專利名稱：：用于車輛內部材料的聚丙烯樹脂組合物的制作方法
技術領域：
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背景技術：
：4例如，盡管用于可展開氣囊儀表板的樹脂組合物(韓國專利第10-0412452號)具有優(yōu)異剛性和涂覆性，并具有氣囊膨脹所需的優(yōu)良船顯抗沖擊性，但它具有由于流動粗氐而導致的外觀問題，如悍接線、凹槽(sink)、流痕等，并且由于抗刮性不足而需要涂層。因此，需要開發(fā)一種聚丙烯樹脂組合物，其具有足以消除涂層工藝以降低成本的物理性能，并且具有高流動性、優(yōu)良抗刮性和氣囊膨脹所需的低溫抗沖擊性。以上背景部分公開的信息僅僅用于加強對本發(fā)明背景的理解，因此它可以包含并未構成本領域普通技術人員在該國家已知的現(xiàn)有技術的信息。
發(fā)明內容本發(fā)明的發(fā)明者已經進行了廣泛研究以解決上述問題并滿^X業(yè)需要。因此，他們研究了一種能克服流動性和其它物理性能如抗沖擊性、抗刮性、抗沖擊性和岡u性之間的矛盾性的樹脂組合物。本發(fā)明的樹脂組合物能可用于車輛內部材料，尤其應用于儀表板，而不需要涂層工藝。一方面，本發(fā)明提供了一種用于車輛內部材料的聚丙烯樹脂組合物，其包括30-70城％的乙烯/丙烯嵌段共聚物、10-30wt。/。的乙烯/a-烯烴共聚物橡膠、1-10wto/o的苯乙烯萄styrene-based)聚合物橡膠、2-8wt。/o的聚丙烯-硅fl^(smcone)橡膠母料、l-7wt。/。的,美化合物和10-40wt。/。的無機填料。在一個優(yōu)選實施方式中，乙烯/丙烯嵌段共聚物的熔融指數(shù)為20-50g/10min，乙烯含量為3-20wt0/0。在另一個優(yōu)選實施方式中，乙烯Ax-烯烴共聚物橡膠選自乙烯/丙烯共聚物(EPR)、乙烯/丁烯-1共聚物(EBM)、乙烯-辛烯-]共聚物(EOM)及其組合。在再另一個i^^實施方式中，基于乙烯/a-烯烴共聚物橡膠加總重，乙烯/a-烯烴共聚物橡膠包括20-80wt。/。的乙烯/丙烯共聚物、12-25城％的乙烯/丁烯-1共聚物和15-45wt。/。的乙烯辛烯-l共聚物。在再另一個{實施方式中，苯乙烯基聚合物橡膠是線性或非線性的，并且至少97-99.8%的不飽和鍵是氫化的。"選地，苯乙烯基聚合物橡膠包括10-50wt。/。的苯乙烯嵌段聚合物禾口50-90wt。/。的選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯和丙烯的單體的嵌段均聚物或選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯和丙烯的兩禾中或更多種單體的嵌段共聚物。在再另一個im實施方式中，聚丙烯-硅橡膠母料包括重量比為1:0.5-1.5的聚丙烯樹脂和硅橡膠(siliconerubber)。適合地，聚丙烯樹脂的平均分子量為35，000-40,000，熔融指數(shù)為25-40^10min(190。C，2.6kgf)，特性粘度為1.1-1.2dL/g，并且硅橡月交是平均分子量為80,000-100，000且比重為0.95-0.98的硅氧烷對siloxane-based)硅橡膠。同樣適合地，硅橡膠包括聚二甲基硅f^完，其中至少一個甲基被乙烯基或苯基取代。例如，它可包括至少一種選自聚甲基苯基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二乙烯基硅氧烷、聚苯基乙烯基硅氧烷的化合物及其混合物。"戰(zhàn)地，它可以進一步包括油組分。在一個進一歩"逾的實施方式中，鎂化合物包括30wt。/。的氫氧化鎂和70wm的硫酸鎂，并且是單晶纖維形式，戶，單晶纖維具有0.1-1.0(om的平均直徑和10-80(im的平均長度。在再一^a—步優(yōu)選的實施方式中，無機填料是選自滑石、硫酸鋇、碳酸鈣和硅灰石中的至少一種，其平均粒度為0.5-7阿。"雄地，根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物熔融指數(shù)為10-50g/10min。適合地，根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物通過注塑(injectionmolding)形成。本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物可以進-一歩包括至少一種選自酚基(phenol-based)抗氧劑、亞磷酸酯(phosphite)基抗氧劑和硫代二丙酸酯(thiodipropionate)增效劑的抗氧劑。