共聚酰胺、包含共聚酰胺的模塑材料和由其制备的模塑制品制造技术

本发明专利技术涉及由二胺成分、二羧酸成分和任选的内酰胺和/或ω‑氨基酸成分形成的共聚酰胺。另外，本发明专利技术涉及包含这些共聚酰胺的至少一种的聚酰胺模塑材料。由这些模塑材料生产的模塑制品被用于汽车领域，家用领域，测量、调节和控制技术或机械工程中。

【技术实现步骤摘要】
共聚酰胺、包含共聚酰胺的模塑材料和由其制备的模塑制品
本专利技术涉及由二胺成分、二羧酸成分和任选的内酰胺和/或ω-氨基酸成分形成的共聚酰胺。另外，本专利技术涉及包含这些共聚酰胺的至少一种的聚酰胺模塑材料。由这些模塑材料生产的模塑制品被用于汽车领域，家用领域，测量、调节和控制技术或机械工程中。
技术介绍
热塑性的、部分芳香的、部分结晶的聚酰胺代表了以其耐高温性为特征的一组聚酰胺。这些聚酰胺可以非常好地用于多种领域的高温应用中。尤其是，在提高的温度下，高强度因此是重要的。由WO2014/198762已知部分芳香族聚酰胺，其由作为二酸的对苯二甲酸、任选的间苯二甲酸，六亚甲基二胺和其他环二胺作为成分而形成。WO2008/155271描述了聚酰胺的生产方法，其中使用对苯二甲酸和间苯二甲酸的二羧酸混合物，二羧酸混合物的一部分能够被不同的二羧酸替代。可以以特定比例被其他二胺替代的六亚甲基二胺作为二胺成分使用。从该现有技术出发，对于在高温下具有与加工性能以及机械性能相关的改善的性能特征的部分芳香族聚酰胺存在进一步需求。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供具有改善的性能的部分芳香族聚酰胺，尤其用于高温应用的具有改善的性能的部分芳香族聚酰胺。该目的通过具有权利要求1特征的共聚酰胺、具有权利要求13特征的聚酰胺模塑材料和具有权利要求15特征的模塑制品来实现。其他从属权利要求显示有利的发展。根据本专利技术，提供由二胺成分A)、二羧酸成分B)和任选的内酰胺和/或ω-氨基酸成分C)形成的共聚酰胺。二胺成分A)在此以相对于二羧酸成分B)基本上等摩尔的方式使用。内酰胺和/或ω-氨基酸成分C)的量为0至15摩尔％。因此成分A)至成分C)的总和为100摩尔％。二胺成分A)因此选自：A1)62至96摩尔比例的1,6-己二胺，A2)4至38摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至30摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为4至38摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例。二羧酸成分B)选自：B1)64至100摩尔比例的对苯二甲酸，B2)0至18摩尔比例的间苯二甲酸，B3)0至18摩尔比例的具有6至18个C原子的一种或更多种脂肪族二羧酸，B1)、B2)和B3)的总和为100摩尔比例。内酰胺和/或ω-氨基酸成分C)选自一种或更多种内酰胺和/或ω-氨基酸，内酰胺和/或ω-氨基酸的总和为100摩尔比例。如果根据本专利技术的共聚酰胺仅包含二羧酸和二胺，则其全部二胺总和的摩尔量最高为50摩尔％，全部二羧酸总和的摩尔量最高为50摩尔％，二胺和二羧酸的量的总和产生100摩尔％的共聚酰胺。如果根据本专利技术的共聚酰胺除了二羧酸和二胺以外还包含X摩尔％的内酰胺或ω-氨基酸，则相对于100摩尔％的共聚酰胺，全部二胺的总和仍然仅为(50-0.5X)摩尔％，全部二羧酸的总和为(50-0.5X)摩尔％。关于共聚酰胺的二羧酸和二胺的具体量，其适用于全部二胺摩尔量总和基本上等于全部二羧酸摩尔量总和。因此，基本上等于指二羧酸或二胺最大过量3％，即二羧酸与二胺的摩尔比为1.03：1至1：1.03。优选地，二羧酸或二胺的最大过量为2％，即二羧酸与二胺的摩尔比为1.02：1至1：1.02。关于单体的具体量因此应理解为以使在缩聚中使用的这些单体对应的摩尔比也再次出现在通过缩聚方式产生的共聚酰胺中。在ISO标准1874-1:2010中规定了聚酰胺和其单体的拼写和缩写。本申请中出现了以下单体缩写，BAC为双(氨甲基)环己烷，1,3-BAC为1,3-双(氨甲基)环己烷，T为对苯二甲酸，I为间苯二甲酸，6为1,6-己二胺。优选的实施方案提供了二胺成分A)选自：A1)65至90摩尔比例的1,6-己二胺，A2)10至25摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至25摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为10至35摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例。另外，优选的二胺成分A)选自：A1)70至82摩尔比例的1,6-己二胺，A2)18至30摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至12摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为18至30摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例。优选地，二羧酸成分B)选自：B1)70至100摩尔比例的对苯二甲酸，B2)0至15摩尔比例的间苯二甲酸，B3)0至15摩尔比例的具有6至18个C原子的一种或更多种脂肪族二羧酸，B1)、B2)和B3)的总和为100摩尔比例。在优选的实施方案中，成分C)的量为0至10摩尔％，特别地优选0至5摩尔％。优选地，成分C)是选自吡咯烷-2-酮(4个C原子)、己内酰胺(6个碳原子)、庚内酰胺(7个碳原子)、辛内酰胺(8个碳原子)、月桂内酰胺(12个碳原子)、4-氨基丁酸、6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸及其混合物的具有4个、6个、7个、8个、11个、12个C原子的内酰胺或ω-氨基酸。特别优选的，成分C)是选自己内酰胺(6个碳原子)、月桂内酰胺(12个碳原子)、6-氨基己酸和12-氨基十二酸的内酰胺或ω-氨基酸。优选地，成分A3)是选自双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-乙基-环己基)甲烷、双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)丙烷、双(4-氨基环己基)丙烷、异佛尔酮二胺及其混合物的脂环族二胺。特别优选地，双(4-氨基-3-甲基环己基(甲烷)作为成分A3)使用。优选地，成分B3)是选自1,6-己二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、1,15-十五烷二酸、1,16-十六烷二酸、1,18-十八烷二酸及其混合物的具有6至18个C原子的脂肪族二羧酸。特别地优选1,6-己二酸作为成分B3)使用。优选地，A2)双(氨甲基)环己烷、不同于A2)的A3)脂环族二胺、B2)间苯二甲酸和B3)脂肪族二羧酸的摩尔比例总和为至多38摩尔比例，优选至多35摩尔比例，特别地优选至多30摩尔比例。其他优选的实施方案提供根据了本专利技术的共聚酰胺具有至少140℃、优选至少145℃、特别地优选至少150℃的玻璃化转变温度。聚酰胺的机械性能为温度依赖性的。因此，在聚酰胺的玻璃化转变温度以上的温度拉伸弹性模量降低。该效果仅仅在玻璃化转变温度以下开始展现。在更高的玻璃化转变温度下，聚酰胺的机械性能因此保持更长时间不变化。优选地，根据本专利技术的共聚酰胺具有至多350℃、优选至多345℃、特别地优选300℃至340℃的熔融温度。因为加工温度的顶端由于聚合物的降解而受限，过高的熔融温度使聚酰胺的加工困难，尤其归因于窄的加工窗口。优选地，根据本专利技术的共聚酰胺具有由熔融热和结晶热的差值确定的结晶能力，其为至少15J/g、优选至少20J/g和特别地优选25J/g。熔融热和结晶热因此根据ISO11357、通过DSC测量的方式确定，使用了第3次加热的测量值。聚酰胺的结晶能力必须足够高，以实现例如在注塑中或挤出期间可行的加工速度和在成品部件中足够的结晶度。如果结晶能力过低，无法实现典型的高温性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共聚酰胺，其由以下成分形成：二胺成分A)，二羧酸成分B)和任选的内酰胺和/或ω‑氨基酸成分C)，以相对于二羧酸成分B)基本上等摩尔的方式使用二胺成分A)，内酰胺和/或ω‑氨基酸成分C)的量为0至15摩尔％，成分A)至成分C)的总和为100摩尔％，a)二胺成分A)由以下成分组成：A1)62至96摩尔比例的1,6‑己二胺，A2)4至38摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至30摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为4至38摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例，b)二羧酸成分B)由以下成分组成：B1)64至100摩尔比例的对苯二甲酸，B2)0至18摩尔比例的间苯二甲酸，B3)0至18摩尔比例的具有6至18个C原子的一种或更多种脂肪族二羧酸，B1)、B2)和B3)的总和为100摩尔比例，c)内酰胺和/或ω‑氨基酸成分C)由一种或更多种内酰胺和/或ω‑氨基酸组成，内酰胺和/或ω‑氨基酸的总和为100摩尔比例。

