Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polypropylenharzmasse mit
ausgezeichneter thermischer Alterungsbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit
und antistatischer Eigenschaft, wobei die Menge der aus dem Harz verdampften Bestandteile
(als "thermische Verdampfungseigenschaft" bezeichnet) klein ist, wenn es bei hoher
Temperatur verwendet wird.
Ein Polypropylenharz wird in einem weiten Bereich, z.B. für einen
Formkörper, eine Folie, Faser und dgl. verwendet, da es ausgezeichnete mechanische
Eigenschaften und leichte Verarbeitbarkeit aufweist. Jedoch weist es Nachteile auf,
da es ein elektrischer Isolator ist, einmal geladene statische Elektrizität
fließt nicht leicht ab und folglich neigen Schmutz und Staub dazu, an der Oberfläche
eines Produkts zu haften, zusätzlich wird leicht ein Abbau durch Wärme-
und Lichteinwirkung (hauptsächlich Ultraviolettstrahlen) bewirkt.
Um die Nachteile zu beseitigen, ist bekannt, z.B. ein Antioxidationsmittel
auf Phenolbasis, ein Antioxidationsmittel auf Phosphorbasis oder ein Antioxidationsmittel
auf Schwefelbasis oder dgl. allein oder in Kombination mit Polypropylen zuzugeben,
um einen Abbau durch Wärme zu verhindern, und ein Salicylat, eine Verbindung
auf Benzophenonbasis, eine Verbindung auf Benzotriazolbasis und eine Verbindung
auf Basis eines sterisch gehinderten Amins als Witterungsbeständigkeitsstabilistor
allein oder in Kombination mit Polypropylen zuzugeben, um einen Abbau durch Licht
zu verhindern, und zusätzlich ist auch bekannt, gegebenenfalls antistatische
Mittel, wie ein Alkyldiethanolamin, Fettsäurediethanolamid, Glycerinmonofettsäureester
und dgl., allein oder in Kombination zu verwenden.
Mit der neueren Ausweitung der Verwendung von Polypropylen wird häufig
praktiziert, ein antistatisches Mittel zuzugeben, so daß Schmutz und Staub
nicht leicht an der Oberfläche eines Formkörpers haften, zusätzlich
zur Zugabe z.B. eines synthetischen Kautschuks, anorganischen Füllstoffs und
Pigments, um z.B. die mechanischen Eigenschaften und Fähigkeit, Aussehen und
dgl. des Formkörpers zu verbessern. Ferner sind die Anforderungen in bezug
auf die thermische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit gestiegen,
und ein zu verwendendes Mischen, unter höherer Temperatur als je zuvor, ist
erforderlich.
Jedoch ist deutlich, daß ein aus einer Masse hergestellter Formkörper,
in der dieses Antioxidationsmittel, Witterungsbeständigkeitsmittel und antistatisches
Mittel vermischt werden, verschiedene Probleme bedingt, so daß ein ausreichendes
Ergebnis durch die komplizierte Wechselwirkung der Zusätze in einem Polypropylen
nicht erreicht werden kann, und weiter daß sich der Farbton verschlechtert,
und eine Umweltverschmutzung durch Verdampfen eines Teils der Zusätze bei Verwendung
bei hoher Temperatur auftritt.
Angesichts der vorstehenden Situation ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Harzmasse auf Polypropylenbasis bereitzustellen, die ausgezeichnet
in der thermischen Beständigkeit, Witterungsbeständigkeit und antistatischen
Eigenschaft ist, und gleichzeitig eine sehr kleine thermische Verdampfungseigenschaft
aufweist.
US 5,354,795 beschreibt eine Polypropylenharzzusammensetzung,
umfassend ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer, ein thermoplastisches
Elastomer, einen anorganischen Füller sowie Antioxidantien, UV-Absorber und
Lichtstabilisatoren.
US 5,543,454 bezieht sich auf eine verstärkte
Polypropylenharzzusammensetzung umfassend (A) ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer,
(B) ein Elastomer und (C) Talkum.
EP 0 449 685 A1 betrifft eine Polypropylenharzzusammensetzung
umfassend eine Polypropylenharzmischung, die ein Polypropylen, einen alpha-olefinischen
Copolymer-Kautschuk und einen anorganischen Füller enthält, und außerdem
eine gehinderte phenoplastische Verbindung, eine hochmolekulare gehinderte Piperidinverbindung,
eine niedermolekulare gehinderte Piperidinverbindung, eine Benzoatverbindung, eine
Phosphorverbindung und eine Amidverbindung enthält.
EP 0 651 014 A1 beschreibt ein Polypropylenharzzusammensetzung
umfassend ein kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer (A), einen Ethylen-alpha-Olefin-Copolymergummi
(B) und ein Ethylen-Butyl-1-en-Copolymer (C).
EP 0 739 940 A2 bezieht sich auf
eine thermoplastische Harzzusammensetzung umfassend (1) ein kristallines Polypropylen,
(2) mindestens zwei Gummibestandteile, (3) Talkum.
Die Erfinder haben umfassende Untersuchungen angestellt, um die vorstehend
beschriebenen Probleme zu lösen, und als Ergebnis festgestellt, daß die
vorstehend beschriebene Aufgabe durch Spezifizieren der Harzmasse, des Antioxidationsmittels
und des antistatischen Mittels und weiter durch Vermischen mit einem bestimmten
Witterungsbeständigkeitsstabilisator gelöst werden kann, und die vorliegende
Erfindung vollendet.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Harzmasse auf Polypropylenbasis
bereit, umfassend:
(A) 50 Gew.-% oder mehr eines Harzes auf Polypropylenbasis;
(B) 1 bis 40 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs; und
(C) 0 bis 40 Gew.-% eines statistischen Ethylen-&agr;-Olefin-Copolymerkautschuks
und/oder eines eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks, wobei die
Gesamtmenge von (A), (B) und (C) 100 Gew.-% ist; und
ein Antioxidationsmittel auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols zu 0,01 bis
0,2 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge von (A), (B) und (C);
einen Witterungsbeständigkeitsstabilisator zu 0,3 Gew.-Teilen oder weniger,
pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge von (A), (B) und (C);
ein Fettsäureamid und/oder Fettsäurebisamid zu 0,01 bis 0,2 Gew.-Teilen,
pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge (A), (B) und (C); und
ein antistatisches Mittel zu 0,01 bis 2,0 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge
(A), (B) und (C), die Zusammensetzung
des antistatischen Mittels besteht aus (1) 35 bis 55 Gew.-Teilen eines Glycerinmonofettsäureester
mit einem Monoestergehalt von 90 Gew.-% oder mehr (wobei die Anzahl der Kohlenstoffatome
der Fettsäure im Bereich von C16 bis C18 liegt und ein
C18-Bestandteil von 50 Gew.-% oder mehr vorhanden ist), (2) 40 bis 60
Gew.-Teile Diglycerin in Form eines Diglycerinfettsäureesters, erhalten durch
Umsetzung von 1,0 bis 1,5 mol einer Fettsäure mit einer Anzahl an Kohlenstoffatomen
im Bereich von C16 bis C18 und einem Gehalt des C18-Bestandteils
50 Gew.-% oder mehr, pro mol Diglycerin, und (3) 3 bis 10 Gew.-Teile eines Alkyldiethanolamins
mit einer Alkylrestzusammensetzung im Bereich von C16 bis C18
und einem Gehalt des C18-Bestandteils von 50 Gew.-% oder mehr, wobei
die Gesamtmenge von (1), (2) und (3) 100 Gew.-Teile beträgt; und wobei
die folgenden Bedingungen (1) bis (4) erfüllt werden:
(1) die Witterungsbeständigkeit (Witterungsmeßgerät sun shine
weather meter, 83°C, Wasser vorhanden), gemessen gemäß JIS B 7753,
der Harzmasse auf Polypropylenbasis beträgt 500 Stunden oder mehr;
(2) die thermische Beständigkeit, gemessen bei 150°C gemäß
JIS K7212, beträgt 700 Stunden oder mehr;
(3) die antistatische Eigenschaft (Oberflächenwiderstand gemäß
JIS K 6911) beträgt 2 × 1015 &OHgr; oder weniger, und
(4) die thermische Verdampfungseigenschaft (Glas-Trübungsgrad gemäß
ASTM-E308, 100°C × 20 Stunden) beträgt 15% oder weniger.
Als bei der vorliegenden Erfindung verwendetes Harz auf Polypropylenbasis
können bekannte Harze auf Polypropylenbasis, zum Beispiel ein kristallines
Polypropylen, ein kristallines statistisches Propylen-Ethylen-Copolymer, ein kristallines
Ethylen-Propylen-Blockcopolymer und dgl. aufgeführt werden. Das kristalline
Ethylen-Propylen-Blockcopolymer ist bevorzugt. Das kristalline Ethylen-Propylen-Blockcopolymer
besteht aus einem kristallinen Polypropylenteil als erstes Segment und einem statistischen
Ethylen-Propylen-Copolymerteil als zweites Segment. Das kristalline Ethylen-Propylen-Blockcopolymer
wird üblicherweise zum Beispiel durch Polymerisieren von Propylen in Gegenwart
eines stereoregulären Olefinpolymerisationskatalysators (Ziegler-Natta-Katalysator)
im ersten Schritt zur Herstellung des ersten Segments und dann durch Copolymerisieren
von Propylen und Ethylen im zweiten Schritt zur Herstellung des zweiten Segments
hergestellt. Bevorzugte physikalische Eigenschaften und Zusammensetzungseigenschaften
des Blockcopolymers sind folgende.
Der kristalline Polypropylenteil des Ethylen-Propylen-Blockcopolymers
weist vorzugsweise eine Grenzviskosität in einer Tetralinlösung mit 135°C
von 0,8 bis 2,0 dl/g auf. Wenn die Grenzviskosität über 2,0 dl/g ist,
nehmen der Schmelzindex der Zusammensetzung und die Fließfähigkeit ab,
wird die Füllzeit beim Formen länger und weiter wird manchmal kein Formkörper
mit ausgezeichneter Oberflächenqualität erhalten. Andererseits werden,
wenn sie geringer als 0,8 dl/g ist, die physikalischen Eigenschaften, wie Dehnung
und Schlagfestigkeit, schlecht, und manchmal werden keine bevorzugten Ergebnisse
erhalten. Ferner beträgt ein isotaktischer Anteil an fünfwertigen Einheiten,
bestimmt mit 13C-NMR, vorzugsweise 0,97 oder mehr, stärker bevorzugt
0,98 oder mehr. Wenn das Verhältnis nicht geringer als 0,97 ist, sind die Steifigkeit
und die thermische Beständigkeit hoch, und bevorzugte Ergebnisse werden erhalten.
Die Menge an im Blockcopolymer enthaltenem Ethylen beträgt vorzugsweise 1 bis
30 Gew.-%, und die Menge an im statistischen Ethylen-Propylen-Copolymersegment
enthaltenem Ethylen beträgt vorzugsweise 15 bis 70 Gew.-%.
Wenn insbesondere Schlagfestigkeit erforderlich ist, wird als Harz
auf Polypropylenbasis das vorstehend beschriebene kristalline Ethylen-Propylen-Blockcopolymer
vorzugsweise verwendet.
Das Blockcopolymer kann durch Polymerisation einer Aufschlämmung
und mit einer Gasphasenpolymerisation hergestellt werden. Wenn insbesondere hohe
Schlagfestigkeit erforderlich ist, ist es notwendig, die Menge des zweiten Segments
zu erhöhen, und die Gasphasenpolymerisation wird geeigneterweise für die
Herstellung angewandt. Ein Harz auf Polypropylenbasis mit hoher Schlagfestigkeit
kann durch Gasphasenpolymerisation zum Beispiel gemäß einem in JP-A-61-287917
veranschaulichten Verfahren hergestellt werden. Die Menge des zweiten Segments beträgt
vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% bei der Aufschlämmungspolymerisation und 10 bis
50 Gew.-% bei der Gasphasenpolymerisation.
Anorganische Füllstoffe schließen z.B. Talkum, Glimmer,
Calciumcarbonat, Wollastonit, Glasfaser und dgl. ein. Unter ihnen ist Talkum mit
einer durchschnittlichen Teilchengröße von 4,0 &mgr;m oder weniger,
vorzugsweise 3,5 bis 1,0 &mgr;m, in bezug auf die Verbesserungswirkung, z.B. hinsichtlich
der Steifigkeit, des Aussehens und dgl., bevorzugt. Wenn sie mehr als 4,0 &mgr;m
beträgt, wird manchmal eine Abnahme der Schlagfestigkeit eines Formkörpers
bewirkt. Beträgt die Teilchengröße weniger als 1,0 &mgr;m, ist
die Verwendbarkeit mangelhaft, da Talkum mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von weniger als 1,0 &mgr;m üblicherweise nicht im Handel erhältlich
ist.
Die verwendete Menge an Talkum beträgt 1 bis 40 Gew.-% und, wenn
sie mehr als 40 Gew.-% beträgt, nimmt die Schlagfestigkeit unerwünscht
ab.
Als mit Ethylen im gegebenenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendeten
statistischen Ethylen-&agr;-Olefin-Copolymerkautschuk zu copolymerisierendes Monomer
wird ein &agr;-Olefin mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 3 bis 10
Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Propylen, 1-Buten, 4-Methylpenten-1, 1-Hexen, aufgeführt.
Ferner kann dieser statistische Ethylen-&agr;-Olefincopolymerkautschuk mit einer
kleinen Menge eines nicht konjugierten Dienmonomers, zum Beispiel 5-Ethyliden-2-norbornen,
Dicyclopentadien, 1,4-Hexandien oder dgl., im Bereich einer Jodzahl von etwa bis
zu 15 copolymerisiert werden.
Ferner können als Kautschuk mit vinylaromatischer Verbindung,
der gegebenenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bekannte verwendet
werden, zum Beispiel statistische Copolymerkautschuke aus konjugierter Dienverbindung
und vinylaromatischer Verbindung, wie Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Blockcopolymerkautschuke
aus konjugierter Dienverbindung und vinylaromatischer Verbindung, wie Styrol-Butadien-Styrol-Kautschuk
(SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Kautschuk (SIS) und hydrierte Block- oder statistische
Copolymerkautschuke, erhalten durch Hydrieren einer konjugierten Dienverbindung
in diesen Copolymeren. Ferner können auch geeigneterweise Kautschuke verwendet
werden, erhalten durch Pfropfpolymerisieren einer vinylaromatischen Verbindung,
wie z.B. Styrol und dgl., auf einen Kautschuk aus Ethylen, Propylen und nicht konjugiertem
Dien (EPDM).
Diese statistischen Ethylen-&agr;-Olefin-Copolymerkautschuke und/oder
vinylaromatische Verbindung enthaltenden Kautschuke können als Gemisch von
zwei oder mehreren verwendet werden, abhängig von der Fließfähigkeit
der Zusammensetzung, Schlagfestigkeit und Härte des Formkörpers, die bei
der vorliegenden Erfindung gewünscht sind. Die verwendete Menge beträgt
0 bis 40 Gew.-%, und wenn sie über 40 Gew.-% beträgt, wird eine Abnahme
der Steifigkeit des Formkörpers unbevorzugt groß.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, daß die vorstehend
beschriebene Masse auf Polypropylenbasis alle vorstehend erwähnten Bedingungen
(1) bis (4) erfüllt.
Wenn die Witterungsbeständigkeit geringer als 500 Stunden ist,
ist die Verwendung der Masse im Freien beschränkt.
Wenn die thermische Beständigkeit geringer als 700 Stunden ist,
ist die Verwendung der Masse bei relativ hoher Temperatur beschränkt.
Wenn der Oberflächenwiderstand der Masse mehr als 2 × 1015
&OHgr; beträgt, neigen Schmutz und Staub dazu, an der Oberfläche des
Produkts zu haften.
Außerdem sind, wenn die thermische Verdampfungseigenschaft (Glas-Trübungsgrad
gemäß ASTM E308, 100°C × 20 Stunden) 15% übersteigt,
die Umweltverschmutzung, die Trübung von transparenten Folien oder Platten,
die durch Dampf der in der Harzmasse enthaltenen Zusätze bewirkt wird, deutlich.
Als nächstes werden Verfahren zur Herstellung der Masse erklärt,
die die Bedingungen (1) bis (4) erfüllt.
Als zum Verleihen von hauptsächlich hervorragender Witterungsbeständigkeit
verwendeter Witterungsbeständigkeitsstabilisator werden bestimmte Witterungsbeständigkeitsstabilisatoren,
ausgewählt aus Verbindungen auf Phenylbenzoatbasis, Verbindungen auf Benzotriazolbasis
und Verbindungen auf Benzophenonbasis, die als Ultraviolettabsorptionsmittel bekannt
sind, und Verbindungen auf Basis eines heterocyclischen, sterisch gehinderten Amins,
die als Lichtstabilisator auf Basis eines sterisch gehinderten Amins bekannt sind,
verwendet, und sie werden allein oder in Kombination verwendet, um die Bedingungen
(1) und (4) zu erfüllen.
Insbesondere ist eine Kombination einer Verbindung auf Phenylbenzoatbasis
mit einer Verbindung auf Basis eines heterocyclischen, sterisch gehinderten Amins
bevorzugt.
Beispiele der Verbindung auf Phenylbenzoatbasis schließen Salicylsäurephenylester,
Salicylsäure-p-butylphenylester, Salicylsäure-p-octylphenylester, Resorcinmonobenzoat,
2,4-Di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat, 4-Octylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat
und dgl. ein. Unter ihnen ist 2,4-Di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat
bevorzugt.
Beispiele der Verbindung auf Benztriazolbasis schließen 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benztriazol,
2-(2'-Hydroxy-5'-butylphenyl)benztriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-amylphenyl)benztriazol,
2-(2'-Hydroxy-4'-octoxyphenyl)benztriazol, 2-(2'-Hydroxy-3,5'-di-tert-butylphenyl)benztriazol,
2-(2'-Hydroxy-3,5'-diisoamylphenyl)benztriazol, 2-(2'-Hydroxy-3,5'-dimethylphenyl)benztriazol,
2-(2'-Hydroxy-3-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenztriazol, 2-(2'-Hydroxy-3-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenztriazol,
2-(2'-Hydroxy-3,5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorbenztriazol, 2-(2'-Hydroxy-3,5'-dichlorphenyl)-benztriazol
und dgl. ein.
Beispiele der Verbindung auf Benzophenonbasis schließen 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon,
2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-stearyloxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecyloxybenzophenon,
2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure, 2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon,
2-Hydroxy-4-benzoyloxybenzophenon, 5-Chlor-2-hydroxybenzophenon, 2,4-Dihydroxybenzophenon,
2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-n-octoxybenzophenon
und dgl. ein.
Die Verbindung auf Basis eines heterocyclischen, sterisch gehinderten
Amins ist eine Verbindung mit einem sterisch gehinderten Aminstickstoffatom und
einem 6-gliedrigen Heteroring, der jedes andere Heteroatom, vorzugsweise Stickstoff
oder Sauerstoff, in seinem Molekül enthält. Bestimmte Beispiele davon
schließen Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, 4-Benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin,
ein Polykondensat von Bernsteinsäure mit N-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin,
1,2,3,4-Tetra-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)butantetracarboxylat, 1,4-Di-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-2,3-butandion,
Tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)trimellitat, 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidylstearat,
1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidyl-n-octoat, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacat,
Tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)nitrilacetat, 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin,
4-Hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin, Poly[(6-morpholino-S-triazin-2,4-diyl)[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylen-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]],
Poly[[6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazin-2,4-diyl][2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]hexamethylen[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]],
ein Polykondensat von N,N'-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylendiamin
mit 1,2-Dibromethan und dgl. ein.
Die Menge des zugegebenen Witterungsbeständigkeitsstabilisators
beträgt 0,3 Gew.-Teile oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-Teile der vorstehend
beschriebenen Harzmasse auf Polypropylenbasis (Gesamtmenge von (A), (B) und (C)).
Wenn die Menge des Witterungsbeständigkeitsstabilisators mehr als 0,3 Gew.-Teile
beträgt, treten manchmal nachteilige Wirkungen, wie z.B. Ausbluten an der Oberfläche
des Formkörpers, auf. Die Untergrenze der Menge des Witterungsbeständigkeitsstabilisators
kann nicht bestimmt werden. Aber es gibt kein Problem, wenn die Bedingungen (1)
und (2) erfüllt sind.
Die Masse, die die Bedingungen (1) und (2) erfüllt, kann insbesondere
unter Verwendung des Witterungsbeständigkeitsstabilisators in einer geeigneten
Menge von nicht mehr als 0,3 Gew.-Teilen erhalten werden.
Zur Verbesserung der thermischen Beständigkeit und der Witterungsbeständigkeit
wird ein bestimmtes Antioxidationsmittel auf der Basis eines sterisch gehinderten
Phenols zusammen mit dem Witterungsbeständigkeitsstabilisator verwendet.
Typische Beispiele des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten
Antioxidationsmittels auf der Basis eines sterisch gehinderten Phenols schließen
3,9-Bis[2-{3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]-2,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecan
ein.
Die Menge des zugegebenen Antioxidationsmittels auf der Basis eines
sterisch gehinderten Phenols beträgt 0,01 bis 0,2 Gew.-Teile, bezogen auf 100
Gew.-Teile der vorstehend beschriebenen Harzmasse auf Polypropylenbasis (Gesamtmenge
von (A), (B) und (C)), und wenn die Menge größer als 0,2 Gew.-Teile ist,
treten manchmal nachteilige Wirkungen, wie z.B. Ausbluten auf der Oberfläche
des Formkörpers, auf. Wenn die zugegebene Menge geringer als 0,01 Gew.-Teil
ist, werden die Wirkungen der vorliegenden Erfindung manchmal nicht in ausreichendem
Maß erreicht.
Das Fettsäureamid und/oder Fettsäurebisamid wird so verwendet,
daß sich die Wirkung der Zusätze erhöht. Insbesondere im System,
in dem ein anorganischer Füllstoff vermischt wird, können die thermische
Oxidationsbeständigkeit und Lichtbeständigkeit in extremen Maß verbessert
werden, wie in JP-A-01-282232 und JP-A-01-282233 offenbart.
Beispiele des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Fettsäureamids
oder Fettsäurebisamids schließen Laurinsäureamid, Stearinsäureamid,
Ölsäureamid, Behensäureamid, Erucasäureamid, Methylenbisstearylamid,
Ethylenbisstearylamid, Ethylenbisoleylamid, Hexamethylenbisstearylamid und dgl.
ein. Die zugegebene Menge beträgt 0,01 bis 0,2 Gew.-Teile, bezogen auf 100
Gew.-Teile der vorstehend beschriebenen Harzmasse auf Polypropylenbasis (Gesamtmenge
von (A), (B) und (C)).
Als bei der vorliegenden Erfindung verwendetes antistatisches Mittel
kann ein antistatisches Mittel verwendet werden, das die Harzmasse auf Polypropylenbasis
mit antistatischer Eigenschaft und kleiner thermischer Verdampfungseigenschaft ergeben
kann, die bei der vorliegenden Erfindung spezifiziert ist. Das antistatische Mittel
ist eine Zusammensetzung, bestehend aus (1) 35 bis 55 Gew.-Teilen eines Glycerinmonofettsäureesters
mit einem Monoestergehalt von 90 Gew.-% oder mehr (wobei die Anzahl der Kohlenstoffatome
der Fettsäure im Bereich von C16 bis C18 liegt und ein
C18-Bestandteil von 50 Gew.-% oder mehr vorhanden ist), (2) 40 bis 60
Gew.-Teile eines Diglycerinfettsäureesters, erhalten durch Umsetzung von Diglycerin
mit 1,0 bis 1,5 mol einer Fettsäure mit einer Anzahl an Kohlenstoffatomen im
Bereich von C16 bis C18 und einem Gehalt des C18-Bestandteils
von 50 Gew.-% oder mehr, pro mol Diglycerin, und (3) 3 bis 10 Gew.-Teile eines Alkyldiethanolamins
mit einer Alkylrestzusammensetzung im Bereich von C16 bis C18
und einem Gehalt des C18-Bestandteils von 50 Gew.-% oder mehr, wobei
die Gesamtmenge von (1), (2) und (3) 100 Gew.-Teile beträgt.
Die zugegebene Menge beträgt 0,01 bis 2,0 Gew.-Teile, bezogen
auf 100 Gew.-Teile der vorstehend beschriebenen Harzmasse auf Polypropylenbasis
(Gesamtmenge an (A), (B) und (C)), und wenn die zugegebene Menge geringer als 0,01
Gew.-Teile ist, kann eine ausreichende antistatische Eigenschaft nicht erreicht
werden. Andererseits wird, wenn die Menge größer als 2,0 Gew.-Teile ist,
die antistatische Eigenschaft nicht darüberhinaus verbessert, und es besteht
ein wirtschaftlicher Nachteil.
In der erfindungsgemäßen Masse können andere Zusätze,
zum Beispiel ein Gleitmittel, Pigment, Mittel zum Verhindern von Kupfervergiftung,
Flammverzögerungsmittel, Verarbeitungsöl, Neutralisationsmittel, Antioxidationsmittel,
Schwermetalldesaktivator, Ablösemittel, Schaummittel, Weichmacher, Keimbildner,
Entschäumungsmittel, Vernetzungsmittel, Mittel gegen Pilze und dgl. zugegeben
werden, vorausgesezt, daß sie die Eigenschaften der Masse nicht beeinträchtigen.
Die erfindungsgemäße Masse auf Polypropylenbasis wird durch
Mischen der festgelegten Bestandteile wie vorstehend hergestellt. Das Mischen wird
vorzugsweise durch Kneten unter Bedingungen des Wärmeschmelzens unter Verwendung
einer Knetvorrichtung, wie einem Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder,
Banbury-Mischer, einer Heizwalze, einem Brabender oder Knetwerk oder dgl. durchgeführt.
Die erfindungsgemäße Harzmasse auf Polypropylenbasis kann
durch herkömmliches Spritzformen zu einem spritzgeformten Gegenstand geformt
werden.
Beispiel
Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen unter Verwendung folgender
Beispiele erklärt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die physikalischen Eigenschaften in den Beispielen wurden mit folgendem
Verfahren gemessen.
(1) Witterungsbeständigkeit
Ein beschleunigter Witterungsbeständigkeitstest wurde unter Verwendung
eines "Sunshine Super Long Life Weather Meter" (WEL-SUN-DC Typ, hergestellt von
Suga Testing Machine Corp.) gemäß JIS B 7753 durchgeführt. Die Zeit
bis zum Auftreten von Aussehensstörungen, wie z.B. Rissen, auf der Oberfläche
eines Teststücks wurde gemessen.
Die Testbedingungen sind folgende:
(1) Teststückgröße: 70 mm × 25 mm × 1 mm (Dicke) Preßplatte
(2) Temperatur der schwarzen Tafel: 83°C
(3) Sprüh-/Trocken-Zyklus: 18 Minuten/120 Minuten
(4) Feuchtigkeit im Testbehälter: 50% RH (relative Feuchtigkeit)
(5) Untersuchung von Aussehensstörungen, wie z.B. Rissen und dgl., Untersuchung
mit einem Mikroskop (Vergrößerung: 50)
(2) Thermische Beständigkeit
Eine Bestimmung der thermischen Beständigkeit wurde gemäß
JIS K 7212 [allgemeine Regeln für thermische Alterungseigenschaften in Form
von Platten mit Öfen] durchgeführt. Die Messung wurde bei 150°C unter
Verwendung eines Getriebeofens, hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho Ltd., durchgeführt.
Die erforderliche Zeit, bis das Teststück (Preßplatte mit einer Dicke
von 1 mm) vollständig zersetzt war, mit anderen Worten, die erforderliche Zeit,
bis die Zugfestigkeit 0 wurde (Lebensdauer im Getriebeofen), wurde gemessen.
(3) Antistatische Eigenschaft
Der Oberflächenwiderstand einer Probe wurde unter Verwendung
eines Isolationstestgeräts (Super Insulation Tester, hergestellt von Kawaguchi
Denki Seisakusho Corp., Typ R-503) mit Meßelektroden (hergestellt von Kawaguchi
Denki Seisakusho Ltd., Typ P-616) gemäß JIS K 6911 gemessen. Ein flaches
Teststück mit einer Dicke von 3 mm, das durch Spritzformen erhalten worden
war, wurde als Probe der Messung unterzogen.
