纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的制作方法

专利名称：：纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的制作方法
技术领域：
：本发明大体上涉及由纤维增强的聚丙烯组合物制备的门芯模件和类似物以及此类门芯模件的制造方法。
背景技术：
：近年来，已经努力改进车辆构造的质量和降低制造和操作所述车辆的成本。这些努力集中包括降低车辆重量和燃料消耗。过去，车辆门通常包括车身外壳、与该车身外壳焊接的内壳和安装在该内壳上的内门装饰板。内壳和内门装饰板形成内门壁。该内壳装备有内置孔口，用于将摇窗机构引入到车身外壳和内壳之间的内腔中。摇窗机构通常预装在基板上，然后将该基板布置在所述内壳上的门的内腔中。因此，在主装配线上对车辆进行摇窗机构在由外壳和内壳的焊接片材形成的门井中的安装。然而，通过较小内置孔口安装和调节摇窗机构是耗时的，以致这一组装步骤需要相应较长的时间，因此，导致主装配线的相应更慢的工作速度。如可以领会的那样，这样安装摇窗机构以及其后续的调节是劳动密集型的，并且仅能由较熟练技术人员完成。近年来，为了促进车辆门机构的组装和质量控制，已经使用车身外壳和门框而不用控制机构制造门。分开安装的是模件板，该模件板具有安装在其上的车窗玻璃升降机构、门闩机构等。随后将这一模件板插入门中并固定，并使用装饰板来覆盖所得门组件的内表面。虽然这一构造允许更好地控制安装在独立才莫件板上的机构的质量，但所得的结构仍然较重并且要求在制造过程中将该模件板组装到车辆门上以及后续将装饰板组装到该门上。已经建议了另外一种途径，其中使用较刚性的包括足够增强材料的装饰板，以致可以将车窗玻璃升降机构、门闩机构等直接安装到装饰板上，其作为子装置完成并且直接附贴到外门构件上。因此，这种构造提供两件式门构造，其中内部装饰板和相关的操作硬件，包括窗体和其控制机构，门闩等可以作为单一模件制得并且随后在制造过程中附贴到门上。虽然这种构造可以提供门组件的各种元件的质量控制和降低总成本，虽然与要求承板的现有构造相比重量有所降低但仍然略重。在汽车部件的模塑中，已经采用使用各种材料的注射模塑和注射/压缩模塑方法。汽车工业中正试图制造更大数目的模塑塑料部件。如普遍领会的那样，塑料部件具有轻质、耐腐蚀和较低成本的优点。聚烯经在工程应用中具有受限的应用，这归因于韧性和刚性之间的折衷。例如，聚乙烯普遍认为是较韧性的，但是刚性低。聚丙烯通常显示相反的倾向，即较刚性，但是韧性低。已经介绍了解决韧性的一些熟知的聚丙烯组合物。例如，已知的是通过添加橡胶颗粒(或反应器内添加产生抗沖共聚物，或通过反应器后共混进行添加)来增加聚丙烯的韧性。然而，虽然改进了韧性，但是使用这种途径显著降低了刚性。玻璃增强的聚丙烯组合物已经被介绍用来改进刚性。然而，玻璃纤维具有在典型的注塑设备中断裂的倾向，导致降低的韧性和刚性。此外，玻璃增强的制品具有在注射模塑之后翘曲的倾向。改进聚烯烃物理性能的另一种已知的方法是有机纤维增强材料。例如，在EP专利申请0397881中，提出了通过将100重量份聚丙烯树脂和10-IOO重量份聚酯纤维熔融混合然后将所得的混合物模塑而制备的组合物，该聚酯纤维具有1-10旦尼尔的纤维直径、0.5-50mm的纤维长度和5-13g/d的纤维强度。此外，Gray,Jr.等人的美国专利号3，639，424提出了一种组合物，其包括聚合物如聚丙烯，和均匀分散在其中的占该组合物至少大约10wt%的短纤长度纤维，该纤维是人造聚合物，如聚(对苯二曱酸乙二醇酯)(PET)或聚(1，4-亚环己基二亚曱基对苯二曱酸酯)。纤维增强的聚丙烯组合物还在PCT公开物WO02/053629中被提出。更具体地说，WO02/053629提出了一种聚合物配混物，其包含在熔体加工过程中具有高流动性的热塑性基体和长度为O.1mm-50mm的聚合物纤维。该聚合物配混物包含O.5wt。/广10wt。/。润滑剂。有机纤维增强的聚丙烯组合物的各种改性也是已知的。例如，被马来烂之(的界面强度，、S被认为增强了:其制得的模塑制品的枳碱性能:'其它背景参考文献包括PCT公开物WO90/0516"EP专利申请0669372;Kadowaki等人的美国专利号6，395，342;EP专利申请1075918;Yasukawa等人的美国专利号5，145，891，Yasukawa等人的美国专利号5，145，892;和EP专利0232522。Cadus等人的美国专利号3，304，282提出了玻璃纤维增强的高分子量热塑性塑料的制备方法，其中将该塑料树脂供给挤出机或连续捏合机，将环形玻璃纤维引入熔体中并在其中破碎，以及将该混合物均化和通过模头排出。将玻璃纤维以环形粗纱形式供给挤出机进料斗下游的注射口或排气口。Sargent的美国专利号5，401，154提出了制造纤维增强的热塑性材料以及由该材料形成部件的设备。该设备包括挤出机，后者具有第一进料口、位于该第一进料口下游的第二进料口，和出口。在该配混挤出机的笫一进料口供给热塑性树脂材料，在第二进料口供给第一纤维增强材料，该挤出机在挤出机出口排出熔融的无规纤维增强的热塑性材料。该纤维增强材料可以包括由许多单丝纤维形成的连续纤维束。公开的纤维类型包括玻璃、碳、石墨和Kevlar。Schlarb等人的美国专利号5，595，696提出了纤维复合塑料及其制备方法并且尤其涉及包含连续纤维和塑料基体的复合材料。纤维类型包括玻璃、碳和天然纤维，并且可以以切短纤维或连续纤维形式供给挤出机。在树脂进料斗的下游将所述连续纤维供给挤出机。Kadowaki等人的美国专利号6，395，342提出了制备合成有机纤维增强的聚烯烃的粒料的浸渍方法。该方法包括以下步骤在比聚烯经熔点高出40。C或更多至低于合成有机纤维的熔点的温度下将该聚烯烃加热以形成熔融聚烯烃；在6秒内让包含该合成有机纤维的增强用纤维连续地穿过该熔融聚烯烃以形成聚烯烃浸渍的纤维；和将该聚烯烃浸渍的纤维切割成粒料。有机纤维类型包括聚对苯二曱酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺6和聚酰胺66。Scheuring等人的美国专利号6，419，864提出了通过在双螺杆挤出机中混合聚合物、添加剂、填料和纤维而制备填充、改性和纤维增强的热塑性塑料的方法。在位于聚合物树脂进料斗下游的纤维进料区将连续纤维粗纱供给该双螺杆挤出机。公开的纤维类型包括玻璃和碳。2005年12月23日提交的申请序列号11/318，363指出了将PET纤维不断地供入配混挤出机是在聚丙烯(PP)-PET纤维复合材料的制备过程中遇到的问题。用于将聚合物、填料和添加剂计量并输送到挤出配混过程中，同时在输送粒料或粉末方面也有效的常规计重或振动喂料器在输送短纤维方面不是有效的。在PP-PET纤维复合材料的制备过程中遇到的另一个问题是将PET纤维充分地分散到PP基体中与此同时仍然维持由于PET纤维的引入赋予的有利的机械性能。更具体地说，挤出配混螺杆构型可能影响PET纤维在PP基体内的分散，并且挤出配混加工条件可能不但影响基体聚合物的机械性能，而且影响PET纤维的机械性能。2005年12月23日提交的申请序列号11/318，363提出了这些问题的解决方案。美国专利号4，648，208提出了具有单元栽体的汽车门，在其上可以预装内置单元，如摇窗机构和摇窗机。美国专利号4，882，842提出了模块式装饰板单元，其具有门用内部装饰板的预装配件，该门包括一个或多个机械或电气元件。美国专利号5，355,629提出了通过将三个模件连接在一起以促进组装过程而组装的车辆门。美国专利公开号2003/02118356提出了包括模塑门板的门组件，该模塑门板具有第一侧面和第二侧面。该门板的第一侧面适于面向机动车的客舱。该门板的第二侧面支撑环形线增强材料、锁扣组装和车窗玻璃升降机组装。所提出的门组件据说适合于与门外部连接。尽管本领域中有进步，但是仍需要模块式门组件，它既轻质、构造模块化又因此易于在装配车间组装还较廉价。发明概述提供了纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件。该门芯模件包括模件板，该模件板由包含以下物质的组合物模塑制成以该组合物的总重量计，至少30wt。/。聚丙烯型树脂，10-60wt。/。有机纤维，0—Owty。无机填料，和非必要的润滑剂(通常以O-O.lwt。/。存在)；该冲莫件板具有第一侧面和第二侧面。在另一个方面，还提供了纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的制备方法。该方法包括将组合物注射模塑以形成门芯模件的步骤，该门芯模件具有模件板，该模件板至少具有第一側面和第二侧面，其中该组合物包含以该组合物的总重量计，至少30wt。/。聚丙烯，10-60wty。有机纤维，o-40wty。无机填料，和非必要的润滑剂(通常以o-o.iwty。存在)。在又一个方面中，提供了纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的制造方法，包括以下步骤将至少大约25wt。/。熔体流动速率为大约20-大约1500g/10分钟的聚丙烯型树脂供入双螺杆挤出机料斗；通过从一个或多个巻轴展开连续地将大约5wtl"大约40wtn/D有机纤维供入该双螺杆挤出机料斗；将大约1Owt%-大约6Owt。/n无机填料供入双螺杆挤出机；通过该双螺杆挤出机挤出该聚丙烯型树脂、有机纤维和无机填料以形成纤维增强的聚丙烯复合材料熔体；将该纤维增强的聚丙烯复合材料熔体冷却以形成固态纤维增强的聚丙烯复合材料；将该纤维增强的聚丙烯复合材料注射模塑以形成门芯模件，该门芯模件具有模件板，后者具有第一侧面和第二侧面。已令人惊奇地发现，高质量复合材料门芯模件可以由所述纤维增强的聚丙烯组合物制备，所得板材具有至少300，QOOpsi的挠曲模量并在仪器化(instrumented)冲击试验过程中显示延性。尤其令人意外的是能够使用各种各样的聚丙烯(包括在没有纤维的情况下非常脆的一些聚丙烯)作为基体材料制造此类复合材料门芯模件。还令人惊奇地发现，可以通过连续地从一个或多个巻轴展开进入双螺杆挤出机的进料斗而将有机纤维供入该双螺杆配混挤出机，然后通过该双螺杆切短成1/4英寸至1英寸的长度以形成用于制造高质量复合材料门芯模件的纤维增强的聚丙烯型复合材料。由本文公开的复合材料门芯模件和制备方法以及由此获得的用途/应用产生了许多优点。例如，在本公开内容的示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件显示改进的仪器化耐沖击性。在本公开内容的另一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件显示改进的挠曲模量。在本公开内容的另一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件在仪器化沖击试验过程中不破裂。在本公开内容的又一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件在仪器化沖击试验过程中显示纤维拔出而不需要润滑添加剂。在本公开内容的又一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件与橡胶增韧的聚丙烯相比显示更高的热变形温度。在本公开内容的又一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件与橡胶增韧的聚丙烯相比显示更低的流动和错流线性热膨胀系数。在本公开内容的又一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件显示能够提供优异的表面光洁度。在本公开内容的又一个示例性实施方案中，所公开的聚丙烯纤维复合材料门芯模件显示为用作承栽构件所必需的必要刚度特性。根据随后的详细描述，尤其是当结合所附的附图阅读时，所公开的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件和纤维增强的聚丙烯复合材料点、特征和属性将变得显而易见。附图简述图l是描述与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的第一形式的组装方案图2是描述与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的第二形式的组装方案图3是显示从车辆的内部看图2的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的门组件的平面图4是显示沿图3中线4-4的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的门组件的剖视图5是显示从车辆的内部看根据图2-4的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的门组件的局部平面图，但是其中电机驱动摇窗机构代替人工摇窗才几构；图6是描述与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的笫三个形式的组装方案图7是与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的第四个形式的组装方案图8描绘了本发明的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的制造方法的示例性示意图9描绘了用于制造本发明纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的具有下游进料口的双螺杆挤出机的示例性示意图；和图10描绘了用于制造本发明的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的双螺杆挤出机螺杆构型的示例性示意图。发明详述现参照图l-10,其中类似的编号自始至终用来表示类似的部件。本文公开的是纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件及其制造方法。本文考虑的这类复合材料车辆门芯模件在图l-7中进行了一般性地描述。在下述车辆门芯模件的情况下，虽然本发明涉及汽车门，但是可以考虑到其它类型的使用，例如飞行器或船门。所有考虑的形式具有共有的门芯模件，其允许预装配重要的内置单元部件，如摇窗机构(有或者没有窗玻璃)，并且允许它在没有实际车辆存在的情况下，并且至少在汽车或卡车的情况下，独立于主装配线。参照图l，示意性地示出了车辆的门组件IO。纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件12包括由本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料模塑制成的模件板24。该复合材料门芯模件已经预装配且配设有摇窗机构13。该纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件12安装在门框14上，该门框可以采用U形弯曲箱轮廓，但是归因于本文公开的聚丙烯复合材料的性能，与门框14一起形成纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件作为整体式模塑部件也在本文公开的本发明范围之内。内门装饰板(未显示)按常规方式附贴到门芯才莫件12上，或备选地，附贴到门框14上，以形成完整的门组件IO。当纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件12作为与门框14独立和分离的元件形成时，可以如图1所示使用紧固件16。在门框14的另一側上，通过将相应的围缘折叠来布置车身外壳16a。在具有窗框18的门的情况下，该窗框18可以固定在门组件10上，例如固定在门框14上。最后，可以将窗玻璃20插入在该纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件12上的侧向导轨23中并且经由在下方窗玻璃横向边缘上的摇动轨道22与摇窗机13连接。在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件12和门框14的连接之前进行窗体20的插入，但是其它构型在本文考虑的本发明范围之内。图2示出了与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112的第二形式的组装方案图。图3-5示出了该门组件110的详细视图。门组件110由3个部件制造；即它由纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112、门框114以及车身外壳116构成。示出了没有窗框的门组件110;但是它可以装备有窗框。在图2中，虚轮廓示出了这样的窗框，与图l相反，它安装在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112上。窗玻璃120也安装在预装配的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112上。如图4中所见，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112由模件板124构成，模件板124由本文公开的纤维增强的聚丙烯组合物模塑制成。模件板124可以任选地在面向车箱的内侧上装备有发泡的泡沫材料层126。该泡沫层126可以按常规方式被织物填满或覆盖。