用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物和汽车车内部件的制作方法

文档序号:3665169阅读:259来源:国知局
专利名称:用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物和汽车车内部件的制作方法
技术领域
本发明涉及用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物和由该组合物制备的汽车车内部件。更具体地,本发明涉及可作为具有良好的熔合表面、较低的光泽不均匀性、良好的外观和低光泽度及可不涂布的模塑材料,或作为除了上述特性外还具有耐冲击性和劲度之间的极好平衡性的模塑材料用于生产汽车车内部件如压纹镶框和装配板的丙烯树脂组合物和通过注塑此组合物制得的汽车车内部件。
背景技术
丙烯树脂具有优良的加工性、耐化学性、耐天候老化性、电性能等,因此丙烯树脂已广泛用作汽车部件、电器、办公自动化设备、注塑制品、吹塑制品、真空气压成型制品、薄膜、片材等领域的通用树脂。
近年来,通常用作汽车车内部件的压纹制品要求具有低光泽度。对于这些压纹制品,对其外观性能如低光泽度(对于这些制品以非涂布状态使用的情况)、熔合外观和光泽不均匀性的要求水平一年比一年高。因此,已增加了用消光涂料涂覆表面的情况。
因此,若改进外观性能如压纹制品的更低光泽表面、熔合外观和光泽不均匀性,则可以不进行涂布,由此免去了涂料费用、简化了制备方法等,使得制备成本显著降低。因此,目前对可满足这些外观性能的材料的需求正在增加。
另一方面,对于不需要特别高劲度的部件,使用其中减少作为增强材料的填料量的丙烯树脂以降低比重并减少材料成本的情况和使用不含填料的丙烯树脂的情况正在增加。然而,常规聚丙烯材料熔合外观特别差,因此必须部分涂覆缺陷位置以遮盖之。因此,仍然余下了伴随的成本问题。
对于特别需要具有劲度的汽车内部部件的装配板,通常都使用含有填料作为增强材料的丙烯树脂。然而,含填料的丙烯树脂存在熔合外观差的问题。此外,装配板安装于汽车司机座位前,因此为了防止阳光反射造成的事故,装配板必须由具有低光泽度的材料制备,但还未发现足够低光泽度的材料。
因此,目前采取将消光涂料涂于装配板的全部或部分(熔合部分)表面上以避免上述问题,这样不可避免地使产品成本增加。
作为改进光泽不均匀性的工艺,已提出了使用已进行裂解处理使重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比Mw/Mn调至6或更大的聚丙烯制备具有改进光泽不均匀性的模塑制品的方法(日本专利公开87523/1993),和包括丙烯嵌段共聚物(其中Mw/Mn为5至15,MFR为3至200g/10min)的具有改进光泽不均匀性(包括流痕)的丙烯树脂组合物(日本专利申请特开311032/1993)。
然而,在这些工艺中,尽管可在一定程度上改进光泽不均匀性,但熔合外观和低光泽度的改进效果不足。因此,提出的工艺还不能达到可不进行涂布的工艺水平。
对于丙烯树脂组合物,最近公开了用于汽车保险杠的包括结晶丙烯聚合物、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物橡胶和滑石的热塑性树脂组合物(日本专利申请特开149969/1995),包括由多级聚合制备的丙烯-乙烯嵌段共聚物和聚烯烃橡胶的热塑性树脂组合物(日本专利申请特开149998/1995),及包括由多级聚合制备的丙烯-乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯共聚物橡胶、聚烯烃和滑石的聚烯烃组合物(日本专利申请特开149997/1995)。然而,这些组合物都用于改进强度、模塑性能和涂布性能,所以熔合外观和低光泽度不令人满意。因此限制了公开的组合物在汽车内部部件中的应用。
此外,对于开发改进低光泽度的组合物,公开了包括丙烯聚合物、部分交联的热塑性弹性体和乙烯-丙烯-共轭二烯三元聚合物的聚烯烃组合物(日本专利申请特开157607/1995),及包括改性烯烃树脂和胶凝剂的组合物(日本专利申请特开192509/1994)。然而,对于这些组合物,虽然在一定程度上达到了低光泽度,但仍不够高,必须进行胶凝或交联处理。此外,它们还存在均匀性差、不良外观、难以再使用等问题。另外,还提出了另一种组合物,它包括含有特定厚度的丙烯均聚物片晶的丙烯-乙烯嵌段共聚物、特定橡胶、聚乙烯和滑石(日本专利申请特开53843/1995)。然而,从其实施例和比较例中显而易见,未观察到低光泽度的任何差别,也未公开片晶的厚度与光泽之间的特殊关系。同时,低光泽度的程度也不太高。
本发明公开在这种情况下,提出了本发明,且本发明目的在于提供一种可作为具有良好的熔合表面、较低的光泽不均匀性、良好的外观和低光泽度及可不进行涂布的模塑材料,或作为除了上述特性外还具有耐冲击性和劲度之间的极好平衡性的模塑材料用于生产汽车车内部件如压纹镶框和装配板的丙烯树脂组合物和通过使用此组合物制得的汽车车内部件。
为了达到上述目的,本发明人进行了深入研究,结果发现含结晶丙烯聚合物的组合物(其中通过熔体粘弹性测量获得的松弛时间(τ)和分子量分布指数(PDI)分别在特定范围内)、通过将上述组合物与另一种热塑性树脂和橡胶状聚合物以特定比例共混制得的丙烯树脂组合物和通过将这些组合物各自与无机填料或有机填料以特定比例共混制得的丙烯树脂组合物可适合作为具有极好的外观性能如熔合表面和光泽不均匀性,具有低光泽度和可不进行涂布的模塑材料,或作为除了上述特性外还具有耐冲击性和劲度之间的极好平衡性的模塑材料用于生产汽车车内部件。基于这些知识完成了本发明。换言之,本发明涉及(1)一种用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物I),其中(i)熔体指数为1至100g/10 min,和(ii)通过熔体粘弹性测量获得的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.35秒或更小,(2)根据上述(1)的用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物,其中松弛时间(τ)为0.01至0.35秒,(3)一种用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物II),其中(i)熔体指数为1至100g/10 min,(ii)通过熔体粘弹性测量获得的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.01至0.35秒,和(iii)由ω2/10ω1表示的分子量分布指数(PDI)为1至25,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率,(4)一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物III),它包括100重量份的上述(1)或(3)中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物和0.5至50重量份的至少一种选自其它热塑性树脂和橡胶状聚合物的组分,(5)一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物IV),它包括100重量份的上述(1)或(3)中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物和1至100重量份的至少一种选自无机填料和有机填料的组分,(6)一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物V),它包括100重量份的上述(4)中描述的丙烯树脂组合物和1至100重量份的至少一种选自无机填料和有机填料的组分,(7)一种用于汽车车内部件的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(组合物VI),该组合物(i)可通过升高溶液温度的分级法,即升温洗脱分级用邻二氯苯分级为(a)30℃时的邻二氯苯可溶级分和(b)30℃时的邻二氯苯不溶级分,其中组分(a)的特性粘度[η](在135℃时的十氢化萘中)为2.0至10dl/g,由熔体粘弹性测量获得的组分(b)的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.01至0.35秒,由ω2/10ω1表示的组分(b)的分子量分布指数(PDI)为1至18,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102Pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率,组分(b)的全同立构五单元分数为95%或更多,(ii)乙烯单元含量为3至24%(重量)。
(8)根据上述(7)的用于汽车车内部件的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物,其中通过升温洗脱分级用邻二氯苯分级的组分(a)的量为3至40%(重量),组分(b)的量为97至60%(重量)。
(9)一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物VII),它包括100重量份上述(7)中描述的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物和1至100重量份的无机填料,(10)一种用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物VIII),该组合物可通过升温洗脱分级用邻二氯苯分级为(x)30℃时的邻二氯苯可溶级分,(y)高于30℃且不高于105℃时的邻二氯苯可溶级分和(z)105℃时的邻二氯苯不溶级分,其中(i)组分(x)的特性粘度[η](在135℃时的十氢化萘中)为2.0至10dl/g;(ii)由熔体粘弹性测量获得的组分(z)的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.01至0.35秒;由ω2/10ω1表示的组分(z)的分子量分布指数(PDI)为1至18,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率;(iii)组分(y)的量/[组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比为0至0.20;和(iV)组分(x)的量/[组分(x)的量+组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比为0.03至0.35,(11)根据上述(10)的含结晶丙烯聚合物的组合物,它是丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物,(12)根据上述(10)的含结晶丙烯聚合物的组合物,它包括100重量份的结晶丙烯树脂、丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物或其混合物和0.1至50重量份的至少一种选自热塑性弹性体和聚乙烯树脂的组分。