(4) Thermische Verdampfungseigenschaft
Die Messung wurde durch den Test zur Bestimmung der Glastrübungseigenschaft
(glass haze property accelerating test) gemäß ASTM-E308 durchgeführt.
Eine 25 mm × 100 mm × 2 mm (Dicke) spritzgeformte Testplatte wurde in
eine Druckflasche zur Bestimmung des Trübungspunkts (hergestellt von Kyoei
Rika Corp.) mit einem Innenvolumen von 50 ml gegeben, und die Flasche wurde mit
einer Glasplatte fest verschlossen, dann in ein Silikonölbad eingetaucht und
auf 100 ± 2°C für 20 Stunden erhitzt.
Nach Beendigung des Tests wurde der Glastrübungsgrad der Glasplatte
unter Verwendung einer Lichtdurchlässigkeits-Meßvorrichtung des Integrationskugeltyps
(hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho Corp., Trübungsmeßgerät mit
Direktablesung) gemessen.
Die Teststücke zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften
von (2), (3) und (4) wurden, wenn nicht anders angegeben, unter folgenden Spritzformbedingungen
hergestellt. Genauer wurde die Masse 20 Stunden bei 120°C mit einem Heißlufttrockner
getrocknet, dann unter Verwendung einer Spritzformvorrichtung Typ IS150E-V, hergestellt
von Toshiba Machine Co., Ltd., bei einer Temperatur des geschmolzenen Harzes von
220°C, einer Formtemperatur von 50°C, einer Spritzdauer von 15 Sekunden
und einer Abkühldauer von 30 Sekunden spritzgeformt.
Die folgenden Zusammensetzungen wurden, wenn nicht anders angegeben,
unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen hergestellt. Die festgelegte Menge
jedes Bestandteils wurde gemessen, mit einem Henschel-Mischer und Taumler vorgemischt,
dann mit einem Doppelschneckenextruder (TEX44SS 30BW-2V Typ, hergestellt von The
Japan Steel Works, Ltd.) mit einer extrudierten Menge von 50 kg/Std., einer Schneckenrotationsgeschwindigkeit
von 350 Upm unter Winkelsaugen behandelt. Die Schnecke war so aufgebaut, daß
Rotoren des Dreistreifentyps und Knetscheiben in zwei Knetzonen angeordnet waren,
genauer die folgenden Zonen an der ersten Zugabeöffnung bzw. zweiten Zugabeöffnung.
Die Grundrezepturen für Harze, anorganische Füllstoffe und
Zusätze waren folgende.
1. Grundrezeptur für Harz, Kautschuk und anorganischen Füllstoff
(Rezeptur 1)
(1) kristallines Ethylen-Propylen-Blockcopolymer: 65 Gew.-%
Ein kristalliner Polypropylenteil dieses Copolymers weist eine Grenzviskosität
[&eegr;]p von 1,03 und einen isotaktischen Anteil an fünfwertigen
Einheiten, berechnet mit 13C-NMR, von 0,98 auf (hergestellt von Sumitomo
Chemical Co., Ltd., Handelsname: Norbrene: WPZ5344)
(2) statistischer Ethylen-Buten-Copolymerkautschuk: 15 Gew.-% (hergestellt von
Sumitomo Chemical Co., Ltd., Handelsname: Esprene SPO:N0394)
Die Zusätze gemäß Rezeptur 2 und die anderen in Tabelle
1 aufgeführten Zusätze wurden mit 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung
der Rezeptur 1 gemischt und das erhaltene Gemisch geknetet, geformt und verschiedene
Fähigkeiten des erhaltenen Formkörpers bestimmt. Arten und Namen der in
Tabelle 1 verwendeten Zusätze sind wie folgt. Die Ergebnisse der Bestimmung
der Eigenschaften sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt.
A: Eine Zusammensetzung, bestehend aus (1) 50 Gew.-Teilen eines Glycerinmonofettsäureesters
mit einem Monoestergehalt von 93 Gew.-% (Gehalt des C18-Bestandteils:
65 Gew.-%), (2) 45 Gew.-Teile eines Diglycerinfettsäureesters, erhalten durch
Umsetzung von Diglycerin mit 1,2 mol einer Fettsäure mit einem Gehalt an C18-Bestandteil
von 65 Gew.-%, pro einem mol Diglycerin, und (3) 5 Gew.-Teile eines Alkyldiethanolamins
mit einem Gehalt an C18-Bestandteil von 65 Gew.-% in der Alkylrestzusammensetzung
B: Ein Gemisch eines Glycerinfettsäureesters und Stearyl-di-ethanolamin-Monostearat
C: Ein Gemisch eines Glycerinfettsäureesters, N,N-Bis(2-hydroxyethyl)fettsäureamins,
linearen gesättigten einwertigen Fettsäurealkohols und SiO2.
