DE2821342C2 - - Google Patents

Description

Thermoplastische elastomere Polymerisatgemische, die aus Polypropylen, Polyäthylen und einem Äthylen-Propylen-Polymerisat bestehen, sind aus der US-PS 39 57 919 bekannt. In dieser Patentschrift wird beschrieben, daß die Beigabe einer geringen Menge Polyäthylen an ein aus Polypropylen und einem Äthylen-Propylen-Copolymerisat bestehendes Gemisch den negativen Einfluß der in das Gemisch aufgenommenen Vernetzungsmittel, die sich bei der erhöhten Temperatur während der Vermischung zersetzen, zu eliminieren vermag. Die anfallenden vernetzten Gemische haben einen besonders niedrigen Schmelzindex, so daß sie fast nicht im Spritzgußverfahren verarbeitet werden können.

Aus der US-PS 39 19 358 ist die Herstellung von Gemischen aus Äthylen-Propylen-Copolymerisaten und Polyäthylen bekannt, wobei die Kristallinität des Äthylen-Propylen-Copolymerisats zumindest 10% und die Dichte des Polyäthylens weniger als 0,94 beträgt. Diese gut verarbeitbaren Polymerisatgemische haben jedoch weniger gute mechanische Eigenschaften. Insbesondere lassen die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und die Schlagfestigkeit bei niedriger Temperatur zu wünschen übrig. Auch die bleibende Verformung, die Steigigkeit und die Härte sind unbefriedigend. Weiterhin ist aus der US-PS 39 41 859 die Herstellung von Gemischen aus einem Äthylen-Propylen-Copolymerisat, Polyäthylen und einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat bekannt. Auch in diesem Fall soll die Kristallinität des Äthylen-Propylen-Copolymerisats mehr als 10% betragen. In beiden letztgenannten Patentschriften wird bemerkt, daß Äthylen-Propylen-Copolymerisate mit geringer Kristallinität in Gemischen mit anderen Polyolefinen wie Polyäthylen nicht zu guten Eigenschaften führen können.

Es wurde nunmehr gefunden, daß thermoplastische elastomere Polymerisatgemische, welche aus Polypropylen, Polyäthylen und einem Äthylen-Propylen-Polymerisat bestehen, sich sehr gut verarbeiten lassen und außerdem gute mechanische Eigenschaften besitzen.

Erfindungsgemäß bestehen diese Gemische aus:

• A. 30 bis 75 Teilen eines kristallinen, isotaktischen Propylen-Homopolymerisats mit einem Schmelzindex zwischen 1 und 25 dg/min (230°C, 2,16 kg) und
• B. 25 bis 70 Teilen eines kautschukartigen Äthylen-Propylen-Polymerisats mit einer Kristallinität von weniger als 10 Gew.-%, einem Äthylengehalt von mehr als 58%, einer Zugfestigkeit von mehr als 3,0 MPa und einer Mooney-Viskosität (ML [1+4] 125°C) von minimal 30 und maximal 90, wobei
• C. maximal 15 Teile des Propylen-Homopolymerisats und zumindest soviel Teile, wie durch die Hälfte des Zahlenwertes des Schmelzindexes des Propylen-Homopolymerisats angegeben wird, durch ebenso viele Polyäthylenteile mit einer Dichte zwischen 0,91 und 0,98 g/cm³ ersetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Polymerisatgemische haben einen Schmelzindex, der viele Male größer ist als der Schmelzindex der gemäß der US-PS 39 57 919 erhaltenen Gemische, während die mechanischen Eigenschaften zumindest gleich gut sind. Die erfindungsgemäßen Gemische eignen sich hervorragend zur Spritzgußverarbeitung. Die Kombination ihrer Eigenschaften (sehr gute Verarbeitbarkeit, hohe Schlagzähigkeit bei niedriger Temperatur, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, große Steifigkeit) ist außerordentlich günstig, während der Selbstkostenpreis relativ gering ist.

Im Grunde hat man erfindungsgemäß durch die richtige Wahl der einzelnen Bestandteile ein Gemisch mit einem überraschenden und außerordentlich attraktiven "Paket" von Eigenschaften herzustellen gewußt.

Im Widerspruch zum gegenwärtigen Stand der Technik hat man sich für die Anwendung eines Äthylen-Propylen-Polymerisats mit unter anderem geringer Kristallinität entschieden. Die dadurch entstandenen Mängel in bezug auf z. B. die Steifigkeit und die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen konnten durch Einsatz eines Propylen-Homopolymerisats wettgemacht werden. Um die damit verbundene Sprödigkeit bei niedriger Temperatur zu beheben, wurde eine durch den Schmelzindex des Polypropylens bedingte geringe Menge Polyäthylen in das Gemisch aufgenommen. Weiterhin wurde gefunden, daß das Äthylen-Propylen-Polymerisat einer Reihe weiterer Anforderungen genügen muß, um dem erfindungsgemäßen Gemisch die erwünschte günstige Kombination von Eigenschaften zu verleihen.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Äthylen-Propylen-Polymerisat hat vorzugsweise einen Äthylengehalt von minimal 61 Gew.-%. Bekanntlich nimmt bei zunehmendem Äthylengehalt auch die Zugfestigkeit der Äthylen-Propylen-Polymerisate stark zu. Besonders bei einem Äthylengehalt von mehr als 77 Gew.-% kann jedoch die Kristallinität stark zunehmen, was sich ungünstig auf eine Reihe von Eigenschaften, wie die bleibende Verformung und die Zähigkeit bei niedriger Temperatur, auswirkt. Man wählt den Äthylengehalt daher vorzugsweise unter 77 Gew.-% und insbesondere unter 75 Gew.-%. Ein weiterer Vorteil davon ist die Verbesserung der Bruchdehnung. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn man den Äthylengehalt niedriger als 70 Gew.-% wählt. Äthylen-Propylen-Polymerisate mit hohem Molekulargewicht verleihen Gemischen mit anderen Polyolefinen im allgemeinen bessere mechanische Eigenschaften, setzen jedoch gleichzeitig die Verarbeitbarkeit herab. Sehr gute Eigenschaften werden gefunden, wenn das Äthylen-Propylen-Copolymerisat eine maximale Mooney-Viskosität besitzt (als Maß für das Molekulargewicht), die durch den Schmelzindex des Propylen-Homopolymerisats bedingt wird. Dieser maximale Wert für die Mooney-Viskosität ergibt sich aus der Gleichung

in der m.i. den Schmelzindex des Polypropylens in dg/min darstellt, gemessen bei 230°C und 2,16 kg. Die Mooney-Viskosität (ML (1+4]) wird gemessen bei 125°C. Die Mooney-Viskosität wird vorzugsweise nicht höher als einen sich aus der Gleichung

ergebenden Wert gewählt, weil die Verarbeitungseigenschaften in diesem Fall optimal sind, während die übrigen guten Eigenschaften erhalten bleiben. Zur Erläuterung ist eine Tabelle aufgenommen, aus der auf einfache Weise ablesbar ist, wie groß der maximale Wert der Mooney-Viskosität bei einem bestimmten Schmelzindex des Propylen-Polymerisats vorzugsweise ist.

Maximale Mooney-Viskosität des Äthylen-Propylen-Polymerisats in Abhängigkeit vom Schmelzindex des Polypropylens

Das erfindungsgemäß eingesetzte Äthylen-Propylen-Polymerisat hat weiterhin eine Kristallinität von weniger als 10 Gew.-%. Es wird vorzugsweise ein amorphes Äthylen-Propylen-Copolymerisat verwendet, d. h. ein Copolymerisat mit einer Kristallinität von weniger als 4 Gew.-% und insbesondere von weniger als 1 Gew.-%. Dadurch werden der Druckverformungsrest und die Zähigkeit bei niedriger Temperatur stark verbessert.

Weiterhin hat das kautschukartige Äthylen-Propylen-Polymerisat vorzugsweise eine Zugfestigkeit in unvulkanisiertem Zustand von mehr als 5,0 MPa. Die Kristallisationstemperatur des Polymerisats, aufgenommen mittels "differential scanning calorimetry", liegt vorzugsweise über 0°C und insbesondere über 10°C.

