[發(fā)明專利]用于搪塑的改進粉末狀熱塑性聚烯烴彈性體組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480008488.0
• 申請日: 2014-02-03
• 公開（公告）號: CN104995253B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·多內(nèi)瓦;M·A·瓊斯
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責任公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華

本發(fā)明涉及包含烯烴嵌段共聚物和任選地高密度聚乙烯(HDPE)的呈粉末形式的熱塑性聚烯烴彈性體組合物，所述組合物的肖氏A硬度大于75，Tg低于?45℃，獨特熔融峰高于95℃，零剪切粘度等于或小于1,200Pa?s并且粒度分布為其中85％的粒子落在150微米到420微米之間并且無粒子大于500微米。所述組合物展示在5℃或低于烯烴嵌段共聚物的獨特熔融峰的溫度下的良好粉碎和流動特征。在另一個方面，本發(fā)明涉及用于制備所述熱塑性聚烯烴彈性體粉末的方法和使用所述粉末的應(yīng)用。在另一個方面，本發(fā)明涉及將所述熱塑性聚烯烴彈性體組合物搪塑或滾塑成外殼，例如汽車內(nèi)部應(yīng)用、體育用品應(yīng)用、住房和建筑應(yīng)用、包裝材料、覆蓋材料、玩具、空心零件等等的外殼。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包含烯烴嵌段共聚物的呈粉末形式的熱塑性聚烯烴彈性體組合物。所述組合物展示在環(huán)境溫度和高于環(huán)境溫度下的良好粉碎和流動特征。在另一個方面，本發(fā)明涉及用于制備所述熱塑性聚烯烴彈性體粉末的方法和使用所述粉末的應(yīng)用。在另一個方面，本發(fā)明涉及將所述熱塑性聚烯烴彈性體組合物搪塑或滾塑成外殼，尤其汽車內(nèi)部應(yīng)用(如儀表板)的外殼。

背景技術(shù)

存在數(shù)種方法制造塑料制品的外殼，例如汽車內(nèi)部制品(如儀表板)的外殼。陽模熱成型、陰模熱成型、噴涂聚氨酯(PU)和搪塑是用于制造此類內(nèi)部制品外殼的四種主要工藝。搪塑和噴涂PU提供最大設(shè)計自由和一些工藝優(yōu)勢。搪塑的整個系統(tǒng)成本比噴涂PU低得多。

在搪塑技術(shù)中，將自由流動的粉末聚合物裝入開頂容器或箱體，即稀漿箱。將呈待模塑制品或物品形式的加熱模具固定在稀漿箱頂部，并且以一定方式旋轉(zhuǎn)容器，使得自由流動的聚合物粉末接觸熱模具，在這里粉末熔融并且在模具上流動。接著使容器回到其原始位置，從容器移出模具并且從模具移出制品。這一技術(shù)可以獲得具有銳邊和極好紋理保持度的復雜形狀。

引入乘客和車門安全氣囊已使汽車內(nèi)部外殼的要求從主要外觀唯一準則變成具有安全性組合物。直到最近，聚氯乙烯(PVC)樹脂是內(nèi)部外殼的所選材料，并且其理想地適合于搪塑。然而，PVC配制品隨時間推移遭受增塑劑的遷移和揮發(fā)，并且這導致PVC隨著其老化的物理特性變化和車窗玻璃霧化。PVC還受困于比替代材料更重(當前汽車設(shè)計的重要考量著重于較輕材料以減小車輛總重并且因此增加其燃氣效率)。另外，PVC的硬度、儲能模量和脆性隨著環(huán)境溫度降低而增加，并且因此在例如約-40℃的低溫下，儀表板外殼在安全氣囊展開時可能裂開。

PVC的替代物是熱塑性聚氨酯(TPU)，其可以經(jīng)工程改造以具有搪塑所需的必要流動特征。TPU具有良好刮擦特性和比PVC更好的低溫特性，但是芳香族類TPU具有不良耐紫外(UV)光性。脂肪族異氰酸酯可以用于制備具有良好耐UV光性的TPU，但是以相當大的成本為代價。

聚丙烯(PP)和聚烯烴橡膠的摻合物稱為熱塑性聚烯烴(TPO)，是又一個替代物。TPO具有比PVC更好的延展性。此外，由于其不含任何低分子量增塑劑，而PVC含有，故其隨時間推移保留其延展性。TPO與PVC相比在內(nèi)部汽車外殼應(yīng)用中表現(xiàn)更好。TPO與TPU相比較便宜。

良好搪塑可模塑性的關(guān)鍵特性是粉末流動，以便在良好紋理外觀和良好紋理清晰度方面實現(xiàn)良好表面質(zhì)量。然而，常規(guī)TPO需要低溫(零下)粉碎，其可能形成鉤子和尾部，不利地影響稀漿TPO的粉末流動并且因此不利地影響零件質(zhì)量，參見USP 7,037,979和美國公開案第2004/0147680號，其兩者都全文并入本文中。另外，低溫粉碎增添制造粉末TPO的復雜性和成本。已公開通過添加研磨助劑的環(huán)境溫度粉碎。舉例來說，USP4,650,126公開以下研磨助劑的添加，如二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鎂、粘土等等。使用研磨助劑的環(huán)境溫度研磨的另一個實例是在USP 6,803,417中傳授，其中已經(jīng)公開需要固化的奇異的硅烷接枝的多組分TPO組合物，然而以相當大的成本為代價。

因此，汽車制造商等需要開發(fā)具有足夠硬度(例如肖氏A硬度)和在環(huán)境溫度或高于環(huán)境溫度下粉碎的能力并且具有改進的流動和燒結(jié)特征的用于汽車內(nèi)部應(yīng)用的聚合物組合物，尤其用于搪塑操作的聚合物粉末。

發(fā)明內(nèi)容