优选地，并且由于可以用本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料达到的高质量表面光洁度，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112的模件板124可以按颜色模塑并且可以配备有吸引人的表面设计，如碎石粒紋，用于直接暴露于车辆的客舱。在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112的下半部区域内，可以提供地图袋128;沿着该地图袋128向上延伸的前壁130并且可以按类似于模件板124的方式涂饰。图4同时示出了门框114以及车身外壳116。当然，该模件板124可以当需要时通过包括增强构件如肋等进行增强。图3和4各自示出了用于内门闩144的模件板124(图3没有示出)中的把手142。锁操纵杆146(图4没有示出)从门闩144导向常规门锁(未显示)。为了引导该杆146,在图3中的模件板124上存在导杆元件148(示意性地示出)。通过图2-3中可见的安全按钮150从车辆内侧进行锁的锁定，该按钮经由图3中的第二锁操纵杆与该锁连接。在杆152的相对端上，存在经由板(未显示)固定的气动换向开关156的膜(未显示)154。如可以领会的那样，换向开关156属于常规中控锁系统。在主装配线上与车身外壳116和门框114组装之前，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112可以配备有摇窗机构，其中可以在人工操纵摇窗机构(图2-3)或电驱动摇窗机构(图5)之间选择。这两种摇窗机型可以共同具有由两个摇动器臂157和159制成的摇窗机构以及用于侧轨123(图3)中的窗玻璃120的导向装置，该摇动器臂157和159在旋转点155连接在一起，该侧轨123形成于模件板124上。如本领域技术人员一般认可的那样，可以采用其它常规摇窗机构。摇动器臂157和159都以它们的两端之一与摇动器轨道122衔接，同时至少一个摇动器臂沿着该摇动器轨道122可移动地安装。摇动器臂157的另一端装备有辊子161，它沿着模件板124中的导向槽163滚动。摇动器臂159安装在旋转轴承螺拴166上，该轴承螺拴也优选作为插入部件刚性固定在模件板124上。在摇动器臂159的远离摇动器轨道122的那一端上，该臂159装备有弓形轮牙段172,它与小齿轮174啮合。该小齿轮又经由接头(未显示)与手摇曲柄176连接，该手摇曲柄176在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112的内侧上。如可以领会的那样，所有摇窗才;i^j部件可以容易地组装在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112上。所述窗玻璃120也可以预装配在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112上，因为侧面导轨123提供必要的支撑。在模件板124的垂直向上凸出的横向边缘184处，存在具有两个平行叠加密封口唇188的密封件186(参见图4),该密封口唇紧靠窗玻璃120的内侧，如常规的那样。在这一顶部横向边缘区域中，模件板124大约为箱形并且向内弯曲，以及可以任选地装备有厚泡沫层190作为沖击緩沖器。在整体式模件板124的箱形曲线的内侧上，存在中空圆柱形构造192,其中插入了增强管194，如图3和/或4所示。分别在增强管194的两端上，存在具有管状块插入其中的底座部件，即在左侧管端中的铰链端底座部件196和在右侧端中的锁定端底座部件(未显示)。该铰链端底座部件196可以为图2中作为200所示的门铰链提供底座，同时，任选地，另一个角钢(angle)可以用来连接该两个部件。当门闭合时，因此增强管194牢固地在A和B柱之间夹紧并且提供制动，以致如果发生事故，侧向或正面力直接转移到车身的机械稳定的A和B柱。如图3和/或4所示，在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112的下边缘区域中，也可以提供增强管224，它以相应地管状构造在地图袋28底部区域内的整体式模件板124上形成。在其接近A柱的那端上(图3中左侧)，再次插入铰链底座部件226。如图4所示，该增强管224也可以有利地用作电缆的导管。在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112上，可以安装其它单元部件(未显示)，例如用于摇窗机构或用于最接近座位的调节的电控元件。这些电子元件可以插入开放的相应凹槽以致确保足够的冷却。此外，在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112上，可以放置入口灯或内部照明灯。有利地，独立于主装配线，在辅助或预装配线上或任选地在不同的工厂进行纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112的预装配。另外，也可以离开主装配线独立地将外门壳116连接到门框114上。可以注意到，门框114由顶部异型横向薄片230(图2)封闭。在该横向薄片230的顶部边缘上，存在与窗玻璃120外侧接触的密封唇口232(图4)。纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112还可以装备有电驱动摇窗机构234，如图5中的简化形式所示。直到弓形轮牙段172被大致半圆形的轮牙部分236替换，该摇窗机构没有变化。在图5中部分可见的副基板(counterbaseplate)244形成用于齿轮电动才几240的电动才几小齿轮246以及加倍钝齿轮242二者的基座，此外还形成带有轮牙段236的摇动器臂248的旋转点。副基板244确保齿轮的足够的机械稳定性。摇窗机齿轮电动机240插入接受器250中，该接受器将它基本上封装并且该接受器形成于模件板124中。齿轮电动机240借助于穿过该电动机外围凸缘的螺钉连接254附贴在模件板124上。设置基板238并且其具有中心圆孔256，模件板124的相应凸起258穿透到该圆孔256中从而在该基板238压制在模件板124上之后形成可靠的连接。基板238具有两个基座螺栓，用于摇动器臂248的基座螺栓262和用于加倍钝齿轮242的基座螺栓260。用于摇动器臂266的下端(未显示)的导向槽162没有变化，窗玻璃120的侧向导轨123也是如此。图6是描述与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的第三个形式的组装方案，以形成门组件310。与图2-5的门110的那些对应的门組件310的部件用类似的在每种情况下加上200的参考编号标记，与图1的门组件10或图2-5的门组件11O相反，门组件31O基本上在两个部件中，因为车身外壳316在没有中间门框的情况下直接地安装到纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件312上，该纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件312包括门框的相应结构，所以门芯模件312另外在设计方面与纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件112对应。例如，参照由手摇曲柄376驱动的摇窗机构313，但是它也可以由电动机(未显示)驱动。铰链底座部件396和326也可以插入增强管(未显示)中，在该增强管上可以组装门铰链400。为了接受车身外壳316的围缘317,纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件312的模件板324可以装备有U形围褶层(peripheralfold)(以横截面看)319。包括车身外壳316的围缘317的密封件(未显示)也可以插入该围褶层319。为了封闭靠着车体的门310的底部横向边缘，相应的密封唇口也可以按常规方式位于纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件312上。如果在门310的组装之后，例如为了检修，能够够到在纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件312外侧上的单元部件是必要的，则可以从车身外壳316中将该单元部件取出，因为两个部件316和3U是通过夹子和/或铆钉和/或通过螺栓彼此可分离地连接的。现参照图7，描述与其它常规门单元元件一起示出的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的第四个形式的组装方案，以形成门组件410。与图2-5的门IIO的那些对应的门组件410的部件用相同的在每种情况下加上300的参考编号标记。门组件410由以下构件构成车身外壳416、门框414、纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412(与两个水平增强管418—起示出)，内部装饰板480、待安装在门框414上的窗框422和窗玻璃420。纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412是已经部分组装的，即与交叉臂摇窗机构426和用于窗玻璃420的側向导轨428组装。示出了具有简单矩形模件板424的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412，该模件板424具有中心支柱430,该中心支柱充当传动小齿轮432的旋转轴承以及支撑摇窗机构426的轮牙部分434的臂436的旋转轴承。当然，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412的其它构型也是被考虑的并且在本发明范围内。在将安装在窗玻璃420的下边缘上的摇动器轨道454悬吊在摇窗机构426的臂436和440的相应端上之后并且在将窗玻璃420穿入侧向导轨428之后并且在调节之后，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412可以为了进一步加工与内部装饰板480组装，该内部装饰板480中插入了增强管418，或者它可以与门框414组装，该门框任选地或者预先提供或者稍后与车身外壳416—起提供。或者，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412可以与门框414(任选地与车身外壳416)和装饰板480同时连接在一起，并且通过将它们彼此固定，例如通过插入相应螺栓来固定。在这一组装步骤之前或期间，如果需要的话，可以将窗框422与门框414连接。为了安装窗框422，叉型固定连接部件456与门框414的相应凸起458连接。为了紧固，仅必需将铆钉螺栓插入穿过连接部件456和凸起458的相应定向排列的空穴然后紧固它们。如所示，两个增强管418分别在它们的前端与门铰链460连接并且分别经由多角度连接拉杆462连接。它们分别在门框414的外侧上延伸并因此当门410组装好时是不可见的。该铰链460布置在裙状部分464上，该裙状部分464可以从门框414的实际箱形轮廓横向凸出。它们按没有示出的方式与铰链460刚性连接。然后将连接部件414、412、480的螺栓首先插入穿过所述连接拉杆的空穴，最后确保连接4ifr462和增强管418之间的刚性连接。内部装饰板480装备有门锁466，该门锁由图7中的虛轮廓示意性地示出，在部件414、412和480的组装之后，该内部装饰板480通过螺栓直接地与顶部增强管418连接，以致直接力传递路径的形成是从在门侧面上的门锁466或锁紧装置468经由顶部增强管418和顶部连接4^f462到顶部铰链460。另一种这样的力传递路径的形成是从在布置在锁紧装置468下的第二锁紧装置470经由下部增强管418和下部连接4i^462到下部门铰链460。还必须指出，内部装饰板480也可以有利地由纤维增强的聚丙烯复合材料制成，该复合材料有利地提供低的重量以及高的强度和刚度，如下面更完全详述的那样。另外，内部装饰板480可以经设计在内侧上包括泡沫装饰物。在图7中，看到摇窗机手动曲柄472，它在部件412和480的组装之后位于传动小齿轮432的轴上。如常规的那样，可以安装电机驱动代替曲柄驱动。如可以领会的那样，对驱动方式的决定可以在较晚的时间点作出，因为相同的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件412可以设计用来容纳两种驱动机构。如可以领会的那样，由于本文考虑的纤维增强的聚丙烯复合材料的独特特性，纤维增强的聚丙烯复合材料门芯才莫件可以任选地与门框和外部车体板整体地模塑在一起。在这种情况下，在内门元件的组装之后，可以将常规装饰板附贴到其上以形成门组件。或者，单一门组件可以釆用许多较小的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件，例如，用于摇窗机构的模件和用于容纳电气元件如电动机、灯和/或扬声器的模件。这些及其它变体在本发明的范围之内。有利地，本文考虑的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件由包含聚丙烯型基体与有机纤维和无机填料的结合物的组合物模塑制成，其结合地产生由该组合物模塑制成的门芯模件，该门芯模件具有至少300，000psi的挠曲模量和在仪器化沖击试验(15mph，-29°C，25lbs)过程中的延性。纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件釆用聚丙烯型基体聚合物，该基体聚合物有利地具有高熔体流动速率但没有牺牲耐冲击性。此外，本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件在仪器化冲击试验过程中不破裂。本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件同时具有合乎需要的刚性(如由具有至少300，000psi的挠曲模量量度)和韧性(如在仪器化沖击试验过程中显示延性量度)。本文考虑的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件具有至少350，000psi、或至少370，000psi、或至少390，000psi、或至少400，000psi或至少450，000psi的挠曲才莫量。仍然更特别地，该纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件具有至少600,000psi或至少800,000psi的挠曲模量。还相信聚丙烯基体和纤维之间的弱界面有助于纤维的拔出；并因此可以增强韧性。因此，不必添加改性的聚丙烯来增强纤维和聚丙烯基体之间的粘结，但是使用改性的聚丙烯对增强填料如滑石或硅灰石和基体之间的粘结可能是有利的。此外，在一个实施方案中，不必添加润滑剂来减弱聚丙烯和纤维之间的界面以进一步增强纤维拔出。一些实施方案也不在仪器化落镖冲击试验过程中显示破裂，这产生了进一步的优点，即不会使紧靠着冲击的人经受可能有害的破裂碎片。本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件由组合物形成，该组合物包括以该组合物的总重量计至少3Owt%聚丙烯作为基体树脂。在一个特定的实施方案中，以该组合物的总重量计，该聚丙烯以至少30wt%、或至少35wt。/。、或至少40wt。/。、或至少45wt"/。或至少50wt。/。的量存在；或者以在具有30wt。/。、或35w"/。、或40wt。/。、或45wt。/。或50wt。/。的下限，和75wr/。或80wt。/。的上限的范围内的量存在。在另一个实施方案中，聚丙埽以至少25wt%的量存在。对用作纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件中的基体树脂的聚丙烯没有特别限制并且通常选自丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-ct-烯烃无规共聚物、丙烯嵌段共聚物、丙烯抗冲共聚物和它们的组合。在一个特定的实施方案中，聚丙烯是丙烯均聚物。在另一个特定的实施方案中，聚丙烯是丙烯抗沖共聚物，以该抗沖共聚物的总重量计，其包含78-95wt。/。均聚聚丙烯和5-22wt。/。乙烯-丙烯橡胶。在这一实施方案的一个特定方面中，该丙烯抗冲共聚物以该抗沖共聚物的总重量计包含90-95wty。均聚聚丙烯和5-10wt。/。乙烯-丙烯橡胶。基体树脂的聚丙烯可以具有大约20-大约1500g/10min的熔体流动速率。在一特定的实施方案中，聚丙烯基体树脂的熔体流动速率大于10Gg/10min，更尤其大于或等于40Qg/10min。在又一个实施方案中，聚丙烯基体树脂的熔体流动速率为大约1500g/10min。更高的熔体流动速率使得可加工性、产出率以及更高的有机纤维和无机填料的装载水平得到改进，而不会不利地影响挠曲模量和耐沖击性。在一个特定的实施方案中，基体聚丙烯以该聚丙烯的总重量计包含小于O.lwt。/。改性剂。典型的改性剂包括例如不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸或其酯、马来酸酐、衣康酸酐和它们的衍生物。在另一个特定的实施方案中，基体聚丙烯不包含改性剂。