具有高断裂拉伸应变的透明聚酰胺模制组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有特别良好的断裂拉伸应变的聚酰胺模制组合物，由以下组分组成：(A)50重量％至100重量％的至少一种透明聚酰胺，(B)0重量％至50重量％的添加剂；所述透明聚酰胺由以下构成：(a1)55mol％至77mol％的具有5至10个碳原子的无环脂族二胺，(a2)23mol％至45mol％的具有6至36个C原子的脂环族二胺；(a3)40mol％至80mol％的芳族二羧酸或这样的二羧酸的混合物，(a4)20mol％至60mol％的具有8至16个碳原子的无环脂族二羧酸或这样的二羧酸的混合物。

Transparent polyamide molding compound with high breaking tensile strain

The present invention relates to a polyamide molding compound with a particularly good fracture tensile strain, consisting of the following components: (A) at least one transparent polyamide of (A) to 100 weight%, (B) 0% to 50 weight%; the transparent polyamide is composed of (A1) 55mol% to 77mol% with 5 to 10 carbon raw materials. The acyclic two amine, (A2) 23mol% to 45mol% with two amines with 6 to 36 C atoms; a mixture of aromatic two carboxylic acids or such two carboxylic acids of (A3) 40mol% to 80mol%, (A4) a mixture of acyclic acid two carboxylic acid or this kind of two carboxylic acid with 8 to 16 carbon atoms of (A4) 20mol% to 60mol%.

【技术实现步骤摘要】
具有高断裂拉伸应变的透明聚酰胺模制组合物
本专利技术涉及这种类型的透明聚酰胺模制组合物：其可以例如在家用领域、运动设备领域或玩具领域中用作壳体组件，并且具有特定的机械特性。
技术介绍
透明热塑性材料被用于许多领域，特别是用于壳体领域、光学设备领域和显示器领域，并且还用于家用装置领域、运动设备领域和游戏设备领域。在此，重要的是模制组合物具有良好的加工特性以提供各种各样的成形可能性；并且同样重要的是，在长时间的使用期间(有时还在强烈的暴晒或暴露于化学物质之后)保持透明度。机械特性，尤其是断裂行为同样重要。EP-A-0885930描述了通过与这些相当脆的透明聚酰胺、较韧的聚酰胺6T/12型或6T/6I/12型混合来提高Tg>160℃的基于脂环族二胺的透明聚酰胺(共混物)的抗冲击性的可能性。在此，虽然在一些情况下抗冲击性得到提高而透明聚酰胺的刚度没有任何过度降低，但是没有(或仅仅不显著地)伴随断裂拉伸应变的提高。如果向该共混物中添加脂族聚酰胺或烯族抗冲击改性剂，则弹性拉伸模量大幅降低，但断裂拉伸应变仍保持显著地低于100％。EP-A-1930373涉及由聚酰胺模制组合物制成的透明模制品，所述透明膜制品在动载荷下表现出很小的形成机械应力裂纹的趋势。在此使用的聚酰胺由以下形成：选自六亚甲基二胺、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷和/或双(4-氨基环己基)甲烷的至少一种二胺，以及选自间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)和/或十二烷二酸(DDA)的至少一种二羧酸，或者上述二胺和二羧酸与内酰胺和/或α,ω-氨基酸的组合。虽然基于100％的二胺1,6-己二胺或者基于1,6-己二胺、MACM和PACM的混合物的优选变体是具有足够刚度的产物(由于其弹性拉伸模量高)，但是断裂拉伸应变对许多应用而言太低。WO-A-2007/087896描述了这样的透明聚酰胺：其可以用于生产可过热蒸汽灭菌的透明模制品和挤出物，以及生产相同组成的可过热蒸汽灭菌且透明的标准测试样品(ISO测试样品)，其中所述标准测试样品经得起至少100次过热蒸汽灭菌循环(134℃/7分钟)，而断裂拉伸应变不降低至小于屈服应变并且没有出现可见的损坏或变形。这些聚酰胺主要基于二胺MACM和PACM、二羧酸IPA和TPA、以及基于内酰胺-12作为主要组分，并且其刚度高而断裂拉伸应低。US-B-4207411涉及仅基于芳族二羧酸且基于至少两种不同的二胺(长链脂族二胺和脂环族二胺)的无定形透明聚酰胺。将主要包含长链二胺5-甲基-1,9-壬二胺的该专利技术的组合物与使用短链二胺1,6-己二胺的比较例进行比较。结果发现，具有长链二胺的组合物显著地更易延展，断裂拉伸应变比包含1,6-己二胺的聚酰胺的断裂拉伸应变高2至3倍。EP-A-1826229描述了基于PACM和对苯二甲酸的无定形透明聚酰胺，其中在二胺部分中，脂环族二胺单元的比率通常为至少50mol％。EP-A-0041130描述了基于脂环族二胺单元和芳族二羧酸单元的透明热塑性聚酰胺。