包含玻璃纤维的聚丙烯组合物的制作方法

文档序号:21785927发布日期:2020-08-07 20:30阅读:8571来源:国知局

本发明涉及适于制造部件的包含玻璃纤维的聚丙烯组合物,该部件可以以高接合强度粘接到另一部件。本发明还涉及粘接该部件的方法。

通常需要将汽车用聚丙烯(pp)部件涂漆或接合到另一部件上。涂漆或接合通常需要表面处理,例如火焰或等离子处理,以实现足够的漆料附着或接合附着特性。表面处理工艺是非常精细的工艺,需要考虑各种参数以获得最佳效果。特别是当部件具有复杂形状时,比如通过注塑制成的部件,表面处理工艺变得复杂。

粘接pp部件的一般工艺包含通过等离子体或火焰在部件的表面上进行表面处理,任选地在一个或两个部件的经处理的表面上施加底漆,在一个或两个表面上施加粘合剂,以及将所述部件接合一起。

us5783630披露了可用于制造模制的汽车车身部件的组合物,其包含聚丙烯,弹性体,和官能化的聚丙烯与聚醚胺的反应产物。发现采用官能化的聚丙烯与聚醚胺的反应产物能改进漆料附着力。us5783630没有提及由该组合物制造的部件的接合。

需要pp组合物具有良好的接合强度,这需要对表面处理更少的控制或不需要表面处理。

具体来说,汽车应用,比如仪表板支架和尾门,需要包含玻璃纤维的pp组合物,它们需要接合到另一汽车部件。因此需要具有改进的接合强度的包含玻璃纤维的pp组合物。

因此,本发明提供一种组合物,其包含:

a)丙烯均聚物和/或由至少70.0wt%的丙烯单体单元和至多30.0wt%的共聚单体单元组成的丙烯共聚物,该共聚单体单元选自乙烯单体单元和具有4至10个碳原子的α-烯烃单体单元,

b)任选的乙烯-α-烯烃共聚物,

c)玻璃纤维,和

d)d1)官能化的聚丙烯与d2)聚醚胺的反应产物,

其中a)和b)的总量相对于总组合物为10.0至80.0wt%或20.0至80.0wt%,

c)的量相对于总组合物为5.0至50.0wt%,

d2)的量相对于总组合物为至少5.0wt%,以及

d2)与d1)的重量比为至少0.050。

令人惊奇地发现,以5.0至50.0wt%的量包含玻璃纤维的pp组合物需要特定量的聚醚胺和聚醚胺与官能化的聚丙烯的特定重量比来获得良好的接合强度。

us5783630提及组合物可包含至多40%的玻璃纤维,但没有提及它对接合强度的效果。us5783630没有提及需要组分的特定组合来改进包含5.0至50.0wt%的玻璃纤维的pp组合物的接合强度。

a)和b)

异相丙烯共聚物

在一些实施方案中,该组合物包含由a1)基质和b1)分散相组成的异相丙烯共聚物,其中该组合物的组分a)包含a1)该异相丙烯共聚物的基质,以及该组合物的组分b)包含b1)该异相丙烯共聚物的分散相。

异相丙烯共聚物通常在一个或多个反应器中通过在催化剂的存在下聚合丙烯以及接着聚合乙烯-α-烯烃混合物来制备。所得聚合物材料是异相的,但具体的形态通常取决于所采用的制备方法和单体比率。

根据本发明的方法中采用的异相丙烯共聚物可以采用本领域技术人员已知的任何常规技术来生产,例如多级工艺聚合,比如本体聚合,气相聚合,淤浆聚合,溶液聚合或其任何组合。可以使用任何常规的催化剂体系,例如齐格勒-纳塔或茂金属。此类技术和催化剂描述于例如wo06/010414;“聚丙烯和其他聚烯烃”,作者:servanderven,《聚合物科学研究》,第7期,elsevier,1990年;wo06/010414,us4399054和us4472524。

优选地,使用齐格勒-纳塔催化剂制备异相丙烯共聚物。

该异相丙烯共聚物可通过包括以下的方法制备:

-在催化剂体系的存在下使丙烯和任选的乙烯和/或α-烯烃聚合以获得基于丙烯的基质,和

-接下来在催化剂体系的存在下在该基于丙烯的基质中使乙烯和α-烯烃聚合以获得分散的乙烯-α烯烃共聚物。这些步骤优选地在不同的反应器中进行。用于第一步骤与用于第二步骤的催化剂体系可不同或相同。

本发明的组合物的异相丙烯共聚物由基于丙烯的基质和分散的乙烯-α-烯烃共聚物组成。该基于丙烯的基质典型地在该异相丙烯共聚物中形成连续相。该基于丙烯的基质和该分散的乙烯-α-烯烃共聚物的量可通过本领域熟知的13c-nmr测定。

该基于丙烯的基质由丙烯均聚物和/或由至少70.0wt%的丙烯单体单元和至多30.0wt%的共聚单体单元组成的丙烯共聚物组成,该共聚单体单元选自乙烯单体单元和具有4至10个碳原子的α-烯烃单体单元,该丙烯共聚物例如由以下组成:至少80.0wt%的丙烯单体单元和至多20.0wt%的该共聚单体单元,至少90.0wt%的丙烯单体单元和至多10.0wt%的该共聚单体单元,或至少95.0wt%的丙烯单体单元和至多5.0wt%的该共聚单体单元,基于基于丙烯的基质的总重量。

优选地,基于丙烯的基质的丙烯共聚物中的共聚单体选自乙烯,1-丁烯,1-戊烯,4-甲基-1-戊烯,1-己烯,1-庚烯和1-辛烯,并且优选地为乙烯。

优选地,该基于丙烯的基质由丙烯均聚物组成。该基于丙烯的基质由丙烯均聚物组成的事实的有利之处在于,与该基于丙烯的基质为丙烯共聚物的情况相比,获得了更高的刚度。

该基于丙烯的基质(在异相丙烯共聚物混入本发明的组合物之前)的熔体流动指数(mfi)(mfipp)可为例如至少0.10dg/min,至少0.20dg/min,至少0.30dg/min,至少0.50dg/min,至少1.0dg/min,至少1.5dg/min,和/或例如至多50.0dg/min,至多40.0dg/min,至多30.0dg/min,至多25.0dg/min,至多20.0dg/min,根据iso1133(2.16kg/230℃)测量。该mfipp的范围可在例如0.10至50.0dg/min,例如0.20至40.0dg/min,例如0.30至30.0dg/min,例如0.50至25.0dg/min,例如1.0至20.0dg/min,例如1.5至10.0dg/min,根据iso1133(2.16kg/230℃)测量。

该基于丙烯的基质存在的量为60.0至95.0wt%。优选地,该基于丙烯的基质存在的量为60.0至80.0wt%,例如至少65.0wt%或至少70.0wt%和/或至多78.0wt%,基于总异相丙烯共聚物。

该基于丙烯的基质优选地为半结晶的,即它不是100%无定形的,也不是100%结晶的。例如,该基于丙烯的基质为至少40%结晶的,例如至少50%,例如至少60%结晶的和/或例如至多80%结晶的,例如至多70%结晶的。例如,该基于丙烯的基质的结晶度为60至70%。为了本发明的目的,该基于丙烯的基质的结晶度是根据1997年的iso11357-1和iso11357-3,采用差示扫描量热法(dsc),采用10℃/min的扫描速率,5mg的样品和第二加热曲线采用作为100%结晶的材料的理论标准物207.1j/g来测量的。

除了该基于丙烯的基质,该异相丙烯共聚物还包含分散的乙烯-α-烯烃共聚物。该分散的乙烯-α-烯烃共聚物在本文中也被称为“分散相”。分散相以不连续的形式嵌入该异相丙烯共聚物。分散相的粒度典型地范围在0.05至2.0微米,如可通过透射电子显微镜(tem)测定的。该异相丙烯共聚物中分散的乙烯-α-烯烃共聚物的量在本文中有时可被称为rc。

乙烯-α-烯烃共聚物中乙烯单体单元的量为10.0至70.0wt%,例如至少20.0wt%,至少30.0wt%或至少40.0wt%和/或至多65.0wt%或至多60.0wt%。该异相丙烯共聚物中分散的乙烯-α-烯烃共聚物中乙烯单体单元的量在本文中有时可被称为rcc2。

该乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃优选地选自具有3至8个碳原子的α-烯烃。合适的具有3至8个碳原子的α-烯烃的实例包括但不限于丙烯,1-丁烯,1-戊烯,4-甲基-1-戊烯,1-己烯,1-庚烯和1-辛烯。更优选地,该乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃选自具有3至4个碳原子的α-烯烃和它们的任何混合物,更优选地,该α-烯烃为丙烯,在这样的情况下,该乙烯-α-烯烃共聚物为乙烯-丙烯共聚物。