Die erfindungsgemäße Harzmasse auf Polypropylenbasis ist
ausgezeichnet in der Witterungsbeständigkeit, der thermischen Beständigkeit
und antistatischen Eigenschaft und weist eine kleine thermische Verdampfungseigenschaft
auf.
Insbesondere weist die erfindungsgemäße Masse deutlich verbesserte
Ausgewogenheit zwischen antistatischer Eigenschaft und thermischer Verdampfungseigenschaft,
durch Verwendung eines bestimmten Antioxidationsmittels und antistatischen Mittels,
auf und kann die Wirkungen auf dem Fachgebiet eines spritzgeformten Gegenstandes,
einschließlich hauptsächlich Industrieteile, manifestieren.
Anspruch[de]
Harzmasse auf Polypropylenbasis, umfassend:
(A) 50 Gew.-% oder mehr eines Harzes auf Polypropylenbasis;
(B) 1 bis 40 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs; und
(C) 0 bis 40 Gew.-% eines statistischen Ethylen-&agr;-Olefin-Copolymerkautschuks
und/oder eines eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Kautschuks, wobei die
Gesamtmenge von (A), (B) und (C) 100 Gew.-% ist; und
ein Antioxidationsmittel auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols zu 0,01 bis
0,2 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge von (A), (B) und (C);
einen Witterungsbeständigkeitsstabilisator zu 0,3 Gew.-Teilen oder weniger,
pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge von (A), (B) und (C);
ein Fettsäureamid und/oder Fettsäurebisamid zu 0,01 bis 0,2 Gew.-Teilen,
pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge (A), (B) und (C); und
ein antistatisches Mittel zu 0,01 bis 2,0 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge
(A), (B) und (C), die Zusammensetzung
des antistatischen Mittels besteht aus (1) 35 bis 55 Gew.-Teilen eines Glycerinmonofettsäureesters
mit einem Monoestergehalt von 90 Gew.-% oder mehr (wobei die Anzahl der Kohlenstoffatome
der Fettsäure im Bereich von C16 bis C18 liegt und ein
C18-Bestandteil von 50 Gew.-% oder mehr vorhanden ist), (2) 40 bis 60
Gew.-Teile Diglycerin in Form eines Diglycerinfettsäureesters, erhalten durch
Umsetzung von 1,0 bis 1,5 mol einer Fettsäure mit einer Anzahl an Kohlenstoffatomen
im Bereich von C16 bis C18 und einem Gehalt des C18-Bestandteils
von 50 Gew.-% oder mehr, pro mol Diglycerin, und (3) 3 bis 10 Gew.-Teile eines Alkyldiethanolamins
mit einer Alkylrestzusammensetzung im Bereich von C16 bis C18
und einem Gehalt des C18-Bestandteils von 50 Gew.-% oder mehr, wobei
die Gesamtmenge von (1), (2) und (3) 100 Gew.-Teile beträgt; und wobei
die folgenden Bedingungen (1) bis (4) erfüllt werden:
(1) die Witterungsbeständigkeit (Witterungsmeßgerät sun shine weather
meter, 83°C, Wasser vorhanden), gemessen gemäß JIS B 7753, der Harzmasse
auf Polypropylenbasis beträgt 500 Stunden oder mehr;
(2) die thermische Beständigkeit, gemessen bei 150°C gemäß JIS
K7212, beträgt 700 Stunden oder mehr;
(3) die antistatische Eigenschaft (Oberflächenwiderstand gemäß JIS
K 6911) beträgt 2 × 1015 &OHgr; oder weniger; und
(4) die thermische Verdampfungseigenschaft (Glas-Trübungsgrad gemäß
ASTM-E308, 100°C × 20 Stunden) beträgt 15% oder weniger.Harzmasse auf Polypropylenbasis nach Anspruch 1, in der das Harz auf
Polypropylenbasis ein Ethylen-Propylen-Blckcopolymer ist, bestehend aus einem kristallinen
Polypropylenteil und einem statistischen Ethylen-Propylen-Copolymerteil, und der
kristalline Polypropylenteil eine Grenzviskosität [&eegr;]p von
0,8 bis 2,0 [dl/g] und einen isotaktischen Anteil an fünfwertigen Einheiten,
berechnet mit 13C-NMR, von 0,97 oder mehr aufweist.Harzmasse auf Polypropylenbasis nach Anspruch 1 oder 2, in der das Antioxidationsmittel
auf Basis eines sterisch gehinderten Phenols 3,9-Bis[2-{3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]-2,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecan
ist.Spritzgeformter Gegenstand, erhalten durch Spritzformen der Harzmasse
auf Polypropylenbasis nach Anspruch 1 bis 3.