在又一个特定的实施方案中，聚丙烯型聚合物还包括大约0.lwt%至小于大约iow"/。被接枝剂改性的聚丙烯型聚合物。所述接枝剂包括但不限于丙烯酸、曱基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸或其酯、马来酸酐、衣康酸酐和它们的组合。所述聚丙烯可以进一步包含本领域中通常已知的添加剂，如分散剂、润滑剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、炭黑、成核剂、增塑剂和着色剂如染料或颜料。添加剂(如果存在)在聚丙烯基体中的量以该基体的总重量计通常为O.lwt。/。、或0.5wt%或2.5wt。/。至7.5wt。/。或10wty。。添加剂在加工过程中的扩散可以引起一部分添加剂将存在于纤维中。本发明不受制备基体聚丙烯的任何特定的聚合方法限制，并且本文所述的聚合方法不受任何特定类型的反应容器限制。例如，可以使用任何熟知的溶液聚合、淤浆聚合、本体聚合、气相聚合和其组合的方法制备基体聚丙烯。另外，本发明不限于制造聚丙烯的任何特定的催化剂，并且可以例如包括齐格勒-纳塔或金属茂催化剂。本文考虑的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件由还通常包括至少10wt。/。有机纤维的组合物形成，以该组合物的总重量计。在一个特定的实施方案中；以该组合物的总重量计，该纤维以至少10wty。、或至少15wt。/。或至少20wt。/。的量存在；或者以在具有10wt。/。、或15wt。/。或20wt。/。的下限，以及50wt。/。、或55wt。/。、或60wt。/。或70wt。/。的上限的范围内的量存在。在另一个实施方案中，有机纤维以至少5w"/。到至多40wto/。的量存在。用作纤维的聚合物不受特别限制并且通常选自聚亚烷基对苯二甲酸酯、聚亚烷基萘二曱酸酯、聚酰胺、聚烯烃、聚丙烯腈和它们的组合。在一个特定的实施方案中，所述纤维包括选自聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺和丙烯酸类树酯的聚合物。在另一个特定的实施方案中，所述有机纤维包括PET。在一个实施方案中，所述纤维是单组分纤维。在另一个实施方案中，所述纤维是多组分纤维，其中该纤维由如下方法形成其中从分离的挤出机中挤出至少两种聚合物并熔喷或纺丝在一起形成一种纤维。在这一实施方案的一个特定的方面中，用于多组分纤维的聚合物基本上是相同的。在这一实施方案的另一个特定的方面中，用于多组分纤维的聚合物彼此不同。该多组分纤维的构型可以是例如皮/芯型布置、并列型布置、派型布置、海包岛型布置或它们的变体。纤维还可以经由取向进行拉伸以增强机械性能，并随后在升高的温度但小于晶体熔点的温度下退火，以降低收缩和改进在升高的温度下的尺寸稳定性。用于本文考虑的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的纤维的长度和直径不受特别限制。在一个特定的实施方案中，纤维具有l/4英寸的长度；或者具有在下限为l/8英寸或l/6英寸，上限为l/3英寸或1/2英寸的范围内的长度。在另一个特定的实施方案中，纤维的直径在下限为IOMm和上限为lOOjum的范围内。所述纤维可以进一步包含本领域中通常已知的添加剂，如分散剂、润滑剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、炭黑、成核剂、增塑剂和着色剂如染料或颜料。用来制造本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的纤维不受任何特定纤维形式限制。例如，所述纤维可以呈连续长丝纱、部分取向纱或短纤维形式。在另一个实施方案中，所述纤维可以是连续复丝纤维或连续单丝纤维。用于本文公开的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的组合物任选地包括无机填料，以该组合物的总重量计，该无机填料的量为至少lwt、或至少5wt。/。或至少10wt。/。；或者在下限为Owt。/。、或lwt9/。、或5wt。/。、或10wt。/。或15wt。/。和上限为25wt。/。、或30wt。/。、或35wt。/。或40wt。/。的范围内。在又一个实施方案中，该无机填料可以以10wt。/。-大约60wt。/。存在于该聚丙烯纤维复合材料中。在一个特定的实施方案中，该无机填料选自滑石、碳酸钩、氢氧化钙、硫酸钡、云母、硅酸4丐、粘土、高岭土、二氧化硅、氧化铝、M石、碳酸镁、氢氧化镁、镁含氧硫酸盐(magnesiumoxysulfate)、氧化钛、氧化锌、硫酸锌和它们的组合。所述滑石可以具有大约1-大约100微米的尺寸。在用于本文考虑的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的组合物中优选使用高纵横比滑石。虽然可以使用常规显微镜法通过用滑石的平均粒径除以平均厚度计算纵横比，但是这是困难且冗长的技术。纵横比的特别有用的指标本领域中称为"薄层指数(lamellarityindex)"，它是颗粒尺寸测量值的比率。因此，本文所使用的"高纵横比，，滑石是指平均薄层指数大于或等于大约4或者大于或等于大约5的滑石。用于本文公开的组合物中的滑石优选具有至少14平方米/克的比表面积。在一个特定的实施方案中，在至多大约60wt。/。的高滑石加入量下，聚丙烯纤维复合材料显示至少大约750，000psi的挠曲模量并且在仪器化冲击试验(15mph，-29°C，25lbs)过程中不显示破裂。在另一个特定的实施方案中，在低到10wt。/。的低滑石加入量下，聚丙烯纤维复合材料显示至少大约325，000psi的挠曲模量并且在仪器化沖击试验(15mph，-29°C，25lbs)过程中不显示破裂。此外，在聚丙烯纤维复合材料中加入5wt。/。-60wt。/。的硅灰石产生耐冲击性和刚性的优异结合。在另一个特定的实施方案中，包括熔体流动速率为80-1500的聚丙烯型树脂，10-15wt。/。聚酯纤维和50-60wt。/。无机填料的纤维增强的聚丙烯组合物显示850，000-1，200，000psi的挠曲模量并且在仪器化沖击试验(在-29。C下，在25磅和15英里/小时下进行试验)过程中不破碎。所述无机填料包括、但不限于滑石和硅灰石。刚性和韧性的这一结合难以在聚合物基材料中达到。此外，所述纤维增强的聚丙烯组合物具有在66psi下大于100。C的热变形温度，以及分别为2.2xl0-5和3.3x10—5广C的流动和错流线性热膨胀系数。相比之下，橡胶增韧的聚丙烯具有94.6。C的热变形温度，以及分别为10x10—5和18.6x107'C的流动和错流热膨胀系数。所述纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件如下制造形成纤维增强的聚丙烯组合物，然后将该组合物注射模塑以形成该门芯模件。本发明不受形成该组合物的任何特定方法限制。例如，可以按拉挤配混或挤出配混的任何熟知的方法通过使聚丙烯、有机纤维和任选的无机填料接触来形成该组合物。在一个特定的实施方案中，以挤出配混方法形成该组合物。在这一实施方案的一个特定的方面中，在加入挤出机料斗之前将所述有机纤维切割。在这一实施方案的另一个特定的方面中，从一个或多个巻轴将所述有机纤维直接地供入挤出机料斗中。200680017392.6说明书第19/30页现参照图8,其示出了本发明纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件的制造方法的一个示例性示意图。将聚丙烯型树脂510、无机填料512和从一个或多个巻轴516连续展开的有机纤维514供入双螺杆配混挤出机520的挤出机料斗518中。挤出机料斗518位于双螺杆配混挤出机520的进料喉519上方。挤出机料斗518可以备选地装备有螺旋推运器(未显示)，用来在进入双螺杆配混挤出机520的进料喉519之前混合聚丙烯型树脂510和无机填料512。在一个可选实施方案中，如图9所示，可显示)处，将无机填料512加入该双螺杆配混挤出机520，同时仍将聚丙烯型树脂510和无机纤维514计量加入挤出机料斗518。再次参照图8，为了精确地控制加料速度，经由喂料系统530向挤出机料斗518计量加入聚丙烯型树脂510。类似地，为了精确地控制加料速度，经由喂料系统532向挤出机料斗518计量加入无机填料512。喂料系统530、532可以是、但不限于计重喂料系统或计体积喂料系统。为了精确地控制正在加入到挤出机料斗518中的聚丙烯型树脂510和无机填料512的重量百分数，计重喂料系统是尤其优选的。有机纤维514向挤出机料斗518的加料速度由以下方面的组合控制挤出机螺杆速度、在给定纤维巻轴中的纤维长丝的数目和每根长丝的厚度，正同时向挤出机料斗518展开的纤维巻轴516的数目。