该分散的乙烯α-烯烃共聚物(在该异相丙烯共聚物混入本发明的组合物前)的mfi(mfi橡胶)可为例如至少0.001dg/min,至少0.01dg/min,至少0.10dg/min,至少0.30dg/min,至少0.70dg/min,至少1.0dg/min,和/或例如至多30.0dg/min,至多20.0dg/min,至多15.0dg/min至多10.0dg/min,至多5.0dg/min或至多3.0dg/min。该mfi橡胶的范围可在例如0.001至30.0dg/min,例如0.01至20.0dg/min,例如0.10至15.0dg/min,例如0.30至10.0dg/min,例如0.70至5.0dg/min,例如1至3dg/min。mfi橡胶根据下式计算:

其中

mfi异相为根据iso1133(2.16kg/230℃)测量的该异相丙烯共聚物的mfi(dg/min),

mfi基质为根据iso1133(2.16kg/230℃)测量的该基于丙烯的基质的的mfi(dg/min),

基质含量为该异相丙烯共聚物中基于丙烯的基质的量(wt%),

橡胶含量为该异相丙烯共聚物中分散的乙烯-α-烯烃共聚物的量(wt%)。为了避免任何混淆,式中的log表示log10。

该分散的乙烯-α-烯烃共聚物存在的量为40.0至5.0wt%。优选地,该分散的乙烯-α-烯烃共聚物存在的量为40.0至20.0wt%,例如量为至少22.0wt%和/或例如量为至多35.0wt%或至多30.0wt%,基于总异相丙烯共聚物。

在本发明的组合物中的异相丙烯共聚物中,基于丙烯的基质的总重量和分散的乙烯-α-烯烃共聚物的总重量之和为100.0wt%的该异相丙烯共聚物。

优选地,该异相丙烯共聚物的根据iso16152:2005测量的在25℃的可溶于对二甲苯中的级分(cxs)为40.0至5.0wt%。更优选地,该异相丙烯共聚物的cxs为40.0至20.0wt%,例如量为至少22.0wt%和/或例如量为至多35.0wt%或至多30.0wt%。

优选地,该异相丙烯共聚物中乙烯单体单元的量(有时被称为tc2)的范围在3.0至20.0wt%,例如5.0至15.0wt%,基于该异相丙烯共聚物。

该异相丙烯共聚物的mfi可为例如至少0.10dg/min,至少0.20dg/min,至少0.30dg/min,至少0.50dg/min,至少1.0dg/min至少1.5dg/min,至少5.0dg/min,至少10.0dg/min,至少20.0dg/min,至少30.0dg/min,至少40.0dg/min,和/或例如至多100.0dg/min,至多90.0dg/min,至多80.0dg/min,至多70.0dg/min,至多60.0dg/min或至多50.0dg/min,根据iso1133(2.16kg/230℃)测量。在一些实施方案中,该异相丙烯共聚物的mfi范围可在10.0至100.0dg/min,例如30.0至80.0dg/min,根据iso1133(2.16kg/230℃)测量。这种范围的mfi适于注塑。

本文中提及的该基于丙烯的基质的mfi(mfipp)和该分散的乙烯-α-烯烃弹性体的mfi(mfiepr)的值被理解为该异相丙烯共聚物与其它组分混合以获得根据本发明的组合物之前。该异相丙烯共聚物的mfi(mfi异相)的值是指该异相丙烯共聚物的最终mfi。举例来说:

在该异相丙烯共聚物没有通过与过氧化物熔融混合而进行减粘裂化或转变(shifting)的情况下,mfi异相为该异相丙烯共聚物的原始mfi值。在该异相丙烯共聚物通过与过氧化物熔融混合而进行减粘裂化或转变的情况下,mfi异相为在这样的减粘裂化或转变后的该异相丙烯共聚物的值。

该异相丙烯共聚物的量相对于根据本发明的总组合物可例如为20.0至80.0wt%。

在一些实施方案中,a)和b)由该异相丙烯共聚物组成。

在一些实施方案中,a)和b)包含该异相丙烯共聚物,并且a)进一步包含作为与该异相丙烯共聚物分开的组分添加的丙烯均聚物和/或丙烯共聚物,和/或b)进一步包含作为与该异相丙烯共聚物分开的组分添加的乙烯-α-烯烃共聚物。优选地,b)的量相对于a)和b)总和为10.0至40.0wt%,20.0至40.0wt%或30.0至40.0wt%。

在一些实施方案中,a)和b)作为彼此分开的组分添加。

在一些实施方案中,该组合物不包含b)。

与组分b)分开添加的组分a)的合适实例为相对于该异相丙烯共聚物所述的该基于丙烯的基质的材料。

与组分a)分开添加的组分b)可为相对于该异相丙烯共聚物所述的分散相的材料。在优选的实施方案中,组分b)为乙烯与具有4至8个碳原子的α-烯烃共聚单体的弹性体。该弹性体中的α-烯烃共聚单体优选地为无环单烯烃,比如1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,1-辛烯,或4-甲基戊烯。因此,该弹性体为优选地选自乙烯-1-丁烯共聚物,乙烯-1-己烯共聚物,乙烯-1-辛烯共聚物和它们的混合物。