【技术特征摘要】
2015.10.14 EP 15189826.91.一种共聚酰胺，其由以下成分形成：二胺成分A)，二羧酸成分B)和任选的内酰胺和/或ω-氨基酸成分C)，以相对于二羧酸成分B)基本上等摩尔的方式使用二胺成分A)，内酰胺和/或ω-氨基酸成分C)的量为0至15摩尔％，成分A)至成分C)的总和为100摩尔％，a)二胺成分A)由以下成分组成：A1)62至96摩尔比例的1,6-己二胺，A2)4至38摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至30摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为4至38摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例，b)二羧酸成分B)由以下成分组成：B1)64至100摩尔比例的对苯二甲酸，B2)0至18摩尔比例的间苯二甲酸，B3)0至18摩尔比例的具有6至18个C原子的一种或更多种脂肪族二羧酸，B1)、B2)和B3)的总和为100摩尔比例，c)内酰胺和/或ω-氨基酸成分C)由一种或更多种内酰胺和/或ω-氨基酸组成，内酰胺和/或ω-氨基酸的总和为100摩尔比例。2.根据权利要求1所述的共聚酰胺，其特征在于所述二胺成分A)选自：A1)65至90摩尔比例的1,6-己二胺，A2)10至25摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至25摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为10至35摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例。3.根据权利要求1所述的共聚酰胺，其特征在于所述二胺成分A)选自：A1)70至82摩尔比例的1,6-己二胺，A2)18至30摩尔比例的双(氨甲基)环己烷，A3)0至12摩尔比例的不同于A2)的一种或更多种脂环族二胺，A2)和A3)的总和为18至30摩尔比例，A1)、A2)和A3)的总和为100摩尔比例。4.根据前述权利要求中任一项所述的共聚酰胺，其特征在于所述二羧酸成分B)选自：B1)70至100摩尔比例的对苯二甲酸，B2)0至15摩尔比例的间苯二甲酸，B3)0至15摩尔比例的具有6至18个C原子的一种或更多种脂肪族二羧酸，B1)、B2)和B3)的总和为100摩尔比例。5.根据前述权利要求中任一项所述的共聚酰胺，其特征在于所述二羧酸成分B)选自：B1)80至100摩尔比例的对苯二甲酸，B2)0至10摩尔比例的间苯二甲酸，B3)0至10摩尔比例的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚斯·拜尔，曼弗雷德·赫韦尔，
申请(专利权)人：EMS专利股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH