[发明专利]玻璃纤维增强聚烯烃组合物

说明书

本发明通常涉及玻璃纤维增强聚烯烃。

更特别的是，本发明涉及长玻璃纤维增强聚烯烃，例如，长玻璃 纤维增强聚丙烯。这样的材料用于要求高刚度的应用，例如，保险杠 饰板、仪表盘支架和其它汽车部件。

长玻璃纤维增强聚丙烯材料本身是已知的并且例如可以商品名 Stamax商购自SABICInnovativePlastics。这些长玻璃纤维增强聚丙 烯材料可作为包含芯和包围所述芯的聚丙烯护层围丸粒获得，其中所 述芯包含沿丸粒纵向延伸的玻璃纤维和浸渍剂。

WO2009/080281公开了用于制造所述类型的长玻璃纤维增强聚丙 烯材料的方法。该法包括以下后续步骤：

a)从卷中解出至少一根连续玻璃多长丝股，其包含至多2质量％的 上浆剂组合物；

b)将0.5-20质量％的浸渍剂施用至所述至少一根连续玻璃多长丝 股以形成经浸渍的连续多长丝股；

c)将热塑性聚合物的护层施加至经浸渍的连续多长丝股周围以形 成装有护层的连续多长丝股；

其特征在于浸渍剂是非挥发性，其熔点比热塑性基体熔点低至少 20℃，

施用温度下的粘度为2.5-100cS，并且

与待增强的热塑性聚合物相容。

2.5-100cS的粘度对应于2.5×10^-6-100×10^-6m²/s的施用温度下的 粘度。

根据WO2009/080281，装有护层的连续玻璃多长丝股可以切割成 长度为2-50mm，优选5-30mm，更优选6-20mm并且最优选10-15mm 的丸粒。

用于制造长玻璃纤维增强聚丙烯材料的另一种方法所基于是拉挤 工艺。在这样的方法中，以使得个体长丝完全分散至所述树脂中的方 式将连续玻璃多纤维股牵拉穿过熔融的树脂。这样的方法的实例公开 于EP1364760、NL1010646和WO2008/089963。

WO2009/080821中使用术语“多长丝股”和使用的术语“多纤维 股”应该认为是同义词并且指的是相同类型的材料，其通常也称为粗 纱。

拉挤等级长玻璃纤维增强聚丙烯材料和根据本发明的长玻璃纤维 增强聚烯烃材料之间的重要区别是在本发明中玻璃纤维未分散在聚烯 烃中。该分散仅仅在下游转化工艺中(例如，注塑成型)材料模制成成 品或半成品部件时发生。

为了允许恰当地将玻璃纤维分散在这样的下游转化工艺中，丸粒 的芯不仅包含玻璃纤维还包含浸渍剂。浸渍剂在模制(半)成品制品的 过程中促进玻璃纤维的恰当的分散。浸渍剂是这些长玻璃纤维增强聚 烯烃材料的重要组分。

首先，如果玻璃纤维在下游工艺中的分散不充足，这将导致玻璃 纤维在最终产物中聚结，导致不良的视觉外观，所谓的“白斑”，并 且甚至可能损失或降低机械性质。

第二，如果浸渍剂未充分地使玻璃纤维彼此结合并且结合至聚烯 烃护层，则在使丸粒(其是根据本发明的组合物的形式)经受反复性机 械负荷时，玻璃纤维可能从丸粒中分离。这样的反复性机械负荷可能 例如在丸粒通过管道系统或振动输送机装置(例如振动输送带运输)的 过程中发生。进一步地，反复性机械负荷在摇动、搅拌多个丸粒或在 将丸粒填充至适合的运输容器，例如，包装件(octabin)中时发生。除 此之外，运输容器可以在运输过程中经受振动，其可以是玻璃长丝从 丸粒中分离的另一种原因。应该理解以上实例的若干变种也可以认为 是反复性机械负荷。反复性机械负荷的本质通常是无规的。特别重要 的是，在丸粒通过管道系统运输的过程中玻璃纤维从丸粒中分离是因 为分离的长丝可以导致管道系统和/或用于管道系统的过滤器、阀门、 出口等的堵塞。这样的堵塞可能导致设备的故障时间和生产能力的可 能的损失。玻璃纤维从丸粒中分离的问题通常称为“游离玻璃”问题。

因此，实际上，浸渍剂具有至少两种关键的功能，第一种是有效 地使玻璃纤维彼此结合并且结合至丸粒中的聚烯烃护层，并且第二种 是提供玻璃纤维在下游转化工艺中的充分分散。