优选地,该弹性体的密度为0.850至0.915g/cm3。例如,该弹性体的密度为至少0.850g/cm3,例如至少0.865g/cm3,例如至少0.880g/cm3,例如至少0.900g/cm3和/或例如至多0.915g/cm3,例如至多0.910g/cm3,例如至多0.907g/cm3,例如至多0.906g/cm3。更优选该弹性体的密度为0.880至0.907g/cm3,最优选地,该弹性体的密度为0.900至0.906g/cm3

适用于本发明的弹性体是可商购的,例如可从得克萨斯州休斯顿的埃克森化学公司获得的商标exacttm或可从密歇根州米德兰的陶氏化学公司获得的一系列茂金属催化的塑性体的商标engagetm聚合物或可从skchemicals的nexlenetm获得。

弹性体可用本领域已知的方法来制备,例如通过使用单位点催化剂,即,其过渡金属组分是有机金属化合物并且其至少一个配体具有环戊二烯基阴离子结构的催化剂,其中通过该结构,这样的配体与过渡金属阳离子键合配位。这种催化剂也称为“茂金属”催化剂。茂金属催化剂例如在美国专利5,017,714和5,324,820中所述。该弹性体也可用传统类型的非均相多位点齐格勒-纳塔催化剂制备。

优选地,该弹性体的熔体流动指数为0.10至40.0dg/min(iso1133,2.16kg,190℃),例如至少1.0dg/min和/或至少35.0dg/min。更优选地,该弹性体的熔体流动指数为至少1.5dg/min,例如至少2.0dg/min,例如至少2.5dg/min,例如至少3.0dg/min,更优选地至少5.0dg/min,优选地至少10.0dg/min,更优选地至少20.0dg/min,依据iso1133采用2.16kg重量并在190℃的温度测量。在这些范围中,获得了特别良好的应力白化特性。

优选地,该弹性体中乙烯的量为至少50.0mol%。更优选地,该弹性体中乙烯的量为至少57.0mol%,例如至少60.0mol%,至少65.0mol%或至少70.0mol%。甚至更优选地,该弹性体中乙烯的量为至少75.0mol%。在这些范围中,获得了特别良好的透明度(和低雾度)。该弹性体中乙烯的量可典型地为至多97.5mol%,例如至多95.0mol%或至多90.0mol%。

在一些实施方案中,b)的量相对于a)和b)的总和为0至40.0wt%,例如10.0至40.0wt%,20.0至40.0wt%或30.0至40.0wt%;或0至30.0wt%,0至20.0wt%,0至10.0wt%或0至5.0wt%或0wt%。当b)的量相对于a)和b)的总和为高时,该组合物通常具有较高的抗冲强度。当b)的量相对于a)和b)的总和为低时,该组合物通常具有较高的刚度。

在一些实施方案中,本发明提供了包含根据本发明的组合物的仪表板支架,其中b)的量相对于a)和b)的总和为10.0至40.0wt%,20.0至40.0wt%或30.0至40.0wt%。由较高量的b)所确保的抗冲强度适于仪表板支架。

在一些实施方案中,本发明提供了包含根据本发明的组合物的尾门,其中b)的量相对于a)和b)的总和为0至30.0wt%,0至20.0wt%,0至10.0wt%,0至5.0wt%或0wt%。由低量的b)所确保的高刚度适于尾门。

a)和b)的总量相对于总组合物为10.0至80.0wt%,例如20.0至80.0wt%。优选地,a)和b)的总量相对于总组合物为10.0至50.0wt%。

c)玻璃纤维

根据本发明的组合物包含玻璃纤维。

玻璃纤维,在加入该组合物时,可以包括长玻璃纤维和/或短玻璃纤维。短玻璃纤维在加入该组合物之前可具有的平均长度为低于4.0mm。加工后,该组合物中的短玻璃纤维可具有的平均长度为至多1.0mm。长玻璃纤维在加入该组合物之前可具有的平均长度为至少4.0mm。加工后,该组合物中的长玻璃纤维可具有的平均长度为1.5至3.0mm,例如2.0至2.5mm。

玻璃纤维的直径可以为5.0至50.0微米,具体来说,8.0至30.0微米,更具体来说,10.0至20.0微米。

玻璃纤维的长度和直径可以基于图像分析软件的照片图像来测定。术语“平均”是指算数平均。

玻璃纤维可以是涂覆的玻璃纤维,并且可以由连续长度的纤维通过例如鞘或线材涂覆工艺,通过十字头挤出,或通过拉挤成型技术来制备。使用这些技术,形成浸渍或涂覆有聚合物的纤维股。然后可以将纤维切成所需的长度,并且可以任选地形成粒料或颗粒。纤维可以通过例如注塑或挤出工艺被进一步处理以制成组合物。

该玻璃纤维的量为5.0至50.0wt%,优选地10.0至50.0wt%,例如20.0至45.0wt%,相对于根据本发明的总组合物。该玻璃纤维的量可例如为至少25.0wt%,至少30.0wt%或至少35.0wt%,相对于根据本发明的总组合物。

d)d1)官能化的聚丙烯与d2)聚醚胺的反应产物

d1)官能化的聚丙烯

官能化的聚丙烯是单体已接枝到其上的聚丙烯。这种接枝的通常方法是通过自由基反应。在本发明的实践中,马来酸化聚丙烯不是马来酸酐或其等同物与丙烯的共聚物,使得马来酸酐结构部分主要在共聚物的主链中。用于制备官能化的聚丙烯的合适的单体是例如少于12个碳原子的烯属不饱和一元羧酸,例如丙烯酸或甲基丙烯酸,和相应的叔丁酯,例如(甲基)丙烯酸叔丁酯,少于12个碳原子的烯属不饱和的二羧酸,例如富马酸、马来酸和衣康酸,以及相应的单和/或二叔丁基酯,例如富马酸单或二叔丁酯和马来酸单或二叔丁酯,少于12个碳原子的烯属不饱和二羧酸酐,例如马来酸酐,少于12个碳原子的含磺基或磺酰基的烯属不饱和单体,例如对苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸或(甲基)丙烯酸2-磺酰基酯,少于12个碳原子的含噁唑啉基的烯属不饱和单体,例如乙烯基噁唑啉和乙烯基噁唑啉衍生物,以及少于12个碳原子的含环氧的烯属不饱和单体,例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或烯丙基缩水甘油醚。用于制备官能化的聚丙烯的最优选的单体是马来酸酐。

本发明的实践中采用的官能化的聚丙烯可具有宽范围的数均分子量。数均分子量可例如为40,000至60,000。通常,玻璃填料和聚丙烯不是混溶的,并且它们的组合一般会在所得组合物中带来空隙。相对较高分子量材料“润湿”玻璃以使玻璃填料颗粒和聚丙烯更能够组合,从而降低所得组合物中空隙的量。

合适的酸酐官能化的聚丙烯包括以下结构:

其中pp为聚丙烯。在这些结构中,应领会的是,当聚丙烯为直链时,该聚丙烯可以接合到一种或两种单体,而当丙烯为支化的时,可包括多于两种单体。典型地,存在一种或两种单体。

优选的酸酐官能化的聚丙烯是:

其中pp是聚丙烯。

目前可商购的马来酸化的聚丙烯的代表性实例为以名称exxelor1020可获自exxonmobil。

d1)的量为10.0至50.0wt%,优选地30.0至50.0wt%,相对于总组合物。

d2)聚醚胺

聚醚胺的实例包括单胺、二胺和三胺。优选的聚醚胺具有的分子量为约150至约12,000,例如约1,000至约3,000。

单胺的实例包括jeffaminem-1000、jeffaminem-2070和jeffaminem-2005。

优选的聚醚胺为二胺和三胺以及二胺和三胺的组合。最优选地,聚醚胺为二胺。

合适的二胺包括jeffamineed-6000、jeffamineed-4000、jeffamineed-2001、jeffamined-2000、jeffamined-4000、jeffamineed-900、jeffamineed-600和jeffamined-400。

合适的三胺包括jeffamineet-3000、jeffaminet-3000和jeffaminet-5000。

合适的聚醚胺的这些实例的结构是已知的并且可以参见例如us5783630的第25-26栏,该文献通过引用并入本文。

本发明的更优选的聚醚胺具有的分子量范围在约1500至约2000。

用于聚醚胺的合适的聚醚嵌段包括聚乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇的共聚物、聚(1,2-丁二醇)和聚(四亚甲基二醇)。可以使用众所周知的方法将二醇胺化以生产聚醚胺。通常,使用众所周知的方法,例如通过甲氧基或羟基引发的反应,由环氧乙烷、环氧丙烷或其组合制备二醇。当同时使用环氧乙烷和环氧丙烷时,当需要无规聚醚时,这些氧化物可以同时反应,或者当需要嵌段聚醚时,它们可以顺序地反应。

