聚酰胺模塑組合物及其用途
【專利摘要】描述了熱塑性模塑組合物,特別是聚酰胺模塑組合物,其由以下組分組成:(A)20-88重量%熱塑性材料;(B)10-60重量%纖維填料,其由以下組分形成:(B1)10-60重量%玻璃纖維,其選自:具有非圓形橫截面的玻璃纖維(B1_1),其中主橫截面軸與副橫截面軸的軸比為至少2;具有玻璃組成的高強(qiáng)度玻璃纖維(B1_2),其基本由組分二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂形成;或其混合物;(B2)0-20重量%玻璃纖維,其不同于組分(B1)玻璃纖維且具有圓形橫截面;(B3)0-20重量%其他纖維填料,其不同于組分(B1)和(B2)纖維,其不基于玻璃并選自:碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管;(C)2-10重量%LDS添加劑或LDS添加劑混合物;(D)0-30重量%粒狀填料;(E)0-2重量%其他不同添加劑;其中(A)至(E)總量為100重量%。
【專利說明】聚酰胺模塑組合物及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的機(jī)械性能的聚酰胺模塑組合物。所述模塑組合物包含玻璃纖維以及粒狀填料。由此產(chǎn)生的模塑件可在局部輻射后選擇性金屬化。根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物可特別用于生產(chǎn)模塑互聯(lián)器件。
【背景技術(shù)】
[0002]與現(xiàn)有互聯(lián)器件相比,模塑互聯(lián)器件(MID)-通過注射模塑生產(chǎn)的熱塑性互聯(lián)器件-具有改進(jìn)的設(shè)計(jì)自由度、好的環(huán)境兼容性和關(guān)于最終產(chǎn)品的生產(chǎn)方法進(jìn)行合理化的潛力。在注射模塑件中集成電學(xué)和機(jī)械功能可導(dǎo)致使裝配微型化。另外,可提供全新功能并且實(shí)際可形成任意形狀。雙組分注射模塑、熱模壓和激光消減成型是已經(jīng)在連續(xù)生產(chǎn)中使用了許多年的MID制造技術(shù)。
[0003]例如EP-A-1 274 288公開了另一激光加工技術(shù),利用該技術(shù),借助激光對(duì)在標(biāo)準(zhǔn)注射模塑方法中生產(chǎn)的模塑件進(jìn)行成型。借助該方法,塑性表面上隨后將承載導(dǎo)電跡線的區(qū)域局部地利用金屬原子成核,隨后在化學(xué)還原性金屬化浴中在其上生長(zhǎng)金屬層。金屬核通過斷開以分散方式包含在載體材料中的金屬化合物來產(chǎn)生。尤其適合激光直接成型的金屬化合物是具有尖晶石結(jié)構(gòu)的含銅金屬化合物。未輻射的塑性區(qū)在金屬化浴中保持未改變。在EP-A-1 274 288的一些實(shí)施例中,加工由70重量%聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、30重量%硅酸和5重量%銅/鉻尖晶石形成的模塑化合物以形成移動(dòng)電話的外殼,通過Nd-YAG激光器對(duì)其進(jìn)行輻射,隨后在還原性銅鍍?cè)≈薪饘倩?br>
[0004]在EP-A-2 420 593中描述了生產(chǎn)由塑料制成的互聯(lián)器件的方法,其中使用具有氧空位的金屬氧化物作為L(zhǎng)DS(激光直接成型)添加劑。盡管未優(yōu)選具體的聚合物或聚合物類別,但是指定了一系列的寬范圍聚合物是合適的基體。在實(shí)施例中使用了基于聚丙烯和聚碳酸酯的未加強(qiáng)模塑化合物。
[0005]EP-A-2 335 936指出了主要的無電流金屬化的問題。對(duì)于聚碳酸酯基模塑化合物,通過使用酸(例如,磷酸)或酸的鹽,激光加工后無電流地沉積的導(dǎo)體跡線的均勻性得到極大提聞。
[0006] 在EP-A-2 390 282中公開了提高適合LDS的模塑化合物的韌性,尤其是缺口韌性的可能性。通過少量磺酸鹽(例如全氟丁基磺酸鉀),基于聚碳酸酯的模塑化合物的韌性得到極大提聞。
[0007]W0-A-2009/141799描述了基于聚碳酸酯和聚碳酸酯/ABS共混物的阻燃劑可激光加工模塑化合物。在實(shí)施例中,僅使用了包含銅/鉻尖晶石作為L(zhǎng)DS添加劑的未加強(qiáng)模塑化合物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]基于上述內(nèi)容,本發(fā)明的目的是提供適合MID技術(shù)的熱塑性組合物(復(fù)合物),尤其是聚酰胺模塑組合物,并且尤其是除玻璃纖維之外還包含粒狀填料的那些,借此可生產(chǎn)具有好的機(jī)械性能,尤其具有高剛性、高撕裂強(qiáng)度和高沖擊韌性的模塑制品,并且其沒有現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。[0009]這些互聯(lián)器件的熱和機(jī)械性能以及用途的相關(guān)領(lǐng)域主要由下面的熱塑性模塑組合物決定。聚酰胺現(xiàn)今廣泛作為內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的結(jié)構(gòu)部件,這可基本歸因于其優(yōu)異的機(jī)械性能。
[0010]機(jī)械性能(例如強(qiáng)度和剛性)的改進(jìn)可特別通過添加纖維加強(qiáng)物質(zhì)如玻璃纖維或碳纖維來實(shí)現(xiàn)。在許多情況下,除了玻璃纖維之外還使用粒狀填料,以便借助有機(jī)顏料對(duì)模塑組合物染色或?qū)嵤┨囟ǖ男阅苄揎棥?br>
[0011]可通過激光直接成型進(jìn)行成型的模塑組合物可包含被稱為激光添加劑的物質(zhì),其在電磁輻射的作用下釋放金屬。通常使用金屬氧化物,尤其是尖晶石進(jìn)行這種激光誘導(dǎo)的成核。為了增加微觀粗糙度并且借此增加隨后施加的導(dǎo)體跡線的粘附性,這樣的模塑組合物可額外包含相當(dāng)數(shù)量的其他填料,例如滑石粉。然后,由于向玻璃纖維加強(qiáng)的模塑組合物添加了粒狀填料,所以機(jī)械性能一般得到極大下降,尤其是撕裂強(qiáng)度,撕裂延伸率和沖擊韌性下降。因此,如果考慮剛性、撕裂強(qiáng)度和沖擊韌性是模塑件的關(guān)鍵參數(shù),那么不包含或僅少量的粒狀填料可與標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維聯(lián)合使用。
[0012]一方面,向玻璃纖維加強(qiáng)的模塑組合物中添加MID模塑組合物必需的粒狀填料導(dǎo)致用于激光加工的適用性和導(dǎo)體跡線的粘附性增加,但是另一方面,導(dǎo)致機(jī)械性能如撕裂強(qiáng)度和剛性下降。本發(fā)明基于這些相互沖突的問題。
[0013]特別地,本發(fā)明包括具有高剛性、撕裂強(qiáng)度和沖擊韌性的根據(jù)權(quán)利要求1的模塑組合物,其特別由以下組分組成:
[0014](A) 20-88重量%熱塑性材料。在這里,這種熱塑性組分(A)優(yōu)選由聚酰胺(Al)形成,條件是最聞40%,優(yōu)選最聞20%、最聞10%或最聞5% (在這里,每一種情況下都是基于模塑組合物中全部組分(A)的重量比)的聚酰胺(Al)能夠替換成不基于聚酰胺的熱塑性材料(A2);
[0015](B) 10-70重量%纖維填料(組分(B)),其由以下組分形成:
[0016](BI) 10-70重量%玻璃纖維,其選自:
[0017]具有非圓形橫截面的玻璃纖維,其中主橫截面軸與副橫截面軸的軸比為至少2 ;
[0018]具有玻璃組成的高強(qiáng)度玻璃纖維(Bl_2),其基本上由組分二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂形成,其優(yōu)選具有至少5重量%的氧化鎂含量和至多10重量%,尤其優(yōu)選至多5重量%的氧化鈣含量;
[0019]或這樣Bl_l和Bl_2類型的玻璃纖維的混合物;
[0020](B2)0-20重量%玻璃纖維,其不同于組分(BI)玻璃纖維并且具有圓形橫截面;
[0021](B3)0-20重量%其他纖維填料,其不同于組分(BI)和(B2)纖維,并且不基于玻璃,選自:碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管;
[0022](C) 2-10重量% LDS添加劑或LDS添加劑的混合物;
[0023](D) 0-30重量%粒狀填料;
[0024](E) 0-2重量%其他不同的添加劑;
[0025]其中⑷至(E)的總量為100重量%。[0026](Bl_l)和(Bl_2)類型的玻璃纖維在不同情況下還混有根據(jù)要求之特性的不同纖維,也可等于(Bl_l)和(Bl_2)的混合物。
[0027](Bl_2)類型纖維優(yōu)選具有圓形橫截面。