(13)一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物IX),它包括100重量份上述(10)中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物和1至100重量份的无机填料,(14)一种通过注塑上述(1)、(3)或(10)中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物制得的汽车车内部件,(15)一种通过注塑上述(4)、(5)、(6)、(9)或(13)中描述的丙烯树脂组合物制得的汽车车内部件,(16)一种通过注塑上述(7)中描述的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物制得的汽车车内部件,和(17)根据上述(14)、(15)或(16)的汽车车内部件,它是装配板,仪表箱或镶框。
附图的简要说明

图1为各实施例和比较例中用于评估外观的模塑制品的示意图。模塑制品的表面为压纹表面,其背面为平面。标号1为熔合线,标号2、2′为光泽度测量点,A为浇口。
实施本发明的最佳方式本发明用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物I)具有下列性能。
首先,(i)所需的熔体指数(MI)为1至100g/10min。若此MI低于1g/10min,则流动性低,因此注塑性差。反之,若此MI大于100g/10min,则会损害所得模塑制品的力学性能如耐冲击性。考虑到可注塑性和模塑制品的力学性能,MI优选为7至70g/10min。此MI是根据JIS K-7210在230℃及荷载2.16kgf下的测量值。
其次,(ii)由熔体粘弹性测量获得的在角频率ω10°/sec时的松弛时间(τ)为0.35秒或更短,若松弛时间τ大于0.35秒,则获得的注塑制品具有不良光泽不均匀性、熔合外观和低光泽度。考虑到注塑制品的外观性能,松弛时间τ优选为0.01至0.35秒,更优选0.02至0.30秒。松弛时间τ是通过用Rheometrix Co.,Ltd.生产的System 4 [一种使用锥板(25mmφ),锥角0.1弧度的旋转型流变仪]在175℃温度下以10°/sec的角频率施加类似正弦的剪切应变,然后根据关系式τ=G′/ωG″(其中G′为储能模量,G″为损耗模量)计算测得的值。
在这种含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物I)中,考虑到制得的注塑制品的外观性能,优选的是组合物(组合物II),其中(i)MI为1至100g/10min,(ii)松弛时间τ为0.01至0.35秒,(iii)由ω2/10ω1表示的分子量分布指数(PDI)为1至25,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率。若PDI值大于25,则获得的注塑制品具有不良光泽不均匀性、熔合外观和低光泽度。为了改进制得的注塑制品的光泽不均匀性、熔合外观和低光泽度,PDI优选为1至20,更优选1至15。此PDI值可通过用Rheometrix Co.,Ltd.生产的System 4[一种使用锥板(25mmφ),锥角0.1弧度的旋转型流变仪]作为测量设备在175℃和30%应变下测量。
在本发明中,具有如下特性的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(组合物VI)也是合适的。
这种丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(组合物VI)可通过升温洗脱分级(以下简称为“T.R.E.F.”)分级为(a)30℃时的邻二氯苯(ODCB)可溶级分和(b)30℃时的ODCB不溶级分。此T.R.E.F可按如下方法进行。这就是,将20g样品加入300ml ODCB中,然后在约150℃下使样品完全溶于其中。随后将此溶液注入硅胶柱(直径100mm,高度300mm)中,接着以5℃/hr的速率冷却至23℃。然后,将该溶液加热至30℃,当其温度恒定时,取出并分离30℃时的ODCB可溶级分[组分(a)]。随后将此溶液加热至135℃,同时使ODCB以5ml/min的速度流动以洗脱聚合物,并将此聚合物再在5倍体积的丙酮中沉淀,然后收集作为30℃时的ODCB不溶级分[组分(b)]。
上述组分(a)主要包括无定形聚合物组分,特别是弹性体组分,所述无定形聚合物的例子是乙烯与另一种α-烯烃(如丙烯)的无规共聚物。在此共聚物组分中,乙烯单元含量通常为25至60%(重量),优选35至50%(重量)。
另一方面,组分(b)主要包括结晶聚合物组分,此结晶聚合物可为丙烯的均聚物,或丙烯与少量另一种α-烯烃如乙烯的共聚物。此外,组分(b)可含有少量聚乙烯树脂组分。
在组合物VI中,上述组分(a)的特性粘度[η](在135℃时的十氢化萘中)为2.0至10dl/g。若此[η]低于2.0dl/g,则制得的模塑制品的熔合外观差,并且压纹表面上的低光泽度和耐冲击性也不足。因此,考虑到熔合外观和压纹表面上的低光泽度以及耐冲击性,[η]优选为2.2至9.0dl/g,更优选2.4至8dl/g。
上述组分(b)具有的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时由熔体粘弹性测得为0.01至0.35秒。若此松弛时间τ超过0.35秒,则制得的模塑制品熔合外观差,同时压纹表面上的低光泽度不足且容易出现色彩不均匀性。因此,考虑到压纹表面的外观和低光泽度,松弛时间τ优选为0.002至0.30秒,更优选0.02至0.25秒。
由ω2/10ω1表示的组分(b)的分子量分布指数(PDI)为1至18,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102Pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率。若此PDI大于18,则获得的模塑制品具有不良熔合外观,同时压纹表面上的低光泽度不足且容易出现色彩不均匀性。因此,考虑到外观、低光泽度等,分子量分布指数(PDI)优选为2至16,更优选2至14。
此外,此组分(b)的全同立构五单元分数为91%或更大。若此分数低于91%,则劲度不足,因此降低比重(减少填料含量)困难。考虑到劲度,全同立构五单元分数优选为93%或更多,更优选94%或更大。此全同立构五单元分数为基于丙烯聚合物分子链中的五单元的全同立构五单元分数,它可根据“大分子(Macromolecules)”,Vol.8,p.687(1975)中描述的步骤进行。
在本发明中,此全同立构五单元分数是通过在样品溶剂1,2,4-三氯苯/苯d6=9/1、测量温度130℃、积分次数4,000、脉冲角45°和脉冲间隔4秒条件下用JEOL,Ltd.制造的JNM-EX400型NMR仪器测量10C-NMR得到的值。
对于可用此T.R.E.F.分级的各组分之间的比例,通常组分(a)的量为3至40%(重量),组分(b)的量为97至60%(重量),以制得具有良好熔合外观和低光泽度以及满意的劲度和耐冲击性的模塑制品。优选组分(a)的量为7至30%(重量),组分(b)的量为93至70%(重量),更优选组分(a)的量为12至25%(重量),组分(b)的量为88至75%(重量)。
另外,在组合物VI中,乙烯单元的含量为3至24%(重量)。若此含量低于3%(重量),则制得的模塑制品的熔合外观差,并且压纹表面上的低光泽度和耐冲击性也不足。考虑到熔合外观和压纹表面上的低光泽度以及耐冲击性,乙烯单元的含量优选为4-20%(重量),更优选5至16%(重量)。
此外,在本发明中,具有下列特性的含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物VIII)也是合适的。
此组合物VIII可通过T.R.E.F.分级为(x)30℃时的邻二氯苯(ODCB)可溶级分,(y)高于30℃但不高于105℃时的ODCB可溶级分和(z)105℃时的ODCB不溶级分。此T.R.E.F.可通过下列步骤进行。这就是,将20g样品加入300ml ODCB中,然后在约150℃下使样品完全溶于其中。随后将此溶液注入硅胶柱(直径100mm,高度300mm)中,接着以5℃/hr的速率冷却至23℃。然后,将该溶液加热至30℃,当其温度恒定时,取出并分离30℃时的ODCB可溶级分[组分(x)]。随后将此溶液加热至105℃,同时使ODCB以5ml/min的速度流动,当温度恒定时,将聚合物洗脱,再在5倍体积的丙酮中沉淀,然后收集作为温度高于30℃但不高于105℃时的ODCB不溶级分[组分(y)]。随后将该溶液加热至135℃,同时使ODCB以5ml/min的速度流动以完全洗脱聚合物,再将此聚合物在5倍体积的丙酮中沉淀,然后收集作为105℃时的ODCB不溶级分[组分(z)]。
上述组分(x)主要包括无定形聚合物组分,特别是热塑性弹性体组分,这种弹性体组分的例子是在丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物中的乙烯与另一种α-烯烃(例如丙烯)的无规共聚物。在这种共聚物组分中,乙烯单元的含量通常为25至60%(重量),优选35至50%(重量)。组分(x)的弹性体不限于上述例子,这种弹性体例子包括乙烯-α-烯烃共聚物弹性体、氢化乙烯-α-烯烃-二烯共聚物弹性体、氢化苯乙烯-二烯共聚物弹性体和通常用作弹性体的其中两种或多种的混合物。
同时,对组分(y)无特殊限制,但组分(y)的例子通常包括低结晶丙烯树脂和乙烯树脂。此外,组分(z)主要包括结晶丙烯树脂组分,并且此结晶丙烯树脂可为丙烯的均聚物或丙烯与2%(重量)或更少的另一种α-烯烃如乙烯的共聚物。