在本发明的一种实施方案中,聚醚胺由环氧乙烷、环氧丙烷或其组合制备。通常,当由环氧乙烷、环氧丙烷或其组合制备聚醚胺时,环氧乙烷的量以摩尔计大于聚醚胺的约50.0%,优选大于约75.0%,更优选大于约90.0%。在本发明的一种实施方案中,组合物中可不存在多元醇和胺,包括聚亚烷基多胺和链烷醇胺或不是本文公开的聚醚胺的任何胺。类似地,聚醚胺中可不存在除醚连接基和胺基团以外的官能团。本发明的实践中所用的聚醚胺可使用众所周知的胺化技术来制备,例如美国专利no.3,654,370中所述。通常,聚醚胺是通过在催化剂如含镍催化剂如ni/cu/cr催化剂的存在下将多元醇如聚醚多元醇用氨进行胺化来制备的。

可以在常规的混合设备中进行官能化的pp和聚醚胺的混合以获得它们的反应产物,所述常规的混合设备包括间歇混合器,连续混合器,捏合机和挤出机。对于大多数应用,优选的混合设备是挤出机。

预期聚醚胺和官能化的聚丙烯,以及任选地少量的a)和/或b)可以反应形成反应产物浓缩物,然后,可以将反应产物浓缩物与其余组分共混。在本发明的这个方面,聚醚胺占浓缩物的约10.0至约50.0重量%。当纯净地制备聚醚胺和马来酸化pp的反应产物时,可以使用混合设备如挤出机将反应产物与a)和/或b)以及所需组合物的任何其他组分共混或配混到所需水平。

根据混合器的类型,可以将反应产物、聚丙烯和任何其他组分作为固体彻底混合,然后将混合物引入混合设备。替代地,还可以得到混合器,这些混合器将在操作过程中混合各组分。在任一种情况下,在混合器的操作期间,将组分加热以使固体熔融,然后将熔融的组分混合以形成最终组合物。

马来酸化的聚丙烯d1)与优选的聚醚胺d2)之间的优选的反应产物具有下式(i)-(iv)之一:

其中n为5至50000和m为3至100,

其中r1=h和r2=h,r1=h和r2=ch3或r1=ch3和r2=ch3,和

其中x选自-oh,-och3,-ch2c(r1)hnh2。

d2)的量相对于总组合物为至少5.0wt%。优选地,d2)的量相对于总组合物为至少10.0wt%,例如11.0至30.0wt%。发现这产生更高的接合强度。当d2)的量太大时,该组合物的加工性可能降低。

d2)与d1)的重量比为至少0.050。优选地,d2)与d1)的重量比为至少0.10,至少0.15或至少0.20,例如0.25至1.0。发现这产生更高的接合强度。

优选地,d2)与a)、b)和d1)之和的重量比为0.050至1.0。

优选地,d1)与a)、b)和d1)之和的重量比为0.10至5.0。

优选地,a)、b)、c)和d)之和为总组合物的至少90.0wt%,至少95.0wt%,至少98.0wt%,至少99.0wt%或100wt%。

e)添加剂

根据本发明的组合物可进一步包含任选的不同于该组合物的之前提及的组分的组分,比如添加剂,其中这些组分(该组合物的之前提及的组分和任选的组分)的总和为总组合物的100wt%。因此,本发明涉及由这些组分组成的组合物。

添加剂可包括成核剂,稳定剂,例如热稳定剂,抗氧化剂,紫外线稳定剂;着色剂,如颜料和染料;澄清剂;表面张力改性剂;润滑剂;阻燃剂;脱模剂;流动改进剂;增塑剂;抗静电剂;和/或发泡剂。

本领域技术人员可以容易地选择任何合适组合的添加剂和添加剂量,而无需过度的实验。添加剂的量取决于它们的类型和功能并且典型地基于该组合物为0至约10.0wt%,例如0.10至5.0wt%或1.0至3.0wt%。

lgf/异相丙烯共聚物组合物

在一些优选的实施方案中,玻璃纤维为在加入该组合物之前具有平均长度为至少4.0mm的长玻璃纤维,以及该组合物包含由a1)基质和b1)分散相组成的异相丙烯共聚物,其中a)包含a1)以及b)包含b1)。优选地,这些实施方案中玻璃纤维的量为至少20.0wt%,至少25.0wt%,至少30.0wt%或至少35.0wt%,相对于该组合物。