[0028]在這里,組分(A)優(yōu)選地為選自以下的熱塑性材料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚氧乙烯、聚酯(尤其是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、聚砜(尤其是PSU、PESU、PPSU類型)、聚苯醚、聚苯撐硫、聚苯撐氧、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚氨酯(尤其是TPU、PUR類型)、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯,和基于這些體系的混合物或共聚物。在這里,這樣的體系還可優(yōu)選地與沖擊韌性改進(jìn)劑組合,其在下文指出并且在(A2)下討論。
[0029]在這里,組分(A)優(yōu)選地完全由聚酰胺或多種聚酰胺的混合物組成。
[0030]在這里,組分(A)的比例優(yōu)選為25-82重量%,優(yōu)選30_77重量%,其中(A)總比例也優(yōu)選為25-82重量%,尤其優(yōu)選30-77重量%。
[0031]組分(BI)的比例優(yōu)選為30-65重量%,優(yōu)選為35-60重量%,其中(B2)和/或(B3)的比例還優(yōu)選為零。
[0032]如所解釋的,組分(A)主要由聚酰胺組成,即優(yōu)選地基于塑性基體的比例大于60%。換言之,在任何情況下(Al)與(A2)之比優(yōu)選> 1.5、優(yōu)選> 2、特別優(yōu)選> 5。
[0033]其他的熱塑性材料(組分A2),其可同樣地以與聚酰胺成分(Al)的混合物的形式提供,其優(yōu)選自:聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚氧乙烯、聚酯(尤其是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、聚砜(尤其是PSU、PESU、PPSU類型)、聚苯醚、聚苯撐硫、聚苯撐氧、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚氨酯(尤其是TPU、PUR類型)、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯,和基于這些體系的混合物或共聚物。
[0034]這這些其他基體組分(A2)的比例優(yōu)選為0-20重量%、優(yōu)選0_10重量%或0_5重量%。但是,優(yōu)選沒有其他基體組分(A2),也就是說本發(fā)明的模塑組合物中優(yōu)選僅存在組分(Al)。
[0035]在另一實(shí)施方案中,根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物包含最高40重量%的一種或更多種沖擊韌性改進(jìn)劑(ITM)作為組分(A2)。
[0036]ITM的濃度優(yōu)選為5至40重量%,尤其優(yōu)選7_30重量%。沖擊韌性改進(jìn)劑可以是天然橡膠,聚丁二烯,聚異戊二烯,聚異丁烯,丁二烯和/或異戊二烯與苯乙烯或苯乙烯衍生物和其他共聚單體的混合聚合物,通過利用酸酐、(甲基)丙烯酸及其酯接枝或共聚產(chǎn)生的氫化混合聚合物和 /或混合聚合物。沖擊韌性改進(jìn)劑(A2)還可以是具有交聯(lián)彈性體核的接枝橡膠,由丁二烯、異戍二烯或烷基丙烯酸酯構(gòu)成,并且具有接枝套(graft sleeve),所述接枝套由以下組分形成:聚苯乙烯、非極性或極性烯烴均聚物和共聚物,例如乙丙橡膠、三元乙丙橡膠和乙烯辛烯橡膠或乙烯醋酸乙烯酯橡膠,或通過與酸酐、(甲基)丙烯酸及其酯接枝或共聚產(chǎn)生的非極性或極性烯烴均聚物和共聚物。沖擊韌性改進(jìn)劑(A2)還可以是羧酸官能化的共聚物,例如聚(乙烯-共_(甲基)丙烯酸)或聚(乙烯-共-1-烯烴-共-(甲基)丙烯酸),其中1-烯烴可以是具有超過4個(gè)碳原子的不飽和(甲基)丙烯酸酯或烯烴,包括其中酸基被金屬離子部分地中和的那些共聚物。
[0037]優(yōu)選地,基于苯乙烯單體(苯乙烯和苯乙烯衍生物)和其他乙烯基芳族單體的組分(A2)沖擊韌性改進(jìn)劑是由烯基芳族化合物與共軛二烯形成的嵌段共聚物,由烯基芳族化合物與共軛二烯形成的氫化嵌段共聚物,或這些ITM類型的組合。嵌段共聚物由衍生自烯基芳族化合物的至少一個(gè)嵌段(A)和衍生自共軛二烯的至少一個(gè)嵌段(B)構(gòu)成。在氫化嵌段共聚物中,脂肪族化不飽和碳碳雙鍵被氫化還原。具有直鏈結(jié)構(gòu)的二嵌段、三嵌段、四嵌段和多嵌段共聚物是合適的嵌段共聚物。但是,也可以使用支鏈和星形結(jié)構(gòu)。支鏈的嵌段共聚物以已知方式獲得,例如通過聚合物“側(cè)枝”在聚合物主鏈上的接枝作用。也可以使用在芳環(huán)和/或在C = C雙鍵被C1-20烴基或鹵素原子取代的乙烯基芳族單體作為烯基芳族單體,除苯乙烯之外或與之混合。
[0038]烯烴芳族單體的實(shí)例為:苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1,2-二苯乙烯、1,1-二苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、溴代苯乙烯、氯代苯乙烯及其組合。苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基萘是優(yōu)選的。
[0039]優(yōu)選使用苯乙烯、α -甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1,2_ 二苯乙烯、1,1_ 二苯乙烯或其混合物。尤其優(yōu)選苯乙烯。但是也可以使用
烯基萘。
[0040]例如,1,3_丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3_二甲基-1,3-丁二烯、1,3_戊二烯、1,3-己二烯、異戊二烯、氯丁二烯和戊間二烯是可能的二烯單體。優(yōu)選1,3-丁二烯和異戊二烯,尤其是1,3_ 丁二烯(在下文中簡(jiǎn)稱為丁二烯)。
[0041]優(yōu)選使用苯乙烯作為烯基芳族單體,優(yōu)選使用丁二烯作為二烯單體,也就是說,優(yōu)選苯乙烯丁二烯嵌段共聚 物。嵌段共聚物一般以本身已知方式通過陰離子聚合作用產(chǎn)生。
[0042]另外,除了苯乙烯與丁二烯外,還可以使用其他共聚單體。共聚單體的比例基于所使用單體的總量?jī)?yōu)選為O至50重量%,尤其優(yōu)選O至30重量%,尤其優(yōu)選O至15重量%。合適的共聚單體包括例如:丙烯酸酯,尤其是C1-12烷基丙烯酸酯,例如丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己基酯;和對(duì)應(yīng)的甲基丙烯酸酯,尤其是C1-12烷基甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯(MMA)。另一些可能的共聚單體是(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、雙官能團(tuán)醇的乙烯基甲基醚、二烯丙基醚和二乙烯醚,二乙烯基苯和醋酸乙烯酯。
[0043]除了共軛二烯外,組分(Α2)的氫化嵌段共聚物任選地還包含一定比例的低級(jí)烴,例如乙烯、丙烯、1- 丁烯、二環(huán)戊二烯或非共軛二烯。氫化嵌段共聚物中未還原的脂肪族不飽和鍵(來自嵌段B)的比例低于50 %、優(yōu)選低于25%,尤其低于10%。來自嵌段A的芳族的比例被降低為至多25%。氫化嵌段共聚物苯乙烯_(乙烯-丁烯)二嵌段共聚物和苯乙烯-(乙烯-丁烯)_苯乙烯三嵌段共聚物通過氫化苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物得到。嵌段共聚物優(yōu)選包含20至90重量%的量的嵌段Α,尤其是50至85重量%的量的嵌段Α。二烯可以1,2取向或1,4取向引入到嵌段B中。
[0044]組分(Α2)的嵌段共聚物的摩爾質(zhì)量?jī)?yōu)選為5000至500000g/mol,優(yōu)選為20000至300000g/mol,尤其為40000至200000g/mol。合適的氫化嵌段共聚物為市購(gòu)產(chǎn)品,例如 KRATON? (Kraton Polymers) G1650、G1651 和 G1652 以及 TUFTEC? (Asahi Chemical)H1041、H1043、H1052、H1062、H1141 和 H1272。[0045]未氫化嵌段共聚物的實(shí)例為:聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)、聚苯乙烯-聚異戊二烯、聚(α -甲基-苯乙烯)-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯和聚(α -甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)及其混合物。
[0046]可市購(gòu)的合適的未氫化嵌段共聚物是具有以下商品名的多種產(chǎn)品:S0LPRENE?(Phillips)、KRATON? (Shell)、VECTOR ? (Dexco)和 SEPTON ? (Kuraray) ?
[0047]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施方案,根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物的特征在于:組分(A2)包含聚烯烴均聚物或乙烯-α -烯烴共聚物,尤其優(yōu)選的是EP和/或EPDM彈性體(乙丙橡膠或三元乙丙橡膠)。例如,這可以是基于具有20至96重量%,優(yōu)選25至85重量%乙烯的乙烯-C3-12-a -烯烴共聚物的彈性體,其中C3-12-a -烯烴尤其優(yōu)選選自以下的烯烴:丙烯、
1-丁烯、1-戍烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二烯,組分C尤其優(yōu)選乙丙橡膠和/或 LLDPE 和 / 或 VLDPE。
[0048]選擇地或附加地(例如在混合物中),(A2)可包含基于具有非共軛二烯的乙烯-C3-12- a -烯烴三元共聚物,其中優(yōu)選包含25至85重量%乙烯和至多約10重量%的非共軛二烯,其中C3-12- a -烯烴尤其優(yōu)選選自以下的烯烴:丙烯、1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二烯,和/或其中非共軛二烯優(yōu)選自二環(huán)(2.2.1)庚二烯、己二烯-1.4、二環(huán)戊二烯和/或尤其優(yōu)選5-亞乙基降冰片烯。
[0049]此外,乙烯丙烯酸共聚物是組分(A2)的可能的成分。組分(A2)的成分的其他可能形式是乙烯丁烯共聚物或包含這些類型體系的混合物(共混物)。
[0050]組分(A2)優(yōu)選具有包含酸酐基團(tuán)的成分,其通過主鏈聚合物與不飽和二羧酸酐、不飽和二羧酸或不飽和二羧酸單烷基酯在足以與聚酰胺良好結(jié)合的濃度下通過熱或自由基反應(yīng)引入,其中,為了該目的,優(yōu)選使用選自以下的試劑:馬來酸、馬來酸酐、馬來酸單丁酯、富馬酸、烏頭酸和/或衣康酸酐。
[0051]優(yōu)選地,將0.1至4.0重量%的不飽和酸酐接枝到?jīng)_擊韌性組分上作為(A2)的成分,或?qū)⒉伙柡投人狒蚱淝绑w與另外的不飽和單體一起接枝。接枝度一般優(yōu)選為
0.1-1.0%,尤其優(yōu)選為0.3-0.7%。具有0.3-0.7%接枝度(MAH接枝度)的乙烯丙烯共聚物與乙烯丁烯共聚物的混合物也是組分(A2)的可能的成分。組分的上述可能體系也可以混合物使用。
[0052]另外,組分(A2)還可有具有官能團(tuán)的成分,例如羧酸基、酯基、環(huán)氧基、唑啉基、碳化二亞胺基、異氰酸基、硅烷醇基和羰基,或包含兩種或更多種前述官能團(tuán)的組合。攜帶這些官能團(tuán)的單體可通過共聚作用或接枝與彈性體聚烯烴結(jié)合。另外,基于烯烴聚合物的ITM也可以通過接枝不飽和硅烷化合物進(jìn)行修飾,例如接枝乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷或丙烯基三甲氧基硅燒。
[0053]彈性體聚烯烴是統(tǒng)計(jì)、交替或嵌段共聚物,具有直鏈、分枝或核殼結(jié)構(gòu),并且包含官能團(tuán),其可與聚酰胺的端基反應(yīng),因此使聚酰胺與MT之間具有足夠水平的相容性結(jié)果。
[0054]因此,用作組分(A2)的ITM包括烯烴(烯烴,例如乙烯、丙烯、丁 _1烯)和可共聚單體(例如,醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯和甲基己二烯的均聚物或共聚物。
[0055]結(jié)晶烯烴聚合物的實(shí)例為:低密度、中密度和高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯丙烯嵌段共聚物或統(tǒng)計(jì)共聚物、乙烯甲基己二烯共聚物、丙烯甲基己二烯共聚物、乙烯丙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯己烯共聚物、乙烯丙烯甲基己二烯共聚物、聚(乙烯醋酸乙烯酯)(EVA)、聚(乙烯丙烯酸乙酯)(EEA)、乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烷共聚物、乙烯己烯共聚物、乙烯丙烯二烯三元共聚物和前述聚合物的組合。
[0056]可在組分(A2)的成分的范圍內(nèi)使用的市售沖擊韌性改進(jìn)劑的實(shí)例為:TAFMER MC201:g-MAH(-0.6 % )共混 67 % EP 共聚物(20mol % 丙烯)+33 % EB 共聚物(15mol%丁烯-1)) ;TAFMER MH5010:g-MAH(-0.6% )乙烯丁烯共聚物;TAFMER MH7010:g-MAH(-0.7 % )乙烯丁烯共聚物;Mitsu1.TAFMER MH7020:g-MAH(-0.7 % )EP 共聚物,Mitsui Chemicals ;EXXEL0R VA1801:g-MAH(-0.7 % )EP 共聚物;EXXEL0R VA1803:g-MAH(0.5-0.9 % )EP 共聚物,amorph ;EXXEL0R VA1810:g-MAH(-0.5 % )EP 共聚物;EXXELOR MDEX 94-11:g-MAH(0.7 % )EPDM, Exxon Mobile Chemical ;FUSAB0ND MN493D:g-MAH(-0.5% )乙烯辛烷共聚物;FUSABOND A EB560D (g-MAH)乙烯丙烯酸正丁酯共聚物;ELVALOY, DuPont。
[0057]組分(A2)范圍內(nèi)的離聚物也是優(yōu)選的,其中與聚合物結(jié)合的羧基通過金屬離子完全或部分地互連。
[0058]尤其優(yōu)選通過接枝馬來酸酐官能化的丁二烯與苯乙烯的混合聚合物和非極性或極性烯烴均聚物和共聚物,其通過接枝馬來酸酐、羧酸官能化共聚物如聚(乙烯-共_(甲基)丙烯酸)或聚(乙烯-共-1-烯烴-共_(甲基)丙烯酸)產(chǎn)生,其中酸基被金屬離子部分地中和。
[0059]模塑組合物優(yōu)選包含20%至80重量%的聚酰胺(Al),其可由脂肪族、脂環(huán)族或芳族單體形成。特別地,根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物包含半結(jié)晶脂肪族聚酰胺、半結(jié)晶或非晶半芳族聚酰胺、以及半結(jié)晶或非晶基于脂環(huán)族二胺的聚酰胺。
[0060]如上所述,根據(jù)本發(fā)明使用的聚酰胺模塑組合物基體還優(yōu)選地基于至少一種半結(jié)晶脂肪族聚酰胺(組分Al_l)和/或半芳族聚酰胺(組分Al_2),和/或基于至少一種基于脂肪族二胺的非晶聚酰胺(組分Al_3),`或基于組分Al_l和組分Al_2、Al_l和Al_3的混合物或類型Al_l、Al_2和Al_3的混合物。
[0061]前述聚酰胺可由以下二羧酸產(chǎn)生:己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、C36- 二聚脂肪酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸、順式-和/或反式-環(huán)己烷-1,4- 二羧酸和/或順式-和/或反式-環(huán)己烷-1,3- 二羧酸(CHDA)及其混合物。
[0062]可考慮以下單體作為二胺:1,4_ 丁二胺、1,5_戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、2-丁基-2-乙基_1,5_戍二胺、1,6_己二胺、2, 2,4_ 二甲基己二胺、2,4,4_ 二甲基己二胺、I,8-辛二胺、2-甲基-1,8_辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、I, Il-十一燒二胺、I,12-十二烷二胺、I,13-十三烷二胺、I,14-十四烷二胺、間二甲苯二胺和對(duì)二甲苯二胺。
[0063]另外,聚酰胺還可基于內(nèi)酰胺或氨基羧酸,尤其是α,ω-氨基酸或包含6至12個(gè)碳原子的內(nèi)酰胺,其中以舉例的方式提到以下選擇:間氨基苯甲酸、對(duì)氨基苯甲酸、己內(nèi)酰胺(CL)、ω-氨基己酸、ω-氨基庚酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基壬酸、ω-氨基癸酸、ω-氨基十一酸(AUA)、十二內(nèi)酰胺(LL)和α,ω-氨基十二酸(ADA)。己內(nèi)酰胺、氨基己酸、十二內(nèi)酰胺和氨基十二酸是尤其優(yōu)選的。[0064]合適的脂環(huán)族二胺是包含6至24個(gè)碳原子的那些,例如,雙-(4-氨基_3_甲基-環(huán)己基)-甲烷(MACM)、雙-(4-氨基-環(huán)己基)-甲烷(PACM)、雙-(4-氨基-3-乙基-環(huán)己基)-甲烷(EACM)、雙-(4-氨基-3,5-二甲基-環(huán)己基)-甲烷(TMACM)、2,6-降莰燒二胺或2,6-雙-(氨甲基)-降茨燒或1,3-環(huán)己基二胺、1,4-環(huán)己基二胺、雙- (I,3-氨甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二胺、環(huán)己烷二胺、1,3_雙-(氨甲基)環(huán)己烷、1,4_雙-(氨甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二胺、降莰烷二甲胺、2,2-(4,4' -二氨基二環(huán)己基)丙烷(PACP)或其混合物。特別地,烷基取代的雙_(氨基環(huán)己基)甲烷或雙_(氨基環(huán)己基)丙烷是優(yōu)選的。直鏈和/或支鏈C1-C6,優(yōu)選C1-C4烷基是優(yōu)選的烷基取代基,因此優(yōu)選甲基、乙基、丙基、異丙基或丁基,尤其優(yōu)選甲基。在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中,使用雙-(4-氨基-3-甲基-環(huán)己基)_甲烷(MACM)作為烷基取代的雙雙_(氨基環(huán)己基)甲烷。
[0065]優(yōu)選地,聚酰胺Al_l或Al_2或Al_3在間甲酚(0.5重量%,20°C)中測(cè)定的溶液粘度iirel為1.4至3.0,優(yōu)選為1.5至2.7,尤其是1.5至2.4。
[0066]優(yōu)選聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺69、聚酰胺810或其混合 物、共混物或合金作為脂肪族聚酰胺。
[0067]優(yōu)選的基于脂環(huán)族二胺的非晶或半結(jié)晶聚酰胺為:MACM9、MACMlO、MACMl 1、MACM12、MACM13、MACM14、MACM16、MACM18、PACM9、PACM10、PACM11、PACM12、PACM13、PACM14、PACM16、PACM18 或共聚酰胺,例如 MACMI/12、MACMT/12,61 /6T/MACMI/MACMT/12,3-6T,61/MACMI/MACMT, 6I/PACMI/PACMT, 6I/6T/MACMI, MACMI/MACM36、12/PACMI 或 12/MACMT,6/PACMT,6/IPDT 或其混合物,MACM10/PACM10 和 MACM12/PACM12 及其混合物。
[0068]半芳族聚酰胺優(yōu)選基于包含8至18個(gè)、優(yōu)選8至14個(gè)碳原子的芳族二羧酸,或基于具有芳族結(jié)構(gòu)單元的二胺,例如PXDA和/或MXDA。優(yōu)選的芳族二羧酸為TPA、萘二羧酸和IPA。優(yōu)選的半芳族聚酰胺基于以下聚酰胺體系:4T、5T、DT、6T、9T、MT、10T、12T、41、51、D1、61、91、M1、101、121。若工藝溫度允許,這些可以彼此組合作為均聚酰胺,也可以作為二元、三元或四元共聚酰胺。另外,也可組合脂肪族聚酰胺體系,例如PA46、PA6、PA66、PA11、PA12、PA1212、PA1010、PA1012、PA610、PA612、PA69、PA81。
[0069]優(yōu)選的半芳族聚酰胺為:MXD6、MXD10、MXDI/MXD6、6T/61、6T/66、6T/10T、6T/12、11/10T、12/10T、10T/1010、10I/10T、10T/1012、9MT(M 代表 2-甲基辛烷二胺)、12T。
[0070]對(duì)于聚酰胺Α2,共聚酰胺6T/61、10I/10T、MXD6/MXDI以及均聚酰胺MACM12和MXD6是優(yōu)選的。對(duì)于共聚酰胺6Τ/6Ι,兩種不同的組成范圍尤其優(yōu)選,一方面,這些是具有比例小于50mol%的6Τ單元的非晶共聚物,其中20: 80至45: 55的組成范圍6T: 61是優(yōu)選的,另一方面,這些是6T比例大于50mol%的具有高熔點(diǎn)的共聚酰胺,其中55: 45至80: 20、尤其為65: 35至75: 25的組成范圍6T: 61是優(yōu)選的。對(duì)于共聚酰胺MXD6/MXDI,富含MXD6的組成是優(yōu)選的,尤其具有大于80mol %的MXD6含量,尤其優(yōu)選為82至95mol% ο
[0071]對(duì)于包含聚酰胺組分Al—I和Al—2,Al—I和Al—3,Al—2和Al—3以及Al—1、Al—2和Al_3的聚合物混合物,優(yōu)選以下組成:
[0072](Al_l):PA 66
[0073](Al_2):PA 6I/6T,其中摩爾比為 65: 35 至 75: 25,或尤其為 67: 33。[0074](Al_l):PA 610和/或PA1010,其中,在混合物的情況下,組分以1:1至4: I
的比率使用。
[0075](Al_2):PA 6I/6T,其中摩爾比為 65: 35 至 75: 25,或尤其為 67: 33。
[0076](Al_l):PA 6和PA66的混合物,比率為1: 2至1: 4,尤其為1: 4。
[0077](Al_2):PA 6I/6T,其中摩爾比為 65: 35 至 75: 25,或尤其為 67: 33。
[0078](Al_l):PA66
[0079](Al_2):PA 6T/6I,其中摩爾比為 60: 40 至 75: 25,或尤其為 70: 30。
[0080](Al_l):PA66
[0081](Al_2):PA 6T/66,其中摩爾比為 50: 50 至 70: 30,或尤其為 55: 45。
[0082](Al_l):PA66
[0083](Al_2):MXD6、MXDlO或PA MXD6/MXDI,其中在共聚酰胺中,摩爾比為70: 30至90: 10,或尤其為88: 12。
[0084](Al_l):PA12
[0085](Al_3):PA MACM12。
[0086](Al_l):PA12`
[0087](Al_3):PA MACMI/12,其中十二內(nèi)酰胺的含量為15至45mol %,優(yōu)選小于40mol %,尤其為 20 至 35mol %。
[0088]在這里,組分(Al_l)的比例在不同情況下優(yōu)選為50至90重量%,尤其為60至85重量%,組分(Al_2)和/或(Al_3)優(yōu)選為10至50重量%,尤其為15至40重量%。
[0089]在一個(gè)具體實(shí)施方案中,聚合物混合物(聚酰胺基體)優(yōu)選以下組成:
[0090](Al_l):50-100 重量% PA 1010 或 PA 1012 或 PA 11 或 PA 12
[0091](Al_3):0-50 重量% PA MACMl2 或 PA MACMI/12 或 PA PACMl2/MACMl2。
[0092](Al_l):55-85 重量 % PA 610 或 PA 612 或 PA 1010 或 PA 1012 或 PA 1210 或PA1212
[0093](Al_3):15-45 重量 % PA 6T/6I 或 PA 10T/10I,其中 61 或 101 的比例分別為55-80mol % (優(yōu)選 60_75mol % )。
[0094](Al_l):70-100重量% PA 6和PA66的混合物,比率為1: 2至1: 4,尤其為I: 4
[0095](Al_2):0-30重量% PA 6I/6T,其中摩爾比為65: 35至75: 25,或尤其為67: 33。
[0096]在另一實(shí)施方案中,組分Al_2具有高于90°C、優(yōu)選高于110°C、尤其優(yōu)選高于140°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0097]以下實(shí)施方案是尤其優(yōu)選的:
[0098](Al_l):55-85 重量 % PA 610 或 PA 612 或 PA 1010 或 PA 1012 或 PA 1210 或PA1212
[0099](Al_3):15-45 重量 % PA 6T/6I 或 PA 10T/10I,6I 或 101 的比例分別為55-80mol % (優(yōu)選 60_75mol % )。
[0100]半芳族半結(jié)晶聚酰胺體系也可以優(yōu)選地用作組分(Al)。
[0101]優(yōu)選地涉及適合于回流焊的模塑組合物,也就是說可暫時(shí)耐受260-270°C的溫度負(fù)荷而不扭曲和起泡的模塑組合物。
[0102]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,組分(Al)(其隨后優(yōu)選地構(gòu)成(A)的全部)由PA 10T/6T共聚酰胺形成,其中這由以下組分形成:
[0103](4么)40至9511101%、優(yōu)選60至9511101%的IOT單元,由單體1,10-癸二胺和對(duì)苯甲酸形成;
[0104](BB) 5至60mol %、優(yōu)選5至40mol %的6T單元,由單體1,6-己二胺和對(duì)苯二甲酸形成。
[0105]在這里,由此形成的組分(Al)中的最高30%的單體可被替換,也就是說,一方面在以下條件下上述內(nèi)容是確實(shí)的:在組分(Al)中,基于二羧酸總量最高30%的對(duì)苯二甲酸,在(AA)和/或(BB)中可彼此獨(dú)立地被包含6至36個(gè)碳原子的其他芳族、脂肪族或脂環(huán)族二羧酸替換。另外,另一方面在以下條件下上述內(nèi)容是確實(shí)的:在組分(Al)中,基于二胺的總量最高30mol%的1,10-癸二胺或1,6_己二胺,在(AA)和/或(BB)中可彼此獨(dú)立地被包含4至36個(gè)碳原子的二胺替換。最后但同樣重要的是在以下條件下上述內(nèi)容是確實(shí)的:在組分(Al)中,基于單體的總量不超過30%可由內(nèi)酰胺或氨基酸形成。但是,如是根據(jù)上述條件組分(Al)中單體的這種替換占低于20%,優(yōu)選低于10%,并且尤其優(yōu)選地沒有這種替換,那么這是優(yōu)選的??偟膩碚f,另一條件是以下事實(shí):替換對(duì)苯二甲酸、1,6_己二胺和1,10_癸二胺(也就是說,包含6至36個(gè)碳原子的其他芳族、脂肪族或脂環(huán)族二羧酸、包含4至36個(gè)碳原子的二胺、以及內(nèi)酰胺或氨基酸的總比例)的單體的總量基于組分A中使用的單體的總量不超過濃度30mol %、優(yōu)選20mol %,尤其是IOmol %。
[0106]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,組分(Al)(其優(yōu)選組成(A)的全部),優(yōu)選地由聚酰胺10T/10I/6T/6I形成,尤其是由以下組分形成的半芳族半結(jié)晶共聚酰胺:
[0107]100重量%二羧酸部分,其由以下組分組成
[0108]72.0-98.3 重量 % 對(duì)苯二甲酸`(TPA);
[0109]28.0-1 重量% 間苯二甲酸(IPA)
[0110]和100重量%二胺部分,其由以下組成:
[0111]51.0-80.0 重量 % 1,6-己二胺(HMDA);
[0112]20.0-49.0 重量 % C9-C12 二胺;
[0113]其中,C9-C12 二胺是選自以下的二胺:I,9-壬二胺、甲基_1,8辛二胺、I,10-癸二胺、1,11-1^一烷二胺、I,12-十二烷二胺,或這些種類二胺的混合物,其中1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺是優(yōu)選的,并且單獨(dú)1,10-癸二胺是尤其優(yōu)選的。因此,聚酰胺體系PA10T/10I/6T/6I是優(yōu)選的,其中上述濃度適用。
[0114]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,組分(Al)(其優(yōu)選組成㈧的全部),由聚酰胺PA6T/6I/6形成,尤其是由對(duì)苯二甲酸(TPA)、間苯二甲酸(IPA)、1,6己二胺(HMDA)和己內(nèi)酰胺(CLM)或氨基己酸形成的半芳族半結(jié)晶共聚酰胺,其中共聚酰胺6T/6I/6具有組成60-80/15-25/5-15 重量 %,尤其優(yōu)選 65-75/17.5-22.5/7.5-12.5 重量 %。
[0115]總之,可以確定組分(Al)優(yōu)選由脂肪族、脂環(huán)族和/或芳族單體形成的均聚酰胺和/或共聚酰胺,尤其是半結(jié)晶脂肪族聚酰胺(Al_l)和/或半芳族聚酰胺(Al_2),和/或非晶聚酰胺(Al_3)的混合物,其中組分(Al)的聚酰胺優(yōu)選自:聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺610、聚酰胺 612、聚酰胺 69、聚酰胺 810、MACM9、MACMlO, MACMl1、MACMl2、MACMl3, MACM14、MACM16、MACM18、PACM9、PACMlO, PACMl1、PACMl2, PACMl3, PACM14、PACM16、PACM18,或共聚酰胺,例如:MACMI/12、MACMT/12、6I/6T/MACMI/MACMT/12、3-6T、6I/MACMI/MACMT、6I/PACMI/PACMT、6I/6T/MACM1、MACMI/MACM36、12/PACM1、12/MACMT、6/PACMT、6/IPDT、MACMIO/PACMlO, MACM12/PACM12、MXD6、MXD10, MXDI/MXD6、6T/61、6T/66、6T/10T、6T/12、11/10T、12/10T、10T/1010、10I/10T、10T/1012、PA10T/6T、PA6T/10I/10T、PA6T/6I/6、9MT (M 代表
2-甲基辛烷二胺)、12T,以及其混合物或共混物。
[0116]另外,模塑組合物包含10至70重量%玻璃纖維(BI),其選自:
[0117](Bl_l)玻璃纖維,優(yōu)選E-玻璃,其具有非圓形橫截面(扁平纖維)和至少為2的主橫截面軸與副橫截面軸的軸比,和/或
[0118](Bl_2)高強(qiáng)度玻璃纖維,其具有圓形或非圓形橫截面,和基本上基于組分二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂的玻璃組成,
[0119]其例如以稱為短纖維(例如長(zhǎng)0.2-20mm的短切玻璃)或環(huán)狀纖維(粗紗)的形
式使用。
[0120]優(yōu)選根據(jù)ASTM D578-00的E玻璃纖維作為非圓形橫截面的玻璃纖維(Bl_l),優(yōu)選由52-62%二氧化硅、1 2-16%氧化鋁、16-25%氧化鈣、0-10%硼砂、0-5%氧化鎂、0-2%堿金屬氧化物、0-1.5%二氧化鈦和0-0.3%氧化鐵形成。
[0121]所使用的高強(qiáng)度玻璃纖維(Bl_2)基于三元體系二氧化硅/氧化鋁/氧化鎂或四元體系二氧化硅/氧化鋁/氧化鎂/氧化鈣,其中二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂的總量基于全部玻璃組成為至少78重量%,優(yōu)選至少87重量%,優(yōu)選至少92重量%。
[0122]特別地,優(yōu)選以下組成:58-70重量% 二氧化硅(SiO2),15-30重量%氧化鋁(Al2O3) >5-15重量%氧化鎂(MgO) ,0-10重量%氧化鈣(CaO)和0_2重量%另外的氧化物,例如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)。
[0123]在另一實(shí)施方案中,高強(qiáng)度玻璃具有組成:60-67重量%二氧化硅(SiO2), 20-28重量%氧化鋁(Al2O3),7-12重量%氧化鎂(MgO),0-9重量%氧化鈣(CaO)和0-1.5重量%另外的氧化物,例如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)。
[0124]高強(qiáng)度玻璃纖維尤其優(yōu)選以下組成:62-66重量%二氧化硅(SiO2),22_27重量%氧化招(Al2O3) ,8-12重量%氧化鎂(MgO) ,0-5重量%氧化鈣(CaO)和0_1重量%另外的氧化物,例如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)。
[0125]高強(qiáng)度玻璃的抗張強(qiáng)度大于或等于3700MPa,優(yōu)選至少3800或4000MPa,撕裂時(shí)的伸長(zhǎng)率為至少4.8%,優(yōu)選至少4.9或5.0%,拉伸彈性模量大于75GPa、優(yōu)選大于78或80GPa,其中這些玻璃性能在23°C和50%相對(duì)濕度下在直徑10 μ m、長(zhǎng)度12.7mm的單個(gè)纖維上(原始單絲)確定。
[0126]組分(BI)的這些高強(qiáng)度玻璃纖維的具體實(shí)例是Owens Corning的995尺寸S-玻璃纖維,Nittobo 的 T-玻璃纖維,3B 的 HiPertex, Sinoma Jinjing Fiberglass 的 HS4 玻璃纖維,Vetrotex的R玻璃纖維和AGY的S-1-和S-2-玻璃纖維。
[0127]高強(qiáng)度玻璃纖維(Bl_2)優(yōu)選具有圓形或非圓形橫截面。玻璃纖維(Bl_l)始終具有非圓形橫截面,而玻璃纖維(B2)始終具有圓形橫截面。玻璃纖維(B3)可具有圓形或非圓形橫截面。[0128]具有圓形橫截面的玻璃纖維,也就是說圓形玻璃纖維的直徑通常為5-20 μ m、尤其為6-17 μ m,尤其優(yōu)選6-13 μ m。其優(yōu)選地用作短玻璃纖維(長(zhǎng)0.2至20mm、優(yōu)選2_12mm的短切玻璃)。
[0129]在扁平玻璃纖維的情況下,也就是說具有非圓形橫截面的玻璃纖維,這些玻璃纖維優(yōu)選地以主橫截面軸同與之垂直的副橫截面軸的尺寸比大于2,優(yōu)選2至8,尤其優(yōu)選2至5來使用。這“扁平玻璃纖維”具有卵形或橢圓形橫截面、具有一個(gè)或多個(gè)收縮的橢圓形橫截面(其稱作苗纖維(cocoon fibre)、多邊形或矩形橫截面,或近似矩形(practicallyrectangular)橫截面。所使用的扁平纖維的另一特性在于實(shí)際上主橫截面軸長(zhǎng)優(yōu)選為6至40 μ m,尤其是15至30 μ m,副橫截面軸長(zhǎng)優(yōu)選為3至20 μ m,尤其是4至10 μ m。在這里,扁平纖維具有最大組裝密度,也就是說玻璃纖維的橫截區(qū)域盡可能精確地填充玻璃纖維橫截面周圍的虛擬矩形至至少70 %、優(yōu)選至少80 %的程度,尤其優(yōu)選85 %的程度。
[0130]為了加強(qiáng)根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物,還可以使用具有圓形或非圓形橫截面的玻璃纖維的混合物,其中扁平玻璃纖維的比例優(yōu)選地占主導(dǎo),也就是說大于纖維總質(zhì)量的50%。[0131 ] 根據(jù)本發(fā)明的玻璃纖維可特別具有適合包含基于氨基硅烷或環(huán)氧硅烷化合物的偶聯(lián)劑的熱塑性塑料、尤其是適合聚酰胺的尺寸。
[0132]例如,根據(jù)本發(fā)明用作粗紗的高強(qiáng)度玻璃纖維具有8至20 μ m、尤其優(yōu)選12至18 μ m的直徑,其中玻璃纖維的橫截面可以是圓形、卵圓形、橢圓形、具有一個(gè)或多個(gè)收縮的橢圓形、多邊形、矩形或近似矩形。尤其優(yōu)選橫截面軸2至5的“扁平玻璃纖維”。通過已知方法將這些環(huán)狀纖維引 入到根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺模塑組合物中以產(chǎn)生長(zhǎng)纖維加強(qiáng)的棒粒,尤其是通過擠壓成型方法,在其中用聚合物熔體完全飽和環(huán)狀纖維線(粗紗)完全,然后冷卻并且切割??赏ㄟ^常規(guī)加工方法進(jìn)一步加工以這種方法得到的粒長(zhǎng)3至25mm、尤其為4至12_的長(zhǎng)纖維加強(qiáng)的棒粒,以形成模制件。
[0133]根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物中的纖維濃度(以組分(B)作為整體)、但是尤其也是玻璃纖維濃度((BI)和(B2)的總量)、最優(yōu)選單獨(dú)組分(BI)的濃度優(yōu)選為30至60重量%,尤其優(yōu)選35至55重量%。
[0134]在例如根據(jù)ASTM D578-00的E-玻璃的情況下,組分(Bl_l)的扁平玻璃纖維優(yōu)先選擇具有非圓形橫截面,尤其由52-62%二氧化硅、12-16%氧化鋁、16-25%氧化鈣、0-10%硼砂、0-5%氧化鎂、0-2%堿金屬氧化物、0-1.5%二氧化鈦和0-0.3%氧化鐵形成。
[0135]組分(Bl_l)的作為扁平玻璃纖維的玻璃纖維優(yōu)選具有密度2.54-2.62g/cm3、拉伸彈性模量70-75GPa、抗張強(qiáng)度3000-3500MPa和撕裂伸長(zhǎng)率4.5-4.8%,其中機(jī)械性能在23°C和50%相對(duì)濕度下在直徑10 μ m、長(zhǎng)12.7mm的纖維上確定。
[0136]在具有圓形或非圓形橫截面的每一種情況下,優(yōu)選選自E-玻璃纖維、A-玻璃纖維、C-玻璃纖維、D-玻璃纖維、玄武石玻璃纖維及其混合物的組分(B2)的比例為0-5重量%,其中尤其優(yōu)選僅提供組分(BI)。
[0137]組分(B2)選自:E-玻璃纖維(根據(jù)ASTM D578-00,其由52-62 % 二氧化硅、12-16%氧化鋁、16-25%氧化鈣、0-10%硼砂、0-5%氧化鎂、0-2%堿金屬氧化物、0-1.5%二氧化鈦和0-0.3%氧化鐵,優(yōu)選具有密度2.58±0.04g/cm3、彈性拉伸模量70_75Gpa、抗張強(qiáng)度3000-3500MPa和撕裂伸長(zhǎng)率4.5-4.8%組成)、A-玻璃纖維(63-72% 二氧化娃、6-10%氧化|丐、14-16%氧化鈉和氧化鉀、0-6%氧化招、0-6%氧化硼、0-4%氧化鎂)、C-玻璃纖維(64-68%二氧化硅、11-15%氧化鈣、7-10%氧化鈉和氧化鉀、3-5%氧化鎂、
4-6%氧化硼、2-4%氧化鎂)、D-玻璃纖維(72-75%二氧化硅、0-1%氧化鈣、0-4%氧化鈉和氧化鉀、0-1%氧化鋁、21-24%氧化硼)、玄武巖纖維(具有大致組成的礦物纖維:52%Si02U7% Al203>9% CaO,5% MgO,5% Na20、5 %氧化鐵和其他金屬氧化物)、AR-玻璃纖維(55-75% 二氧化硅、1-10%氧化鈣、11-21%氧化鈉和鉀、0-5%氧化鋁、0-8%氧化硼、0-12%二氧化鈦、1-18%氧化錯(cuò)和0-5%氧化鐵)及其混合物。
[0138]組分B2優(yōu)選由玻璃纖維形成,所述玻璃纖維其基本上由組分二氧化硅、氧化鈣和氧化鋁形成,SiO2/(CaO+MgO)重量比小于2.7,優(yōu)選小于2.5,尤其是2.1至2.4。組分(B2)特別為根據(jù)ASTM D578-00的E玻璃。
[0139]組分(BI)和/或(B2)和/或(B3)的纖維填料可以短纖維(尤其長(zhǎng)0.2_20mm)形式或環(huán)狀纖維形式存在。
[0140]組分(C)的比例優(yōu)選為3-8重量%,尤其為3-6重量%。
[0141]組分(C)優(yōu)選為對(duì)于UV、VIS或IR輻射的吸收系數(shù)不為零的LDS添加劑,其在電磁輻射(尤其是激光輻射形式)的作用下形成金屬核,所述金屬核有助于/使得能夠進(jìn)行/或提高化學(xué)金屬化加工中的金屬層沉積,以便在模塑部分的表面輻射點(diǎn)處產(chǎn)生導(dǎo)體跡線。其中LDS添加劑在可見光和紅外線輻射范圍具有吸收能力,其吸收系數(shù)為至少0.05、或至少0.1、或至少0.2,和/或其中設(shè)置有吸收劑,其將輻射能量轉(zhuǎn)移給LDS添加劑。
[0142]組分(C)優(yōu)選地是平均粒徑(D50)為50-10000納米、優(yōu)選200至5000、尤其優(yōu)選300至4000納米,和/或長(zhǎng)徑比為至多10、尤其為至多5的LDS添加劑。D50值指定為粒徑的測(cè)量時(shí)平均粒徑的測(cè)量,其中50體積%的樣品比D50值細(xì),另外50%樣品比D50值(中值)粗。`
[0143]組分(C)優(yōu)選選自金屬氧化物、尤其是尤其被稱為尖晶石的物質(zhì)的LDS (激光直接成型)添加劑,所述尖晶石具有以下化學(xué)通式
[0144]AB2O4
[0145]其中A代表2價(jià)金屬陽離子,其中A選自:鎂、銅、鈷、鋅、鐵、錳、錫和鎳及其組合;
[0146]B代表3價(jià)金屬陽離子,其中B選自:錳、鎳、銅、鈷、錫、鈦、鐵、鋁和鉻及其組合;
[0147]其中LDS添加劑尤其優(yōu)選銅鐵尖晶石、含銅氧化鎂鋁、銅鉻錳混合氧化物、銅錳鐵混合氧化物(任選地在每一種情況下都具有氧缺陷)或銅鹽和氧化物,例如銅(I)氧化物、銅(II)氧化物、堿性磷酸銅、硫酸銅和金屬絡(luò)合物,尤其是銅、錫、鎳、鈷、銀和鈀的螯合物,或這些體系的混合物;
[0148]和/或尤其選自:銅鉻錳混合氧化物、銅錳鐵混合氧化物、銅鉻氧化物、鋅鐵氧化物、鈷鉻氧化物、鈷鋁氧化物、氧化鎂鋁,及其混合物/或表面處理形式和/或其具有氧缺陷的形式。例如,在W0-A-2000/35259或Kunststoffe 92 (2002) 11,2_7中作為實(shí)例描述的體
系O
[0149]組分(D)的比例優(yōu)選為0-20重量%,優(yōu)選為0-15重量%,尤其優(yōu)選2_15重量%或3-10重量%。例如,滑石粉可有助于產(chǎn)生金屬核。
[0150]模塑組合物可優(yōu)選地表征為聚酰胺模塑組合物基本上(優(yōu)選完全)不含組分(D)粒狀填料。
[0151]本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的全部填料都可認(rèn)為是組分(D)粒狀填料。這些尤其包括選自以下的粒狀填料:滑石粉(硅酸鎂)、云母、硅酸鹽、石英、硅鈣石、高嶺土、硅酸、碳酸鎂、氫氧化鎂、白堊、重質(zhì)或輕質(zhì)碳酸鈣、石灰、長(zhǎng)石、無機(jī)顏料、如硫酸鋇、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鈦、氧化鐵、鐵錳氧化物、永磁或可磁化金屬或合金、中空硅酸鹽填料、氧化鑰、氮化硼、碳化硼、氮化鋁、氟化鈣及其混合物。填料還可以是表面處理的。
[0152]這些填料(組分D)的粒徑(D50)為0.1-40 μ m,優(yōu)選0.2-20 μ m,尤其為
0.3-10 μ m。優(yōu)選長(zhǎng)徑比L/bl和L/b2兩者都為至多10、尤其為至多5形式的粒狀填料,其中長(zhǎng)徑比描述為q顆粒的最大長(zhǎng)L與其平均寬bl或b2的商。在這里,bl和b2,其彼此以垂直方向排布在與L垂直的平面內(nèi)。
[0153]當(dāng)然,根據(jù)本發(fā)明的熱塑聚酰胺性模塑組合物還以添加劑(E)的形式包含本領(lǐng)域一般技術(shù)人員已知的常規(guī)添加劑,其優(yōu)選地選自:助粘劑、含鹵素阻燃劑、無鹵素阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗衰老劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、光穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑、UV阻滯劑、無機(jī)熱穩(wěn)定劑(尤其是基于鹵化銅和堿金屬鹵化物)、有機(jī)熱穩(wěn)定劑、導(dǎo)電劑、碳黑、增光劑、加工助劑、成核劑、促結(jié)晶劑、結(jié)晶阻滯劑、助流劑、潤(rùn)滑油、脫模劑、增塑劑、(有機(jī))顏料、染料、標(biāo)記物及其混合物。
[0154]本發(fā)明還涉及組件,尤其是具有基于上述模塑組合物的電導(dǎo)體跡線的組件。MID技術(shù)的使用領(lǐng)域包括:汽車工程、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)工程學(xué)、家庭機(jī)械工業(yè)、消費(fèi)性電子產(chǎn)品、通訊技術(shù)、計(jì)量和分析技術(shù)、機(jī)械工程和航空航天。因此本發(fā)明還涉及制品,尤其是互聯(lián)器件,其包含有根據(jù)本發(fā)明的模塑組合物生產(chǎn)的模塑部分。 [0155]這樣的模塑件包括例如:便攜式電子設(shè)備如PDA、移動(dòng)電話和其他通訊設(shè)備的殼或殼部件,個(gè)人電腦、筆記本電腦、醫(yī)療設(shè)備如助聽器、傳感器技術(shù)或RFID(射頻識(shí)別)應(yīng)答器的殼或殼部件,或汽車領(lǐng)域如氣囊和多功能方向盤的部件。
[0156]由于綜合塑料的塑形選擇和注射模塑,可生產(chǎn)三維互聯(lián)器件。另外,可集成機(jī)械功能如支架、導(dǎo)向器、傳感器、插頭和其他連接元件。用于E/E和燃料系統(tǒng)的連接器也是可能的。另一些實(shí)施方案指定在附屬權(quán)利要求中。
[0157]優(yōu)選實(shí)施方案的描述
[0158]下文將利用具體的示例性實(shí)施方案(B)并且與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有較低效率的體系(VB)比較來描述本發(fā)明。下述示例性實(shí)施方案旨在支持本發(fā)明和解釋與現(xiàn)有技術(shù)的差異,而不是旨在限制本發(fā)明由權(quán)利要求所定義的一般主題。
[0159]實(shí)施例BI至B6和對(duì)比例VBl至VB6
[0160]以預(yù)定加工參數(shù)(見表1)將表1至4中的組分在Werner and Pfleiderer的螺桿直徑25_的雙螺桿擠出機(jī)中復(fù)合,其中聚酰胺顆粒和添加劑按計(jì)量進(jìn)入進(jìn)料區(qū),而玻璃纖維通過側(cè)進(jìn)料機(jī)按計(jì)量進(jìn)入聚合物熔體,3外殼單元之后進(jìn)入模頭。表2、3和4中歸納的組合物以束形式離開3mm直徑的模頭,并且在水冷卻后造粒。顆粒在30毫巴的真空下在110°C下干燥24小時(shí)。對(duì)于實(shí)施例B6和VB6的模塑組合物,通過水下造粒或水下模面造粒實(shí)施造粒過程,其中將聚合物熔體加壓通過孔型模頭并且在離開模頭后立即通過水流中的轉(zhuǎn)動(dòng)刀片造粒。在造粒和120°C干燥24小時(shí)后,測(cè)量顆粒性能和產(chǎn)生試樣。
[0161]表1實(shí)施例和對(duì)比例的復(fù)合和注射模塑條件
[0162]
【權(quán)利要求】
1.一種熱塑性模塑組合物,其由以下組分組成: (A)20-88重量%的熱塑性材料; (B)10-60重量%的纖維填料,其由以下組分形成: (BI) 10-60重量%的玻璃纖維,其選自: 玻璃纖維(Bl_l),其具有非圓形橫截面,其中主橫截面軸與副橫截面軸的軸比為至少2 ; 高強(qiáng)度玻璃纖維(B 1_2),其具有玻璃組成,其基本上由組分二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂形成; 或這樣的玻璃纖維的混合物; (B2)0-20重量%的玻璃纖維,其不同于組分(BI)的玻璃纖維并且具有圓形橫截面; (B3)0-20重量%的其他纖維填料,其不同于組分(BI)和(B2)的纖維,并且不基于玻璃,選自:碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管; (C)2-10重量%的LDS添加劑或LDS添加劑的混合物; (D)0-30重量%的粒狀填料; (E)0-2重量%的其他不同的添加劑;` 其中㈧至(E)的總量為100重量%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塑組合物,其特征在于所述組分(A)由以下組分組成:聚酰胺(Al)或聚酰胺的混合物,條件是其最高40%、優(yōu)選最高20%、最高10%或最高5%能夠替換成不基于聚酰胺的熱塑性材料(A2),其中優(yōu)選基本上不包含這種不基于聚酰胺的熱塑性材料(A2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塑組合物,其特征在于組分(A)的比例為25-82重量%,優(yōu)選為30-77重量%,其中聚酰胺(Al)形式的組分(A)的總比例也優(yōu)選為25-82重量%,尤其優(yōu)選為30-77重量%。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于組分(BI)的比例為30-65重量%,優(yōu)選為35-60重量%,其中(B2)和/或(B3)的比例進(jìn)一步優(yōu)選為零。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于組分(Bl_l)的玻璃纖維選自具有非圓形橫截面的根據(jù)ASTM D578-00的E-玻璃纖維,優(yōu)選由以下組分組成:52-62%的二氧化硅、12-16%的氧化鋁、16-25%的氧化鈣、0-10%的硼砂、0-5%的氧化鎂、0-2%的堿金屬氧化物、0-1.5%二氧化鈦和0-0.3%氧化鐵;和/或組分(Bl_2)的高強(qiáng)度玻璃纖維選自基于三元體系二氧化硅/氧化鋁/氧化鎂或基于四元體系二氧化硅/氧化鋁/氧化鎂/氧化鈣的高強(qiáng)度玻璃纖維,其中它們優(yōu)選地具有以下組成:58-70重量%、優(yōu)選60-67重量%的二氧化硅(SiO2), 15-30重量%、優(yōu)選20-28重量%的氧化鋁(Al2O3), 5-15重量%、優(yōu)選7-12重量%的氧化鎂(MgO),0-10重量%、優(yōu)選0-9重量%氧化鈣(CaO)以及0-2重量%、優(yōu)選0-1.5重量%其他氧化物,尤其是例如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O),或這些氧化物的組合。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于所述高強(qiáng)度玻璃纖維(Bl_2)具有基本為圓形的橫截面。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于組分(C)的比例為3-8重量%,優(yōu)選為3-6重量%。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于所述組分(C)是對(duì)于UV、VIS或IR輻射的吸收系數(shù)不為零的LDS添加劑,其在電磁輻射,尤其是激光輻射的作用下形成金屬核,并且有助于和/或使得能夠和/或提高在輻射點(diǎn)處的導(dǎo)體跡線的化學(xué)金屬化沉積,其中所述LDS添加劑優(yōu)選地在可見光和紅外線輻射范圍中具有吸收能力,其吸收系數(shù)為至少0.05,優(yōu)選至少0.1,并且尤其為至少0.2,和/或其中提供有吸收劑,其將輻射能量轉(zhuǎn)移給所述LDS添加劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塑組合物,其特征在于所述組分(C)是平均粒徑(D50)為50-10000納米,優(yōu)選為200至5000納米,并且特別優(yōu)選為300至4000納米,和/或長(zhǎng)徑比為至多10,尤其為至多5的LDS添加劑。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于所述組分(C)是選自金屬氧化物的LDS添加劑,尤其選自具有以下化學(xué)通式的被稱為尖晶石的物質(zhì)=AB2O4 其中A代表2價(jià)金屬陽離子,其中A優(yōu)選地選自:鎂、銅、鈷、鋅、鐵、錳、錫和鎳及其組合; B代表3價(jià)金屬陽離子,其中B優(yōu)選地選自:錳、鎳、銅、鈷、錫、鈦、鐵、鋁和鉻及其組合, 其中所述LDS添加劑尤其優(yōu)選為銅鐵尖晶石、含銅氧化鎂鋁、銅鉻錳混合氧化物、銅錳鐵混合氧化物,任選地在每一種情況下都具有氧缺陷,或銅鹽和氧化物,尤其是例如銅(I)氧化物、銅(II)氧化物、堿性磷酸銅、硫酸銅和金屬絡(luò)合物,尤其是銅、錫、鎳、鈷、銀和鈀的螯合物,或這些體系的混合物, 和/或尤其選自:銅鉻錳混合氧化物、銅錳鐵混合氧化物、銅鉻氧化物、鋅鐵氧化物、鈷鉻氧化物、鈷鋁氧化物、氧化鎂鋁,及其混合物和/或表面處理形式和/或其具有氧缺陷的形式。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于組分(D)的比例為0-20重量%,優(yōu)選為0-15重量%,尤其優(yōu)選為2-15重量%或3-10重量%。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于所述粒狀填料具有這樣的顆粒,其平均粒徑(D50)為0.1-40 μ m,優(yōu)選為0.2-20 μ m,尤其為0.3-10 μ m,和/或長(zhǎng)徑比為至多10,尤其為至多5,或基本上由這樣的顆粒形成。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于所述組分(A)選自:聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚氧乙烯、聚酯、尤其是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚砜、尤其是PSU、PESU、PPSU類型的聚砜、聚苯醚、聚苯撐硫、聚苯撐氧、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚氨酯、尤其是TPU、PUR類型的聚氨酯、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯,和基于這些體系的混合物或共聚物,更優(yōu)選地與一種或更多種沖擊韌性改進(jìn)劑組合; 和/或在于組分(A2)的比例優(yōu)選為0-20重量?jī)?yōu)選為0-10重量%或0-5重量其中尤其優(yōu)選地僅提供組分(Al); 和/或在于組分(B2)的比例為0-10重量%,優(yōu)選為0-5重量%,其優(yōu)選地選自E-玻璃纖維、A-玻璃纖維、C-玻璃纖維、D-玻璃纖維、玄武巖纖維及其混合物,在每一種情況下具有圓形或非圓形橫截面,其中尤其優(yōu)選地僅提供組分(BI)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,其特征在于組分(BI)和/或(B2)和/或(B3)的玻璃纖維以短纖維形式,優(yōu)選長(zhǎng)0.2-20mm的短切玻璃形式存在或以環(huán)狀纖維形式存在。
15.一種組件,尤其是具有電導(dǎo)體跡線的組件,所述組件基于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的模塑組合物,優(yōu)選地作為便攜式電子設(shè)備,尤其是例如PDA、移動(dòng)電話、通訊設(shè)備的殼或殼部件;個(gè)人電腦、筆記本電腦、醫(yī)療設(shè)備,尤其是例如助聽器、傳感器技術(shù)或RFID應(yīng)答器的殼或殼部件;或汽車領(lǐng) 域,尤其是例如氣囊和多功能方向盤的部件。
【文檔編號(hào)】C08K7/14GK103665831SQ201310174330
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】喬治·施特佩爾曼, 薩拜因·伯特倫, 馬克·普夫勒加爾 申請(qǐng)人:Ems 專利股份公司