Das Äthylen-Propylen-Polymerisat kann in einer Menge von maximal 20 Gew.-% ein mehrfach ungesättigtes Monomeres enthalten. Diese mehrfach gesättigten Monomeren sind normalerweise nichtkonjugierte Polyene, insbesondere Diene. Sie werden meistens in Mengen von maximal 10 Gew.-% verwendet. Beispiele für derartige Monomere sind Dicyclopentadien, Alkylidennorbornen, Alkenylnorbornen, Alkadiene und Cycloalkadiene. Vorzugsweise werden Dicyclopentadien, Äthylidennorbornen, Norbornadien, 1,5-Hexadien, 1,4-Hexadien und Gemische dieser Stoffe verwendet. Die erfindungsgemäß eingesetzten Äthylen-Propylen-Polymerisate können auf übliche Weise hergestellt werden, z. B. unter Anwendung der in den britischen Patentschriften 10 14 873, 9 51 022 und 8 80 904 beschriebenen Verfahren. Für weitere Einzelheiten über diese Herstellung wird auf die NL-OS 2 81 939 verwiesen.

Das erfindungsgemäß eingesetzte kristalline, isotaktische Propylen-Homopolymerisat hat einen Schmelzindex zwischen 1 und 25 dg/min (230°C, 2,16 kg) und vorzugsweise zwischen 1,5 und 20 dg/min (230°C, 2,16 kg). Besonders bevorzugt wird ein Schmelzindex zwischen 5 und 15 dg/min (230°C, 2,16 kg). Dieser Schmelzindex bestimmt in der vorliegenden Erfindung den bevorzugten maximalen Wert der Mooney-Viskosität des Äthylen-Propylen-Polymerisats und die Menge des beizugebenden Polyäthylens. Die Dichte des eingesetzten Propylen-Homopolymerisats liegt vorzugsweise zwischen 0,900 und 0,910 g/cm³.

In der NL-OS 2 81 939 wird beschrieben, daß ein Äthylen-Propylen-Copolymerisat mit einem spezifischen Propylen-Blockmischpolymerisat vermischt werden kann, welches Gemisch sehr gute mechanische Eigenschaften besitzt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Gemische können diese Eigenschaften noch übertroffen werden. So haben die erfindungsgemäßen Gemische eine bessere Härte, eine bessere Zugfestigkeit und eine bessere Beständigkeit gegen hohe Temperaturen als das in der vorgenannten niederländischen Patentanmeldung beschriebene Gemisch. Andere Eigenschaften wie die Zähigkeit bleiben dabei auf dem gleichen Niveau. Weitere Vorteile sind der bessere Weiterreißwiderstand und der geringere thermische Schwund. Von besonderer Bedeutung ist der hohe Schmelzindex des eingesetzten Polypropylens. Auch die anderen mechanischen Eigenschaften werden hierdurch verbessert. Die ebenfalls hierdurch verursachte Sprödigkeit bei niedriger Temperatur wird überraschenderweise vollkommen eliminiert, wenn man einen größeren Teil des Polypropylens durch Polyäthylen ersetzt, d. h. durch eine Polyäthylenmenge, deren Zahlenwert zumindest die Hälfte, aber vorzugsweise zumindest ¾ des Schmelzindexes des Polypropylens beträgt. Es überrascht sehr, daß durch Anwendung eines Polypropylen-Homopolymerisats in Kombination mit der richtigen Menge Äthylenpolymerisat solche stark verbesserten Eigenschaften erhalten werden können.

Das nach der vorliegenden Erfindung eingesetzte Polypropylen ist im Grunde isotaktisch und hat eine hohe Kristallinität, vorzugsweise mehr als 50 Gew.-%, gemessen mittels Röntgendiffraktion. Es kann unter Anwendung der wohlbekannten Verfahren (vgl. z. B. GB-PS 9 04 510) hergestellt werden, die hauptsächlich auf der Verwendung von modifiziertem oder nichtmodifiziertem Titanchlorid beruhen, das z. B. mit einer Aluminiumverbindung aktiviert wird.

Der dritte nach der vorliegenden Erfindung in das Gemisch aufzunehmende Bestandteil ist ein Äthylen-Polymerisat mit einer Dichte zwischen 0,91 und 0,98 g/cm³ und vorzugsweise einem Schmelzindex zwischen 0,1 bis 35 dg/min (190°C, 2,16 kg). Vorzugsweise ist die Dichte größer als 0,94 g/cm³ und insbesondere größer als 0,96 g/cm³, was bedeutet, daß in das Polyäthylen kein oder nur eine geringe Menge Comonomeres aufgenommen wird, z. B. weniger als 0,5 Gew.-%. Die Herstellung des Polyäthylens kann beispielsweise nach der GB-PS 11 96 183 erfolgen.

Für das erfindungsgemäße thermoplastische elastomere Gemisch wird eine Zusammensetzung aus 50 bis 70 Teilen kristallinem, isotaktischem Propylen-Homopolymerisat und 30 bis 50 Teilen kautschukartigen Äthylen-Propylen-Polymerisat bevorzugt. Bei Verwendung eines Unterschusses Äthylen-Propylen-Polymerisats gelangen die besonderen Effekte der Erfindung nämlich am besten zur Geltung. Die Steifigkeit und die Eigenschaften bei hoher Temperatur liegen in diesem Fall auf hohem Niveau. Die Verbesserung der Schlagfestigkeit bei niedriger Temperatur mit Hilfe des Äthylen-Polymerisats ist besonders ausgeprägt, die Verarbeitbarkeit in dieser Zusammensetzung ist sehr gut, während auch die anderen Eigenschaften optimal sind.

Die thermoplastischen Gemische können auf bekannte Weise mit Hilfe der für Kunststoffe üblichen Apparaturen wie Walzen, Extruder, Schnellmischer und Kneter hergestellt werden, wobei das Kunststoffmaterial bei erhöhter Temperatur, insbesondere bei einer Temperatur zwischen 150 und 20°C, Schubkräften ausgesetzt wird. Für die Anwendung in großtechnischem Maßstab werden Kneter und Extruder bewegt, in denen das Mischen bei Temperaturen von ca. 180 bis 220°C erfolgt.

In die erfindungsgemäßen Gemische können allerhand Zusatzstoffe aufgenommen werden, wie Farbstoffe, Gleitmittel, Füllmittel, Antioxidationsmittel, UV-Stabilisatoren, Flammschutzmittel, Zinkoxid und/oder Magnesiumoxid, Fasern oder Kombinationen von faserigen und pulverigen Stoffen, ohne daß die spezifischen Eigenschaften verloren gehen. Insbesondere kann Ruß und/oder Öl in das Gemisch aufgenommen werden.

Die erfindungsgemäßen Polymerisatgemische können auch mit anderen Polymerisaten wie Styrolpolymerisaten, Polyamiden, Polyvinylchlorid, Polycarbonaten, Blockmischpolymerisaten von Styrol und Butadien, welche eventuell hydriert sind, chlorierten Polyolefinen, wie chloriertes Polyäthylen, und Gemischen dieser Polymerisate vermischt werden. Sie können auch zur Verbesserung der Schlagfestigkeit anderer Polymerisate verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Polymerisatgemische können für zahlreiche Zwecke verwendet werden, weil sie sowohl weich und kautschukartig wie steif und schlagfest sein können. Die Gemische eignen sich besonders gut zur Herstellung größerer Gegenstände, die im Freien verwendet werden, z. B. für Automobilstoßstangen.

Die vorliegenden thermoplastischen Elastomeren sind außerordentlich witterungsbeständig. Diese Witterungsbeständigkeit kann noch dadurch verbessert werden, daß, insbesondere wenn kein Ruß verwendet wird, in das Gemisch UV-Stabilisatoren und/oder Zinkoxid, ggfs. neben einem phenolischen Antioxidationsmittel, aufgenommen werden. Als UV-Stabilisator wird vorzugsweise eine Kombination eines sog. UV-Quenchers, insbesondere eines gestörten Amins, und eines UV-Absorbers, wie einer Benzotriazol- und Benzophenonverbindung, verwendet.

Beispiel 1

Es wird in einem Kneter eine Reihe von aus Äthylen-Propylen-Polymerisat, Polypropylen und ggf. Polyäthylen bestehenden Gemischen der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung hergestellt. Dabei wird ein Äthylen- Propylen-Terpolymerisat-Kautschuk, bezeichnet als EPDM I, verwendet, der 64% Äthylen, 30% Propylen und 6% Äthylidennorbornen enthält. Die Zugfestigkeit in unvulkanisiertem Zustand beträgt 6,5 MPa. Die Mooney-Viskosität (ML [1+4] 125°C) beträgt 52, und die Kristallinität liegt unter 0,25%. Das als PP I bezeichnete Propylenpolymerisat ist ein Blockmischpolymerisat von Propylen mit 7% Äthylen, einer Dichte von 0,905 und einem Schmelzindex (230°C, 2,16 kg) von 6,0 dg/min. Das als PP II bezeichnete Propylenpolymerisat ist ein Propylen-Homopolymerisat mit einer Dichte von 0,905 g/cm³ und einem Schmelzindex von 5,2 dg/min (230°C, 2,16 kg). Das in der Tabelle mit PE I bezeichnete Polyäthylen hat eine Dichte von 0,963 g/cm³ und einen Schmelzindex von 8 dg/min (190°C, 2,16 kg).

Zur Ausführung der in Tabelle 1 angegebenen Versuche wird das kautschukartige Äthylen-Propylen-Polymerisat in den Kneter gebracht. Nach 1minütigem Kneten werden das Polypropylen und das Polyäthylen beigegeben. Nach 4minütigem Kneten (Gesamtzeit 5 Minuten) wird ca. 30 Minuten ohne Stempeldruck geknetet; danach wird das Kneten fortgesetzt, bis eine Temperatur von ca. 170°C erreicht ist. Aus den Gemischen werden Platten gespritzt, die auf die in der Tabelle angegebenen Eigenschaften hin geprüft werden.

In die Tabelle werden auch die Eigenschaften zweier Handelsprodukte aufgenommen.

Tabelle 1

Die verschiedenen Eigenschaften werden anhand der folgenden Normen gemessen:

Schmelzindex
ASTM D-1238 (230°C, 5 kg)
Härte	ASTM D-2240 (Ablesung nach 3 Sek.)
Zugfestigkeit	NEN 5602, Probestab 2, Dehnungsgeschwindigkeit 15 cm/min
Vicat-Temperatur	ASTM D-1525, Belastung 1 kg
Heatsagtest	Probestab 10×1×0,16 cm, Wärmebelastung 1 Minute bei 120°C
Flachfallversuch	nach 48minütigem Konditionieren, Gewicht 5 kg, Fallhöhe 1 m, Auftreffgeschwindigkeit 4,2 m/sec. Das Fallgewicht hat eine flache Auftrefffläche mit einem Durchmesser von 1 cm. Die Probeplatte mit einer Dicke von 1,6 mm wird von einem Ring mit einem Durchmesser von 2 cm unterstützt.
Weiterreißwiderstand	DIN 53 515
Thermischer Schwund	DIN 53 497, Wärmebelastung 24 Stunden bei 90°C