这些实施方案的有利之处在于,该组合物具有注塑部件所需的机械特性的适当平衡,而该注塑部件是专门为结构部件(例如仪表板支架)设计的。长玻璃纤维赋予高的刚度,多相丙烯共聚物赋予足够的抗冲性能和对寸稳定性的控制。

lgf/均聚物组合物

在一些优选的实施方案中,玻璃纤维为在加入该组合物之前具有平均长度为至少4.0mm的长玻璃纤维,以及b)的量相对于a)和b)的总和为0至30.0wt%,0至20.0wt%,0至10.0wt%或0至5.0wt%或0wt%。优选地,在这些实施方案中的玻璃纤维的量为至少20.0wt%,至少25.0wt%,至少30.0wt%或至少35.0wt%,相对于该组合物。

这些实施方案的有利之处在于,该组合物具有用于尾门的机械特性的适当平衡。

在其中玻璃纤维为长玻璃纤维的优选的实施方案中,该组合物包含作为组分a)、b)和c)的长玻璃纤维增强的热塑性聚合物组合物,其通过包括以下顺序步骤的方法制备:从包装中展开至少一根连续的玻璃复丝股;将浸渍剂施加到所述至少一根连续的玻璃复丝股上以形成浸渍的连续复丝股,在浸渍的连续复丝股周围施加热塑性聚合物的鞘以形成带鞘的连续复丝股,并将带鞘的连续玻璃复丝股切成长度为至少4.0mm的粒料。这样的玻璃纤维增强的热塑性聚合物组合物在例如wo2009080281中有详细描述。热塑性聚合物为组分a)和b)。

sgf/均聚物组合物

在一些优选的实施方案中,玻璃纤维为在加入该组合物之前平均长度为低于4.0mm的短玻璃纤维,以及b)的量相对于a)和b)的总和为0至30.0wt%,0至20.0wt%,0至10.0wt%或0至5.0wt%或0wt%。优选地,这些实施方案中玻璃纤维的量为至少20.0wt%,至少25.0wt%,至少30.0wt%或至少35.0wt%,相对于该组合物。

这些实施方案的有利之处在于,该组合物具有用于门把手和尾门、尤其是门把手的机械特性的适当平衡。短玻璃纤维赋予高刚度和和对尺寸稳定性的控制。

制造组合物的方法

本发明的组合物可以通过包括使用任何合适的手段将组分熔融混合的方法获得。因此,本发明进一步涉及用于制备根据本发明的组合物的方法,该方法包括将组分熔融混合。优选地,将本发明的组合物以易于在后续步骤中加工成成型制品的形式,例如粒料或颗粒形式制备。组合物可以是不同颗粒或粒料的混合物;如多相丙烯共聚物与添加剂和其他成分的母料的共混物。优选地,本发明的组合物是通过在如挤出机的设备中混合所有组分而获得的粒料或颗粒形式;有利之处是具有均匀且明确限定的添加剂浓度的组合物。

熔融混合是指,各组分在超过组分a)和b)的熔点的温度混合。熔融混合可采用本领域技术人员已知的技术进行,例如在挤出机中。通常,在本发明的方法中,熔融混合在范围在2-300℃的温度进行。

当使用挤出机时,熔融混合的合适的条件,比如温度、压力、剪切量、螺杆速度和设计是本领域技术人员已知的。

当采用挤出机时,可使用常规挤出机,比如双螺杆挤出机。温度可以根据需要在挤出机的不同区域中变化。例如,温度可以从进料区中的100℃变化到模口处的300℃。优选地,挤出机中的温度从200变化到265℃。较低的温度可能会阻止过氧化物与任选的助剂(例如多官能单体,如bddma)之间的反应,因此,可能无法获得具有所需熔体流动指数的组合物;太高的温度会引起不希望的降解过程,例如可能导致机械特性差的组合物。同样,可以根据需要改变挤出机的螺杆速度。典型的螺杆速度在约100rpm至约400rpm的范围内。

本发明进一步提供包含根据本发明的组合物的汽车车身部件。

本发明进一步提供根据本发明的组合物用于制造汽车车身部件的用途。

本发明进一步提供根据本发明的组合物用于制造仪表板支架的用途,其中优选地b)的量相对于a)和b)的总和为10.0至40.0wt%,20.0至40.0wt%或30.0至40.0wt%。

本发明进一步提供根据本发明的组合物用于制造尾门的用途,其中优选地b)的量相对于a)和b)的总和为0至30.0wt%,0至20.0wt%,0至10.0wt%,0至5.0wt%或0wt%。

接合方法

本发明进一步提供了粘接第一部件和第二部件的方法,包括以下步骤:

i)由第一组合物模制第一部件,其中该第一组合物为根据本发明的组合物,

ii)任选地通过等离子体或火焰在第一部件的表面上进行表面处理,

iii)任选地在第一部件的表面上施加底漆,和

iv)将第一部件和第二部件用它们之间的粘合剂压制在一起。

第二部件可由包含热塑性树脂的第二组合物模制。这特别适于由第一部件和第二部件制造尾门的结构的和美观的子系统。第二组合物的热塑性树脂可为聚丙烯。除了聚丙烯,第二组合物可进一步包含滑石和/或玻璃纤维。玻璃纤维可为长玻璃纤维和/或短玻璃纤维。优选地,第二组合物也为根据本发明的组合物。第一组合物和第二组合物可相同或不同。第二组合物的热塑性树脂的另一典型的实例为聚碳酸酯。除了聚碳酸酯,第二组合物可进一步包含丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)和/或聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)。

第二部件可为由真皮或人造革(例如pvc制)制造的片材(皮)。当第一部件为仪表板支架时,这是特别合适的。

在一些实施方案中,方法包含步骤ii)在第一部件的表面上通过等离子体或火焰进行表面处理。所述方法中这样的步骤的存在改进了接合强度。在第二部件由包含聚丙烯的第二组合物模制且第二组合物不是根据本发明的组合物的情况下,通过等离子体或火焰在第二部件的表面上进行表面处理。该表面处理前,优选地清洁待处理的表面以去除污染物。如果在模制和表面处理之间有存储时间,则优选进行清洁。清洁方法是已知的,例如用手以异丙醇擦拭物清洁;强力清洁,包括施加含肥皂的热水、冲洗和干燥;以及co2雪清洁。

在一些实施方案中,所述方法不包括步骤ii)通过等离子体或火焰在第一部件的表面上进行表面处理。在所述方法中不存在这样的步骤使所述方法简化。

在一些实施方案中,所述方法包括iii)在第一部件的表面上施加底漆。合适的类型的底漆是已知的,例如多异氰酸酯底漆。

在一些实施方案中,所述方法不包括iii)在第一部件的表面上施加底漆。

所述方法包括iv)将粘合剂施加到第一部件和/或第二部件的一个或多个表面上,和将第一部件和第二部件接合在一起。合适的类型的粘合剂是已知的,例如聚氨酯。

注意,本发明涉及本文所述特征的所有可能组合,特别优选地是权利要求中存在的那些特征的组合。因此,将认识到,在本文描述了与根据本发明的组合物有关的特征的所有组合;与根据本发明的方法有关的特征的所有组合;以及与根据本发明的组合物有关的特征和与根据本发明的方法有关的特征的所有组合。

还应注意,术语“包括”并不排除其他要素的存在。然而,还应理解,对包含某些组分的产品/组合物的描述也公开了由这些组分组成的产品/组合物。由这些组分组成的产品/组合物的有利之处可在于,它提供了用于制备该产品/组合物的更简单、更经济的方法。类似地,还应理解,对包括某些步骤的方法的描述也公开了由这些步骤组成的方法。由这些步骤组成的方法的有利之处可在于,它提供了更简单、更经济的方法。

当提及参数的下限和上限的值时,应理解也公开了由下限的各个值和上限的各个值的组合所形成的范围。

现在通过以下实施例阐明本发明,但是本发明不限于此。

实施例:

实施例3至实施例8

在双螺杆挤出机中通过以下方式来制备pp-马来酸酐和聚醚胺的反应产物:将作为颗粒的pp-ma加入到挤出机的喉中,以及将作为液体的胺-peg-胺jeffamined-2000)加入挤出机的下游,然后将其充分混合/分散至均匀的预配混共混物。

将该反应产物与pp-lgf颗粒(包含异相丙烯共聚物1、丙烯均聚物1和玻璃纤维)干混,并在双螺杆挤出机中配混。该组合物的组分示于表1。所得配混物的组成示于表2。

干燥后,将获得的配混物注塑为搭接剪切测试棒,用1k聚氨酯胶水彼此粘合,并根据测试方法dinen1465进行测试。在指示处,用异丙醇清洁所述棒的表面,进行火焰处理并提供有多异氰酸酯底漆。

比较例1和比较例

方法与实施例3至实施例8相同,不同在于pp-ma与pp-lgf颗粒干混,而不是pp-ma和聚醚胺的反应产物。

表2

af=粘合剂失效类型

scf=内聚失效类型

可以理解的是,pp-马来酸酐与聚醚胺的反应产物改进了接合强度。

此外,ipa洗涤和表面处理各自产生接合强度的提高。

此外,较高的聚醚胺与pp-马来酸酐之比产生接合强度的提高。

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