挤出机螺杆速度(以转/分钟(rpm)量度)越高，则将有机纤维514加入双螺杆配混挤出机520的速率将越大。向挤出机料斗加入有机纤维514的速率随着以下条件增加正在从单个纤维巻轴516展开的有机纤维514内更大的长丝数目，更大的长丝厚度，正在同时展开的更大的纤维巻轴516的数目，和挤出机的每分钟转数。所述双螺杆配混挤出机520包括驱动马达522、齿轮箱524、用于容纳两个螺杆(未显示)的挤出机机筒526和线材模头528a。挤出机机筒526分段成许多加热温度控制区528。如图8所示，挤出机机筒526包括总共十个温度控制区528。在双螺杆配混挤出机520的挤出机机筒526内的两个螺杆可以是啮合或非啮合的，并且可以按同一个方向旋转(同向旋转)或按相反方向旋转(反向旋转)。从加工来看，熔融温度必须维持在聚丙烯型树脂510的熔融温度之上，且远低于有机纤维514的熔化温度，以致由有机纤维赋予的机械性能将在混入聚丙烯型树脂时得到维持。在一个示例性实施方案中，当挤出PP均聚物和PET纤维时，挤出机区段的机筒温度不超过154。C,这产生了大于PP均聚物熔点、但远低于PET纤维熔点的熔融温度。在另一个示例性实施方案中，挤出机区段的机筒温度设置在185。C或更低。用于制造纤维增强的聚丙烯复合材料的双螺杆配混挤出机520螺杆构型的示例性示意图在图10中进行描述。进料喉519允许将聚丙烯型树脂、有机纤维和无机填料引入双螺杆配混挤出机520的进料区。无机填料可以任选地在下游进料口527加入挤出机520。双螺杆530包括互连螺杆部分的布置，该互连螺杆部分包括输送元件532和捏合元件534。捏合元件534用来使聚丙烯型树脂熔融，纵向切割有机纤维，和将聚丙烯型熔体、切短的有机纤维和无机填料混合以形成均勻共混物。更特别地，捏合元件用来将有机纤维破碎成大约l/8英寸-大约l英寸的纤维长度。一系列互连捏合元件534还称为捏合块。Haring等人的美国专利号4，824，256(在此全文引入供参考)公开了具有捏合元件的同向旋转双螺杆挤出机。位于进料喉下游的捏合元件534的第一部分还称为双螺杆配混挤出机520的熔化区。输送元件532用来输送固体组分，熔融聚丙烯型树脂，和向下游输送聚丙烯型聚合物、无机填料和有机纤维的熔融混合物到处于正压下的线材模头528(参见图8)。从挤出机螺杆530的起始端536用直径(D)的数目表示的每个螺杆部分的位置也在图10中进行了描述。图10中的挤出机螺杆具有40/1的长径比，并且在与螺杆530的起始端536相距32D的位置，布置了捏合元件534。捏合和输送部分的特定布置不限于图10中所述那样，然而，由互连捏合元件534的布置构成的一个或多个捏合块可以在将有机纤维和无机填料引入挤出机机筒的地方的下游点处布置于双螺杆530中。双螺杆530可以具有相等的螺杆长度或不相等的螺杆长度。其它类型的混合段也可以包括在双螺杆530中，其包括但不限于Maddock混合器和销钉式混合器。再次参照图8，通过挤出机螺杆将包含聚丙烯型聚合物510、无机填料512和有机纤维514的均匀混合的纤维增强的聚丙烯复合材料熔体计量到线材模头528，以形成纤维增强的聚丙烯复合材料熔体的一个或多个连续线材540。然后让该一个或多个连续线材540通入水浴542以将它们冷却到纤维增强的聚丙烯复合材料熔体的熔点以下，从而形成固体纤维增强的聚丙烯复合材料线材544。通常将水浴542冷却并控制到远远低于聚丙烯型聚合物的熔点的恒温。然后将固体纤维增强的聚丙烯复合材料线材544通入造粒机或造粒装置546,以将它们切割成纤维增强的聚丙烯复合材料树脂548,它们的长度测量为大约l/4英寸-大约l英寸。然后可以在容器550中收集该纤维增强的聚丙烯复合材料树脂548或者备选地输送到料仓以储存并且最后输送到注射模塑生产线600，用于模塑成本发明的纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件。利用以下非限制性实施例进一步说明本发明及其优点。试-睑方法在2300psi的压力下，所有加热区以及注嘴为401。C下注射模塑本文描述的纤维增强的聚丙烯组合物，其中模具温度为60'C。使用ISO178标准程序对由本文描述的纤维增强的聚丙烯组合物制备的注射模塑样品产生挠曲模量数据。使用ASTMD3763对由本文描述的纤维增强的聚丙烯组合物制备的注射模塑样品产生仪器化冲击试验数据。在仪器化沖击试验(15mph，-29。C，25lbs的试验条件)过程中的延性定义为样品的不破裂。实施例PP3505G是可从ExxonMobi1ChemicalCompany(Baytown，Texas)的商购的丙烯均聚物。PP3505G的MFR(2.16kg，230°C)根据ASTMD1238测量为400g/10min。PP7805是可从ExxonMobilChemicalCompany(Baytown,Texas)商购的80MFR丙烯抗冲共聚物。PP8114是包含乙烯-丙烯橡胶和塑性体的22MFR丙烯抗冲共聚物，并且可从ExxonMobi1ChemicalCompany(Baytown，Texas)商购。PP8224是包含乙烯-丙烯橡胶和塑性体的25MFR丙烯抗沖共聚物，并且可从ExxonMobi1ChemicalCompany(Baytown,Texas)商购。PO1020是包含0.5-1.0wt。/。马来酸酐的430MFR马来酸酐官能化的聚丙烯均聚物。CimpactCB7是表面改性的滑石，V3837是高纵横比滑石，Jetfine700C是高表面积滑石，都可以从LuzenacAmericaInc.(Englewood，Colorado)获得。说明性实施例l-8在Haake单螺杆挤出机中在175°C下将不同量的PP3505G和从InvistaCorporation获得的0.25"长的聚酯纤维混合。将离开挤出才几的线材切割成O.5"长度并且使用Boy50M吨注射模塑机在205。C下注射模塑到保持在6(TC的模具中。将注射压力和注嘴压力维持在2300psi。根据ASTMD3763的几何形状模塑样品并且在用于内部部件的标准汽车条件下(25lbs，在15MPH下，在-29。C下)测试仪器化沖击。在表l中给出了所吸收的总能量和冲击结果。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>*实施例l-6:样品不由于沖击而破碎或裂开，没有来自试样的碎片。**实施例7:由于冲击，样品的碎片脱落。***实施例8:由于沖击，样品完全地破碎。说明性实施例9-14在实施例9-11中，在Haake双螺杆挤出机中在175。C下将35wt。/。PP7805、20wt%CimpactCB7滑石和45wt。/。从InvistaCorporation获得的O.25"长的聚酯纤维混合。将离开挤出机的线材切割成0.5"长度并且使用Boy5OM吨注射模塑机在205°C下注射模塑到保持在6(TC的模具中。将注射压力和注嘴压力维持在2300psi。根据ASTMD3763的几何形状模塑样品并且测试仪器化沖击。在表2中给出所吸收的总能量和沖击结果。在实施例12-14中，在与实施例9-ll的那些相同的条件下挤出并注射模塑PP8114。在表2中给出所吸收的总能量和冲击结果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>*实施例9-12:样品不由于冲击而破碎或裂开，没有来自试样的碎片。**实施例13-14:样品由于沖击破碎。说明性实施例15-16具有长径比为40:l的LeistritzZSE27HP-60D27mm双螺杆挤出机在与模头出口相距12"处装备有六对捏合元件以形成捏合块。该模头的直径为l/4"。直接地从巻轴将连续27，300旦尼尔PET纤维的丝束连同PP7805和滑石供入挤出机的料斗。在挤出机捏合块中的捏合元件就地将纤维破碎。挤塑机速度是400转/分，整个挤出机的温度保持在190。C。在与针对实施例l-14描述的那些条件类似的条件下进行注射模塑。测量样品的机械和物理性能并且在表3中与PP8224的机械和物理性能进行比较。仪器化沖击试验表明，在这两个实施例中，没有裂开或破碎的迹象，没有来自试样的碎片。在缺口卡毕试验中，PET纤维增强的PP7805试样仅部分地断裂，PP8224试样完全地断裂。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>说明性实施例17-18在实施例17-18中，在Haake双螺杆挤出机中在175°C下将30wt%PP3505G或PP8224、15w"/。从InvistaCorporation获得的O.25"长的聚酯纤维、和45wt。/。V3837滑石混合。将离开挤出机的线材切割成O.5"长度并且使用Boy50M吨注射模塑机在205°C下注射模塑到保持在60°C的模具中。将注射压力和注嘴压力维持在2300psi。根据ASTMD3763的几何形状模塑样品并且测试挠曲模量。