thermoplastischen Harzes gemischt, anschließend geschmolzen und vereint. Optional werden sie so miteinander vereint, dass die Oberfläche des thermoplastischen Elastomers (b-3) mit einer sich weich und locker anfühlenden Taktilität und einer geringen Elastizität (Weichheit) versehen ist.
In manchen Ausführungsformen ist das thermoplastische Elastomer ein thermoplastisches Olefin-Elastomer, ein thermoplastisches Styrol-Elastomer, ein thermoplastisches Urethan-Elastomer oder eine Mischung derselben.
Da ein thermoplastisches Olefin-Elastomer eine ausgezeichnete Schlagbeständigkeit besitzt, kann es in effizienter Weise für Bauteile eines Fahrzeugs eingesetzt werden, die eine hohe Schlagfestigkeit erfordern. Das thermoplastische Styrol-Elastomer ist dazu in der Lage, durch Öl aufzuquellen, wodurch es möglich ist, eine geringe Härte zu erhalten. In bestimmten Ausführungsformen besteht – je nach der Art des verwendeten thermoplastischen Elastomers – kein Bedarf danach, ein Öl zu verwenden; falls erforderlich kann jedoch ein Öl in einer Menge von bis zu zweimal der Menge des im thermoplastischen Elastomers enthaltenen Öls zugegeben werden.
Wenn das thermoplastische Styrol-Elastomer kein Öl enthält, zeigt es oftmals eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und ist daher zur Herstellung harter Materialien geeignet. Weil viele thermoplastische Styrol-Elastomere eine relativ große Härte besitzen, enthalten sie jedoch üblicherweise ein Öl, damit die Härte vermindert wird und optional wird Öl in einer zweifach geringeren Menge als derjenigen im thermoplastischen Styrol-Elastomer eingebracht. Wenn der Anteil an Öl mehr als zweimal so groß ist wie beim Elastomer, besteht die Gefahr, dass das Öl bei einer Temperatur von 80°C oder höher zur Oberfläche wandert, so dass die Oberfläche eines Spritzgussartikels daher klebrig wird. In bestimmten Ausführungsformen enthält das thermoplastische Styrol-Elastomer daher Öl in dem vorstehend angegebenen Bereich.
Des Weiteren zeigt das thermoplastische Urethan-Elastomer ausgezeichnete Oberflächeneigenschaften und ist dadurch sehr beständig gegen Kratzer.
In bestimmten Ausführungsformen werden etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% des thermoplastischen Elastomers, bezogen auf das Gewicht des Pellets (B), verwendet. Wenn der Anteil an dem thermoplastischen Elastomer kleiner als etwa 50 Gew.-% ist, besteht die Gefahr, dass sich das Verhalten bei einer Schlagbelastung verschlechtert, sich die Oberfläche verhärtet oder die Taktilität an der Oberfläche zerstört wird, und wenn der Anteil mehr als etwa 65 Gew.-% ausmacht, besteht die Gefahr, dass das Pellet während seiner Herstellung eines Pellets schlechter geschnitten werden kann und dass die Härte stark abnimmt. In bestimmten Ausführungsformen wird das thermoplastische Elastomer daher in dem vorstehend angegebenen Bereich eingesetzt.
Das organische Füllmaterial (b-4) kann ein nadelförmiger Whisker oder eine kurze Faser sein. Allgemein wird ein Whisker in Whisker auf Magnesium-Basis, Whisker auf Titansäure-Basis und ausgefälltes Calciumcarbonat unterteilt und optional wird ein Whisker verwendet, der eine Länge von etwa 10 bis etwa 30 μm und einen mittleren Durchmesser von etwa 0,3 bis etwa 1 μm besitzt.
Als kurze Fasern, die dazu geeignet sind, die physikalischen Eigenschaften zu verbessern, können indessen Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Hanffasern, Cellulosefasern, Fasern aus vulkanischem Gestein oder eine Mischung derselben eingesetzt werden. Insbesondere wenn kurze Fasern in Teilen mit einer Farbzusammensetzung eingesetzt werden, bei denen keine Oberflächenbehandlung erfolgt, können optional Glasfasern verwendet werden, die ihre Farbe nur wenig ändern.
In bestimmten Aspekten beschreibt die vorliegende Erfindung eine Harzzusammensetzung, die eine verbesserte Elastizität besitzt und gleichzeitig in geeigneter Weise eine dämpfend wirkende Taktilität beibehält, indem Whisker mit einem großen Formfaktor oder Fasern zugegeben werden. Die hierbei erhaltene Harzzusammensetzung kann gespritzt und zu einem einzigen Artikel gefestigt werden, ohne mit einem strukturgebenden Material überformt oder übergossen werden zu müssen, was es möglich macht, eine Zusammensetzung der Erfindung mittels direktem Spritzen für Bauteile von Fahrzeugen zu verwenden, die in Reichweite des Fahrers oder eines Fahrgastes vorhanden sind, wie beispielsweise einem Aufprallpolster, einer Türverkleidung, einer Säulenverkleidung oder einer Sonnenblende.
Daneben werden in bestimmten Ausführungsformen das Pellet (A) und das Pellet (B) der vorliegenden Erfindung in einer Trockenmischung eingesetzt. Optional werden das Pellet (A) und das Pellet (B) in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:3 bis etwa 1:1 gemischt. Wenn das Gewichtsverhältnis kleiner ist als etwa 1:3, ist der Anteil an dem thermoplastischen Elastomer zu hoch, wodurch die Gefahr besteht, dass verschiedene Additive nicht richtig dispergiert werden können, und wenn das Verhältnis größer als etwa 1:1 ist, ist der Anteil an langen Fasern zu groß. was eine raue Oberfläche erzeugen und Probleme beim Formen oder Gießen verursachen kann.
Um die Eigenschaften von Formteilen und deren Verarbeitungseigenschaften zu verbessern, kann die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung neben den vorstehend angegebenen Hauptbestandteilen ferner einen oder mehrere Additive, wie beispielsweise Antioxidationsmittel, Neutralisierungsmittel, antistatisch wirkende Mittel, UV-Stabilisatoren, gegen Verkratzungen wirkende Mittel aus Fettsäureamid, gegen Verkratzungen wirkende Mittel aus Silikon und dergleichen enthalten. Diese Additive können in einer geeigneten Menge dazu verwendet werden, die Oberflächenqualität aufrechtzuerhalten.
Da die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin erhalten wird, eine ausgezeichnete Taktilität und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Kratzer besitzt, während sie gleichzeitig ihre guten physikalischen Eigenschaften beibehält, die für ihre breite Anwendung in Materialien für Fahrzeuge geeignet sind, kann sie in wirksamer Weise als Ersatz für das Überformen oder Beschichten von Bauteilen für Fahrzeuge mit einem thermoplastischen Elastomer verwendet werden.
Beispiele
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung und sollen diese nicht einschränken.
Beispiel 1: Zubereitung der Proben
Proben 1 bis 2