Aus der Tabelle geht hervor, daß Gemische mit PP-Homopolymerisat (Proben 2, 3, 4, 5) erheblich besser gegen hohe Temperaturen beständig sind als die Vergleichsprobe 1 mit PP-Copolymerisat. Die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen ist auch erheblich besser als die der 2 vergleichbaren Handelsprodukte. Für die günstige Kombination der Zähigkeit bei niedriger Temperatur (hohe Bruchenergie, zäher Bruch) und einer guten Beständigkeit gegen hohe Temperaturen ist Beigabe von PE von wesentlicher Bedeutung. Die Proben 2, 3, 4 und 5 zeigen, daß der PE-Gehalt für eine ausreichende Zähigkeit bei niedriger Temperatur mindestens so hoch sein muß, wie durch die Hälfte des Zahlenwertes des Schmelzindexes des PP-Homopolymerisats angegeben wird. Eine gute Beständigkeit gegen hohe Temperaturen kann auch mit einem relativ hohen Gehalt an PP-Copolymerisat (Probe 6) bewerkstelligt werden, in diesem Fall ist die Zähigkeit bei niedriger Temperatur jedoch ungenügend. Die Zähigkeit bei hoher Temperatur kann durch Beigabe von PE zwar auf ein akzeptables Niveau gesteigert werden, dies wirkt sich jedoch derart ungünstig auf die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen aus, daß die Gemische letzten Endes keine Verbesserung im Vergleich zu den Handelsprodukten (Probe 7) zeigen.

Beispiel 2

Die in Tabelle 2 genannten Gemische werden in einem Laborkneter (Brabender-Plastograph) bei einer Knetkammertemperatur von 180°C und einer Knetzeit von 10 Minuten hergestellt. Alle Komponenten des Gemisches werden gleichzeitig in die Knetkammer gebracht. Anschließend werden die Gemische gewalzt und bei 200°C zu Platten verpreßt. Die Komponenten, aus denen das Gemisch besteht, sind bereits in Beispiel 1 beschrieben worden, mit Ausnahme von PP III, einem PP-Homopolymerisat mit einem Schmelzindex von 1,3 dg/min (230°C, 2,16 kg) und einer Dichte von 0,905 g/cm³. Aus Tabelle 2 geht hervor, daß die Proben 1-5 sich durch eine höhere Härte, eine größere Steifigkeit bei Zimmertemperatur, einen größeren Weiterreißwiderstand und eine höhere Zugfestigkeit von den Proben 6-7 unterscheiden. Aus diesen Tatsachen geht hervor, daß Gemische mit einem PP-Homopolymerisat bessere mechanische Eigenschaften haben als Gemische mit einem PP-Copolymerisat.

Tabelle 2

Die Eigenschaften werden nach folgenden Normen oder Methoden gemessen:

Schmelzindex
ASTM D-1228 (190°C, 10 kg)
Härte	ASTM D-2240, Ablesung nach 3 Sek.
Steifigkeit (G′)	Torsionsdämpfung f = 0,2 H₂, 22°C
Weiterreißwiderstand	DIN 53 515
Zugfestigkeit	NEN 5602, Probestab 2, Dehnungsgeschwindigkeit 30 cm/min

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt, daß die Mooney-Viskosität des Äthylen-Propylen-Copolymerisats, um problemlose Verarbeitung mit Hilfe von Spritzgußtechniken zu ermöglichen, einen durch den Schmelzindex des PP-Homopolymerisats bedingten maximalen Wert hat.

In einem Brabender-Plastographen werden 40 Gew.-Teile Äthylen-Propylen-Terpolymerisat (EPDM), 55 Gew.-Teile PP-Homopolymerisat und 5 Gew.-Teile Niederdruckpolyäthylen auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise mechanisch miteinander vermischt. In den 9 Gemischen werden sowohl die Mooney-Viskosität des EPDM wie der Schmelzindex des EPDM und der Schmelzindex des PP-Homopolymerisats variiert. Drei Äthylen-Propylen-Terpolymerisate mit einer Mooney-Viskosität (ML_W [1+4] 125°C) von 39, 52 bzw. 62 werden je mit drei Typen PP-Homopolymerisat mit einem Schmelzindex von 1,3, 5,2 bzw. 9,5 dg/min (230°C, 2,16 kg) vermischt. Die Schmelzindices der Gemische sind in Tabelle 3 angegeben. Für die untersuchten Gemische ist der vorzugsweise benutzte maximale Wert der Mooney-Viskosität des EPDM in Abhängigkeit des Schmelzindexes des PP-Homopolymerisats folgender:

Aus Tabelle 3 geht hervor, daß die Mooney-Viskosität des EPDM in den Proben 6 und 9 größer ist als der bevorzugte maximale Wert. Diese Proben haben für eine gute Verarbeitbarkeit einen zu niedrigen Schmelzindex. Die übrigen Proben haben eine ausreichend niedrige Mooney-Plastizität, und demzufolge haben die Gemische einen derartigen Schmelzindex, daß eine gute Verarbeitbarkeit gewährleistet ist. Optimale Verarbeitbarkeit wird bei den Proben 1, 2, 4 und 7 gefunden. Die Verarbeitbarkeit der Proben 3 und 8 wird für kritische Anwendungen nicht ausreichen.

Tabelle 3

Beispiel 4

Die in Tabelle 4 aufgeführten Gemische mit einem Polypropylen-Homopolymerisat mit einem Schmelzindex von 9,5 dg/min (230°C, 2,16 kg) sind auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt worden. Die Proben werden jedoch unter anderen Bedingungen, d. h. bei höherer Temperatur und niedrigerem Druck zu Platten verspritzt. Dadurch sind die Versuchsergebnisse nicht ganz mit denen der vorigen Beispiele vergleichbar.

Aus Tabelle 4 geht hervor, daß auch mit einem Propylen-Homopolymerisat mit einem Schmelzindex von 9,5 dg/min (230°C, 2,16 kg) Gemische hergestellt werden können, die bei niedriger Temperatur eine hohe Zähigkeit aufweisen. Wohl ist es dazu erforderlich, daß die PE-Menge wenigstens ungefähr 5 Gew.-% ist, d. h. mehr als durch die Hälfte des Zahlenwertes des Schmelzindexes des PP-Homopolymerisats angegeben wird.

Tabelle 4

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt, daß die in der Erfindung beschriebenen Vorteile der Beigabe von Polyäthylen durch einen zu hohen Polyäthylengehalt aufgehoben werden. Im Kneter werden die in Tabelle 5 genannten Gemische auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Die Proben 1, 2 und 3 sind alle gut verarbeitbar, Gemisch 4 mit 20 Gew.-% PE hat einen hohen Polyäthylengehalt und besitzt einen zu niedrigen Schmelzindex. Auch die Zugfestigkeit ist unbefriedigend.

Tabelle 5

Beispiel 6

In diesem Beispiel wird gezeigt, daß die Dichte des Polyäthylens auch für die Effektivität des Polyäthylens als Mittel zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Bedeutung sein kann. In einem Kneter werden 40 Teile EPDM I, 55 Teile PP I und 5 Teile Polyäthylen mechanisch auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise miteinander vermischt.

In den 5 Gemischen werden folgende PE-Typen benutzt:

Die Proben werden zur Bestimmung ihrer Eigenschaften auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise zu Platten verspritzt. Diese Eigenschaften werden in Tabelle 6 angegeben.

Tabelle 6

Aus Tabelle 6 geht hervor, daß bei Anwendung von Polyäthylen mit einer Dichte von mehr als 0,94 g/cm³ bessere Ergebnisse erzielt werden. Die besten Kombinationen von Eigenschaften werden bei einer Dichte von mehr als 0,96 g/cm³ gefunden.

Beispiel 7

Auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise werden im Brabender-Plastographen Gemische aus 40 Gew.-Teilen Äthylen-Propylen-Terpolymerisat, 55 Gew.-Teilen Propylen-Homopolymerisat und 5 Gew.-Teilen Polyäthylen hergestellt. Anschließend werden die Gemische gewalzt und bei 200°C zu Platten verpreßt. Es werden 4 Gemische angefertigt. In 3 Gemischen werden "greenstrength"-EPDM-Typen verwendet. Für die Eigenschaften der Gemische sei auf Tabelle 7 verwiesen.

Aus der Tabelle geht hervor, daß das Gemisch mit nicht "greenstrength"-EPDM (Probe 1) sich von den Gemischen mit "greenstrength"-EPDM (Proben 2, 3 und 4) durch eine niedrigere Härte, Weiterreißwiderstand und Zugfestigkeit unterscheidet. Um die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Vorteile voll ausnutzen zu können, ist somit die Anwendung eines "greenstrength"-EPDM erforderlich. Hohe Äthylengehalte führen zu niedriger Bruchdehnung (Probe 3).

