[发明专利]包含中空玻璃微球的聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含具有改善的机械特性的中空玻璃微球的聚烯烃组合物。

背景技术

平均直径小于约500微米的中空玻璃微球，也常被称为“玻璃微泡”、“玻璃泡”、“中空玻璃珠”或“玻璃球囊”，其例如作为聚合物组合物的添加剂广泛用于工业中。在许多产业中，中空玻璃微球可用于例如减小聚合物组合物的重量以及改善聚合物组合物的加工、尺寸稳定性和流动特性。中空玻璃微球已掺入到聚丙烯复合物中以用于某些应用。参见例如，美国专利7,365,144(Ka等人)。在例如对于机动车应用的聚合物工业中对轻质溶液的需求引起对包含中空玻璃微球的热塑性化合物的关注越来越多。

然而，向热塑性塑料添加玻璃泡可能会降低化合物的抗冲特性。对于在机动车内部应用中广泛使用的聚丙烯，也可观察到拉伸强度的降低。在机动车内部应用中，必须始终考虑安全问题，因此缺乏足够的抗冲特性，具体地缺口抗冲强度，限制了使用具有添加的玻璃泡的热塑性化合物的可能性。为了保持抗冲特性，可使用抗冲改性剂。2014年ANTEC会议(SPE ANTEC 2014，2223-2228)期间提出了通过抗冲改性与适当的增容组合对抗冲强度的积极效果。

然而，必须考虑到使用抗冲改性剂不仅改善了抗冲特性，而且降低了强度和拉伸模量。然而，对于机动车内部应用，需要良好的平衡特性。

因此，仍然需要改善具有中空玻璃微球的热塑性化合物的机械特性，即拉伸强度、拉伸模量和抗冲强度。

发明内容

本发明提供根据权利要求1所述的聚烯烃组合物、根据权利要求3所述的母料组合物、根据权利要求16所述的制品、根据权利要求17所述的制造制品的方法以及根据权利要求18所述的这种组合物的用途。聚烯烃组合物和母料组合物的优选的且特别有利的实施方案在从属权利要求2和4至15中指定。

因此，本发明的主题是一种组合物，该组合物包含抗冲改性剂或增容剂中的至少一种、聚烯烃、中空玻璃微球、以及极性半结晶热塑性添加剂。

此外，本发明的主题是一种制品，当凝固时该制品包含这种组合物。

此外，本发明的主题是一种用于与聚烯烃组合的母料组合物，其中该母料包含中空玻璃微球和极性半结晶热塑性添加剂。母料还可包含抗冲改性剂或增容剂中的至少一种。母料可包含或可不包含聚烯烃。

此外，本发明的主题是一种制造制品的方法，该方法包括熔融加工上述组合物以制造该制品。熔融加工的合适的示例是注塑、挤压、吹塑、压缩模塑、传递模塑或滚塑。

根据本发明的组合物适用于例如注塑以制备通常具有良好的拉伸强度、拉伸模量和抗冲强度的轻质制品。对于本文所公开的组合物，根据本发明的组合物的抗冲强度、拉伸强度或拉伸模量中的至少一种接近或者在一些情况下甚至令人惊讶地超过包含中空玻璃微球但不包含极性半结晶热塑性添加剂的类似聚烯烃组合物的抗冲强度、拉伸强度或拉伸模量。在一些实施方案中，抗冲强度被增强，但没有牺牲拉伸模量和/或拉伸强度。

很多时候，具有滑石，例如具有5重量％至20重量％的滑石的聚丙烯组合物用于机动车内部应用，其中需要滑石来改善表面特性，而且也增加拉伸模量。通过根据本发明的组合物，滑石可至少部分地被中空玻璃微球取代以用于降低密度，并且由于添加了中空玻璃微球而导致的机械特性的降低可通过使用抗冲改性剂和/或增容剂与极性半结晶热塑性塑料的协同增强效应来补偿。所得制剂密度低，但显示出良好的机械特性。

根据本发明的组合物可以非常富有成效的方式进行加工，例如，在注塑中具有更短的循环时间。该组合物显示出低的各向同性收缩，从而产生具有低翘曲的高质量制品。

具体实施方式

在根据本发明的聚烯烃组合物中，基于组合物的总重量计，中空玻璃微球可以0.2重量％至49重量％的范围存在，其对应于1体积％至70体积％的体积填充，极性半结晶热塑性添加剂可以0.5重量％至49.3重量％的范围存在，抗冲改性剂可以0重量％至49.3重量％的范围存在，并且增容剂可以0重量％至20重量％的范围存在。抗冲改性剂或增容剂中的至少一种必须存在于根据本发明的组合物中。

如果根据本发明的聚烯烃组合物包含抗冲改性剂，则基于组合物的总重量计，在组合物中优选地存在至少0.5重量％的抗冲改性剂。

如果根据本发明的聚烯烃组合物包含增容剂，则基于组合物的总重量计，在组合物中优选地存在至少0.5重量％的增容剂。

在一些实施方案中，根据本发明的组合物包含增容剂和抗冲改性剂。