Unter Verwenden der Bestandteile, wie sie in der Tabelle 1 und 2 unten angegeben sind, wurden Polypropylen-Harzzusammensetzungen mit den in der Tabelle 5 unten angegebenen Mischungsanteilen zubereitet und einer Extrusion in einem Doppelschnecken-Extruder unterzogen, um so Pellets zuzubereiten. Anschließend wurden die Pellets bei den vorbestimmten Spritzbedingungen von 200 bis 240°C in einer Spritzgusseinrichtung mit 250 Tonnen gespritzt, so dass die Proben 1 und 2 erhalten wurden. Bei den Proben wurden die thermischen/mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen Kratzer gemessen. [Tabelle 1] Pellet (A): Mit langen Fasern verstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung

Bestandteile	Zusammensetzung (Gewichtsanteil)
	Homo-Polypropylen	Modifiziertes Polypropylen	Lange Glasfasern	Additive
100	37	3	60	< 1 PHR
* PHR = Teile pro hundert Teile des Harzes
* modifiziertes Polypropylen: 2 Gew.-% eines mit Maleinsäure gepfropften Polypropylens
* lange Glasfasern: OCV-Glasfasern

[Tabelle 2] Pellet (B): Polypropylen-Harzzusammensetzung

Bestandteile	Zusammensetzung (Gewichtsanteil)
Bestandteile	Homo-Polypropylen	Polypropylen-Ethylen-Copolymer	Ethylen-Octen-Copolymer	Additive
100	5	35	60	< 1 PHR

Vergleichsproben 1 bis 3
Gemäß dem vorstehend für die Proben 1 und 2 beschriebenen Verfahren wurden die Vergleichsproben 1 bis 3 zubereitet, wobei die in den oben angegebenen Tabellen 1 und 2 aufgelisteten Bestandteile entsprechend den in der Tabelle 5 unten angegebenen Mischungsanteilen verwendet wurden.
Vergleichsproben 4 bis 7

Gemäß dem gleichen Verfahren, das vorstehend für die Proben 1 und 2 beschrieben ist, wurden die Vergleichsproben 4 bis 7 zubereitet, wobei eine mit langen Fasern verstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung [Pellet (A)], wie sie in Tabelle 1 angegeben ist, und die Bestandteile, wie sie in den unten angegebenen Tabellen 3 und 4 aufgeführt sind [Pellet (B-1) und Pellet (B-2)], mit den in der unten angegebenen Tabelle 6 aufgeführten Mischungsanteilen verwendet wurden. [Tabelle 3] Pellet (B-1) Polypropylen-Harzzusammensetzung

Bestandteile	Zusammensetzung (Gewichtsanteil)
Bestandteile	Homo-Polypropylen	Polypropylen-Ethylen-Copolymer	Ethylen-Octen-Copolymer	Additive
100	5	50	45	< 1 PHR

[Tabelle 4] Pellet (B-2) Polypropylen-Harzzusammensetzung

Bestandteile	Zusammensetzung (Gewichtsanteil)
Bestandteile	Homo-Polypropylen	Polypropylen-Ethylen-Copolymer	Ethylen-Octen-Copolymer	Additive
100	5	20	75	< 1 PHR

[Tabelle 5] Mischungsverhältnis 1 der Polypropylen-Harzzusammensetzung

	Trocken-Mischungsanteil (Gew.-%)
	Probe 1	Probe 2	Vergleichsprobe 1	Vergleichsprobe 2	Vergleichsprobe 3
mit langen Fasern verstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung Pellet (A)	30	40	20	60	100
Polypropylen-Harzzusammensetzung Pellet (B)	70	60	80	40	-

[Tabelle 6] Mischungsverhältnis 2 der Polypropylen-Harzzusammensetzung

Bestandteile	Trocken-Mischungsanteil (Gew.-%)
	Probe 1	Probe 2	Vergleichsprobe 4	Vergleichsprobe 5	Vergleichsprobe 6	Vergleichsprobe 7
mit langen Fasern verstärkte Polypropylen-Harzzusammensetzung Pellet (A)	30	40	30	40	30	40
Polypropylen-Harzzusammensetzung Pellet (B)	70	60	-	-	-	-
Polypropylen-Harzzusammensetzung Pellet (B-1)	-	-	70	60	-	-
Polypropylen-Harzzusammensetzung Pellet (B-2)	-	-	-	-	70	60

Beispiel 2: Messung der physikalischen Eigenschaften der Proben
Die in den Tabellen 7 und 8 angegebenen Ergebnisse geben die Mittelwerte wider, die beim Messen der physikalischen Eigenschaften der 7 Proben erhalten wurden – ohne die jeweiligen Maximal- und Minimalwerte der Messungen. Die physikalischen Eigenschaften wurden wie folgt gemessen.

(1) Messen der intrinsischen Viskosität: Das Polypropylen-Polymer wurde bei 135°C vollständig in Decalin gelöst. Die Viskositäten der Lösungen mit einer unterschiedlichen Konzentration von 0,1 bis 0,5 g/dl wurden unter Verwenden eines Ubbelohde-Viskosimeters gemessen. Die intrinsische Viskosität wurde erhalten, indem auf die reduzierte Viskosität bei einer Konzentration von Null extrapoliert wurde.
(2) Messung des Schmelzindex: Dieser wurde gemäß dem ASTM-Verfahren D1238 bei 230°C und einer Last von 2,16 kg gemessen.
(3) Messung der Zugfestigkeit und der Zugdehnung: Diese wurden gemäß dem ASTM-Verfahren D638 gemessen, außer dass eine Belastungsgeschwindigkeit auf 50 mm/min eingestellt wurde. Die Zugdehnung wurde am Reißpunkt gemessen.
(4) Messung des Elastizitätsmoduls und der Biegefestigkeit: Diese wurden gemäß dem ASTM-Verfahren D790 gemessen, außer dass eine Belastungsgeschwindigkeit auf 10 mm/min eingestellt wurde.
(5) Messung der Izod-Schlagfestigkeit: Diese wurde mit einer eingekerbten Probe gemäß dem ASTM-Verfahren D256 bei Raumtemperatur (23°C) und bei –30°C gemessen.
(6) Messung der Shore-Härte: Diese wurde gemäß dem ASTM-Verfahren D2240 gemessen, welches die D-Skala verwendet.
(7) Messung der Wärmeverformungstemperatur: Diese wurde gemäß dem ASTM-Verfahren D648 bei einer Last von 1,82 MPa gemessen.
(8) Messung der Beständigkeit gegen Kratzer: Diese wurde gemäß MS210-05 (Saphir-Test), einem Standard der Firmen Hyundai^TM Motor Company und Kia^TM Motors Corporation, und gemäß GMW14688-A-10N (Erickson-Test), einem Standard der Firma General Motors^TM Company, gemessen.

Wie in Tabelle 7 gezeigt ist, zeigten die Harzzusammensetzungen der Proben 1 und 2 gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund ihrer geringen Härte, ihre guten Wärmebeständigkeit und ihrer guten Beständigkeit gegen Kratzer der Stufe 4 eine verbesserte Taktilität, die mit den bereits bestehenden Zusammensetzungen nicht erhalten werden kann und behält gleichzeitig physikalische Eigenschaften bei, die denjenigen der bereits bestehenden Polypropylen-Harzzusammensetzungen (Vergleichsprobe als Referenz) ähneln.
Daneben zeigt die 1 eine Aufnahme einer Oberflächenstruktur, die das Ergebnis der Untersuchung der Oberflächentaktilität der Probe 1 zeigt. Bei dieser Probe war es möglich, ein Prägemuster mit einer Vielzahl an Oberflächenstrukturen zu erhalten und es war weicher mit der Hand anzufassen als das bereits bestehende Material, was ebenfalls durch die Härte bestätigt wurde.
2 zeigt eine Aufnahme, die die Ergebnisse der Untersuchung des Glanzes, der Beständigkeit gegen Kratzer und der Härte der Probe 1 (a) gemäß der vorliegenden Erfindung und des Vergleichsbeispiels (b) als Referenz zeigt. (a) Die Probe 1 weist einen Glanz (bei 60 Grad) von 0,5, Kratzer (ΔL) von 0,05 und eine Härte (D) von 41,5 aus und (b) die Vergleichsprobe als Referenz weist einen Glanz (bei 60 Grad) von 1,4, Kratzer (ΔL) von 1,96 und eine Härte (D) von 65 auf. Anhand dieser Ergebnisse wurde bestätigt, dass die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung aufgrund ihrer geringen Härte eine verbesserte Taktilität zeigt und gleichzeitig ähnliche physikalische Eigenschaften wie die bereits bestehende Polypropylen-Harzzusammensetzung besitzt.
Wie in den Vergleichsproben 1 bis 3 gezeigt ist, wurde ferner festgestellt, dass es nur innerhalb der Mischungsverhältnisse zwischen den Pellets der Probe möglich war, eine geringe Härte von 50 oder weniger, eine Wärmeverformungstemperatur von 115 oder mehr und ein Elastizitätsmodul von 1.400 oder mehr zu erreichen.

[Tabelle 8]
Ergebnisse der Messung der physikalischen Eigenschaften der Proben 1 bis 2 und der Vergleichsproben 4 bis 7
Wie bei den Vergleichsproben 4 bis 7 in der Tabelle gezeigt ist, wurde festgestellt, dass es nur innerhalb des Mischungsanteils des Pellets (B) der Probe möglich war, eine geringe Härte von 50 oder weniger und eine Wärmeverformungstemperatur von 115 oder mehr zu erreichen. Insbesondere in Fällen, in denen der Anteil des Ethylen-Octen-Copolymers im Pellet (B) klein war, nahm, wie bei den Vergleichsproben 4 und 5 gezeigt ist, die Härte zu, wodurch es unmöglich wird, eine gute Taktilität zu erhalten. Wenn der Anteil an Ethylen-Octen-Copolymer im Pellet (B) zu groß war, wie bei den Vergleichsproben 6 und 7 gezeigt ist, nahm die Härte zwar weiter ab, die Wärmebeständigkeit (Wärmeverformungstemperatur) nahm jedoch ebenfalls ab, wodurch es unmöglich wird, die Zusammensetzung für Bauteile für ein Fahrzeug einzusetzen.
Wie in den Tabellen 7 und 8 gezeigt ist, wurde bestätigt, dass die Polypropylen-Harzzusammensetzungen der Proben 1 und 2 der vorliegenden Erfindung – im Vergleich zu den Vergleichsproben 1 bis 7, die von dem/den Bereich(en) der vorliegenden Erfindung abwichen – aufgrund der richtigen Verwendung jedes Bestandteils, eine gute Härte, eine gute Beständigkeit gegen Kratzer und eine ausgezeichnete Taktilität zeigten.
Die Erfindung wurde ausführlich unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen derselben beschrieben. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem eigentlichen Sinn der Erfindung, deren Umfang in den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-0857185 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM-Verfahren D1238 [0067]
ASTM-Verfahren D638 [0067]
ASTM-Verfahren D790 [0067]
ASTM-Verfahren D256 [0067]
ASTM-Verfahren D2240 [0067]
ASTM-Verfahren D648 [0067]

Claims

Polypropylen-Harzzusammensetzung, enthaltend: ein erstes Pellet (A), das unter Verwenden einer Harzzusammensetzung (A) hergestellt ist, die enthält (a-1) etwa 22 bis etwa 58 Gew.-% eines Polypropylen-Harzes, wobei das Polypropylen-Harz ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polypropylen-Homopolymer allein oder einer Mischung aus einem Polypropylen-Homopolymer und Polypropylen-Ethylen-Copolymeren; (a-2) etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% eines modifizierten Polypropylen-Harzes; und (a-3) etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% langen Fasern mit einer Länge von etwa 5 bis etwa 20 mm; und ein zweites Pellet (B), das unter Verwenden einer Harzzusammensetzung (B) hergestellt ist, die enthält (b-1) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% eines Polypropylen-Homopolymers; (b-2) etwa 30 bis etwa 45 Gew.-% eines Polypropylen-Ethylen-Copolymers; (b-3) etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers; und (b-4) etwa 0 bis etwa 5 Gew.-% eines anorganischen Füllmaterials.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Molverhältnis zwischen dem ersten Pellet (A) und dem zweiten Pellet (B) in einem Bereich von etwa 1:3 bis etwa 1:1 liegt.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polypropylen-Ethylen-Copolymer (a-1, b-2) ein mittleres Molekulargewicht von etwa 80.000 bis etwa 600.000 g/mol und eine spezifische Dichte von etwa 0,89 bis etwa 0,91 aufweist.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das modifizierte Polypropylen (a-2) ein Polypropylen-Polymer ist, das mit etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% ungesättigter Carbonsäure oder einem Derivat derselben gepfropft ist und ein mittleres Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 5.000 g/mol aufweist.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die ungesättigte Carbonsäure eine oder mehrere ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Maleinsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure und wasserfreier Maleinsäure.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die langen Fasern (a-3) eine oder mehrere sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Glasfasern, Kohlenstofffasern, Hanffasern, Cellulosefasern und Fasern aus vulkanischem Gestein.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei die Glasfasern einen Durchmesser von etwa 10 bis etwa 30 μm besitzen.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polypropylen-Ethylen-Copolymer (a-1, b-2) einen Ethylenanteil von etwa 3 bis etwa 30 Gew.-% aufweist.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Elastomer (b-3) ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem thermoplastischen Olefin-Elastomer, einem thermoplastischen Styrol-Elastomer, einem thermoplastischen Urethan-Elastomer und einer Mischung derselben.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das zweite Pellet (B) eine zweimal geringere Menge an Öl als das thermoplastische Styrol-Elastomer enthält.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Öl eines oder mehrere ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Öl auf Paraffin-Basis, einem aromatischen Öl und einem Öl auf Naphtha-Basis.
Polypropylen-Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das anorganische Füllmaterial (b-4) eines oder mehrere ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem nadelförmigen Whisker auf Magnesiumbasis, einem nadelförmigen Whisker auf Titansäurebasis und ausgefälltem Calciumcarbonat.
Formteil, hergestellt mit der Polypropylen-Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1.
Gegenstand nach Anspruch 13, wobei der Gegenstand ein Bauteil für ein Fahrzeug ist.
Verfahren zum Herstellen eines Formteils, welches eine gute Taktilität und eine gute Beständigkeit gegen Kratzer besitzt, umfassend das In-Kontakt-Bringen einer Polypropylen-Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 mit einem Gegenstand, wodurch ein Formteil erzeugt wird, das eine gute Taktilität und eine gute Beständigkeit gegen Kratzer besitzt.
Verfahren zum Erhöhen der Taktilität und der Beständigkeit gegen Kratzer bei einem Bauteil für ein Fahrzeug, umfassend das Aufbringen einer Polypropylen-Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 auf das Bauteil für ein Fahrzeug, wodurch die Taktilität und die Beständigkeit des Bauteils für ein Fahrzeug gegen Kratzer erhöht werden.
Kit zum Erhöhen der Taktilität und der Beständigkeit eines Gegenstandes gegen Kratzer, enthaltend die Polypropylen-Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 und eine Gebrauchsanweisung.