在组合物VIII中,上述组分(x)的特性粘度[η](在135℃时的十氢化萘中)为2.0至10dl/g。若此[η]低于2.0dl/g,则制得的模塑制品熔合外观差,且其压纹表面上的低光泽度不足。反之,若[η]高于10dl/g,则会损害模塑性和(例如)不合适地出现流痕。因此,考虑到熔合外观和压纹表面上的低光泽度及模塑性,[η]优选为2.2至9.0dl/g,更优选2.4至8.0dl/g。
上述组分(z)具有的松弛时间τ在角频率ω10°/sec时由熔体粘弹性测量测得为0.01至0.35秒。若此松弛时间τ超过0.35秒,则制得的模塑制品熔合外观差,同时压纹表面上的低光泽度不足且容易出现色彩不均匀性。因此,考虑到外观和压纹表面上的低光泽度,松弛时间τ优选为0.002至0.30秒,更优选0.02至0.25秒。
由ω2/10ω1表示的组分(z)的分子量分布指数(PDI)为1至18,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102Pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率。若此PDI大于18,则获得的模塑制品具有不良熔合外观,同时压纹表面上的低光泽度不足且容易出现色彩不均匀性。因此,考虑到外观、低光泽度等,分子量分布指数(PDI)优选为2至16,更优选2至14。
此外,此组分(z)的全同立构五单元分数通常为91%或更大。若此分数低于91%,则劲度不足,因此降低比重(减少填料含量)困难。考虑到劲度,全同立构五单元分数优选为93%或更多,更优选94%或更大。
对于可用此T.R.E.F.分级的各组分之间的比例,组分(y)的量/[组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比为0至0.20。若此重量比超过0.20,则获得的模塑制品具有不良熔合外观,同时压纹表面上的低光泽度不足。同时容易出现流痕和色彩不均匀性。因此,考虑到外观、压纹表面上的低光泽度等,组分(y)的量/[组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比优选为0至0.15,更优选0至0.12。此外,组分(x)的量/[组分(x)的量+组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比为0.03至0.35。若此重量比低于0.03,则获得的模塑制品的耐冲击性不足,且压纹表面上的熔合外观和低光泽度不足。相反,若此重量比超过0.35,熔合外观差,压纹表面上的低光泽度不足,容易出现色彩不均匀性,同时劲度也不足。因此考虑到外观、压纹表面上的低光泽度、耐冲击性和劲度之间的平衡,组分(x)的量/[组分(x)的量+组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比优选为0.05至0.30,更优选0.07至0.25。
对于组合物VIII无特殊限制,只要该组合物满足上述条件即可。例如,组合物VIII可为丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物,或包括100重量份结晶聚丙烯、丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物或其混合物和约0.5至50重量份至少一种选自热塑性弹性体如无定形乙烯-α-烯烃共聚物弹性体和乙烯树脂的组分的组合物。
上述丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物是包括结晶部分和无定形部分的组合物,所述结晶部分主要包括丙烯均聚物或具有低乙烯单元含量的丙烯-乙烯无规共聚物,所述无定形部分包括具有较高乙烯单元含量的乙烯-丙烯无规共聚物。在该丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物中,上述结晶部分或无定形部分还可含有合适比例的另一种α-烯烃单元如1-丁烯。
在该丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物中,乙烯单元含量通常为3至30%(重量)。若含量低于3%(重量),则获得的模塑制品熔合外观差,且压纹表面上的低光泽度和耐冲击性不足。考虑到熔合外观及压纹表面上的低光泽度和耐冲击性,乙烯单元含量优选为4至25%(重量),更优选5至20%(重量)。
如上所述,在本发明中,组合物I和II的含结晶丙烯聚合物组合物在整个组合物中分别规定松弛时间τ,及松弛时间(τ)和分子量分布指数(PDI)。
相反,组合物VI的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物规定通过T.R.E.F.分级的30℃时的ODCB-不溶级分的松弛时间τ和分子量分布指数(PDI),组合物VIII的含结晶丙烯聚合物的组合物规定通过T.R.E.F.分级的105℃时的ODCB-不溶级分的松弛时间τ和分子量分布指数(PDI)。
本发明用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物III)包括100重量份的上述含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物I或II)和0.5至50重量份的至少一种选自其它热塑性树脂和橡胶状聚合物的组分。若选用的热塑性树脂或橡胶状聚合物的含量低于0.5重量份,则不能充分发挥物理性能如耐冲击性的改进效果,反之,若该含量超过50重量份,则会损害高温时的劲度且削弱抗刮伤增白性能,因此趋于出现外观破损。考虑到物理性能和外观的改进效果,热塑性树脂或橡胶状聚合物的含量优选为1至30重量份,更优选3至20重量份(按100重量份组合物I或II计)。
可用于丙烯树脂组合物(组合物III)中的其它热塑性树脂的实例包括其它烯烃树脂、苯乙烯树脂、缩聚高聚物和加聚高聚物。其它烯烃树脂的典型例子包括结晶丙烯均聚物,无规丙烯共聚物,嵌段丙烯共聚物,高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚3-甲基丁烯-1,聚4-甲基戊烯-1,通过用1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-戊烯-1和3-甲基丁烯-1制得的直链低密度聚乙烯,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,乙烯-丙烯酸共聚物,乙烯-丙烯酸酯共聚物,烯属离聚物,丙烯均聚物和其它丙烯共聚物。苯乙烯树脂的典型例子包括通用聚苯乙烯、全同立构聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯(用橡胶改性的)。缩聚高聚物的典型例子包括聚缩醛,聚碳酸酯,聚酰胺如6-尼龙和6,6-尼龙,聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚苯醚,聚酰亚胺,聚砜,聚醚砜和聚苯硫醚。加聚高聚物的例子包括由极性乙烯基单体制得的聚合物和由二烯单体制得的聚合物,其典型例子包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化二烯链制得的二烯聚合物和热塑性弹性体。
另外,橡胶状聚合物的例子包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、丙烯酸橡胶和表氯醇橡胶。
这些热塑性树脂和橡胶状聚合物可单独使用或以其两种或多种的混合物使用。
本发明用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物IV)包括100重量份的上述含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物I或II)和1至100重量份的至少一种选自无机填料和有机填料的组分。同时,用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物V)包括100重量份的上述聚丙烯树脂组合物(组合物III)和1至100重量份的至少一种选自无机填料和有机填料的组分。在这些组合物IV和V中,若无机填料或有机填料的含量低于1重量份,则制得的模塑制品的劲度不足,若该含量高于100重量份,则在制得的模塑制品上出现外观破损如不良熔合外观和光泽不均匀性,且还会损害耐冲击性和抗刮伤增白性。考虑到模塑制品的外观、劲度、耐冲击性和抗刮伤增白性等,无机填料或有机填料的含量优选为3至60重量份,更优选5至40重量份(按100重量份树脂组分计)。
对可用于上述组合物IV或V中的无机填料和有机填料的形状无特殊限制,可使用粒状、片状、棒状、纤维状和须晶状等任何形状。
无机填料的例子包括二氧化硅,硅藻土,铁酸钡,氧化物如氧化铍、浮石和浮石球,氢氧化物如氢氧化铝、氢氧化镁和碱式碳酸镁,碳酸盐如碳酸钙、碳酸镁、白云石和片钠铝石,硫酸盐和亚硫酸盐如硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡、硫酸铵和亚硫酸钙,硅酸盐如滑石、粘土、云母、石棉、玻璃纤维、玻璃球、玻璃珠、硅酸钙、蒙脱石和膨润土,碳如炭黑、石墨、碳纤维和碳中空球,硫化钼,硼纤维,硼酸锌、偏硼酸钡,硼酸钙、硼酸钠、硫酸氧化镁纤维和各种金属纤维。
另一方面,有机填料的例子包括壳纤维如稻壳、木粉、棉花、黄麻、细纸片、赛璐玢片、芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和热固性树脂粉。
这些无机填料和有机填料可单独使用或以其两种或多种的混合物使用。上述填料中,滑石、云母、碳酸钙、硫酸镁和玻璃纤维是优选的,滑石是特别优选的。考虑到物理性能如劲度、耐冲击性、耐刮伤增白性能、熔合外观和光泽不均匀性,滑石的平均粒径优选为1至8μm,平均长宽比为4或更大。考虑到物理性能和劲度,通过加工研磨法制得的滑石是特别优选的。
此外,本发明用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物VII)包括100重量份的上述丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(组合物VI)和1至100重量份的无机填料。若此无机填料的含量低于1重量份,则制得的模塑制品的劲度不足,反之若该含量高于100重量份,则在制得的模塑制品上出现外观破损如不良熔合外观和光泽不均匀性,且还会损害耐冲击性和抗刮伤增白性。考虑到汽车车内部件的外观、劲度、耐冲击性和抗刮伤增白性等,无机填料的含量优选为3至60重量份,更优选5至40重量份(按100重量份组合物VI计)。
对无机填料的形状无特殊限制,可使用粒状、片状、棒状、纤维状和须晶状等任何形状。无机填料的例子包括与举例用于上述组合物IV和V中的无机填料相同。这些无机填料可单独使用或以其两种或多种的混合物使用。这些填料中,滑石、云母、碳酸钙、和玻璃纤维是优选的,滑石是特别优选的。考虑到物理性能如劲度、耐冲击性、耐刮伤增白性能、熔合外观和光泽不均匀性,滑石的平均粒径优选为1至8μm,平均长宽比为4或更大。考虑到物理性能和劲度,通过加工研磨法制得的滑石是特别优选的。
此外,本发明用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物(组合物IX)包括100重量份的含结晶丙烯聚合物的组合物(组合物VIII)和1至100重量份的无机填料。若此无机填料的含量低于1重量份,则制得的模塑制品的劲度不足,反之若该含量高于100重量份,则在制得的模塑制品上出现外观破损如不良熔合外观和光泽不均匀性,且还会损害耐冲击性和抗刮伤增白性。考虑到汽车车内部件的外观、劲度、耐冲击性和抗刮伤增白性,无机填料的含量优选为3至60重量份,更优选5至40重量份(按100重量份组合物VIII计)。同时,适用的无机填料的例子包括与举例用于上述组合物VII中相同的填料。
对于制备本发明含结晶丙烯聚合物的组合物或丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物的方法无特殊限制,可以使用各种方法,只要它们能够制备满足上述要求的含结晶丙烯聚合物的组合物或丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物即可。例如,可以使用包括将通过单独聚合制得的一些组分共混的方法,和包括在催化剂存在下进行多级聚合制备丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物的方法,所述催化剂包括(X)含镁、钛、卤原子和电子给体的固体催化剂组分(i)及需要时可以使用的含结晶聚烯烃的固体组分(ii),(Y)有机铝化物和(Z)通用的电子给体化合物。
下面,说明通过多级聚合法制备丙烯嵌段共聚物组合物的方法。
在用于该多级聚合法的催化剂中,固体组分(X)包括含镁、钛、卤原子和电子给体的固体催化剂组分(i)及需要时可以使用的含结晶聚烯烃的固体组分(ii)。固体催化剂组分(i)含镁、钛、卤原子和电子给体作为基本组分,该组分(i)可通过使镁化合物和钛化合物与电子给体接触制备。在这种情况下,卤原子包含于作为卤化物的镁化合物或钛化合物中。
镁化合物的例子包括二卤化镁如二氯化镁,氧化镁,氢氧化镁,水滑石,镁的羧酸盐,烷氧基镁如二乙氧基镁、烯丙氧基镁、烷氧基镁卤化物,烯丙氧基镁卤化物,烷基镁如乙基丁基镁,烷基镁卤化物,及有机镁化合物与电子给体,卤代硅烷、烷氧基硅烷、硅烷醇和铝化合物的反应产物。其中,卤化镁、烷氧基镁、烷基镁和烷基镁卤化物是优选的。这些镁化合物可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用。
作为另一种镁化合物,可以使用金属镁、卤素和醇的反应产物,在这种情况下对可以使用的金属镁无特殊限制,可以使用具有任何粒径及粒状、带状和粉末状等任何形态的金属镁。此外,对于金属镁的表面状态无特殊限制,但优选在表面上不形成氧化镁膜。
作为上述醇,可以使用任选的醇,但优选使用具有1至6个碳原子的低级醇。乙醇是特别合适的,因为可提供能显著改进催化性能的固体催化剂组分。对醇的纯度和醇中的水分含量无特殊限制。然而,若使用具有高水分含量的醇,则氢氧化镁膜形成于金属镁表面上,因此水分含量优选为1%(重量)或更少,更优选2,000ppm或更少。简而言之,低水分含量是更有利的。
对卤素和含卤素化合物无特殊限制,而作为含卤素化合物可以使用任何化合物,只要其中含卤原子即可。在这种情况下,对卤原子的种类无特殊限制,可以使用氯、溴和碘。使用碘是特别合适的。在含卤素化合物中,含卤金属化合物是特别优选的。对卤素或含卤素化合物的状态、形状和粒径无特殊限制,并且其任选形态都是可接受的。例如,可以溶液(其中使用醇溶剂(例如乙醇))形式使用。
醇的用量对于每1mol金属镁为2至100mol,优选5至50mol。若使用过量的醇,则几乎得不到良好形态的镁化合物。反之,若使用的醇量不足,则与金属镁的反应不能平稳地进行。
卤素或含卤素化合物的用量通常为每克原子金属镁0.0001克原子或更多,优选0.0005克原子或更多,更优选0.001克原子或更多(按卤原子计)。若此比例低于0.0001克原子,当制得的镁化合物在不进行研磨的条件下使用时,会有损承载的组分的量、生产的聚合物的活性、立体规整性和形态等,因此必须进行烦琐的研磨处理。此外,要制备的镁化合物的粒径可通过合适地选取要使用的卤素或含卤素化合物的量任选地控制。
金属镁、醇与卤素或含卤素化合物的反应可通过使用已知的方法进行。例如,为制备所需的镁化合物,通常将金属镁、醇与卤素或含卤素化合物在回流下反应约20至30小时直至再也观察不到产生氢气为止。具体而言,在将碘用作卤素的情况下,可使用包括将金属镁和固体碘倒入醇中,接着加热和回流的方法;包括将金属镁的醇溶液和碘滴加入醇中,接着加热和回流的方法和包括将碘的醇溶液滴加入含金属镁的醇溶液中,同时加热含金属镁的醇溶液的方法。各方法优选在惰性气体如氮气或氩气气氛下和必要时通过使用惰性有机溶剂(例如饱和烃如正己烷)进行。不必将所有的金属镁、醇和卤素或含卤素化合物在初始阶段倒入反应器中,这些物质可分次加入,然后倒入。特别优选的方法包括首先将所有的醇加入反应器中,然后将金属镁分成几部分以几次间隔加入。
按照这种方法,可防止生成大量的氢气,因此考虑到安全性这种方法是非常合适的。此外,还可以使反应器小型化。同时,还可防止因瞬时产生的大量氢气造成夹带醇和卤素或含卤素的化合物。考虑到反应器的大小,可决定将金属镁应分成的部分数,通常考虑到操作效率金属镁的部分数优选为5至10。显然,反应体系可为间歇体系和连续体系。可用于本发明中的另一种方法包括首先在初始阶段将少量金属镁倒入放在反应器中的整个醇中,从反应体系中分离和取去制得的产品,然后将该产品转移入另一反应器中,再将少量金属镁倒入其中,接着重复此操作。
在将如此制得的镁化合物用于下一步制备固体催化剂组分之前,可将镁化合物进行干燥,或进行过滤然后用惰性溶剂如庚烷洗涤。对于每一情况,可将制得的镁化合物用于下一步中而不需进行为使颗粒尺寸分布均匀化的研磨和分级操作。
另一方面,上述钛化合物的例子包括四烷氧基钛如四甲氧基钛、四乙氧基钛、四正丙氧基钛、四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四异丁氧基钛、四环己氧基钛和四苯氧基钛,四卤化钛如四氯化钛、四溴化钛和四碘化钛,烷氧基钛卤化物如三氯化甲氧基钛、三氯化乙氧基钛、三氯化丙氧基钛、三氯化正丁氧基钛和三溴化乙氧基钛,二烷氧基钛二卤化物如二氯化二甲氧基钛、二氯化二乙氧基钛、二氯化二丙氧基钛、二氯化二正丁氧基钛和二溴化二乙氧基钛,及三烷氧基钛单卤化物如氯化三甲氧基钛、氯化三乙氧基钛、氯化三丙氧基钛和氯化三正丁氧基钛。其中,具有高卤素含量的钛化合物,特别是四卤化钛是优选的。这些钛化合物可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用。
作为上述电子给体,可以使用举例用作组分(Z)的电子给体化合物。
制备固体催化剂组分(i)可通过任何已知方法(日本专利申请特开43094/1978,135102/1980,135103/1980,18606/1981,166205/1981,63309/1982,190004/1982,300407/1982和47003/1983)进行。
在如此制备的固体催化剂组分(i)的组成中,通常镁/钛原子比例为2至100,卤素/钛原子比例为5至100,电子给体/钛的摩尔比为0.1至10。
另一方面,作为需要时可用于制备固体组分(X)的组分(ii)的结晶聚烯烃,可以使用(例如)由具有2至10个碳原子的α-烯烃制得的结晶聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚4-甲基-1-戊烯。这种结晶聚烯烃可通过(1)包括在上述固体催化剂组分(i)、有机铝化合物和必要时可以使用的电子给体化合物的混合物存在下预聚丙烯的方法(一种预聚方法),(2)包括将上述固体催化剂组分(i)、必要时可以使用的有机铝化合物和电子给体化合物(熔点100℃或更高)分散于具有均匀粒径的结晶粉末如结晶聚乙烯或聚丙烯中的方法(一种分散方法),或(3)包括将上述方法(1)和(2)相结合的方法制得。
在上述预聚方法(1)中,选取的铝/钛原子比通常为0.1至100,优选0.5至5,电子给体化合物/钛的摩尔比为0至50,优选0.1至2。
在固体组分(X)中,选取的固体催化剂组分(i)与结晶聚烯烃(ii)之间的比例应使结晶聚烯烃(ii)与固体催化剂组分(i)的重量比通常为0.03至200,优选0.10至50。
可用作组分(Y)的有机铝化合物的例子包括通式(I)表示的化合物AlR1pX3-p…(I)其中R1为具有3至20个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的芳基;X为卤原子;p为1至3的值。
这些化合物的适用例子包括三烷基铝如三异丙基铝、三异丁基铝和三辛基铝,二烷基铝单卤化物如氯化二乙基铝、氯化二异丙基铝、氯化二异丁基铝和氯化二辛基铝,烷基铝倍半卤化物如倍半氯化乙基铝。这些铝化合物可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用。
此外,在催化剂中,通常将电子给体化合物用作组分(Z)。此电子给体化合物是具有氧、氮、磷、硫或硅的化合物,且电子给体化合物本质上是具有规整性改进性能的化合物。
这种电子给体化合物的例子包括有机硅化合物、酯类、硫酯类、胺类、酮类、腈类、膦类、醚类、硫醚类、酸酐类、酰基卤类、酰胺类、醛类、有机酸类和偶氮化合物。
电子给体化合物的典型例子包括有机硅化合物如二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、叔丁基-正丙基二甲氧基硅烷、二苄基-二甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四苯氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和苄基三甲氧基硅烷,芳族二羧酸酯如邻苯二甲酸单甲酯、邻苯二甲酸单乙酯、邻苯二甲酸单丙酯、邻苯二甲酸单丁酯、邻苯二甲酸单异丁酯、邻苯二甲酸单戊酯、邻苯二甲酸单异戊酯、对苯二甲酸单甲酯、对苯二甲酸单乙酯、对苯二甲酸单丙酯、对苯二甲酸单丁酯、对苯二甲酸单异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二异戊酯、邻苯二甲酸甲基乙基酯、邻苯二甲酸甲基异丁基酯、邻苯二甲酸甲基丙基酯、邻苯二甲酸乙基丁基酯、邻苯二甲酸乙基异丁基酯、邻苯二甲酸乙基丙基酯、邻苯二甲酸丙基异丁基酯、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯、对苯二甲酸二异丁酯、对苯二甲酸甲基乙基酯、对苯二甲酸甲基异丁基酯、对苯二甲酸甲基丙基酯、对苯二甲酸乙基丁基酯、对苯二甲酸乙基异丁基酯、对苯二甲酸乙基丙基酯、对苯二甲酸丙基异丁基酯、间苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二丙酯、间苯二甲酸二异丁酯、间苯二甲酸甲基乙基酯、间苯二甲酸甲基异丁基酯、间苯二甲酸甲基丙基酯、间苯二甲酸乙基丁基酯、间苯二甲酸乙基异丁基酯、间苯二甲酸乙基丙基酯和间苯二甲酸丙基异丁基酯,单酯如甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、乙酸丙酯、乙酸辛酯、乙酸环己酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、氯乙酸甲酯、二氯乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丁烯酸乙酯、新戊酸乙酯、马来酸二甲酯、环己烷羧酸乙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸辛酯、苯甲酸环己酯、苯甲酸苯酯、苯甲酸苄基酯、甲苯甲酸甲酯、甲苯甲酸乙酯、甲苯甲酸戊酯、乙基苯甲酸乙酯、茴香酸甲酯、茴香酸乙酯、乙氧基苯甲酸乙酯、对丁氧基苯甲酸乙酯、邻氯苯甲酸乙酯和萘甲酸乙酯,酯类如γ-丁内酯、δ-戊内酯、香豆素、2-苯并[c]呋喃酮和碳酸亚乙酯,有机酸如苯甲酸和对羟苯甲酸,酸酐如丁二酸酐、苯甲酸酐和无水对甲苯甲酸,酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、苯乙酮、二苯甲酮和苯醌,醛类如乙醛、丙醛、辛基甲醛、甲苯甲醛、苯甲醛和萘甲醛,酰基卤如乙酰氯、乙酰溴、丙酰氯、丁酰氯、异丁酰氯、2-甲基丙酰氯、戊酰氯、异戊酰氯、己酰氯、甲基己酰氯、2-乙基己酰氯、辛酰氯、癸酰氯、十一碳酰氯、十六碳酰氯、十八碳酰氯、苄基碳酰氯、环己烷碳酰氯、丙二酰氯、琥珀酰二氯、戊二酰二氯、己二酰二氯、环己烷二碳酰二氯、苯甲酰氯、苯甲酰溴、甲基苯甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯和苯-1,2,4-三碳酰三氯,醚类如甲醚、乙醚、异丙醚、正丁醚、异丙基甲基醚、异丙基乙基醚、叔丁基乙基醚、叔丁基正丙基醚、叔丁基正丁基醚、叔戊基甲基醚、叔戊基乙基醚、戊醚、四氢呋喃、茴香醚、二苯醚和乙二醇丁基醚,酰胺如乙酰胺、苯甲酰胺和甲苯甲酰胺,胺类如三丁胺、N,N′-二甲基哌嗪、三苄基胺、苯胺、吡啶、吡咯啉和四甲基乙二胺、腈类如乙腈、苄腈和三腈,偶氮化合物如2,2′-偶氮双(2-甲基丙烷)、2,2′-偶氮双(2-乙基丙烷)和2,2′-偶氮(2-甲基戊烷)(其中位阻取代基与偶氮键键合)。
其中,有机硅化合物、酯类、酮类、醚类、硫醚、酸酐和酰基卤化物是优选的。上述化合物特别优选的例子包括有机硅化合物如二苯基二甲氧基硅烷、环己基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷和叔丁基-正丙基二甲氧基硅烷,芳族二羧酸二酯如邻苯二甲酸二正丁酯和邻苯二甲酸二异丁酯,及芳族单羧酸如苯甲酸、对甲氧基苯甲酸、对乙氧基苯甲酸和对甲苯甲酸的烷基酯。这些电子给体化合物可单独使用或以其两种或多种的混合物使用。考虑到用于催化剂体系中相应组分的量,固体组分(X)的用量按钛原子计对于1l反应体积通常为0.0005至1mol。有机铝化合物(Y)的用量应使铝/钛原子比通常为1至3000,优选40至800。若此量偏离上述范围,催化剂活性会变差,文献上刚报道使用Ziegler催化剂系列固体催化剂的制造方法,但目前已更多地注意到金属茂系列催化剂可取代上述催化剂体系。
本发明含结晶丙烯聚合物的组合物可通过各种方法制备,例如,可通过在上述催化剂存在下进行多级聚合制备。可任选地选择多级聚合中的聚合顺序和聚合级数,例如在第一聚合(第一级聚合)中,进行丙烯的均聚合或共聚合(含有2%(重量)或更少的另一种烯烃),由此制得结晶丙烯聚合物,在接着的第二级中,可进行另一种α-烯烃和丙烯的无规共聚或另一种α-烯烃、丙烯和多烯烃的无规共聚。其它α-烯烃的例子包括直链α-烯烃如乙烯、1-丁烯、1-戊烯和1-己烯,及支化α-烯烃如3-甲基-丁烯-1和4-甲基戊烯-1。它们可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用。其中,乙烯是合适的。此外,多烯的例子包括二环戊二烯和三环戊二烯,它们可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用。
在聚合通过气相聚合进行的情况下,在丙烯均聚合阶段,选取的聚合压力为1至200kg/cm2G,优选1至100kg/cm2G,选取的聚合温度为40至100℃,优选50至90℃。在其他α-烯烃-丙烯共聚合阶段或其它α-烯烃-丙烯-多烯烃共聚合阶段,选取的聚合压力通常为1至150kg/cm2G,优选1至100kg/cm2G,选取的聚合温度为20至100℃,优选30至80℃。在每一阶段,聚合物的分子量可通过已知方法,如通过控制氢气在聚合反应器中的浓度,或通过在有机过氧化物存在下熔化和捏合共聚物调节。聚合时间合适地选择在5分钟至10小时内。
在聚合中,构成催化剂体系的各组分,即组分(X)、(Y)和(Z)可以预定比例混合使其相互接触,然后立即将单体加入其中,由此引发聚合。此外,接触后,可陈化约0.2至3小时,然后加入单体。同时,这些催化剂组分可在加入前悬浮于惰性溶剂或烯烃中。
聚合后按常规方式进行后处理。这就是,在气相聚合方法中,聚合后,可将氮气吹入从聚合反应器移出的聚合物粉末中以从聚合物粉末中除去单体。若必要,聚合物粉末可通过挤出机造粒,在这种情况下,为了使催化剂完全失活,可加入少量水或醇。对于本体聚合方法,聚合后,可将单体从聚合反应器中取出的聚合物中完全分离出来,然后对无单体的聚合物造粒。
在本发明中,需要时可将一些添加剂与上述各组合物I至IX共混以制备模塑材料,只要不损害本发明目的即可。添加剂的例子包括着色剂、抗氧剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、光稳定剂、氯气捕获剂、润滑剂、抗静电剂、脱模剂、阻燃剂、合成油和蜡。要共混的着色剂量按100重量份树脂组分或树脂组分和无机填料或有机填料的总量计为5重量份或更少,优选3重量份或更少。若要共混的着色剂的量多于5重量份,趋于损害制得的模塑制品在高温时的劲度,同时增加生产成本。
对于模塑材料的制备方法无特殊限制,例如可以使用包括通过用单轴挤出机、双螺杆挤出机、Banbury混炼机、捏合机或辊熔化和捏合树脂组分和各种添加剂的方法,或对于注塑,使用包括在模塑时将树脂组分和各种添加剂干混的方法。在这种干混方法中,用含有树脂组分的母料作为基料是有利的。共混这些材料可在生产含结晶丙烯聚合物的组合物过程中,例如在聚合阶段或造粒阶段进行。
本发明的汽车车内部件可通过注塑如此制得的模塑材料生产。对注塑方法无特殊限制,可以使用迄今用于丙烯树脂注塑的常规方法(包括注射压塑方法和气体进料注塑方法)。
本发明的汽车车内部件特别适合用作压纹装配板,仪表箱或镶框。
下面,将参考实施例更详细描述本发明,但本发明的范围应完全不受这些实施例的限制。
制备例1(1)制备镁化合物将装有搅拌器的12-l玻璃反应器用氮气彻底吹扫,接着将约4,860g乙醇、32g碘和320g金属镁倒入反应器中。然后在搅拌下和回流条件下进行反应以制得固体反应产物。随后将含有这种固体反应产物的反应溶液在减压下干燥,如此制得镁化合物(一种固体产物)。
(2)制备固体催化剂组分在已用氮气彻底吹扫的5-l三颈蒸馏烧瓶中放入160g前述(1)中制得的镁化合物(未研磨)、800ml纯化的庚烷、24ml四氯化硅和23ml邻苯二甲酸二乙酯。接着维持此体系于90℃,在搅拌下将770ml四氯化钛倒入烧瓶中。然后使反应在110℃下进行2小时。分离出制得的固体组分,并用纯化的庚烷在80℃下洗涤。再加入1,220ml四氯化钛,然后使反应在110℃下进行2小时。最后,将反应产品用纯化的庚烷彻底洗涤,制得固体催化剂组分。
(3)聚合的预处理在装有搅拌桨叶的500-l反应器中放入230l正庚烷,加入25kg前述(2)中制得的催化剂组分。接着,将三乙基铝和环己基甲基二甲氧基硅烷分别以比例0.6mol和0.4mol(按固体催化剂组分中的1克原子Ti计)加入溶液中,然后将丙烯加入其中直至丙烯分压达到0.3kg/cm3G,接着使反应在20℃下进行4小时。反应完成后,将固体催化剂组分用正庚烷洗涤数次,然后将二氧化碳通入溶液中,接着搅拌24小时。
(4)制备丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-1)在第一步中,将前述(3)中处理过的固体催化剂组分、三乙基铝和环己基甲基二甲氧基硅烷分别以进料速率3mmol/hr(按Ti原子计)、0.50mol/hr和50mmol/hr加入装有搅拌桨叶的200-l聚合反应器(均聚反应器)中。然后使其在聚合温度80℃、丙烯压力28kg/cm2G下反应。在这种情况下,加入氢气以达到预定的分子量。
接着,将制得的粉末从均聚反应器中连续卸出,然后转移入相似的无规共聚反应器中。在第二步中,将丙烯和乙烯在聚合温度55℃下加入此无规共聚反应器中,然后在压力15kg/cm2G下进行无规共聚。此时,调节丙烯与乙烯之间的进料比以达到预定的乙烯含量。将粉末从无规共聚反应器中连续卸出,然后造粒。