Tabelle 7

Claims (18)

1. Thermoplastisches elastomeres Polymerisatgemisch aus Polypropylen, Ethylen-Propylen-Polymerisat und Polyethylen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an:

• A. 30 bis 75 Teilen eines kristallinen, isotaktischen Propylen-Homopolymerisats mit einem Schmelzindex zwischen 1 und 25 dg/min (230°C, 2,16 kg) und
• B. 25 bis 70 Teilen eines kautschukartigen Ethylen-Propylen-Polymerisats mit einer Kristallinität von weniger als 10 Gew.-%, einem Ethylengehalt von mehr als 58 Gew.-%, einer Zugfestigkeit von mehr als 3,0 MPa und einer Mooney-Viskosität (ML [1+4] 125°C) als Maß für das Molekulargewicht, die zumindest 30 und maximal 90 beträgt, wobei
• C. maximal 15 Teile des Propylen-Homopolymerisats und zumindest so viel Teile, wie durch die Hälfte des Zahlenwertes des Schmelzindexes des Propylen-Homopolymerisats angegeben wird, durch ebenso viele Polyethylenteile mit einer Dichte zwischen 0,91 und 0,98 g/cm³ ersetzt sind.

2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die maximale Mooney-Viskosität des kautschukartigen Ethylen-Propylen-Polymerisats aus der Gleichung ergibt, wobei m.i. den Schmelzindex des benutzten Propylen-Polymerisats darstellt.

3. Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die maximale Mooney-Viskosität aus der Gleichung ergibt.

4. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an
A: 50 bis 70 Teile Propylen-Homopolymerisat und
B: 30 bis 50 Teile Ethylen-Propylen-Polymerisat
beträgt.

5. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Zahl der Propylen-Homopolymerisatteile, die durch Polyethylen ersetzt sind, ¾ des Zahlenwertes des Schmelzindexes des Propylen-Polymerisats beträgt.

6. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Ethylen-Propylen-Polymerisat einen Ethylengehalt von zumindest 61 Gew.-% hat.

7. Gemisch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Ethylen-Propylen-Polymerisat maximal 77 Gew.-%, vorzugsweise maximal 75 Gew.-% und insbesondere maximal 70 Gew.-% Ethylen enthält.

8. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Ethylen-Propylen-Copolymerisat eine Kristallinität von maximal 4 Gew.-% und insbesondere von maximal 1 Gew.-% besitzt.

9. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Ethylen-Propylen-Polymerisat eine Zugfestigkeit von mehr als 5,0 MPa besitzt.

10. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ethylen-Propylen-Polymerisat in einer Menge von maximal 20 Gew.-% und insbesondere von maximal 10 Gew.-% ein mehrfach ungesättigtes Monomer enthält.

11. Gemisch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrfach ungesättigte Monomere aus der Gruppe Dicyclopentadien, Ethylidennorbornen, 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien und Norbornadien gewählt ist.

12. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Propylen-Homopolymerisat einen Schmelzindex zwischen 1,5 und 20 dg/min (230°C, 2,16 kg) und vorzugsweise zwischen 5 und 15 dg/min (230°C, 2,16 kg) hat.

13. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Propylen-Homopolymerisat eine Dichte zwischen 0,900 und 0,910 g/cm³ hat.

14. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Polyethylens mehr als 0,94 g/cm³ beträgt.

15. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Polyethylens mehr als 0,96 g/cm³ beträgt.

16. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen einen Schmelzindex zwischen 0,1 und 35 dg/min (190°C, 2,16 kg) und vorzugsweise zwischen 1 und 25 dg/min (190°C, 2,16 kg) hat.

17. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen maximal 0,5 Gew.-% Comonomeres enthält.

18. Verwendung der Gemische nach den Ansprüchen 1 bis 17 zur Herstellung von Gegenständen.