用于车辆隔音应用的填充热塑性聚烯烃组合物的制作方法
【专利说明】用于车辆隔音应用的填充热塑性聚烯烃组合物 发明领域
[0001] 本发明涉及隔音复合材料，其包含线性乙烯聚合物和/或基本线性的聚合物、增 塑剂、和填料，优选碳酸钙。具体地说，本发明是具有热性能和刚度良好平衡的隔音复合材 料，使其特别适合于片材挤塑和随后热成形为用于车辆的隔音片材或地毯背衬。
[0002] 发明背景
[0003] 长期以来，已经知道在声源与待保持安静的区域之间插入物质是获得隔音的有效 手段。铅片薄、柔韧、通常高度有效，但是成本高。因此，挑战是获得可以插入到噪音源与待 保持安静的区域之间的致密、薄并且柔性的片材。
[0004] 热塑性材料或橡胶类材料的片材已被长期用作隔音手段。多年来，为了使片材柔 韧、致密、坚固和廉价，已经向配料员提出了挑战。对于某些应用例如汽车地毯衬垫来说，希 望隔音片材也是可成型的。
[0005] 众所周知，由填充热塑性组合物的复合材料制成的隔音片材可用于这种汽车应 用中。热塑性组合物典型地包含一种或多种聚合物、填充剂以及任选增塑剂。对于这样 的高度填充热塑性组合物已有大量专利被授权，代表性的有USP 4, 191，798、4, 222, 924、 4, 263, 196、4, 379, 190、4, 403, 007、4, 430, 468、4, 434, 258、4, 438, 228、6, 472, 042 和 6, 787, 593。已经提出了具有和不具有增塑剂的不同的聚合物和填充剂体系。例如，上面提 到的专利公开了使用乙烯共聚体例如乙烯/乙烯基醋、乙烯/不饱和的单或二羧酸、不饱和 酸的酯、茂金属催化的乙烯烯烃共聚体等。也已提出了这些乙烯共聚体与其他弹性体 和聚合物的共混物。
[0006] 虽然提出了许多不同的聚合物基组合物用于隔音复合材料中，但乙烯-乙酸乙烯 酯已在商业基础上广泛使用。对于片材或扁材应用来说，这样的材料被证明具有足够的模 量，同时满足许多平衡的性质，例如冲击强度、抗张性、伸长率、弯曲模量和比重。然而，当在 可成型性是关键要求的某些应用、例如地板应用中使用隔音组合物或复合材料时，基于乙 基乙烯基乙酸酯的组合物缺乏足够的热性能和刚度要求。虽然有些包含增塑剂的基于乙 烯-α -烯烃的组合物或复合材料表现出充分的弹性，并且熔体强度也允许热成形，但它们 不符合热性能和刚度需要的更高要求。具有兼具充分的熔体强度和弹性的组合物或复合材 料，使得可形成具有深拉伸的隔音应用，其还表现出改善的热性能和改善的刚度。
【发明内容】
[0007] 本发明的填充热塑性聚烯烃组合物是表现出良好的热性能和刚度的组合物，其能 够在提供优异的隔音性质的同时深拉伸。本发明的组合物较好地适合片材挤塑和随后用于 热成形过程以制造热成形制品。
[0008] 在一种实施方式中，本发明的填充热塑性聚烯烃组合物包含基本由以下构成的填 充热塑性聚烯烃组合物：（i) 1至30重量份的一种或多种线性乙烯聚合物、一种或多种基本 上线性的乙稀聚合物、或其混合物，其特征在于（i.a)密度等于或小于0. 87g/cc和（i.b) MFR等于或小于5g/10min ; (ii) 2至7重量份增塑剂；（iii) 70至90重量份的颗粒状填料， 优选碳酸钙、硫酸钡、或其混合物；和（iv)任选地，增滑剂、阻燃添加剂、稳定剂、着色剂、 颜料、抗氧化剂、抗静电剂、流动增强剂、脱模剂或成核剂中的一种或多种；其中所述填充 热塑性聚稀径组合物具有通过平行板动态力学谱（parallel plate dynamic mechanical spectroscopy)在5%应变、120°C和0.1 弧度/秒下测定的大于90, OOOPa. s的复数粘度， 并且重量份基于所述填充热塑性聚烯烃组合物的总重量。
[0009] 在本发明的另一种实施方式中，在上文公开的填充热塑性聚烯烃组合物是挤塑片 材的形式。
[0010] 在又一种实施方案中，本发明是制造热成形制品的方法，所述方法包括以下步骤