同樣，本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物可以包括至少一種選自硬脂酸鈣、氧化鋅和硬脂酸鋅的中和劑。此外，本發(fā)明的聚丙烯柳旨組合物可以包括抗靜電劑。應當理解，在此^ffl的術語"車輛"或"車輛的"或其它類4!語通常包括機動車輛，如包手軀動型多用途車(SUV)在內的載客汽車、公共汽車、卡車、各種商用車，包括多種船只和艦船在內的船舶，航空器等。以下討論本發(fā)明的其它方面。具體實施例方式現(xiàn)在下文中詳細提及本發(fā)明的各種實施方式。盡管將結合示范性實施方式描述本發(fā)明，應當理解本說明書并不意在將本發(fā)明限制于那些示范性實施方式。相反，本發(fā)明意在不僅包括示范性實施方式，還包括各種替代、改進、等同和其它的實施方式，這些實施方式可以包括在如所附權利要求書定義的本發(fā)明的精神和范圍內。如上文討論，傳統(tǒng)聚丙烯樹脂組合物的問題是當流動性良好時，其它物理性能就差，反之亦然。本發(fā)明的發(fā)明人研究了一種物理性能和流動性平衡良好的聚丙烯樹脂組合物。當注塑時，本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物使車輛內部材料模塑產品具有優(yōu)良的表面性能，特別是適用于儀表板，而不需要涂層。氣囊無需特殊裝配即可展開，并且得到的模"塑產品具有顯著優(yōu)良的激光加工性和低顯抗沖擊性。一方面，本發(fā)明提供了一種聚丙烯樹脂組合物，其包括30-70wt。/。的乙烯/丙烯嵌段共聚物、10-30wtr。的乙烯/a-烯烴共聚物橡膠、l-10wtr。的苯乙烯基聚合物橡膠、2-8wt。/。的聚丙烯-硅橡膠母料、l-7wt。/。的鎂化合物禾口10-40wt。/。的無機填料。乙烯/丙烯嵌段共聚物是高結晶性、高流動性的聚丙烯復合材料，是乙烯和丙烯的共聚物?；胚x地，乙烯可以占3-20wt。/。，更優(yōu)選5-15wt。/0。，地，乙烯/丙烯嵌段共聚物在230。C下的熔融指數(shù)為20g/10min-50g/10min，更"戰(zhàn)為25-40g/10min。當乙烯含量低于3w^/。時，聚丙烯樹月旨組合物沖擊強度會陶氐。而當乙烯含量超過20wto/o時，岡l勝可能降低。當乙烯/丙烯嵌段共聚物的熔融指數(shù)低于IOg/10min時，流動性會斷氐，因此在模塑后導致外觀問題如焊接線、凹槽、流痕等。而當烙融指類爐過50^10min時，剛性和沖擊弓驢會很差。基于聚丙烯樹脂組.合物的總重，可以包括30-70wt%、更f;M40-60wtM的乙烯/丙烯嵌段共聚物。當含量低于30城％時，流動性會降低，并且模塑性從而變差。而當含量超過70wt。/。時，很難在剛性和沖擊性之間平衡。因此，上述范圍是,的。添加乙烯/a-烯烴共聚物橡膠是為了通過使聚丙烯樹脂組.合物具有彈性而改善抗沖擊性。對于乙烯Ax-烯烴共聚物，通常使用選自乙烯/丙烯共聚物(EPR)、乙烯/丁烯-1共聚物(EBM)、乙烯/辛烯-1共聚物(EOM)中的一禾中以及它們的組.合。對于乙烯丙烯共聚物，共聚物的(x-烯烴含量可以為20-80wt%，對于乙烯/丁烯-1共聚物，a-烯烴含量為12-25wt%，對于乙烯-辛烯-1共聚物，a-烯烴含量為15-45wt%?；诰郾渲M合物的總重，可以包括其量為10-30wt%、更優(yōu)選15-25wt。/。的乙烯/a-烯烴共聚物橡膠。當M超過30wm時，聚丙烯樹脂組合物的剛性和模塑性會!瞎。而當含量低于10wt。/。時，沖擊強渡可能降低。添加苯乙烯基聚合物橡膠是為了在不損壞剛性的情況下改善沖擊強度。它可包括苯乙烯嵌段聚合物或其衍生物，選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯、丙烯及其衍生物的單體的嵌段均聚物，選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯、丙烯及艽衍生物的兩種或更多種單體的嵌段共聚物。"逾地，其中至少95%、更"選至少97%的不飽和鍵由氫取代。當少于97%的不飽和鍵由氫取代時，不能顯著改善聚丙烯樹脂組合物的沖擊強度，并可以斷氐岡勝。通常使用a-b-a型線性或非線性聚合物橡膠。在a-b-a型線性或非線性聚合物橡膠中，a是指苯乙烯或其衍生物的嵌段聚合物(以下稱作"嵌段聚合物a")，b尉旨選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯、丙烯及其衍生物的單體的嵌段均聚物或選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯、丙烯及其衍生物的兩種或更多種單體的嵌段共聚物(以下稱作"嵌段聚合物b")。包括的嵌段聚合物a的量為10-50wt%，和包括的嵌段聚合物b的量為50-90wt%。嵌段聚合物a改善樹脂組合物的剛性，如硬度、光澤度、拉伸強度等等，而嵌段聚合物b改善與烯烴樹脂組合物的相容性。當包括的嵌段聚合物a的量小于10wtWl"，聚丙烯SW脂組合物可能具有弱的岡鵬如硬度。當它的量超過50wtM時，與烯烴樹脂組合物的相容性會降低，由lth^沖擊強度具有不利影響?；诰郾渲M合物的總重，可以包括1-10wt%、更優(yōu)選1.5-7wty。的苯乙烯基聚合物橡膠。當包括的苯乙烯基聚合物橡膠超過10wt。/。時，可能損±不聚丙烯樹脂組合物的光澤度、激光加工性或剛性。當包括的苯乙烯基聚合物+象月交小于1wf/。時，則會損i不伸長率和其它物理性能，并且沖擊強度的改善可能不顯著。添加聚丙烯-硅橡膠母料是為了改善抗沖擊性和抗舌勝，并且即使添加少量也能夠提喉優(yōu)良的性能改進。基于重量，聚丙烯-硅橡膠母料的組成為聚丙烯樹脂硅橡膠二l:0.5-1.5。對于硅木刻交，可以使用耐熱性、縫性、耐候性和抗臭氧性以及抗沖擊性非常優(yōu)良，并且廣泛用于工業(yè)中的硅氧烷基硅橡膠。當聚丙烯樹脂硅橡膠的重量比低于l:0.5時，不得不增加聚丙烯-硅橡膠母料的添力口量，從而導致?lián)p壞了剛性或沖擊性。當二者重量比大于l:1.5時，在聚丙烯樹脂組合物的制備工藝期間會產生分散性問題?；谀噶现亓?，聚丙烯-硅橡膠母料可以包括50Wt。/。的聚丙烯樹脂和50wt。/。的硅f^完基硅橡膠，所述聚丙烯樹脂分子量為35,000-40,000，熔融指數(shù)為2540g/10min(190°C，2.6kgf)，且特性粘度為1.1-1.2dL/g，所述硅氧烷基硅橡膠的分子量為80，000-100，000且比重為0.95-0.98。同樣，硅橡膠可以包括聚二甲基硅氧烷，其中至少一個甲基被乙烯基或苯基代替。例如，它可以包括至少一種選自聚甲基苯基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二乙烯基硅氧院、聚苯基乙烯基硅氧烷的化合物及其混合物。它可進一步包括油組分?；诰郾渲M合物的總重，可以包括2-8wtM、更優(yōu)選3-6wtM的聚丙烯-硅橡膠母料。當含量低于2wt。/。時，可能損壞抗磨性和抗舌鵬。當含量艦8wf/。時，則會由于分散性問題而損i不整體物理性能。添加鎂化合物是為了改善剛性。鎂化合物可以是單晶纖維型鎂化合物，其包括30wtG/。的氫氧化鎂和70wtT。的硫酸鎂。在一個實施方式中，為了增加流動性和改善抗沖擊性以便消除對凃層的需求而添加橡膠組分，這削弱了剛性。添加鎂化合物在不損壞抗沖擊性的情況下顯著改善。本發(fā)明中使用的鎂化合物平均直徑為0.1-l.(^m，平均長度為10-80pm。"選地，基于聚丙烯樹脂組合物的總重，可以包括1-7wt%、更"戰(zhàn)2-6wt%的鎂化合物。當含量低于1w^/。時，不能達到增強剛性的效果。當含量超過7wt%時，抗沖擊性則會降低。無機填料可以是平均粒度為0.5-7拜的滑石、硫酸,、碳^l丐和硅灰石。特別地，就分散性和物理性能而言，雌滑石?；诰郾渲M合物的總重，可以包括10-40wt%、更{，15-35wtyo的無機土真料。當含量低于10w^/o時，可以損壞剛性和耐熱性。當含量超過40城％時，貝ij沖擊弓驢和抗刮性會受損。本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物可以進一步包括任何市售的添加劑。盡管添加劑不局限于特定一種，該添加劑可以包括，例如，抗氧劑、中和齊U、抗靜電劑及其組合?？寡鮿┛梢允沁x自酚基抗氧劑、亞磷酸酯基抗氧劑和硫代二丙酸酯增效劑等的至少一種。中和劑可以是選自硬脂酸l丐、氧化鋅、硬脂酸鋅等的至少一種。還可以包括通常使用的抗靜電劑。本領域普通技術人員可以容易地使用這些或其它添加劑。以上描述的本發(fā)明的聚丙烯組合物熔融指數(shù)可以是10-50g/10min、更fj雄25-40^10min的。當熔融指數(shù)低于10^10min時，可會g產生外觀問題如焊接線、凹槽、流痕等。而當它超過50g/10min時，則會損壞剛性和沖擊強度。本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物可以通過本領域已知的任何方法制備，并不局限于特定方法。例如，可以通過將多種組分機械混合而制備本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物。具體地，可以使用通常使用的混合機，如班拍里混煉機(Banbuiymixer)、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、多螺桿擠出機等。{，地，在170-240°C的濕麼下講籽泡仝—本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物可以擠出模塑、吹塑、注塑或片狀模塑(sheetmold)。盡管不是意在限定，優(yōu)選注塑。由本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物模塑的車輛內部材料可以使用激光在氣囊部分刻痕，而無需涂層。特定波長(943cm—1)下的紅外線可以用于保持加工后厚度均勻。因此，樹脂組合物需要很好地透過紅外線。當透射率太低時，由于厚度不均勻，即使氣囊發(fā)生作用，它也不能充分地膨脹或可能發(fā)生安全問題。因此，^iS行氣囊膨脹測試以檢查安全問題。將使用下列非限制性實施例更加詳細地解釋本發(fā)明。實施例l-4和比較例1-6:制備聚丙烯樹脂組合物使用表l中所列組分，按照表2所満恪聚丙烯樹脂組合物。10表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(1)PP-1:Hip認M560，GSCaltex(2)PP-2:HipreneM540，GSCaltex(3)EPR:KEP-202P，KumhoPetrochemical(4)EBR:TafoerDF605，Mitsui(5)EOR:Engage,,Dow(6)G1651，Kraton(平均粒度通光沉淀測量,表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表8<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如表8所示，實施例1-4的所有聚丙烯樹脂組合物呈現(xiàn)優(yōu)良的流動性和彎曲模量、良好的表面情況、良好的抗刮性、良好的激光加工性、禾晚異的氣囊膨脹期間的沖擊強度。相反，當使用熔融指謝氐的乙烯/丙烯嵌段共聚物時(比較例l)時，由于流動性差而在表面出現(xiàn)焊接線、凹槽、流痕等。因此，由其制備的產品不經過涂層工藝就不能應用。而當苯乙烯基聚合物橡膠的含量過多時(比較例2)，物理性能、激光加工性和在氣囊膨脹期間優(yōu)良的沖擊強度錢。當不使用鎂化合物時(比較例3)，則由于彎曲模量減少可以發(fā)生后變開如ost-modification),并且由于抗刮性斷氏可以損i不外觀質量。同樣，當增加無機i真料含量而省去鎂化合物時(比較例4)，當過量^頓鎂化合物時(比較例5)或當使用粒度大的無機±真料時(比較例6)，由于沖擊鵬gM^、，在氣囊膨脹期間形成了碎片。如所描述的，根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物具有優(yōu)良的抗沖擊性和剛性、優(yōu)良的流動性、優(yōu)異的激光加工性和外觀質量，使部件容易模塑，并且不需要涂層工藝即可應用于車輛內部材料，包括可展開氣囊儀表板，這些由測試實施例證實o即使在測試實施例5禾n6中，其中組合物明顯不同于實施例1-4的那些，該組合物也顯示出具有可應用于車輛內部材料的優(yōu)良性能，在本發(fā)明的范圍內。在此描述了本發(fā)明的示范性實施方式，并且盡管使用了具體的術語，其使用僅僅為了進行一般性和說明性的意義解釋，荊l^為進行限制。因此，本領域普通技術人員應當理解，在不脫離如下面權利要求所列的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可在形式禾卿節(jié)上做出各種變化。權利要求1.一種用于車輛內部材料的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于包括30-70wt％的乙烯/丙烯嵌段共聚物、10-30wt％的乙烯/α-烯烴共聚物橡膠、1-10wt％的苯乙烯基聚合物橡膠、2-8wt％的聚丙烯-硅橡膠母料、1-7wt％的鎂化合物和10-40wt％的無機填料。2.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述乙烯/丙烯嵌段共聚物的熔融指數(shù)為20-50^10min，乙烯含量為3-20wt%。3.根據(jù)權利要求1戶萬述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述乙烯Ax-烯烴共聚物橡I魏自乙烯/丙烯共聚物(EPR)、乙烯/丁烯-1共聚物(EBM)和乙烯/辛烯-1共聚物(EOM)及其組合。4.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，基于乙烯Ax-烯烴共聚物橡S交的總重，所述乙纟希/(x-烯烴共聚物橡膠包括20-80wt。/。的乙烯/丙烯共聚物、12-25wt。/。的乙烯/丁烯-l共聚物和15-45wt。/。的乙烯/辛烯-l共聚物。5.根據(jù)權利要求1if謎的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述苯乙烯基聚合物橡膠是線性或非線性的，并且至少97-99.8%的不飽和鍵是氫化的。6.根據(jù)權利要求4所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述苯乙烯基聚合物橡膠包括10-50wt。/。的苯乙烯嵌段聚合物，和50-90wt。/o的選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯和丙烯的單體的嵌段均聚物或者選自乙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯和丙烯的兩種或更多種單體的嵌段共聚物。7.根據(jù)如權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述聚丙烯-硅橡J狡母料包括重量比為1:0.5-1.5的聚丙烯樹月旨和硅，象月交。8.根據(jù)權利要求7所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，月誠聚丙烯樹脂的平均分子量為35，000-40，000，熔融指數(shù)為25"40g/10min(19(TC，2.6kgf)，特性粘度為1.1-1.2dL/g，并且戶誠硅橡膠是平均5H"量為80,000-100，000且比重為0.95-0.98的硅ft^基硅!刻交。9.根據(jù)權利要求8戶7M的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，戶/M硅橡膠包括聚二甲基硅氧院，其中至少一個甲基被乙烯基或苯基代替。10.根據(jù)權利要求9所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述硅橡膠包括至少一種選自聚甲基苯基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅!、聚二苯基硅fU完、聚二乙烯基硅織、聚苯基乙烯基硅劃勺化合物及其混合物。11.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯糊旨組合物，其特征在于，所述無機填料是選自滑石、硫酸鋇、碳酸媽和硅灰石中的至少一種，并且其平均粒度為0.5-712.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述聚丙烯樹脂組合物的熔融指數(shù)為10-50g/10min。13.根據(jù)權利要求]所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，所述聚丙烯扭M旨組合物通過注塑形成。14.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，進一步包括至少一種選自酚基抗氧劑、亞磷酸酯基抗氧劑和硫代二丙酸酯增效劑的抗氧劑。15.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，進一步包括至少一種選自硬脂酸朽、氧化鋅和硬脂酸鋅的中和劑。16.根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯樹脂組合物，其特征在于，進一歩包括抗靜電劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚丙烯樹脂組合物，更具體地，涉及一種包括乙烯/丙烯嵌段共聚物、乙烯/α-烯烴共聚物橡膠、苯乙烯基聚合物橡膠、聚丙烯-硅橡膠母料、鎂化合物和無機填料的組合物。本發(fā)明的聚丙烯樹脂組合物呈現(xiàn)優(yōu)良的剛性、抗刮性和光澤度、顯著的激光加工性和低溫抗沖擊性、以及優(yōu)良的流動性。因此，它可應用于制造車輛的內部材料如儀表板。特別地，本發(fā)明適于無需涂層而制造可展開氣囊儀表板配件。文檔編號C08L53/00GK101445639SQ200710305758公開日2009年6月3日申請日期2007年12月29日優(yōu)先權日2007年11月26日發(fā)明者全允鐘,金宰弘申請人:現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社