挠曲模量结果在下表4中给出。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>具有PET纤维和滑石的橡胶增韧的PP8114基体显示比PP3505均聚物低的冲击值。这种结果是令人意外的，因为在任何冲击条件下在所有温度下单独的橡胶增韧的基体远比单独的低分子量PP3505均聚物更具有韧性。在上述两个实施例中，材料不显示破裂。说明性实施例19-24在实施例19-24中，在Haake双螺杆挤出机中在175。C下将25-75wt。/。PP3505G、15wt。/o从InvistaCorporation获得的O.25"长的聚酯纤维、和10-60wt。/。V3837滑石混合。将离开挤出机的线材切割成O.5"长度并且使用Boy50M吨注射模塑机在205。C下注射模塑到保持在6(TC的模具中。将注射压力和注嘴压力维持在2300psi。根据ASTMD363的几何形状模塑样品并且测试挠曲模量。挠曲模量结果在下表5中给出。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>注意到以下事实是重要的，在实施例19-24中，样品在落锤试验(-29。C，15英里/小时，25磅)中不显示破裂。说明性实施例25-26在Haake双螺杆挤出机中在175'C下模塑两种材料一种包含10%1/4英寸聚酯纤维、35。/。PP3505聚丙烯和60。/。V3837滑石(实施例25);另一种包含10%1/4英寸聚酯纤维、25。/。PP3505聚丙烯均聚物(实施例26)、10%PO1020改性的聚丙烯。将它们注射模塑成标准ASTMA3701/2英寸宽的薄片型拉伸试样。在张力下对试样进行测试，其中最小载荷与最大载荷的比率为O.1，在最大应力的70和80%的挠曲应力下进行。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>63添加改性的聚丙烯显示增加这些材料的疲劳寿命。说明性实施例27-29在这些试验中4吏用长径比为40:l的Leistritz27mm同向;^走转双螺杆挤出机。使用的工艺构型如图8所示。使用的螺杆构型在图10中进行了描述，并且包括输送和捏合元件的布置。将滑石、聚丙烯和PET纤维都供入挤出机进料斗中，该进料斗的位置大致与挤出机螺杆的开始端相距两个直径(图10中的19)。通过连续地从多个巻轴供入3100根长丝的纤维束而将PET纤维供入挤出机料斗，其中每根长丝具有大致7.1的旦尼尔。每根长丝的直径为27微米，比重为1.38。在603转/分钟下运行所述双螺杆挤出机。使用两个计重喂料器，以20磅/小时的速度将PP7805聚丙烯供入挤出机料斗，同时以15磅/小时的速度将CB7滑石供入挤出机料斗。以12磅/小时将PET纤维供入挤出机，这由螺杆速度和丝束厚度支配。十个区段的挤出机温度分布是区段l-3为144'C，区段4为133'C，区段5为154'C，区段6为135'C，区段7-9为123'C，区段10为134。C。挤出机出口处的线材模头直径为l/4英寸。在8英尺长水槽中将挤出物骤冷并造粒到l/2英寸的长度以形成PET/PP复合粒料。挤出物显示均匀的直径并且可以容易地穿过骤冷浴而不会在水浴中或在仪器化冲击试验过程中断裂。所制备的PET/PP复合粒料的组成为42.5wt%PP，25.5wt%PET和32wt。/。滑石。将制备的PET/PP复合材料树脂注射模塑并显示以下性能表7比重拉伸模量，Chord5)23°C拉伸模量，ChordS)85°C挠曲模量，Chord5)23。C挠曲模量，Chord5)85°CHDT5)0.45MPAHDT5)1.80MPA仪器化冲击Q23°C仪器化沖击51-30°C实施例27I.3541865psi257810psi505035psi228375psi116.rc76.6。CII.8JD**12.9JD****具有径向破裂的延性破坏在实施例28中，使用相同的材料、组成和工艺装备，不同之处在于对于所有挤出机机筒区段将挤出机温度增加到175'C。这种材料在23。C和-30。C下的仪器化冲击试验中都显示完全断裂。因此，在175。C的机筒温度分布下，PET纤维的机械性能在挤出配混过程中受到负面影响，以致PET/PP复合材料树脂具有差的仪器化沖击试验性能。在实施例29中，将纤维供入布置在挤出机下游14个直径处的料斗(图10中的527)中。在这种情况下，制备的挤出物的直径是不规则的并且当它穿过骤冷水浴时平均每分钟断裂一次。当在挤出机料斗的下游连续地供给PET纤维束时，PET在PP基体中的分散受到负面影响以致不能制造均匀的挤出物，从而导致不规则的直径和挤出物断裂。说明性实施例30使用与实施例27-29—样的具有相同尺寸和螺杆设计的挤出机。挤出机的所有区段最初加热到18(TC。然后使用计重喂料器在50磅/小时说明书第28/30页下将与Jetfine700C和PO1020干混合的PP3505供入挤出机料斗，该挤出机料斗的位置大致与挤出机螺杆的开始端相距两个直径。通过同一料斗供给旦尼尔为7.1且厚度为3100根长丝的聚酯纤维。然后将挤出机的螺杆速度设置到596转/分，这导致加料速度为12.l磅纤维/小时。在获得均匀的挤出物之后将所有温度区段降低到120'C，并且在达到稳态温度之后将挤出物造粒。共混物的最终组成是48%PP3505、29.1%Jetfine700C、8.6%PO1020和14.3%聚酯纤维。当将挤出机的所有温度区段设置到12(TC时，将所制备的PP复合材料树脂注射模塑并显示以下性能表8<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>**具有径向破裂的延性破坏在另一个实施方案中，本发明涉及1.纤维增强的复合材料门芯模件，所述门芯模件包括模件板，该模件板由包含以下物质的组合物模塑制成以该组合物的总重量计，至少30wt。/。聚丙烯型树脂，10-60wt。/。有机纤维，0-40wt。/。无机填料和非必要的润滑剂(通常以O-0.lwt。/。存在)；所述模件板至少具有第一侧面和第二侧面。2.段落l的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述聚丙烯型树脂选自聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-cx-烯烃无规共聚物、丙烯抗沖共聚物和它们的组合。3.段落1或2的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述聚丙烯型树脂是熔体流动速率为大约20-大约1500g/10分钟的聚丙烯均聚物。4.段落l-3中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述聚丙烯型树脂还包含大约O.lwt。/。至小于大约10wt。/。被接枝剂改性的聚丙烯型聚合物，其中所述接枝剂选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸或它们的酯、马来酸酐、衣康酸酐和它们的组合。5.段落l-4中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述润滑剂选自硅油、硅胶、脂肪酰胺、石蜡油、石蜡和酯油。6.段落l-5中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述有机纤维选自聚亚烷基对苯二甲酸酯、聚亚烷基萘二甲酸酯、聚酰胺、聚烯烃、聚丙烯腈和它们的组合。7.段落l-6中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述无机填料选自滑石、碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钡、云母、硅酸钩、粘土、高岭土、二氧化硅、氧化铝、硅灰石、碳酸镁、氢氧化镁、氧化钛、氧化锌、硫酸锌和它们的组合。8.段落l-7中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述门芯模件具有至少300，000psi的挠曲模量并JL^仪l^f匕沖击^it程中显示延性。9.段落l-8中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，还包括安装在所述模件板的所述第一侧面或所述第二侧面上的摇窗机构。10.段落l-9中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，还包括用于接收窗玻璃的一对侧向导轨。11.段落1-10中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中将门框整体模塑到所述模件板的所述第一侧面上。12.