聚酰胺模塑料及由其制备的模塑制品制造技术

本发明专利技术涉及聚酰胺模塑料，其包含如下组分或由如下组分形成：部分结晶的脂肪族聚酰胺和部分结晶的部分芳香族聚酰胺以及纤维增强材料的混合物，部分结晶的部分芳香族聚酰胺因而由二胺组分、二羧酸组分、和任选的内酰胺和/或ω‑氨基酸组分形成。混合物和/或模塑料可以包含其他组分。由这些模塑料制成的模塑制品例如用于汽车领域中，用于家用领域中，用于测量、调节和控制技术中，或用于机械工程中。

【技术实现步骤摘要】
聚酰胺模塑料及由其制备的模塑制品
本专利技术涉及聚酰胺模塑料，其包含如下组分的混合物或者由如下组分形成：部分结晶的脂肪族聚酰胺和部分结晶的部分芳香族聚酰胺以及纤维增强材料。部分结晶的部分芳香族聚酰胺因而由二胺组分、二羧酸组分和任选的内酰胺和/或ω-氨基酸组分形成。混合物和/或模塑料可以包含其他组分。由这些模塑料制成的模塑制品用于例如汽车领域中，家用领域中，测量、调节和控制技术中，或机械工程中。
技术介绍
可以是非晶的或部分结晶的部分芳香族热塑性聚酰胺表示一组聚酰胺，其以高玻璃化转变温度或熔融温度为特征，然而这通常会损害这些聚酰胺的加工。这些聚酰胺可以用于高温应用情况下的不同领域。因此，良好的热老化性或热稳定性以及高强度和透明度是特别重要的。EP2727951A1以及EP2767555A1描述了基于芳香族二羧酸和脂环族二胺以及其他单体的非晶共聚酰胺作为用于便携电子设备的材料。作为其他单体使用的脂肪族二胺为癸二胺。还可以任选地包含其他聚合物例如PA66，但其浓度仅为至多30重量％。并未加工聚合物混合物。此外，这些纯的非晶共聚酰胺并不能够改善脂肪族聚酰胺的热机械性能。此外，EP0280736A1也描述了大多为非晶的共聚酰胺，其基于二胺、己二胺(HMDA)和双(氨基甲基)环己烷(BAC)或双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)和二羧酸、对苯二甲酸(TPS)和间苯二甲酸(IPS)。目前广泛提及的是共混物。DE2256214也公开了类似的组合物。其目的在于提供透明度改善的聚酰胺。未提及与其他聚酰胺的共混物。WO2016/208272A1描述了透明的共聚酰胺，其二胺组分基于至少为70摩尔％的BAC。仅简要地提及了具有脂肪族聚酰胺的共混物。WO2014/198762描述了基于线性脂肪族二胺和脂环族二胺的混合物的部分芳香族共聚酰胺。仅加工了脂环族二胺异佛尔酮二胺、MACM和亚甲基-双-4-(环己胺)(PACM)，而未加工BAC；此外，所有实施例均包括间苯二甲酸而不包括脂肪族二羧酸。既未加工也未提及共混物。同时，以上提及的本领域已知的非晶模塑料在热稳定性方面有缺陷，而且刚度低，特别是在高温下以及在潮湿环境中；高熔融温度的部分结晶部分芳香族聚酰胺需要非常高的制备、加工和模塑温度，这使得加工困难且昂贵。此外，这些模塑料通常非常脆、断裂伸长率低且通常结晶不充分。相比之下，脂肪族聚酰胺可以被更好地加工，不那么脆且具有更高的断裂伸长率。然而，对于要求高的应用，该非晶模塑料通常缺乏所需的刚度，特别是在温暖潮湿的环境中，原因不仅仅在于过高的吸水性。因此，已知的聚酰胺模塑料具有与其热机械性能和/或加工性相关的缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提出一种基于聚酰胺的模塑料，其不具有前述缺点，并具有相应的有利性能特征。具体而言，本专利技术的目的在于提供一种模塑料，其在制备和加工方面类似于脂肪族聚酰胺，并且不需要极端的复合温度和模塑温度，特别是部分芳香族部分结晶的聚酰胺便是如此。此外，目的在于提供甚至在最高100℃的相当高的温度下和潮湿环境中也具有高刚度的模塑料。此外，本专利技术的目的在于提供聚酰胺模塑料，其特征除了在于高断裂应力和断裂伸长率(23℃)之外，还在于高热稳定性，测量为HDT/A和HDT/C。此外，模塑料应具有低吸水性，特别是与短链脂肪族聚酰胺相比的低吸水性。该目的通过具有权利要求1的特征的模塑料以及具有权利要求14的特征的模塑制品来实现。其他从属权利要求显示出有益进展。根据本专利技术，因而提出聚酰胺模塑料，其包含如下组分(I)至(VI)或由组分(I)至(VI)组成：(I)30重量％至100重量％的由以下组分制成的混合物：(A)52重量％至88重量％的至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺；和(B)12重量％至48重量％的至少一种部分结晶的部分芳香族聚酰胺，其由二胺组分(Ba)、二羧酸组分(Bb)和任选的内酰胺和/或ω-氨基酸组分(Bc)形成，二胺组分(Ba)与二羧酸组分(Bb)基本上等摩尔使用，内酰胺和/或ω-氨基酸组分(Bc)的量为0摩尔％至15摩尔％，组分(Ba)至(Bc)的总和为100摩尔％，以及二胺组分(Ba)由以下组分组成：(Ba1)62摩尔份至96摩尔份的1,6-己二胺，(Ba2)4摩尔份至38摩尔份的双(氨基甲基)环己烷，和(Ba3)0摩尔份至30摩尔份的不同于(Ba2)的一种或多于一种脂环族二胺，(Ba2)和(Ba3)的总和为4摩尔份至38摩尔份，且(Ba1)、(Ba2)和(Ba3)的总和为100摩尔份，二羧酸组分(Bb)由以下组分组成：(Bb1)64摩尔份至100摩尔份的对苯二甲酸，(Bb2)0摩尔份至18摩尔份的间苯二甲酸，和(Bb3)0摩尔份至18摩尔份的一种或多于一种具有6个至18个C原子的脂肪族二羧酸，(Bb1)、(Bb2)和(Bb3)的总和为100摩尔份，且内酰胺和/或ω-氨基酸组分(Bc)由一种或多于一种内酰胺和/或ω-氨基酸组成，内酰胺和/或ω-氨基酸的总和为100摩尔份，(A)和(B)的比例相对于使用的聚酰胺(A)和聚酰胺(B)的总和计且构成100重量％；(II)0重量％至70重量％的纤维增强材料；(III)0重量％至30重量％的不同于(II)、(IV)至(VI)的粒状填料；(IV)0重量％至20重量％的抗冲改性剂；(V)0重量％至2.0重量％的热稳定剂；(VI)0重量％至6重量％的不同于(II)至(V)的辅助材料和/或添加剂；组分(I)至(VI)的总和构成聚酰胺模塑料的100重量％。本专利技术因此涉及聚酰胺模塑料，其包含两种不同聚酰胺的混合物或由两种不同的聚酰胺的混合物组成，所述混合物包含如下组分或由如下组分形成：至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺(A)和部分结晶的部分芳香族聚酰胺(B)。混合物可以任选地包含一种或多于一种其他组分(II)至(VI)，聚酰胺模塑料的总重量基于上文提及的组分(I)至(VI)的含量计算；重量之和总是100重量％。同样可能的是，聚酰胺模塑料由最高达100重量％的聚酰胺(A)和聚酰胺(B)的混合物形成，因此不包含其他组分。出人意料地，可以确定的是，使用根据本专利技术的聚酰胺模塑料，在与脂肪族聚酰胺相同的条件下的制备和加工变得可行。因此，与部分芳香族部分结晶的聚酰胺相比，在复合根据本专利技术的模塑料的过程中，需要40℃至60℃的较低的料筒温度，其结果是对材料的要求更低且可以在节能的情况下进行制备。此外，加工、特别是注塑成型中的加工可以类似于制备以明显更低的复合温度和可能更低的模塑温度进行。例如，与部分结晶的部分芳香族聚酰胺相比，对于基于PA66的模塑料而言，复合温度可以从340℃降低至310℃。从而可以避免加工高温聚酰胺所需的条件。此外，确定了由根据本专利技术的模塑料制备的模塑制品在干燥和经调节的状态下甚至在高达100℃的较高温度下仍具有高刚度。与脂肪族聚酰胺或现有技术已知的共混物的情况相比，随着温度升高，抗拉弹性模数下降较不明显。同时，23℃下的强度(断裂应力)和断裂伸长率被普遍保持。此外，用根据本专利技术的模塑料，可以实现更高的热稳定性的值(HDT/A和HDT/C)。而且，用根据本专利技术的模塑料，吸水性可以显著地降低，具体而言，如果短链脂肪族聚酰胺(A)包含在聚酰胺模塑料中，则这一效果绝对关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺模塑料，其包含如下组分或由如下组分组成：(I)30重量％至100重量％的由以下组分制成的混合物：(A)52重量％至88重量％的至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺；和(B)12重量％至48重量％的至少一种部分结晶的部分芳香族聚酰胺，其由二胺组分(Ba)、二羧酸组分(Bb)和任选的内酰胺和/或ω‑氨基酸组分(Bc)形成，二胺组分(Ba)与二羧酸组分(Bb)基本上等摩尔使用，内酰胺和/或ω‑氨基酸组分(Bc)的量为0摩尔％至15摩尔％，且组分(Ba)至(Bc)的总和为100摩尔％，其中所述二胺组分(Ba)由以下组成：(Ba1)62摩尔份至96摩尔份的1,6‑己二胺，(Ba2)4摩尔份至38摩尔份的双(氨基甲基)环己烷，和(Ba3)0摩尔份至30摩尔份的不同于(Ba2)的一种或多于一种脂环族二胺，(Ba2)和(Ba3)的总和为4摩尔份至38摩尔份，且(Ba1)、(Ba2)和(Ba3)的总和为100摩尔份，所述二羧酸组分(Bb)由以下组成：(Bb1)64摩尔份至100摩尔份的对苯二甲酸，(Bb2)0摩尔份至18摩尔份的间苯二甲酸，和(Bb3)0摩尔份至18摩尔份的一种或多于一种具有6个至18个C原子的脂肪族二羧酸，(Bb1)、(Bb2)和(Bb3)的总和为100摩尔份，且所述内酰胺和/或ω‑氨基酸组分(Bc)由一种或多于一种内酰胺和/或ω‑氨基酸组成，内酰胺和/或ω‑氨基酸的总和为100摩尔份，(A)和(B)的比例是相对于所使用的聚酰胺(A)和聚酰胺(B)的总和计的，且总计构成混合物的100重量％；(II)0重量％至70重量％的纤维增强材料；(III)0重量％至30重量％的不同于(II)、(IV)至(VI)的粒状填料；(IV)0重量％至20重量％的抗冲改性剂；(V)0重量％至2.0重量％的热稳定剂；(VI)0重量％至6重量％的不同于(II)至(V)的辅助材料和/或添加剂；组分(I)至(VI)的总和构成聚酰胺模塑料的100重量％。...

【技术特征摘要】
2017.04.18 EP 17166917.91.一种聚酰胺模塑料，其包含如下组分或由如下组分组成：(I)30重量％至100重量％的由以下组分制成的混合物：(A)52重量％至88重量％的至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺；和(B)12重量％至48重量％的至少一种部分结晶的部分芳香族聚酰胺，其由二胺组分(Ba)、二羧酸组分(Bb)和任选的内酰胺和/或ω-氨基酸组分(Bc)形成，二胺组分(Ba)与二羧酸组分(Bb)基本上等摩尔使用，内酰胺和/或ω-氨基酸组分(Bc)的量为0摩尔％至15摩尔％，且组分(Ba)至(Bc)的总和为100摩尔％，其中所述二胺组分(Ba)由以下组成：(Ba1)62摩尔份至96摩尔份的1,6-己二胺，(Ba2)4摩尔份至38摩尔份的双(氨基甲基)环己烷，和(Ba3)0摩尔份至30摩尔份的不同于(Ba2)的一种或多于一种脂环族二胺，(Ba2)和(Ba3)的总和为4摩尔份至38摩尔份，且(Ba1)、(Ba2)和(Ba3)的总和为100摩尔份，所述二羧酸组分(Bb)由以下组成：(Bb1)64摩尔份至100摩尔份的对苯二甲酸，(Bb2)0摩尔份至18摩尔份的间苯二甲酸，和(Bb3)0摩尔份至18摩尔份的一种或多于一种具有6个至18个C原子的脂肪族二羧酸，(Bb1)、(Bb2)和(Bb3)的总和为100摩尔份，且所述内酰胺和/或ω-氨基酸组分(Bc)由一种或多于一种内酰胺和/或ω-氨基酸组成，内酰胺和/或ω-氨基酸的总和为100摩尔份，(A)和(B)的比例是相对于所使用的聚酰胺(A)和聚酰胺(B)的总和计的，且总计构成混合物的100重量％；(II)0重量％至70重量％的纤维增强材料；(III)0重量％至30重量％的不同于(II)、(IV)至(VI)的粒状填料；(IV)0重量％至20重量％的抗冲改性剂；(V)0重量％至2.0重量％的热稳定剂；(VI)0重量％至6重量％的不同于(II)至(V)的辅助材料和/或添加剂；组分(I)至(VI)的总和构成聚酰胺模塑料的100重量％。2.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺(A)选自：聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺56、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106、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺616、聚酰胺516、聚酰胺618、聚酰胺69、聚酰胺810、其共聚酰胺、或其混合物、共混物或合金。3.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述混合物(1)包含：(A)60重量％至85重量％、优选68重量％至82重量％的至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺；和(B)15重量％至40重量％、优选18重量％至32重量％的至少一种部分结晶的部分芳香族聚酰胺。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，至少一种部分结晶的脂肪族聚酰胺(A)在间甲酚中测量的溶液黏度ηrel(0.5g聚合物在100ml间甲酚中，20℃)为1.5至3.0，优选1.6至2.6，特别是1.7至2.3。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述二胺组分(Ba)选自：(Ba1)65摩尔份至90摩尔份的1,6-己二胺，(Ba2)10摩尔份至35摩尔份的双(氨基甲基)环己烷，和(Ba3)0摩尔份至25摩尔份的不同于A2)的一种或多于一种脂环族二胺，(Ba2)和(Ba3)的总和为10摩尔份至35摩尔份，且(Ba1)、(Ba2)和(Ba3)的总和为100摩尔份。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述二胺组分(Ba)选自：(Ba1)70摩尔份至82摩尔份的1,6-己二胺，(Ba2)18摩尔份至30摩尔份的双(氨基甲基)环己烷，和(Ba3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯汀·舒伯特，博托·霍夫曼，安德里亚斯·拜尔，
申请(专利权)人：EMS专利股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH