[发明专利]具有不对称层结构的滚塑结构部件

说明书

本发明涉及用于机动车或飞机的结构部件领域，且更具体地涉及通过滚塑制备并且具有不对称层结构(layering)的车门、面板或设计部件。

聚乙烯占滚塑市场中所用聚合物的超过80％。这是由于聚乙烯在加工期间出色的耐热降解性、其容易研磨、良好的流动性和低温冲击性质所导致的。

滚塑用于制造简单到复杂的中空塑料产品。其可用于模塑多种材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺或者聚氯乙烯(PVC)。如例如D.Annechini，E.Takacs和J.Vlachopoulos在“Some new results on rotational molding of metallocene polyethylenes”，ANTEC，第1卷，2001中公开的，优选使用线型低密度聚乙烯。

在滚塑中通常使用以齐格勒-纳塔催化剂制备的聚乙烯，但是由茂金属制造的聚乙烯是合意的，因为它们窄的分子量分布使其具有更好的冲击性质和在加工中更短的循环时间。

现有技术(参见ANTEC，第1卷，2001)的由茂金属制造的聚乙烯存在高收缩性和翘曲的问题，并且对于一些应用来说存在它们在自然状态下的白度问题。

例如US-5,457,159中所述的塑弹性体组合物也可用于滚塑，但是它们需要复杂的混合和硫化加工步骤。

US-6,124,400公开了含有半结晶聚烯烃序列的聚合物合金在滚塑中的用途，所述半结晶聚烯烃序列具有由单一单体以“一锅(one-pot)”聚合方法制备的不同受控微观结构的链。这些聚合物合金的聚合需要包含有机金属催化剂前体、阳离子形成用助催化剂和交联剂的复杂催化剂体系。

期望制造由相似或不相似材料的两个层或更多个层制备的制品以改善最终产品的最终性质。例如，将聚酰胺的良好的阻隔性、温度稳定性、可涂饰性和抗蠕变性与聚乙烯可接受的食品接触和例如低成本和低温下良好冲击的品质组合可为合意的。然而，已知聚酰胺不与聚乙烯粘附，因此粘合层或交联是必需的以确保结构完整性。

一些应用如车门或面板需要其中外表层的各部分必须具有不同性质的多层滚塑制品，从而需要模塑后的改造和处理。例如，车门的外部部分需要上漆而其内部部分优选具有柔软的触感：因此这两部分应该由不同的材料制备。

本发明的一个目的是制备其中层结构不对称的滚塑多层结构部件。

本发明的另一目的是制备其中制品的部分(portion)外表面是由不同聚合物制成的滚塑多层结构部件。

本发明的另一目的是制备其中制品的部分外表面具有不同性质的滚塑多层结构部件。

本发明的另一目的是制备可容易和快速地加工的大的多层滚塑制品。

本发明的进一步目的是制备具有良好刚性(stiffness)和硬度(rigidity)同时保持弹性的大的多层滚塑制品。

本发明的又一目的是制备具有受控壁厚的大的多层滚塑制品。

这些目的中的任一个通过本发明至少部分地实现。

因此，本发明公开了制备具有不对称层结构的滚塑制品的方法，其包括下列步骤：

a)提供由彼此热绝缘的两个或更多个部分组成的滚塑用模具；

b)使所述模具的一个或多个部分热绝缘，使剩余部分不被绝缘；

c)对所述模具的未被绝缘的部分进行加热；

d)将第一聚合物材料注入到该经加热的模具中，并且使所述模具围绕两个垂直的轴旋转；

e)除去所述热绝缘；

f)将与步骤d)的所述第一聚合物材料不同的第二聚合物材料注入到该经加热的模具中，并且使所述模具围绕两个垂直的轴旋转；

g)任选地，重复步骤b)～f)或者单独的步骤f)如所需的那么多次；

h)收取具有不对称层结构的滚塑制品。

本发明中使用的模具包括至少两个彼此分离的部分，其中的一个或多个在树脂的第一层注入到模具中时保持被热绝缘。这可通过如下实现：给所述模具的一个或多个部分装护套；或者插入物理阻隔物，所述阻隔物在所述第一层的注入之后除去或熔融。或者，所述模具通过设计成被热调节流体所穿过的导管进行加热，所述导管通过在所述模具外表面上的凹槽而实现并且其中可加热所述模具的一部分而可冷却其它部分。这样的模具可从Persico以名称商购得到。