[发明专利]用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物和包括其的用于车辆的模制产品

说明书

本文公开了一种用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物和包括其的用于车辆的模制产品，用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物包括基础树脂、热塑性弹性体、无机填料和有机颜料。基础树脂包括等规聚丙烯树脂和无规聚丙烯树脂。

技术领域

本发明涉及一种用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物和包括其的用于车辆(vehicle，交通工具)的模制产品。

背景技术

近些年来，对环境和能源的日益增加的兴趣已经带来对减小塑料部件的厚度和减小车辆的重量以改进燃料效率并解决车辆行业中(例如在汽车行业中)的空气污染的日益增加的需求。

因此，近些年来已经尝试通过减小部件的厚度来减小车辆的重量。当制造厚度减小的产品时，产品的外观质量在焊接产品的过程中可能变差。在相关技术中，已经制造各种支架和托架并通过使用传统的超声波振动来焊接。然而，使用由横向振动产生的摩擦热的此焊接方法通过加压和加热而导致与基础材料的焊接表面和背面相关的美学效果变差。

当大幅减小车辆的厚度时，可能在待焊接产品和基础材料之间出现变形、褶皱、收缩等等，从而使模制产品的质量变差。因此，当制造薄产品时，已经使用激光焊接方法来保持产品的外观的高质量和可靠性，而不是用超声波振动方法。

在激光束从上层(透射材料)发射到下层(吸收材料)的同时，由于通过将活化分子的振动转换成动能而产生的热量的原因，已经将激光塑料焊接用作粘合两种基础材料的方法。

然而，传统的聚丙烯树脂组合物不可用作透射材料，因为使用包含炭黑系列的传统无机颜料的颜色可吸收光，并且由于低激光透射率而焊接力明显减小。因此，只有没有无机填料的无色聚丙烯可单独用激光焊接。然而，如果单独使用传统的聚丙烯树脂，那么由于冲击而可能使其轻微变形或破裂，因为其不满足将焊接到其的产品的机械特性，并且其仅可实现有限的颜色。为了解决这些问题，需要一种聚丙烯组合物，作为用于焊接薄产品的基础材料，其满足机械特性，使得能够进行激光焊接，并且实现颜色。

在此背景部分中公开的以上信息仅是为了增强本发明的背景的理解，因此其可包含不构成对于本领域普通技术人员来说在本国已知的现有技术的信息。

发明内容

在优选方面中，本发明提供一种用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物，其在保持机械强度高并实现颜色的同时可具有高透射率。

如本文中使用的术语“透射率”指的是通过物质的光的强度或能量占朝着物质辐射的光的强度或能量(即，初始强度)的分数。透射率可在固定波长下测量，并且基于物质的光吸收分子结构而表示辐射或能量的吸收度或吸收。

如本文中提到的，高透射率可表示初始辐射(例如可见光)的至少50％的透射，更通常地是初始辐射(例如可见光)的大约60％、70％、80％或90％的透射。

而且，本发明提供一种用于车辆的模制产品，该产品包括如本文中描述的用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物。

在一个优选实施方式中，用于激光焊接的聚丙烯树脂组合物可包括基础树脂、热塑性弹性体、无机填料和有机颜料。基础树脂可包括等规聚丙烯树脂和无规聚丙烯树脂。

如本文中使用的术语“热塑性弹性体”指的是包括热塑性的聚合物和弹性体的聚合物的共聚物或聚合物的混合物。在某些优选实施方式中，可将热塑性弹性体添加至用于注射成型的树脂。

如本文中使用的术语“填料”指的是通常包含在树脂(例如，聚合物树脂组合物)中以改变树脂的特性的材料。如本文中使用的术语“无机填料”指的是用作填料的无机材料(非有机材料)，包括除了仅碳以外的元素，例如P、S、Si、O、N、B、金属、卤素等。

如本文中使用的术语“有机颜料”指的是基于碳链和碳环的有机分子，其可吸收或发射一定范围的波长下的光或可见光。有机颜料通常在400-700nm的范围内产生颜色。有机颜料可包括天然有机颜料和合成有机颜料或石油化合物。