(5)评估聚合物对于前述(4)中制得的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-1),根据这里描述的方法测量表1中给出的项目,测量结果也列于表1中。顺便说说,在第一步中制得的均聚物粉末的MI为20g/10min。
制备例2按与制备例1-(4)中相同的步骤进行,但在第一步中聚合温度设定为85℃,在第二步中共聚温度设定为70℃并改变氢气的进料。
对于如此制得的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-2),根据这里描述的方法测量表1给出的项目,测量结果也列于表1中。
参考例1至3对于市购的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PPX-1至3),根据这里描述的方法测量表1给出的项目,测量结果也列于表1中。
PPX-1 由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-750HPPX-2 由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-785HPPX-3 由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-950H表1丙烯嵌段共聚物组合物种类 MI(g/10min) 松弛时间[τ] 分子量分布指数 乙烯单元含量(sec) [PDI] (wt%)PP-1 17 0.2510 9.1PP-2 16 0.1979.2PPX-111 0.3631 8.3PPX-29 0.5722 7.8PPX-325 0.5529 8.6实施例1至9和比较例1至4由表2中给出的一些丙烯嵌段共聚物组合物,制备具有表2所示组成的模塑材料,然后用注塑机在树脂温度220℃、模具温度45℃和模塑周期100秒条件下模塑出长1350mm、高300mm、宽400mm和厚3.5mm的汽车装配板(具有压纹表面)。此外,还制备测试片材,然后评估其物理性能。
对于测试片材,按下列方法测量挠曲模量、Izod冲击强度和压纹表面上的光泽度,对于为模塑制品的装配板,按下列方式评估熔合外观和光泽不均匀性。结果示于表3中。
(1)挠曲模量,按照JIS K-7203测量。
(2)Izod冲击强度,按照JIS K-7110测量。
(3)压纹表面上的光泽度,按照JIS K-7105测量。
(4)熔合外观,通过基于下列等级目测◎观察不到熔合形成位置上的熔合。
○几乎观察不到熔合形成位置上的熔合。
△略微观察到熔合形成位置上的熔合。
×明显观察到熔合形成位置上的熔合。
(5)光泽不均匀性,按照JIS K-7105测量。
表2-1模 塑 材料嵌段共聚物组合物 EPR HDPE种类 (重量份) (重量份) (重量份)实施例1PP-1100- -实施例2PP-169 6 -实施例3PP-169 6 -实施例4PP-269 6 -实施例5PP-174 3 3实施例6PP-174 - 6实施例7PP-190 - -实施例8PP-180 - -实施例9PP-195 - 5比较例1PPX-2 100- -比较例2PPX-1 69 6 -比较例3PPX-2 69 6 -比较例4PPX-3 69 6 -
表2-2模塑 材 料滑 石颜 料种类 (重量份) (重量份)实施例1- - 1.3实施例2A 25 1.3实施例3B 25 1.3实施例4A 25 1.3实施例5A 20 1.3实施例6A 20 1.3实施例7A 10 1.3实施例8A 20 1.3实施例9- - 1.3比较例1- - 1.3比较例2B 25 1.3比较例3A 25 1.3比较例4B 25 1.3(注)EPR 乙烯-丙烯橡胶;由Japan Synthetic Rubber Co.,Ltd.生产;商品名EP961SP;门尼粘度ML1+4(100℃)63乙烯单元含量68%(重量)HDPE高密度聚乙烯;由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产;商品名440M;MI(190℃,2.16kgf)1g/10min
滑石A在压力下研磨的产品;平均粒径3.75μm平均长宽比6.5滑石B在气流中研磨的产品;平均粒径2.80μm平均长宽比4.7颜料暗灰色表3-1一 般 物 理 性 能挠曲模量(MPa) Izod冲击强度(kJ/m2)23℃115℃ 23℃-30℃实施例11560321 13 3.7实施例23140735 15 3.1实施例32970711 12 2.9实施例43000703 17 3.5实施例52880668 18 3.3实施例62970613 13 3.0实施例72350480 11 3.3实施例83200747 9.2 2.7实施例91490325 16 3.9比较例11850402 11 3.3比较例22830687 13 2.8比较例33310782 16 3.1比较例43000790 10 2.7
表3-2外 观 性 能压纹表面上的 熔合外观 光泽不均匀性(%)光泽度(%) MAX MIN差值实施例12.43 ◎ 2.72 2.30 0.42实施例22.06 ○ 2.63 2.10 0.53实施例32.06 ○ 2.62 2.10 0.52实施例41.78 ○-◎ 2.42 1.95 0.47实施例52.01 ○-◎ 2.44 2.07 0.37实施例62.08 ○-◎ 2.58 1.94 0.64实施例72.43 ◎ 2.76 2.26 0.50实施例82.42 ○ 2.87 2.24 0.63实施例92.10 ◎ 2.45 2.01 0.44比较例14.15 ○ 4.70 3.81 0.89比较例22.72 △ 3.46 2.42 1.04比较例32.90 × 3.83 2.65 1.18比较例42.41 △-○ 3.04 2.21 0.83制备例3(1)制备镁化合物将装有搅拌器的500-l玻璃反应器用氮气彻底吹扫,接着将约97.2kg乙醇、460g碘和6.4kg金属镁倒入反应器中。然后在搅拌下在回流条件下进行反应直至再也观察不到产生氢气为止,由此制备固体反应产物。随后将含有这种固体反应产物的反应溶液在减压下干燥,如此制得镁化合物(固体产物)。
(2)制备固体催化剂组分在已用氮气彻底吹扫的装有搅拌器的500-l反应器中放入30kg前述(1)中制得的镁化合物(未研磨)、150l纯化的庚烷、4.5l四氯化硅和4.3l邻苯二甲酸二乙酯。接着维持此体系于90℃,在搅拌下将144l四氯化钛倒入烧瓶中。然后使反应在110℃下进行2小时。分离出制得的固体组分,并用纯化的庚烷在80℃下洗涤。再加入228l四氯化钛,使反应在110℃下进行2小时。最后,将反应产物用纯化的庚烷彻底洗涤,制得固体催化剂组分。
(3)聚合的预处理在装有搅拌桨叶的500-l反应器中放入230l正庚烷,加入25kg前述(2)中制得的固体催化剂组分。接着,将三乙基铝和环己基甲基二甲氧基硅烷分别以比例0.6mol和0.4mol(按固体催化剂组分中的1克原子Ti计)加入溶液中,然后将丙烯加入其中直至丙烯分压达到0.3kg/cm3G,接着使反应在25℃下进行4小时。反应完成后,将固体催化剂组分用正庚烷洗涤数次,然后将二氧化碳通入溶液中,接着搅拌24小时。
(4)制备丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-3)在第一步中,将前述(3)中处理过的固体催化剂组分、三乙基铝和环己基甲基二甲氧基硅烷分别以进料速率3mmol/hr(按Ti原子计)、600mmol/hr和15mmol/hr加入装有搅拌桨叶的200-l聚合反应器(均聚反应器)中。然后使其在聚合温度80℃、丙烯压力28kg/cm2G下反应。在这种情况下,加入氢气以达到预定的分子量[用熔体指数(MI)作为标记)。
接着,将制得的粉末从均聚反应器中连续卸出,然后转移入相似的无规共聚反应器中。在第二步中,将丙烯和乙烯在聚合温度55℃下加入此无规共聚反应器中,然后在压力15kg/cm2G下进行无规共聚。此时,调节丙烯与乙烯之间的进料比以达到预定的乙烯含量。将粉末从无规共聚反应器中连续卸出,然后造粒。如此制得的粒料的MI为15g/10min。顺便说一下,在第一步中制得的均聚物粉末的MI为22g/10min。
(5)评估聚合物对于前述(4)中制得的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-3),根据这里描述的方法测量表4中给出的项目,测量结果也列于表4中。
制备例4至7按与制备例3-(4)中相同的步骤进行,但部分改变制备例3-(4)中的聚合条件,由此制得丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-4至7)。对于这些组合物,根据这里描述的方法测量表1给出的项目,测量结果也列于表1中。顺便说一下,在制备例4至7的第一步中制得的均聚物粉末的MI分别为20g/10min、30g/10min、60g/10min和60g/10min。
参考例4至9对于市购的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PPX-1至6),根据这里描述的方法测量表4给出的项目,测量结果也列于表4中。
PPX-1 由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu PolyproJ-750HPPX-2由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu PolyproJ-785HPPX-3由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu PolyproJ-950HPPX-4由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu PolyproJ-3050HPPX-5市购产品PPX-6市购产品表4-1T. R. E. F.共聚物组 MI 乙烯单元含 在30℃的ODCB-可溶级分合物名称 (g/10min) 量(wt%) 比例(wt%) [η](dl/g)PP-3 15 1015 3.2PP-4 12 9 14 2.8PP-5 24 9 14 2.9PP-6 42 7 13 2.9PP-7 31 4 9 4.2PPX-1 12 8 13 2.6PPX-2 11 8 14 3.9PPX-3 20 8 14 2.8PPX-4 35 7 13 2.8PPX-5 43 8 13 1.7PPX-6 15 8 12 5.6表4-2T. R. E. F.
