聚酰胺模塑组合物及其用途制造技术

描述了热塑性模塑组合物，特别是聚酰胺模塑组合物，其由以下组分组成:(A)20‑88重量％热塑性材料；(B)10‑60重量％纤维填料，其由以下组分形成：(B1)10‑60重量％玻璃纤维，其选自：具有非圆形横截面的玻璃纤维(B1_1)，其中主横截面轴与副横截面轴的轴比为至少2；具有玻璃组成的高强度玻璃纤维(B1_2)，其基本由组分二氧化硅、氧化铝和氧化镁形成；或其混合物；(B2)0‑20重量％玻璃纤维，其不同于组分(B1)玻璃纤维且具有圆形横截面；(B3)0‑20重量％其他纤维填料，其不同于组分(B1)和(B2)纤维，其不基于玻璃并选自：碳纤维、石墨纤维、芳族聚酰胺纤维、纳米管；(C)2‑10重量％LDS添加剂或LDS添加剂混合物；(D)0‑30重量％粒状填料；(E)0‑2重量％其他不同添加剂；其中(A)至(E)总量为100重量％。

【技术实现步骤摘要】
聚酰胺模塑组合物及其用途本申请是申请日为2013年5月13日、申请号为201310174330.8、专利技术名称为“聚酰胺模塑组合物及其用途”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及具有改进的机械性能的聚酰胺模塑组合物。所述模塑组合物包含玻璃纤维以及粒状填料。由此产生的模塑件可在局部辐射后选择性金属化。根据本专利技术的模塑组合物可特别用于生产模塑互联器件。
技术介绍
与现有互联器件相比，模塑互联器件(MID)-通过注射模塑生产的热塑性互联器件-具有改进的设计自由度、好的环境兼容性和关于最终产品的生产方法进行合理化的潜力。在注射模塑件中集成电学和机械功能可导致使装配微型化。另外，可提供全新功能并且实际可形成任意形状。双组分注射模塑、热模压和激光消减成型是已经在连续生产中使用了许多年的MID制造技术。例如EP-A-1274288公开了另一激光加工技术，利用该技术，借助激光对在标准注射模塑方法中生产的模塑件进行成型。借助该方法，塑性表面上随后将承载导电迹线的区域局部地利用金属原子成核，随后在化学还原性金属化浴中在其上生长金属层。金属核通过断开以分散方式包含在载体材料中的金属化合物来产生。尤其适合激光直接成型的金属化合物是具有尖晶石结构的含铜金属化合物。未辐射的塑性区在金属化浴中保持未改变。在EP-A-1274288的一些实施例中，加工由70重量％聚对苯二甲酸丁二醇酯、30重量％硅酸和5重量％铜/铬尖晶石形成的模塑化合物以形成移动电话的外壳，通过Nd-YAG激光器对其进行辐射，随后在还原性铜镀浴中金属化。在EP-A-2420593中描述了生产由塑料制成的互联器件的方法，其中使用具有氧空位的金属氧化物作为LDS(激光直接成型)添加剂。尽管未优选具体的聚合物或聚合物类别，但是指定了一系列的宽范围聚合物是合适的基体。在实施例中使用了基于聚丙烯和聚碳酸酯的未加强模塑化合物。EP-A-2335936指出了主要的无电流金属化的问题。对于聚碳酸酯基模塑化合物，通过使用酸(例如，磷酸)或酸的盐，激光加工后无电流地沉积的导体迹线的均匀性得到极大提高。在EP-A-2390282中公开了提高适合LDS的模塑化合物的韧性，尤其是缺口韧性的可能性。通过少量磺酸盐(例如全氟丁基磺酸钾)，基于聚碳酸酯的模塑化合物的韧性得到极大提高。WO-A-2009/141799描述了基于聚碳酸酯和聚碳酸酯/ABS共混物的阻燃剂可激光加工模塑化合物。在实施例中，仅使用了包含铜/铬尖晶石作为LDS添加剂的未加强模塑化合物。
技术实现思路
基于上述内容，本专利技术的目的是提供适合MID技术的热塑性组合物(复合物)，尤其是聚酰胺模塑组合物，并且尤其是除玻璃纤维之外还包含粒状填料的那些，借此可生产具有好的机械性能，尤其具有高刚性、高撕裂强度和高冲击韧性的模塑制品，并且其没有现有技术的缺点。这些互联器件的热和机械性能以及用途的相关领域主要由下面的热塑性模塑组合物决定。聚酰胺现今广泛作为内部区域和外部区域的结构部件，这可基本归因于其优异的机械性能。机械性能(例如强度和刚性)的改进可特别通过添加纤维加强物质如玻璃纤维或碳纤维来实现。在许多情况下，除了玻璃纤维之外还使用粒状填料，以便借助有机颜料对模塑组合物染色或实施特定的性能修饰。可通过激光直接成型进行成型的模塑组合物可包含被称为激光添加剂的物质，其在电磁辐射的作用下释放金属。通常使用金属氧化物，尤其是尖晶石进行这种激光诱导的成核。为了增加微观粗糙度并且借此增加随后施加的导体迹线的粘附性，这样的模塑组合物可额外包含相当数量的其他填料，例如滑石粉。然后，由于向玻璃纤维加强的模塑组合物添加了粒状填料，所以机械性能一般得到极大下降，尤其是撕裂强度，撕裂延伸率和冲击韧性下降。因此，如果考虑刚性、撕裂强度和冲击韧性是模塑件的关键参数，那么不包含或仅少量的粒状填料可与标准玻璃纤维联合使用。一方面，向玻璃纤维加强的模塑组合物中添加MID模塑组合物必需的粒状填料导致用于激光加工的适用性和导体迹线的粘附性增加，但是另一方面，导致机械性能如撕裂强度和刚性下降。本专利技术基于这些相互冲突的问题。特别地，本专利技术包括具有高刚性、撕裂强度和冲击韧性的根据权利要求1的模塑组合物，其特别由以下组分组成：(A)20-88重量％热塑性材料。在这里，这种热塑性组分(A)优选由聚酰胺(A1)形成，条件是最高40％，优选最高20％、最高10％或最高5％(在这里，每一种情况下都是基于模塑组合物中全部组分(A)的重量比)的聚酰胺(A1)能够替换成不基于聚酰胺的热塑性材料(A2)；(B)10-70重量％纤维填料(组分(B))，其由以下组分形成：(B1)10-70重量％玻璃纤维，其选自：具有非圆形横截面的玻璃纤维(B1_1)，其中主横截面轴与副横截面轴的轴比为至少2；具有玻璃组成的高强度玻璃纤维(B1_2)，其基本上由组分二氧化硅、氧化铝和氧化镁形成，其优选具有至少5重量％的氧化镁含量和至多10重量％，尤其优选至多5重量％的氧化钙含量；或这样B1_1和B1_2类型的玻璃纤维的混合物；(B2)0-20重量％玻璃纤维，其不同于组分(B1)玻璃纤维并且具有圆形横截面；(B3)0-20重量％其他纤维填料，其不同于组分(B1)和(B2)纤维，并且不基于玻璃，选自：碳纤维、石墨纤维、芳族聚酰胺纤维、纳米管；(C)2-10重量％LDS添加剂或LDS添加剂的混合物；(D)0-30重量％粒状填料；(E)0-2重量％其他不同的添加剂；其中(A)至(E)的总量为100重量％。(B1_1)和(B1_2)类型的玻璃纤维在不同情况下还混有根据要求之特性的不同纤维，也可等于(B1_1)和(B1_2)的混合物。(B1_2)类型纤维优选具有圆形横截面。在这里，组分(A)优选地为选自以下的热塑性材料：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、聚烯烃、聚氧乙烯、聚酯(尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚砜(尤其是PSU、PESU、PPSU类型)、聚苯醚、聚苯撑硫、聚苯撑氧、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚氨酯(尤其是TPU、PUR类型)、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯，和基于这些体系的混合物或共聚物。在这里，这样的体系还可优选地与冲击韧性改进剂组合，其在下文指出并且在(A2)下讨论。在这里，组分(A)优选地完全由聚酰胺或多种聚酰胺的混合物组成。在这里，组分(A)的比例优选为25-82重量％，优选30-77重量％，其中(A)总比例也优选为25-82重量％，尤其优选30-77重量％。组分(B1)的比例优选为30-65重量％，优选为35-60重量％，其中(B2)和/或(B3)的比例还优选为零。如所解释的，组分(A)主要由聚酰胺组成，即优选地基于塑性基体的比例大于60％。换言之，在任何情况下(A1)与(A2)之比优选>1.5、优选>2、特别优选>5。其他的热塑性材料(组分A2)，其可同样地以与聚酰胺成分(A1)的混合物的形式提供，其优选自：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、聚烯烃、聚氧乙烯、聚酯(尤其是聚对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性模塑组合物，其由以下组分组成：(A)20‑88重量％的热塑性材料；(B)10‑60重量％的纤维填料，其由以下组分形成：(B1)10‑60重量％的玻璃纤维，其选自：玻璃纤维(B1_1)，其具有非圆形横截面，其中主横截面轴与副横截面轴的轴比为至少2；(B2)0‑20重量％的玻璃纤维，其不同于组分(B1)的玻璃纤维并且具有圆形横截面；(B3)0‑20重量％的其他纤维填料，其不同于组分(B1)和(B2)的纤维，并且不基于玻璃，选自：碳纤维、石墨纤维、芳族聚酰胺纤维、纳米管；(C)2‑10重量％的LDS添加剂或LDS添加剂的混合物；(D)0‑30重量％的粒状填料；(E)0‑2重量％的其他不同的添加剂；其中(A)至(E)的总量为100重量％。

【技术特征摘要】
2012.08.28 EP 12182021.11.一种热塑性模塑组合物，其由以下组分组成：(A)20-88重量％的热塑性材料；(B)10-60重量％的纤维填料，其由以下组分形成：(B1)10-60重量％的玻璃纤维，其选自：玻璃纤维(B1_1)，其具有非圆形横截面，其中主横截面轴与副横截面轴的轴比为至少2；(B2)0-20重量％的玻璃纤维，其不同于组分(B1)的玻璃纤维并且具有圆形横截面；(B3)0-20重量％的其他纤维填料，其不同于组分(B1)和(B2)的纤维，并且不基于玻璃，选自：碳纤维、石墨纤维、芳族聚酰胺纤维、纳米管；(C)2-10重量％的LDS添加剂或LDS添加剂的混合物；(D)0-30重量％的粒状填料；(E)0-2重量％的其他不同的添加剂；其中(A)至(E)的总量为100重量％。2.根据权利要求1所述的模塑组合物，其特征在于所述组分(A)由以下组分组成：聚酰胺(A1)或聚酰胺的混合物，条件是其最高40％能够替换成不基于聚酰胺的热塑性材料(A2)。3.根据权利要求2所述的模塑组合物，其特征在于组分(A)的比例为25-82重量％。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·施特佩尔曼，萨拜因·伯特伦，马克·普夫勒加尔，
申请(专利权)人：EMS专利股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH