專利名稱：一種汽車用內飾材料及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種裝飾材料，特別是汽車內飾用材料及其制造方法。
背景技術：
汽車內飾范圍主要由儀表盤、門板、車頂、坐墊、木紋飾面、遮陽板、扶手、檔位套等組成，其材質特性要求很高，對耐溫性、耐候性、氣味、外觀、耐磨等要求很嚴格。其中儀表板、門板、扶手、車頂、座椅后背等的結構是基本一致的，以儀表板為例，按其表面可分為硬質儀表板和軟質儀表板。硬質儀表板指的是表面呈硬質的儀表板，通常是直接注塑成型的單層結構(極少數會采用多層結構)，多采用改性PP或TPO材料，少數采用ABS材料。硬質儀表板由于表面呈硬質，質感不如軟質儀表板，常用于貨車、客車以及經濟型轎車。軟質儀表板為帶有泡沫層的塑料儀表板，一般由本體骨架、中間層泡沫、表皮構成，具有柔軟的質感，給人一種舒適豪華的感覺，同時還具有碰撞能量和噪音的吸收功能， 因此多用于中高檔轎車上，有些豪華客車也會采用軟質儀表板，但總的來說應用不如硬質儀表板廣泛。軟質儀表板骨架主要以增強PP、ABS/PC或苯乙烯/順丁二酸酐(SMA)等材料注塑而成；發泡層主要為聚氨酯彈性體(Pu R)am);表皮的成型工藝除了傳統的PVC/ABS片材的真空陽模成型和PVC搪塑外，近年來有開發出整體性能更好的聚氨酯噴涂成型(PU噴塑)和熱塑性聚烯烴(Thermoplastic Polyolefin簡稱ΤΡ0)真空陰模成型等新工藝，以及奢侈型轎車應用較多的真皮手工包覆等。目前，高端內飾采用軟化材料，表皮層所用聚合物樹脂多為PVC/ABS共混物，泡沫層主要采用PU (聚氨脂)發泡。但PVC/ABS，PU及改性PP骨架的內飾材料除了價格有一定優勢外，存在諸多缺陷，如耐老化性能差，耐溫和氣味指標難以達標，而且整個內飾材料采用了多種彼此不相容的聚合物，回收率低，造成大量廢棄，不符合低碳環保要求。

發明內容
本發明的發明目的在于提供一種多層材料間相容的、耐老化、耐溫的、容易回收的、裝飾效果好、重量輕的汽車用內飾材料及其制造方法。本發明的汽車用內飾材料是這樣實現的，包括面層ΤΡ0，與面層TPO粘貼在一起的聚丙烯發泡層，以重量份計算，面層TPO的組成由30-90份熱塑性聚烯烴(TP0)、0-40份反應型熱塑性聚烯烴(r-TP0)、0-40份聚丙烯、0-40份聚乙烯、0_3份受阻胺、0_100份無機填料、0-20份增容劑、0-5份潤滑劑、0-10份吸附劑、0-100份阻燃劑、0_20份抑煙劑。本發明采用了主要成分為相容性的面層TPO和聚丙烯發泡層，這樣，就容易回收，回收率高，而且， 主要成分采用聚丙烯、熱塑性聚烯烴，配合相應的改性添加材料，因此，耐老化性能好，耐溫和氣味指標容易達標。而且，TPO材質的比重為0. 85 0. 9之間，顯然要比已有技術的材料的比重(1.3 1.4)低，因此，重量輕。其他添加劑的作用1、聚丙烯、聚乙烯；為了達到后加工真空吸塑的工藝要求，必須調整TPO體系的粘度一溫度曲線，使之平緩化。因此必須加入相應的組分。一般是采用加入各種不同聚合物調整體系分子量分布和支鏈度等，以調整體系的粘度一溫度響應曲線。2、反應型熱塑性聚烯烴；在共混型的TPO體系中，機械性能、耐熱、耐侯性能等與可加工性能往往是矛盾的，良好的機械性能等總是意味著較差的可加工性能。而反應型的TPO則能較好地兼顧兩方面的性能，但經濟性則較差。因此，本發明配方中將在滿足加工性能質量性能的前提下，兼顧經濟性能，適當加入一定量的反應型 ΤΡ0，進一步提高機械性能、耐熱、耐侯性能等。3、可采用抗氧劑和受阻胺類作為光熱穩定劑。4、無機填料；為了進一步提高耐熱、尺寸穩定、阻燃等及經濟性，配方中將加入納米級的無機粉體材料，材料的選擇應考慮其品種粒徑、晶型等問題，以及對聚合物結晶行為的影響的問題。此外，必要時，可考慮加入各種相容劑，如偶聯劑、表面活性劑以及高分子相容劑 PP-g-MAH、MMA-g-MAH等。5、增容劑、潤滑劑、吸附劑；壓延法生產TPO材料，還存在一個重大的難點ΤΡ0類材料的熱熔體有強烈的粘附金屬加工面的趨向，而壓延法生產中必須滿足熱熔體可以從最后一個熱成型輥上順利完整剝落的基本要求。因此配方體系中必須加入合適的潤滑劑，以滿足加工的要求。而由于TPO的極性與PVC的極性不一樣，業內已很成熟的運用PVC的潤滑劑體系完全無法運用于TPO體系。除了潤滑劑之外，還須加一種特殊的輔助潤滑劑，此類輔助潤滑劑既起到輔助潤滑作用又能減少析出和霧化。6、阻燃劑、抑煙劑；汽車內飾的阻燃性能在國家標準GB8410-2006中有明確的指標要求，要達到低于lOOmm/min 的燃燒速率。目前大部分的阻燃劑的環保毒性問題是不過關的，如REACH、ROHS指令中多種阻燃劑就被明確禁用。本發明擬采用環保、高效的磷一氮一無機粉體復合膨脹型的阻燃體系。
這里，熱塑性聚烯烴(TPO)用量為45-55份，反應型熱塑性聚烯烴(r_TP0)用量為 9-12份，聚丙烯用量為18-22份，聚乙烯用量為9-12份，受阻胺其用量為0. 9-1. 1份，無機填料采用納米級碳酸鈣，其用量為18-22份，增容劑采用聚丙烯-馬來酸酐接枝共聚物 (PP-g-MAH)，其用量為0. 4-0. 6份，潤滑劑采用脂肪酸鎂，其用量為0. 4-0. 6份，吸附劑采用二氧化硅，其用量為0. 9-1. 1份，阻燃劑采用焦磷酸三聚氰胺，其用量為5-7份，抑煙劑采用硼酸鋅，其用量為2. 5-3. 5份。
聚丙烯發泡層的發泡比率在10倍到30倍數之間。聚丙烯泡沫層(PPF)應根據產品具體使用部位而有所不同，如設計上需較軟的質感則選擇發泡比率較大的材料，反之則選擇發泡比率較小的材料。
本發明的汽車用內飾材料的制造方法是這樣實現的，依次包括面層TPO熔體的制備、面層TPO片材的成型、面層TPO片材的表面處理、與聚丙烯發泡層的貼合，面層TPO熔體的制備是通過密煉的方法將構成面層TPO的成分30-90份熱塑性聚烯烴(TP0)、0-40份反應型熱塑性聚烯烴(r-TP0)、0-40份聚丙烯、0-40份聚乙烯、0_3份受阻胺、0_100份無機填料、0-20份增容劑、0-5份潤滑劑、0-10份吸附劑、0-100份阻燃劑、0_20份抑煙劑密煉成熔體，面層TPO片材的成型是通過壓延工藝將TPO熔體加工成片材，面層TPO片材的表面處理是對TPO片材的表面進行 光和耐刮擦表面處理，與聚丙烯發泡層的貼合是采用膠接的形式將TPO表皮層與聚丙烯泡沫層(PPF)的復合。
汽車內飾材料為了避免玻璃反光導致行車安全問題，原則上是采用 光設計，而 TPO材料本身是無法做到這一點，因此必須進行啞光和耐刮擦表面處理。
現光和耐刮擦表面處理是采用聚氨酯類 光表面處理劑。膠接粘接劑采用雙組分聚氨脂粘接劑。這里，膠接前，先采用界面處理劑對TPO片材的表面進行處理，界面處理劑是丙烯酸酯基共聚物或雙組分聚氨酯。TPO材料是以聚丙烯為基礎樹脂，其表面張力能和聚丙烯類似，是一種低能表面，對TPO材料進行表面涂層之前必須進行界面處理，以改變TPO低能表面的情況。本發明與已有技術相比，具有多層材料間相容的、耐老化、耐溫的、容易回收的、裝飾效果好、重量輕的優點。
具體實施例方式
現結合實施例對本發明做進一步詳細描述
本發明的汽車用內飾材料包括面層ΤΡ0，與面層TPO粘貼在一起的聚丙烯發泡層， 面層TPO的組成由30-90份熱塑性聚烯烴(TP0)、0-40份反應型熱塑性聚烯烴(r_TP0)、 0-40份聚丙烯、0-40份聚乙烯、0-3份受阻胺、0-100份無機填料、0_20份增容劑、0_5份潤滑劑、0-10份吸附劑、0-100份阻燃劑、0-20份抑煙劑。無機填料采用納米級碳酸鈣，增容劑采用聚丙烯-馬來酸酐接枝共聚物(PP-g-MAH)，潤滑劑采用脂肪酸鎂，吸附劑采用二氧化硅，阻燃劑采用焦磷酸三聚氰胺，抑煙劑采用硼酸鋅。下表為各個成分的用量(單位為重量份)及成品的加工性能
權利要求
1.一種汽車用內飾材料，其特征在于包括面層ΤΡ0，與面層TPO粘貼在一起的聚丙烯發泡層，以重量份計算，面層TPO的組成由30-90份熱塑性聚烯烴、0-40份反應型熱塑性聚烯烴、0-40份聚丙烯、0-40份聚乙烯、0-3份受阻胺、0-100份無機填料、0_20份增容劑、0_5份潤滑劑、0-10份吸附劑、0-100份阻燃劑、0-20份抑煙劑。
2.根據權利要求1所述的汽車用內飾材料，其特征在于熱塑性聚烯烴用量為45-55份， 反應型熱塑性聚烯烴用量為9-12份，聚丙烯用量為18-22份，聚乙烯用量為9-12份，受阻胺其用量為0. 9-1. 1份，無機填料采用納米級碳酸鈣，其用量為18-22份，增容劑采用聚丙烯-馬來酸酐接枝共聚物，其用量為0. 4-0. 6份，潤滑劑采用脂肪酸鎂，其用量為0. 4-0. 6 份，吸附劑采用二氧化硅，其用量為0. 9-1. 1份，阻燃劑采用焦磷酸三聚氰胺，其用量為5-7 份，抑煙劑采用硼酸鋅，其用量為2. 5-3. 5份。
3.根據權利要求1或2所述的汽車用內飾材料，其特征在于聚丙烯發泡層的發泡比率在10倍到30倍數之間。
4.一種汽車用內飾材料的制造方法，其特征在于依次包括面層TPO熔體的制備、面層 TPO片材的成型、面層TPO片材的表面處理、與聚丙烯發泡層的貼合，面層TPO熔體的制備是通過密煉的方法將構成面層TPO的成分30-90份熱塑性聚烯烴、0-40份反應型熱塑性聚烯烴、0-40份聚丙烯、0-40份聚乙烯、0-3份受阻胺、0-100份無機填料、0_20份增容劑、0_5份潤滑劑、0-10份吸附劑、0-100份阻燃劑、0-20份抑煙劑密煉成熔體，面層TPO片材的成型是通過壓延工藝將TPO熔體加工成片材，面層TPO片材的表面處理是對TPO片材的表面進行現光和耐刮擦表面處理，與聚丙烯發泡層的貼合是采用膠接的形式將TPO表皮層與聚丙烯泡沫層的復合。
5.根據權利要求4所述的汽車用內飾材料的制造方法，其特征在于 光和耐刮擦表面處理是采用聚氨酯類 光表面處理劑。
6.根據權利要求4或5所述的汽車用內飾材料的制造方法，其特征在于膠接粘接劑采用雙組分聚氨脂粘接劑。
7.根據權利要求4或5所述的汽車用內飾材料的制造方法，其特征在于膠接前，先采用界面處理劑對TPO片材的表面進行處理，界面處理劑是丙烯酸酯基共聚物或雙組分聚氨
8.根據權利要求6所述的汽車用內飾材料的制造方法，其特征在于膠接前，先采用界面處理劑對TPO片材的表面進行處理，界面處理劑是丙烯酸酯基共聚物或雙組分聚氨酯。
全文摘要
一種汽車用內飾材料及其制造方法，其特征在于包括面層TPO，與面層TPO粘貼在一起的聚丙烯發泡層，以重量份計算，面層TPO的組成由30-90份熱塑性聚烯烴、0-40份反應型熱塑性聚烯烴、0-40份聚丙烯、0-40份聚乙烯、0-3份受阻胺、0-100份無機填料、0-20份增容劑、0-5份潤滑劑、0-10份吸附劑、0-100份阻燃劑、0-20份抑煙劑。本發明與已有技術相比，具有多層材料間相容的、耐老化、耐溫的、容易回收的、裝飾效果好、重量輕的優點。
文檔編號C08L23/06GK102514337SQ20111036240
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者豐俊湘, 吳啟超, 宋岱瀛, 尚金偉 申請人:佛山市天安塑料有限公司