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樹脂組合物,填料,和生產樹脂組合物的方法

2023-10-07 21:37:19 2

專利名稱:樹脂組合物,填料,和生產樹脂組合物的方法
技術領域:
本發明的背景1.本發明的領域本發明涉及具有透明度和衝擊強度和實現剛性改進的樹脂組合物,以細矽石化合物為代表的氧化化合物(填料)被分散在其中,涉及包括該氧化化合物的填料,以及涉及生產樹脂組合物的方法。本發明還涉及利用該樹脂組合物的各種模製品和部件,並涉及生產這些模製品和部件的方法。
2.相關技術的敘述可在光學用途中使用的透明樹脂如有機玻璃和塑料透鏡包括甲基丙烯酸樹脂,聚碳酸酯樹脂,苯乙烯樹脂,和環氧樹脂。使用有機玻璃,是因為它在抗衝擊性,重量減輕,和模塑加工性上優越於無機玻璃。特別地,甲基丙烯酸樹脂具有高的光透射率和低的光學漫射,在透明度上是優異的,耐候老化性能上也是優異的,和因此可用於各種用途中。
本發明概述有機玻璃具有以上優點,然而,它在剛性上次於無機玻璃。例如,當該有機玻璃被用於需要一定剛性的大部位如車輛的前窗時,需要增加有機玻璃的厚度,導致了它的重量減輕效果的下降。
該有機玻璃具有比無機玻璃更低的表面強度並和容易被刮水器所劃傷,因此難以將它用於窗玻璃部件。考慮到這些問題,曾有相關的技術,其中樹脂玻璃用有機矽烷化合物進行表面硬化處理,但即使通過這一處理,該表面硬度仍然是不足夠的,並且面臨一個問題長時間使用塑料玻璃時,耐擦傷性變得不足夠。因此,還有一種報導,其中球形細矽石顆粒被添加到透明樹脂中以便同時滿足剛性,重量減輕,和透明度。
日本專利申請公開No.Hi 1-343349公開了包括被添加到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的疏水性球形細矽石顆粒的一種樹脂組合物,它是透明的和在表面硬度上是優異的並且是充分減輕重量的。然而,近年來,對於較高透明度和較高機加工特性有更多的需求,而且現有技術中的上述樹脂組合物不能滿足近年來的需要。
本發明是考慮上述問題而進行。本發明的目的是提供樹脂組合物,其中以細矽石化合物為代表的、能夠在剛性和尺寸穩定性上實現改進但沒有特別地犧牲透明度和衝擊強度的氧化化合物(填料)與母體樹脂共混並分散在其中,提供該填料,和提供生產樹脂組合物的方法。本發明的另一個目的是提供利用樹脂組合物的各種模製品和部件和生產這些模製品和部件的方法。
本發明的第一方面提供樹脂組合物,包括熱塑性樹脂;和在表面上具有疏水性基團和極性基團的氧化化合物。
本發明的第二方面提供填料,它包括在表面上具有疏水性基團和極性基團的氧化化合物。
本發明的第三方面提供生產樹脂組合物的方法,包括製備含有在表面上具有疏水性基團和極性基團的氧化化合物的填料;和將填料分散在熱塑性樹脂中。
本發明的第四個方面提供包括樹脂組合物的車輛部件,該組合物包括熱塑性樹脂和在表面上具有疏水性基團和極性基團的氧化化合物。
本發明的第五個方面提供一種生產整體模塑加工的樹脂產品的方法,包括製備包括熱塑性樹脂和在表面上具有疏水性基團和極性基團的氧化化合物的樹脂組合物;將樹脂組合物插入模具中;和將加壓流體注入樹脂組合物中以形成空心結構。
附圖的簡述本發明現在參考下面的附圖來描述,其中

圖1是顯示了使用本發明的樹脂組合物的汽車外部部件的透視圖2A是顯示使用本發明的樹脂組合物的汽車外板的透視圖;圖2B是顯示使用本發明的樹脂組合物的汽車外板的頂平面視圖;圖3是顯示使用本發明的樹脂組合物的刮水器的示意圖;圖4是顯示了使用本發明的樹脂組合物的汽車外部部件的透視圖;圖5是顯示使用本發明的樹脂組合物的儀錶板和儀器罩的示意圖;圖6是顯示了使用本發明的樹脂組合物的反光鏡和車窗的頂平面視圖;圖7是顯示使用本發明的樹脂組合物的車燈反射鏡的剖視圖;圖8是顯示使用本發明的樹脂組合物的發動機室內部部件的透視圖;圖9是顯示本發明的樹脂組合物的發動機機體,正時鏈,墊片和前面鏈傳動箱的分解透視圖;圖10是顯示使用本發明的樹脂組合物的水管,O形環,水泵殼體,水泵葉輪,水泵,和水泵皮帶輪的分解透視圖;圖11是顯示使用本發明的樹脂組合物的水管,恆溫器殼體,自動調溫器,和進水口的分解透視圖;圖12A和12B是顯示使用本發明的樹脂組合物的發動機罩,車門,車後門,車頂,擋泥板,車窗,和車尾行李箱蓋的透視圖;圖13A和13B是顯示使用本發明的樹脂組合物的汽車內部部件的透視圖;圖14是顯示使用本發明的樹脂組合物的整體模塑加工的部件的透視圖;圖15和16是顯示使用本發明的樹脂組合物的整體模塑加工的部件的另一個實例的透視圖;圖17A是顯示使用本發明的樹脂組合物的具有活動和固定部件的模塑加工產品的剖視圖;圖17B是在圖17A的線A-A上截取的剖視圖18是顯示使用本發明的樹脂組合物的燃料箱和它的周圍部件的示意圖;和圖19,20和21是顯示在實施例和對比實施例中樹脂組合物和它們的試驗結果的圖解。
優選實施方案的詳細說明以下,參考附圖對本發明的實施方案進行描述。
本發明涉及包括熱塑性樹脂和在表面上具有至少疏水基團和極性基團的氧化化合物的樹脂組合物。此外,本發明涉及包括在表面上具有至少疏水基團和極性基團的氧化化合物的填料。
在透明樹脂(有機玻璃)和複合材料中,要求樹脂和它的填料之間的相互作用增加,同時填料均勻地分散在樹脂中以便改進性能如透明度和衝擊強度。然而,在相關技術中,當有意增加在樹脂和填料之間的較高相互作用時,分散性惡化且透明度受損,而當填料均勻地分散在樹脂中時,在樹脂和填料之間的相互作用變得不夠,因此沒能充分地改進性能如剛性,衝擊強度,和尺寸穩定性。
根據本發明,另一方面,製備了具有在表面上包括疏水基團和極性基團的氧化化合物的填料,其包含在預定的熱塑性樹脂中而形成目標樹脂組合物。該極性基團強烈地結合於熱塑性樹脂的官能團,而疏水基團排斥熱塑性樹脂的官能團。
相應地,填料能夠通過與熱塑性樹脂的強結合作用而充分地顯示出它在熱塑性樹脂中的功能,由此,所獲得的樹脂產品能夠充分地改進機加工特性如衝擊強度和剛性。另一方面,填料能夠以寬範圍均勻地分散在熱塑性樹脂中而沒有聚集,歸因於疏水基團的推斥力。結果,能夠獲得在機加工特性和透明度上表現優異的新型樹脂組合物。
本發明的細節和其它特徵,生產樹脂組合物的方法,模製品,部件以及生產它們的方法都描述在下面的實施方案中。
(樹脂組合物和填料)根據本發明,要求氧化化合物具有疏水基團和極性基團,並且該極性基團優選含有羥基。該疏水基團和除羥基以外的極性基團因此能夠容易地被引入到氧化化合物的表面之上。具有羥基的氧化化合物的例子包括矽石,二氧化鈦,礬土,和氧化鋯。鑑於可利用性,成本和表面處理的容易性,矽石是特別優選的。
該極性基團優選含有除羥基以外的極性基團。填料與熱塑性樹脂的相互作用因此能夠進一步提高。該極性基團包括氨基,醚基團,酯基,硝基,氰基,和環氧基,它們當中氨基是優選的。這些基團中的一種或這些基團中的兩種或多種都能夠使用。該氨基可以被引入到主鏈如烷基,烯丙基,和芳基基團上或引入到主鏈的末端上。
極性基團如氨基的量優選是50%或50%以上,基於包括羥基在內的全部極性基團。如果該量是低於50%,則填料和熱塑性樹脂之間的相互作用是不足夠的。
這些極性基團與熱塑性樹脂的官能團形成化學鍵如氫鍵,離子鍵,和共價鍵,由此進一步提高熱塑性樹脂和填料之間的相互作用,從而改進機加工特性。利用這一相互作用,填料在熱塑性樹脂中的分散性可以協同地得到改進。
在氧化化合物中的疏水基團將在疏水基團和熱塑性樹脂之間形成推斥力,利用該推斥力,填料能夠均勻地分散在該熱塑性樹脂中。疏水基團的例子包括烷基,烯丙基,和芳基。這些基團中的一種或這些基團中的兩種或多種都能夠使用。該烷基可以線性形式存在。然而,要求該烷基不含有極性基團如羥基或醚基團,因為當該極性基團被加入到烷基的主鏈上時,該烷基整體地具有極性。
疏水基團在氧化化合物中的百分比優選是在30-70%範圍內,基於疏水基團和極性基團的總量。當該比率低於30%時,填料具有高極性,使得它在熱塑性樹脂中或在用於聚合反應的有機溶劑中發生聚集。當該比率高於70%時,在填料和熱塑性樹脂之間的相互作用會下降,在最後獲得的熱塑性樹脂中的透明度和機加工特性無法充分地改進到所需的水平。
上述百分比是疏水基團的百分比,例如在氧化化合物的表面上的極性基團的氫原子被該疏水基團所取代。當該極性基團是羥基時,上述百分比是取代羥基的氫原子的疏水基團的百分比。
填料的形狀沒有特別地限制,和填料不僅可以呈現一般球形而且可以呈現長方體形或碟片形或呈現線形(例如纖維)或支化形狀。
填料的尺寸沒有特別地限制,但要求構成填料的氧化化合物的至少一邊屬於納米級尺寸,以便以聚合物納米複合物的形式顯示所需性能。
該短語「...的至少一邊屬於納米級尺寸」意指球形的氧化化合物的直徑或長方體或圓盤形的氧化化合物的至少一邊,或線形(例如纖維)或支化形狀的氧化化合物的厚段的至少短軸,屬於納米級尺寸(nanoorder)。這裡所述的「納米級尺寸」的範圍沒有特別地限制,但優選是在1nm到200nm,更優選1nm到100nm的範圍內,以便改進物理性能,分散性,可利用性,和成本。
當長方體或圓盤形狀的氧化化合物需要特別高的透明度時,每一邊優選是屬於納米級尺寸。具體地說,它的最長邊的長度不大於可見光波長的最小值,即它的最長邊的長度是380nm或380nm以下。含有包括氧化化合物的填料的樹脂組合物的透明度因此進一步在可見光範圍中得到改進。
只要能夠獲得所需的均勻分散性和滿足在所需應用中的要求(剛性,耐熱性,和耐熱膨脹性),在本發明中被添加到樹脂組合物中的氧化化合物的量沒有特別地限制,但優選是在0.1-60wt%範圍內,更優選1-30wt%範圍內。當該量是低於0.1wt%時,氧化化合物的效果是低的,而且在所獲得樹脂組合物的物理性能如剛性,耐熱性和耐熱膨脹性上的改進幾乎不能確認。另一方面,當該量大於60wt%時,比重的增加不能忽視和導致較高的成本,因此熱塑性樹脂的特性,即低成本和低比重受不利影響。此外,衝擊強度的下降也不容忽視。當大量的填料被添加到聚合物中時,衝擊強度一般下降;然而,本發明的樹脂組合物使用納米級尺寸的填料,因此在填料和聚合物之間的相互作用是如此的高,以致於衝擊強度的下降實際上是較低程度的,但是當填料的量大於60wt%時,則衝擊強度的下降不能被忽視。
該熱塑性樹脂可以是具有能夠與含有氧化化合物的填料發生相互作用的官能團的聚合物或共聚物。它的例子包括由至少一種不飽和單體構成的聚合物,該單體具有能夠與氧化化合物的表面上的極性基團如氨基相互作用的官能團,或由該不飽和單體和可與該不飽和單體共聚合的單體構成的共聚物。聚合物包括,例如,丙烯酸酯樹脂或甲基丙烯酸樹脂。然而,該熱塑性樹脂不限於它們。
(生產樹脂組合物的方法)在本發明中的目標樹脂組合物是通過將包括上述氧化化合物的填料分散在預定的熱塑性樹脂中所形成的。疏水基團能夠通過用預定表面改性劑對氧化化合物的表面處理來引入到氧化化合物的表面上。
在氧化化合物的表面上的疏水基團能夠由疏水基團取代在氧化化合物的表面上的羥基中的氫原子而容易地形成。在該表面處理中,因此優選使用具有氯基團、甲氧基和乙氧基中的至少一種基團作為官能團的表面改性劑,該官能團在與羥基中的氫原子之間的反應性上表現優異。如上所述,疏水基團優選是烷基,烯丙基或芳基基團。
相應地,表面改性劑的例子包括有機矽化合物類,如三氯(正丁基)矽烷,正丁基(三甲氧基)矽烷,三氯(正癸基)矽烷,正癸基(三乙氧基)矽烷,氯二甲氧基(甲基)矽烷,三氯(正十二烷基)矽烷,正十二烷基(三乙氧基)矽烷,三氯(乙基)矽烷,三乙氧基(乙基)矽烷,乙基(三甲氧基)矽烷,三氯(正庚基)矽烷,三氯(正十六烷基)矽烷,正十六烷基(三甲氧基)矽烷,三氯(正己基)矽烷,三乙氧基(正己基)矽烷,正己基(三甲氧基)矽烷,三氯(甲基)矽烷,三乙氧基(甲基)矽烷,三氯(正十八烷基)矽烷,三乙氧基(正十八烷基)矽烷,三甲氧基(正十八烷基)矽烷,三氯(正丙基)矽烷,三乙氧基(正丙基)矽烷,三甲氧基(正丙基)矽烷,正丁基(二氯)甲基矽烷,二氯(正癸基)甲基矽烷,二氯(二-正丁基)矽烷,二氯(二乙基)矽烷,二乙氧基(二乙基)矽烷,二氯(二-正己基)矽烷,二氯(二甲基)矽烷,二甲氧基(二甲基)矽烷,二甲氧基(二甲基)矽烷,二甲基(二丙氧基)矽烷,氯代(甲氧基)二甲基矽烷,二氯(二-正辛基)矽烷,二氯(dococyl)甲基矽烷,二氯(十二烷基)甲基矽烷,十二烷基(二乙氧基)甲基矽烷,二氯(乙基)甲基矽烷,二氯(正庚基)甲基矽烷,二氯(正己基)甲基矽烷,二氯(甲基)戊基矽烷,二氯甲氧基(正十八烷基)矽烷,二氯甲基(正十八烷基)矽烷,二氯(甲基)丙基矽烷,氯(正癸基)二甲基矽烷,氯(乙基)二甲基矽烷,氯二甲基(正十八烷基)矽烷,甲氧基二甲基(正十八烷基)矽烷,氯二甲基(正辛基)矽烷,氯二甲基(正丙基)矽烷,氯(三甲基)矽烷,乙氧基(三甲基)矽烷,甲氧基(三甲基)矽烷,三甲基(正丙氧基)矽烷,和氯(三正丙基)矽烷。
當矽石用作氧化化合物時,該有機矽化合物能夠顯示與矽石表面上的含羥基的矽烷醇基(-Si-OH)的高反應性,由此容易地在矽石的表面上形成包括烷基的疏水基團。
除羥基以外的極性基團能夠通過用預定表面改性劑對氧化化合物的表面處理來引入到氧化化合物的表面上。如上所述,在氧化化合物的表面上的極性基團能夠通過用極性基團取代在氧化化合物的表面上的羥基中的氫原子而容易地形成。在該表面處理中,因此優選使用具有氯基團、甲氧基和乙氧基中的至少一種基團作為官能團的表面改性劑,該官能團在與羥基中的氫原子之間的反應性上表現優異。極性基團優選是氨基,醚基,酯基,硝基,氰基或環氧基。
具有氨基的表面改性劑包括,例如,有機矽化合物如烷氧基(氨基烷基)矽烷化合物和氨基烷基(氯)矽烷化合物。烷氧基(氨基烷基)矽烷化合物的例子包括N-2-氨基乙基-3-氨基丙基(三甲氧基)矽烷,N-2-氨基乙基-3-氨基丙基(二甲氧基)甲基矽烷,和3-氨基丙基(三乙氧基)矽烷。該氨基烷基(氯)矽烷化合物的例子包括3-氨基丙基(氯)二甲基矽烷和4-氨基丁基(氯)二甲基矽烷。
具有酯基的表面改性劑包括甲基丙烯醯氧基丙基三(三甲基矽氧基)矽烷,10-(羰基甲氧基)癸基-氯二甲基矽烷,2-(羰基甲氧基)乙基-二氯甲基矽烷,2-(羰基甲氧基)乙基-三氯矽烷,乙醯氧基乙基(氯)二甲基矽烷,乙醯氧基乙基(二氯)甲基矽烷,乙醯氧基乙基(三氯)矽烷,乙醯氧基甲基(三乙氧基)矽烷,乙醯氧基甲基(三甲氧基)矽烷,乙醯氧基丙基(三甲氧基)矽烷,和乙醯氧基丙基(三甲氧基)矽烷。
具有醚基的表面改性劑包括2-甲氧基(聚亞乙氧基)丙基(七甲基)三矽氧烷,2-甲氧基(聚亞乙氧基)丙基(三甲氧基)矽烷,和3-甲氧基丙基(三乙氧基)矽烷。
具有硝基的表面改性劑包括3-(2,4-二硝基苯基氨基)丙基(三乙氧基)矽烷。
具有氰基的表面改性劑包括二氯(3-氰基丁基)甲基矽烷,三氯(3-氰基丁基)矽烷,二氯(2-氰基乙基)甲基矽烷,三氯(2-氰基乙基)矽烷,2-氰基乙基(三乙氧基)矽烷,2-氰基乙基(三甲氧基)矽烷,3-氰基丙基(二異丙基)二甲基氨基矽烷,氯(3-氰基丙基)二甲基矽烷,二氯(3-氰基丙基)甲基矽烷,3-氰基丙基(二甲氧基)矽烷,二氯(3-氰基丙基)苯基矽烷,三氯(3-氰基丙基)矽烷,3-氰基丙基(三乙氧基)矽烷,3-氰基丙基(三甲氧基)矽烷,11-氰基十一烷基(三甲氧基)矽烷,和二氯[雙(氰基丙基)]矽烷。
具有環氧基的表面改性劑包括(3-環氧丙氧基丙基)雙(三甲基矽氧基)甲基矽烷,乙氧基(3-環氧丙氧基丙基)二甲基矽烷,二乙氧基(3-環氧丙氧基丙基)甲基矽烷,(3-環氧丙氧基丙基)二甲氧基甲基矽烷,(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷,5,6-環氧基己基(三乙氧基)矽烷,2-(3,4-環氧基環己基)三乙氧基乙基矽烷,和2-(3,4-環氧基環己基)乙基(三甲氧基)矽烷。
上面描述的有機矽化合物能夠單獨使用或作為它們中的兩種或多種的混合物來使用。當矽石用作該氧化化合物時,有機矽化合物有效地與含有羥基的矽烷醇基反應,因此容易地形成極性基團如氨基。
用於引入疏水基團的表面改性劑和用於引入極性基團的表面改性劑預先被添加到預定的有機溶劑中,然後將氧化化合物浸漬在有機溶劑中,由此在氧化化合物的表面上形成疏水基團和極性基團。所獲得的填料然後包含或分散在熱塑性樹脂中,或包含在含單體的有機溶劑中並進行聚合,由此能夠獲得所需的樹脂組合物。
表面改性劑包含在含單體的有機溶劑中並將氧化化合物浸泡在有機溶劑中,混合物進行聚合,由此疏水基團和極性基團能夠在氧化化合物的表面上形成和同時能夠獲得了有包括氧化化合物的填料被均勻地分散在其中的樹脂組合物。
優選地,構成本發明的樹脂組合物的熱塑性樹脂包括丙烯酸酯樹脂或甲基丙烯酸樹脂。如上所述,這一樹脂是由具有能夠與極性基團如氨基相互作用的官能團的至少一種不飽和單體構成的聚合物,或由該不飽和單體和可與該不飽和單體共聚合的單體構成的共聚物。
優選,該不飽和單體具有官能團如羧基或磺酸基。該官能團與極性基團如氨基有高反應活性並且不損害最後獲得的熱塑性樹脂的熱塑性。
該不飽和單體包括,例如,(甲基)丙烯酸羥乙基酯,(甲基)丙烯酸羥丙基酯,(甲基)丙烯酸羥基丁基酯,(甲基)丙烯醯胺,N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺,(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯,甲基丙烯酸氨基乙基酯,(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯,烯丙基縮水甘油醚,甲基乙烯基甲酮,甲基·異丙烯基酮,(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯,甲基·乙烯基醚,乙基乙烯基醚,(甲基)丙烯酸,苯乙烯磺酸,和(甲基)丙烯酸磺丙基酯。
對於共聚物而言,能夠共聚合該不飽和單體的單體包括,例如,甲基丙烯酸單體和丙烯酸單體。
該丙烯酸單體包括,但不限於,(甲基)丙烯酸酯比如(甲基)丙烯酸甲基酯,(甲基)丙烯酸乙基酯,(甲基)丙烯酸異丙基酯,(甲基)丙烯酸正丁基酯,(甲基)丙烯酸異丁基酯,(甲基)丙烯酸正戊基酯,(甲基)丙烯酸異戊基酯,(甲基)丙烯酸正己基酯,(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯,(甲基)丙烯酸辛基酯,(甲基)丙烯酸癸基酯,(甲基)丙烯酸十二烷基酯,(甲基)丙烯酸十八烷基酯,(甲基)丙烯酸環己基酯,(甲基)丙烯酸苯基酯,和(甲基)丙烯酸苄基酯。
該單體可以單獨使用或作為它們中的兩種或多種的混合物來使用,但為了在透明度,剛性,硬度等方面的平衡,甲基丙烯酸甲酯優選用作主要組分。在這種情況下,甲基丙烯酸甲酯的量優選是70wt%或70wt%以上。
對於共聚物而言,不飽和單體在共聚物中的重量百分比優選是在0.1-30wt%範圍內,更優選在1-10wt%範圍內。當不飽和單體的百分比低於0.1wt%時,共聚物與填料的界面相互作用無法顯著地改進,而當不飽和單體的百分比高於30wt%時,丙烯酸系共聚物的吸溼性會增加而損害尺寸穩定性和耐久性。然而,以上定義的百分比不是本發明的基本要求,因此不用於限制本發明。即使單體的百分比偏出上述範圍,所獲得的材料仍包括在本發明的範圍內,只要與在普通的有機玻璃等中使用的透明樹脂或複合材料相比,該材料顯示出對本發明有用的作用就行。
除以上丙烯酸酯樹脂之外,聚碳酸酯樹脂也可以使用。在這種情況下,由4,4』-二氧基二芳基-鏈烷烴形成的樹脂是優選的,例如從雙酚A形成的樹脂能夠優選使用。聚碳酸酯樹脂在耐熱性和抗衝擊性上是優異的,能夠優選用於需要此類物理性能的構件中。
(模製品和部件)本發明的樹脂組合物具有眾多的特性,依據這些特性,它在剛性上實現了改進但沒有犧牲透明度或衝擊強度,具有低的熱膨脹係數,能夠防止在高溫下的翹曲,因此優選用作需要此類功能的構件,並適合用作車輛所用的透明構件和設備,電器,和外殼,例如內部材料如儀錶板的透明蓋板和外部材料如窗玻璃,車頭燈,篷頂(sunroof),和組合燈罩。
特別地,本發明的樹脂組合物能夠在一些用途中有效地顯示它的效果,這些用途是需要重量減輕和模塑加工的自由度的、作為無機玻璃替代物的樹脂車窗(特別地,提供了加熱線圈的樹脂車窗);車輛的模塑外部部件和車輛的外板;樹脂刮水器;樹脂門鏡支撐物;樹脂支柱,模製樹脂產品;樹脂鏡;樹脂燈光反射器;發動機室中的樹脂蓋和樹脂殼體;冷卻裝置中的樹脂部件;具有與空氣連通的空心結構和/或密閉的空心結構的整體模製樹脂產品;包括賦予了兩個或更多不同功能的一個部件的整體模塑產品;具有活動和固定部件的模塑產品;和用於貯存烴類燃料的部件或容器。以下,更詳細地描述本發明的樹脂塑性材料的應用。
·車輛的模塑加工外部部件和車輛外板本發明的樹脂組合物能夠用於車輛的模塑外部部件和車輛外板。本發明的樹脂組合物在透明度,抗衝擊性,和剛性上優異,高度耐熱,具有低的熱膨脹係數,並且在加熱和模塑時具有優良的尺寸穩定性,因此優選用於車輛的模塑外部部件和車輛外板。
如圖1中所示,車輛的模塑外部部件包括門模塑體1,門鏡框2,車輪罩3,擾流板4,保險槓5,轉彎指示燈6,支柱裝飾品7,後裝飾片8,車頭燈罩(未顯示)等等。如圖2A和圖2B中所示,車輛的外板包括前保護板21,車門板22,車頂板23,通風板24,行李倉蓋板25,後門板(未顯示)等等。
·樹脂刮水器,樹脂門鏡支撐物和樹脂支柱(pillar)本發明的樹脂組合物可被用於樹脂刮水器,樹脂門鏡支撐物和樹脂支柱。如上所述,本發明的樹脂組合物在透明度,抗衝擊性和剛性上優異,高度耐熱,具有低的熱膨脹係數,並且在加熱和模塑時具有優良的尺寸穩定性,因此優選用於需要在可見性上獲得改進的部件,如刮水器。
普通的刮水器是由炭黑橡膠和用黑塗料塗飾過的鋼製成,並且在低速活動中遇到在能見性上的問題。普通的門鏡支撐物是由用與外板中同樣顏色的塗料或用黑塗料進行塗飾過的樹脂製成,並在向右或向左轉彎時在能見性上遇到問題。該普通的支柱是由鋼構成,而且前支柱或中間支柱將在向後運動或後方的觀察時在能見性上受影響。
當透明樹脂組合物用於這些部件時,能見性得到改進,但是樹脂組合物需要在加熱和模塑時有高的剛性,耐熱性,和尺寸穩定性,而普通的透明樹脂組合物幾乎不滿足這些要求。另一方面,在透明度上優異的併兼有高的剛性、低的熱膨脹係數和低的熱收縮率的本發明樹脂組合物能夠用作母體材料來解決這些問題,因獲得透明部件。能夠預期,這些透明部件不僅改進視野,而且有助於設計的改進。
本發明的刮水器的一個實例示於圖3中。如圖3中所示,該刮水器30是由刮水器搖臂31和刮水器片32構成,並運動,從而沿著刮水器搖臂的固定螺母孔33刮出半圓。該刮水器片32是由彈性承重部分和軟橡皮部件構成。
在本發明的刮水器中,本發明的樹脂組合物作為透明材料用於刮水器搖臂31和刮水器片32的至少一種承重部件中。用於本發明的刮水器的刮水器片32中的橡膠部件優選是高度耐久性的和相對透明的矽橡膠或類似物。刮水器片32的承重部件可以從包含合適量的被添加到本發明的樹脂組合物中的丙烯酸橡膠組分的一種混合樹脂-橡膠組合物製得。刮水器片的支承構件因此能夠具有合適的彈性。
混合樹脂-橡膠組合物包括,例如,包含被添加到100重量份的本發明的樹脂組合物中的1-30重量份的丙烯酸橡膠組分的組合物。該丙烯酸橡膠組分包括丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯和它的聚合物,如ZeonCorporation製造的Nipol AR31。
該門鏡支撐物和支柱可以包括本發明的樹脂組合物作為其中唯一的透明材料,但能夠由包括本發明的樹脂組合物和與之層壓在一起的另一種樹脂組合物的多層層壓體構成。多層層壓體可以含有至少包括本發明的樹脂組合物的至少一層,由本發明的樹脂組合物組成的層能夠優選作為層壓體的最上層和最下層來排列,更優選不僅作為層壓體的最上層和最下層而且作為層壓體的中間層來排列。如此形成的多層層壓體能夠具備只由本發明的樹脂組合物所不能表現出的附加功能。
當使用多層層壓體時,各層的厚度能夠根據最終模製品的厚度和在層壓體中層的數目來合適地確定。形成多層層壓體的其它樹脂組合物包括聚碳酸酯,聚苯乙烯,和苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。
生產它們的方法和它們的構成沒有特別限制,並且各產品可以由單個部件組成。例如,門鏡支撐物和前支柱,或支柱和樹脂車頂板,可以通過後面所述的生產整體模塑產品的方法來整體模塑加工。
·模製樹脂產品本發明的樹脂組合物可用於具有透明和不透明部件的模製樹脂產品中,其中至少該透明部件包括本發明的樹脂組合物。本發明的樹脂組合物是高度剛性和高度耐熱的,不僅在加熱和模塑時的尺寸穩定性上而且在耐化學性、透明度和抗衝擊性上都是優異的,因此優選用於具有透明和不透明部分的部件中。下面參考車輛部件詳細地描述具有透明和不透明部件的模製樹脂產品,其中至少該透明部件包括本發明的樹脂組合物。
在車輛,有透明部件如燈,罩,和玻璃,和不透明部件如外板和內部部件。這些部件需要多種不同的特性如透明度,剛性,耐熱性,低的線膨脹係數,低的模塑後收縮率,和耐化學性,因此對於普通的樹脂組合物,這些透明部件和不透明部件幾乎無法整體模塑加工。
另一方面,具有諸如高的剛性,高的耐熱性,低的線膨脹係數,低的模塑後收縮率,和高的耐化學性之類的特性的本發明的樹脂組合物能夠至少用作透明材料,從而解決所述問題。此外,透明部件和不透明部件能夠整體地模塑以減少部件的數量和加工步驟的數量和減少該部件的重量。此外,幾種類型的部件能夠整體地模塑,使得通常分開的外部流水線能夠作為一個連續的生產線來形成,因此改進了這些部件的外觀。
需要透明度的車頭燈與分布在周圍的單獨的透明或不透明部件如保險槓,前格柵,保護板,和發動機罩接觸。這些透明或不透明部件能夠整體形成以減少部件的數目。通常,這些部件一個接著一個地組裝,但是在本發明中,可以組裝一個整體部件以減少組裝步驟的數目。
本發明的樹脂組合物具有如此高的耐熱性,即使燈的熱源靠近樹脂組合物,該樹脂也不熔化。常規車頭燈是由耐光性差的聚碳酸酯樹脂製成,並且由於在暴露於日光下之後泛黃,因此該燈應當提供塗層。這一問題也可以通過使用本發明的樹脂組合物來解決。
需要透明度的車輛玻璃包括附著於門上的側邊玻璃和後門玻璃和利用粘合劑粘結到後保護板和車頂上的後方玻璃和後部玻璃。通過在至少透明部件中使用本發明的樹脂組合物,能夠獲得包括與玻璃整體模塑在一起的這些部件的配件。例如,側邊玻璃和後門玻璃可以排列在門外部構件和門內部構件之間,但是通過使用本發明的樹脂組合物在其中形成空心,該門外部構件/門內部構件/玻璃能夠整體地和同時地模塑加工以減少部件的數目。
此外,該門外部構件和門內部構件能夠用於在其中形成空心,然後將本發明的樹脂組合物澆鑄到其中,據此,該門外部構件/門內部構件/玻璃能夠整體地模塑加工。在更遲的步驟,門鎖,刮水器電動機等被安裝在該配件的空心中。類似地,支柱裝飾品和後方玻璃也可以整體模塑。
通過利用本發明的樹脂組合物的特性(透明度,高強度和高剛性),能夠製造部分透明的結構部件。例如,本發明的樹脂組合物能夠用於車頂的部件中以使該部件變為透明的。相應地,能夠獲得透明車頂,無需安裝玻璃蓬頂。
如此,本發明的樹脂組合物能夠用於形成維持高強度和高剛性的結構零件,在模製樹脂產品的部件中是透明的和在其它部件中是不透明的。該透明部件可以著色。
圖4中所示的貨車具有模製樹脂產品,後者具有透明和不透明部件,如整體模塑的燈罩/保護板樹脂產品41,整體模塑的支柱裝飾品/玻璃樹脂產品42,整體模塑的車頂保護板/玻璃樹脂產品43,整體模塑的後門/玻璃樹脂產品44,和整體模塑的門/玻璃樹脂產品45。本發明的樹脂組合物能夠用於這些模製樹脂產品的透明部件。例如,本發明的樹脂組合物能夠用於整體模塑的燈罩/保護板樹脂產品41的燈通風柵板。如此,本發明的樹脂組合物可用於減少部件的數目和裝配這些部件的步驟的數目。
圖5顯示了儀錶板和計量儀表蓋,它們包括整體地模塑的透明樹脂部件和不透明樹脂部件。通過在透明樹脂部件中使用本發明的樹脂組合物,透明樹脂部件和不透明樹脂部件能夠整體地模塑,因此儀錶板51和計量儀表蓋52整體地模塑和然後將幾種類型的部件集成在儀錶板中,由此減少了部件的數量和實現了重量減輕。
具有透明部件和不透明部件(其中不透明部件已著色)的模製樹脂產品可通過使用著色的原料樹脂的方法,通過由塗覆或印刷使不透明部件著色的方法,或通過使用著色片作為不透明樹脂的方法來獲得。
著色的原料樹脂可通過預先將顏料分散在起始樹脂中或通過同時熔融樹脂原粒料和顏料粒料,捏合它們並將混合物注入到注射模塑機中的模具中得到著色樹脂來獲得。為了使用著色樹脂來生產模製樹脂產品,打開含有著色樹脂的模具,或新產生讓熔化樹脂通過的通道,並將透明的熔化樹脂經由另一個機筒注入到該模具的空餘空間中。因此能夠生產出具有透明部件和著色不透明部件的模製樹脂產品。不透明樹脂或透明樹脂可以首先引入。
為了形成由塗覆或印刷所著色的不透明部件,透明樹脂預先熔化形成所需的模塑樹脂產品,在此之前或之後模塑樹脂產品的外部構件或內部構件進行塗覆或印刷以確保著色和不透明。在成形之前的熔化樹脂能夠塗覆或印刷,然後成形。
當著色的片用作不透明樹脂時,先前著色的不透明片預先地成形和然後排列布置在模具中。熔化的透明樹脂然後被注入到模具中,通過冷卻來固化並從模具中取出,得到本發明的模塑樹脂產品。
根據上述方法,不僅其中玻璃部件是透明的而車頂和保護板是不透明的一種模塑樹脂產品,而且其中該玻璃部件的上部分和車頂的一部分是透明的而保護板、玻璃部件的剩餘部分和車頂的剩餘部分是不透明的的一種模塑樹脂產品,都能夠作為整體模塑加工的車頂保護板/玻璃樹脂產品來形成。
此外,根據本發明的包括整體模塑的透明和不透明部件的模塑樹脂產品能夠只由本發明的樹脂組合物構成,但是能夠由包括本發明的樹脂組合物和層壓在一起的另一種樹脂組合物的多層層壓體構成。多層層壓體可以含有至少包括本發明的樹脂組合物的至少一層,由本發明的樹脂組合物組成的層能夠優選作為層壓體的最上層和最下層來排列,更優選不僅作為層壓體的最上層和最下層而且作為層壓體的中間層來排列。如此形成的多層層壓體能夠具備只由本發明的樹脂組合物所不能表現出的附加功能。構成該多層(層壓體)的另一種樹脂的類型和各層的厚度能夠根據模塑樹脂產品的用途來合適地選擇。
·樹脂車窗,樹脂鏡,樹脂燈光反射器,在發動機室中的樹脂罩和樹脂殼體,和在冷卻裝置中的樹脂部件本發明的樹脂組合物能夠用於包括樹脂組合物的部件中,如樹脂車窗,特別優選裝備了加熱線圈的樹脂車窗,樹脂鏡,樹脂燈光反射器,在發動機室中的樹脂罩和樹脂殼體,和在冷卻裝置中的樹脂部件。
本發明的樹脂組合物是高度剛性的和高耐熱的,並且不僅在加熱和模塑加工時的尺寸穩定性上而且在耐化學性和透明度上都表現優異,因此優選被用於樹脂車窗,樹脂鏡,樹脂燈光反射器,以及在發動機室中的樹脂罩和樹脂殼體,因此減少部件的數目和步驟的數量和減輕部件的重量。此外,本發明的樹脂組合物能夠用作透明材料,以便作為在需要透明度的部件中的材料的替代物來改進抗霧化性能和能見性。
如圖6中所示,樹脂車窗如後窗玻璃63,門窗(側窗)62和前車窗61在一些情況下提供了加熱線圈加熱器,後者能夠加熱該模塑產品的內部或表面以產生抗霧化功能。在這種情況下,該車窗作為防風和防雨裝置的部件排列在車輛的前後和在側門中,它們的使用面積是3到4m2,它的相應重量對於普通的無機玻璃是30到35千克,因此本發明的樹脂組合物能夠預計實現重量減輕。
當使用普通的透明樹脂組合物時,樹脂組合物的耐熱性將遇到抵抗加熱線圈加熱器的耐熱性的問題,但是本發明的樹脂組合物在加熱和模塑加工時的尺寸穩定性是優異的,因此能夠用於解決該問題。此外,本發明的樹脂組合物具有如此高的剛性,使得它能夠被用於大型零部件,如前車窗61,門窗62,和後窗63,如圖6中所示,以便實現重量減輕。
形成加熱線圈加熱器的方法沒有特別地限制,並且任何方法都能夠使用。可以提到例如加熱線圈以膜形式的插入模塑的方法以及通過在駕駛室的側邊的樹脂表面上汽相沉積、塗覆或印刷來形成加熱線圈的方法。本發明的樹脂組合物具有高剛性並因此適用於大型零部件,如前車窗,門窗和後窗,以便實現重量減輕。
本發明的透明樹脂可用於生產樹脂側鏡64以便與普通的玻璃或透明樹脂相比實現重量減輕,並且能夠提供加熱線圈加熱器以發揮抗霧化功能。本發明的透明樹脂除了用於在圖6中所示的側鏡之外,還可以用於車輛的駕駛室鏡。
如上所述,本發明的樹脂組合物具有一些特性,利用這些特性能夠在剛性上獲得改進但不犧牲透明度和衝擊強度並且由於低的熱收縮率能夠防止在高溫下的翹曲等等。相應地,本發明的樹脂組合物能夠被用於各種部件如車窗和鏡,由於需要解決安全和功能上的問題,這些部件實際上還沒有被使用。通常需要的重量減輕和更大的車輛設計自由度因此能夠實現。
近年來,具有更大面積的車窗的旅行車型娛樂車已快速地流行,越來越需要由樹脂製成的車窗,以便改進重量減輕,駕駛員的觀察能力和舒適度。從本發明的樹脂組合物形成的透明樹脂玻璃具有車窗所需要的功能,因此有助於車輛的重量減輕和舒適度的改進。本發明的樹脂組合物能夠不僅用於樹脂車窗中而且用於在外觀如車輛的美觀、光滑度和透明度上要求高質量和需要高剛性和耐擦傷性的部件中,如在建築物的外部或內部材料以及在列車內的內部材料。
圖7顯示了車輛燈。如圖7中所示,反射鏡73排列在固定到車輛側邊的主體71上的外部構件72的內部,反射鏡73具有閥門74和連接於它的光垂準儀75,外部構件72具有固定在其上的外透鏡76。當該反射鏡73由普通樹脂組合物組成時,該反射鏡有時候在耐熱性,線膨脹係數和線膨脹各向異性上是較差的,但是這些問題可通過使用本發明的樹脂組合物來解決。尤其,本發明的樹脂組合物具有如此高的剛性,使得它能夠形成為可以確保重量減輕和高度耐熱性和在尺寸穩定性和表面平滑度上優異的燈光反射器,並且能夠優選用於車頭燈,霧燈和後組合燈的反射鏡或用於車頭燈的副反射鏡。
形成此類反射部件的方法包括,例如,在生產構件時反射膜的插入模塑方法以及一種包括由注塑或壓模法模塑加工構件和然後在反射部件上形成沉積膜的方法。
本發明的樹脂組合物能夠用於發動機室中的樹脂罩或樹脂殼體。發動機室的內部構件示於圖8和9中。本發明的樹脂組合物在透明度,耐熱性,耐化學性,剛性,和強度上是優異的,和因此能夠用於處於嚴酷的溫度條件下的發動機室和形成為重量輕的部件。此類部件包括散熱器81,冷卻劑貯存箱82,濾清罐進口83,電子部件殼體84,剎車油罐85,汽缸罩蓋86,發動機機體91,正時鏈92,墊片93,和前鏈傳動箱94。本發明的樹脂組合物是透明的,能夠因此改進罐或罩的可辯認性,如濾清罐進口,電子部件殼體,剎車油罐,汽缸罩蓋,和牙輪皮帶罩。
本發明的樹脂組合物能夠形成為在耐熱性,耐化學性,剛性和強度上優異的較輕部件,因此能夠用作與車用發動機室中的冷卻水接觸的部件。在冷卻裝置中的此類樹脂部件示於圖10和11中。此類部件的例子包括散熱器水箱零件如散熱器水箱的頂部和底部,冷卻劑貯罐和閥門,例如示於圖10中的水管101,O形環102,水泵殼體103,水泵葉輪104,水泵105和水泵皮帶輪106,和示於圖11中的水管111,恆溫器殼體112,自動調溫器113,和進水口114。樹脂組合物可用於實現重量減輕,改進耐化學性和減少燃料費,因此具有高的實際價值。
本發明的各部件能夠只由本發明的樹脂組合物構成,但能夠由包括本發明的樹脂組合物和層壓在一起的另一種樹脂組合物的多層層壓體構成。多層層壓體可以含有至少包括本發明的樹脂組合物的至少一層,由本發明的樹脂組合物組成的層能夠優選作為層壓體的最上層和最下層來排列,更優選不僅作為層壓體的最上層和最下層而且作為層壓體的中間層來排列。如此形成的多層層壓體能夠具備只由本發明的樹脂組合物所不能表現出的附加功能。構成該多層(層壓體)的另一種樹脂的類型和各層的厚度能夠根據預定用途來合適地選擇。
·具有空心結構和/或密閉空心結構的整體模塑樹脂產品本發明的樹脂組合物能夠用於整體模塑樹脂產品,後者包括具有與空氣連通的空心結構和/或密閉的空心結構的樹脂組合物。如上所述,本發明的樹脂組合物是高度剛性和高度耐熱的,在加熱和模塑時的尺寸穩定性上是優異的,因此優選用於具有空心結構的部件如車門、車頂和發動機罩中。本發明的整體模塑樹脂產品優選為車輛的外板或車輛的內部或外部部件。
車輛的外板或內部/外部部件常常是由鋼板和樹脂板組成的部件,在該部件具有裝有設備的空心結構。例如,側門和後門的外部和內部構件是由具有空心結構的鋼板組成,隨後進行塗覆,並且在組裝步驟中,將樹脂板附著於鋼板的內部構件上,將各種設備附著於該空心結構。此外,外板和在車頂的增強的雨水軟管,發動機罩,行李倉蓋板,和後門由鋼板組成,和在塗覆後,樹脂部件附著於內部構件上。具有空心結構的這些部件是大的並需要剛性和尺寸穩定性,但是當它們由普通的樹脂組合物組成時,這些部件幾乎不能整體地模塑加工。然而,具有高的剛性,低的熱膨脹係數和低的熱收縮率的本發明的樹脂組合物能夠用於整體模塑,來減少部件的數目、步驟的數量和減輕部件的重量。
整體模塑樹脂產品能夠只由本發明的樹脂組合物構成,但能夠由包括本發明的樹脂組合物和層壓在一起的另一種樹脂組合物的多層層壓體構成。多層層壓體可以含有至少包括本發明的樹脂組合物的至少一層,由本發明的樹脂組合物組成的層能夠優選作為層壓體的最上層和最下層來排列,更優選不僅作為層壓體的最上層和最下層而且作為層壓體的中間層來排列。如此形成的多層層壓體能夠具備只由本發明的樹脂組合物所不能表現出的附加功能。構成該多層(層壓體)的另一種樹脂的類型和各層的厚度能夠根據預定用途來合適地選擇。
整體模塑樹脂產品能夠通過提供具有裝飾層如蒙皮材料、設計的印刷層等的最外表面層來改進設計、手感和觸覺,因此整體模塑產品的最外層優選由裝潢材料組成。例如,包括排列在最外層上的蒙皮材料如起伏片,壓花圖案片,雷射圖案片或樹木效果片的模塑產品能夠用於在駕駛室側邊的車頂,支柱裝飾品,儀錶板等等。當使用上述的多層層壓體時,所設計的印刷層可以作為中間層來排列,而透明材料能夠作為表層用於改進光澤和感覺深度。
在根據本發明的具有空心結構的整體模塑產品中,該空心結構優選包括填充或密封在其中的氣體,液體或固體或它們中的兩種或多種的混合物。這是因為整體模塑產品的絕熱性能和隔音性能因此得到改進。
被填充和密封的物質沒有特別地限制,並且任何填充和包封材料都能使用,當需要透明度時,氣體如氮氣,氬氣,二氧化碳或空氣是優選的,當不需要透明度時,不僅以上氣體而且在為了密封而加熱時變成液體和在密封之後在常溫下變成固體的鏈烷烴和蠟是優選的。
被填充和密封的物質能夠在夏季通過防止熱量進入車內來保持車內涼爽,而在冬季通過防止熱量的漏失來保持車內溫暖,因此在汽車內維持了舒服的環境。通過在其中構造具有雙壁空心的空心結構,來自外部的噪聲能量被減低或吸收,據此該汽車能夠維持安靜。此外,來自發動機室的電磁噪聲和輻射熱能夠通過使用由本發明的整體模塑樹脂產品製造的發動機罩來減少。
根據本發明的生產具有空心結構的整體模塑產品的方法沒有特別地限制,任何方法都能夠使用,一般方法如真空充氣模塑方法,注塑方法,吹塑方法和壓模方法都能夠使用,或以下第一到第三種方法是優選使用的。
在第一種方法中,由本發明的樹脂組合物製成的兩個樹脂片被固定於具有供注入增壓流體用的通路的夾持器上,然後該夾持器被密封而在兩片之間形成密閉空間。各片在負載下於撓曲溫度下加熱並被插入敞開的模具中,然後,軟化片的外周邊通過用模具加壓而融合。在外周邊融合之前、同時或之後,優選在外周邊融合之前或之後,增壓流體被注入在兩個片之間的密閉空間中,並且在該片膨脹擴張的同時或之後,模具被封閉並且增壓流體的壓力被維持直到模塑產品被冷卻,據此形成了空心結構。
優選,使用具有真空抽吸孔的模具,在該片膨脹擴張的同時,採用真空抽吸來增強在模具和片之間的粘合性。通過使用真空抽吸,所獲得的整體模塑產品的可轉移性能夠改進。即,生產整體模塑樹脂產品的典型方法包括加熱包括本發明的樹脂組合物的兩個樹脂片;然後將這些片插入到敞開模具中;對片的外周邊加壓;在片的外周邊融合之前或之後將增壓流體注入這些片之間;在該板膨脹擴張的同時或之後封閉該模具;和維持增壓流體的壓力以形成空心結構。
第二種方法是這樣的方法,本發明的熔化樹脂組合物被加入到封閉的模具中,然後讓模具向後移動以擴張空腔的容量和同時將增壓流體注入到融化樹脂的內部而形成空心結構。即,在本發明的熔化樹脂組合物被加入到封閉的模具中的同時或之後,擴張空腔的容量和同時將增壓流體注入到融化樹脂中而形成空心結構。
第三種方法是這樣的一種方法,它包括將由本發明的樹脂組合物製成的一個樹脂片在模具的一側插入到空腔中;封閉該模具;在將融化樹脂加入到該樹脂片的背面的同時或之後向後移動該模具以擴張空腔的容量,同時將增壓流體注入到熔化樹脂中,由此形成空心結構,或這樣的一種方法,它包括在模具的兩側將兩個樹脂片插入到空腔中;封閉該模具;在將融化樹脂加入到兩樹脂片之間的同時或之後向後移動該模具以擴張該空腔的容量,和同時將增壓流體注入到熔化樹脂中,因此形成空心結構。也就是說,包括本發明的樹脂組合物的一個或兩個樹脂片被插入到敞開的模具中,在將融化樹脂加入到在封閉模具中的所述片的背面或兩片之間的同時或之後,空腔的容量被擴張和同時將增壓流體注入到熔化樹脂中而形成空心結構。
加入到在兩片之間或加入到片的背面的樹脂的類型沒有特別地限制,只要它是粘附於包括本發明的樹脂組合物的片上的樹脂就行,但是該樹脂優選是與構成該片的本發明的樹脂組合物所接觸的樹脂屬於相同類型的樹脂或具有與本發明的樹脂組合物的溶解度參數類似的溶解度參數(SP值)的樹脂。此類填充樹脂包括聚碳酸酯樹脂,苯乙烯型樹脂,聚4-甲基戊烷-1,熱塑性聚氨酯樹脂等等,它們當中聚碳酸酯樹脂是優選使用的。
聚碳酸酯樹脂是從以雙酚A為代表的二元苯酚化合物衍生的聚合物,並可以通過光氣法,酯交換法或固相聚合法來生產。它也可以是普通的聚碳酸酯樹脂或通過酯交換法聚合的聚碳酸酯樹脂。
增壓流體的類型沒有特別地限制,並在考慮樹脂片的組分等方面從各種增壓流體中選擇。例如,氣體如空氣,氮氣等或流體如水或矽油是優選使用的。
如圖12A到13B中所示,應用了根據本發明的具有空心結構的整體模塑樹脂產品的部件包括發動機罩121,車門122,後門123,車頂124,保護板125,車窗126,行李倉蓋板127,中央操縱盒131,支柱裝飾品132,儀錶板133和頂沿貼邊(未顯示)。這些部件可用於同時模塑加工內部/外部構件,它們的伴隨部件和雨水軟管並在整體上減少了部件的數目和步驟的數量。
通過進一步將氣體,液體,固體或它們的混合物密封在空心中,能夠給予附加功能如絕熱性能,隔音性能等等。例如,發動機罩能夠與雨水軟管整體地模塑或賦予隔音/絕熱功能,A車頂能夠與頂沿貼邊整體地模塑或賦予絕熱/隔音功能,以及車門或包括它的內部/外部結構的保護板能夠模塑加工。
·具有兩種或多種功能的整體模塑產品本發明的樹脂組合物能夠用於包括該樹脂組合物的整體模塑產品中,其中具有不同功能的兩個或更多個部件能夠整體集成而賦予產品以兩個或更多功能。不同的功能是指指示功能,如儀錶板的功能,通風功能如空氣導管的功能,和固定功能如車頂縱梁的功能。
