[发明专利]用于制造具有金属外观的制品的聚合物组合物

说明书

相关申请

本申请要求2011年9月29日提交的序列号为61/460,778的美国临时专利申请的权益，其全部内容在此以引用方式并入本文。

背景技术

聚缩醛聚合物，其通常称为聚甲醛(POM)，在多种应用中已被确定为非常有用的工程材料。例如，POM广泛地用于构造模塑部件，例如用于汽车工业和消费电器工业的部件。POM例如具有优异的机械性能、抗疲劳性、耐磨性、耐化学性和成型性。

尽管聚缩醛树脂具有许多有用的性质，但过去在聚缩醛聚合物与各种颜料或着色剂的结合中已经出现了问题。例如，聚缩醛聚合物在加热时是不稳定的。向该聚合物树脂中加入颜料和着色剂可增加该聚合物的不稳定性。还已经发现颜料和着色剂对所得材料的性质具有不利作用。

鉴于上述情况，本领域技术人员已经试图将聚缩醛聚合物与颜料组合以获得具有所需外观而且对聚合物没有不利作用的模制品。

例如，美国专利号5,096,951公开了颜色稳定的聚甲醛模塑组合物。在该′951专利中，通过向组合物中加入金属钝化剂，公开的聚甲醛组合物显示出改善的环境稳定性和热老化颜色稳定性。该金属钝化剂可以用来制造颜色天然或可以包括多种颜色颜料，例如偶氮染料的组合物。

除了染料之外，过去也曾试图将金属颜料加入到聚甲醛聚合物组合物中。例如，过去已将铝颜料加入到聚缩醛聚合物中，以制造具有缎纹、着色金属外观的模制件，特别是当在表面温度为200°F或更低的模具内模塑时。已知将模具表面的温度增加到大于200°F增加表面光泽。然而不幸的是，光泽度虽然增加，金属外观却没有改善。因此，这样的部件通常达到光泽但金属颜色有些暗淡。

鉴于上述情况，需要用于将金属颜料加入到聚合物组合物中的配方和工艺，例如可改善产品整体金属外观的聚缩醛聚合物。特别是，需要将金属颜料加入到聚缩醛聚合物中，该聚合物可以生产具有显示出高金属亮度的外表面的模制件。

发明概述

通常，本发明涉及含有金属颜料的聚缩醛组合物。将金属颜料以某种方式加入到聚合物组合物中，使得由该组合物制得的模塑产品具有高的金属明亮外观。例如，根据本发明制得的模制品具有与电镀铬(chrome-plated)部件类似的高的光泽性和金属外观。根据本发明制得的产品可用于许多应用中。例如，根据本发明制得的产品可用作汽车部件(例如，汽车内部部件)、消费电器部件等。

在一个实施方案中，例如，本发明涉及一种由聚合物组合物形成的模塑聚合物制品，该组合物包含聚缩醛树脂，例如聚甲醛共聚物。聚合物组合物中存在的聚缩醛树脂的量例如可大于约60重量％，例如大于约70重量％，例如大于约80重量％。通常，聚缩醛聚合物的存在量小于约98重量％，例如小于约95重量％。

根据本发明，聚缩醛树脂与金属颜料(例如铝颜料)和紫外光稳定剂组合。可以在形成模塑聚合物制品之前，使用高强度混合器将金属颜料和紫外光稳定剂与聚合物树脂组合。已发现在模塑制品之前加入紫外光稳定剂与金属颜料，并将聚合物组合物进行高强度混合，制得了具有如下外表面的制品：当使用光泽计在60°角下测量时，其表现出大于45光泽单位的光泽度。例如，当在60°角下测量时，制品的外表面可表现出大于约50光泽单位，例如大于约55光泽单位的光泽度。

在一个实施方案中，金属颜料包括平均中值粒径约12微米至约20微米，例如约14微米至约18微米的片状颗粒。聚合物组合物中金属颜料的存在量可为约5％至约15重量％。如上所述，在一个实施方案中，金属颜料包括铝颜料。金属颗粒可以被抛光并具有透镜状的外观。

可以用于本发明的紫外光稳定剂可以包括苯并三唑。例如，在一个实施方案中，紫外光稳定剂包括2-(2H-苯并三唑-2-基)4，6-双(1-甲基-1-苯乙基)苯酚。组合物中紫外光稳定剂的存在量通常可小于约2重量％。例如，组合物中紫外光吸收剂的存在量可以大于约0.1重量％，例如大于约0.3重量％，例如约0.3重量％至约1重量％。

聚合物组合物可进一步含有多种其它组分，取决于具体的应用。在一个实施方案中，聚合物组合物例如可含有润滑剂。润滑剂例如可包括蜡。在一个实施方案中，润滑剂可包括N，N′-亚乙基双硬脂酰胺。