CN107849281A - 经填充的组合物 - Google Patents

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Abstract

一种经填充的组合物及其相关应用、方法和制造的制品，所述经填充的组合物包含基材、功能性填料和用于减少经填充的组合物的气味的无机添加剂，其中，无机添加剂以足以减少不含无机添加剂的经填充的组合物的气味的量存在；以及一种包含经表面处理的矿物填料以改善UV稳定性和/或减少或延缓UV引起的降解的经填充的组合物。

Description

经填充的组合物
技术领域
本发明涉及一种经填充的组合物以及相关应用、方法和制造的制品，所述经填充的组合物包含基材、功能填料和用于减少经填充的组合物的气味的无机添加剂，其中，无机添加剂以足以减少不含无机添加剂的经填充的组合物的气味的量存在。
背景技术
诸如滑石填充的聚丙烯等经填充的聚合物被广泛用于汽车应用中。对于内部和引擎盖下的应用，要求最终零件的气味和挥发性有机化合物(VOC)的水平满足汽车制造商给定的规格。在内部/引擎盖下的汽车零件中，滑石或玻璃纤维通常用于诸如聚丙烯等聚合物中以供补强、耐热性和尺寸稳定性。然而，这些填料也可能导致气味增加。因此，对于开发用于汽车应用等的新的改进的经填充的组合物有持续的需求。此外，通过太阳光的UV暴露可能影响用于汽车零件的材料，例如，通过聚合物降解，其可能不利地影响所用材料的颜色、形状和/或机械性能(例如拉伸强度)。因此，对于开发具有增强的UV稳定性的新的改进的经填充的组合物有持续的需求。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种经填充的组合物，其包含基材、功能性填料和用于减少经填充的组合物的气味的无机添加剂，其中，所述无机添加剂以足以减少不含无机添加剂的经填充的组合物的气味的量存在。换句话说，与不含无机添加剂的可比的经填充的组合物相比，包含无机添加剂的经填充的组合物的气味减少。
根据第二方面，本发明涉及无机添加剂用于减少包含基材的组合物的气味的应用，其中，所述无机添加剂和/或基材如第一方面及其实施方式中所限定，并且无机添加剂不是硅灰石和/或滑石。
根据第三方面，本发明涉及经表面处理的功能性填料用于减少包含基材的组合物的气味的应用，其中，所述功能性填料、表面处理和基材如第一方面及其任意实施方式中所限定。
根据第四方面，本发明涉及无机添加剂用于减少包含基材和矿物填料的经填充的组合物的气味和增加其刚度的应用，其中，所述无机添加剂、矿物填料和/或基材如第一方面及其任意实施方式中所限定。
根据第五方面，本发明涉及减少包含基材和矿物填料的经填充的组合物的气味的方法，所述方法包括向经填充的组合物中加入如第一方面及其任意实施方式中所限定的用于减少经填充的组合物的气味的无机添加剂。
根据第六方面，本发明涉及如第一方面及其任意实施方式中所限定的无机添加剂用于减少来自功能性组合物(例如，油漆或油漆基料、塑料、橡胶、泡沫、复合材料等)的散发物的应用，可选地，其中所述功能性组合物包含滑石作为填料。
根据第七方面，本发明涉及一种制备经填充的组合物的方法，所述方法包括将基材、功能性填料和足量的用于减少经填充的组合物的气味的无机添加剂组合，使得包含无机添加剂的经填充的组合物的气味与不含无机添加剂的经填充的组合物相比减少。
根据第八方面，本发明涉及一种制备组合物的方法，所述方法包括将基材和足量的用于减少组合物气味的无机添加剂组合，使得包含无机添加剂的组合物的气味与不含无机添加剂的组合物相比减少。
根据第九方面，本发明涉及一种制备组合物的方法，所述方法包括将基材和足量的经表面处理的功能性填料组合，使得所述组合物的气味与不含经表面处理的功能性填料的组合物相比减少。
根据第十方面，本发明涉及由以上任意方面的经填充的组合物形成的制品。
根据第十一方面，本发明涉及经表面处理的填料(例如矿物填料)用于在包含基材的组合物中维持、改良或改善组合物的紫外(UV)稳定性的应用，其中，当填料为滑石时，其为具有大于1.0、例如至少约1.5、或至少约2.0、或至少约2.5的层状指数(lamellarityindex)的颗粒形式。
根据第十二方面，本发明涉及经表面处理的填料(例如矿物填料)用于在包含基材的组合物中延缓或减少组合物暴露于UV辐射时的降解的应用，其中，当矿物填料是滑石时，其为具有大于1.0、例如至少约1.5、或至少约2.0、或至少约2.5的层状指数的颗粒形式。
具体实施方式
出乎意料的发现，通过掺入相对较少量的无机添加剂(即，矿物填料以外的无机添加剂)和/或通过对填料进行表面处理，可以实现组合物(例如，滑石填充的聚合物)的气味的改善。这又可以使得在经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)中更多地使用相对便宜的矿物填料，而不会不利地影响经填充的组合物的其他性质，例如机械性能。
本文所述的组合物(可选地，经填充的组合物)(例如，聚合物组合物)或由其形成的制品的气味可以通过任何适合的方法来确定。在某些实施方式中，根据VDA 270，例如VDA270(变体C3)，来确定气味。下面的实施例部分给出了根据VDA 270的气味测试的进一步细节。适用于根据VDA 270测试气味的试剂盒可以从例如Odournet GmbH等公司获得。
此外，在某些实施方式中，通过掺入无机添加剂，同时可实现经填充的组合物的机械性能(例如，刚度)的改善。在某些实施方式中，机械性能是经填充的组合物的尺寸稳定性或结构完整性，可以通过任何适合的测量方法来确定。
在某些实施方式中，机械性能是刚度。
在其他实施方式(例如，经填充的组合物是经填充的聚合物组合物的实施方式)中，“刚度”是指经填充的组合物的相对柔韧性。在这个意义上的刚度是用于汽车内部零件和部件的期望特性。在这样的实施方式中，刚度与弯曲模量直接相关。弯曲模量越高，材料刚度越高。弯曲模量越低，材料越柔韧。经填充的聚合物组合物或由其形成的制品的刚度可以通过任何适合的方法来确定。在某些实施方式中，经填充的聚合物组合物或由其形成的制品的刚度通过根据ISO 178测量其弯曲模量来确定。
除非另有说明，否则本文中提及的矿物填料和无机添加剂的粒径性质是利用Sedigraph 5100机器通过将颗粒材料在完全分散的条件下沉降于水性介质中以公知方式测量的，所述Sedigraph 5100机器在本说明书中被称作“Micromeritics Sedigraph 5100单元”，由Micromeritics Instruments Corporation(Norcross，美国乔治亚州)(www.micromeritics.com)提供。所述机器提供了粒径(本领域中称作“等效球直径”(e.s.d))小于给定e.s.d值的颗粒的累积重量百分比的测量及绘图。平均粒径d50是以此方式测定的有50重量％的颗粒的等效球直径小于该d50值时的颗粒e.s.d的值。d10值是在10重量％的颗粒的esd小于该d10值时的值。d90值是在90重量％的颗粒的esd小于该d90值时的值。d95值是在95重量％的颗粒的esd小于该d95值时的值。d98值是在98重量％的颗粒的esd小于该d98值时的值。
如本文使用的，“比表面积(BET)”是指功能性填料(例如，矿物填料)和/或无机添加剂的颗粒相对于单位质量的表面积，其根据BET法通过吸附在所述颗粒表面上从而形成完全覆盖所述表面的单分子层的氩的量来确定(根据BET法，AFNOR标准X11-621和622或ISO9277测量)。
用于减少气味和/或增加刚度的无机添加剂
在某些实施方式中，使用无机添加剂来减少包含基材和功能性填料(例如，矿物填料)的经填充的组合物的气味。无机添加剂可以通过减少(例如防止)气味的产生和/或通过吸附或吸收产生的气味来减少气味。如下面所讨论的，无机添加剂也可以用于增加经填充的组合物(其可以是经填充的聚合物组合物)的刚度。在某些实施方式中，使用无机添加剂来减少包含基材的组合物的气味，其中，无机添加剂不是硅灰石和/或滑石。
当存在时，无机添加剂和矿物填料是不同的成分。“不同”是指无机添加剂和矿物填料是不同的化学物质，或相同化学物质的不同形式，例如合成和天然存在的矿物的组合。
在某些实施方式中，无机添加剂是矿物填料以外的矿物添加剂。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)是含二氧化硅的矿物或硅酸盐矿物。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)是硅灰石以外的含二氧化硅的矿物或硅酸盐矿物。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)不是链硅酸盐。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)不是单链的链硅酸盐。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)不是双链的链硅酸盐。在矿物填料包含或者是滑石的某些实施方式中，无机添加剂不是硅灰石。
在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)是非针形、非针状或非类似针状的颗粒。硅灰石是针状颗粒的实例。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)具有块状或基本上球形的颗粒形态。
在某些实施方式中，无机添加剂包含硅酸盐矿物，基本上由或由硅酸盐矿物组成，或者是硅酸盐矿物，例如，碱土金属硅酸盐，例如，硅酸钙(例如，CaSiO3)。在某些实施方式中，硅酸盐矿物是合成的，例如，合成硅酸钙。
在某些实施方式中，无机添加剂包含含二氧化硅的矿物，基本上由或由含二氧化硅的矿物组成，或者是含二氧化硅的矿物，例如，硅藻土(D.E.)。在某些实施方式中，D.E.是助熔煅烧的D.E.。适合的助熔剂包括碱金属碳酸盐，例如碳酸钠。
在某些实施方式中，无机添加剂是含二氧化硅的矿物和硅酸盐矿物的组合，例如，硅酸钙和D.E.的组合，或合成硅酸钙和助熔煅烧的D.E.的组合。
在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)具有一定粒径分布。在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)的d50为约1μm至约150μm，例如，约2μm至约135μm，或约5μm至约120μm。
在某些实施方式(例如，无机添加剂是硅酸钙的实施方式)中，无机添加剂的d50为约5μm至约50μm，例如，约10μm至约40μm，或约10μm至约30μm，或约15μm至约25μm，或约15μm至约20μm。
在某些实施方式(例如，无机添加剂是硅藻土的实施方式)中，无机添加剂的d50为约2μm至约130μm，例如，约5μm至约120μm。
在这样的实施方式中，无机添加剂的粒径可以通过CILAS粒度测定法来确定。
在某些实施方式中，所述无机添加剂(例如，矿物添加剂)的比表面积(BET)为约50m2/g至约150m2/g，例如，约75m2/g至约125m2/g，或约80m2/g至约110m2/g，或约90m2/g至约100m2/g。
功能性填料
在某些实施方式中，所述组合物包含功能性填料，例如，矿物填料。在某些实施方式中，所述组合物既包含功能性填料又包含无机添加剂，其中一种或者两种可以经表面处理。
所述功能性填料(例如，矿物填料)可以经过或可以不经表面处理。在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)是不经表面处理的。在某些实施方式中，如果所述功能性填料(例如，矿物填料)经表面处理，表面处理剂不包含含有一个或多个醚键的聚合物类物质。
所述功能性填料(例如，矿物填料)可以是经涂覆的或不经涂覆。在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)是经涂覆的。在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)是未经涂覆的。在矿物填料包含滑石或是滑石的某些实施方式中，滑石是未经涂覆的。
在某些实施方式中，经表面处理的功能性填料用于减少包含基材的组合物(例如，聚合物组合物)的气味。
在某些实施方式中，所述表面处理包含不同表面处理剂的混合物、共混物或组合。在某些实施方式中，所述表面处理仅由一种表面处理剂组成。在某些实施方式中，所述表面处理由两种不同的表面处理剂的混合物、共混物或组合组成。在某些实施方式中，所述表面处理由三种不同的表面处理剂或超过三种不同的表面处理剂的混合物、共混物或组合组成。
在某些实施方式中，所述表面处理剂包含含有一个或多个醚键的聚合物类物质。
在某些实施方式中，包含一个或多个醚键的聚合物类物质是聚醚或其衍生物。
在某些实施方式中，所述表面处理剂基本上由或由包含一个或多个醚键的聚合物类物质(例如，聚醚和/或聚醚改性的聚硅氧烷)组成。
在某些实施方式中，所述聚醚是聚氧化烯(POA)，例如，聚亚烷基二醇(PAG)或聚亚烷基氧化物(PAO)。如本文使用的术语‘聚亚烷基二醇’指数均分子量低于20,000g/mol的POA，术语‘聚亚烷基氧化物’指数均分子量大于20,000g/mol的POA。在某些实施方式中，所述表面处理剂包含或者是数均分子量为约100g/mol至约15,000g/mol，例如约200g/mol至约10,000g/mol，或约500g/mol至约9000g/mol，或约1000g/mol至约9000g/mol，或约2000g/mol至约900g/mol，或约4000g/mol至约9000g/mol，或约6000g/mol至约9000g/mol，或约6000g/mol至约8500g/mol的聚亚烷基二醇。
在某些实施方式中，所述聚醚是选自多聚甲醛(聚亚甲基氧化物)、聚四亚甲基二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷以及它们的组合中的一种或多种的聚亚烷基氧化物。
在某些实施方式中，所述表面处理剂包含或者是聚乙二醇。在某些实施方式中，所述表面处理包含或者是聚乙二醇和聚丙二醇(PPG)的混合物。在某些实施方式中，所述表面处理剂是数均分子量为约200g/mol至约10,000g/mol，例如约500g/mol至约9000g/mol，或约1000g/mol至约9000g/mol，或约2000g/mol至约900g/mol，或约4000g/mol至约9000g/mol，或约6000g/mol至约9000g/mol，或约6000g/mol至约8500g/mol的聚乙二醇。示例性PEG包括来自BASF的PuriolTM系列聚乙二醇，例如，PuriolTM8005。
在某些实施方式中，所述聚醚包含或者是芳族聚醚，例如，聚苯醚或聚(对亚苯基氧化物)。
在某些实施方式中，所述表面处理不包含芳族聚醚，或者所述表面处理剂不是芳族聚醚。在某些实施方式中，所述表面处理不包含聚苯醚或聚(对亚苯基氧化物)，或者所述表面处理剂不是聚苯醚或聚(对亚苯基氧化物)。
在某些实施方式中，所述表面处理不包含辛基酚或壬基酚/聚(环氧乙烷)缩合物，或者所述表面处理剂不是辛基酚或壬基酚/聚(环氧乙烷)缩合物。
在某些实施方式中，包含一个或多个醚键的聚合物类物质是聚醚改性的聚硅氧烷。有利的是，所述聚醚改性的聚硅氧烷来源于直链聚硅氧烷。在某些实施方式中，所述聚醚改性的聚硅氧烷来源于聚(二甲基硅氧烷)、聚(六甲基二硅氧烷)、聚(八甲基三硅氧烷)、聚(十甲基四硅氧烷)或它们的组合。改性聚醚可以是上述任何聚醚物质。在某些实施方式中，改性聚醚是聚亚烷基二醇，例如聚亚甲基二醇、聚乙二醇和聚丁二醇中的一种或多种。在某些实施方式中，改性聚醚为聚乙二醇(PEG)，例如，分子量在约200g/mol至约10,000g/mol范围内的PEG。在某些实施方式中，聚醚改性的硅氧烷是PEG改性的聚硅氧烷。示例性的PEG改性的聚硅氧烷包括来自Evonik的DynasylanTM系列，例如，DynasylanTM4144。
在某些实施方式中，所述表面处理包含至少一种硅氧烷。通常，硅氧烷是包含硅、氧并且常常包含碳和氢的一类有机或无机化学化合物中的任一种，其基于一般经验式R2SiO，其中R可以是烷基。示例性硅氧烷包括但不限于二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、甲基氢硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、二苯基硅氧烷及以下单位的任意组合的共聚物或者共聚物的共混物：单苯基硅氧烷单位、二苯基硅氧烷单位、苯基甲基硅氧烷单位、二甲基硅氧烷单位、单甲基硅氧烷单位、乙烯基硅氧烷单位、苯基乙烯基硅氧烷单位、甲基乙烯基硅氧烷单位、乙基硅氧烷单位、苯基乙基硅氧烷单位、乙基甲基硅氧烷单位、乙基乙烯基硅氧烷单位或二乙基硅氧烷单位。
在某些实施方式中，所述表面处理包含胺或胺衍生物。在某些实施方式中，所述表面处理包含烷基化胺，例如，烷基化烷基胺，例如，乙基化烷基胺。在某些实施方式中，所述表面处理包含烷氧基化胺(例如，乙氧基化胺)，或者烷氧基化的烷基胺(例如，乙氧基化烷基胺)。
在某些实施方式中，所述表面处理包含聚亚烷基二醇(PAG)和胺，例如PAG、烷氧基化胺和硅氧烷。在某些实施方式中，所述表面处理包含PAG(例如，PEG)、乙氧基化烷基胺和硅氧烷。在某些实施方式中，所述表面处理基本上由或由上述表面处理剂组成。
在某些实施方式中，如果功能性填料经过表面处理，所述功能性填料不是HAR滑石。在某些实施方式中，如果功能性填料是经表面处理的滑石，则滑石不是HAR滑石。
基于功能性填料(或无机添加剂)的重量，经表面处理的功能性填料(或无机添加剂)可以包含约0.1重量％至约10重量％的表面处理剂，例如，约0.1重量％至约8重量％的表面处理剂，或约0.1重量％至约6重量％，或约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约5重量％，或约0.1重量％至约4重量％，或约0.1重量％至约3重量％，或约0.1重量％至约2重量％，或约0.1重量％至约1.5重量％，或约0.1重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约0.5重量％，或约0.2重量％至约0.8重量％，或约0.3重量％至约0.7重量％，或约0.4重量％至约0.6重量％的表面处理剂。
在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)具有一定粒径分布。在某些实施方式中，所述矿物填料的d50为约0.1μm至约20μm，例如，约0.5μm至约18μm，或约1.0μm至约16μm，或约1.0μm至约14μm，或约1.5至约12μm，或约2.0μm至约10μm，或约2.5μm至约9.0μm，或约3.0μm至约8.0μm，或约3.0μm至约7.0μm，或约3.5μm至约6.5μm，或约4.0μm至约6.0μm，或约4.5μm至约5.5μm，或约2.5μm至约5.0μm，或约3.0μm至约4.0μm。在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)的d50等于或不大于约20μm，例如，等于或不大于约15μm，或者等于或不大于约10μm，或者等于或不大于约8μm，或者等于或不大于约6μm。在这样的实施方式中，所述矿物填料的d50可以为至少约0.05μm，或至少约0.1μm，或至少0.5μm，或至少约1.0μm。
此外，或者作为另一种选择，所述功能性填料(例如，矿物填料)的d95等于或不大于约50μm，例如，等于或不大于约45μm，或者等于或不大于约40μm，或者等于或不大于约35μm，或者等于或不大于约30μm，或者等于或不大于约25μm，或者等于或不大于约20，或者等于或不大于约15μm。在某些实施方式中，d95为至少约5μm，例如，至少约7.5，或至少约10μm。在某些实施方式中，d95为约5μm至约30μm，例如，约5μm至约25μm，或约7.5μm至约25μm，或约7.5μm至约30μm，或约10μm至约20μm，或约12μm至约18μm，或约8μm至约14μm。
在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)的d50为约1.0μm至约10μm，d95为约10μm至约20μm，例如，d50为约3μm至约7μm，且d95为约12μm至约18μm，或者d50为约2μm至约6μm，且d95为约8μm至约12μm。
此外，或者作为另一种选择，所述功能性填料(例如，矿物填料)的比表面积(BET)可以为约0.5m2/g至约40m2/g，例如，约1.0m2/g至约30m2/g，或约2.0m2/g至约20m2/g，或约2.0m2/g至约15m2/g，或约2.0m2/g至约10m2/g，或约2.0m2/g至约8.0m2/g，或约2.0m2/g至约6.0m2/g，或约3.0m2/g至约6.0m2/g。
在某些实施方式中，所述功能性填料(例如，矿物填料)选自滑石、碱土金属碳酸盐或硫酸盐(如碳酸钙、碳酸镁、白云石、石膏)、含水高岭石族粘土(如高岭土、埃洛石或球粘土)、无水(煅烧)高岭石族粘土(如偏高岭土或完全煅烧高岭土)、云母、珍珠岩、长石、霞石正长岩、硅灰石、硅藻土、重晶石、玻璃(例如玻璃纤维)、天然或合成二氧化硅或硅酸盐以及它们的组合。
在某些实施方式中，所述矿物填料包含层状硅酸盐，基本上由或由层状硅酸盐组成，或者是层状硅酸盐，例如，滑石、高岭石、云母和/或埃洛石。
在某些实施方式中，所述矿物填料包含滑石，基本上由或由滑石组成，或者是滑石。如本文使用的术语“滑石”指水合硅酸镁矿物或矿物绿泥石(水合硅酸镁铝)或者两者的混合物(可选地，与其他矿物(例如白云石和/或菱镁矿)结合)，或者此外的合成滑石(也称为talcose)。在某些实施方式中，滑石不是合成滑石。
在某些实施方式中，滑石是水合硅酸镁矿物或矿物绿泥石，或它们的混合物。在某些实施方式中，水合硅酸镁与绿泥石的重量比为约10:1至约1:2，例如，约10:1至约1:1，或约5:1至约1:1，或约4:1至约1:1，或约3:1至约1:1，或约2:1至约1:1，或约3:2至约1:1，或约1:1。可选地，滑石可以进一步包括白云石或菱镁矿，或它们的组合。基于滑石的总重量，滑石中的白云石和/或菱镁矿的量可以小于约10重量％，例如，基于滑石的总重量，小于约5重量％，或小于约1重量％，或小于约0.75重量％，或0.5重量％以下。
在某些实施方式中，滑石是高长径比(HAR)滑石。如本文使用的术语“高长径比滑石”是指层状指数大于约2.8的滑石颗粒。“层状指数”由以下比例定义：
其中“dmean”是通过湿式Malvern激光散射(标准AFNOR NFX11-666或ISO 13329-1)的粒径测量获得的平均粒径(d50)的值，“d50”是如下所述通过使用sedigraph(标准AFNORX11-683或ISO 13317-3)进行沉降获得的中值粒径。可以参考G.Baudet和J.P.Rona,Ind.Min.Mines et Carr.Les techn(1990年6月-7月，第55页至61页)上的文章，其表明这个指数与颗粒的最大维度与其最小维度的平均比例相关。在以下描述中，术语“高长径比滑石”可与术语“具有大于约2.8的层状指数的滑石微粒”或“具有大于2.8的长径比的滑石”互换使用。在某些实施方式中，层状指数大于约2.8的滑石颗粒的特征还在于d50为约0.5μm至5μm，d95小于约15μm(或小于约10μm)，d98小于约20μm(如下所述，各自通过sedigraph确定)，并且比表面积(BET)大于约10m2/g。
层状指数大于约2.8的示例性滑石颗粒及其制备方法记载于US-A-6348536，其全部内容通过引用并入本文。
在上述的Malvern激光散射技术中，粉末、悬浮液和乳液中的颗粒尺寸可以基于Mie理论的应用使用激光束的衍射来测量。这种机器，例如Malvern Mastersizer S(由Malvern Instruments提供)，提供了尺寸(本领域称为“等效球直径”(e.s.d))小于给定的e.s.d值的颗粒的累积体积百分比的测量和绘图。平均粒径d50是以这种方式确定的有50体积％的颗粒的等效球直径小于该d50值时的颗粒的e.s.d的值。
在某些实施方式中，高长径比滑石的层状指数大于约3.0，例如，大于约3.2，或大于约3.4，或大于约3.6，或大于约3.8，或大于约4.0，或大于约4.2，或大于约4.4。在某些实施方式中，层状指数小于约5.0，例如，小于约4.5，或小于约4.2。类似地，在某些实施方式中，高长径比可以定义为滑石颗粒的层状指数大于约3.0，例如，大于约3.2，或大于约3.4，或大于约3.6，或大于约3.8，或大于约4.0。在某些实施方式中，滑石颗粒的层状指数小于约5.0，例如，小于约4.5，或小于约4.2。类似地，在某些实施方式中，高长径比滑石可以定义为滑石的长径比大于约3.0，例如，大于约3.2，或大于约3.4，或大于约3.6，或大于约3.8，或大于约4.0。在某些实施方式中，滑石的长径比小于约5.0，例如，小于约4.5，或小于约4.2。
在某些实施方式中，滑石是微粉化的滑石，例如，d98不大于约15μm，或不大于约12μm，或不大于约10μm，或不大于约8μm，或不大于约6μm，或不大于约4μm，或不大于约2μm。
在某些实施方式中，所述功能性填料包含玻璃纤维，基本上由或由玻璃纤维组成，或者是玻璃纤维。例如，在基材包含热塑性聚合物或是热塑性聚合物的实施方式中，玻璃纤维可以经表面处理，例如，涂覆。
如上所述，通过太阳光的UV暴露可能影响汽车零件中使用的材料，例如，通过聚合物降解，这可能不利地影响所用材料的颜色、形状和/或机械性能(例如拉伸强度)。在基材是聚合物类的某些实施方式中，这种特定类型的聚合物降解可以被称为光降解、光致降解或UV降解。
因此，在某些实施方式中，将经表面处理的填料掺入包含基材的组合物中以维持、改良或改善所述组合物的UV稳定性。在这样的实施方式中，如果填料是滑石，则其处于层状指数大于1.0，例如，至少约1.5，或至少约2.0，或至少约2.5的颗粒形式。
在某些实施方式中，将经表面处理的填料掺入包含基材的组合物中以延迟或减少暴露于UV辐射时所述组合物的降解。在这样的实施方式中，如果填料是滑石，则其处于层状指数大于1.0，例如，至少约1.5，或至少约2.0，或至少约2.5的颗粒形式。
UV稳定性，或者相反，由于暴露于UV辐射而导致的降解程度，可以根据任何适合的方法来确定。在某些实施方式中，UV稳定性的改善和/或UV诱导降解的减少/延迟可以通过将填充有经表面处理的填料的组合物的UV稳定性和/或UV诱导降解的减少/延迟与包含相当量的未处理的填料的组合物比较来确定。
UV暴露、稳定性和降解的分析和测试可以通过称为加速老化的过程来确定。这是使用特殊腔室和仪器模拟环境条件以加速老化过程，测量它们对零件、部件、产品和材料的影响。
在某些实施方式中，可以使用以下测试标准之一来确定填充有经表面处理的填料的组合物以及任何比较组合物的UV稳定性和/或UV诱导降解的减少/延迟：
·ASTM D4587：美国材料与试验学会(ASTM)对于油漆和相关涂料的荧光UV冷凝暴露的标准实施规程(QUV)
·ASTM D4329：用于塑料的荧光UV灯设备暴露的ASTM标准实施规程
·ASTM D4329：汽车涂料氙弧灯测试的ASTM标准实施规程
·ISO 4892：用于在湿气存在下样本暴露于氙弧灯以再现在实际最终使用环境中材料暴露时发生的老化作用的国际标准化组织(ISO)方法规范
·SAE J2020：用于各种汽车外部部件的加速暴露的荧光紫外线(UV)和冷凝装置运行条件的汽车工程师协会(SAE)的方法规范
·SAE J2527：用于汽车外部部件的氙弧灯测试的运行条件的SAE方法规范。
·SAE J2412：用于汽车内部部件的氙弧灯测试的运行条件的SAE方法规范
在某些实施方式中，填料是颗粒形式的矿物填料，并且可以是HAR矿物填料，即，层状指数大于约2.8的颗粒填料。
在某些实施方式中，矿物填料是HAR滑石，例如，本文关于其他方面和实施方式所述的HAR滑石。
在这样的实施方式中，如本文所述，基材可以是聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物、油漆或油漆基料、纸、纸板或复合材料。
在某些实施方式中，如本文所述，基材是聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物。聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物可以包含聚丙烯。
在某些实施方式中，基材是聚合物，并且所述聚合物包含聚丙烯，基本上由或由聚丙烯组成，或者是聚丙烯。
在某些实施方式中，所述组合物处于由如本文所述的聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物形成的制品的形式，例如，汽车零件，如内部或外部零件，例如仪表板、内饰或内部车身板件。
在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，经表面处理的填料的存在量为至少约1重量％，例如，至少约5重量％，或至少约10重量％，或至少约15重量％，或至少约20重量％，或至少约25重量％或至少约30重量％，或至少约35重量％，或至少约40重量％，或至少约45重量％，或至少约50重量％。在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，经表面处理的填料的存在量为约10重量％至约40重量％，例如，约20重量％至约35重量％，或约25重量％至约35重量％，或约20重量％至约30重量％，或约30重量％至约40重量％。
在这样的实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，基材(例如，聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物)的存在量可以为约30重量％至约99重量％，例如，约40重量％至约95重量％，或约50重量％至约90重量％，或约50重量％至约80重量％，或约50重量％至约70重量％。在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，基材的存在量为至少约50重量％，或至少约55重量％，或至少约60重量％，或至少约65重量％，或至少约70重量％，或至少约75重量％，或至少约80重量％，或至少约85重量％，或至少约90重量％。基于经表面处理的填料的重量，经表面处理的填料可以包含约0.1重量％至约10重量％的表面处理剂，例如，约0.1重量％至约8重量％的表面处理剂，或约0.1重量％至约6重量％，或约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约5重量％，或约0.1重量％至约4重量％，或约0.1重量％至约3重量％，或约0.1重量％至约2重量％，或约0.1重量％至约1.5重量％，或约0.1重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约0.5重量％，或约0.2重量％至约0.8重量％，或约0.3重量％至约0.7重量％，或约0.4重量％至约0.6重量％的表面处理剂。
在某些实施方式中，所述表面处理剂是如上所述的表面处理剂及其组合。
在某些实施方式中，所述表面处理包含或者是PAG，例如，PEG或烷基磺酸盐，例如，C10-C20烷基磺酸盐，或C14-C17烷基磺酸盐，或其混合物。
基材
基材可以是聚合物、油漆或油漆基料、纸、纸板、复合材料或可以填充有矿物填料的任何其他材料。在某些实施方式中，基材是聚合物，例如塑料、橡胶或泡沫(例如聚氨酯泡沫)。在下文中，经填充的组合物可能就经填充的聚合物组合物进行描述，但是这不是限制性的。
在某些实施方式中，基材是天然或合成聚合物或其混合物。该聚合物可以例如是热塑性或热固性的。本文使用的术语“聚合物”包括均聚物和/或共聚物，以及交联和/或缠结的聚合物。
本领域普通技术人员容易理解可以应用于聚合物成分的术语“前体”。例如，适合的前体可以包括以下中的一种或多种：单体、交联剂、包含交联剂和促进剂的固化体系、或其任意组合。在根据本发明将矿物填料和/或无机添加剂与聚合物前体混合的情况下，聚合物组合物随后将通过固化和/或聚合前体成分形成所需聚合物而形成。
包含在本发明的聚合物组合物中的聚合物(包括均聚物和/或共聚物)可由一种或多种以下单体制备：丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和烷基中具有1-18个碳原子的丙烯酸烷基酯、苯乙烯、经取代的苯乙烯类、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、马来酸或富马酸的酯、四氢邻苯二甲酸或酸酐、衣康酸或酸酐、衣康酸的酯类(具有或不具有交联二聚体、三聚体或四聚体)、巴豆酸、新戊二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、环己烷二甲醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、己二酸或丁二酸、壬二酸和二聚脂肪酸、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。
聚合物可以选自以下的一种或多种：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚缩醛、聚碳酸酯、聚乙烯基类、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、环氧聚合物、不饱和聚酯、聚氨酯、聚环戊二烯及它们的共聚物。适合的聚合物还包括液体橡胶，诸如硅酮。
有利的是，根据本发明可以使用的聚合物是热塑性聚合物。热塑性聚合物是在热的作用下软化并在冷却时再次变硬到原始特征的那些，即加热-冷却循环是完全可逆的。按传统定义，热塑性塑料是具有分子键的直链和支化的线性链有机聚合物。根据本发明可以使用的聚合物的实例包括但不限于聚乙烯，例如线性低密度聚乙烯(LLDPE)及其中密度级、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯基/聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯及它们的混合物。
在某些实施方式中，聚合物是聚烯烃聚合物，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，或者乙烯、丙烯和丁烯单体中两种以上的共聚物，例如，乙丙共聚物。在某些实施方式中，聚合物是丙烯、聚乙烯和乙丙共聚物中两种以上的混合物，例如，丙烯和聚乙烯的混合物。
在某些实施方式中，聚合物包含聚丙烯或聚乙烯或聚丙烯和聚乙烯的混合物，基本上由或由聚丙烯或聚乙烯或聚丙烯和聚乙烯的混合物组成。
在某些实施方式中，聚合物包含聚合物的共混物。在某些实施方式中，聚合物包含或是弹性体或者弹性体的共混物。在某些实施方式中，聚合物是包含一种或多种弹性体的聚合物的共混物。
在某些实施方式中，聚合物或其至少一部分是再生聚合物。聚合物可以是再生和原生聚合物的混合物。在某些实施方式中，至少10重量％的聚合物是再生的(即，基于填充的聚合物组合物中聚合物的总重量)，例如，至少约20重量％，或至少约30重量％，或至少约40重量％，或至少约50重量％，或至少约60重量％，或至少约70重量％，或至少约80重量％，或至少约90重量％，或至少约95重量％，或至少约99重量％的聚合物是再生的。在某些实施方式中，基本上100重量％的聚合物是再生聚合物，即，聚合物及由此而来的经填充的聚合物组合物不含原生聚合物。在某些实施方式中，基本上100重量％的聚合物是原生聚合物，即，聚合物及由此而来的经填充的聚合物组合物不含再生聚合物。
在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，基材的存在量为约30重量％至约99重量％，例如，约40重量％至约95重量％，或约50重量％至约90重量％，或约50重量％至约80重量％，或约50重量％至约70重量％。在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，基材的存在量为至少约50重量％，或至少约55重量％，或至少约60重量％，或至少约65重量％，或至少约70重量％，或至少约75重量％，或至少约80重量％，或至少约85重量％，或至少约90重量％。
在某些实施方式中，聚合物的熔体流动速率(MFR)为约0.1至约100.0g/10min@230℃/2.16kg，例如，约1.0至约80.0g/10min@230℃/2.16kg，约1.0至约60.0g/10min@230℃/2.16kg，约1.0至约40.0g/10min@230℃/2.16kg，或约1.0至约20.0g/10min@230℃/2.16kg，或约2.0至约15.0g/10min@230℃/2.16kg，或约3.0至约12.0g/10min@230℃/2.16kg，或约4.0至约10.0g/10min@230℃/2.16kg，或约5.0至约10.0g/10min@230℃/2.16kg，或约6.0至约10.0g/10min@230℃/2.16kg。在这样的实施方式中，聚合物可以是聚烯烃聚合物，例如，聚丙烯。可以根据ISO 1133确定MFR。
在某些实施方式中，基材是橡胶或橡胶前体。
在某些实施方式中，基材是基质或前体或泡沫，例如，聚氨酯泡沫。
在某些实施方式中，经填充的组合物是如上所述的聚合物组合物以外的功能性组合物。例如，功能性组合物可以是涂料、非聚合物类复合材料、纸或纸板。
在某些实施方式中，功能性组合物是复合材料并且基材例如是混凝土或砂浆或水泥，或者两种以上材料的复合材料，包括例如层压体。
在某些实施方式中，功能性组合物是油漆，并且基材是油漆基料。在某些实施方式中，功能性组合物是干燥的油漆，例如在涂布于表面之后。
在某些实施方式中，功能性组合物是纸或纸板，并且基材是适用于造纸或纸板制造组合物中的纤维材料(例如，纤维素衍生的组合物)。
在某些实施方式中，无机添加剂用于减少来自功能性组合物(例如油漆、非聚合物类复合材料、纸、纸板等)的排放物(例如，包括气味释放)，可选地，其中功能性组合物包含滑石作为填料。
经填充的组合物
无机添加剂存在于经填充的组合物中，例如，经填充的聚合物组合物以足以减少不含无机添加剂的经填充的组合物的气味的量存在，即，与不含无机添加剂的经填充的组合物相比，具有无机添加剂的经填充的组合物气味较少。
作为另一种选择，包含无机添加剂的经填充的组合物的特征可以为具有第一气味，其小于没有无机添加剂(即不含任何无机添加剂)的可比的经填充的组合物的第二气味。
可以根据任何适合的方法确定气味。如上所述，在某些实施方式中，气味根据VDA270(例如，VDA 270(变体C3))确定。
在某些实施方式中，根据标准VDA 270，无机添加剂以足以将气味减少至少约0.5个单位(例如，减少至少约0.6个单位，或至少约0.7个单位，或至少约0.8个单位，或至少约0.9个单位，或至少约1.0个单位，或至少约1.1个单位，或至少约1.2个单位，或减少至少约1.3个单位)的量而存在。在某些实施方式中，根据标准VDA 270，无机添加剂以足以将气味减少至少约0.5个单位至约2.0个单位(例如，约0.5个单位至约1.8个单位，或约0.5个单位至约1.6个单位，或约0.5个单位至约1.5个单位，或约0.6个单位至约1.5个单位，或约0.7个单位至约1.5个单位，或约0.8个单位至约1.5个单位，或约0.9个单位至约1.5个单位，或约1.0个单位至约1.5个单位)的量而存在。
此外或者作为另一种选择，无机添加剂以足以将气味减少(即，相对于不含添加剂的经填充的组合物)至少约10％(例如，减少至少约15％，或减少至少约20％，或减少至少约30％，或减少至少约40％)的量而存在。在某些实施方式中，气味减少不超过约75％，例如，减少不超过约50％。
在某些实施方式中，根据VDA 270，包含无机添加剂的经填充的组合物的气味等于或小于约4.0，例如，等于或小于约3.9，或者等于或小于约3.7，或者等于或小于约3.6，或者等于或小于约3.5，或者等于或小于约3.4，或者等于或小于约3.3，或者等于或小于约3.2，或者等于或小于约3.1，或者等于或小于约3.0。在某些实施方式中，无机添加剂以足以将所述经填充的组合物的气味减少至或低于不含矿物填料的组合物的气味的量存在。
在某些实施方式中，根据标准VDA 270，第一气味比第二气味低至少0.5个单位，例如，低至少约1.0个单位，或低至少约1.5个单位。在某些实施方式中，第一气味比第二气味低约10％，例如，低至少约15％，或低至少约20％，或低至少约30％，或低至少约40％。
无机添加剂的添加可以用于维持或增强经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)的刚度。在某些实施方式中，无机添加剂以足以将经填充的组合物的刚度增加(即，相对于不含无机添加剂的经填充的组合物)至少约0.2％(例如，增加至少约0.5％，或至少约0.75％，或至少约1.0％，或至少约1.25％，或至少约1.5％，或至少约1.75％，或至少约2.0％)的量而存在。
在某些实施方式中，通过根据ISO 178测量其弯曲模量而确定的经填充的组合物或由其形成的制品的刚度，比不含无机添加剂的经填充的聚合物的弯曲模量大至少约5MPa，例如，大至少约10MPa，或大至少约25MPa，或大至少约50MPa，或大至少约75MPa，或大至少约100MPa。
在某些实施方式中，通过根据ISO 178测量其弯曲模量而确定的经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品)的刚度为至少约1400MPa，例如，至少约1600MPa，或至少约1800MPa，或至少约2000MPa，或至少约2250MPa，或至少约2500MPa，或至少约2750MPa，或至少约3000MPa。
作为另一种选择，包含无机添加剂的经填充的组合物的特征可以为具有第一刚度，其大于没有无机添加剂(即，不包含任何无机添加剂)的可比的经填充的组合物的第二刚度。在某些实施方式中，第一刚度比第二刚度大至少约5MPa(可以根据ISO 178通过测量弯曲模量来确定)，例如，大至少约10MPa，或大至少约25MPa，或大至少约50MPa，或大至少约75MPa，或大至少约100MPa。在某些实施方式中，第一刚度比第二刚度大至少约0.2％，例如，大至少约0.5％，或大至少约0.75％，或大至少约1.0％，或大至少约1.25％，或大至少约1.5％，或大至少约1.75％，或大至少约2.0％。
在某些实施方式中，如通过根据ISO 178测量其弯曲模量确定的经填充的组合物或由其形成的制品的刚度不受加入无机添加剂的不利影响。例如，在某些实施方式中，经填充的组合物或由其形成的制品的刚度是不含无机添加剂的经填充的组合物或由其形成的制品的刚度的至少约90％，例如，是不含无机添加剂的经填充的组合物或由其形成的制品的刚度的至少约92％，或至少约95％，或至少约96％，或至少约97％，或至少约98％，或至少约99％。
在某些实施方式中，经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品的其他机械或物理性质不受添加无机添加剂的不利影响，甚至可以提高。例如，在某些实施方式中，包含无机添加剂的经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)的冲击强度是不含无机添加剂的经填充的聚合物组合物的冲击强度的至少约75％。在某些实施方式中，包含无机添加剂的经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品的冲击强度是不含无机添加剂的经填充的组合物的冲击强度的至少约80％，或至少约85％，或至少约90％，或至少约95％，或至少99％。在某些实施方式中，添加无机添加剂对冲击强度没有可察觉的影响(即，在实验限制内)。在某些实施方式中，冲击强度是根据ISO 179在-20℃下的无缺口夏比冲击强度的量度，在下面的实施例中对其进行更详细地描述。
在某些实施方式中，经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品可以根据热变形温度(HDT)来表征。这个性质可以根据ISO 75A来确定，在下面的实施例中对其进行更详细地描述。在某些实施方式中，经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品具有与不含无机添加剂的经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品相当的HDT。在某些实施方式中，经填充的聚合物组合物和/或制品的HDT因此比不含无机添加剂的经填充的聚合物组合物/制品的HDT大，例如，大至少约0.5℃，或大至少约1.0℃，或大至少约1.5℃。
在某些实施方式中，向经填充的聚合物组合物添加无机添加剂不会不利地影响经填充的聚合物组合物和/或由其形成的制品的颜色。可以根据CIELAB系统确定颜色。在某些实施方式中，经填充的聚合物的亮度L*在不含无机添加剂的经填充的组合物的L*的约5％以内，例如，在约4％以内，或在约3％以内，或在约2％以内，或在约1％以内，或在约0.5％以内，或基本上等于不含无机添加剂的经填充的组合物的L*。
在某些实施方式中，基于经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)的总重量，无机添加剂的存在量为至少约0.2重量％。在这样的实施方式中，无机添加剂可以是矿物添加剂，例如，助熔煅烧的D.E.和/或合成硅酸钙。在这样的实施方式中，矿物填料可以是滑石，并且基于经填充的组合物的总重量，存在量可以为至少约10重量％。在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，无机添加剂的存在量为至少约0.3重量％，例如，至少约0.3重量％，或至少约0.4重量％，或至少约0.5重量％，或至少约0.75重量％，或至少约1.0重量％，或至少约1.25重量％，或至少约1.5重量％，或至少约2.0重量％，或至少约2.5重量％。在某些实施方式中，基于经填充的组合物的总重量，无机添加剂的存在量不大于约10重量％，例如，基于经填充的组合物的总重量，不大于约8.0重量％，或不大于约6.0重量％，或不大于约4.0重量％，或不大于约3.0重量％。
在某些实施方式中，基于经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)的总重量，矿物填料(例如，滑石)以至少约5重量％的量存在于经填充的组合物中。在某些实施方式中，矿物填料的存在量为至少约10重量％，或至少约15重量％，或至少约20重量％，或至少约25重量％，或至少约30重量％，或至少约35重量％，或至少约40重量％，或至少约45重量％，或至少约50重量％。在某些实施方式中，矿物填料的存在量为约10重量％至约70重量％，或约10重量％至约60重量％，或约10重量％至约50重量％，或约10重量％至约40重量％，或约10重量％至约30重量％，或约15重量％至约25重量％。
经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)可以包含辅助成分，例如加工助剂，包括例如稳定剂、稀释剂、润滑剂、固化剂、脱模剂、助滑剂、分散剂、抗氧化剂和着色剂等。
在某些实施方式中，经填充的组合物(例如，聚合物组合物)进一步包含稳定剂和抗氧化剂，例如，亚磷酸芳基酯(例如，如亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯等亚磷酸三芳基酯)和受阻酚抗氧化剂(例如，季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯酚)丙酸酯)。在某些实施方式中，诸如稳定剂和抗氧化剂等辅助成分可以稀释于少量的矿物填料中。在某些实施方式中，辅助成分的总量构成不大于约5重量％的经填充的聚合物组合物，例如，不大于约2重量％，或不大于约1重量％，或不大于约0.5重量％，或不大于约0.25重量％。在某些实施方式中，稳定剂、抗氧化剂和稀释剂矿物填料的组合构成小于约0.5重量％的经填充的组合物，稳定剂/抗氧化剂/矿物填料的重量比例如为约1/1/4。
在某些实施方式中，所述经填充的组合物不含结晶二氧化硅。
制造方法
本发明的经填充的组合物(例如，经填充的聚合物组合物)的制备可以通过本领域已知的任何适合的混合方法来完成，这对于本领域的普通技术人员是容易明白的。此类方法包括以常规方式干混各个成分或其前体以及随后的过程。如果需要，某些成分可以在加入混合物之前进行预混。在加工形成最终的经填充的聚合物组合物或制品之前，可以在混合物或共混物中包含任何其他成分，如加工助剂等。
在某些实施方式中，经填充的组合物的成分，即基材、矿物填料和无机添加剂，与任何其他成分一起适当地共混，例如干混。
在热塑性聚合物组合物的情况下，基于单一聚合物或基于数种聚合物的共混物或聚合物与至少一种弹性体的共混物，这种加工可以包括熔融混合，直接在挤出机中进行以由组合物制造制品，或者在单独的混合装置中预混。作为另一种选择，各个成分的干混合物可以直接注塑而不用预先熔融混合。
为了制备交联或固化的聚合物组合物，未固化成分或其前体的共混物，以及需要时的矿物填料和用于减少气味的无机添加剂，将在适合的热、压力和/或光的条件下根据所用聚合物的性质和量与有效量的任何适合的交联剂或固化体系接触，以交联和/或固化聚合物。
为了制备在聚合时原位存在矿物填料和用于减少气味的无机添加剂以及任何所需的其他成分的聚合物组合物，根据所用单体的性质和量，单体和任何所需的其他聚合物前体的共混物、矿物填料(例如滑石)、无机添加剂和任何其他成分将在适合的热、压力和/或光的条件下接触，以使单体与矿物填料、无机添加剂和任何其他成分原位聚合。
在某些实施方式中，矿物填料(例如，滑石)和用于减少气味的无机添加剂在搅拌下分散到(例如，以粉末、球团或颗粒形式，单独或一起)包含聚合物(例如，聚丙烯)和可选的固化剂和/或稳定剂包的混合物中。
可以对得到的分散液进行脱气以除去夹带的空气。然后可以将得到的分散液倒入适合的模具中并固化。适合的固化温度为20℃至200℃，例如20℃至120℃，或者例如60℃至90℃。
起始聚合物混合物可以进一步包含预聚物(例如，丙烯单体)。预聚物可以或可以不对应于起始聚合物。
可以加入分散剂以降低分散液的粘度。作为另一种选择，可以降低起始溶液中聚合物的量。
适合的固化剂对于本领域普通技术人员将是容易明白的，包括有机过氧化物、氢过氧化物和偶氮化合物。过氧化物和氢过氧化物固化剂的实例包括二甲基二丁基过氧己烷、过氧化苯、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化月桂酰、过氧化环己酮、过苯甲酸叔丁酯、叔丁基氢过氧化物、叔丁基苯氢过氧化物、氢过氧化异丙苯和过辛酸叔丁酯。
混炼的组合物可以进一步包含另外的成分，例如滑动助剂(例如芥酸酰胺)、加工助剂(例如AMF-705)、脱模剂和抗氧化剂。
适合的脱模剂对于本领域普通技术人员是容易明白的，包括脂肪酸和脂肪酸的锌、钙、镁和锂盐及有机磷酸酯。具体的实例是硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锂、油酸钙、棕榈酸锌。通常，基于母料的重量，滑动助剂和加工助剂以及脱模剂的添加量小于约5重量％。然后可以使用本领域已知的常规技术将聚合物制品(包括下面描述的那些)挤出、压塑或注塑，这对本领域普通技术人员是容易明白的。因此，如下所述，本发明还涉及由本发明的聚合物组合物形成的制品。
在某些实施方式中，聚合物组合物包含着色剂，如果存在，其将在聚合物组合物的混炼期间添加。着色剂可以以色母粒的形式加入。适合的颜色是多种多样的。
上述方法可以包括混炼和挤出。混炼可以使用双螺杆混炼机进行，例如ClextralBC 21双螺杆挤出机9(具有适合的长度/直径，例如30至50，例如约30至40)，或者LeistritzZSE 18双螺杆挤出机(具有适当的长度/直径比，例如约30至50，例如约40至50)或BakerPerkins 25mm双螺杆混炼机。所述聚合物、矿物填料、无机添加剂和可选的其他成分可以预先混合，并从单一料斗进料或使用分开的料斗在混炼机中混合。所得到的熔体可以例如在水浴中冷却，然后造粒。例如夏比棒或拉伸哑铃等测试件可以注塑或铸造或吹塑成膜。
螺杆温度可以在约100℃至约300℃之间，例如在约150℃至约280℃之间，例如在约180℃至约250℃之间，或在约200℃至230℃之间。
螺杆速度可以在约100rpm至1200rpm之间，例如在约300rpm至1100rpm之间，例如在约500rpm至1100rpm之间，例如在约700rpm至1100rpm之间，例如在约800rpm至1000rpm之间。在某些实施方式中，螺杆速度约为900rpm。
适合的注塑设备例如包括Billion 50T Proxima压机。聚合物组合物可以在模塑之前干燥。干燥可以在任何适合的温度下(例如约60℃)进行适合的时间，例如约1小时至20小时，例如约2小时至18小时，或约1小时至3小时，或约4小时至8小时，或约12小时至18小时。干燥过程中的温度可以保持不变或变化。在某些实施方式中，干燥期间的温度在约70℃至120℃，例如在约80℃至100℃，例如约90℃。
通常在聚合物组合物可流动的温度下进行模塑。例如，模塑温度可以在约100℃至300℃，例如在约200℃至300℃，或在约240℃至约280℃。在模塑之后，使模塑件将冷却并固化。
其他适合的加工技术包括气体辅助注塑、压延、真空成型、热成型、吹塑、拉伸、旋压、成膜、层压或其任何组合。可以使用任何适合的装置，这对于本领域的普通技术人员是容易明白的。
制造的制品
如本文所述，可以以任何适合的方式加工聚合物组合物以形成或掺入到商业制品中。可由功能性组合物(例如，聚合物组合物)形成的制品是多种多样的。实例包括汽车内饰制品，例如仪表板、内饰和内部车身板件，以及引擎盖下零件和部件。其他实例包括汽车车身零件和面板，例如阀盖(发动机罩)、翼子片、后视镜外壳、门(前部和/或后部)、尾门和保险杠(前部和/或后部)。
实施例
除非另有说明，下列测试方法用于表征实施例中制备的材料：
弯曲模量
根据ISO 178，在80mm×10mm×4mm的棒上测量。
夏比冲击强度
根据ISO 179，在80mm×10mm×4mm的棒上测量。-20℃的无缺口样品。
热变形温度(HDT)
根据ISO 75A，在80mm×10mm×4mm的棒上测量。
气味表现
根据标准VDA 270
将样品放入密封袋(0.3g/l，相当于0.3g样品在9升空气中)，然后在80℃进行热循环(变体C3)。
5名受过训练的人进行气味评估。每个人根据以下量表评估气味：
1–不可察觉
2–可察觉，不是令人不舒服
3–清晰可辨，但不是令人不舒服
4–令人不舒服
5–强烈不舒服
6–不可接受
然后对每个样品的5个评分进行平均。
颜色性质
根据CIELAB系统
实施例1——经填充的聚合物组合物的制备和测试
材料
滑石矿物填料：
通过sedigraph测量的PSD(ISO 13317-3)：d50＝5.2μm；d95＝15.6μm
通过激光测量的PSD(ISO 13329-1)：d50＝10.7μm；d95＝29.6μm
比表面积(BET)：3.6m2/g
矿物组成：通过热重分析(TGA)测量的滑石/绿泥石/白云石/方解石50/49.0/0.5/<0.5
1050℃的重量损失(通过TGA)：9％
无机添加剂(1)：
d50为约19μm的助熔煅烧的硅藻土。
无机添加剂(2)：
表面积为约95m2/g的合成硅酸钙
聚合物：
聚丙烯均聚物
MFR＝8.0g/10min@230℃/2.16kg(通过ISO 1133)
稳定剂包：
1份受阻酚抗氧化剂、1份亚磷酸三芳基酯加工稳定剂和4份滑石矿物填料(这用于稀释稳定剂并优化剂量水平)
干成分的制备
1.在110℃干燥无机添加剂2小时
2.制备滑石矿物填料和无机添加剂的混合物
3.在实验室Henchel混合器中混合7分钟
制剂
将干成分与聚合物(以下表1中所示的量)和稳定剂包混炼，然后使用Leistritz挤出机挤出。所有样品含有0.6重量％的稳定器包。
螺杆特征
T＝240℃(前3个加热区)，然后205℃–N；
螺杆转速＝900rpm
产出＝10kg/h
根据上述方法评估经填充的聚合物组合物的气味和物理性质。结果总结在下面的表1中。
表1
A＝仅聚丙烯；B＝聚丙烯+滑石；1、2和3＝聚丙烯+滑石+无机添加剂(1)或(2)。

Claims (49)

1.一种经填充的组合物，其包含基材、功能性填料和用于减少所述经填充的组合物的气味的无机添加剂，其中，所述无机添加剂以足以减少不含所述无机添加剂的经填充的组合物的气味的量存在。
2.如权利要求1所述的经填充的组合物，其中，所述无机添加剂是所述功能性填料以外的矿物添加剂。
3.如权利要求1或2所述的经填充的组合物，其中，所述功能性填料是矿物填料。
4.如权利要求2或3所述的经填充的组合物，其中，所述矿物添加剂是硅灰石以外的含二氧化硅的矿物或硅酸盐矿物。
5.如权利要求4所述的经填充的组合物，其中，所述矿物添加剂是硅藻土或硅酸钙，或其组合。
6.如权利要求5所述的经填充的组合物，其中，所述添加剂是助熔煅烧的硅藻土或合成硅酸钙，或其组合。
7.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，所述无机添加剂的存在量足以将所述经填充的组合物的气味减少如下量：
a.至少约10％，例如，至少约25％，或
b.根据标准VDA 270的至少约0.5个单位，例如，根据标准VDA 270的至少约1.0个单位。
8.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，所述无机添加剂以足以增加所述经填充的组合物的刚度的量存在，例如，其量足以将经填充的聚合物组合物的刚度增加如下量：
i.至少约0.2％，例如，至少约2.0％，或
ii.至少约5MPa，例如，至少约50MPa。
9.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，基于所述经填充的组合物的总重量，所述无机添加剂的存在量为至少约0.5重量％。
10.如权利要求9所述的经填充的组合物，其中，所述无机添加剂的存在量为至少约0.75重量％，例如，至少约1.0重量％。
11.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，基于所述经填充的组合物的总重量，所述功能性填料、例如矿物填料的存在量为至少约10重量％。
12.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，所述功能性填料是矿物填料，并且包含层状硅酸盐矿物，基本上由层状硅酸盐矿物组成或由层状硅酸盐矿物组成，或者是层状硅酸盐矿物。
13.如权利要求12所述的经填充的组合物，其中，所述层状硅酸盐矿物是滑石。
14.如权利要求13所述的经填充的组合物，其中，所述滑石是高长径比滑石或微粉化的滑石。
15.如权利要求1～11中任一项所述的经填充的组合物，其中，所述功能性填料包含玻璃纤维，基本上由玻璃纤维组成或由玻璃纤维组成，或者是玻璃纤维。
16.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，所述功能性填料经过表面处理。
17.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，基于所述经填充的组合物的总重量，所述基材的存在量为至少约50重量％。
18.如前述权利要求中任一项所述的经填充的组合物，其中，所述基材是聚合物、油漆或油漆基料、纸、纸板或复合材料。
19.如权利要求18所述的经填充的组合物，其中，所述基材是聚合物。
20.如权利要求19所述的经填充的聚合物组合物，其中，所述聚合物包含聚丙烯，基本上由聚丙烯组成或由聚丙烯组成，或者是聚丙烯。
21.如权利要求19所述的经填充的组合物，其中，所述基材是聚合物共混物，例如，包含弹性体的聚合物共混物。
22.无机添加剂用于减少包含基材的组合物的气味的应用，其中，所述无机添加剂和/或基材如权利要求1～21中任一项所限定，并且所述无机添加剂不是硅灰石和/或滑石。
23.无机添加剂用于减少包含基材和矿物填料的经填充的组合物的气味的应用，其中，所述无机添加剂、矿物填料和/或基材如权利要求1～21中任一项所限定。
24.经表面处理的功能性填料用于减少包含基材的组合物的气味的应用，其中，所述功能性填料、表面处理和基材如权利要求1～21中任一项所限定。
25.无机添加剂用于减少包含基材和矿物填料的经填充的组合物的气味和增加其刚度的应用，其中，所述无机添加剂、矿物填料和/或基材如权利要求1～21中任一项所限定。
26.一种减少包含基材和矿物填料的经填充的组合物的气味的方法，其包括将如权利要求1～21中任一项所限定的用于减少所述经填充的组合物的气味的无机添加剂添加至所述经填充的组合物。
27.权利要求1～21中任一项所限定的无机添加剂用于减少来自功能性组合物的散发物的应用，所述功能性组合物例如为油漆或油漆基料、塑料、橡胶、泡沫和复合材料等，可选地，其中所述功能性组合物包含滑石作为填料。
28.一种制造经填充的组合物的方法，该方法包括将基材、功能性填料和足量的用于减少所述经填充的组合物的气味的无机添加剂组合，使得包含所述无机添加剂的经填充的组合物的气味与不含所述无机添加剂的经填充的组合物相比减少。
29.一种制造组合物的方法，该方法包括将基材和足量的用于减少经填充的组合物的气味的无机添加剂组合，使得包含所述无机添加剂的组合物的气味与不含所述无机添加剂的经填充的组合物相比减少。
30.一种制造组合物的方法，所述方法包括将基材和足量的经表面处理的功能性填料组合，使得所述组合物的气味与不含所述经表面处理的功能性填料的组合物相比减少。
31.如权利要求28、29或30所述的方法，其中，所述无机添加剂、功能性填料和基材如权利要求1～21中任一项所限定。
32.如权利要求28～31中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将例如聚合物等基材、例如矿物填料等功能性填料和无机添加剂混炼，可选地与加工助剂一起混炼。
33.如权利要求28～32中任一项所述的方法，其进一步包括由所述经填充的组合物例如通过挤出或模塑来形成制品。
34.一种制品，其由权利要求1～21中任一项所述的经填充的组合物形成，或由通过权利要求23～33中任一项所述的方法能够获得的经填充的组合物形成。
35.如权利要求34所述的制品，其中，所述制品是汽车内部制品，例如，仪表板、内饰或内部车身板件。
36.经表面处理的填料、例如矿物填料用于在包含基材的组合物中维持、改良或改善所述组合物的紫外稳定性的应用，其中，当所述填料为滑石时，其为具有大于1.0、例如至少约1.5、或至少约2.0、或至少约2.5的层状指数的颗粒形式。
37.经表面处理的填料、例如矿物填料用于在包含基材的组合物中延缓或减少所述组合物在暴露于紫外辐射时的降解的应用，其中，当所述矿物填料是滑石时，其为具有大于1.0、例如至少约1.5、或至少约2.0、或至少约2.5的层状指数的颗粒形式。
38.如权利要求36或37所述的应用，其中，所述填料是颗粒形式的矿物填料，可选地，其中所述矿物填料是高长径比矿物填料。
39.如权利要求36～38中任一项所述的应用，其中，所述矿物填料是高长径比滑石。
40.如权利要求36～39中任一项所述的应用，其中，所述基材是聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物、油漆或油漆基料、纸、纸板或复合材料。
41.如权利要求40所述的应用，其中，所述基材是聚合物，或聚合物共混物，或聚合物和弹性体的共混物。
42.如权利要求41所述的应用，其中，所述聚合物或聚合物共混物或聚合物和弹性体的共混物包含聚丙烯。
43.如权利要求41所述的应用，其中，所述基材是聚合物，并且所述聚合物包含聚丙烯，基本上由聚丙烯组成或由聚丙烯组成，或者是聚丙烯。
44.如权利要求40～43中任一项所述的应用，其中，所述组合物处于由所述聚合物、或聚合物共混物、或聚合物和弹性体的共混物形成的制品的形式。
45.如权利要求44所述的应用，其中，所述制品是汽车零件，例如内部或外部零件，例如仪表板、内饰或内部车身板件。
46.如权利要求36～45中任一项所述的应用，其中，基于经填充的组合物的总重量，所述经表面处理的填料的存在量为至少约10重量％。
47.如权利要求36～46中任一项所述的应用，其中，基于经填充的组合物的总重量，所述基材的存在量为至少约50重量％。
48.如前述权利要求中任一项所述的应用，其中，所述表面处理包含有机部分，或者是有机部分。
49.如权利要求48所述的应用，其中，所述表面处理包含或者是聚亚烷基二醇，例如聚乙二醇，或烷基磺酸盐，例如C10-C20烷基磺酸盐或C14-C17烷基磺酸盐。
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