TWI564333B - 包括聚乙烯之熱塑性組成物及其製造與應用方法 - Google Patents

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Description

包括聚乙烯之熱塑性組成物及其製造與應用方法
本發明是有關於一種熱塑性(thermoplastic)組成物及其製造與應用方法，此熱塑性組成物包括至少兩個不同的乙烯聚合物(ethylene polymer)。根據本發明之組成物於作為隔音體(acoustic insulator)之物件之製造，亦即具有減低聲音(sound reducing)或阻隔聲音(sound deadening)之性質的物件之製造上特別實用。本發明亦有關於一種包括熱塑性組成物的隔音體、一種包括熱塑性組成物的複合材料及一種質量-彈簧系統(mass-spring system)的阻擋層，此複合材料為質量-彈簧系統之較佳的型式，其中阻擋層包括所述的熱塑性組成物。
車輛的噪音源包括了動力系統(power train)、傳動系統(driveline)、輪胎接觸面(tire contact patch)(由路面所激發)、煞車(brake)以及風等。由車廂內所有這些噪音源所產生的噪音涵蓋了相當大的頻率範圍，對於普通的柴油與汽油車而言，可高 達6.3kHz。由來自於車中之噪音源所發出，高於此一頻率的聲能一般可以忽略不計。
一般習知使用隔音體、吸震器以及吸收器以反射與 消散聲音，使如汽車或卡車之車輛中的噪音衰減，從而降低整體的車內音量。這種噪音衰減典型地由質量-彈簧系統來獲得。在此，質量元件由一層相對高密度的不透水材料層所形成，被稱為「阻擋層」(barrier layer)或是「厚層」(heavy layer)。彈簧元件由一層相對低密度的材料，如未壓縮毛氈(non-compressed felt)、羊毛(fleece)或泡棉(foam)所形成。
彈簧的剛性係可與解耦層中空氣之可壓縮性與其骨 架之剛性的總和相比。所使用噪音隔絕材料的厚度通常由車輛製造商預先決定。如果是這種情況下，特別是隔音層具有大致均勻的厚度時，即可透過增加質量來改變共振頻率。隔音體的功能係高度依賴於阻擋層的單位面積重量及密度。一般來說，隔音體的品質隨著阻擋層的重量上升而上升。然而，由於重量對於行駛中的油耗有直接影響，基於經濟和生態上的考量，會要求較低的重量，而必須限制阻擋層的重量。因此，可以看出在傳統質量-彈簧系統中，質量層或阻擋層朝向低重量化的趨勢。因而，近來具有1至4毫米厚的阻擋層之單位面積重量，由6~7kg/m2降低至2~3kg/m2。將阻擋層的單位面積重量更降低到1.5kg/m2或以下，將會降低隔音表現。然而，因應對於輕量化的嚴格要求，必須在聲學表現與減輕重量之間取得平衡。對於聲學家而言，具有非常低單 位面積重量之隔音部分的阻擋層的解決方案是個優勢。然後將藉由其他的措施來獲得車輛中整體良好的聲學性能，即使某些部分使用較低水準的隔音。其中包括例如一部分比較好的聲學設計(較高隔音能力的組件或較佳的厚度分布)、以外加吸收器支援隔音性能、用以對聲壓位準(sound pressure level)產生整體效果，及/或耦合輕的阻隔層與較佳表現的彈簧解耦器。
阻擋層的單位面積重量實際上的最小值約為2.5 kg/m2，所以毫無可能對隔音層進行重量調整。如果不使用更輕的阻擋層，相應的阻擋層泡棉部分的重量最小值也無法減少。
專利WO 2012/119654揭露了一種聲音衰減修飾組 件，包括至少一具有聲學質量-彈簧特性的隔音區域，此隔音區域至少包括質量層及鄰接質量層的解耦層，其中質量層由多孔纖維層與阻擋層所組成。解耦層與其他層相互層疊。質量層，意即不透水阻擋層，可由高度填充的密實材料製成，這些材料可包括含乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate,EVA)共聚物的熱固性塑膠(thermoset plastic)、高密度聚乙烯(high density polypropylene，HDPE)、低密度聚乙烯(low density polypropylene，LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(linear low density polyethylene，LLDPE)、聚丙烯(polypropylene)、熱塑性(thermoplastic)彈性體(elastomer)或橡膠、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)及上述化合物之組合。
專利WO 2012/039733係有關於填充熱塑性聚烯烴 (polyolefin)組合物之應用，例如應用在汽車上做為消音片 (sound-deadening sheeting)，包括具有相等或大於0.885g/cm3之 密度的丙烯聚合物、一或多個直鏈乙烯聚合物及/或實質上直鏈的聚合物、塑化劑及填充物。在此參考文獻中的比較例C*係有關於一種不具有丙烯聚合物的組成物，卻由實質上直鏈的乙烯-辛烯(octene)共聚物與低密度聚乙烯所組成，其中乙烯-辛烯共聚物之密度為0.875g/cm3，在190℃、2.16kg負荷下的熔流指數(melt flow index)為3g/10min，低密度聚乙烯之密度為0.921g/cm3，在190℃、2.16kg負荷下的熔流指數為0.22g/10min。由此組成物所製備的熱成形(thermoform)物件之堆疊，並不具有為了運送而需要之足夠的剛性(stiffness)。
專利US 4438228係有關於填充熱塑性聚烯烴組合物 之應用，例如一車用地板用的消音片。此一組合物係藉由混合重量百分比約5~55%的乙烯/α-烯烴(olefin)共聚物、重量百分比約2~12%的塑化劑、重量百分比約40~90%的填充物，以及選擇性添加的彈性體聚合物所得，其中α-烯烴包含4至10個碳原子，塑化劑係選自由加工油類(processing oils)、環氧化(epoxidized)油類、聚酯、聚醚及聚醚酯所組成之群組。使用低密度聚乙烯同聚物(homo-polymer)取代乙烯/α-烯烴共聚物會使產品具有較低的剛性，不適合用於預期的用途。此一結果同樣適用於乙烯/α-烯烴共聚物的一部分被取代為彈性體聚合物，此一彈性體聚合物例如乙烯-丙烯-二烯共聚物(ethylene-propylene-diene monomer，EPDM)橡膠。
本發明之一目標為提供一種實用於製造隔音體之改良材料，此改良材料可壓縮為薄層，在一實施例中為片狀形式，此片狀形式之厚度範圍為0.2mm至5mm、單位面積重量範圍為0.8kg/m2至1.2kg/m2，在其他實施例中，當需要維持足夠的剛性以允許此材料以堆疊之形式運送而不產生損壞時，此薄層可作為聲學系統中的阻擋層。
本發明之目的係用一種組成物來達到，此組成物包括至少兩種不同的乙烯聚合物(即第一乙烯聚合物與第二乙烯聚合物)、填充物以及塑化劑。
根據本發明之第一方面，本發明係有關於一種熱塑性組成物，至少包括第一成分、第二成分及第三成分：第一成分包括重量百分比介於總重量之10%至50%之間的第一乙烯聚合物與第二乙烯聚合物，其中第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.90g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.3g/10min至5g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數(flexural modulus)介於5至60MPa之間；其中第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.3g/10min至10g/10min之間，撓曲模數高於第一乙烯聚合物；第二成分包括 重量百分比介於總重量之35%至89.94%之間的粒子，此粒子係作為填充物，並可為無機粒子；第三成分的重量介於總重0.05~20%間、在23℃下為液體，此液體係作為第一乙烯聚合物與/或第二乙烯聚合物的塑化劑。
於一實施例中，組成物不包括密度大於或等於0.885g/cm3之丙烯聚合物。
於一替代實施例中，不只是於根據本發明之組成物中排除密度大於或等於0.885g/cm3之丙烯聚合物，還不具有任何丙烯聚合物、乙烯乙酸乙烯酯類共聚合物、高密度聚乙烯、熱塑性橡膠、聚氯乙烯，或上述物質之任意組合。
於另一實施例中，根據本發明之組成物更至少包括第三乙烯聚合物，其中第三乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.97g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數大於10g/10min至100g/10min。
於另一實施例中，任何與至少一第一乙烯聚合物、至少一第二乙烯聚合物及至少一第三乙烯聚合物不同，且具有由烯烴單體衍生之重複單元的聚合物，係排除在根據本發明之組成物之外。
於另一實施例中，其中第三乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.95g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於20g/10 min至90g/10min之間；或根據ASTM D792所決定的密度介於0.925g/cm3至0.935g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於30g/10min至80g/10min之間。
於一實施例中，第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至50MPa之間，第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至7g/10min之間；或第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至40MPa之間，第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至1.5g/10min之間。
於一實施例中，第一乙烯聚合物為乙烯與1-丁烯或1-辛烯之共聚物，第二乙烯聚合物為直鏈低密度聚乙烯，以及第三乙烯聚合物為低密度聚乙烯。
於一實施例中，相較於第一乙烯聚合物、第二乙烯 聚合物及第三乙烯聚合物之總重量，第一乙烯聚合物之重量百分比介於5%至30%之間，第二乙烯聚合物之重量百分比介於60%至90%之間，第三乙烯聚合物之重量百分比介於1%至20%之間。
於一實施例中，第二成分之填充物粒子為無機粒 子。
於一實施例中，無機粒子係選自於由碳酸鈣(calcium carbonate)、硫酸鈣(calcium sulfate)、碳酸鋇(barium carbonate)、硫酸鋇(barium sulfate)、碳酸鎂(magnesium carbonate)、硫酸鎂(magnesium sulfate)、氧化鋁(alumina)、黏土(clay)、二氧化矽(silica)，以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
於一實施例中，第三成分之液體係選自於石蠟油類 (paraffinic oils)、芳香油類(aromatic oils)、環烷油類(naphthenic oils)、環氧化油類(epoxidized oils)、多元酸(polybasic acid)與多元醇(polyol)所形成之聚酯(polyesters)、聚醚(polyethers)及聚醚酯(polyether esters)、具有7至12個碳原子的單羧酸(monocarboxylic acid)，以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組，環氧化油類例如環氧化大豆油(epoxidized soybean oil)及環氧化亞麻仁油(epoxidized linseed oil)。
於另一實施例中，根據本發明之組成物更包括第四 成分，其重量百分比介於總重量之0.01%至25%之間，並係選自於助滑劑(slip agent)、防點燃添加物(ignition resistant additive)、安定劑(stabilizer)、顏料(colorant)、色素(pigment)、抗氧化 劑(antioxidant)、抗靜電劑(antistat)、助流劑(flow enhancer)、脫模劑(mould release agent)、成核劑(nucleating agent)，以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
根據本發明之第二方面，本發明係有關於一種複合材料，包括本發明之第一方面所定義之組成物。
於一實施例中，複合材料為層狀複合材料。
於一實施例中，層狀複合材料為質量-彈簧系統，其中本發明之第一方面所定義之組成物形成阻擋層，以及具有至少一另一層，其材料包括選自於泡棉、羊毛、毛氈、纖維(fibre)、再用毛(shoddy)以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組，此至少一另一層係形成彈簧層。
於另一實施例中，層狀複合材料為一吸收層-阻擋層-吸收層系統，包括如本發明之第一方面所定義之組成物或由根據本發明之第三方面之步驟所準備之組成物。吸收層可由泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛或上述任兩種或任意多種之混合物所組成。此外，吸收層中其中一層可形成用於質量-彈簧系統的彈簧層。形成多孔(porous)泡棉或是使用開孔泡棉(open cell foam)材料有利於吸收層的吸收功效。
根據本發明之第三方面，本發明係有關於一種製造方法，此製造方法係製造本發明之第一方面所定義之組成物或本發明之第二方面所定義之複合材料，此製造方法至少包括：混合第一成分、第二成分及第三成分，選擇性混合第四成分；對第一 成分、第二成分及第三成分，或第一成分、第二成分、第三成分及第四成分之混合物，進行擠出(extruding)、真空成型(vacuum moulding)、深抽拉(deep drawing)、冷成型(cold moulding)、加熱成型(hot moulding)、壓光(calendering)，或射出成形(injection moulding)。
根據本發明之第四方面，本發明係有關於一種應用，此應用為本發明之第一方面所定義之組成物之應用、本發明之第二方面所定義之複合材料之應用，或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料之應用。
於一實施例中，本發明係有關於一種隔音體，包括本發明之第一方面所定義之組成物、本發明之第二方面所定義之複合材料，或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料。
於另一實施例中，本發明係有關於一種阻擋層，此阻擋層為一質量-彈簧系統之阻擋層，包括本發明之第一方面所定義之組成物、本發明之第二方面所定義之複合材料，或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料。
於另一實施例中，本發明係有關於一種吸收層-阻擋層-吸收層系統，包括如本發明之第一方面所定義之組成物或由根據本發明之第三方面之步驟所準備之組成物。吸收層可由泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛或上述任兩種或任意多種之混合物所組成。
於本案之又一實施例中，本發明係有關於一種汽車零組件，包括本發明之第一方面所定義之組成物、本發明之第二方面所定義之複合材料、本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料、本發明之第三方面所定義之隔音體，或本發明之第三方面所定義之阻擋層。
1‧‧‧質量層
2‧‧‧解耦層
3‧‧‧毛氈層
4‧‧‧紗幕層或裝飾層
第1圖為根據一實施例繪示質量-彈簧系統之示意圖。
本發明之第一方面：熱塑性組成物
根據本發明之第一方面，本發明係有關於一種熱塑性組成物，至少包括第一成分、第二成分及第三成分：第一成分包括重量百分比介於總重量之10%至50%之間的第一乙烯聚合物與第二乙烯聚合物，其中第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.90g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.3g/10min至5g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於5至60MPa之間；第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.3g/10min至10g/10min之間， 撓曲模數高於第一乙烯聚合物；第二成分包括重量百分比介於總重量之35%至89.94%之間的粒子，此粒子係作為填充物，並可為無機粒子；第三成分的重量介於總重0.05~20%間、在23℃下為液體，此液體係作為第一乙烯聚合物與/或第二乙烯聚合物的塑化劑。
於一實施例中，組成物不包括密度大於或等於0.885g/cm3之丙烯聚合物。
於一替代實施例中，不只是於根據本發明之組成物中排除密度大於或等於0.885g/cm3之丙烯聚合物，還不具有任何丙烯聚合物、乙烯乙酸乙烯酯類共聚合物、高密度聚乙烯、熱塑性橡膠、聚氯乙烯，或上述物質之任意組合。
於另一實施例中，根據本發明之組成物更至少包括第三乙烯聚合物，其中第三乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.97g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數大於10g/10min至100g/10min。
於另一實施例中，任何與至少一第一乙烯聚合物、至少一第二乙烯聚合物及至少一第三乙烯聚合物不同，且具有由烯烴單體衍生之重複單元的聚合物，係排除在根據本發明之組成物之外。
根據本發明之組成物可被加工成片狀，此片狀之厚度介於0.2mm至5mm之間，此片狀之單位面積重量約為0.3kg/m2 至10kg/m2。上述組成物製成之片狀之相對應的剛度係落在足以使此材料以堆疊之形式運送或運輸而不產生損壞時之範圍內。根據專利WO 2012/039733之揭露，上述的內容令人驚訝。此片狀可用來作為質量-彈簧系統的阻擋層以有效地阻隔聲音，從而根據本發明之組成物可用來做為隔音體。
根據本發明之熱塑性組成物中的第一成分包括至少一第一乙烯聚合物以及至少一第二乙烯聚合物。此組合物可更選擇性包括至少一第三乙烯聚合物。第一乙烯聚合物、第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物彼此不同。
本揭露所用之用語「乙烯聚合物」(ethylene polymer)係與用語「聚乙烯」(polyethylene)同義。此用語包含了含有乙烯衍生單元的任何聚合物。以習知技術即可得知此些聚合物適合使用於本發明中，且可利用習知之技術製備。
根據本發明，至少一第一乙烯聚合物、至少一第二乙烯聚合物以及可選的至少一第三乙烯聚合物之密度介於0.87g/cm3至0.97g/cm3之間。乙烯聚合物的密度經常以三位數的精確度測量。因此當以ASTM D792測量密度時，0.87g/cm3至0.97g/cm3之範圍係包含了0.865g/cm3至0.974g/cm3。
於是第一乙烯聚合物的密度介於0.865g/cm3至0.904g/cm3之間、第二乙烯聚合物的密度介於0.895g/cm3至0.924g/cm3之間，及第三乙烯聚合物的密度介於0.815g/cm3至0.974g/cm3之間。
至少一第一乙烯聚合物、至少一第二乙烯聚合物以及可選的至少一第三乙烯聚合物之熔流指數係分別介於0.3g/10min至5g/10min之間、0.3g/10min至10g/10min之間及15g/10min至100g/10min之間，並均分別在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定。
本揭露所用之術語「熔流指數」係與用語「熔融指數(melt index)」、「熔體質量流率(melt mass flow rate)」同義。
於一實施例中，第一乙烯聚合物為一聚乙烯彈性體，特別是其特徵為其以ASTM D790所測量之撓曲模數(flexural modulus)介於5MPa至60MPa之間。更精確而言，術語「撓曲模數」意指根據ASTM D790所測量之2%割線撓曲模數(secant flexural modulus)。
不受限於理論，但據信第一乙烯聚合物提供了根據本發明之組成物的彈性。
第二乙烯聚合物具有高於第一乙烯聚合物的撓曲模數。
於一實施例中，第二乙烯聚合物的撓曲模數係至少為第一乙烯聚合物的兩倍高；於另一實施例中，第二乙烯聚合物的撓曲模數係至少為第一乙烯聚合物的三倍高。
於一實施例中，第二乙烯聚合物根據ASTM D790(以2%割線撓曲模數的形式)所測量之撓曲模數係介於100MPa至1000MPa之間。於另一實施例中，第一乙烯聚合物之撓曲模數係 介於120MPa至600MPa之間或介於150MPa至400MPa之間。
不受限於理論，但據信第一乙烯聚合物提供了根據本發明之組成物足夠的韌性(toughness)。
第三乙烯聚合物相較於第一乙烯聚合物與第二乙烯聚合物具有高出許多的熔流指數。不受限於理論，但據信第三乙烯聚合物係支持第一乙烯聚合物與第二乙烯聚合物之加工。
於另一實施例中，第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至50MPa之間；第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至7g/10min之間。
於另一實施例中，第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至40MPa之間；第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至1.5g/10min之間。
若具有第三乙烯聚合物，則第三乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.95g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於20g/10min至90g/10min之間；或根據ASTM D792所決定的密度介於0.925g/cm3至0.935g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於30g/10min至80g/10min之間。
於另一實施例中，第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至50MPa之間；第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至7g/10min之間；第三乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.95g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於20g/10min至90g/10min之間，或根據ASTM D792所決定的密度介於0.925g/cm3至0.935g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於30g/10min至80g/10min之間。
於另一實施例中，第一乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間，在190℃、2.16kg 負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間，根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至40MPa之間；第二乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至1.5g/10min之間；第三乙烯聚合物根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.95g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於20g/10min至90g/10min之間，或根據ASTM D792所決定的密度介於0.925g/cm3至0.935g/cm3之間，在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於30g/10min至80g/10min之間。
於一實施例中，至少一第一乙烯聚合物以及至少一第二乙烯聚合物可個別獨立選自於包括乙烯與至少一α-烯烴之乙烯共聚物的群組。
用於本揭露之術語「乙烯與至少一α-烯烴之共聚物」包含了包括具有由乙烯衍生之單元以及由至少一α-烯烴衍生之單元之共聚物。以習知技術即可得知此些聚合物適合使用於本發明中，且可利用習知之技術製備。
於一實施例中，至少一α-烯烴具有自4至20個碳原子(C4-C20 α-烯烴)。組成第一乙烯聚合物或第二乙烯聚合物，或第一乙烯聚合物及第二乙烯聚合物之C4-C20 α-烯烴舉例而言包括1-丁烯(1-butene)、1-戊烯(1-pentene)、1-己烯(1-hexene)、 1-庚烯(1-heptene)、1-辛烯(1-octene)、1-癸烯(1-decene)、1-十二烯(1-dodecene)、1-十六烯(1-hexadecene)、4-甲基-1-戊烯(4-methyl-1-pentene)、2-甲基-1-丁烯(2-methyl-1-butene)、3-甲基-1-丁烯(3-methyl-1-butene)、3,3-二甲基-1-丁烯(3,3-dimethyl-1-butene)、二乙基-1-丁烯(diethyl-1-butene)、三甲基-1-丁烯(trimethyl-1-butene)、3-甲基-1-戊烯(3-methyl-1-pentene)、乙基-1-戊烯(ethyl-1-pentene)、丙基-1-戊烯(propyl-1-pentene)、二甲基-1-戊烯(dimethyl-1-pentene)、甲基乙基-1-戊烯(methylethyl-1-pentene)、二乙基-1-己烯(diethyl-1-hexene)、三甲基-1-戊烯(trimethyl-1-pentene)、3-甲基-1-己烯(3-methyl-1-hexene)、二甲基-1-己烯(dimethyl-1-hexene)、3,5,5-三甲基-1-己烯(3,5,5-trimethyl-1-hexene)、甲基乙基-1-庚烯(methylethyl-1-heptene)、三甲基-1-庚烯(trimethyl-1-heptene)、二甲基辛烯(dimethyloctene)、乙基-1-辛烯(ethyl-1-octene)、甲基-1-壬烯(methyl-1-nonene)、乙烯基環戊烯(vinylcyclopentene)、乙烯基環己烯(vinylcyclohexene)及乙烯基降莰烯(vinylnorbornene)。上述烯類中烷基支鏈的位置並未指定，其通常位於3號碳的位置或標號更大的位置。
於一實施例中，至少一α-烯烴係選自於包括1-丁烯、1-己烯及1-辛烯之群組，更可選自於1-丁烯及1-辛烯。
於另一實施例中，至少一第一乙烯聚合物係選自於具有1-丁烯或1-辛烯的乙烯共聚物。
至少一第二乙烯聚合物係選自於包括低密度聚乙烯及直鏈低密度聚乙烯之群組。低密度聚乙烯其特徵為具有支鏈的乙烯均聚物。直鏈低密度聚乙烯其特徵為乙烯與至少一α-烯烴共聚。
於一實施例中，至少一第二乙烯聚合物為直鏈低密度聚乙烯。
於一實施例中，至少一第二乙烯聚合物為包括1-辛烯或1-丁烯的直鏈低密度聚乙烯。
低密度聚乙烯及直鏈低密度聚乙烯兩種均為習知且可利用習知之方式製備。而且其中許多種類已商用化。
第三乙烯聚合物可為任意之乙烯聚合物，更可為均聚物，例如低密度聚乙烯。
於一實施例中，第一乙烯聚合物為具有1-丁烯或1-辛烯的乙烯共聚物，第二乙烯聚合物為直鏈低密度聚乙烯，以及第三乙烯聚合物為低密度聚乙烯。
適用於根據本發明之組成物的商用乙烯聚合物係選自於例如DowlexTM(陶氏化學公司(Dow Chemical Company)及其附屬公司的註冊商標)類、EngageTM(陶氏化學公司及其附屬公司的註冊商標)類、ExceedTM(艾克森美孚公司(ExxonMobil)的註冊商標)類、ExxonMobilTM(艾克森美孚公司的註冊商標)類或LotreneTM類(卡達石油化學股份有限公司(Qatar Petrochemical Company Ltd.)的註冊商標)，但不僅限於此。
於一實施例中，組成物包括了一個第一乙烯聚合物、一個第二乙烯聚合物及一個第三乙烯聚合物。
於又一實施例中，組成物包括了一個第一乙烯聚合物、兩個不同的第二乙烯聚合物及一個第三乙烯聚合物。
第一乙烯聚合物、第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物的相對量可相對自由選擇。
於一實施例中，組成物中第一乙烯聚合物的重量介於第一乙烯聚合物及第二乙烯聚合物總重的5%至30%，而第二乙烯聚合物的重量介於第一乙烯聚合物及第二乙烯聚合物總重的60%至90%。
於又一實施例中，組成物中第一乙烯聚合物的重量介於第一乙烯聚合物、第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物總重的5%至30%，第二乙烯聚合物的重量介於第一乙烯聚合物、第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物總重的60%至90%，而第三乙烯聚合物的重量介於第一乙烯聚合物、第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物總重的1%至20%。
根據本發明，第一成分構成熱塑性組成物的10%至50%重量。並可為第一成分構成熱塑性組成物的10%至40%重量，更可為第一成分構成熱塑性組成物的10%至30%重量，更可為第一成分構成熱塑性組成物的10%至20%重量，更可為第一成分構成熱塑性組成物的12%至18%重量。
包含在根據本發明之組成物中的第一乙烯聚合物、 第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物之組成物可用習知的結晶分析分離方法(crystallization analysis fractionation method)來進行分析，此一分析方法又被稱作「CRYSTAF」方法。此一分析透過在降低溶液溫度時測量溶液中聚合物的濃度，來測量聚合物中共單體(co-monomer)的分布或是短鏈分支分布(short-chain branching distribution,SCBD)。於給定的溫度下，根據聚合物鏈中共單體的分布不同，聚合物之不同的片段會結晶與沉澱。因此，習知的聚乙烯聚合物可借由CRYSTAF方法得到代表性的部分以表示其特徵。藉由此些部分，可將第一乙烯聚合物、第二乙烯聚合物及第三乙烯聚合物彼此分開從而辨認。本分析可藉由自動化儀器進行，此自動化儀器已由Polymer Char公司商用化(http：//www.polymerchar.com/pdf/Polymer_Char_CRYSTAF_Datasheet.pdf)。此自動化儀器之商品名為「CRYSTAF」。有關於CRYSTAF方法更詳細的描述，可經由www.researchgate.com，在Stellenbosch大學的Muhamed Sweed於2006年所發表之論文「Co-crystallization in Polyolefin Blends Studied by Various Crystallization Analysis Techniques」中找到。
根據本發明之熱塑性組成物中的第二成分為一或多個填充物。此填充物係選自於有機或無機粒子。此填充物更可選自無機粒子。
第二成分中的無機粒子係選自於由碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鋇、硫酸鋇、碳酸鎂、硫酸鎂、氧化鋁、黏土、二氧化矽， 以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
於一實施例中，無機粒子為碳酸鈣粒子及/或硫酸鋇粒子。
本發明中用於填充物之無機粒子可塗覆或不塗覆，例如以如下所述的一種或多種第三成分或第四成分塗覆，例如脂肪酸。
於另一實施例中，無機粒子的粒子大小介於1μm至150μm之間，更可為介於5μm至125μm之間，更可為介於10μm至100μm之間。
根據本發明，第二成分構成熱塑性組成物的35%至89.94%重量。此填充物可構成熱塑性組成物的至少40%重量，例如至少50%重量，或至少60%重量，或至少65%重量，或至少70%重量，或至少75%重量，其上限為熱塑性組成物的90%重量。
根據本發明之熱塑性組成物中的第三成分為至少一第一乙烯聚合物及/或至少一第二乙烯聚合物之一或多種塑化劑，或包括至少一第一乙烯聚合物及至少一第二乙烯聚合物之聚合物摻合物(blend)。
塑化劑的成分係選自於多個群組。第一群組為習知的加工油類，例如石蠟油類、芳香油類、環烷油類。環烷油類與石蠟油類係較佳於如應用於汽車地毯底布。於本發明之操作中有效的塑化劑之第二群組，為包括環氧化油類之一群組，環氧化油類例如環氧化大豆油及環氧化亞麻仁油。
於本發明之操作中有效的塑化劑之第三群組為聚酯，此聚酯一般為多元酸與多元醇的液態縮合(condensation)產物。文中之用語「液態」意指在室溫，例如在23℃下為可澆注(pourable)。酸的部分最常使用的為飽和脂肪族二元酸(saturated aliphatic dibasic acid)、芳香二元酸(aromatic dibasic acid)、己二酸(adipic acid)、壬二酸(azelaic acid)、苯二甲酸(phthalic acid)、癸二酸(sebacic acid)、戊二酸(glutaric acid)或上述各種酸之混合物。多元醇可為脂肪族多元醇(aliphatic polyol)或聚氧伸烷基多元醇(polyoxyalkylene polyol)，聚氧伸烷基多元醇例如乙二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)、1,4-丁二醇(1,4-butylene glycol)、1,3-丁二醇(1,3-butylene glycol)、二乙二醇(diethylene glycol)及聚乙二醇(polyethylene glycol)。聚酯組成物可包括酸成分以及超過50%重量百分比的脂肪族多元醇，更可為脂肪族乙二醇(aliphatic glycol)。更加的聚酯組成物係基於己二酸或壬二酸，以及丙二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇。此些塑化劑的分子量可於低至數百、高至約一萬之間變動。市售產品極少有指定的分子量，然而在貿易上，產品的典型分子量範圍係被分類為低、中、高。用於本發明之目的者可被分類為中分子量。
聚酯或環氧化油類與烴油類(hydrocarbon oils)的混合物用於本發明中也是有效的塑化劑。當採用聚酯塑化劑與烴油類的混合物時，兩個成分的相對比例可依據其效能目標在一個大範圍中變動。基於經濟上的考量，可為包含50%或更少聚酯的 混合物，更可為包含20%或更少聚酯的混合物。使用於本發明之組成物中有效的塑化劑之第四群組為聚醯及聚醚酯。一般而言，聚醚為環氧烷類(alkylene oxide)的寡聚物(oligomer)或是聚合物，而市售最常見的為環氧乙烷(ethylene oxide)或是環氧丙烷(propylene oxide)。聚醯類例如可使用各種催化劑使醛類聚合，或可用酸或鹼催化環氧烷類的聚合來製備。聚醯類的末端可為羥基以形成二醇，或例如在環氧烷類與甘油(glycerol)形成加合物(adduct)的狀況下形成三醇(triol)，依此類推。末端為羥基的聚醚也可與酸、脂肪酸形成聚乙烯醇或是聚丙烯醇的單酯(monoesters)及雙酯(diesters)，脂肪酸例如是月桂酸(lauric acid)或是硬脂酸(stearic acid)。聚醚的分子量可高達典型的高分子的分子量。
於一實施例中，塑化劑在23℃下為液體。作為第三成分的此液體係選自於由石蠟油類、芳香油類、環烷油類、環氧化油類、多元酸與多元醇所形成之聚酯、聚醚及聚醚酯、具有7至12個碳原子的單羧酸，以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組，環氧化油類例如環氧化大豆油及環氧化亞麻仁油。
根據本發明，第三成分構成熱塑性組成物的0.05%至20%重量。並可為第一成分構成熱塑性組成物的0.1%至20%重量，更可為第一成分構成熱塑性組成物的0.1%至15%重量，更可為第一成分構成熱塑性組成物的1%至13%重量，更可為第一成分構成熱塑性組成物的3%至12%重量。
除了強制需要的第一成分、第二成分及第三成分，根據本發明之熱塑性組成物可選擇性包括一種或多種額外的化合物作為第四成分，此些化合物係常用於填充熱塑性聚烯烴組成物。這些一種或多種額外的化合物於本揭露中係稱作「添加物」。
根據本發明之熱塑性組成物可更包括第四成分，其重量百分比介於總重量之0.01%至25%之間，並為助滑劑、防點燃添加物、安定劑、顏料、色素、抗氧化劑、抗靜電劑、助流劑、脫模劑、成核劑，或上述任兩種或任意多種之混合物。
應當要再次注意的是，本發明之各個成分所分別指定的重量百分比相加之總和總是為100%。
助滑劑係選自於飽和脂肪酸的醯胺(amide)或亞乙基雙醯胺(ethylene bis(amide))、飽和脂肪酸的醯胺或亞乙基雙醯胺或其組合。
防點燃添加物係選自於由鹵化烴類(halogentated hydrocarbons)、鹵化碳酸酯寡聚物(halogenated carbonate oligomers)、鹵化二氧化丙烯醚類(halogenated diglycidyl ethers)、有機磷(organophosphorus)化合物、氟化烯烴(fluorinated olefins)、氧化銻(antimony oxide)、芳香硫(aromatic sulfur)之金屬鹽類，以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
安定劑如光安定劑係例如選自於空間位阻胺(sterically hindered amine)。
使用於第四成分的顏料係例如碳黑。
抗氧化劑係選自於取代酚(substituted phenol)，例如2,6-二第三丁基酚(2,6-di-t-butylphenol)。
抗靜電劑係選自於由基於長鏈脂肪胺、長鏈脂肪醯胺、選擇性乙氧基化前述成分、四級銨鹽(quaternary ammonium salts)、磷酸酯、聚乙二醇之酯類及聚醇類所組成之群組。
於製程中減低根據本發明之組成物之黏性的助流劑係選自例如丙烯酸樹脂(acrylic resins)。
脫模劑係選自於由硬脂酸與金屬硬脂酸鹽組成之群組，金屬硬脂酸鹽例如硬脂酸鈣與硬脂酸鎂。
此外亦可使用可穩定並防止聚合組成物降解的化合物。造成降解的原因包括熱、光、氧氣或其組合，但不限於此。若使用了，此些添加物係存在於重量百分比至少為總重之0.01%，可為至少為總重之0.1%，更可為至少為總重之0.5%，更可為至少為總重之1%，更可為至少為總重之2%，以及更可為至少為總重之5%。通常此些添加物係存在於重量百分比小於或等於總重之25%。
第四成分之成分係習知於例如聚合物之製程中，並且已商用化。
下文係列舉根據本發明之熱塑性組成物之更多個實施例。
於一實施例中，第一成分之重量介於總重之10%至25%之間，第二成分之重量介於總重之70%至89.94%之間，第三 成分之重量介於總重之2%至12%之間。尤其是第一成分之重量介於總重之10%至20%之間。尤其是第二成分之重量介於總重之75%至85%之間。尤其是第三成分之重量介於總重之4%至10%之間。特別是組合後的第一成分之重量介於總重之10%至20%之間、第二成分之重量介於總重之75%至85%之間、第三成分之重量介於總重之4%至10%之間。
於另一實施例中，第一成分之重量介於總重之15%至50%之間，第二成分之重量介於總重之35%至60%之間，第三成分之重量介於總重之2%至12%之間。尤其是第一成分之重量介於總重之20%至50%之間。尤其是第二成分之重量介於總重之35%至50%之間。尤其是第三成分之重量介於總重之4%至10%之間。特別是組合後的第一成分之重量介於總重之20%至50%之間、第二成分之重量介於總重之35%至50%之間、第三成分之重量介於總重之4%至10%之間。
於一實施例中，熱塑性組成物為片狀之形式或是射出成型(injection-moulded)物之形式。將根據本發明之組成物轉變為片狀之方法為習知技術。適合的方法可選自於由擠出(extrusion)、真空成型(vacuum moulding)、深抽拉(deep drawing)、冷成型(cold moulding)、加熱成型(hot moulding)所組成之群組。
於另一實施例中，熱塑性組成物包括第一成分、第二成分及第三成分，或者是第一成分、第二成分、第三成分及第四成分。
於另一實施例中，根據本發明之組成物為根據本發明之第二方面所定義之複合材料。
根據本發明之第二方面，本發明係有關於一種複合材料，包括根據本發明之第一方面所定義之熱塑性組成物。
本揭露中所使用之術語「複合材料」包括一種產品，此產品係由兩種或多種成分或材料製成。其中一種成分為根據本發明之熱塑性組成物，而至少一種成分為與根據本發明之熱塑性組成物不同之材料，例如下文所定義的其中一種材料。複合材料可為層狀複合材料。
於一實施例中，根據本發明之組成物係與至少另一層層疊(laminate)於層狀複合材料中。此至少另一層包括一種材料，此材料係選自於由泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
於一實施例中，層狀複合材料為一質量-彈簧系統，其中層疊的根據本發明之熱塑性組成物構成阻擋層，以及包括係選自於由泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組之材料的至少一另一層構成彈簧層(spring layer)。
於阻擋層的另一面，複合材料可更與外加的吸收層及/或地毯層(carpet layer)及/或裝飾層(decorative layer)結合。此些層的結合可形成於汽車裝飾部件(automotive trim part)中，例如內部擋板(inner dash)或外部擋板(outer dash)。
根據本發明之複合材料可進一步形成為一物件，此物件係選自於由引擎蓋下隔音層(under hood insulation)、內部或外部擋板隔音層、擋風玻璃(cowl)上方或側邊之隔音層、地墊襯墊(throw mats underlay)、地毯襯墊(carpet underlay)、地板吸震器(floor damper)、車門隔音層、頂蓋(header)隔音層、後座底部(rear seat bottom)、後座濾網(rear seat strainer)、後側飾板(rear quarter trim)、中柱飾板(pillar trim)、後窗台(package tray)、後輪輪罩(rear wheelhouse)、後車箱飾板(trunk trim)、後車箱底板(trunk floor)所組成之群組。
根據本發明之第三方面，本發明係有關於一種製造方法，此方法係製造本發明之第一方面所定義之熱塑性組合物或本發明之第二方面所定義之複合材料，包括第一步驟與第二步驟，第一步驟為混合第一成分、第二成分及第三成分，並選擇性混合第四成分，第二步驟為擠出、真空成型、深抽拉、冷成型、加熱成型、壓光(calendering)，或射出成形第一成分、第二成分及第三成分之混合物或第一成分、第二成分、第三成分及第四成分之混合物。
於本揭露中使用在第一步驟中的術語「混合」(mixing)係同義於術語「摻合」(blending)。
根據第一步驟中的混合係根據習知技術實施，此歇息之技術包括混合第一成分、第二成分與第三成分以及選擇性混合第四成分於反應器中，摻合各個成分，並可為乾摻合(dry blending)各個成分，然後進行熔融混合(melt mixing)，例如使用適合的混合機、擠出機、滾筒研磨機(roll mixer)等等。習知技術中適合的混合機例如班布瑞密閉式混煉機(Banbury mixer)或等效的混合機。亦可使用法勞連續混合機(Farrel continuous mixer)或例如螺旋擠出機(screw extruder)的擠出機。在第一步驟之混合中可使用的溫度範圍為160℃至200℃。
於本發明中熔融混合的熱塑性混合物可先被磨碎成小顆粒，接著擠出以形成片狀，或直接擠出形成片狀。
然而，根據本發明之組成物可亦施加於基板上，並可為射出成型。
從而於一較佳實施例中，更包括一第三步驟於第二步驟之前，第三步驟將第一步驟所得到之混合物施加於基板上，並可為使用壓光或射出成型。
基板可包括一材料，此材料係選自於由泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。根據本發明之片狀形式的組成物可施加於基板上，可為藉由層壓程序以片狀形式施加。
於一實施例中，於第一方面中所定義的根據本發明之組合物可施加於一材料，此材料係選自由泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組，可為使用射出成型。於接下來的步驟中，將所得到的材料進行處理，此一處理係選自於擠出、真空成型、深抽拉、冷成型、加熱 成型或射出成形。
根據本發明之第四方面，本發明係有關於一種用途，此用途為本發明之第一方面所定義之組成物之用途、本發明之第二方面所定義之複合材料之用途，或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料之用途。
於一實施例中，根據本發明之熱塑性組成物係用於阻隔聲音。
本揭露中所使用的術語「阻隔聲音」係同義於例如「噪音衰減」(noise attenuating)、「減低聲音」或「隔音」等術語。
於另一實施例中本發明係有關於一種隔音體，包括本發明之第一方面所定義之組成物、本發明之第二方面所定義之複合材料，或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料。
於另一實施例中，根據本發明之熱塑性組成物係用於作為質量-彈簧系統中的阻擋層。
從而本發明係有關於質量-彈簧系統中的阻擋層，其中阻擋層包括本發明之第一方面所定義之組成物或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物，或由本發明之第一方面所定義之組成物或本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物組成。
於本揭露之「先前技術」一節中提到的，專利WO 2012/119654揭露了一種質量-彈簧系統，此質量-彈簧系統包括基 於薄質量阻擋層與毛氈頂層所組合的質量層。此質量-彈簧系統包括至少一質量層及鄰接於此質量層的解耦層。根據本發明之組成物可較有利於專利WO 2012/119654所定義之質量-彈簧系統中用來作為質量層。
因此，第1圖繪示質量-彈簧系統的示意圖，質量-彈簧系統包括質量層(阻擋層)1、解耦層2，選擇性包括外加的毛氈層3以形成如專利WO 2012/119654所揭露之優化的質量層系統，質量層1包括根據本發明之熱塑性組成物，毛氈層3為吸收層、綁住但未壓縮的毛氈層或毛氈層；並可選擇性包括外加的紗幕(scrim)層或裝飾層4。毛氈層3與紗幕層或裝飾層4可以替換為例如具有基礎底布(primary backing)的簇絨(tufted)或不織布地毯，或與地毯層與質量層之間的吸音層結合。
作為本揭露中所用的「解耦層」，典型的聲學質量-彈簧系統之彈簧層所用的標準材料也可根據本發明依據相同的方法用於裝飾部分當中。解耦層可用任何種類的熱塑性或熱固性(thermosetting)、閉孔(closed)或開孔泡棉形成，例如聚胺基甲酸酯(polyurethane)泡棉。解耦層也可用纖維材料(fibrous material)製成，例如熱成形纖維材料，包括源自於天然纖維及/或合成纖維者。解耦層可為具有低於100kPa的非常低的壓縮剛性(compression stiffness)。解耦層可為多孔或開孔，以提升彈簧效應。原則上解耦層應接觸根據本發明之質量層部分的整個表面以達到最佳化的效果，然而由於製造技術，在非常局部的部分可能 不是如此。此部分應整體作用為一質量-彈簧系統，小的未耦合的局部區域不會減弱整體的噪音衰減效應。
解耦層的厚度可被最佳化；然而其通常決定於車中的空間限制。或可隨著車中可用的空間在不同區域變化其厚度。一般而言，其厚度介於1mm至100mm之間，在大多數的區域其厚度介於5mm至20mm之間。
質量層與彈簧層的共同組合形成了典型的隔音。
為了增強至少一部份的吸收性質，選擇性外加的吸收材料可置於根據本發明之質量層的頂部。外加層的單位面積重量可介於500g/m2至2000g/m2之間。
作為本揭露中所用的「吸收層」，可由可用任何種類的熱塑性或熱固性泡棉形成，例如聚胺基甲酸酯泡棉。然而，為了達到吸收噪音的目的，用於吸收層之泡棉必須為開孔泡棉及/或多孔泡棉，以根據習知的吸音之原理賦予聲波入口。吸收層也可用纖維材料製成，例如熱成形纖維材料，包括源自於天然纖維及/或合成纖維者。
吸收層的氣流阻抗(airflow resistance,AFR)可為至少200Nsm-3，更可為介於500Nsm-3至2500Nsm-3之間。具有超過一層吸收層的吸收系統亦可置於根據本發明之質量層的頂部。
外加的紗幕也可放在任一個吸收材料之上以更進一步提升吸音能力，及/或為了如防水等原因保護下方的層。
本揭露所使用之紗幕為一薄不織布，其厚度介於40 μm至約1mm之間，可為介於40μm至0.5mm之間，以及增加的氣流阻力。更可為其氣流阻力介於500Nsm-3至3000Nsm-3之間，更可為介於1000Nsm-3至1500Nsm-3之間。紗幕與下方的吸收層可具有不同的氣流阻力，以為了維持吸音能力的增加。紗幕的氣流阻力可與吸收層的氣流阻力不同。
紗幕層之單位面積重量可介於50g/m2至250g/m2之間，可為介於80g/m2至150g/m2之間。
作為本揭露所用的「紗幕」或「紗幕層」可由連續纖維(continuous fibers)、短纖維(staple fibers)或混合纖維(fiber mixtures)製成。此些纖維可用熔噴(melt blown)技術或紡絲黏合(spun bond)技術製成。此些纖維可與天然纖維混合。紗幕例如由聚酯、聚烯烴纖維或纖維的組合所製成，纖維的組合例如示聚酯及纖維素、聚醯胺及聚乙烯，或聚丙烯與聚乙烯。
或者，包括根據本發明之阻擋層的質量-彈簧系統可與簇絨地毯表面層相結合，舉例而言如專利EP 2432925所揭露的。或例如與針軋布地毯層相結合，舉例而言如PCT/EP2013/059501所揭露之針軋布地毯。
因此，於一實施例中，本發明係有關於一種用於隔音的多層複合材料，此多層複合材料包括質量層(阻擋層)與一解耦層，其中質量層包括本發明之第一方面所定義之組成物，或由本發明之第一方面所定義之組成物組成。
於一實施例中，解耦層為毛氈層或泡棉層。多層複 合材料可包括至少一紗幕形式的外加層、無紡羊毛(nonwoven fleece)、泡棉或毛氈層形式的吸收層、不織布地毯或簇絨地毯層。
於另一實施例中，本發明係有關於一種汽車零組件，包括本發明之第一方面所定義之組成物、本發明之第二方面所定義之複合材料、本發明之第三方面所定義之製造方法所製造出的組成物與複合材料，或於此定義之隔音體或阻擋層。
此處所用之術語「汽車零組件」包括可在組裝車中找到的任意零組件。
範例 範例一
由重量百分比為7.0%的DowlexTM 2035G(密度為0.919g/cm3、熔流指數為6.0g/10min的直鏈低密度聚乙烯)及重量百分比為7.0%的DowlexTM 2045G(密度為0.920g/cm3、熔流指數為1.0g/10min的直鏈低密度聚乙烯)所組成的聚乙烯樹脂B、由重量百分比為2.06%的EngageTM 8457(密度為0.877g/cm3、熔流指數為3.0g/10min的乙烯-辛烯共聚物)組成的聚乙烯樹脂A、重量百分比為80.40%的碳酸鈣、重量百分比為0.14%的碳黑(carbon black)與重量百分比為3.4%的棕櫚油(palm oil)被乾摻合並連續供應至班布瑞密閉式混煉機(Banbury mixer)。熔融材料被輸送至單一螺旋擠出機，其溫度控制在約150℃。此材料通過一壓模，接著通過兩個壓光輥(calender roll)擠出，其溫度控 制在70℃至90℃之間，兩壓光輥之間的間隙為0.5mm。所得的片狀產物可用來作為質量-彈簧系統的阻擋層。
範例二
根據範例一所製造之阻擋層被層壓至一毛氈上作為彈簧層，此層壓之溫度介於120℃至160℃之間，並用紅外線輻射作為熱源。所得之複合材料形式的質量-彈簧系統可用來作為隔音體，例如於車廂內降低噪音。
範例三
重複範例一的步驟，然而差異在於使用重量百分比為6.75%的DowlexTM 2035G、重量百分比為6.75%的DowlexTM 2035G，以及由重量百分比為0.5%、密度為0.92g/cm3、熔融指數為70g/10min的低密度聚乙烯組成的聚乙烯樹脂C(例如是Lotrene® MG 70)。
1‧‧‧質量層
2‧‧‧解耦層
3‧‧‧毛氈層
4‧‧‧紗幕層或裝飾層

Claims (15)

  1. 一種熱塑性組成物，至少包括：一第一成分，重量百分比介於該組成物之總重量的10%至50%之間，該第一成分包括至少一第一乙烯聚合物與至少一第二乙烯聚合物，其中該第一乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.90g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.3g/10min至5g/10min之間；根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於5至60MPa之間；其中該第二乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.3g/10min至10g/10min之間；具有高於該第一乙烯聚合物的撓曲模數；一第二成分，重量百分比介於該組成物之總重量的35%至89.94%之間，該第二成分為複數個無機粒子，該些無機粒子係作為填充物；一第三成分，重量百分比介於該組成物之總重量之0.05%至20%之間，該第三成分在23℃下為一液體，該液體係作為該至少 一第一乙烯聚合物與/或該至少一第二乙烯聚合物的塑化劑；其中該組成物更包括至少一第三乙烯聚合物，該第三乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.97g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於15g/10min至100g/10min之間；其中該第二成分中的該些無機粒子係塗覆或不塗覆，並選自於由碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鋇、硫酸鋇、碳酸鎂、硫酸鎂、氧化鋁、黏土、二氧化矽、以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成的群組；其中該第三成分中的該液體係選自於由石蠟油類、芳香油類、環烷油類、環氧化油類、多元酸與多元醇所形成之聚酯、聚醚及聚醚酯、具有7至12個碳原子的單羧酸、以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中該第三乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.92g/cm3至0.95g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於20g/10min至90g/10min之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中該第三乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.925g/cm3至0.935g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於30g/10min至80g/10min之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中該第一乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間；根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至50MPa之間；該第二乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至7g/10min之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中該第一乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.87g/cm3至0.89g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至3g/10min之間；根據ASTM D790所測量的撓曲模數介於10至40MPa之間；該第二乙烯聚合物：根據ASTM D792所決定的密度介於0.90g/cm3至0.92g/cm3之間；在190℃、2.16kg負荷下根據ASTM D1238所決定的熔流指數介於0.5g/10min至1.5g/10min之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中該第一乙烯聚合物為乙烯與1-丁烯或1-辛烯之共聚物；該第二乙烯聚合物為直鏈低密度聚乙烯；及該第三乙烯聚合物為低密度聚乙烯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中該第一乙烯聚合物之重量百分比介於該第一乙烯聚合物、該第二乙烯聚合物及該第三乙烯聚合物之總重量的5%至30%之間，該第二乙烯聚合物 之重量百分比介於該第一乙烯聚合物、該第二乙烯聚合物及該第三乙烯聚合物之總重量的60%至90%之間，該第三乙烯聚合物之重量百分比介於該第一乙烯聚合物、該第二乙烯聚合物及該第三乙烯聚合物之總重量的1%至20%之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之組成物，更包括：一第四成分，重量百分比介於該組成物之總重量的0.01%至25%之間，該第四成分係選自於助滑劑、防點燃添加物、安定劑、顏料、色素、抗氧化劑、抗靜電劑、助流劑、脫模劑、成核劑，以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組。
  9. 一種複合材料，包括如前述申請專利範圍任一項所述之組成物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之複合材料，其中該複合材料為一層狀複合材料。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之複合材料，其中該層狀複合材料為一質量-彈簧系統，其中如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之該組成物係形成該阻擋層，以及該至少一另一層，該至少一另一層之材料係選自於泡棉、羊毛、毛氈、纖維、再用毛以及上述任兩種或任意多種之混合物所組成之群組，該至少一 另一層係形成該彈簧層。
  12. 一種製造如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之組成物或如申請專利範圍第9項至第11項中任一項所述之複合材料的方法，該製造方法至少包括：混合該第一成分、該第二成分及該第三成分，並選擇性混合該第四成分；對該第一成分、該第二成分及該第三成分之混合物，或該第一成分、該第二成分、該第三成分及該第四成分之混合物，進行擠出、真空成型、深抽拉、冷成型、加熱成型、壓光，或射出成形。
  13. 一種隔音體，包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之組成物、如申請專利範圍第9項至第11項中任一項所述之複合材料，或根據申請專利範圍第12項所述之製造方法製造之組成物或複合材料。
  14. 一種質量-彈簧系統之阻擋層，該阻擋層包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之組成物。
  15. 一種汽車零組件，包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之組成物、申請專利範圍第9項至第11項中任一項所 述之複合材料、根據申請專利範圍第12項所述之製造方法製造之組成物或複合材料、如申請專利範圍第13項所述之隔音體，或如申請專利範圍第14項所述之阻擋層。
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