用于旋转模塑方法的喷雾干燥聚烯烃弹性体粉末技术

本发明专利技术涉及一种从粉末状聚烯烃弹性体组合物制造旋转模塑外壳的方法，所述粉末状聚烯烃弹性体组合物衍生自对水性聚烯烃分散液组合物喷雾干燥，其中所述水性聚烯烃分散液组合物衍生自熔融掺合包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物、分散剂和水，其中所述水性分散液的pH优选地小于12。

Spray drying polyolefin elastomer powder for rotary molding

The invention relates to a manufacturing method of rotational molding shell powder from polyolefin elastomer compositions, the powdered polyolefin elastomer compositions derived from aqueous dispersions of polyolefin compositions of spray drying, wherein the aqueous dispersion composition of polyolefin derived from polyolefin composition, melt blend containing olefin block copolymer dispersion agent and water, wherein the preferred pH aqueous dispersion is less than 12.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转模塑方法的喷雾干燥聚烯烃弹性体粉末
本专利技术涉及一种生产柔性弹性聚烯烃外壳的方法，其中衍生自热塑性聚合物、分散剂和水的熔融掺合的水性聚烯烃分散液喷雾干燥为具有等于或小于250微米的平均粒度的粉末状聚烯烃组合物。所述粉末状聚烯烃组合物接着旋转模塑，优选地搪塑为外壳。
技术介绍
存在若干制造用于塑料制品的外壳，例如汽车内部制品(如仪表板、门板、控制台、贮物箱盖子等)上的外壳的方法。正热成形、负热成形、搪塑和喷涂为用于制造用于此类内部制品的外壳的四种主要工艺。内部汽车陈设(如仪表板、门饰板等)的纹理化外壳薄片主要由软聚氯乙烯树脂(PVC)制成。然而，近年来已使用烯系热塑性弹性体。可通过包括正真空成形和负真空成形的多种技术产生烯系热塑性弹性体的纹理化外壳。使用具有用于对模具表面和纹理化外壳薄片(纹理通过在真空成形之前压印而形成于挤出薄片的外面上)内侧面之间的界面进行抽空的穿孔的非花纹成形模具，通过将纹理或花纹薄片放置在模具上(其中薄片的纹理化外面暴露于外部)且通过对薄片以下的空间进行抽空将薄片按压到模具面上来进行正真空成形。因此，纹理化薄片的纹理化外面的图案可在成形工艺期间倾向于经历变形。确切地说，相比于由软PVC制成的纹理化外壳，由烯系热塑性弹性体制成的纹理化外壳在真空成形时，尤其在正真空成形时可能更容易遭受此类图案变形，导致较差的保持纹理能力。搪塑和喷涂工艺提供最大设计自由与一些工艺优点。在搪塑技术中，将自由流动的粉末聚合物装入敞口容器或箱体，即稀浆箱。将呈待模塑制品或物品形式的加热模具固定在稀浆箱顶部，并且以一定方式旋转容器，使得自由流动的聚合物粉末接触热模具，在这里粉末熔融并且在模具上流动。接着使容器回到其原始位置，从容器移出模具并且从模具移出制品。这一技术可以获得具有锐边和极好花纹保持度的复杂形状。直到最近，聚氯乙烯(PVC)树脂是内部外壳的所选材料，并且其理想地适合于搪塑。然而，PVC配制品随时间推移遭受增塑剂的迁移和挥发，并且这导致PVC随着其老化的物理特性变化和车窗玻璃雾化。PVC还受比替代材料更重困扰(当前汽车设计的重要考量着重于较轻材料以减小车辆总重并且因此增加其燃气效率)。另外，PVC的硬度、储能模量和脆性随着环境温度降低而增加，并且因此在例如约-40℃的低温下，仪表板外壳在安全气囊展开时可能裂开。极低温冲击强度取决于将增塑剂完全维持于PVC产物中。适用于此类应用的柔性PVC级别可含有多达40到50％的增塑剂以维持柔性和低温冲击强度。PVC的替代物包括可经工程改造以具有搪塑所需的必需流动特征的热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)、热塑性聚烯烃(TPO)和聚烯烃弹性体(POE)。TPU具有良好刮擦特性和比PVC更好的低温特性，但是芳香族类TPU具有不良耐紫外(UV)光性。脂肪族异氰酸酯可用于制备具有良好耐UV光性的TPU，但是以相当大的成本为代价。聚丙烯(PP)和聚烯烃橡胶的掺合物称为热塑性聚烯烃(TPO)，是又一个替代物。TPO具有比PVC更好的延展性。此外，由于其不含任何低分子量增塑剂，而PVC含有，故其随时间推移保留其延展性。TPO与PVC相比在内部汽车应用中表现更好。TPO相比于TPU更便宜且在维持延展性，以及低雾化和排放中比PVC表现更好。良好搪塑可模塑性的关键特性是粉末流动，以便在良好纹理外观和良好纹理清晰度方面实现良好表面质量。然而，常规TPO需要低温(零下)粉碎，其可能形成钩子和尾部，这不利地影响稀浆TPO的粉末流动并且因此不利地影响零件质量，参见USP7,037,979和美国公开案第2004/0147680号，其均全文并入本文中。另外，低温粉碎增加制造粉末TPO的复杂性和成本。已公开通过添加研磨助剂的环境温度粉碎。举例来说，USP4,650,126公开以下研磨助剂的添加，如二氧化硅、碳酸钙、氧化锌、氧化镁、粘土等。使用研磨助剂的环境温度研磨的另一个实例是在USP6,803,417中传授，其中已经公开需要固化的奇异的硅烷接枝的多组分TPO组合物，然而以相当大的成本为代价。最近，已显示新聚烯烃弹性体(POE)树脂具有良好的耐刮擦性、极好的低温特性、足够的硬度(例如肖氏A硬度)，同时展示在环境温度下的良好粉末流动特征和粉碎能力，参见USP8,674,027。因此，汽车制造商等需要开发用于汽车内部应用的聚合物组合物，尤其是用于搪塑操作的聚合物粉末，其具有良好耐刮擦性、极好的低温特性、足够的硬度(例如肖氏A硬度)，同时展示良好粉末流动特征。
技术实现思路
本专利技术为一种制造具有第一表面和第二表面的旋转模塑外壳的方法，其包含以下步骤：(i)通过在(B)至少一种分散剂和(C)水存在下熔融掺合(A)包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物而形成水性聚烯烃分散液，(ii)对所述分散液喷雾干燥，形成具有等于或小于350微米的平均粒度的粉末状聚烯烃组合物，和(iii)将所述粉末状聚烯烃组合物旋转模塑为外壳，其中外壳具有第一表面和第二表面，其中所述水性分散液优选地具有小于12的pH。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的一个实施例中，包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物进一步包含无规烯烃共聚物、聚乙烯、丙烯，基于丙烯、乙烯、α-烯烃、非共轭二烯的共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、氯化聚乙烯、醇官能化聚烯烃、胺官能化聚烯烃或硅烷接枝聚烯烃中的一种或多种。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的一个实施例中，分散剂为乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸(EMA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)或乙烯丙烯酸丁酯(EBA)。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的一个实施例中，分散剂为具有12至60个碳原子的长链脂肪酸或具有12至60个碳原子的脂肪酸盐。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的一个实施例中，聚烯烃组合物包含染料、颜料、有机填充剂、无机填充剂、增塑剂、稳定剂、表面活性剂、抗静电剂、增粘剂、油增量剂、交联剂、化学发泡剂、抗微生物剂、增稠剂或抗老化剂中的一种或多种。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的另一实施例中，方法进一步包含步骤(iv)向旋转模塑外壳的第二表面提供泡沫塑料衬里。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的一个实施例中，方法进一步包含步骤(v)向旋转模塑外壳的第一表面涂覆油漆层或假漆层。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的另一实施例中，方法进一步包含步骤(iv)向旋转模塑外壳的第一表面涂覆油漆层或假漆层和步骤(v)向旋转模塑外壳的第二表面提供泡沫塑料衬里。在本文中以上所描述的本专利技术的方法的另一实施例中，水性聚烯烃分散液与水性着色剂掺合。附图说明图1为用于制备本专利技术的水性分散液组合物的典型熔融挤压设备的示意性图示。具体实施方式本专利技术的方法为从水性聚烯烃分散液，具体地说从衍生自包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物、分散剂和水的熔融掺合的水性聚烯烃分散液制造旋转模塑外壳的方法，其中所述水性分散液的pH优选地小于12。本专利技术的实践中使用的烯烃嵌段共聚物(OBC)为熟知的，例如参见USP8,455,576；7,579,408；7,355,089；7,524,911；7,514,517；7,582,716；和7,504,347；其全部以全文引用的方式并入本文中。“烯烃嵌段共聚物”、“烯烃嵌段互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造旋转模塑外壳的方法，其包含以下步骤：(i)通过在(A)包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物而形成水性聚烯烃分散液，(B)至少一种分散剂和(C)水存在下熔融掺合(ii)对所述分散液喷雾干燥，形成具有等于或小于350微米的平均粒度的粉末状聚烯烃组合物，和(iii)将所述粉末状聚烯烃组合物旋转模塑为外壳，其中所述外壳具有第一表面和第二表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 US 62/140,5051.一种制造旋转模塑外壳的方法，其包含以下步骤：(i)通过在(A)包含烯烃嵌段共聚物的聚烯烃组合物而形成水性聚烯烃分散液，(B)至少一种分散剂和(C)水存在下熔融掺合(ii)对所述分散液喷雾干燥，形成具有等于或小于350微米的平均粒度的粉末状聚烯烃组合物，和(iii)将所述粉末状聚烯烃组合物旋转模塑为外壳，其中所述外壳具有第一表面和第二表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中(A)包含所述烯烃嵌段共聚物的所述聚烯烃组合物进一步包含无规烯烃共聚物、聚乙烯、丙烯，基于丙烯、乙烯、α-烯烃、非共轭二烯的共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、氯化聚乙烯、醇官能化聚烯烃、胺官能化聚烯烃或硅烷接枝聚烯烃中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其中(B)所述分散剂为乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸(EMA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)或乙烯丙烯酸丁酯(EBA)。4.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·S·瓦利亚，洪亮，M·A·琼斯，D·L·马洛特基，M·N·森卡兰，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US