本發明的樹脂組合物具有各種功能如高的剛性,高的耐熱性,在加熱和模塑時的尺寸穩定性,和耐化學品性,因此適用於預期確保各種功能的構件,而且這些構件能夠集成而形成包括賦予兩種或多種功能的單個部件的整體模塑產品。如此,本發明的樹脂組合物優選用於製造大型零部件的組件或用於它們的集成,由此減少部件的數目,步驟的數量和部件的重量而與此同時保持高質量。
例如,普通的儀錶板,即,大的內部部件可通過單獨地生產板,空調機的空氣管道,殼體和汽車橫梁(駕駛橫向構件)和然後在汽車生產線上組裝它們來製造。當板、空調機空氣管道和殼體(各自包括普通的樹脂組合物)被整體模塑時,所獲得的模塑產品具有較大的尺寸,和複雜的形狀,因此遭遇到一些問題如由於模塑後收縮和在加熱時膨脹所引起的縮痕和翹曲,但是這些問題能夠通過使用本發明的樹脂組合物來解決。
因為本發明的樹脂組合物具有高耐熱性和在如上所述的優異的加熱和模塑時的尺寸穩定性,包括本發明的樹脂組合物的整體模塑產品的儀錶板能夠用於整體地模塑加工板141,空調機空氣管道和殼體142而形成在圖14中所示的部件的結構,因此省去了鋼製的普通的汽車橫梁。
此外,本發明的樹脂組合物能夠用於鋼部件的整體模塑,如應該更遲附裝的託架(bracket)。裝飾材料如蒙皮材料等能夠在整體模塑時被引入到模具中而後進行夾物模塑而實現與裝飾材料的整體模塑。當本發明的樹脂組合物用於車門時也能夠獲得相同的效果。目前使用的大部分的門內板是鋼製的那些,在生產線上已將各種部件組裝在其中,如側窗的導軌,調節器,門鎖,和喇叭。通過使用本發明的樹脂組合物,門內板,導軌,喇叭殼體等能夠形成為整體模塑產品。
本發明的整體模塑產品的另一個例子示於圖15中。如圖15中所示,大的汽車外部部件的車頂縱梁151能夠與由本發明的樹脂組合物製成的車頂板152一起整體地模塑。該車頂縱梁在嚴酷的溫度條件下承受載荷和使用,因此,當它由普通的樹脂組合物組成時,車頂縱梁的問題特別在於剛性和耐冷性。然而,這一問題也可以通過使用本發明的樹脂組合物來解決。通過應用於擾流板也能夠獲得相同的效果,該擾流板能夠與由本發明的樹脂組合物製成的行李倉蓋板一起整體地模塑。
作為在圖16中所示的大的車輛部件的散熱器芯子,由樹脂製成的那種可用於前端組件,並且通過使用本發明的樹脂組合物,該散熱器芯子能夠形成為在耐熱性,耐化學性,剛性和強度上優異的較輕部件或與管罩或託架一起整體地模塑。根據本發明,樹脂組合物也能夠用作透明材料,由它能夠整體地模塑加工透明構件如散熱器水箱,車頭燈罩等等。以前單獨排列安裝的增強保險槓材料也能夠整體地模塑。
在發動機室中的部件,如空氣濾清器和節流室,也能夠通過使用具有低的線膨脹係數和在耐熱性和耐化學品性上優異的本發明樹脂組合物來整體地模塑。過去,曾經嘗試此類部件的整體模塑,但是普通的樹脂組合物無法克服由於高溫和化學品如油所引起的在發動機室中的嚴酷環境;但這一問題能夠通過本發明的樹脂組合物來解決。當本發明的樹脂組合物用於進氣歧管或汽缸罩蓋時也能夠獲得相同的效果,而且這些部件能夠與上述部件整體地模塑。
本發明的整體地模塑部件能夠只由本發明的樹脂組合物構成,但能夠由包括本發明的樹脂組合物和層壓在一起的另一種樹脂組合物的多層層壓體構成。多層層壓體可以含有至少包括本發明的樹脂組合物的至少一層,由本發明的樹脂組合物組成的層能夠優選作為層壓體的最上層和最下層來排列,更優選不僅作為層壓體的最上層和最下層而且作為層壓體的中間層來排列。如此形成的多層層壓體能夠具備只由本發明的樹脂組合物所不能表現出的附加功能。
·具有活動和固定部件的模塑產品本發明的樹脂組合物不僅是高度剛性和高度耐熱的,而且在加熱和模塑時的尺寸穩定性上是優異的,因此能夠優選用於具有活動和固定部件的一些部件中,如節流室。相應地,本發明的樹脂組合物能夠用於具有活動和固定部件的模塑產品中。
具有活動和固定部件的大量的部件能夠用作吸氣和排氣部件或用於車輛的空調機單元中。這些部件主要地用於調節氣體如空氣的氣流,並由用作氣體通路的固定部件,即,用於引入流動氣體的圓柱形部分,和活動的部分,即調節流動氣體的運動的能開/能關的蓋子,組成。此類部件的例子包括在節流室中和在空調機單元中的門,而且氣密性對於這些部件是重要的。
當普通的樹脂組合物用於形成部件的圓柱形和蓋子部分時,由於高度的模塑後收縮和熱膨脹係數而無法改進尺寸精確度,因此使能開/能關的部分的氣密性成為問題。當應用於尤其是發動機室中的部件時,普通的樹脂組合物所需要的耐熱性也成問題。然而,具有低的熱膨脹係數,低的熱收縮率和高的耐熱性的本發明樹脂組合物能夠形成為在氣密性上優異的部件以解決這些問題。此外,本發明的樹脂組合物具有高的剛性,而且通過使用樹脂組合物,部件的重量能夠減輕和響應因此能夠改進。
根據本發明的生產具有活動和固定部分的模塑產品的方法沒有特別地限制,能夠使用任何方法。在本發明中具有活動和固定部件的模塑產品可通過注塑分別地模塑加工活動部件和固定部件和然後組裝它們來生產。也優選的是,活動部件和固定部件通過雙色模塑方法或類似方法來整體地模塑加工。這是因為由此氣密性得以改進以及步驟的數量和部件的數目能夠減少。例如,示於圖17A和17B中的節流室能夠通過下面方法來生產。
該節流室具有作為固定部件的圓柱形室171和作為活動部件的能開/能關的閥門172和能開/能關的閥軸173。首先,由金屬製成的能開/能關的閾軸被設定在雙色模具中,然後圓柱形室被注塑而成,並通過注塑讓滑行芯向後移動以形成圓盤形的能開/能關的閥門。金屬軸和圓盤形的能開/能關的閥門由此整體地模塑。本發明也能夠優選用於這樣的一種情況活動部件是用於調節氣體流量的能開/能關的蓋子而固定部件是用於引入流動氣體的圓柱形模塑產品。
·用於儲存烴類燃料的部件或容器本發明的樹脂組合物在對烴類燃料的絕緣性質,氣體阻隔性能和耐化學品性上是優異的。相應地,本發明的樹脂組合物能夠優選用於儲存烴類燃料的部件或容器,例如用於車輛的儲存烴類燃料的一系列燃料部件,如燃油箱,和用於家用產品如石油產品容器。因此,本發明的樹脂組合物能夠用於儲存烴類燃料的包括本發明的樹脂組合物的部件或容器中。
圖18顯示了用於儲存烴類燃料的容器的一個例子,即車輛的由樹脂製成的燃油箱。在這一燃油系統中,作為烴類燃料的汽油經由加油器管181注入到燃油箱182中並儲存在其中,然後該汽油在燃料泵183加壓下被送至發動機184。
在圖18中所示的由樹脂製成的燃油箱中,採用本發明的樹脂組合物的部件包括燃油箱主體182,加油器蓋185,通風管186,燃油軟管187,供油停止閥門,輸送管,蒸發器管,回油管和燃油發送器模塊。
該燃油箱主體是車輛的燃油系統中的部件當中的最大部件。近年來,試圖由樹脂製造燃油箱主體,並利用該部件的形狀的較高自由度的效果,在其中儲存的燃油的量能夠比在金屬製成的燃油箱主體中多大約10L,而且該部件的重量能夠降低大約25%。由於這些優點,由樹脂製成的燃油箱預期是有前途的。
現詳細描述在由樹脂製成的燃油箱的生產中的當前狀況和問題。通常,烯屬的高密度聚乙烯(HDPE)已經用作母體樹脂並通過吹塑來成形。該材料和方法沒有顯著地改變,但是箱的層結構已經顯著地改變。例如,最初使用單層的燃油箱,但是由於控制烴類耗散的法律的執行,燃油箱不可避免地應該是多層的,以減少烴類的穿透。結果,燃油箱現在主要地具有多層結構,它是由HDPE/聚醯胺(PA)或HDPE/乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物和兩端的HDPE製成的5層組成。該箱通過與現有技術中相同的吹塑技術來生產。
許多烴類燃料穿透到單層燃油箱中是由於相互之間的高相容性所引起。HDP的SP值(即相容性的量度)是7.9,烴類燃料的SP值是6到8,兩者處於相同的範圍。另一方面,用於多層油箱中的PA的SP值是13.6,與烴類燃料的SP值的差異是大的;換句話說,兩者處於相容性差的範圍中。因此,在多層燃油箱中的PA材料是作為防止烴類燃料穿透到油箱之外的阻隔層來排列。
多層燃油箱的產生已經建立了滿足控制烴類耗散的法律要求的一些技術,但是會在成本上導致顯著的增加,這歸因於它的麻煩的模塑步驟。除了這一問題之外,由多層樹脂層組成的層狀結構使得它的再循環利用變得困難,因此多層燃油箱遇到了新問題,它幾乎無法滿足在目前社會上所需要的再循環利用的要求。
另一方面,在本發明的樹脂組合物中的表面改性矽石化合物具有殘留的矽烷醇基,因此具有高於11的SP值,在防止烴類燃料的穿透上顯示了與PA或EVOH相當的功能。本發明的樹脂組合物的主要組分是帶有極性基團的具有11或11以上的SP值的樹脂,如丙烯酸酯樹脂,並且幾乎不與作為烴類燃料的汽油相容;換句話說,這一材料在彼此之間的相容性上是差的,因此對燃油箱更理想。
因此,本發明的樹脂組合物可用於提供車輛的燃油箱,它能夠滿足了控制烴類耗散的法律要求,即使該燃油箱是單層式的。成問題的生產成本能夠因此得到解決,而且在社會上的再循環利用的要求能夠滿足。本發明的樹脂組合物,不管它是單層式的或多層式的,如果必要的話,能夠通過與現有技術中相同的吹塑技術形成為車輛的燃油箱。
本發明的樹脂組合物也能夠形成為家用產品如石油產品容器等,儘管在此類產品中樹脂組合物的有益作用低於在車輛的燃油箱中樹脂組合物的作用。樹脂組合物因此減少石油產品耗散進入大氣中,從而有助於保護全球環境。
根據本發明,具有所需色調的這些部件也能夠通過將著色劑如顏料與樹脂組合物捏合或通過插入著色層來獲得。因此,本發明的樹脂組合物能夠不僅用於車輛的部件中而且用於外觀如美觀、光滑度和透明度上要求高質量和需要高剛性和耐擦傷性的部件中,如在建築物的外部或內部材料以及在列車車輛內的內部材料。
生產包括車輛的部件或建築物的內部材料在內的各種構件的方法能夠合適地選自如上所述的注塑和真空模塑,這取決於該部件和用途。一般的玻璃纖維增強的樹脂反覆地承受剪切(sheering)應力而使得玻璃纖維被破壞而逐漸損害它的物理性能和因此幾乎不能再循環利用,但是因為本發明的樹脂組合物使用表面改性矽石化合物,該樹脂幾乎不承受剪切應力,因此防止了物理性能的劣化。
在本發明的樹脂組合物中所含的氧化化合物的表面上的官能團能夠通過在FT-IR測量中觀察歸屬於官能團的信號或通過在元素分析中證實在官能團中碳和氮比率來進行分析。因為由一種類型的分析所獲得的結果是不十分可靠,因此FT-IR和元素分析兩者優選都進行以測定官能團的比率。
以下,參考實施例更詳細地描述本發明。然而,本發明不限於它們。
在實施例中的各評價是根據下列方法來進行。
i)由濁度計測量總的透光率。(HM-65,由Murakami ColorResearch Laboratory製造)ii)填料(矽石)的分散狀態用透射電子顯微鏡(H-800,由Hitachi,Ltd.製造)來觀察。
iii)抗彎強度和彈性模量是由自動繪圖儀來測量。(DSC-10T,由Shimadzu Corporation製造)iv)線膨脹係數是由熱機械測量裝置來測量。(TMA120C,由SeikoInstruments Inc.製造)(實施例1)(表面改性矽石的製備)i)表面賦予疏水性的矽石的合成將2g的具有10-20nm的平均初級粒徑的乾燥和粉末狀膠態氧化矽(Adelite AT-30,由Asahi Denka Co.,Ltd製造),200g的作為溶劑的環己烷和0.5g的作為脫氯化氫劑的吡啶加入到裝有回流冷凝器,滴液漏鬥和攪拌棒的3頸燒瓶中。在攪拌下經過30分鐘由滴液漏鬥將50g的環己烷和0.19g的氯(三甲基)矽烷滴加在其中。其後,混合物在回流下加熱8小時。在反應完成之後,滴液漏鬥和回流冷凝器被來比(Liebig)冷凝器替換,經由來比冷凝器蒸餾除掉未反應的氯(三甲基)矽烷和吡啶。合成的疏水性矽石沒有作為固體粉末被分離,因為它立即用於下面的表面處理中。
ii)極性基團(胺化)處理在以上i)中獲得的環己烷分散體被加入裝有回流冷凝器,滴液漏鬥和攪拌棒的3頸燒瓶中,然後在攪拌下經由滴液漏鬥將已用環己烷稀釋的1g的3-氨基丙基(三乙氧基)矽烷滴加在其中。其後,混合物用環己烷洗滌,向其中添加100g的甲苯。該環己烷利用蒸鎦被蒸餾掉,所獲得的胺化疏水性矽石被分散在甲苯中而形成分散體。總氮量的分析,XPS,NMR和FT-IR揭示了改性表面具有50%的三甲基甲矽烷基基團(疏水基團),40%的2-氨基乙基氨基甲基二甲基甲矽烷基基團(極性基團)和10%的未反應的羥基。
醚化了的疏水性矽石,酯化的疏水性矽石,硝酸鹽化的疏水性矽石,氰化了的疏水性矽石,和環氧化的疏水性矽石也能夠通過與以上相同的方法來獲得。也就是說,具有被三甲基甲矽烷基賦予疏水性的表面的矽石可通過方法i)獲得,然後通過使用它們相應的矽烷型表面改性劑能夠獲得六種表面改性矽石在甲苯中的分散體。
(複合試劑的合成)在惰性氣體流下,在燒瓶中裝入作為溶劑的甲苯,甲基丙烯酸甲酯(0.7mol/l),丙烯酸(0.3mol/l),和作為聚合引發劑的偶氮二異丁腈(AIBN)(0.5mol%)。上述表面改性矽石經由滴液漏鬥添加到在攪拌下已加熱至80℃的混合物中,然後混合物原樣加熱24小時。在反應完成之後,反應混合物回到室溫,將剩餘的己烷加入其中以沉澱聚合物,從而獲得含有以上表面改性矽石的樹脂組合物。
如此獲得的六種樹脂組合物中的每一種被乾燥和製成微粒,然後在加熱下加壓模塑而得到具有大約2mm厚度的試驗件。所獲得的試驗片被測量它的總的透光率,矽石的分散狀態,抗彎強度,彎曲彈性模量和線膨脹係數,並且獲得在圖19中所示的結果。
(實施例2)在這一實施例中,具有賦予疏水性的表面的矽石按照與實施例1中同樣的方式來合成,極性基團引入和合成是同時進行的。
i)表面賦予疏水性的矽石的合成將2g的具有10-20nm的平均初級粒徑的乾燥和粉末狀膠態氧化矽AT-30,200g的作為溶劑的環己烷和0.5g的作為脫氯化氫劑的吡啶加入到裝有回流冷凝器,滴液漏鬥和攪拌棒的3頸燒瓶中。在攪拌下經過30分鐘由滴液漏鬥將50g的環己烷和0.1g的氯(三甲基)矽烷滴加在其中。其後,混合物在回流下加熱8小時。在反應完成之後,將100g的甲苯添加到其中,滴液漏鬥和回流冷凝器被來比冷凝器替換,經由來比冷凝器蒸餾除掉未反應的氯(三甲基)矽烷和吡啶。然而,該甲苯保留下來,沒有被蒸鎦除去。合成的疏水性矽石沒有作為固體粉末被分離,因為它立即用於下面的表面處理中。
ii)極性基團處理和聚合在惰性氣體流下,在燒瓶中加入作為溶劑的甲苯,用於引入極性基團的矽烷型表面處理劑,甲基丙烯酸甲酯(0.7mol/l),丙烯酸(0.3mol/l),和AIBN(0.5mol%)。上述表面改性的疏水性矽石經由滴液漏鬥添加到在攪拌下已加熱至80℃的混合物中,然後混合物原樣加熱24小時。在反應完成之後,反應混合物回到室溫,將剩餘的己烷加入其中以沉澱聚合物,從而獲得含有以上表面改性矽石的樹脂組合物。
如此獲得的六種樹脂組合物中的每一種被乾燥和製成微粒,然後在加熱下加壓模塑而得到具有大約2mm厚度的試驗件。所獲得的試驗片被測量它的總的透光率,矽石的分散狀態,抗彎強度,彎曲彈性模量和線膨脹係數,並且獲得在圖20中所示的結果。雖然該生產方法與實施例1中的方法不同,但是幾乎沒有觀察到兩者之間在物理性能上的差異。
(實施例3)(表面改性矽石的製備)按照與實施例1中同樣的方法製備表面改性矽石,不同的是在極性基團引入到表面上之後,接著進行附加的步驟,在該步驟中作為溶劑的環己烷被改變為在沸點上有差異的1,4-二噁烷。
(複合試劑的合成)將10wt%的聚碳酸酯溶於在燒瓶內的作為溶劑的1,4-二噁烷中。上述表面改性矽石在攪拌下經由滴液漏鬥添加到其中,然後混合物原樣加熱4小時。在攪拌完成後,將剩餘的己烷加入其中以沉澱聚合物,因此獲得了六種聚碳酸酯型樹脂組合物。
如此獲得的六種樹脂組合物中的每一種被乾燥和製成微粒,然後在加熱下加壓模塑而得到具有大約2mm厚度的試驗件。所獲得的試驗片被測量它的總的透光率,矽石的分散狀態,抗彎強度,彎曲彈性模量和線膨脹係數,並且獲得在圖21中所示的結果。
(對比實施例1)(用疏水基團進行表面改性的矽石)將甲基丙烯酸甲酯(0.7mol/l)和丙烯酸(0.3mol/l)溶於甲乙酮中,然後添加AIBN(0.5mol%),混合物在80℃下加熱。混合物進行聚合反應,同時已用二氯(二甲基)矽烷表面改性和分散在甲乙酮中的球形細矽石顆粒(Snowtex,由Nissan Chemical Industries,Ltd.製造)被滴加在其中。在大約6小時後,該反應產物用己烷沉澱而得到由細矽石顆粒和丙烯酸酯樹脂按30/70重量比率所組成的對比樹脂組合物。如此獲得的樹脂組合物被乾燥,然後在加熱下加壓模塑而得到具有大約2mm厚度的試驗件。結果示於圖19和20中。
(對比實施例2)(只用極性基團的表面改性)將甲基丙烯酸甲酯(0.7mol/l)和丙烯酸(0.3mol/l)溶於甲乙酮中,然後添加AIBN(0.5mol%),混合物在80℃下加熱。混合物進行聚合反應,同時已用3-氨基丙基(三乙氧基)矽烷進行表面處理的和分散在甲乙酮中的2g的球形膠態氧化矽被滴加在其中。所使用的膠態氧化矽是通過將Asahi Denka Co.,Ltd.的Adelite AT-30加以乾燥和製成粉末而獲得。在大約6小時後,該反應產物用己烷沉澱而得到由細矽石顆粒和丙烯酸酯樹脂按30/70重量比率所組成的對比樹脂組合物。如此獲得的樹脂組合物被乾燥,然後在加熱下加壓模塑而得到具有大約2mm厚度的試驗件。結果示於圖19和20中。
(對比實施例3)將70g的聚碳酸酯樹脂(Iupilon S2000,由Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation製造)溶於1,4-二噁烷中,然後通過將30g的i)已用二氯(二甲基)矽烷表面改性的球形細矽石顆粒(Adelite AT-30)或ii)已用3-氨基丙基(三乙氧基)矽烷表面改性的球形細矽石顆粒分散於甲乙酮中所製備的分散體被滴加在其中。通過乾燥以上溶液而獲得細矽石顆粒。其後,己烷被添加到分散體而得到由細矽石顆粒和聚碳酸酯樹脂按30/70重量比率所組成的對比樹脂組合物。如此獲得的樹脂組合物被乾燥,然後在加熱下加壓模塑而得到具有大約2mm厚度的試驗件。
所獲得的模塑產品在透明度上是極其差的,僅僅在強度和彈性上有輕微的改進,且在熱膨脹係數上減少。在各試驗中的評價結果示於圖21中。
具有2003年3月11日的申請日的日本專利申請No.P2003-64944的整個內容被引入這裡供參考。
雖然以上已經參考本發明的某些實施方案而描述了本發明,但是本發明不局限於根據教導由本領域技術人員所想到的上述實施方案。本發明的範圍將根據所附權利要求來定義。
權利要求
1.樹脂組合物,包括熱塑性樹脂;和在表面上具有疏水基團和極性基團的氧化化合物。
2.根據權利要求1的樹脂組合物,其中極性基團包括羥基。
3.根據權利要求2的樹脂組合物,其中極性基團包括除羥基以外的極性基團。
4.根據權利要求3的樹脂組合物,其中其它極性基團的百分比是50%或50%以上,基於全部極性基團。
5.根據權利要求3的樹脂組合物,其中其它極性基團是選自氨基,醚基,酯基,硝基,氰基,和環氧基中的至少一種。
6.根據權利要求1的樹脂組合物,其中在氧化化合物中疏水基團的百分比是在30-70%範圍內,基於疏水基團和極性基團的總和。
7.根據權利要求1的樹脂組合物,其中疏水基團是選自烷基,烯丙基,和芳基中的至少一種。
8.根據權利要求1的樹脂組合物,其中氧化化合物的至少一邊的長度是在1-200nm範圍內。
9.根據權利要求1的樹脂組合物,其中氧化化合物的最長一邊的長度是380nm或380nm以下。
10.根據權利要求1的樹脂組合物,其中被添加到熱塑性樹脂中的氧化化合物的量是在1-60wt%範圍內。
11.根據權利要求1的樹脂組合物,其中熱塑性樹脂包括丙烯酸酯類樹脂和/或甲基丙烯酸類樹脂。
12.根據權利要求1的樹脂組合物,其中熱塑性樹脂是聚碳酸酯樹脂。
13.根據權利要求1的樹脂組合物,其中氧化化合物是選自矽石,二氧化鈦,礬土和氧化鋯中的至少一種。
14.填料,包括在表面上具有疏水基團和極性基團的氧化化合物。
15.根據權利要求14的填料,其中極性基團包括羥基。
16.根據權利要求15的填料,其中極性基團包括除羥基以外的極性基團。
17.根據權利要求16的填料,其中其它極性基團的百分比是50%或50%以上,基於全部極性基團。
18.根據權利要求16的填料,其中其它極性基團是選自氨基,醚基,酯基,硝基,氰基,和環氧基中的至少一種。
19.根據權利要求14的填料,其中在氧化化合物中疏水基團的百分比是在30-70%範圍內,基於疏水基團和極性基團的總和。
20.根據權利要求14的填料,其中疏水基團是選自烷基,烯丙基,和芳基中的至少一種。
21.根據權利要求14的填料,其中氧化化合物的至少一邊的長度是在1-200nm範圍內。
22.根據權利要求14的填料,其中氧化化合物的最長一邊的長度是380nm或380nm以下。
23.生產樹脂組合物的方法,包括製備含有在表面上有疏水基團和極性基團的氧化化合物的填料;和將填料分散在熱塑性樹脂中。
24.根據權利要求23的生產樹脂組合物的方法,其中該分散包括將填料分散在含有構成該熱塑性樹脂的單體的溶液中;和聚合該單體。
25.根據權利要求23的生產樹脂組合物的方法,其中疏水基團和極性基團是通過使用表面改性劑取代氧化化合物的表面上的羥基來形成。
26.車輛部件,包括樹脂組合物,它包括熱塑性樹脂和在表面上具有疏水基團和極性基團的氧化化合物。
27.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是選自模塑外部部件,外板,刮水器,門鏡支撐物,支柱,提供有加熱線圈的車窗,鏡,燈光反射器,發動機室中的封蓋,發動機室中的殼體,在冷卻裝置中的部件,儲存烴類燃料的部件,和儲存烴類燃料的容器中的至少一種。
28.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是模塑樹脂產品,該模塑樹脂產品具有透明部件和不透明部件,且樹脂組合物至少包含在該透明部件中。
29.根據權利要求28的車輛部件,其中該透明部件和該不透明的部件整體地模塑。
30.根據權利要求28的車輛部件,其中不透明部件通過利用被分散在樹脂組合物中的顏料的著色來形成。
31.根據權利要求28的車輛部件,其中該不透明部件通過在模塑加工之前或之後塗覆或印刷來形成。
32.根據權利要求28的車輛部件,其中不透明部件通過使用著色片來形成。
33.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是發動機室中的封蓋或在發動機室中的殼體,並且在該封蓋或殼體中的含有樹脂組合物的部件是透明的。
34.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是具有與空氣連通的空心結構和/或密閉的空心結構的整體模塑樹脂產品。
35.根據權利要求34的車輛部件,其中氣體、液體、固體或它們中兩種或多種的混合物被填充和密封在空心結構中。
36.根據權利要求34的車輛部件,其中整體模塑樹脂產品的最外層是由裝飾性材料構成。
37.根據權利要求34的車輛部件,其中整體模塑樹脂產品應用於汽車的外板或內部部件。
38.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是整體模塑部件,它包括具有不同功能的兩個或多個部件。
39.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是具有活動部件和固定部件的模塑產品。
40.根據權利要求39的車輛部件,其中在車輛部件中的活動部件和固定部件通過雙色模塑方法整體地形成。
41.根據權利要求39的車輛部件,其中該活動部件是調節氣體的運動的能開/能關的蓋子,並且固定部件是引入氣體的圓柱形模塑產品。
42.根據權利要求26的車輛部件,其中該車輛部件是儲存烴類燃料的部件,並且儲存該燃料的部件構成了車輛的一系列燃油部件。
43.根據權利要求26的車輛部件,其中車輛部件是儲存烴類燃料的容器,並且儲存燃油的容器構成了車輛的燃油箱。
44.根據權利要求43的車輛部件,其中儲存燃油的容器通過吹塑來模塑。
45.生產整體模塑樹脂產品的方法,包括製備樹脂組合物,它包括熱塑性樹脂和在表面上具有疏水基團和極性基團的氧化化合物;將樹脂組合物插入模具中;和將增壓流體注入樹脂組合物中形成空心結構。
46.根據權利要求45的生產整體模塑樹脂產品的方法,其中整體模塑樹脂產品用包括樹脂組合物的兩個樹脂片形成,和該方法還包括加熱該兩個樹脂片;將加熱的兩個樹脂片插入敞開的模具中;在加壓樹脂片的外周邊與另一外周邊融合之前或之後,將增壓流體注入在樹脂片之間;和關閉模具以維持增壓流體的壓力以便在樹脂片膨脹的同時或之後形成空心結構。
47.根據權利要求45的生產整體模塑樹脂產品的方法,還包括熔化樹脂組合物;將熔化樹脂組合物注入到關閉的模具中;和膨脹該模具中空腔的容量,同時將增壓流體注入到熔化樹脂組合物中而形成空心結構。
48.根據權利要求45的生產整體模塑樹脂產品的方法,其中該整體模塑樹脂產品用包括樹脂組合物的一個或兩個樹脂片形成,和該方法還包括將樹脂片插入到敞開模具中的空腔內;關閉該模具;和在熔化樹脂被加入到樹脂片的背面的同時或之後膨脹該模具內空腔的容量,同時將增壓流體注入到熔化樹脂中而形成空心結構。
全文摘要
樹脂組合物,它包括熱塑性樹脂,和在表面上具有疏水基團和極性基團的氧化化合物。本發明的樹脂組合物具有高的剛性,尺寸穩定性,透明度和衝擊強度,通過將在表面上具有疏水基團和極性基團的氧化化合物分散在熱塑性樹脂中所製得,因此優選用於各種模塑產品和車輛的部件中。
文檔編號C08L33/00GK1530396SQ20041002843
公開日2004年9月22日 申請日期2004年3月11日 優先權日2003年3月11日
發明者小田崇, 甲斐康朗, 伊藤智啟, 啟, 朗 申請人:日產自動車株式會社

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