基于PVC的组合物和表皮构件制造技术

一种基于聚氯乙烯的组合物，所述基于聚氯乙烯的组合物包含(a)聚氯乙烯树脂，(b)柔性丙烯酸树脂；以及(c)增塑剂；一种制品，所述制品由上述组合物制成，其中所述制品在120℃的温度下热老化后在低于‑30℃的温度下具有(i)低温延展性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于PVC的组合物和表皮构件相关申请的交叉引用本申请要求于2018年4月9日提交的美国临时申请第62/654,600号的权益。
本专利技术涉及一种基于聚氯乙烯(PVC)的组合物并且涉及一种用于由其制作制品的工艺。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是各种市场领域中广泛使用的材料，如汽车；建筑和建造；医疗和消费者保健；以及住宅和商业建筑。PVC还广泛用于汽车内饰中的柔软触摸应用，例如仪表板、门板、人造皮革等。内部软表皮的凝塑成型是一种在跨部件的多个颗粒中产生最佳表面复制的方法。凝塑成型是制作用于仪表板和门板以及其它内部装饰部件的内部软表皮的优选方法。例如，部件需要复杂的形状、颗粒混合物、几何颗粒、深度轮廓刻字和徽标。使用凝塑成型实现了具有出色触觉感受和可调节光泽度的表面。为了提高PVC材料在低温下的柔性(例如，-30℃延展性)，使用浓度为每一百份大约(～)50份(phr)的增塑剂以提供零度以下的温度延展性。迄今为止，邻苯二甲酸酯化合物已经用作PVC材料的增塑剂以提供延展性PVC材料。然而，邻苯二甲酸酯化合物易于随时间迁移；并且因此，邻苯二甲酸酯化合物会损害PVC材料的完整性。例如，随着时间推移，增塑剂迁移会对PVC材料不利地产生“起雾(fogging)”和脆性。因此，随着时间推移，PVC表皮的性能会劣化。并且，尽管在PVC材料中使用了“超级”稳定剂，但使用已知的增塑剂仍然存在增塑剂迁移的问题。在汽车工业中，随着PVC表皮随着时间推移而劣化，在低(零度以下)温度下，由PVC制成的安全气囊在汽车中的展开成为问题。脆化的展开的表皮在低温下易于破裂和破碎。在展开低温安全气囊期间，安全气囊门区域的破碎会产生空气传播的碎屑，所述碎屑可能会对汽车中的乘客造成人身伤害。提供在展开期间不会破碎的由PVC材料制成的安全气囊对于在新车辆以及“报废(endoflife)”车辆两者中安装PVC安全气囊是至关重要的要求。汽车制造商通常使用热老化测试来预测和了解老化的仪表板的性能。例如，已经发现的是，当暴露于高于110℃的温度的高温500小时或更长时间时，增塑的PVC将牺牲其原始物理性质的百分之35(％)以上。当增塑的PVC暴露于这种高温下时，增塑的PVC损失其物理性质，并且增塑的PVC变脆。增塑剂的加速损失导致由增塑的PVC制成的制品的脆化。因此，由增塑的PVC制成的安全气囊在其变脆并展开时，可能导致PVC材料破碎，尤其是在低温下(例如，在-30℃的温度下)展开由增塑的PVC材料制成的安全气囊时。因此，在汽车工业中，需要改善增塑的PVC的热老化性能并且能够在采用由增塑的PVC制成的部件的车辆的整个使用寿命期间保持增塑的PVC的低温延展性的技术。
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及提供一种基于PVC的组合物，所述基于PVC的组合物在低温(例如，-30℃)下表现出改善的冲击性能延展性并且可以用于制作柔软的、凝塑成型的内部表皮，例如用于汽车应用。在一个实施例中，所述基于PVC的组合物中的PVC的一部分可以用柔性丙烯酸树脂(FAR)代替，同时保持所述组合物中增塑剂含量恒定；或者在另一个实施例中，当将FAR添加到所述基于PVC的组合物时，可以降低所述组合物中的增塑剂含量。令人惊讶地，含有FAR的基于PVC的组合物在低温(例如，-30℃)下表现出改善的冲击性能。此外，取决于在所述组合物中使用的增塑剂的选择，可以有利地改善PVC材料在低温(例如，-30℃)下的延展性。在增塑的PVC中含有FAR的基于PVC的组合物可以改善低温延展性。更重要地，在热老化(例如，在120℃的温度下热老化)由基于PVC的组合物制成的部件后，所述部件的低温延展性可以大大提高。因此，一个目的是提供一种包含FAR的基于PVC的组合物，以使PVC材料更柔性；并且赋予PVC材料改善的低温延展性。另一个目的是提供：(1)由PVC-FAR共混物制成的部件，所述部件展示了如通过部件的降解、变色和脆化程度测量的改善的热老化；(2)具有发泡到部件上的聚氨酯的部件；以及(3)由PVC-FAR共混物制成的部件，所述部件在热老化后表现出低温冲击性能的显著改善。本专利技术的另一个方面涉及一种制造上述基于PVC的组合物的方法。附图说明图1是示出了本专利技术的核-壳材料的各个层的核-壳聚合物材料的示意图。图2是示出了在-30℃下通过IDI进行测试之后的膜的各种未老化的膜样品的照片，其中样品A为50/50PVC/FAR共混物，样品B为70/30PVC/FAR共混物，并且样品C是纯PVC膜。图3是示出了在120℃下老化500个小时之后以及在-10℃下通过IDI进行测试之后的膜的各种老化的膜样品的照片，其中样品A为50/50PVC/FAR共混物，样品B为70/30PVC/FAR共混物，并且样品C是纯PVC膜。图4是示出了在0℃下通过IDI进行测试之后的老化的膜和未老化的膜的各种膜样品的照片，其中样品A1是未老化的PVC膜，样品A2是老化的PVC膜，样品B1是未老化的70/30PVC/FAR共混物，并且样品B2是老化的70/30PVC/FAR共混物。图5是示出了在-30℃下通过IDI进行测试之后的老化的膜和未老化的膜的各种膜样品的照片，其中样品A1是老化的PVC膜，样品A2是未老化的PVC膜，样品B1是老化的70/30PVC/FAR共混物，并且样品B2是未老化的70/30PVC/FAR共混物。图6是一对PU发泡膜样品在热老化之前的照片，其中样品A是PVC膜，并且样品B是70/30PVC/FAR共混物膜。图7是在120℃下热老化400小时之后的图6的一对PU发泡膜样品的照片，其中样品A是PVC膜，并且样品B是70/30PVC/FAR共混物膜。具体实施方式定义如本文关于材料所使用的“延展性(ductility)”或“延展性(ductile)”意指材料具有柔性并且材料的片材可以在不破裂的情况下(在给定温度下)执行。福特(Ford)说明书WSS-M4D985-A3中的冷挠曲测试将其中片材样品(50×150mm)可以在直径20mm的心轴上弯曲180度而不会破裂的材料定义为柔性的。类似地，如ISO6603或ASTMD376中所定义的落镖冲击测试将延展性定义为落镖以一定速度(例如，6.7米/秒(m/s))穿透膜样品而不会引发任何破裂或破碎的能力。如本文关于材料所使用的“低温冲击性能”意指材料在短时间内承受施加到材料上的高力或冲击的能力。在本文中，低温冲击性能是材料在零度以下温度(例如，0℃与-40℃之间的温度)下具有延展性的能力。如本文关于材料所使用的“热老化”意指材料在高温(高于环境温度)下长时间(例如，在120℃下1,000小时)调节之后保持性质的能力。福特说明书WSS-M4D985-A3将材料可接受的热老化定义为拉伸强度的损失小于(＜)材料原始值的25％，并且断裂伸长率的损失小于材料原始值的50％。如本文关于材料所使用的“抗冲击性”意指材料在短时间内承受施加到材料上的高力或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚氯乙烯的组合物，其包括/n(a)聚氯乙烯树脂；/n(b)柔性丙烯酸树脂；以及/n(c)增塑剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180409 US 62/6546001.一种基于聚氯乙烯的组合物，其包括
(a)聚氯乙烯树脂；
(b)柔性丙烯酸树脂；以及
(c)增塑剂。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚氯乙烯树脂的浓度为20重量％到80重量％；所述柔性丙烯酸树脂的浓度为1重量％到60重量％；并且(c)所述增塑剂的浓度为10重量％到60重量％。


3.根据权利要求1所述的组合物，其包含另外的一种或多种热稳定剂、一种或多种UV稳定剂或一种或多种抗氧化剂。


4.一种制品，其由根据权利要求1所述的组合物制成。


5.根据权利要求3所述的制品，其包括由凝塑成型、注射或压缩成型、挤压或压延制成的表皮构件。
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·S·瓦利亚，郭海兰，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US