段落1-11中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中将内部装饰板整体模塑到所述模件板的所述第二侧面上。13.段落1-11中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中将车身外壳整体模塑到所述模件板的所述第一侧面上。14.鹏l-13中^-项的纤掛曾强的复合材料门芯模件，还^i^-"对增强管。15.纤维增强的复合材料门芯模件的制备方法，该门芯模件具有模件板，该模件板具有第一側面和第二侧面，该方法包括将一种组合物注射模塑以形成该门芯模件的步骤；其中该组合物包含以该组合物的总重量计，至少30wt。/。聚丙烯，10-60wt。/。有机纤维，0-40wt。/。无机填料，和非必要的润滑剂(通常以O-O.lwt。/。存在)。16.段落15的方法，其中所述门芯模件具有至少300，000psi的挠曲模量并且在仪器化沖击试验过程中显示延性。17.段落15或16的方法，还包括将门框整体模塑到该门芯模件的模件板的第一侧面上的步骤。18.段落15、16或17的方法，还包括将内部装饰板整体模塑到该门芯模件的模件板的第二侧面上的步骤。19.段落15、16、17或18的方法，还包括以下步骤(a)将至少大约25wa熔体流动速率为大约20-大约1500g/10分钟的聚丙烯型树脂供入双螺杆挤出机料斗；(b)通过从一个或多个巻轴展开连续地将大约5wtl"大约40wt。/。有机纤维供入该双螺杆挤出机料斗；(c)将大约1Owt。/。-大约6Owty。无机填料供入双螺杆挤出机；(d)通过该双螺杆挤出机挤出聚丙烯型树脂、有机纤维和无机填料，以形成纤维增强的聚丙烯复合材料熔体；和(e)将该纤维增强的聚丙烯复合材料熔体冷却，以形成固态纤维增强的聚丙烯复合材料；其中在所述注射模塑步骤之前进行步骤(a)-(e)。20.段落19的方法，其中所述将无机填料供入双螺杆挤出机的步骤还包括经由计重喂料系统将该无机填料供入该双螺杆挤出机料斗或经由计重喂料系统在下游注入口将该无机填料供入该双螺杆挤出机。本文引用的所有专利、试验程序和其它文件(包括优先权文件)在此公开物与本发明一致并且针对允许这种引入的所有权限的程度上充分引入供参考。尽管已经详细描述了本发明的示例性实施方案，但是应当理解不脱离本发明精神和范围的各种其它修改对本领域那些技术人员来说是显而易见且容易达到的。因此，不希望在此所附的权利要求受到在这里列出的实施例和说明的限制，而是认为权利要求包括属于本发明专利新颖性的所有特征，包括本发明所属领域那些技术人员认为是它们的等同物的所有特征。当多个下限和多个上限在此列出时，从任一下限到任一上限的范围应被考虑。权利要求1.纤维增强的复合材料门芯模件，所述门芯模件包括模件板，该模件板由包含以下物质的组合物模塑制成以该组合物的总重量计，至少30wt％聚丙烯型树脂，10-60wt％有机纤维，0-40wt％无机填料和非必要的润滑剂；所述模件板至少具有第一侧面和第二侧面。2.权利要求1的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述聚丙烯型树脂选自聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-ot-烯烃无规共聚物、丙烯抗沖共聚物和它们的组合。3.权利要求1或2的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述聚丙烯型树脂是熔体流动速率为大约20-大约1500g/10分钟的聚丙烯均聚物。4.权利要求l-3中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述聚丙烯型树脂还包含大约0.lwt。/。至小于大约1Owt。/。被接枝剂改性的聚丙烯型聚合物，其中所述接枝剂选自丙蹄酸、曱基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸或它们的酯、马来酸酐、衣康酸酐和它们的组合。5.权利要求1-4中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述润滑剂选自硅油、硅胶、脂肪酰胺、石蜡油、石蜡和酯油。6.权利要求1-5中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述有机纤维选自聚亚烷基对苯二甲酸酯、聚亚烷基萘二曱酸酯、聚酰胺、聚烯烃、聚丙烯腈和它们的组合。7.权利要求1-6中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述无机填料选自滑石、碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钡、云母、硅酸钙、粘土、高岭土、二氧化硅、氧化铝、硅灰石、碳酸镁、氬氧化镁、氧化钛、氧化锌、硫酸锌和它们的组合。8.权利要求l-7中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中所述门芯模件具有至少300，OOGpsi的挠曲模量并且在仪器化沖击试验过程中显示延性。9.权利要求1-8中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，还包括安装在所述模件板的所述第一侧面或所述第二侧面上的摇窗机构。10.权利要求I-9中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，还包括用于接收窗玻璃的一对侧向导轨。11权利要求1-10中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中将门框整体模塑到所述模件板的所述第一侧面上。12.权利要求l-l1中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中将内部装饰板整体模塑到所述模件板的所述第二侧面上。13.权利要求l-l1中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，其中将车身外壳整体模塑到所述模件板的所述第一侧面上。14.权利要求1-13中任一项的纤维增强的复合材料门芯模件，还包括一对增强管。15.纤维增强的复合材料门芯模件的制备方法，该门芯模件具有模件板，该模件板具有第一侧面和第二侧面，该方法包括将一种组合物注射模塑以形成该门芯模件的步骤；其中该组合物包含以该组合物的总重量计，至少30wt。/。聚丙烯，10-60wt。/。有机纤维，0-40wt。/。无机填料，和非必要的润滑剂。16.权利要求15的方法，其中所述门芯模件具有至少300，000psi的挠曲模量并且在仪器化冲击试验过程中显示延性。17.权利要求15或16的方法，还包括将门框整体模塑到该门芯模件的模件板的第一侧面上的步骤。18.权利要求15、16或17的方法，还包括将内部装饰板整体模塑到该门芯模件的模件板的第二侧面上的步骤。19.权利要求15、16、17或18的方法，还包括以下步骤(a)将至少大约25wt。/。熔体流动速率为大约20-大约1500g/10分钟的聚丙烯型树脂供入双螺杆挤出机料斗；(b)通过从一个或多个巻轴展开连续地将大约5wt。/。-大约40wt。/n有机纤维供入该双螺杆挤出机料斗；(c)将大约10wt。/。-大约60wt。/。无机填料供入双螺杆挤出机；(d)通过该双螺杆挤出机挤出该聚丙烯型树脂、有机纤维和无机填料，以形成纤维增强的聚丙烯复合材料熔体；和(e)将该纤维增强的聚丙烯复合材料熔体冷却，以形成固态纤维增强的聚丙烯复合材料；其中在所述注射模塑步骤之前进行步骤(a)-(e)。20.权利要求19的方法，其中所述将无机填料供入双螺杆挤出机的步骤还包括经由计重喂料系统将该无机填料供入该双螺杆挤出机料斗或经由计重喂料系统在下游注入口将该无机填料供入该双螺杆挤出机。全文摘要纤维增强的聚丙烯复合材料门芯模件。该门芯模件包括模件板，该模件板由包含以下物质的组合物模塑制成以该组合物的总重量计，至少30wt％聚丙烯型树脂，10-60wt％有机纤维，0-40wt％无机填料，和非必要的润滑剂(通常以0-0.1wt％存在)，该模件板至少具有第一侧面和第二侧面。还提供了门芯模件的制备方法。该方法包括将组合物注射模塑以形成门芯模件，该门芯模件具有模件板，该模件板至少具有第一侧面和第二侧面，其中该组合物包含以该组合物的总重量计，至少30wt％聚丙烯，10-60wt％有机纤维，0-40wt％无机填料，和0-0.1wt％润滑剂。文档编号C08J5/04GK101180350SQ200680017392公开日2008年5月14日申请日期2006年5月8日优先权日2005年5月17日发明者A·勒斯蒂吉尔,J·瓦伦塔格申请人:埃克森美孚研究工程公司