在 30℃ 的 ODCB-可溶 级 分比例(wt%) 松弛时间τ 分子量分布指数 全同立构五单(sec) [PDI] 元分数(%)PP-3 85 0.19 995PP-4 86 0.19 995PP-5 86 0.17 995PP-6 87 0.14 995PP-7 91 0.15 995PPX-187 0.39 22 95PPX-286 0.47 38 96PPX-386 0.35 21 95PPX-487 0.30 21 95PPX-587 0.13 9 97PPX-688 0.39 26 93实施例10和比较例5向100重量份表5中给出的各种不同丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物中加入0.8重量份暗灰色干燥着色剂,并将此混合物用单轴挤出机捏合制备模塑材料。然后用注塑机在树脂温度220℃、模具温度45℃和模塑周期100秒条件下模塑出长1100mm、高600mm和厚2.5mm的汽车门框(具有压纹表面)。此外,还制备用于外观评估的模塑制品[参考图1]和测试片[75×75×3mm],然后评估其物理性能。评估的结果示于表5中。
<测试片的评估>
(1)挠曲模量(23℃),按照JIS K-7203测量。
(2)Izod冲击强度(23℃),按照JIS K-7110测量。
<模塑制品外观的评估>
(3)模塑制品的光泽度(压纹表面和平面表面),按照JIS K-7105测量。
(4)熔合外观(评估模塑制品平面表面上的暗线),通过基于下列等级目测◎观察不到熔合部分○几乎观察不到熔合部分△略微观察到熔合部分×明显观察到熔合部分<门框的评估>
(5)压纹表面上的光泽度,用按照JIS K-7105通过在3个位置测得的平均值表示。
(6)熔合外观,通过目测观察,将其中甚至在具有相当明显熔合部位熔合几乎不明显的情况评估为“成功”,将其中熔合相当明显的情况评估为“不成功”。
(7)流痕,通过目测观察,将其中观察不到流痕的情况评估为“成功”。
实施例11至14和比较例6至10向100重量份表5中给出的各种不同丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物中加入0.8重量份暗灰色干燥着色剂,并将此混合物用单轴挤出机捏合制备模塑材料。然后按与实施例10相同的方式制备用于外观评估的模塑制品(图1),并评估这些模塑制品的光泽度和熔合外观。结果示于表5中。
实施例15和比较例11向100重量份80%(重量)的表5中给出的各不同种类的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物和20%(重量)的滑石[平均粒径3.5μm(激光法),平均长宽比5]的混合物中加入0.8重量份暗灰色干燥着色剂,并将此混合物用单轴挤出机捏合制备模塑材料。然后按与实施例10相同的方式制备用于外观评估的模塑制品(图1),并评估这些模塑制品的光泽度和熔合外观。结果示于表5中。
表5-1一 般 物 理性 能共聚物 挠曲模量 Izod冲击强度组合物 (MPa) (kJ/m2)实施例10PP-3 1500 7实施例11PP-4- -实施例12PP-5- -实施例13PP-6- -实施例14PP-7- -实施例15PP-3- -比较例5 PPX-1 1500 7比较例6 PPX-2 - -比较例7 PPX-3 - -比较例8 PPX-4 - -比较例9 PPX-5 - -比较例10PPX-6 - -比较例11PPX-1 - -
表5-2模 塑 制 品 的 外 观 评 价光泽度(%)压纹表面 平面表面熔合外观实施例102.8 69 ○-◎实施例113.0 71 ○实施例122.9 72 ○实施例132.9 79 ○-◎实施例142.6 83 ◎实施例152.4 12 △比较例5 3.3 62 △-○比较例6 4.2 66 △比较例7 3.3 65 △-○比较例8 3.3 77 ○比较例9 3.6 90 △-○比较例103.6 75 ○比较例113.3 19 ×
表5-3门 框压纹表面上的光泽度(%) 熔合外观流痕实施例102.6成功 成功实施例11 - - -实施例12 - - -实施例13 - - -实施例14 - - -实施例15 - - -比较例5 3.5 不成功 成功比较例6 - - -比较例7 - - -比较例8 - - -比较例9 - - -比较例10 - - -比较例11 - - -(注)在实施例15和比较例11中,都使用80%(重量)的共聚物组合物和20%(重量)的滑石的混合物,但在其它实施例中都使用含滑石作为添加剂的共聚物组合物。
制备例8(1)制备丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-8)通过与制备例3相同的所有步骤制备丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-8)。此组合物的MI为15g/10min。顺便说一下,在第一步中制得的均聚物粉末的MI为22g/10min。
(2)制备含结晶丙烯聚合物的组合物将95重量份在上面(1)中得到的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-8)与5重量份的EPR[乙烯-丙烯共聚物弹性体丙烯单元含量23%(重量);MI0.8g/10min(230℃,2.16kgf)]共混,制备含结晶丙烯聚合物的组合物。对于这种产品,根据这里描述的方法测量表6中所示的项目,测量结果也示于表6中。
制备例9至12按与制备例3-(4)中相同的步骤进行,但部分改变制备例3-(4)中的聚合条件,由此制得丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-9至12)。各共聚物组合物的MI如下PP-9 12g/10min(20g/10min)PP-1024g/10min(30g/10min)PP-1142g/10min(60g/10min)PP-1231g/10min(50g/10min)在前面一段中,括号中的值是在第一步中制得的均聚物粉末的MI。
在95重量份如此制得的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PP-9至12)中共混入5重量份的EPR(见前面)或表6所示的HDPE[高密度聚乙烯;密度0.968g/cm3;MI5.3g/10min(190℃,2.16kgf)]制备含结晶丙烯聚合物的组合物。
对于这些产品,根据这里描述的方法测量表6中所示的项目,测量结果也示于表6中。
比较例1至6由市购的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物(PPX-1至6)、EPR(见前面)和HDPE(见前面)按表6中所示的比例制备含结晶丙烯聚合物的组合物。
对于这些产品,根据这里描述的方法测量表6中所示的项目,测量结果也示于表6中。
PPX-1由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-750HPPX-2由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-785HPPX-3由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-950HPPX-4由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生产商品名Idemitsu Polypro J-3050HPPX-5市购产品PPX-6市购产品表6-1含 结 晶 PP 的 组 合 物共聚物组合物 添加的树脂种类 量(重量份) 种类 量(重量份) MI(g/10min)制备例8PP-8 95 EPR 5 13制备例9PP-9 95 EPR 5 12制备例10 PP-1095 EPR 5 19制备例11 PP-1195 HDPE 5 34制备例12 PP-1295 HDPE 5 29比较例1PPX-195 EPR 5 9比较例2PPX-295 EPR 5 8比较例3PPX-395 EPR 5 17比较例4PPX-495 HDPE 5 31比较例5PPX-595 HDPE 5 35比较例6PPX-695 EPR 5 14(注)EPR乙烯-丙烯共聚物弹性体丙烯单元含量23%(重量);MI0.8g/10min(230℃,2.16kgf)HDPE高密度聚乙烯;密度0.968g/cm3;MI5.3g/10min(190℃,2.16kgf)含结晶PP的组合物含结晶丙烯聚合物的组合物表6-2T. R. E. F. (ODCB)30℃时的可溶级分 105℃时的不溶级分比例 [η] 可溶级分*比例松弛时间τ(wt%)(dl/g) (wt%) (wt%) (sec)制备例820 3.0 3 770.17制备例919 2.7 3 780.17制备例10 19 2.7 3 780.15制备例11 13 2.7 7 800.13制备例12 94.0 7 840.14比较例118 2.5 3 790.36比较例219 3.6 2 790.43比较例319 2.6 2 790.32比较例413 2.6 7 800.28比较例513 1.8 7 800.12比较例617 4.7 3 800.36*高于30℃但不高于105℃时的可溶级分。
表6-3T.R.E.F.(ODCB)105℃时的不溶级分分子量分布指数全同立构五单元分数(%)[PDI]制备例88 95制备例99 95制备例10 8 95制备例11 9 95制备例12 8 95比较例121 95比较例236 96比较例321 95比较例420 95比较例58 96比较例625 93实施例16向100重量份制备例8中制得的含结晶丙烯聚合物的组合物中加入30重量份的滑石[平均粒径3.5μm(激光法),平均长宽比5],并将此混合物用双螺杆挤出机(2FCM)捏合制备模塑材料。然后用注塑机在树脂温度220℃、模具温度45℃和模塑周期100秒条件下模塑出长1350mm、高300mm、宽400mm和厚3.5mm的汽车装配板(具有压纹表面)。此外,还制备用于外观评估的模塑制品(图1)和测试片(75×75×3mm),并按下列方法评估它们的物理性能。结果示于表7中。
<测试片的评估>
(1)挠曲模量(23℃),按照JIS K-7203测量。
(2)Izod冲击强度(23℃),按照JIS K-7110测量。
(3)Du Pont冲击值(-30℃)
测试片75×75×3mm板<模塑制品的外观评估>
(4)模塑制品的光泽度(压纹表面和平面表面),按照JIS K-7105测量。
(5)熔合外观(评估模塑制品平面部分上的暗线),通过基于下列等级目测◎观察不到熔合部位○几乎观察不到熔合部位△略微观察到熔合部位×明显观察到熔合部位<装配板的评估>
(6)压纹表面上的光泽度,用按照JIS K-7105通过在3个位置测得的平均值表示。
(7)熔合外观,通过目测观察,将其中甚至在具有相当明显熔合部位熔合几乎不明显的情况评估为“成功”,将其中熔合相当明显的情况评估为“不成功”。
(8)流痕,通过目测观察,将其中观察不到流痕的情况评估为“成功”。
实施例17至20和比较例12至17通过与实施例16相同的方法用表7所示的含结晶丙烯聚合物的组合物和滑石制备模塑材料,然后形成用于评估外观的模塑制品。随后评估这些模塑制品的光泽度和熔合外观。
