CN115516036A - 用于汽车内饰材料的复合树脂组合物及使用该组合物制造的汽车内饰材料 - Google Patents

用于汽车内饰材料的复合树脂组合物及使用该组合物制造的汽车内饰材料 Download PDF

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CN115516036A CN202280003141.1A CN202280003141A CN115516036A CN 115516036 A CN115516036 A CN 115516036A CN 202280003141 A CN202280003141 A CN 202280003141A CN 115516036 A CN115516036 A CN 115516036A
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Abstract

本发明涉及一种用于汽车内饰产品的复合树脂组合物和使用该复合树脂组合物制造的汽车内饰产品。更具体地,根据本发明的用于汽车内饰产品的复合树脂组合物中包含的原料被优化,从而改善耐热性和耐水解稳定性。因此,满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并且可以提供优异的产品可靠性和外观品质。

Description

用于汽车内饰材料的复合树脂组合物及使用该组合物制造的 汽车内饰材料
技术领域
[相关申请的交叉引用]
本申请要求于2021年04月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0052721和基于上述专利于2022年02月24日再次提交的韩国专利申请No.10-2022-0024263的优先权,这两项专利申请各自的公开内容通过引用并入本说明书中。
本发明涉及一种用于汽车内饰产品的复合树脂组合物和使用该复合树脂组合物制造的汽车内饰产品,更具体地涉及一种用于汽车内饰产品的复合树脂组合物,其中,包括在所述复合树脂组合物中的原料被优化,从而耐热性和耐水解稳定性得到改善,从而满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并提供优异的产品可靠性和外观品质;以及使用该复合树脂组合物制造的汽车内饰产品。
背景技术
作为传统的汽车内饰材料,有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、通过混合聚碳酸酯(PC)树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂制备的复合树脂、通过混合聚碳酸酯(PC)树脂与丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)树脂制备的复合树脂、通过混合聚碳酸酯(PC)树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂制备的复合树脂等。这些材料具有优异的物理性能,因此被用于各种汽车内饰部件中。
然而,这些材料在高温和高湿度的环境下可能会引起水解而使得物理性能劣化。特别是,当聚碳酸酯(PC)树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂混合时,由于酯交换反应而使物理性能下降。因此,需要适当地控制反应。
因此,有必要开发一种能够满足物理性能如机械性能和耐热性,而在干燥环境中,由其是在高温和高湿度的环境下引起水解的汽车内饰产品材料。
[相关技术文献]
[专利文献]
韩国专利申请公开No.2018-0078908(2018年7月10日公开)
发明内容
技术问题
因此,鉴于上述问题而做出本发明,本发明的一个目的是提供一种用于汽车内饰产品的复合树脂组合物,其中,所述复合树脂组合物包含优化的材料,从而可以降低生产成本,并且所述复合树脂组合物可以用于未涂漆的产品,从而提供卓越的经济可行性。此外,可以提高耐热性和耐水解稳定性,满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并且提供优异的产品可靠性和外观品质。
本发明的另一目的是提供一种使用所述用于汽车内饰产品的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品。
上述目的和其它目的可以通过下面描述的本公开内容来实现。
技术方案
根据本发明的一个方面,上述目的和其它目的可以通过提供一种用于汽车内饰产品的复合树脂组合物来实现,所述复合树脂组合物包含:
100重量份的复合树脂,包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、20重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂;和
10重量份至40重量份的水解稳定剂,该水解稳定剂通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂而制备。
基于包含结晶速率降低剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的总重量,所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂可以包含1重量%至5重量%的结晶速率降低剂。
所述结晶速率降低剂可以是选自间苯二甲酸、环己二甲醇、二甘醇和新戊二醇中的一种或更多种。
所述聚对苯二甲酸丁二醇树脂可以具有0.9dl/g以上的特性粘度,并且所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂可以具有0.6dl/g至0.9dl/g的特性粘度。
所述聚碳酸酯树脂可以具有5g/10min至12g/10min的流动指数(300℃,负荷:1.2kg)。
所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂可以以所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的5重量%至30重量%(以二有机硅氧烷化合物的重量计算)的量包含来自二有机硅氧烷的嵌段。。
所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物可以包含40重量%至80重量%的共轭二烯化合物、10重量%至40重量%的芳香族乙烯基化合物和1重量%至20重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物。
所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的粒径可以为0.2μm至0.4μm。
所述邻苯二甲酸二烷基酯化合物可以具有具有5至8个碳原子的烷基。
所述羧基反应性环氧树脂可以是选自乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-二甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或更多种。
所述羧基反应性环氧树脂可以包含1重量%至15重量%的来自甲基丙烯酸缩水甘油酯的单元。
所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度可以高于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度。
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂可以具有252℃以下的熔点。
根据ISO 75在1.82MPa下测量的所述复合树脂组合物的高负荷耐热性可以为92℃以上。
所述复合树脂组合物的由下面等式1表示的耐水解性保持率可以为79%以上:
[等式1]
耐水解性保持率=(老化后的悬臂梁式冲击强度/老化前的悬臂梁式冲击强度)×100
其中,老化在85℃和85%的条件下在腔室中进行168小时,悬臂梁式冲击强度是根据ISO 180/1A在23℃下测量的缺口冲击强度。
根据本发明的另一方面,提供一种复合树脂组合物,包含:
100重量份复合树脂,包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、20重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂;和
10重量份至40重量份的水解稳定剂,该水解稳定剂通过将20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂混合而制备,
其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度高于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度,并且
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的熔点为252℃以下。
根据本发明的又一方面,提供一种制备复合树脂组合物的方法,该方法包括:
将100重量份的包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、10重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和10重量份至40重量份的通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂进料到挤出机中,接着熔融混炼并挤出的步骤。
熔融混炼和挤出所述复合树脂组合物的步骤可以在250℃至300℃、F/R(流动比)为55kg/hr至95kg/hr且螺杆旋转数为150rpm至600rpm的条件下进行。
在挤出所述复合树脂组合物之后,还可以进行在注射温度为260℃至280℃并且模具温度为40℃至80℃下注射所述复合树脂组合物的步骤。
根据本发明的再一方面,提供一种制备复合树脂组合物的方法,该方法包括:
将100重量份的包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、10重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和10重量份至40重量份的通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂进料到挤出机中,接着熔融混炼并挤出,
其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度高于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度,并且所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的熔点在252℃以下。
根据本发明的又一方面,提供一种使用所述复合树脂组合物制造的汽车内饰产品。
所述汽车内饰产品可以包括底板控制台前托盘、杯架、内部装饰、开关挡板、杯架外壳或指示器面板。
有益效果
根据本发明的用于汽车内饰产品的复合树脂组合物包含:以特定的重量%包含聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和通过将聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、邻苯二甲酸二烷基酯化合物和羧基反应性环氧树脂以特定重量%混合而制备的水解稳定剂,并且可以用于成型汽车内饰产品。
此外,使用所述组合物制造的汽车内饰产品具有改善的耐热性和耐水解稳定性,从而满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并且由于优异的成型性能而提供改善的外观品质。
因此,根据本发明的用于汽车内饰产品的复合树脂组合物和使用该复合树脂组合物制造的成型制品可以应用于汽车内饰产品,如底板控制台前托盘、杯架、内部装饰、开关挡板、杯架外壳和指示器面板。
具体实施方式
下文中,将更详细地描述本发明以帮助理解本发明。
本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应理解为限制于常规的或字典中的含义,并且考虑到发明人可以适当地定义术语的概念以便以最好的方式描述发明,应当理解为与本发明的技术构思一致的含义和概念。
在本公开中,除非另有说明,否则“包含”可以定义为“聚合而成的包含”或“包含作为来自……的单元”。
除非另有说明,否则本公开中使用的表示成分、反应条件、聚合物组成和配方的所有数字、数值和/或表达式都是近似值,反映了由于进行的测量的各种不确定性,以从本质上不同的值得到数值。因此,应当理解为在所有情况下都被术语“约”所修饰。此外,当在本公开中公开数值范围时,除非另有说明,否则这些范围是连续的,并且包括从所述范围中的最小值到最大值的所有值。此外,当这种范围涉及整数时,除非另有说明,否则包括从最小值到最大值的所有整数都包括在内。
在本公开中,当变量表示为范围时,应当理解的是,该变量包括所述范围内的所有值以及该范围的端点值。例如,应当理解的是,“5至10”的范围包括5、6、7、8、9和10的值,以及6至10、7至10、6至9、7至9等的任意子范围和落入所述范围内的整数之间的任意值,如5.5至8.5和6.5至9等。此外,应当理解的是,10%至30%的范围包括10%、11%、12%、13%等和直至30%的所有整数,以及在所述范围内的有效整数之间的任意值,如10.5%、15.5%、25.5%等。
除非另有说明,否则本公开中使用的术语“水解稳定剂”是指加入以改善耐水解稳定性的物质。
本发明人已经确认,使用复合树脂组合物制备的汽车内饰材料表现出改善的耐热性和耐水解稳定性,使得满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并且提供优异的产品可靠性和外观品质,所述复合树脂组合物包含:以特定的重量%包含聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和通过以特定的重量%混合聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、邻苯二甲酸二烷基化合物和羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂。此外,本发明人完成了一种具有优异的成型性能和外观品质,同时满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡并且无需喷漆的汽车内饰产品材料。
复合树脂组合物
根据本发明的一个实施方案的复合树脂组合物包含:100重量份的复合树脂,该复合树脂包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、20重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂;和10重量份至40重量份的水解稳定剂,通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂而制备。
当根据本发明的一个实施方案的聚碳酸酯树脂包含在复合树脂组合物中时,所述复合树脂组合物可以被赋予耐水解稳定性和耐热性。使用所述复合树脂组合物制造的汽车内饰产品提供改善的机械性能和流动性,并且改善注射产品的外观品质。
所述聚碳酸酯树脂的流动指数(300℃,负荷:1.2kg)可以为5g/10min至12g/10min以上、8g/10min至12g/10min或9g/10min至11g/10min。当流动指数太低而在所述范围之外时,难以进行注射成型。当流动指数太高时,成型性能、机械性能和耐化学性降低,这可能会引起部件外观中的问题。
在本公开中,除非另有说明,否则流动指数可以是根据ISO 1133在250℃下在5kg的负荷下测量的熔体流动指数。
对所述聚碳酸酯树脂没有具体地限制,可以通过本领域中已知的方法制备和使用。或者,可以使用市售材料。
例如,可以在分子量调节剂和催化剂的存在下通过使二酚化合物与光气化合物、卤酸酯化合物、碳酸酯化合物或它们的组合反应来制备聚碳酸酯树脂。
所述二酚化合物可以是,而不具体限于,4,4'-二羟基联苯、2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷、2,4-双-(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双-(4-羟基苯基)-环己烷、2,2-双-(3-氯-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷等。优选地,所述二酚化合物可以是双酚A、2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷。
所述聚碳酸酯树脂可以是均聚物、包括两种或更多种类型的二酚化合物的共聚物、或它们的混合物,并且可以是直链聚碳酸酯树脂、支链聚碳酸酯树脂或聚酯碳酸酯共聚物,优选是直链聚碳酸酯树脂。除非另有说明,否则直链聚碳酸酯树脂是指不含交联剂的树脂。作为一个具体的实例,所述直链聚碳酸酯树脂可以是双酚A类聚碳酸酯树脂。
基于总计100重量%的复合树脂(聚碳酸酯树脂+聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂+聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂),所述聚碳酸酯树脂的含量可以为60重量%至79重量%。作为一个具体的实例,聚碳酸酯树脂的含量可以为70重量%至80重量%,优选为70重量%至75重量%。当聚碳酸酯树脂的含量小于该范围时,使用包含所述聚碳酸酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品可能会有裂纹。当聚碳酸酯树脂的含量超过该范围时,使用包含所述聚碳酸酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的刚度和耐热性降低。
即,基于总计100重量%的复合树脂,当根据本发明的一个实施方案的聚碳酸树脂包含含量为60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂时,复合树脂组合物具有成型性能,因此,使用该复合树脂组合物制造的汽车内饰产品可以实现流动性、机械强度、耐热性、外观品质。
根据本发明的一个实施方案的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂是结晶材料。包含所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂组合物被赋予成型性能,并且使用所述复合树脂组合物制造的汽车内饰产品被赋予耐化学性。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂是一种结晶型树脂,因此,防止从外部引入的化学物质渗透。当聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂包含在复合树脂组合物中时,在注塑过程中复合树脂组合物的流动性改善,从而提供优异的外观品质。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度可以是0.9dl/g以上或1.0dl/g至1.3dl/g。当特性粘度太低而在所述范围之外时,物理性能的增强效果降低,使得耐化学性的改善效果不显著。当特性粘度太高时,成型性能降低,使得会出现部件的外观中的问题。
在本公开中,当测量特性粘度时,除非另有说明,否则将待测样品完全溶解在浓度为0.05g/ml的二氯甲烷溶剂中,然后使用过滤器过滤以得到滤液。然后,使用乌氏粘度计在20℃下测量得到的滤液的特性粘度。
基于总计100重量%的复合树脂(聚碳酸酯树脂+聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂+聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂),聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的含量可以为20重量%至30重量%,作为一个具体的实例为21重量%至29重量%,优选为21重量%至28重量%。当聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂以小于所述范围的含量被包含时,使用包含所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品可能会有裂纹。当聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂以大于所述范围的含量被包含时,使用包含所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的刚度和耐热性降低。
所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度可以大于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度。
在本公开中,所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度可以为0.6dl/g至0.9dl/g或0.7dl/g至0.9dl/g。当特性粘度太低而在所述范围之外时,物理性能的增强效果降低,从而耐化学性的改善效果不显著。当特性粘度太高时,成型性能降低,使得会出现部件的外观中的问题。
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂可以包含结晶速率降低剂。
所述结晶速率降低剂可以是选自间苯二甲酸、环己二甲醇、二甘醇和新戊二醇中的一种或更几种。考虑到反应效率,优选间苯二甲酸或环己二甲醇。
在制备聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的步骤中,可以将结晶速率降低剂与包含对苯二甲酸和乙二醇的原料一起加入,或者在对苯二甲酸与乙二醇一次反应之后加入。
此处,基于包含结晶速率降低剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的总重量,结晶速率降低剂的含量可以小于20重量%,具体地为1重量%至5重量%。
对聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂没有具体地限制,可以通过本领域中已知的方法制备和使用。或者,可以使用市售材料。
例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂可以通过在选自间苯二甲酸、环己二甲醇、二甘醇和新戊二醇中的一种或更多种结晶速率降低剂的存在下使对苯二甲酸化合物与乙二醇类化合物(二甘醇和新戊二醇除外)如乙二醇反应来制备。
聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的熔点可以为252℃以下,具体地244℃至248℃。在这种情况下,可以改善复合树脂组合物的熔体流动指数,由此改善成型性能。
在本公开中,可以使用本领域中已知的方法测量熔点。例如,可以使用差示扫描量热仪(DSC)测量热吸收峰值。
基于总计100重量%的复合树脂(聚碳酸酯树脂+聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂+聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂),聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的含量可以为1重量%至10重量%,具体地3重量%至8重量%。当聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的含量小于所述范围时,使用包含所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品可能会有裂纹。当聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的含量超过所述范围时,使用包含所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的刚度和耐热性降低。
在本公开中,除非另有说明,否则水解稳定剂可以由四元体系组成,该四元体系通过混合聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、邻苯二甲酸二烷基酯化合物和羧基反应性环氧树脂来制备。
根据本发明的一个实施方案的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂是嵌段共聚物。当复合树脂组合物包含聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂以及下面描述的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物时,所述复合树脂组合物的耐水解稳定性受到很大影响,并且使用所述复合树脂组合物制造的汽车内饰产品表现出耐水解稳定的效果。
对聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂没有具体的限制,只要可以确保其性能即可,并且可以优选地包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物或聚硅氧烷-聚碳酸酯聚合物。优选地,所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂包括包含由下面的式1表示的结构单元的二有机硅氧烷嵌段:
[式1]
Figure BDA0003845045320000101
在式1中,聚二有机硅氧烷嵌段的长度(E)为20至60,各个R基团可以相同或不同,并且各自独立地选自C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2-C13烯氧基、C3-C13环烷基、C3-C13环烷氧基、C6-C13芳基、C6-C13芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷基芳基和C7-C13烷基芳氧基;各个M可以相同或不同,并且选自卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8环烷基、C1-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基和C7-C12烷基芳氧基;并且各个n独立地为0至4的整数。
在本公开中,聚碳酸酯-二有机硅氧烷嵌段共聚物可以包括由下面式2表示的二有机硅氧烷嵌段:
[式2]
Figure BDA0003845045320000111
在分子式2中,x表示20至60的整数,并且与Si直接连接的短链的端基团表示CH3。
在本公开中,聚碳酸酯嵌段可以来自双酚-A单体,并且式2的二有机硅氧烷嵌段可以来自通过使二羟基亚芳基与,例如,α,ω-双乙酰氧基聚二有机硅氧烷在相变条件下反应而得到的二羟基聚硅氧烷化合物。
所述二羟基聚硅氧烷化合物可以通过硅氧烷氢化物之间的铂催化加成反应来制备。
聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂可以包含5重量%至30重量%,具体地10重量%至25重量%的来自二有机硅氧烷的嵌段(基于二有机硅氧烷化合物的重量计算)。当来自二有机硅氧烷的嵌段以超出所述范围之外的少量存在时,物理性能的增强效果降低,从而耐水解稳定性不显著。当来自二有机硅氧烷的嵌段以过量存在时,成型性能降低,这会引起部件的外观中的问题。
在本公开中,聚合物中的单元的重量%、单元的重量%或嵌段的重量%可以是指衍生单体的重量%。
此外,在本公开中,聚合物中的单元的重量%、单元的重量%或嵌段的重量%可以通过本发明所属技术领域中通常使用的方法来测量。作为另一方法,在所有单体都聚合的前提下,加入的单体的含量可以定义为诸如制备的聚合物中的单元的含量。
聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的流动指数可以为1g/10min至5g/10min、1g/10min至4g/10min或1g/10min至3g/10min。当聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的流动指数太低而在所述范围之外时,难以进行注射成型。当聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的流动指数太高时,成型性能、机械性能和耐化学性降低,从而会出现部件的外观中的问题。
基于总计100重量%的水解稳定剂(聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂+(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物+邻苯二甲酸二烷基酯化合物+羧基反应性环氧树脂),聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的含量可以为20重量%至50重量%,作为一个具体的实例为30重量%至50重量%,优选为35重量%至45重量%。当聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的含量小于所述范围时,使用包含所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品可能会有裂纹。当聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的含量超过所述范围时,使用包含所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的刚度和耐热性降低。
根据本发明的一个实施方案的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物可以补偿由于聚碳酸酯树脂和聚酯树脂而降低的物理性能。使用包含所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品可以具有改善的抗冲击性、机械性能和耐水解稳定性。
所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物可以是包含40重量%至80重量%的共轭二烯化合物、10重量%至40重量%的芳香族乙烯基化合物和1重量%至20重量%的乙烯基氰化合物的接枝共聚物,优选地是包含50重量%至70重量%的共轭二烯化合物、20重量%至35重量%的芳香族乙烯基化合物和1重量%至15重量%的乙烯基氰化合物的接枝共聚物,更优选地是包含55重量%至65重量%的共轭二烯化合物的接枝共聚物、25重量%至35重量%的芳香族乙烯基化合物和5重量%至15重量%的乙烯基氰化合物的接枝共聚物。当共轭二烯化合物的含量太低而在所述范围之外时,抗冲击性降低。当共轭二烯化合物的含量太高时,刚度(弹性模量)降低。此外,当乙烯基氰化合物的含量太少时,刚度的增强效果不足。当乙烯基氰化合物的含量太高时,抗冲击性降低。
本发明的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物中包含的(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括常规的(甲基)丙烯酸酯化合物,例如,(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸酯,而不限于具体的(甲基)丙烯酸酯化合物。例如,所述(甲基)丙烯酸酯化合物可以是选自甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的一种或更多种,优选甲基丙烯酸酯。此外,所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物中包含的共轭二烯化合物可以包含,例如,丁二烯,而不限于具体的共轭二烯化合物。此外,所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物中包含的芳香族乙烯基化合物可以包括,例如,选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯和对甲基苯乙烯之中的一种或更多种,优选苯乙烯。
由此,所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物可以包括通过使上述具体含量范围内的组分聚合而制备的树脂。优选地,所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物包括包含适当含量的(甲基)丙烯酸酯组分的树脂,因此,能够改善耐热性。根据需要,除了(甲基)丙烯酸酯组分之外,还可以包含丙烯酸烷基酯组分。
所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物可以以粉末形式使用,其粒径为0.2μm至0.4μm,具体地粒径为0.25μm至0.35μm。在这种情况下,冲击强度和注射成型性能得到改善。
在本公开中,可以根据测量粒子尺寸的已知方法来测量粒子尺寸。具体地,可以根据氮气吸附方法使用BET分析设备(Surface Area and Porosity Analyzer ASAP 2020,Micromeritics Co.)来测量金属颜料的平均粒径。更具体地,向试管中加入0.3g至0.5g的样品并在100℃下预处理样品8小时之后,可以在室温下使用ASAP 2020分析设备来测量粒子尺寸。平均值可以通过测量相同的样品三次来得到。
基于总计100重量%的水解稳定剂(聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂+(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物+邻苯二甲酸二烷基化合物+羧基反应性环氧树脂),(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的含量可以为48.5重量%至65重量%,具体地50重量%至65重量%。当(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的含量小于所述范围时,使用包含所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品具有低的抗冲击性。当(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的含量超过所述范围时,使用包含所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品表现出劣化的刚度。
根据本发明的一个实施方案的邻苯二甲酸二烷基酯化合物用于抑制上述聚碳酸酯树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂之间的酯交换反应的各种途径。
作为参考,当聚碳酸酯(PC)树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂混合时,通过如下所示的三种类型的酯交换反应而降低了物理性能,因此,需要适当的反应抑制。
Figure BDA0003845045320000141
所述邻苯二甲酸二烷基酯化合物可以是能够确保酯交换抑制性能的化合物,优选具有具有5至8个碳原子的烷基的邻苯二甲酸酯化合物。作为一个具体的实例,可以使用邻苯二甲酸二正戊酯、邻苯二甲酸二正辛酯或它们的组合。
基于总计100重量%的水解稳定剂(聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂+(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物+邻苯二甲酸二烷基酯化合物+羧基反应性环氧树脂),邻苯二甲酸二烷基酯化合物的含量可以为0.1重量%至10重量%,作为一个具体的实例为1重量%至10重量%,优选为3重量%至10重量%。当邻苯二甲酸二烷基酯化合物的含量太高而在所述范围之外时,在注射成型的过程中邻苯二甲酸二烷基酯化合物在成型制品中作为气体产生,这可能会影响外观品质。
根据本发明的一个实施方案的羧基反应性环氧树脂可以用于改善耐化学性,同时为使用根据本公开的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品提供耐水解稳定性。
如本文中所使用,除非另有说明,否则术语“羧基反应性环氧树脂”是指由环氧官能(甲基)丙烯酸单体和亚烷基生成的环氧官能(甲基)丙烯酸亚烷基共聚物。
如本文中所使用,除非另有说明,否则术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸单体和甲基丙烯酸单体两者,并且除非另有说明,否则术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体两者。
环氧官能(甲基)丙烯酸单体的具体实例可以包括包含1,2-环氧基的单体,如丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
本公开中使用的羧基反应性环氧树脂可以是选自以下的一种或更多种,作为一个具体的实例,乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-二甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
本公开的羧基反应性环氧树脂可以是,例如,通过聚合1重量%至15重量%或3重量%至10重量%的甲基丙烯酸缩水甘油酯单元,60重量%至74重量%或63重量%至74重量%的乙烯单元、和20重量%至30重量%或25重量%至30重量%的丙烯酸正丁酯而制备的共聚物。此处,当甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的含量太高时,由于组合物的流动性降低,使用包含所述甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的复合树脂组合物制造的注塑制品的外观品质下降。
基于总计100重量%的水解稳定剂(聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂+(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物+邻苯二甲酸二烷基酯化合物+羧基反应性环氧树脂),羧基反应性环氧树脂的含量可以为0.1重量%至10重量%,作为一个具体的实例为0.1重量%至5重量%,优选为1重量%至3重量%。当羧基反应性环氧树脂的含量太高而在所述范围之外时,可能会在使用包含所述羧基反应性环氧树脂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的表面产生气体,导致外观品质下降。
具体地,基于100重量份的包含聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂,所述水解稳定剂(聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂+(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物+邻苯二甲酸二烷基酯化合物+羧基反应性环氧树脂)的含量可以为10至40重量份,作为一个具体的实例为10至30重量份,作为一个优选的实例为10至20重量份。当水解稳定剂的含量太高而在所述范围之外时,由使用包含所述水解稳定剂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品制备的注塑制品的表面的外观品质可能会下降。当水解稳定剂的含量太低时,不能提供足够的耐水解稳定性和进一步的酯交换抑制作用。在上述范围内,冲击强度,具体地低温冲击强度、耐热性和加工性能可以得到改善。
为了改善根据本发明的一个实施方案的复合树脂组合物的流动性,还可以包含适当的添加剂。
具体地,还可以包含选自润滑剂、热稳定剂和紫外线吸收剂中的一种或更多种添加剂。
对润滑剂没有具体地限制,只要它可以确保用于使用包含所述润滑剂的复合树脂组合物制造汽车内饰产品的注射螺杆的易抽出性和流动性即可。
对润滑剂没有具体地限制,只要它可以用于本发明中并且可以确保上述特性即可。优选地,润滑剂可以包括乙烯双硬脂酰胺、聚乙烯蜡或它们的组合。
基于100重量份的复合树脂,润滑剂的含量可以是0.01重量份至5重量份,具体地0.1重量份至3重量份。当润滑剂的含量太高而在所述范围之外时,在使用包含所述润滑剂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的表面上可能会产生诸如污渍的外观问题,使得外观品质会降低。
对热稳定剂没有具体地限制,只要可以防止使用包含所述热稳定剂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品因高温而变形即可。
对热稳定剂没有具体地限制,只要可以确保上述特性即可,并且优选为酚类抗氧化剂。
酚类抗氧化剂还可以包括结晶温度(Tm)为110℃至130℃的受阻苯酚类稳定剂。作为一个具体的实例,酚类抗氧化剂可以包括四[乙烯-3-(3,5-二叔丁基-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯或它们的组合。
基于100重量份的复合树脂,热稳定剂的含量可以是0.01重量份至5重量份,具体地0.1重量份至3重量份。当热稳定剂的含量太高时,在使用包含其的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品的表面上可能会产生诸如污渍的外观问题,从而外观品质会降低。
对紫外线吸收剂没有具体地限制,只要可以防止使用包含所述紫外线吸收剂的复合树脂组合物制造的汽车内饰产品因光而变形即可。
对紫外线吸收剂没有具体地限制,只要可以确保上述特性即可,并且可以优选苯并三唑类化合物、三嗪类化合物等。
三嗪类化合物可以是选自,例如,2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,6-二苯基-4-(2-羟基-4-己氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-苄氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-苄氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-乙氧基乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-丁氧基乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-甲氧羰基丙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-3-甲基-4-乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-3-甲基-4-己氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-3-甲基-4-乙氧基乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-3-甲基-4-乙氧羰基乙氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-N-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪和2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(2-(2-乙基己酰氧基)乙氧基)苯酚中的一种或更多种。
苯并三唑类化合物可以是选自,例如,2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2'-羟基-5'-氧苯基)-苯并三唑、2-(2'-羟甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-双(α,α-二甲基苄基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二丁基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基)苯并三唑、2,2'-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2-N-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚中的一种或更多种。
基于100重量份的复合树脂,紫外线吸收剂的含量可以是0.01重量份至5重量份,具体地0.1重量份至3重量份。在该范围内,物理性能平衡是优异的,耐光性进一步改善。
可以使用所述复合树脂组合物制造试样。根据ISO 75在1.82MPa下测量的试样的在高负荷下的热变形温度可以为92℃以上。作为一个具体的实例,高负荷下的热变形温度可以为92℃至95℃。下面将详细描述该试样。
在本公开中,高负荷下的热变形温度可以根据ISO 75在1.82MPa的高负荷下测量。
所述复合树脂组合物的由下面的等式1表示的耐水解性保持率可以为,例如,79%以上。作为一个具体的实例,耐水解性保持率可以为80%至92%。在这种情况下,可以保持耐热性和耐水解性保持率之间的最佳平衡。
[等式1]
耐水解性保持率=(老化后的悬臂梁式冲击强度/老化前的悬臂梁式冲击强度)×100
(在等式中,老化在85℃和85%的条件下在腔室中进行168小时,悬臂梁式冲击强度是根据ISO 180/1A在23℃下测量的缺口冲击强度。)
制备复合树脂组合物的方法
下文中,描述了制备本发明的复合树脂组合物的方法。在描述本发明的制备复合树脂组合物的方法时,包括所有上述关于复合树脂组合物的细节。
本公开的制备复合树脂组合物的方法包括,例如,将100重量份的包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、10重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和10重量份至40重量份的通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂进料到挤出机中,并将它们熔融混炼和挤出。
在熔融混炼步骤中,例如,可以包括上述其它添加剂。
熔融混炼和挤出步骤可以,例如,使用选自单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和班伯里密炼机中的一种或更多种,优选地使用双螺杆挤出机进行。熔融混炼和挤出步骤可以通过使用挤出机均匀混合各组分,然后进行挤出以得到粒料形式的复合树脂组合物来进行。在这种情况下,防止机械性能劣化和热性能降低,并且提供优异的镀层粘合性和外观品质。
使用挤出混炼机制备粒料的步骤可以,例如,在挤出温度为250℃至300℃、流动比(F/R)为50kg/hr至90kg/hr并且螺杆旋转数为280rpm至490rpm的条件下进行,优选在挤出温度为260℃至300℃、F/R为60kg/hr至90kg/hr并且螺杆旋转数为300rpm至390rpm的条件下进行。
将复合树脂组合物挤出之后,还可以进行在注射温度为240℃至280℃,具体地250℃至270℃,模具温度为40℃至80℃,具体地50℃至70℃,并且注射速率为10mm/秒至50mm/秒,具体地20mm/秒至40mm/秒的条件下注射成型的步骤。
此外,描述了包括本发明的复合树脂组合物的汽车内饰产品。在描述包括本发明的复合树脂组合物的汽车内饰产品时,包括上述所有关于复合树脂组合物的细节。
汽车内饰产品
由于本发明的复合树脂组合物由于使用上述组分而得到充分优化,因此,所述复合树脂组合物可以有效地用于需要成型性能、机械性能、高负荷下的耐热性和耐化学性的汽车内饰产品。
所述汽车内饰产品可以通过本领域中常用的方法制造。例如,使用根据本发明的复合树脂组合物的熔融混炼材料或粒料,或使用所述熔融混炼材料或粒料成型的片材(板)作为原料,可以应用注射成型法、注射压缩成型法、挤出成型法、片材浇铸法、压制成型法、压力成型法、热弯曲法、压缩成型法、压延成型法、旋转成型法等。
例如,本公开的复合树脂组合物可以通过将聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、邻苯二甲酸二烷基酯化合物、羧基反应性环氧树脂和添加剂以375rpm和75kg/h的流量比进料到设置为280℃的双螺杆挤出机(
Figure BDA0003845045320000201
L/D:42,SM Platek设备)的主入口中,并将它们熔融混炼和挤出来制备。
将粒料进料到注塑机中以制备汽车内饰产品。
为了间接确认汽车内饰产品的物理性能,使用注塑机(ENGEL,80吨)以260℃的注射温度、60℃的模具温度和30mm/秒的注射速率注射所述粒料,从而根据ISO标准制造试样。
根据ISO 1133在250℃下在5kg的负荷下测量的制造的试样的流动指数(熔体流动速率)可以为,例如,12g/10min以上,具体地,12g/10min至13g/10min。
此外,根据ISO 1133在23℃下测量的所述试样的悬臂梁式缺口冲击强度可以是,例如,55.7kJ/m2以上,具体地61kJ/m2至64kJ/m2
此外,根据ISO 527以5mm/min的速度测量的所述试样的拉伸强度可以是,例如,49Mpa以上,具体地53Mpa至66Mpa。
此外,根据ISO 178使用SPAN 64以2mm/min的速度测量的1/8英寸试样的弯曲强度可以是,例如,77MPa以上,具体地81MPa至85MPa,并且其弯曲模量可以是1950MPa以上,具体地1963MPa至2123MPa。
此外,根据ISO 1183测量的所述试样的密度可以为1.19g/cm3至1.22g/cm3,具体地1.19g/cm3至1.20g/cm3
所述汽车内饰产品可以具体是底板控制台前托盘、杯架、内部装饰、开关挡板、杯架外壳或指示器面板,而不限于此。
即,根据本发明的一个实施方案的复合树脂组合物包含:以特定重量%包含聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和通过混合特定重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、邻苯二甲酸二烷基酯化合物和羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂,并且使用所述组合物制造的汽车内饰产品表现出改善的耐热性和耐水解稳定性,从而满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并且改善产品可靠性和外观品质。
在描述本发明的复合树脂组合物、制备其的方法和包括所述复合树脂组合物的汽车内饰产品时,未明确描述的其它条件或设备可以在本领域通常实施的范围内适当地选择,并且没有特别地限制。
下文中,将详细描述本发明的实施例,以使本领域普通技术人员能够容易地实施本发明。然而,本发明可以以各种不同的形式实施,并且不限于本文中描述的实施例。
[实施例]
实施例1至实施例3、比较例1至比较例10以及参考例1和参考例2:制备复合树脂组 合物
实施例中使用的原料如下。
A-1)聚碳酸酯树脂:流动指数:3(MI,300℃,1.2kg)
A-2)聚碳酸酯树脂:流动指数:10(MI,300℃,1.2kg)
A-3)聚碳酸酯树脂:流动指数:15(MI,300℃,1.2kg)
B)聚有机硅氧烷-聚碳酸酯(有机硅氧烷嵌段5重量%至15重量%):流动指数:2(MI,300℃,1.2kg)
C-1)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂:特性粘度(IV):0.8
C-2)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂:特性粘度(IV):1.0
C-3)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂:特性粘度(IV):1.2
D-1)聚对苯二甲酸乙二醇酯HOMO树脂:特性粘度(IV):0.8,熔点:253℃至255℃
D-2)聚对苯二甲酸乙二醇酯CO树脂:特性粘度(IV):0.8,熔点:246℃,作为结晶速率降低剂的间苯二甲酸为5重量%
E)甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯(粒径:0.3μm,甲基丙烯酸甲酯15重量%,丁二烯80重量%,苯乙烯5重量%,重均分子量:103,000g/mol)
F)乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(乙烯67重量%,丙烯酸正丁酯28重量%,甲基丙烯酸缩水甘油酯5重量%)
G)邻苯二甲酸二正戊酯
H)聚乙烯蜡类润滑剂
热稳定剂(高酚类抗氧化剂)
将下面表1中总结的原料混合以制备复合树脂组合物,然后通过挤出以粒料的形式制造具有均匀分散性的复合树脂组合物。接着,将粒料加热并注入到模具中,然后冷却。将冷却后的粒料制造为试样,以在生产部件的注射过程中用作汽车内饰产品。
具体地,使用混合机混合表1中总结的成分,然后以375rpm和75kg/h的流量比进料到设置为280℃的双螺杆挤出机(
Figure BDA0003845045320000222
L/D:42,SM Platek设备)的主入口中,然后挤出1至3分钟。结果,制得复合树脂组合物粒料。
将制备的粒料在80℃的对流烘箱中干燥4小时以上,然后使用注塑机(ENGEL,80吨)在注射温度为260℃,模具温度为60℃并且注射速率为30mm/秒的条件下注射,从而制造ISO试样。
[表1]
Figure BDA0003845045320000221
供参考,表1中总结的原料A-1至I的总重量%为100重量%。
试验例1:汽车内饰产品试样的物理性能评价
对根据实施例1至实施例3、比较例1至比较例10以及参考例1和参考例2制造的汽车内饰产品试样进行物理性能评价。评价标准如下。
-流动性(熔体流动速率):根据ISO 1133(250℃,5kg)实施
-冲击强度(IZOD):根据ISO 180/1A(缺口,23℃)实施
-拉伸强度:根据ISO 527(50mm/min)实施
-弯曲强度、弯曲模量:根据ISO 178(1/8英寸,SPAN 64,速度:2mm/min)实施
-热变形温度:根据ISO 75实施(高负荷:1.82MPa)
-密度:根据ISO 1183实施
-耐水解性保持率:使用根据ISO 180/1A的悬臂梁式冲击强度测量试验在23℃下测量的缺口冲击强度(对应于老化前的悬臂梁式冲击强度)和在85℃/85%的条件下在腔室中下老化168小时之后在23℃测量的缺口冲击强度(对应于老化后的悬臂梁式冲击强度),根据下面等式1计算。当计算值小于75%时,确定耐水解性保持率差。
[等式1]
耐水解性保持率=(老化后的悬臂梁式冲击强度/老化前的悬臂梁式冲击强度)×100
根据评价标准测量的结果总结在下面表2中。
[表2]
Figure BDA0003845045320000231
Figure BDA0003845045320000241
参照表2,可以确认,根据本发明的实施例1至实施例3的复合树脂组合物可以实现适当范围内的密度,并且具有改善的冲击强度、弯曲模量、高负荷热变形温度和耐水解性保持率,使得使用所述复合树脂组合物制造的汽车内饰产品基本上满足诸如冲击强度、拉伸强度和弯曲强度的物理性能,表现出优异的耐化学性和高负荷耐热性,并且由于在注射成型过程中气体产生减少而提供产品的可靠性和外观品质。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在过量使用具有适当范围内的熔点的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的比较例1的情况下,弯曲模量和耐水解性保持率劣化。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在作为水解稳定剂的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物以超过适当范围的含量使用的比较例2的情况下,表现出相似的耐水解性保持率,但是弯曲模量和高负荷热变形温度差。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在不使用作为水解稳定剂之一的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的比较例3的情况下,表现出类似的机械性能和耐热性,但是耐水解性保持率显著差。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在水解稳定剂未适当混合的比较例4至比较例10的情况下,耐水解性保持率显著劣化,并且注塑制品的外观品质下降。
另外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的熔点不合适的参考例1的情况下,流动指数显著差。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度不合适的参考例2的情况下,高负荷下的流动指数和热变形温度差。
比较例11至比较例15:复合树脂组合物的制备
除了如下面表3中所总结的混合用于复合树脂组合物的原料之外,以与上述实施例1相同的方式制造ISO试样。
[表3]
Figure BDA0003845045320000251
试验例2:汽车内饰产品试样的物理性能的评价
如上所述评价根据比较例11至比较例15制造的汽车内饰产品试样的物理性能。评价的测量结果总结在下面表4中。
[表4]
Figure BDA0003845045320000252
Figure BDA0003845045320000261
参照表2和表4,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在使用低流动性聚碳酸酯树脂的比较例11和比较例12的情况下,流动性和高负荷下的热变形温度显著差。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在使用流动指数在适当范围之外的聚碳酸酯树脂的比较例13的情况下,机械性能如弯曲模量劣化。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在水解稳定剂的含量低于适当范围的比较例14的情况下,冲击强度显著下降。
此外,可以确认,与实施例1至实施例3相比,在水解稳定剂的含量超过适当范围的比较例15的情况下,流动性显著劣化,并且诸如拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度和密度的整体物理性能差。
即,根据本发明的一个实施方案的复合树脂组合物包含:以特定重量%包含聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和通过混合特定重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、邻苯二甲酸二烷基酯化合物和羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂。此外,使用所述组合物制造的汽车内饰产品表现出改善的耐热性和耐水解稳定性,从而满足物理性能如机械性能和流动性之间的平衡,并且提供优异的产品可靠性和外观品质。

Claims (18)

1.一种复合树脂组合物,包含:
100重量份的复合树脂,该复合树脂包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、20重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂;和
10重量份至40重量份的水解稳定剂,该水解稳定剂通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂来制备。
2.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,基于包含结晶速率降低剂的所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的总重量,所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂包含1重量%至5重量%的结晶速率降低剂。
3.根据权利要求2所述的复合树脂组合物,其中,所述结晶速率降低剂是选自间苯二甲酸、环己二甲醇、二甘醇和新戊二醇中的一种或更多种。
4.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度为0.9dl/g以上,所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度为0.6dl/g至0.9dl/g。
5.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯树脂在300℃和1.2kg的负荷下的流动指数为5g/10min至12g/10min。
6.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂包含来自二有机硅氧烷的嵌段,其量以二有机硅氧烷化合物的重量计算,为所述聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂的5重量%至30重量%。
7.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物包含40重量%至80重量%的共轭二烯化合物、10重量%至40重量%的芳香族乙烯基化合物和1重量%至20重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物。
8.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物的粒径为0.2μm至0.4μm。
9.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述邻苯二甲酸二烷基酯化合物具有具有5至8个碳原子的烷基。
10.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述羧基反应性环氧树脂是选自乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-二甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或更多种。
11.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述羧基反应性环氧树脂包含1重量%至15重量%的来自甲基丙烯酸缩水甘油酯的单元。
12.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度高于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度。
13.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的熔点为252℃以下。
14.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述复合树脂组合物根据ISO 75在1.82MPa下测量的高负荷耐热性为92℃以上。
15.根据权利要求1所述的复合树脂组合物,其中,所述复合树脂组合物由下面等式1表示的耐水解性保持率为79%以上:
[等式1]
耐水解性保持率=(老化后的悬臂梁式冲击强度/老化前的悬臂梁式冲击强度)×100
其中,老化在85℃和85%的条件下在腔室中进行168小时,悬臂梁式冲击强度是根据ISO 180/1A在23℃下测量的缺口冲击强度。
16.一种制备复合树脂组合物的方法,该方法包括:将100重量份的包含60重量%至79重量%的聚碳酸酯树脂、20重量%至30重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和1重量%至10重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的复合树脂;和10重量份至40重量份的通过混合20重量%至50重量%的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯树脂、48.5重量%至65重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物-共轭二烯化合物-芳香族乙烯基化合物共聚物、0.1重量%至10重量%的邻苯二甲酸二烷基酯化合物和0.1重量%至10重量%的羧基反应性环氧树脂而制备的水解稳定剂进料到挤出机中的步骤,接着熔融混炼并挤出。
17.一种汽车内饰产品,该汽车内饰产品使用根据权利要求1至15中任一项所述的复合树脂组合物制造。
18.根据权利要求17所述的汽车内饰产品,其中,所述汽车内饰产品包括地板操控座前托盘、杯架、内部装饰、开关挡板、杯架外壳或指示器面板。
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