專利名稱：：纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明大體上涉及由纖維增強的聚丙烯組合物制備的內(nèi)部裝飾蓋片等。本發(fā)明還涉及由纖維增強的聚丙烯組合物制備的內(nèi)部裝飾蓋板的模塑。
背景技術(shù)：
：可膨脹氣嚢充分地^皮接受用于沖幾動車輛并且已經(jīng)為防止許多死亡和傷害作出貢獻。一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)估算前氣嚢在迎頭碰撞中將使用安全帶的駕駛員的死亡率降低了25%并將未系安全帶的駕駛員的死亡率降低大于30°/。。統(tǒng)計數(shù)據(jù)進一步提示，采用安全帶和氣嚢的結(jié)合，嚴重的胸部傷害在正面碰撞中可以降低65%，嚴重的頭部傷害降低高達75%?，F(xiàn)代氣嚢設(shè)備可以包括電控元件(ECU)和一個或多個氣嚢模件。ECU通常安裝在汽車的中部，在客艙和機艙之間。如果車輛僅具有駕駛員氣嚢，則ECU可以裝在方向盤上。ECU包括連續(xù)監(jiān)測車輛加速和減速的傳感器并且將這種信息發(fā)送給處理器，該處理器處理算法以測定車輛是否處于事故情況中。當所述處理器確定存在事故情況時，ECU傳輸電流到氣嚢模件中的引發(fā)器。該引發(fā)器觸發(fā)充氣機或氣體發(fā)生器的運行，該充氣機或氣體發(fā)生器在一些實施方案中使用壓縮氣體和固體燃料的組合。該充氣機為織物氣嚢充氣，該氣嚢在沖擊過程中使乘客得到緩沖以防止乘客受到傷害。在一些氣囊體系中，氣嚢可以在千分之50秒內(nèi)完全充氣并且在十分之二秒內(nèi)泄氣。氣嚢體系主要設(shè)計用于在乘坐者前面，在乘坐者的上軀干和頭部與擋風玻璃或儀表板之間展開。常規(guī)氣囊如駕駛員或乘客氣嚢保護乘坐者的上軀干和頭部不與擋風玻璃或儀表板相撞。氣嚢技術(shù)已經(jīng)進步到包括在側(cè)面沖撞或翻車事故過程中保護乘坐者的氣嚢體系。在這些事故中，乘坐者可能被拋到車輛的窗體、門和側(cè)壁上。這些氣囊體系稱為簾式氣嚢。通常地，該簾式氣嚢與沿著車輛頂板的側(cè)面運轉(zhuǎn)的薄長框架構(gòu)件附貼。通常，簾式氣嚢體系的氣嚢充氣并從框架構(gòu)件下降以覆蓋乘坐者和車輛內(nèi)部側(cè)面之間的大部分區(qū)域。該充氣的氣嚢看起來非常像覆蓋車輛窗體的窗簾。簾式氣嚢可以保護乘坐者防止與側(cè)窗、玻璃的飛行碎片及其它拋射體沖撞。簾式氣嚢還可以用來在翻車事故中將乘坐者保持在車輛內(nèi)部。通常地，簾式氣囊安裝在由頂部框架構(gòu)件限定的非常有限的細小空間中。充氣機可以是延伸簾式氣囊一部分長度的細小圓柱形構(gòu)件。這樣，簾式氣嚢充氣機能夠提供足夠的吹脹氣體以適當?shù)貫樵摵熓綒鈬俺錃狻Ｔ摎怏w由煙火材料的快速燃燒產(chǎn)生。該氣體在高速度和溫度下逸出充氣機中的出口孔。由于有限空間，織物袋子通?？恐錃鈾C折疊存儲。氣嚢蓋(也稱作裝飾蓋板)覆蓋容納氣嚢模件的隔艙并且可以存在于方向盤、儀表板、門上，沿著車輛頂部橫梁、車輛壁、車輛柱或在儀表板下方。氣嚢蓋通常由硬質(zhì)塑料制成并且可以被展開氣囊的壓力強制打開。在氣嚢的展開中，優(yōu)選保持氣囊蓋以防止該氣嚢蓋在客艙中飛散。如果該氣嚢蓋自由地移動到客艙中，則它可能傷害乘客。此外，為了確保沒有飛行碎片射入客艙中，在該部件的背面上需要布料"稀松織物"以將碎片保持在適當位置。目前與氣嚢體系結(jié)合使用的內(nèi)部裝飾蓋板通常由非常軟且柔性的橡膠改性材料制成，以在氣嚢展開過程中抵御此類部件的沖撞和彎曲。如上所討論，當氣嚢展開時，內(nèi)部裝飾蓋板必須經(jīng)得起沖撞和彎曲而不妨礙氣嚢的適當展開。目前，具有IOOOMPA或更小的撓曲模量的橡膠改性聚丙烯僅有使用的聚丙烯型材料。然而，這些制品產(chǎn)生其它問題。該材料的低撓曲模量必須通過用肋條或其它類型的增強材料增強該部件來補嘗。釆用更低模量的材料，還損害熱變形溫度，這導(dǎo)致在高溫下或暴露于高溫下對部件進行試驗時的配合和表面光潔問題。聚烯爛在工程應(yīng)用中具有受限的應(yīng)用，這歸因于韌性和剛性之間的折衷。例如，聚乙烯普遍認為是較韌性的，但是剛性低。聚丙烯通常顯示相反的傾向，即較剛性，但是韌性低。已經(jīng)介紹了解決該韌性問題的一些熟知的聚丙烯組合物。例如，已知的是通過添加橡膠顆粒(或反應(yīng)器內(nèi)添加產(chǎn)生抗沖共聚物，或通過反應(yīng)器后共混進行添加)來增加聚丙烯的韌性。然而，雖然改進了韌性，但是使用這種途徑顯著降低了剛性。在汽車部件，如內(nèi)部裝飾蓋板的模塑中，已經(jīng)采用了注射模塑和壓縮模塑方法。熱塑性樹脂的注射模塑已用于許多小型制品。用短切纖維填充的熱固性聚酯已被壓縮模塑成較大的片材或板材。盡管人們?yōu)榱酥圃炀哂懈哔|(zhì)量表面光潔度的內(nèi)部裝飾蓋板進行了許多嘗試，但是所獲得的表面光潔度仍不特別好。已經(jīng)介紹玻璃纖維增強的聚丙烯組合物來改進剛性。然而，玻璃纖維具有在典型的注塑設(shè)備中斷裂的傾向，導(dǎo)致降低的韌性和剛性。此外，玻璃增強的制品具有在注射模塑之后翹曲的傾向。釆用玻璃纖維的熱塑性樹脂已經(jīng)以片材形式擠出。玻璃纖維還以熱塑性樹脂片材形式用作層壓件。然后可以將該片材壓縮模塑成特定的形狀。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以領(lǐng)會的那樣，壓縮模塑具有某些限制，因為壓縮塑模部件不能深拉并因此必須具有較淺的構(gòu)型。此外，這樣的部件不特別強并且當用于制備車身板時要求結(jié)構(gòu)增強材料。此外，玻璃填充的樹脂的表面光潔度通常是差的。汽車工業(yè)通常要求所有消費者可見的表面具有"A級"表面質(zhì)量。由玻璃填充的組合物制成的元件通常要求大規(guī)模的表面處理并涂覆可固化涂料以提供具有可接受質(zhì)量和外觀的表面。要求制備此類表面的步驟可能是昂貴和耗時的并且可能影響機械性能。雖然玻璃填充的元件的所模塑的表面質(zhì)量繼續(xù)改善，但是它們的表面中的由于暴露的玻璃纖維、玻璃纖維的可見等引起的缺陷常常發(fā)生。這些表面缺陷可能進一步導(dǎo)致施加到此類表面上的涂層產(chǎn)生缺陷。玻璃填充的組合物的表面和施加到該玻璃填充的組合物的表面上的固化涂層中的缺陷可以表示為漆膜爆開、高的長期和短期波掃描值、桔皮表面、光澤變化等。已經(jīng)建議了一些技術(shù)來提供具有可接受外觀和質(zhì)量的表面。例如，薄、預(yù)成形漆膜的重疊注塑(overmolding)可以提供所需的A級表面。然而，這種重疊注塑通常只適用于能夠提供不要求任何二次表面處理操作的原始模塑表面的那些組合物。模內(nèi)涂覆可以回避這些操作，但卻以大大增加的循環(huán)時間和成本為代價。這些方法使用可以涂覆到部件表面的昂貴的油漆體系，與此同時再次稍微打開該模具，然后封閉以4吏涂料分布和固化。作為使用玻璃纖維的替代方案，改進聚烯烴性能的另一種已知的方法是有機纖維增強。例如，在EP專利申請?zhí)?397881中，公開了通過將100重量份聚丙烯樹脂和10-100重量份聚酯纖維熔融混合然后將所得的混合物模塑而制備的組合物，該聚酯纖維具有1-10旦尼爾的纖維直徑、0.5-50mm的纖維長度和5-13g/d的纖維強度。此外，Gray，Jr.等人的美國專利號3，639，424公開了一種組合物，其包括聚合物(如聚丙烯)，和均勻分散在其中的占該組合物重量的至少大約10%的短纖長度纖維，該纖維是人造聚合物，如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)或聚(1，4-亞環(huán)己基二亞甲基對苯二甲酸酯)。纖維增強的聚丙烯組合物還在PCT公開物WO02/053629中被公開。更具體地說，W002/053629公開了一種聚合物配混物，其包含在熔體加工過程中具有高流動性的熱塑性基體和長度為O.1mm-50mm的聚合物纖維。該聚合物配混物包含O.5wt^-10wtV潤滑劑。有機纖維增強的聚丙烯組合物的各種改性也是已知的。例如，被馬來酸酐或丙烯酸改性的聚烯烴已經(jīng)用作基體組分來改進合成有機纖維和聚烯烴之間的界面強度，其被認為增強了由其制得的模塑制品的機械性能。其它背景參考文獻包括PCT公開物W090/05164;EP專利申請0669372;Kadowaki等人的美國專利號6，395，342;EP專利申請1075918;Yasukawa等人的美國專利號5，145，891，Yasukawa等人的美國專利號5，145,892;和EP專利0232522，它們的全部公開內(nèi)容在此引入作為參考。Cadus等人的美國專利號3，304，282公開了玻璃纖維增強的高分子量熱塑性塑料的制備方法，其中將該塑料樹脂供給擠出機或連續(xù)捏合機，將環(huán)形玻璃纖維引入熔體中并在其中破碎，以及將該混合物均化和通過模頭排出。將玻璃纖維以環(huán)形粗紗形式供給擠出機進料斗下游的注射口或排氣口。Sargent的美國專利號5，401，154公開了制造纖維增強的熱塑性材料以及由該材料形成部件的設(shè)備。該設(shè)備包括擠出機，后者具有第一進料口、位于該第一進料口下游的第二進料口，和出口。