[0011] (A)挤塑在上文公开的包含所述填充热塑性聚烯烃组合物的片材
[0012] 和
[0013] (B)将所述片材热成形为热成形制品，优选热成形的机罩下隔音层（under hood insulation)、仪表板外侧/内侧隔音层（outer/inner dash insulation)、上/侧罩隔音 层（upper/side cowl insulation)、地垫衬垫（throw mats underlay)、地毯衬垫、地板减 震器、门隔音层、顶盖隔音层（header insulation)、后座底部/滤网（rear seat bottom/ strainer)、后围/柱衬里（rear quarter/pillar trim)、杂物箱、后轮罩、行李箱衬里 (trunk trim)、行李箱底板、或压敏减震器。
[0014] 本发明的另一种实施方式是热成形制品形式的上文公开的填充热塑性聚烯烃组 合物，优选机罩下隔音层、仪表板外侧/内侧隔音层、上/侧罩隔音层、地垫衬垫、地毯衬垫、 地板减震器、门隔音层、顶盖隔音层、后座底部/滤网、后围/柱衬里、杂物箱、后轮罩、行李 箱衬里、行李箱底板、或压敏减震器。
【附图说明】
[0015] 图1是比较例A和B和实施例1和2的复数粘度图，所述复数粘度通过平行板动 态力学谱在5 %应变和120 °C下测定。
[0016] 图2是比较例A和B和实施例1和2的复数模量图，所述复数模量通过平行板动 态力学谱在5 %应变和120 °C下测定。
[0017] 发明具体描沐
[0018] 本发明的填充热塑性聚烯烃组合物包含弹性体组分，组分（i)。优选的弹性组分是 一种或多种基本上线性的乙烯聚合物或一种或多种线性的乙烯聚合物（S/LEP)，或其混合 物。基本上线性的乙烯聚合物和线性的乙烯聚合物两者都是已知的。基本上线性的乙烯聚 合物及其制备方法充分描述在USP 5, 272, 236和USP 5, 278, 272中。线性的乙烯聚合物及 其制备方法充分公开在 USP 3, 645, 992、USP 4, 937, 299、USP 4, 701，432、USP 4,937,301、 USP 4, 935, 397、USP 5, 055, 438、EP 129, 368、EP 260, 999 和 WO 90/07526 中。
[0019] 适合的S/LEP包含一种或多种聚合形式的C^C2tlCt -烯径，其具有低于25°C、优 选低于〇°C、最优选低于-25°c的Tg。本发明的S/LEP所选自的聚合物类型的实例包括α -烯 烃的共聚物，例如乙烯和丙烯、乙烯和1-丁烯、乙烯和1-己烯或乙烯和1-辛烯的共聚物， 以及乙烯、丙烯和二烯共聚单体例如己二烯或亚乙基降冰片烯的三元聚合物。
[0020] 当在本文中使用时，"线性的乙烯聚合物"是指乙烯的均聚物或乙烯与一种或多种 α-烯烃共聚单体的共聚物，其具有线性骨架（即没有交联）、无长链分支、窄的分子量分布 以及对于α-烯烃共聚物来说窄的组成分布。此外，当在本文中使用时，"基本上线性的乙 烯聚合物"是指乙烯的均聚物或乙烯与一种或多种α -烯烃共聚单体的共聚物，其具有线性 骨架、特定和有限量的长链分支、窄的分子量分布以及对于α-烯烃共聚物来说窄的组成 分布。
[0021] 线性共聚物中的短链分支来自于有意添加的(：3至C2tlCt -烯烃共聚单体聚合后得 到的烷基侧基。窄的组成分布有时也被称为均匀的短链分支。窄的组成分布和均匀的短链 分支是指α-烯烃共聚单体随机分布于给定的乙烯与α-烯烃共聚单体的共聚物中，并且 实际上所有的共聚物分子都具有相同的乙烯与共聚单体比率这一事实。组成分布的狭窄性 由组成分布分支指数（CDBI)或者有时被称为短链分支分布指数的值来标明。CDBI被定义 为共聚单体含量在摩尔共聚单体含量中值的50%之内的聚合物分子的重量百分比。可以 通过使用例如在 Wild, Journal of Polymer Science, Polymer Phys