此外,在比较例13中,形成用于评估外观的模塑制品,同样按与实施例16相同的方法制备汽车装配板(具有压纹表面)和测试片(75×75×3mm),并评估其物理性能,结果示于表7中。
实施例21和比较例18通过与实施例16相同的方法仅用表7所示的含结晶丙烯聚合物的组合物(不加滑石)制备用于外观评价的模塑制品。随后评估这些模塑制品的光泽度和熔合外观。结果示于表7中。
表7-1一 般 物 理 性 能 ( 测 试 片 )含结晶PP的 挠曲模量Izod 冲击 Du Pont 冲击组合物种类 [23℃] 强度[23℃] 强度[-30℃](MPa) (kJ/m2)(kg.cm)实施例16 制备例8中的组合物2900 20 220实施例17 制备例9中的 - - -组合物实施例18 制备例10中的 - - -组合物实施例19 制备例11中的 - - -组合物实施例20 制备例12中的 - - -组合物实施例21 制备例8中的 - - -组合物比较例12 比较例1中的 - - -组合物比较例13 比较例2中的 3200 10100组合物比较例14 比较例3中的 - - -组合物比较例15 比较例4中的 - - -组合物比较例16 比较例5中的 - - -组合物比较例17 比较例6中的 - - -组合物比较例18 比较例1中的 -- -组合物表7-2用 于 外 观 评 价 的 模 塑 制 品光泽度(%)压纹表面 平面表面 熔合外观实施例162.1 9.2 △-○实施例172.2 9.0 △实施例182.0 9.7 △实施例192.1 11△-○实施例201.9 7.3 ○实施例212.6 52◎比较例122.4 15×比较例132.9 14×比较例142.9 16×-△比较例153.0 18×-△比较例163.0 24×-△比较例172.6 15×-△比较例183.8 47△-○
表7-3装 配 板压纹表面上的 熔合外观 流痕光泽度(%)实施例162.2成功成功实施例17- - -实施例18- - -实施例19- - -实施例20- - -实施例21- - -比较例12- - -比较例133.2 不成功 成功比较例14- - -比较例15- - -比较例16- - -比较例17- - -比较例18- - -(注)在实施例21和比较例18中,未加任何滑石;在其余实施例和比较例中,每100重量份含结晶丙烯聚合物的组合物加入30重量份的滑石。
工业实用性本发明用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物和丙烯树脂组合物可作为具有良好的熔合表面、较低的光泽不均匀性、良好的外观和低光泽度及可不涂布的模塑材料,或作为除了上述特性外还具有耐冲击性和劲度之间的极好平衡性的模塑材料用于生产汽车车内部件。
同时,通过注塑组合物制得的本发明的汽车车内部件具有上述优良性能,因此特别适合用作装配板、仪表箱和镶框。
权利要求
1.一种用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物,其中(i)熔体指数为1至100g/10min,和(ii)通过熔体粘弹性测量获得的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.35秒或更小。
2.根据权利要求1的用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物,其中松弛时间(τ)为0.01至0.35秒。
3.一种用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物,其中(i)熔体指数为1至100g/10 min,(ii)通过熔体粘弹性测量获得的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.01至0.35秒,和(iii)由ω2/10ω1表示的分子量分布指数(PDI)为1至25,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率。
4.一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物,它包括100重量份的权利要求1或3中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物和0.5至50重量份的至少一种选自其它热塑性树脂和橡胶状聚合物的组分。
5.一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物,它包括100重量份的权利要求1或3中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物和1至100重量份的至少一种选自无机填料和有机填料的组分。
6.一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物,它包括100重量份的权利要求4中描述的丙烯树脂组合物和1至100重量份的至少一种选自无机填料和有机填料的组分。
7.一种用于汽车车内部件的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物,该组合物(i)可通过升温洗脱分级用邻二氯苯分级为(a)30℃时的邻二氯苯可溶级分和(b)30℃时的邻二氯苯不溶级分,其中组分(a)的特性粘度[η](在135℃时的十氢化萘中)为2.0至10dl/g,由熔体粘弹性测量获得的组分(b)的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.01至0.35秒,由ω2/10ω1表示的组分(b)的分子量分布指数(PDI)为1至18,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104Pa时的角频率,且组分(b)的全同立构五单元分数为95%或更多,(ii)乙烯单元含量为3至24%(重量)。
8.根据权利要求7的用于汽车车内部件的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物,其中通过升温洗脱分级用邻二氯苯分级的组分(a)的量为3至40%(重量);组分(b)的量为97至60%(重量)。
9.一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物,它包括100重量份权利要求7中描述的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物和1至100重量份的无机填料。
10.一种用于汽车车内部件的含结晶丙烯聚合物的组合物,它可通过升温洗脱分级用邻二氯苯分级为(x)30℃时的邻二氯苯可溶级分,(y)高于30℃且不高于105℃时的邻二氯苯可溶级分和(z)105℃时的邻二氯苯不溶级分,其中(i)组分(x)的特性粘度[η](在135℃时的十氢化萘中)为2.0至10dl/g;(ii)由熔体粘弹性测量获得的组分(z)的松弛时间(τ)在角频率ω10°/sec时为0.01至0.35秒;由ω2/10ω1表示的组分(z)的分子量分布指数(PDI)为1至18,其中ω1是由熔体粘弹性测量获得的储能模量(G′)为2×102pa时的角频率,ω2是储能模量(G′)为2×104pa时的角频率;(iii)组分(y)的量/[组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比为0至0.20;和(iv)组分(x)的量/[组分(x)的量+组分(y)的量+组分(z)的量]的重量比为0.03至0.35。
11.根据权利要求10的含结晶丙烯聚合物的组合物,它是丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物。
12.根据权利要求10的含结晶丙烯聚合物的组合物,它包括100重量份的结晶丙烯树脂、丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物或其混合物和0.1至50重量份的至少一种选自热塑性弹性体和聚乙烯树脂的组分。
13.一种用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物,它包括100重量份权利要求10中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物和1至100重量份的无机填料。
14.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求1中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物制备。
15.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求3中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物制备。
16.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求4中描述的丙烯树脂组合物制备。
17.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求5中描述的丙烯树脂组合物制备。
18.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求6中描述的丙烯树脂组合物制备。
19.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求7中描述的丙烯-乙烯嵌段共聚物组合物制备。
20.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求9中描述的丙烯树脂组合物制备。
21.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求10中描述的含结晶丙烯聚合物的组合物制备。
22.一种汽车车内部件,它通过注塑权利要求13中描述的丙烯树脂组合物制备。
23.根据权利要求14至22任何一项的汽车车内部件,它是装配板、仪表箱或镶框。
全文摘要
公开了一种可作为具有良好的熔合表面、较低的光泽不均匀性、良好的外观和低光泽度及可不涂布的模塑材料,或作为除了上述特性外还具有耐冲击性和劲度之间的极好平衡性的模塑材料用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物和通过此组合物制得的汽车车内部件。用于汽车车内部件的丙烯树脂组合物是除这些特性外具有特定熔体指数和松弛时间(τ)或特定分子量分布指数(PDI)的含结晶丙烯聚合物的组合物,或包括含结晶丙烯聚合物的组合物、无机填料等的丙烯树脂组合物。通过注塑这些组合物制备的本发明的汽车车内部件可适合用作装配板、仪表箱或镶框。
文档编号C08K5/00GK1159817SQ9519536
公开日1997年9月17日 申请日期1995年9月29日 优先权日1994年9月30日
发明者友松龙藏, 顺毛直宪, 岛崎敏文, 水野宏英, 木岛正人, 饭田信 申请人:出光石油化学株式会社
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