在該配混擠出機的第一進料口供給熱塑性樹脂材料，在第二進料口供給第一纖維增強材料，該擠出機在擠出機出口排出熔融的無規(guī)纖維增強的熱塑性材料。該纖維增強材料可以包括由許多單絲纖維形成的連續(xù)纖維束。公開的纖維類型包括玻璃、碳、石墨和Kevlar。Schlarb等人的美國專利號5，595，696公開了纖維復(fù)合塑料及其制備方法并且尤其涉及包含連續(xù)纖維和塑料基體的復(fù)合材料。纖維類型包括玻璃、碳和天然纖維，并且可以以切短纖維或連續(xù)纖維形式供給擠出機。在樹脂進料斗的下游將所述連續(xù)纖維供給擠出機。Kadowaki等人的美國專利號6，395，342乂>開了制備合成有機纖維增強的聚烯烴的粒料的浸漬方法。該方法包括以下步驟在比聚烯烴熔點高出40"C或更多至低于合成有機纖維的熔點的溫度下將該聚烯烴加熱以形成熔融聚烯烴；在6秒內(nèi)讓包含該合成有機纖維的增強用纖維連續(xù)地穿過該熔融聚烯烴以形成聚烯烴浸漬的纖維；和將該聚烯烴浸漬的纖維切割成粒料。有機纖維類型包括聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺6和聚酰胺66。Scheuring等人的美國專利號6，419，864公開了通過在雙螺桿擠出機中混合聚合物、添加劑、填料和纖維而制備填充、改性和纖維增強的熱塑性塑料的方法。在位于聚合物樹脂進料斗下游的纖維進料區(qū)將連續(xù)纖維粗紗供給該雙螺桿擠出機。公開的纖維類型包括玻璃和碳。2005年12月23日提交的申請序列號11/318，363指出了將PET纖維不斷地供入配混擠出機是在聚丙烯(PP)-PET纖維復(fù)合材料的制備過程中遇到的問題。用于將聚合物、填料和添加劑計量并輸送到擠出配混過程中，同時在輸送粒料或粉末方面也有效的常規(guī)計重或振動喂料器在輸送短纖維方面不是有效的。在PP-PET纖維復(fù)合材料的制備過程中遇到的另一個問題是將PET纖維充分地分散到PP基體中與此同時仍然維持由于PET纖維的引入賦予的有利的機械性能。更具體地說，擠出配混螺桿構(gòu)型可能影響PET纖維在PP基體內(nèi)的介歉，并且擠出配混加工條件可能不但影響基體聚合物的機械性能，而且影響PET纖維的機械性能。2005年12月23日提交的申請序列號11/318，363提出了這些問題的解決方案。盡管在本領(lǐng)域中有所進步，但是仍需要具有改進的剛性、表面光潔度、耐沖擊性和撓曲模量特性的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，以及此類纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板的制造方法。發(fā)明概述提供了纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板。該內(nèi)部裝飾蓋板由包含以下物質(zhì)的組合物模塑制成以該組合物的總重量計，至少30wt。/。聚丙烯型樹脂，10-60wt。/。有機纖維和0-40wt。/。無機填料，該內(nèi)部裝飾蓋板具有外表面和內(nèi)表面。在另一個方面中，還提供了車輛內(nèi)部裝飾蓋板的制造方法。該方法包括將組合物注射模塑以形成車輛內(nèi)部裝飾蓋板的步驟，該內(nèi)部裝飾蓋板至少具有外表面和內(nèi)表面，其中該組合物包含以該組合物的總重量計，至少30wt。/。聚丙烯，10-60wt。/。有機纖維，0-40wt。/i無機填料，和非必要的潤滑劑(通常以0-0.lwt。/。存在)。在又一個方面中，提供了纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板的制造方法，包括以下步驟將至少大約25wt。/。熔體流動速率為大約20-大約1500g/10分鐘的聚丙烯型樹脂供入雙螺桿擠出機料斗；通過從一個或多個巻軸展開連續(xù)地將大約5wt。/。-大約40w"有機纖維供入該雙螺桿擠出機料斗；將大約10wt趴大約60wt。/。無機填料供入雙螺桿擠出機；通過該雙螺桿擠出機擠出該聚丙烯型樹脂、有機纖維和無機填料，以形成纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體；將該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體冷卻以形成固態(tài)纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料；將該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料注射模塑以形成車輛內(nèi)部裝飾蓋板，該內(nèi)部裝飾蓋板具有外表面和內(nèi)表面。已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板可以由基本上無潤滑劑的纖維增強的聚丙烯組合物制備，所得內(nèi)部裝飾蓋板具有至少300,000psi的撓曲才莫量并在儀器化(instrumented)沖擊試驗過程中顯示延性。尤其令人意外的是能夠使用各種各樣的聚丙烯(包括在沒有纖維的情況下非常脆的一些聚丙烯)作為基體材料制造此類復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板。還令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以通過連續(xù)地從一個或多個巻軸展開進入雙螺桿擠出機的進料斗而將有機纖維供入該雙螺桿配混擠出機，然后通過該雙螺桿切短成1/4英寸至1英寸的長度以形成用于制造高質(zhì)量復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板的纖維增強的聚丙烯型復(fù)合材料。由本文公開的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板和制備方法以及由此獲得的用途/應(yīng)用產(chǎn)生了許多優(yōu)點。例如，在本^&開內(nèi)容的示例性實施方案中，所一^開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板顯示改進的儀器化耐沖擊性。在本公開內(nèi)容的另一個示例性實施方案中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板顯示改進的撓曲模量。在本公開內(nèi)容的另一個示例性實施方案中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板在儀器化沖擊試驗過程中不破裂。在本公開內(nèi)容的又一個示例性實施方案中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板在儀器化沖擊試驗過程中顯示纖維拔出而不需要潤滑添加劑。在本^^開內(nèi)容的又一個示例性實施方案中，所^Hf的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板與橡膠增韌的聚丙烯相比顯示更高的熱變形溫度。在本公開內(nèi)容的又一個示例性實施方案中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板與橡膠增韌的聚丙烯相比顯示更低的流動和錯流線性熱膨脹系數(shù)。在本公開內(nèi)容的又一個示例性實施方案中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板顯示能夠提供A級表面光潔度。根據(jù)隨后的詳細描述、尤其是當結(jié)合所附的附圖閱讀時，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板和^/>開內(nèi)容的制備方法以及它們的有利應(yīng)用和/或用途的這些及其它優(yōu)點、特征和屬性將變得顯而易見。附圖簡述為了協(xié)助有關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