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供这样的透明聚酰胺模制组合物：其具有良好的加工特性和良好的机械特性，并且特别地，其在高透明度和低雾度的情况下提供了高弹性拉伸模量与高断裂拉伸应变的组合。本专利技术是为了提供改进的(特别是在落球冲击测试方面)热塑性透明聚酰胺模制组合物。为了本专利技术的目的，透明度和雾度的概念应被解释如下：由透明模制组合物生产的厚度为2mm的板的透明度(尺寸为根据ASTMD1003的透光率)大于85％，优选大于88％，特别优选为至少90％，并且雾度为至多5％，优选至多3％，特别优选至多2％。为本专利技术的模制组合物的期望用途而实现的值是刚度值(弹性拉伸模量大于1800MPa，优选大于2000MPa)和高韧性值(优选地，在23℃下的抗冲击性：无断裂)。此外，实现了良好的极限拉伸强度和高的断裂拉伸应变，后者优选为约100％。此外，由本专利技术的模制组合物制成的模制品表现出延性断裂。在落球冲击测试中未发生断裂。因此，本专利技术的第一方面涉及由以下组分组成的聚酰胺模制组合物：(A)50重量％至100重量％的至少一种透明聚酰胺，所述透明聚酰胺由以下构成：(a1)55mol％至77mol％的具有5至10个碳原子的无环脂族二胺；(a2)23mol％至45mol％的具有6至36个C原子的脂环族二胺；其中(a1)和(a2)的比率基于所使用的全部二胺并且总计为100mol％；(a3)40mol％至80mol％的芳族二羧酸或这样的二羧酸的混合物；(a4)20mol％至60mol％的具有8至16个碳原子的无环脂族二羧酸或这样的二羧酸的混合物；其中(a3)和(a4)的比率基于所使用的全部二羧酸并且总计为100mol％；(B)0重量％至50重量％的添加剂；其中组分(A)和(B)的全部为100重量％。出乎意料地，发现通过同时存在所有四个单元(a1)至(a4)(即，在脂族二胺和脂环族二胺两者的二胺的情况下，并且在至少一种芳族二羧酸和链长度相当长的脂族二羧酸两者的二羧酸的情况下)而特别提供了该特定特性的组合。然而，这仅仅在以下情况下是真实的：还以根据权利要求的比率，并且以共聚物的形式而不是以多种聚酰胺的混合物的形式使用各个单元。由该特定组合实现的出乎意料的实际特定效果是，在非常高的断裂拉伸应变的情况下和优异的光学特性(透明度、雾度)的情况下呈现出特别良好的机械特性(特别是高弹性拉伸模量)。此外，出乎意料地发现，在落球冲击测试中没有发生断裂，并因此没有碎片从板上脱离。因此，这些透明聚酰胺的特定特征在于其可以出乎意料地将高刚度和高延展性这两个特征相结合。在此，高刚度等同于弹性拉伸模量为至少2000MPa、优选为2100MPa，延展性由断裂拉伸应变为至少100％、优选至少120％来定义。这两个特性均根据ISO527(ISO527-1:2012和527-2:2012)来测定。同时，这些聚酰胺遵从关于透明度(>90％)和雾度(<3％)的严格要求，在每种情况下，根据ASTMD1003在尺寸为70mm×2mm的圆盘上或尺寸为60mm×60mm×2mm的板上来测定。本专利技术的模制组合物还表现出很少的变黄，具体地不仅直接地在生产之后而且在升高的温度下储存之后也是如此，并且出乎意料地，在暴露于冲击形式的应力时(例如在落球冲击测试中)表现出很小的断裂趋势。本专利技术的聚酰胺基于至少两种二胺与至少两种二羧酸的组合，并且不含内酰胺和/或不含相应的氨基羧酸。根据第一优选实施方案，这样的聚酰胺模制组合物的特征在于起始材料(a1)是具有6至10个碳原子的线性或支化二胺。优选的是，起始材料(a1)是具有6至8个碳原子的线性二胺。特别优选地，(a1)仅由1,6-六亚甲基二胺和/或2-甲基-1,5-戊二胺形成。根据另一优选实施方案，像(a1)一样也是二胺，但是在结构上不同于(a1)的起始材料(a2)是具有6至20个碳原子的脂环族二胺。特别地，其优选地选自：双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)、双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、2,2-双(4-氨基-3-甲基环己基)丙烷、双(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷(EACM)、双(4-氨基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺模制组合物，由以下组分组成：(A)50重量％至100重量％的至少一种透明聚酰胺，所述透明聚酰胺由以下构成：(a1)55mol％至77mol％的具有5至10个碳原子的无环脂族二胺；(a2)23mol％至45mol％的具有6至36个C原子的脂环族二胺；其中(a1)和(a2)的比率基于所使用的全部二胺并且总计为100mol％；(a3)40mol％至80mol％的芳族二羧酸或这样的二羧酸的混合物；(a4)20mol％至60mol％的具有8至16个碳原子的无环脂族二羧酸或这样的二羧酸的混合物；其中(a3)和(a4)的比率基于所使用的全部二羧酸并且总计为100mol％；(B)0重量％至50重量％的添加剂；其中组分(A)和(B)的全部为100重量％。

【技术特征摘要】
2016.12.16 EP 16204566.01.一种聚酰胺模制组合物，由以下组分组成：(A)50重量％至100重量％的至少一种透明聚酰胺，所述透明聚酰胺由以下构成：(a1)55mol％至77mol％的具有5至10个碳原子的无环脂族二胺；(a2)23mol％至45mol％的具有6至36个C原子的脂环族二胺；其中(a1)和(a2)的比率基于所使用的全部二胺并且总计为100mol％；(a3)40mol％至80mol％的芳族二羧酸或这样的二羧酸的混合物；(a4)20mol％至60mol％的具有8至16个碳原子的无环脂族二羧酸或这样的二羧酸的混合物；其中(a3)和(a4)的比率基于所使用的全部二羧酸并且总计为100mol％；(B)0重量％至50重量％的添加剂；其中组分(A)和(B)的全部为100重量％。2.根据权利要求1所述的聚酰胺模制组合物，其特征在于，起始材料(a1)为具有6至10个碳原子的线性或支化二胺，优选具有6至8个碳原子的线性二胺，特别优选1,6-六亚甲基二胺和/或2-甲基-1,5-戊二胺。3.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺组合物，其特征在于，起始材料(a2)为具有12至20个碳原子的脂环族二胺，优选地选自：双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)、双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷(PACP)、2,2-双(4-氨基-3-甲基环己基)丙烷(MACP)、双(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷(EACM)、2,2-双(4-氨基-3-乙基环己基)丙烷(EACP)、双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷(TMACM)、2,2-双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)丙烷(TMACP)或其混合物，其中所述脂环族二胺优选地选自：双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)、双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)或其混合物。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模制组合物，其特征在于，(a1)的比率为58mol％至75mol％，优选60mol％至72mol％，和/或(a2)的比率为25mol％至42mol％，优选28mol％至40mol％，其中(a1)和(a2)的比率基于所使用的全部二胺并且总计为100mol％，和/或其特征在于，(a3)的比率为40mol％至78mol％或50mol％至77mol％，优选60mol％至75mol％，和/或(a4)的比率为22mol％至60mol％或23mol％至50mol％，优选25mol％至40mol％，其中(a3)和(a4)的比率基于所使用的全部二羧酸并且总计为100mol％。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模制组合物，其特征在于，起始材料(a3)为具有6至36个碳原子的芳族二羧酸，优选地选自：对苯二甲酸(TPA)，萘二羧酸(NDA)，包括1,5-萘二羧酸和2,6-萘二羧酸，间苯二甲酸(IPA)，二苯基二羧酸，包括联苯酸(联苯基-2,2'-二羧酸)、联苯基-4,4'-二羧酸、联苯基-3,3'-二羧酸、二苯基醚4,4'-二羧酸、二苯基甲烷-4,4'-二羧酸和二苯基砜4,4'-二羧酸，蒽-1,5-二羧酸，对亚三联苯基-4,4”-二羧酸，和吡啶-2,5-二羧酸及其混合物，优选地选自对苯二甲酸和间苯二甲酸及其混合物。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模制组合物，其特征在于，使用对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物作为组分(a3)的芳族二羧酸，优选摩尔比为2:1至1:2、特别是比例为1.5:1至1:1.5的对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物作为组分(a3)的芳族二羧酸，其中特别优选使用对苯二甲酸和间苯二甲酸的等摩尔混合物。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模制组合物，其特征在于，起始材料(a4)为具有10至14个碳原子的无环线性或支化脂族二羧酸或这样的二羧酸的混合物，优选为选自以下组的线性脂族二羧酸：癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸及其混合物，其中特别优选仅使用十二烷二酸作为起始材料(a4)。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模制组合物，其特征在于，在每种情况下基于由(A)和(B)制成的所述模制组合物，组分(A)的比率为60重量％至99.9重量％，优选80重量％至99.5重量％，并且特别优选90.0重量％至99.9重量％或97.0重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·维德曼，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