中的普通技術(shù)人員制造和使用本文的主題，對附圖進行參考，其中圖1是說明在車輛內(nèi)采用本發(fā)明內(nèi)部裝飾蓋板的在展開狀態(tài)下的簾式氣嚢體系的透^L圖2是從圖1的lb部分取得的本發(fā)明A-柱內(nèi)部裝飾蓋板的展開剖視圖3是示出封裝在本發(fā)明內(nèi)部裝飾蓋板內(nèi)在封裝狀態(tài)下的簾式氣嚢體系的側(cè)視圖4是沿著圖3的線3-3取得的剖視圖5是示出簾式氣嚢體系的展開位置的側(cè)視圖6是沿著圖5的線5-5取得的示出在簾式氣嚢體系展開之后本發(fā)明內(nèi)部裝飾蓋板的剖視圖7描繪了本發(fā)明的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料的制造方法的示例性示意圖8描繪了制造本發(fā)明纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料的具有下游進料口的雙螺桿擠出機的示例性示意圖；和圖9描繪了制造本發(fā)明的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料的雙螺桿擠出機螺桿構(gòu)型的示例性示意圖。發(fā)明詳述現(xiàn)參照圖1-9，其中類似的編號自始至終用來表示類似的部件。本文公開的是改進的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料車輛內(nèi)部裝飾蓋板及其制造方法。本文考慮的那類復(fù)合材料車輛內(nèi)部裝飾蓋板在圖l-6中相對于車輛IO進行了一般性描述。參照圖1，示出了車輛IO，其中簾式氣嚢體系在展開狀態(tài)下，這示出了此類體系可以在碰撞發(fā)生時保護車輛乘坐者的方式。圖3給出了從車輛10內(nèi)部取得的側(cè)視圖并且示出了在封裝狀態(tài)下的簾式氣嚢體系以更好地觀察本文考慮的示例性纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料車輛內(nèi)部裝飾蓋板。圖4給出了沿著圖3的線3-3取得的剖視圖。參照圖3-4,下文將說明根據(jù)本文考慮的一個示例性形式的氣嚢體系(當在封裝狀態(tài)下時)和纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料車輛內(nèi)部裝飾蓋板，這僅是出于舉例目的的說明并不進行限制。如圖3所示，用來舉例并非進行限制，示出了一類具有較寬側(cè)窗60和高車身的車輛10，如乘用廂型車、微型車或運動型多用途車。簾式氣嚢l(fā)2從車輛10的前柱部分(A柱部分)14(還參見圖2)順著延伸到頂部側(cè)軌部分16，并且以折疊的狀態(tài)存儲在頂部側(cè)軌構(gòu)件(車身元件)18(圖4所示)和纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20之間。頂部側(cè)軌構(gòu)件18(圖4中所示)附貼到頂部側(cè)軌部分16上，如圖4所示，并且附貼纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20從而與頂板一起覆蓋頂部側(cè)軌構(gòu)件18的表面。通過在一些位置用帶子22巻繞保持該氣嚢12處于其折疊狀態(tài)。經(jīng)由在一些位置處的布置在氣嚢12上端部分中的凸起24將該氣嚢12固定到頂部側(cè)軌構(gòu)件18上。還將氣嚢12容納在纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料前柱裝飾蓋板26中以致從該頂部側(cè)軌部分16的前端部分延伸到A柱部分14的下端部分。對于補充細節(jié)，參見圖2。在氣嚢12的下端部分中，將氣嚢位移構(gòu)件28(圖4所示)布置在氣囊12的內(nèi)側(cè)。將位移構(gòu)件28(圖4所示)保持處于在頂部側(cè)軌構(gòu)件18側(cè)面上在氣嚢12下的位置中。布置在頂部側(cè)軌部分16的后端部分中的是充氣機30，其與該氣嚢12的后端部分連接。纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20可以經(jīng)配置以便通過使用中柱部分(B柱部分)34的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料中柱覆蓋裝飾物32和后側(cè)柱部分(C柱部分)38的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料后側(cè)柱覆蓋裝飾物36提供可分離固定到頂部側(cè)軌構(gòu)件18上的末梢。通過使用例如門孔裝飾物(沒有示出)將纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料前柱裝飾蓋板26的末梢可分離地固定。圖1是示出上述類型的示例性展開的簾式氣嚢體系的透視圖，圖5是示出上述類型的示例性展開的簾式氣嚢體系的側(cè)視圖，圖6是沿著圖5的線5-5取得的剖視圖。如圖1和圖5所示，氣嚢12由可膨脹部分40、可膨脹部分42和織物部分44、可膨脹部分46和48以及織物部分50和52組成，該可膨脹部分40沿著位于頂端部分中的頂部側(cè)軌部分16提供，該可膨脹部分42和織物部分44兩者位于前座側(cè)面上，可膨脹部分46和48以及織物部分50和52都位于后座側(cè)面上?？膳蛎洸糠?0和46是按車輛的縱向延伸的圓柱形可膨脹型體，可膨脹部分42和48由按車輛垂直方向延伸的許多圓柱形可膨脹型體形成，但是一些構(gòu)型應(yīng)被考慮。可膨脹部分40與可膨脹部分42和48的可膨脹型體的每一個內(nèi)部連通，而可膨脹部分46與該可膨脹部分46位于它們之間布置的可膨脹部分42和48的可膨脹型體內(nèi)部連通。三角形織物部分44下端部分的前端固定到A柱部分14上，而其后端的一側(cè)與可膨脹部分42的前端的一側(cè)連接。四側(cè)織物部分50的每一側(cè)分別與可膨脹部分40、42、46和48連接。三角形織物部分52的上端的一側(cè)與可膨脹部分40連接，并且前端的一側(cè)與可膨脹部分48連接。位移構(gòu)件28還可以由纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料形成并且設(shè)計用來具有必要量的重量、剛性和彈性。位移構(gòu)件28可以具有圓截面，如所示。在操作中，如果將在側(cè)面沖碰等中預(yù)定的或較大的側(cè)面沖擊施加到車輛10的側(cè)車身上，則氣嚢激活傳感器(在圖5中沒有示出，圖l中的lb)發(fā)送信號到控制單元(也沒有示出)。響應(yīng)該信號，控制單元發(fā)送激活信號到充氣機30，該充氣機30然后將氣體注入氣嚢12。來自充氣機30的氣體流入氣嚢12的可膨脹部分40，該氣體使該可膨脹部分40膨脹?？膳蛎洸糠?0的膨脹使帶子22斷裂并且氣體順序地流入可膨脹部分48、42和46以使可膨脹部分48、42和46膨脹。同時，織物部分4450和52也被展開。在這一過程中，氣嚢12通過使用包含在其下端部分中的位移構(gòu)件28對纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20施壓，并且從纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料中柱覆蓋裝飾物32(未顯示)和纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料后側(cè)柱覆蓋裝飾物36(未顯示)和門孔覆蓋裝飾物釋放該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20的末梢，以使該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20的末梢與頂部側(cè)軌構(gòu)件18分離，如圖6所示。該氣囊12然后展開同時朝向車輛的內(nèi)側(cè)推動并使該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20彎曲，如圖5所示。因而，該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20的末梢可以容易地借助于位移構(gòu)件28與頂部側(cè)軌構(gòu)件18分離，這使氣嚢12能夠迅速且可靠的展開。如所示，雖然纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20的末梢通過使用位移構(gòu)件28與頂部側(cè)軌構(gòu)件18分離，但是體系可以按許多備選設(shè)計進行構(gòu)型并仍從本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板受益。一種這樣的備選構(gòu)型是其中位移構(gòu)件28直接地突破纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料頂部裝飾蓋板20的構(gòu)型。這是可接受的，只要沒有破裂產(chǎn)生。有利地，本文公開的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料不破裂并且，因而，比用于此種設(shè)計的其它材料優(yōu)越得多。代替粉碎，在沖擊載荷下，由本文公開的組合物制成的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部蓋板顯示"鉸鏈效果"而不是斷裂，這使對乘坐者的傷害減小到最低。所謂的"鉸鏈效果"是指組合物的纖維在沖擊之后有效地連接其它破裂的碎片。本文公開的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料的附加益處是可以獲得A級表面，該表面不含美學(xué)瑕瘋和缺陷。此外，這些材料的熱變形溫度為130-140°C，比橡膠改性的聚丙烯的80-100'C的熱變形溫度高得多。如可以領(lǐng)會的那樣，由本文公開的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料模塑其它內(nèi)部裝飾蓋板應(yīng)被預(yù)期并且在本發(fā)明范圍內(nèi)。這些內(nèi)部裝飾蓋板包括方向盤罩、儀表板、內(nèi)門裝飾板、車輛頂部橫梁蓋，不論是否與氣嚢關(guān)聯(lián)，其它車輛內(nèi)壁板，或在儀表板下方的板。此外，預(yù)期的是，本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板可以用作基材用于進一步加工，如通過二次(two-shot)/2K注射模塑。例如，可以使用二次/2K注射模塑將熱塑性硫化橡膠(TPV)的密封件模塑到復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板上。此外，在一些豪華車輛應(yīng)用中，出于外觀或美學(xué)目的，覆蓋一個或多個布料形式的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板可能是合乎需要的，盡管存在可能產(chǎn)生具有不可接受的表面光潔度的部件的事實。有利地，本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板由包含聚丙烯型基體與有機纖維和無機填料的結(jié)合物的組合物模塑制成，其結(jié)合地有利產(chǎn)生具有至少300,000psi的撓曲模量和在儀器化沖擊試驗(15即h，-29X:，25lbs)過程中具有延性的車體板。纖維增強的聚丙烯內(nèi)部裝飾蓋板釆用聚丙烯型基體聚合物，該基體聚合物具有有利的高熔體流動速率但沒有犧牲耐沖擊性。此外，本文公開的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板在儀器化沖擊試驗過程中不破裂。本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板同時具有合乎需要的剛性(如由具有至少300,000psi的撓曲;f莫量證明)和軔性(如由在儀器化沖擊試驗過程中具有延性證明)。該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板具有至少350，000psi、或至少370，000psi、或至少390，000psi、或至少400,000psi或至少450,000psi的撓曲模量。仍然更特別地，該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板具有至少600，000psi或至少800，000psi的撓曲才莫量。還相信所述纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料車身板的聚丙烯基體和纖維之間的弱界面有助于纖維拔出；并因此可以增強韌性。因此，不必添加改性的聚丙烯來增強纖維和聚丙烯基體之間的粘結(jié)，但是使用改性的聚丙烯對增強填料如滑石或硅灰石和基體之間的粘結(jié)可能是有利的。此外，在一個實施方案中，不必添加潤滑劑來減弱聚丙烯和纖維之間的界面以進一步增強纖維拔出。一些實施方案也不在儀器化落鏢沖擊試驗過程中顯示破裂，這產(chǎn)生了進一步的優(yōu)點，即不會使緊靠著沖擊的人經(jīng)受可能有害的破裂碎片。本文公開的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板由組合物形成，該組合物包括以該組合物的總重量計至少30wt。/。聚丙烯作為基體樹脂。在一個特定的實施方案中，以該組合物的總重量計，該聚丙烯以至少30wt。/。、或至少35wt。/。、或至少40wt。/。、或至少45wt。/?；蛑辽?0wt%的量存在；或者以在具有30wt%、或35wt%、或40wt%、或4Swt。/o或50wt。/。的下限，和75wt。/?；?0wt。/。的上限的范圍內(nèi)的量存在。在另一個實施方案中，聚丙烯以至少25wt。/。的量存在。用作在本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板中使用的基體樹脂的聚丙烯不受特別限制并且通常選自丙烯均聚物、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、丙烯-oc-烯烴無規(guī)共聚物、丙烯嵌段共聚物、丙烯抗沖共聚物和它們的組合。在一個特定的實施方案中，聚丙烯是丙烯均聚物。在另一個特定的實施方案中，聚丙烯是丙烯抗沖共聚物，以該抗沖共聚物的總重量計，其包含78-95wt。/。均聚聚丙烯和5-22wt。/。乙烯-丙烯橡膠。在這一實施方案的一個特定方面中，該丙烯抗沖共聚物以該抗沖共聚物的總重量計包含90-95wt。/。均聚聚丙烯和5-10wt。/。乙烯-丙烯橡膠?；w樹脂的聚丙烯可以具有大約20-大約1500g/10min的熔體流動速率。在一個特定的實施方案中，聚丙烯基體樹脂的熔體流動速率大于100g/10min，更尤其大于或等于400g/10min。在又一個實施方案中，聚丙烯基體樹脂的熔體流動速率為大約1500g/10min。更高的熔體流動速率使得可加工性、產(chǎn)出率以及更高的有機纖維和無機填料的裝載水平得到改進，而不會不利地影響撓曲模量和耐沖擊性。在一個特定的實施方案中，基體聚丙烯以該聚丙烯的總重量計包含小于0.lwt。/o改性劑。典型的改性劑包括例如，不飽和羧酸，如丙烯酸、曱基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或其酯、馬來酸酐、衣康酸酐和它們的衍生物。在另一個特定的實施方案中，基體聚丙烯不包含改性劑。在又一個特定的實施方案中，聚丙烯型聚合物還包括大約0.lwt。/。至小于大約10wt。/。被接枝劑改性的聚丙烯型聚合物。所述接枝劑包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或其酯、馬來酸酐、衣康酸酐和它們的組合。所述聚丙烯可以進一步包含本領(lǐng)域中通常已知的添加劑，如分散劑、潤滑劑、阻燃劑、抗氧化劑、抗靜電劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、炭黑、成核劑、增塑劑和著色劑如染料或顏料。添加劑(如果存在)在聚丙烯基體中的量以該基體的總重量計通常為0.1wt%、或0.5wt。/?；?.5wt。/。至7.5wt。/?；?0wt%。添加劑在加工過程中的擴散可以引起一部分添加劑將存在于纖維中。本發(fā)明不受制備基體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類型的反應(yīng)容器限制。例如，可以使用任何熟知的溶液聚合、淤漿聚合、本體聚合、氣相聚合和其組合的方法制備基體聚丙烯。另外，本發(fā)明不限于制造聚丙烯的任何特定的催化劑，并且可以例如包括齊格勒-納塔或金屬茂催化劑。本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板由還通常包括至少10wt。/。有機纖維的組合物形成，以該組合物的總重量計。在一個特定的實施方案中，以該組合物的總重量計，該纖維以至少10wt%、或至少1Swt。/?；蛑辽?0wt。/。的量存在；或者以在具有10wt%、或15wt%或20wty。的下限，以及50wt°/。、或55wt%、或60wty?；?0wU的上限的范圍內(nèi)的量存在。在另一個實施方案中，有機纖維以至少5wt。/。到至多40wty。的量存在。用作纖維的聚合物不受特別限制并且通常選自聚亞烷基對苯二甲酸酯、聚亞烷基萘二甲酸酯、聚酰胺、聚烯烴、聚丙烯腈和它們的組合。在一個特定的實施方案中，所述纖維包含選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚酰胺和丙烯酸類樹酯的聚合物。在另一個特定的實施方案中，所述有機纖維包括PET。在一個實施方案中，所述纖維是單組分纖維。在另一個實施方案中，所述纖維是多組分纖維，其中該纖維由如下方法形成其中，從分離的擠出機中擠出至少兩種聚合物并熔噴或紡絲在一起形成一種纖維。在這一實施方案的一個特定的方面中，用于多組分纖維的聚合物基本上是相同的。在這一實施方案的另一個特定的方面中，用于多組分纖維的聚合物彼此不同。該多組分纖維的構(gòu)型可以是例如皮/芯型布置、并列型布置、派型布置、海包島型布置或它們的變體。纖維還可以經(jīng)由取向進行拉伸以增強機械性能，并隨后在升高的溫度但d、于晶體熔點的溫度下退火，以降低收縮和改進在升高的溫度下的尺寸穩(wěn)定性。用于本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料車身板的纖維的長度和直徑不受特別限制。在一個特定的實施方案中，纖維具有l(wèi)/4英寸的長度；或者具有在下限為1/8英寸或1/6英寸，上限為l/3英寸或1/2英寸的范圍內(nèi)的長度。在另一個特定的實施方案中，纖維的直徑在下限為10jam和上限為100Mm的范圍內(nèi)。所述纖維可以進一步包含本領(lǐng)域中通常已知的添加劑，如分散劑、潤滑劑、阻燃劑、抗氧化劑、抗靜電劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、炭黑、成核劑、增塑劑和著色劑，如染料或顏料。本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板中使用的纖維不受任何特定纖維形式限制。例如，所述纖維可以呈連續(xù)長絲紗、部分取向紗或短纖維形式。在另一個實施方案中，所述纖維可以是連續(xù)復(fù)絲纖維或連續(xù)單絲纖維。用于本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板的組合物任選地包括無機填料，以該組合物的總重量計，該無機填料的量為至少lwt。/。、或至少5wt。/。或至少10wt°/。；或者以在下限為Owt。/。、或lwt%、或5wt。/。、或10w"/?；?5wt。/。和上限為25wt。/。、或30wt。/。、或35wt。/?；?0wt%的范圍內(nèi)。在又一個實施方案中，該無初^真料可以以10wt%-大約60wt%存在于該聚丙烯纖維復(fù)合材料中。在一個特定的實施方案中，該無機填料選自滑石、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、云母、硅酸鈣、粘土、高呤土、二氧化硅、氧化鋁、硅灰石、碳酸鎂、氬氧化鎂、鎂含氧硫酸鹽(magnesiumoxysulfate)、氧化鈥、氧化鋅、硫酸鋅和它們的組合。所述滑石可以具有大約1-大約IOO微米的尺寸。在用于本文考慮的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板的組合物中優(yōu)選使用高縱橫比滑石。雖然可以使用常規(guī)顯微鏡法通過用滑石的平均粒徑除以平均厚度計算縱橫比，但是這是困難且冗長的技術(shù)。縱橫比的特別有用的指標本領(lǐng)域中稱為"薄層指數(shù)(lamellarityindex)"，它是顆粒尺寸測量值的比率。因此，本文所使用的"高縱橫比"滑石是指單均薄層指數(shù)大于或等于大約4或者大于或等于大約5的滑石。用于本文公開的組合物中的滑石優(yōu)選具有至少14平方米/克的比表面積。在一個特定的實施方案中，在至多大約60wt。/。的高滑石加入量下，聚丙烯纖維復(fù)合材料顯示至少大約750,000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗(15即h，-29匸和25lbs)過程中不顯示破裂。在另一個特定的實施方案中，在低到10wt。/。的低滑石加入量下，聚丙烯纖維復(fù)合材料顯示至少大約325,000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗(15mph，-29X:和25lbs)過程中不顯示^5皮裂。此外，在聚丙烯纖維復(fù)合材料中加入5wt。/。-60wt。/。的硅灰石產(chǎn)生耐沖擊性和剛性的優(yōu)異結(jié)合。在另一個特定的實施方案中，包括熔體流動速率為80-1500的聚丙烯型樹脂，10-15wt。/。聚酯纖維和50-60wty。無機填料的纖維增強的聚丙烯組合物顯示850，000-1，200，000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗(在-29X:下，在25磅和15英里/小時下進行試驗)過程中不破碎。所述無機填料包括、但不限于滑石和硅灰石。剛性和韌性的這一結(jié)合難以在聚合物基材料中達到。此外，所述纖維增強的聚丙烯組合物具有在66psi下大于1001C的熱變形溫度，以及分別為2.2xl(T5和3.3xi0—7t:的流動和錯流線性熱膨脹系數(shù)。相比之下，橡膠增韌的聚丙烯具有94.6C的熱變形溫度，以及分別為10xl()-5和18.6x1(T7"C的流動和錯流熱膨脹系數(shù)。本發(fā)明的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板如下制造形成纖維增強的聚丙烯組合物然后將該組合物注射模塑以形成該內(nèi)部裝飾蓋板。本發(fā)明不受形成該組合物的任何特定方法限制。例如，可以按拉擠配混或擠出配混的任何熟知的方法通過使聚丙烯、有機纖維和任選的無機填料接觸來形成該組合物。在一個特定的實施方案中，以擠出配混方法形成該組合物。在這一實施方案的一個特定的方面中，在加入擠出機料斗之前將所述有機纖維切割。在這一實施方案的另一個特定的方面中，從一個或多個巻軸將所述有機纖維直接地供入擠出機料斗中?，F(xiàn)參照圖7，其示出了本發(fā)明纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料的制造方法的一個示例性示意圖。將聚丙烯型樹脂110、無機填料112和從一個或多個巻軸116連續(xù)展開的有機纖維114供入雙螺桿配混擠出機120的擠出機料斗118。擠出機料斗118位于雙螺桿配混擠出機120的進料喉119上方。擠出機料斗118可以備選地裝備有螺旋推運器(未顯示)，用來在進入雙螺桿配混擠出機U0的進料喉119之前混合聚丙烯型樹脂IIO和無機填料112。在一個可選實施方案中，如圖8所示，可以在位于擠出機料斗118下游的擠出機機筒中的下游進料口127處，將無機填料112加入該雙螺桿配混擠出機l20,同時仍將聚丙烯型樹脂110和無機纖維114計量加入擠出機料斗118并且經(jīng)由進料喉119進入。再次參照圖7,為了精確地控制加料速度，經(jīng)由喂料系統(tǒng)130向擠出機料斗118計量加入聚丙烯型樹脂110。類似地，為了精確地控制加料速度，經(jīng)由喂料系統(tǒng)132向擠出機料斗118計量加入無機填料112。喂料系統(tǒng)130、132可以是、但不限于計重喂料系統(tǒng)或計體積喂料系統(tǒng)。為了精確地控制正在加入擠出機料斗118的聚丙烯型樹脂110和無機填料112的重量百分數(shù)，計重喂料系統(tǒng)是尤其優(yōu)選的。有機纖維114向擠出機料斗118的加料速度由以下方面的組合控制擠出機螺桿速度、在給定纖維巻軸中的纖維長絲的數(shù)目和每根長絲的厚度，正同時向擠出機料斗118展開的纖維巻軸116的數(shù)目。擠出機螺桿速度(以轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)量度)越高，則將有機纖維114加入雙螺桿配混擠出機120的速率將越大。向擠出機料斗加入有機纖維114的速率也隨著以下條件增加正在從單個纖維巻軸116展開的有機纖維ll4內(nèi)更大的長絲數(shù)目，更大的長絲厚度，正在同時展開的更大的纖維巻軸116的數(shù)目，和擠出機的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。所述雙螺桿配混擠出機120包括驅(qū)動馬達122、齒輪箱124、用于容納兩個螺桿(未顯示)的擠出機機筒126和線材模頭128。擠出機機筒126分段成許多加熱溫度控制區(qū)128。如圖7所示，擠出機機筒126包括總共十個溫度控制區(qū)128a。在雙螺桿配混擠出機120的擠出機機筒126內(nèi)的兩個螺桿可以是嚙合或非嚙合的，并且可以按同一個方向旋轉(zhuǎn)(同向旋轉(zhuǎn))或按相反方向旋轉(zhuǎn)(反向旋轉(zhuǎn))。從加工來看，熔融溫度必須維持在聚丙烯型樹脂IIO的熔融溫度之上，且遠低于有機纖維114的熔化溫度，以致由有機纖維賦予的機械性能將在混入聚丙烯型樹脂110時得到維持。在一個示例性實施方案中，當擠出PP均聚物和PET纖維時，擠出機區(qū)段的機筒溫度不超過154C這產(chǎn)生了大于PP均聚物熔點、但遠低于PET纖維熔點的熔融溫度。在另一個示例性實施方案中，擠出機區(qū)段的機筒溫度設(shè)置在185<€或更低。用于制造纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料的雙螺桿配混擠出機120螺桿構(gòu)型的示例性示意圖在圖9中描述。進料喉119允許將聚丙烯型樹脂、有機纖維和無機填料引入雙螺桿配混擠出機120的進料區(qū)。無機填料可以任選地在下游進料口127加入擠出機UO。雙螺桿130包括互連螺桿部分的布置，該互連螺桿部分包括輸送元件132和捏合元件134。捏合元件134用來使聚丙烯型樹脂熔融，縱向的切割有機纖維，和將聚丙烯型熔體、切短有機纖維和無機填料混合以形成均勻共混物。更特別地，捏合元件用來將有機纖維破碎成大約1/8英寸-大約1英寸的纖維長度。一系列互連捏合元件34還稱為捏合塊。Haring等人的美國專利號4，824，256(在此全文引入供參考)公開了具有捏合元件的同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機。位于進料喉下游的捏合元件134的第一部分還稱為雙螺桿配混擠出機120的熔化區(qū)。輸送元件132用來輸送固體組分，熔融聚丙烯型樹脂，和向下游輸送聚丙烯型聚合物、無機填料和有機纖維的熔融混合物到處于正壓下的線材模頭128(圖8中所示)。從擠出機螺桿130的起始端136用直徑(D)的數(shù)目表示的每個螺桿部分的位置也在圖9中進行了描述。圖9中的擠出機螺桿具有40/1的長徑比，并且在與螺桿130的起始端136相距32D的位置，布置了捏合元件134。捏合和輸送部分的特定布置不限于圖9中所述那樣，然而，由互連捏合元件134的布置構(gòu)成的一個或多個捏合塊可以在將有機纖維和無機填料引入擠出機機筒的地方的下游點處布置于雙螺桿130中。雙螺桿130可以具有相等的螺桿長度或不相等的螺桿長度。其它類型的混合段也可以包括在雙螺桿130中，其包括但不限于Maddock混合器和銷針式混合器。再次參照圖7,通過擠出機螺桿將包含聚丙烯型聚合物110、無機填料112和有機纖維114的均勻混合的纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體計量到線材模頭128,以形成纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體的一個或多個連續(xù)線材140。然后讓該一個或多個連續(xù)線材140通入水浴142以將它們冷卻到纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體的熔點以下，從而形成固體纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料線材144。通常將水浴142冷卻并控制到遠遠低于聚丙烯型聚合物的熔點的恒溫。然后將固體纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料線材144通入造粒機或造粒裝置146，以將它們切割成纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料樹脂148，它們的長度測量為大約1/4英寸-大約1英寸。然后可以在容器150中收集該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料樹脂148或者備選地輸送到料倉以儲存并且最后輸送到注射模塑生產(chǎn)線200(未顯示)。利用以下非限制性實施例進一步說明本發(fā)明及其優(yōu)點。試驗方法在2300psi的壓力下，所有加熱區(qū)以及注嘴為401C下注射模塑本文描述的纖維增強的聚丙烯組合物，其中模具溫度為6ox:。使用ISO178標準程序?qū)τ杀疚拿枋龅睦w維增強的聚丙烯組合物制備的注射模塑樣品產(chǎn)生撓曲模量數(shù)據(jù)。4吏用ASTMD3763對由本文描述的纖維增強的聚丙烯組合物制備的注射模塑樣品產(chǎn)生儀器化沖擊試驗數(shù)據(jù)。在儀器化沖擊試驗(15mph,-29X:，和25lbs的試驗條件)過程中的延性定義為樣品的不破裂。實施例PP3505G是可從ExxonMobilChemicalCompany(Baytown,Texas)的商購的丙烯均聚物。PP3505G的MFR(2.16kg，230°C)根據(jù)ASTMD1238測量為400g/10min。PP7805是可從ExxonMobilChemicalCompany(Baytown,Texas)商購的80MFR丙烯抗沖共聚物。PP8114是包含乙烯-丙烯橡膠和塑性體的22MFR丙烯抗沖共聚物，并且可從ExxonMobilChemicalCompany(Baytown,Texas)商購。PP8224是包含乙烯-丙烯橡膠和塑性體的25MFR丙烯抗沖共聚物，并且可從ExxonMobilChemicalCompany(Baytown,Texas)商購。PO1020是包含0.5-1.0wt。/。馬來酸酐的430MFR馬來酸酐官能化的聚丙烯均聚物。CimpactCB7是表面改性的滑石，V3837是高縱橫比滑石，Jetfine700C是高表面積滑石，都可以從LuzenacAmericaInc.(Englewood，Colorado)獲得。說明性實施例1-8在Haake單螺桿擠出機中在175t:下將不同量的PP3505G和從InvistaCorporation獲得的0.25"長的聚酯纖維混合。將離開擠出機的線材切割成O.5"長度并且使用Boy50M噸注射模塑機在205匸下注射模塑到保持在601C的模具中。將注射壓力和注嘴壓力維持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的幾何形狀模塑樣品并且在用于內(nèi)部部件的標準汽車條件下(251bs，在15MPH下，在-29"C下)測試儀器化沖擊。在表l中給出了所吸收的總能量和沖擊結(jié)果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>*實施例l-6:樣品不由于沖擊而破碎或裂開，沒有來自試樣的碎片。**實施例7:由于沖擊，樣品的碎片脫落。***實施例8:由于沖擊，樣品完全地石皮碎。說明性實施例9-14在實施例9-ll中，在Haake雙螺桿擠出機中在175X:下將35wt。/。PP7805、20wt%CimpactCB7滑石和45wt。/。從InvistaCorporation獲得的O.25"長的聚酯纖維混合。將離開擠出機的線材切割成O.5"長度并且使用Boy50M噸注射模塑機在205X:下注射模塑到保持在60X:的模具中。將注射壓力和注嘴壓力維持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的幾何形狀模塑樣品并且測試儀器化沖擊。在表2中給出所吸收的總能量和沖擊結(jié)果。在實施例12-14中，在與實施例9-ll的那些相同的條件下擠出并注射模塑PP8114。在表2中給出所吸收的總能量和沖擊結(jié)果。41<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>具有長徑比為40:l的LeistritzZSE27HP-60D27mm雙螺桿擠出機在與模頭出口相距12"處裝備有六對捏合元件以形成捏合塊。該模頭的直徑為l/4"。直接地從巻軸將連續(xù)27，300旦尼爾PET纖維的絲束連同PP7805和滑石供入擠出機的料斗。在擠出機捏合塊中的捏合元件就地將纖維破碎。擠塑機速度是400轉(zhuǎn)/分，整個擠出機的溫度保持在190。C。在與針對實施例1-14描述的那些條件類似的條件下進行注射模塑。測量樣品的機械和物理性能并且在表3中與PP8"卩的機械和物理性能進行比較。儀器化沖擊試驗表明，在這兩個實施例中，沒有裂開或破碎的跡象，沒有來自試樣的碎片。在缺口卡畢試驗中，PET纖維增強的PP7805試樣僅部分地斷裂，PP8224試樣完全地斷裂。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>說明性實施例17-18在實施例17-18中，在Haake雙螺桿擠出機中在175。C下將30wt。/。PP3505G或PP8224、15wt。/。從InvistaCorporation獲得的O.25"長的聚酯纖維、和45w"/。V3837滑石混合。將離開擠出機的線材切割成O.5"長度并且使用Boy50M噸注射模塑機在205。C下注射模塑到保持在6(TC的模具中。將注射壓力和注嘴壓力維持在2300psi。才艮據(jù)ASTMD3763的幾何形狀模塑樣品并且測試撓曲模量。撓曲模量結(jié)果在下表4中給出。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>具有PET纖維和滑石的橡膠增韌的PP8114基體顯示比PP3505均聚物低的沖擊值。這種結(jié)杲是令人意外的，因為在任何沖擊條件下在所有溫度下單獨的橡膠增韌的基體遠比單獨的低分子量PP3S05均聚物更具有韌性。在上述兩個實施例中，材料不顯示破裂。說明性實施例19-24在實施例19_24中，在Haake雙螺桿擠出機中在175iC下將25-75wt。y4PP3505G、15wty。從InvistaCorporation獲得的0.25"長的聚酯纖維、和10-60wty。V3837滑石混合。將離開擠出機的線材切割成O.5"長度并且使用Boy50M噸注射模塑機在205X:下注射模塑到保持在601C的模具中。將注射壓力和注嘴壓力維持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的幾何形狀模塑樣品并且測試撓曲模量。撓曲模量結(jié)果在下表5中給出。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>注意到以下事實是重要的，在實施例19-24中，樣品在落錘試驗(-29。C，15英里/小時，25磅)中不顯示破裂。說明性實施例25-26在Haake雙螺桿擠出機中在175。C下模塑兩種材料一種包含10%1/4英寸聚酯纖維、35%PP3505聚丙烯和60。/。V3837滑石(實施例25);另一種包含10%1/4英寸聚酯纖維、25%PP3505聚丙烯均聚物(實施例26)、10%P01020改性的聚丙烯。將它們注射模塑成標準ASTMA3701/2英寸寬的薄片型拉伸試樣。在張力下對試樣進行測試，其中最小載荷與最大載荷的比率為O.1，在最大應(yīng)力的70和80%的撓曲應(yīng)力下進行。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>添加改性的聚丙烯顯示增加這些材料的疲勞壽命。說明性實施例27-29在這些試驗中使用長徑比為40:l的Leistritz27mm同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機。使用的工藝構(gòu)型如圖8所示。使用的螺桿構(gòu)型在圖10中進行了描述，并且包括輸送和捏合元件的布置。將滑石、聚丙烯和PET纖維都供入擠出機進料斗中，該進料斗的位置大致與擠出機螺桿的開始端相距兩個直徑(圖10中的19)。通過連續(xù)地從多個巻軸供入3100根長絲的纖維束而將PET纖維供入擠出機料斗，其中每根長絲具有大致7.l的旦尼爾。每根長絲的直徑為27微米，比重為l.38。在603轉(zhuǎn)/分鐘下運行所述雙螺桿擠出機。使用兩個計重喂料器，以20磅/小時的速度將PP7805聚丙烯供入擠出機料斗，同時以15磅/小時的速度將CB7滑石供入擠出機料斗。以12磅/小時將PET纖維供入擠出機，這由螺桿速度和絲束厚度支配。十個區(qū)段的擠出機溫度分布是區(qū)段l-3為144。C，區(qū)段4為133。C,區(qū)段5為154'C,區(qū)段6為135。C，區(qū)段7-9為123。C，區(qū)段10為134'C。擠出機出口處的線材模頭直徑為l/4英寸。在8英尺長水槽中將擠出物驟冷并造粒到l/2英寸的長度以形成PET/PP復(fù)合粒料。擠出物顯示均勻的直徑并且可以容易地穿過驟冷浴而不會在水浴中或在儀器化沖擊試驗過程中斷裂。所制備的PET/PP復(fù)合粒料的組成為42.5wt%PP，25.5wt%PET和32wt。/?；?。將制備的PET/PP復(fù)合材料樹脂注射模塑并顯示以下性能比重拉伸才莫量，Chord5)23°C拉伸模量，Chord5)85°C撓曲才莫量，Chord5)23TC撓曲才莫量，Chord5)85°CHDTSI0.45MPA麗扭1.80MPA儀器化沖擊Q23°C儀器化沖擊30°C**具有徑向破裂的延性破壞實施例271.3541865psi257810psi505035psi228375psi116.ix:76.6°C11.8JD**12.9JD**在實施例28中，使用相同的材料、組成和工藝裝備，不同之處在于對于所有擠出機機筒區(qū)段將擠出機溫度增加到1751C。這種材料在23'C和-30'C下的儀器化沖擊試驗中都顯示完全斷裂。因此，在175°C的機筒溫度分布下，PET纖維的機械性能在擠出配混過程中受到負面影響，以致PET/PP復(fù)合材料樹脂具有差的儀器化沖擊試驗性能。在實施例29中，將纖維供入布置在擠出機下游14個直徑處的料斗(圖10中的527)中。在這種情況下，制備的擠出物的直徑是不規(guī)則的并且當它穿過驟冷水浴時平均每分鐘斷裂一次。當在擠出機料斗的下游連續(xù)地供給PET纖維束時，PET在PP基體中的分散受到負面影響以致不能制造均勻的擠出物，從而導(dǎo)致不規(guī)則的直徑和擠出物斷裂。說明性實施例30使用與實施例27-29—樣的具有相同尺寸和螺桿設(shè)計的擠出機。擠出機的所有區(qū)段最初加熱到180X:。然后使用計重喂料器在50磅/小時下將與Jetfine700C和PO1020干混合的PP3505供入擠出才幾料斗，該擠出機料斗的位置大致與擠出機螺桿的開始端相距兩個直徑。通過同一料斗供給旦尼爾為7.1且厚度為3100根長絲的聚酯纖維。然后將擠出機的螺桿速度設(shè)置到596轉(zhuǎn)/分，這導(dǎo)致加料速度為12.l磅纖維/小時。在獲得均勻的擠出物之后將所有溫度區(qū)段降低到120匸，并且在達到穩(wěn)態(tài)溫度之后將擠出物造粒。共混物的最終組成是48%PP3505、29.1%Jetfine700C、8.6%PO1020和14.3%聚酯纖維。當將擠出機的所有溫度區(qū)段設(shè)置到120°C時，將所制備的PP復(fù)合材料樹脂注射模塑并顯示以下性能表8實施例30撓曲才莫量，ChordS)23°C467,932psi4義器化沖擊S)23°C8.0JD**儀器化沖擊S)-30。C10.4JD****具有徑向-皮裂的延性-皮壞在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及1.纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，所述內(nèi)部裝飾蓋板由包含以下物質(zhì)的組合物模塑制成以該組合物的總重量計，至少30wt。/。聚丙烯型樹脂，10-60wt。/。有機纖維，0-40wt。/。無機填料和非必要的潤滑劑(通常以0-0.lwt。/。存在)；所述內(nèi)部裝飾蓋板具有外表面和內(nèi)表面。2.段落1的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述聚丙烯型樹脂選自聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、丙烯-a-烯烴無規(guī)共聚物、丙烯抗沖共聚物和它們的組合。3.段落1或2的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述聚丙烯型樹脂是熔體流動速率為大約20-大約1500g/10分鐘的聚丙烯均聚物。4.段落1、2或3的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述聚丙烯型樹脂還包含大約0.lwt。/。至小于大約10wt。/fl被接枝劑改性的聚丙烯型聚合物，其中所述接枝劑選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或它們的酯、馬來酸酐、衣康酸酐和它們的組合。5.段落1-4中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述潤滑劑選自硅油、硅膠、脂肪酰胺、石蠟油、石蠟和酯油。6.段落1-5中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述有機纖維選自聚亞烷基對苯二甲酸酯、聚亞烷基萘二曱酸酯、聚酰胺、聚烯烴、聚丙烯腈和它們的組合。7.段落1-6中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述無機填料選自滑石、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、云母、硅酸鈣、粘土、高呤土、二氧化硅、氧化鋁、硅灰石、碳酸鎂、氫氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋅和它們的組合。8.段落1-7中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所迷內(nèi)部裝飾蓋板具有至少300,000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗過程中顯示延性。9.段落1-8中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板在沖擊載荷下顯示"鉸鏈效果"。10.段落1-9中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述車輛內(nèi)部裝飾蓋板是頂部裝飾蓋板。11.段落1至9中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板是柱裝飾蓋板。12.段落1至9中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板選自方向盤罩、儀表板、內(nèi)門裝飾板、車輛頂部橫梁蓋和儀表下板。13.段落1-12中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板的至少所述外表面具有A級表面光潔度。14.車輛內(nèi)部裝飾蓋板的制造方法，該方法包括將組合物模塑以形成該車輛內(nèi)部裝飾蓋板，該內(nèi)部裝飾蓋板至少具有外表面和內(nèi)表面；其中該組合物包含以該組合物的總重量計，至少30wt。/。聚丙烯，10-60wt。/。有才幾纖維，0-40wt。/。無機填料，和非必要的潤滑劑。15.段落14的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板具有至少300，000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗過程中顯示延性。16.段落14或15的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板是頂部裝飾蓋板。17.段落14或15的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板是柱裝飾蓋板。18.段落14或15的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板選自方向盤罩、儀表板、內(nèi)門裝飾板、車輛頂部橫梁蓋和儀表下板。19.段落14到18中任一項的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板在沖擊栽荷下顯示"鉸鏈效杲"。20.段落14至19中任一項的方法，還包括以下步驟(a)將至少大約25wt。/。熔體流動速率為大約20-大約1500g/10分鐘的聚丙烯型樹脂供入雙螺桿擠出機料斗；(b)通過從一個或多個巻軸展開連續(xù)地將大約5wt°/。-大約40wt%有機纖維供入該雙螺桿擠出機料斗；(c)將大約10wt。/。-大約60wt。/。無機填料供入雙螺桿擠出機；(d)通過該雙螺桿擠出機擠出該聚丙烯型樹脂、有機纖維和無機填料，以形成纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體；和(e)將該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體冷卻，以形成固態(tài)纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料；其中在所述注射模塑步驟之前進行步驟(a)-(e)。本文引用的所有專利、試驗程序和其它文件(包括優(yōu)先權(quán)文件)在此公開物與本發(fā)明一致并且針對允許這種引入的所有權(quán)限的程度上充分引入供參考。盡管已經(jīng)具體描述了本發(fā)明的示例性實施方案，但是應(yīng)當理解不脫離本發(fā)明精神和范圍的各種其它修改對本領(lǐng)域那些技術(shù)人員來說是顯而易見且容易達到的。因此，不希望在此所附的權(quán)利要求受到在這里列出的實施例和說明的限制，而是認為權(quán)利要求包括屬于本發(fā)明專利新穎性的所有特征，包括本發(fā)明所屬領(lǐng)域那些技術(shù)人員認為是它們的等同物的所有特征。當多個下限和多個上限在此列出時，從任一下限到任一上限的范圍應(yīng)被考慮。權(quán)利要求1.纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，所述內(nèi)部裝飾蓋板由包含以下物質(zhì)的組合物模塑制成以該組合物的總重量計，至少30wt％聚丙烯型樹脂，10-60wt％有機纖維，0-40wt％無機填料和非必要的潤滑劑(通常以0-0.1wt％存在)；所述內(nèi)部裝飾蓋板具有外表面和內(nèi)表面。2.權(quán)利要求1的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述聚丙烯型樹脂選自聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、丙烯-ct-烯烴無規(guī)共聚物、丙烯抗沖共聚物和它們的組合。3.權(quán)利要求1或2的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述聚丙烯型樹脂是熔體流動速率為大約20-大約1500g/10分鐘的聚丙烯均聚物。4.權(quán)利要求1、2或3的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述聚丙烯型樹脂還包含大約0.lwt。/。至小于大約10wt。/。被接枝劑改性的聚丙烯型聚合物，其中所述接枝劑選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或它們的酯、馬來酸酐、衣康酸酐和它們的組合。5.權(quán)利要求1-4中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述潤滑劑選自硅油、硅膠、脂肪酰胺、石蠟油、石蠟和酯油。6.權(quán)利要求1-5中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述有機纖維選自聚亞烷基對苯二甲酸酯、聚亞烷基萘二甲酸酯、聚酰胺、聚烯烴、聚丙烯腈和它們的組合。7.權(quán)利要求1-6中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述無機填料選自滑石、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、云母、硅酸4丐、粘土、高嶺土、二氧化硅、氧化鋁、硅灰石、碳酸鎂、氫氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋅和它們的組合。8.權(quán)利要求1-7中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板具有至少300,000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗過程中顯示延性。9.權(quán)利要求1-8中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板在沖擊載荷下顯示"鉸鏈效果"。10.權(quán)利要求1-9中任一項的纖維增強的復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板，其中所述車輛內(nèi)部裝飾蓋板是頂部裝飾蓋板。11.權(quán)利要求1至9中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板是柱裝飾蓋板。12.權(quán)利要求1至9中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板選自方向盤罩、儀表板、內(nèi)門裝飾板、車輛頂部橫梁蓋和儀表下板。13.權(quán)利要求1-12中任一項的纖維增強的復(fù)合材料車身板，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板的至少所述外表面具有A級表面光潔度。14.車輛內(nèi)部裝飾蓋板的制造方法，該方法包括將組合物模塑以形成該車輛內(nèi)部裝飾蓋板，該內(nèi)部裝飾蓋板至少具有外表面和內(nèi)表面；其中該組合物包含以該組合物的總重量計，至少30wt。/。聚丙烯，10-60wt。/。有機纖維，0-40wt。/4無機填料，和非必要的潤滑劑。15.權(quán)利要求14的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板具有至少300，000psi的撓曲模量并且在儀器化沖擊試驗過程中顯示延性。16.^F'漆求14或15的方法，其中所述內(nèi)部裝飾^ii^bi頂部裝飾^L17.權(quán)利要求14或15的方法，其中所述內(nèi)部裝飾^^i^飾^c18.權(quán)利要求14或15的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板選自方向盤罩、儀表板、內(nèi)門裝飾板、車輛頂部橫梁蓋和儀表下板。19.權(quán)利要求14到18中任一項的方法，其中所述內(nèi)部裝飾蓋板在沖擊載荷下顯示"鉸鏈效果"。20.權(quán)利要求14至19中任一項的方法，還包括以下步驟(a)將至少大約25wt。/。熔體流動速率為大約20-大約1500g/10分鐘的聚丙烯型樹脂供入雙螺桿擠出機料斗；(b)通過從一個或多個巻軸展開連續(xù)地將大約5wt。/fl-大約40wt%有機纖維供入該雙螺桿擠出機料斗；(c)將大約10wt。/。-大約60wt。/。無機填料供入雙螺桿擠出機；(d)通過該雙螺桿擠出機擠出該聚丙烯型樹脂、有機纖維和無機填料，以形成纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體；和(e)將該纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料熔體冷卻，以形成固態(tài)纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料；其中在所述注射模塑步驟之前進行步驟(a)-(e)。全文摘要纖維增強的聚丙烯復(fù)合材料內(nèi)部裝飾蓋板。該內(nèi)部裝飾蓋板由包含以下物質(zhì)的組合物模塑制成以該組合物的總重量計，至少30wt％聚丙烯型樹脂，10-60wt％有機纖維，0-40wt％無機填料，和非必要的潤滑劑；該內(nèi)部裝飾蓋板具有外表面和內(nèi)表面。還提供了車輛的內(nèi)部裝飾蓋板的制造方法。該方法包括將組合物注射模塑以形成車輛內(nèi)部裝飾蓋板的步驟，該內(nèi)部裝飾蓋板至少具有外表面和內(nèi)表面，其中該組合物包含以該組合物的總重量計，至少30wt％聚丙烯，10-60wt％有機纖維，0-40wt％無機填料，和非必要的0-0.1wt％潤滑劑。文檔編號C08J5/04GK101180349SQ200680017374公開日2008年5月14日申請日期2006年5月8日優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日發(fā)明者A·勒斯蒂吉爾,J·瓦倫塔格申請人:埃克森美孚研究工程公司