脂肪族聚酰胺组合物以及相应的移动电子装置部件制造方法及图纸

本文描述了包含脂肪族聚酰胺、玻璃纤维以及任选地一种或多种添加剂的脂肪族聚酰胺组合物。出人意料地发现，相对于相应的含有低介电玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物，含有特别选定的玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物具有相似的介电性能以及显著改进的机械性能。至少部分地由于高介电性能(低介电常数)和显著改进的机械性能，脂肪族聚酰胺组合物可以有利地包含在移动电子装置部件中。

Aliphatic polyamide composition and corresponding mobile electronic device components

Aliphatic polyamide compositions including aliphatic polyamide, glass fiber and optionally one or more additives are described. Unexpectedly, the aliphatic polyamide composition containing specially selected glass fibers has similar dielectric properties and significantly improved mechanical properties compared to the corresponding aliphatic polyamide composition containing low dielectric glass fibers. Aliphatic polyamide compositions can be advantageously included in mobile electronic device components, at least in part, due to high dielectric properties (low dielectric constant) and significantly improved mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脂肪族聚酰胺组合物以及相应的移动电子装置部件相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月10日提交的美国临时专利申请号62/483733以及2017年6月13日提交的欧洲专利申请号17175633.1的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。
本专利技术涉及提供高介电性能和高机械性能的脂肪族聚酰胺组合物。本专利技术进一步涉及包含脂肪族聚酰胺组合物的移动电子装置部件。
技术介绍
由于它们的减轻的重量和高机械性能，聚合物组合物被广泛用于移动电子装置部件中。特别地，包含玻璃纤维的脂肪族聚酰胺聚合物组合物尤其适用于移动电子装置应用。因为此种组合物可以具有适当的机械强度、减轻的重量和更多的设计选择，所以它们作为移动电子装置部件中的金属替代品是有吸引力的。
技术实现思路
本文描述了包含脂肪族聚酰胺、玻璃纤维以及任选地一种或多种添加剂的脂肪族聚酰胺组合物。出人意料地发现，相对于相应的含有低介电玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物，含有特别选定的玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物具有相似的介电性能以及显著改进的机械性能。至少部分地由于高介电性能(低介电常数)和显著改进的机械性能，脂肪族聚酰胺组合物可以有利地包含在移动电子装置部件中。本文描述的独特的机械特性和介电特性的脂肪族聚酰胺组合物可以有利地包含在移动电子装置部件中。聚合物组合物的介电常数对于确定材料在存在无线电通信的应用环境中的适合性是重要的。例如，在移动电子装置中，形成各种部件和壳体的材料的介电常数可能显著地降低由移动电子装置通过一个或多个天线发射并接收的无线电信号(例如1MHz、2.4GHz和5.0GHz频率)。材料的介电常数部分地表示材料与电磁辐射相互作用并且相应地破坏通过材料的电磁信号(例如无线电信号)的能力。因此，在给定的频率下材料的介电常数越低，材料破坏在该频率下的电磁信号越少。传统上，在希望低无线信号损耗的应用环境中的脂肪族聚酰胺组合物包含低介电玻璃纤维。通常，将标准玻璃纤维包含在脂肪族聚酰胺组合物中以增加脂肪族聚酰胺组合物的机械性能，否则其将不适用于应用环境，包括但不限于移动电子装置。然而，虽然标准模量玻璃纤维具有相对高的拉伸模量(E是从70GPa至80GPa)并且因此赋予脂肪族聚酰胺组合物优异的机械特性，但是介电常数也是相对高的(ε(1MHz)是从6.0至7.0)，因此赋予聚酰胺组合物相对高的介电常数。如本文所使用的，E是拉伸模量并且ε(ω)是在频率ω下的介电常数。因此，所得聚酰胺组合物从无线电信号中吸收大量能量。用于解决玻璃填充的聚酰胺组合物中差介电性能的问题的传统方法包括将低介电常数玻璃纤维(ε(1MHz)是从4.5至5.0)包含到组合物中。然而，虽然此类解决方案改进了介电性能，但是聚合物组合物的机械性能显著受损，至少部分是由于低介电玻璃纤维具有相对低的拉伸模量(E是从60GPa至65GPa)。申请人出人意料地发现，包含在1MHz下具有从5.2至5.4的介电常数和从75GPa至100GPa的拉伸模量的玻璃纤维(“选定的玻璃纤维”)的脂肪族聚酰胺组合物具有与相应的包含低介电玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物的介电性能基本上相似的介电性能以及同时大于相应的包含低介电玻璃纤维或标准模量玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物的机械性能。为了清楚起见，在包含选定的玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物与相应的包含低介电玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物之间的不同是相应的脂肪族聚酰胺组合物包含低介电玻璃纤维代替选定的玻璃纤维。类似地，在包含选定的玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物与相应的包含标准模量玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物之间的不同是相应的脂肪族聚酰胺组合物包含标准模量玻璃纤维代替选定的玻璃纤维。更进一步，当脂肪族聚酰胺组合物与相应的脂肪族组合物的ε(1MHz)的差相对于相应的脂肪族组合物不大于4％、不大于3.5％、不大于3％、不大于或小于1％时，包含选定的玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物具有与相应的脂肪族聚酰胺组合物的介电性能基本上相似的介电性能。此外，因为相对于相应的具有低介电玻璃纤维的肪族聚酰胺组合物，包含选定的玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物具有显著改进的机械特性，所以相对于相应的包含较高浓度的低介电玻璃纤维的脂肪族聚酰胺组合物，该脂肪族聚酰胺组合物可以包含较少的选定的玻璃纤维，并且仍具有显著改进的机械特性以及改进的介电性能(较低的ε(1MHz))。此外，减少量的选定的玻璃纤维可以提供显著的成本节省，尤其是当脂肪族聚酰胺组合物以商业规模或工业规模生产时。脂肪族聚酰胺脂肪族聚酰胺组合物包含脂肪族聚酰胺聚合物。如本文所使用的，脂肪族聚酰胺聚合物具有相对于脂肪族聚酰胺中的重复单元的总摩尔数至少50mol％的重复单元(RPA)。在一些实施例中，脂肪族聚酰胺具有至少60mol％、至少70mol％、至少80mol％、至少90mol％、至少95mol％、至少99mol％或至少99.9mol％的重复单元(RPA)。重复单元(RPA)由下式-[-Ma-Mb-]-表示：其中R1和R2在每种情况下独立地选自下组，该组由以下各项组成：烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；i和j在每种情况下是独立选择的从0至2的整数；n是从4至12、从4至10或从6至10的整数；并且m是从6至18、或从6至14或从6至12的整数。为了清楚起见，在式(1)中，每个-(CR1i)-和每个-(CR2j)-中的碳原子分别具有与其键合的2-i和2-j个氢原子。例如，在一个实施例中，如果对于n个单元-(CR1i)-之一i＝1，则-(CR1i)n由-(CHR1)-(CR1i)n-1-表示。类似符号与本文的其他化学结构一起使用。此外，如本文所使用的，虚线键(----)指示到与重复单元(RPA)相同或不同的另一个重复单元的原子的键。在一些实施例中，每个i是零，每个j是零，或每个i和每个j都是零。附加地或可替代地，n可以是6并且m可以是10或n可以是10并且m可以是10。在一些实施例中，脂肪族聚酰胺是聚酰胺6,10(“PA6,10”)或聚酰胺10,10(“PA10,10”)。脂肪族聚酰胺聚合物可以具有从0.7分升/克(“dL/g”)至1.4dL/g的特性粘度。聚酰胺组合物脂肪族聚酰胺组合物包含脂肪族聚酰胺聚合物、玻璃纤维以及任选地，一种或多种添加剂。出人意料地发现-相对于相应的包含低介电常数玻璃纤维的脂肪族聚合物组合物，包含选定的玻璃纤维的聚酰胺组合物具有基本上相似的介电性能以及同时改进的机械特性。在一些实施例中，脂肪族聚酰胺组合物包含多种不同的脂肪族聚酰胺聚合物，其中每种脂肪族聚酰胺聚合物具有如以上描述的特性。在一些实施例中，脂肪族聚酰胺组合物中的每种聚合物是脂肪族聚酰胺聚合物。无论脂肪族聚酰胺组合物是否包含一种或多种脂肪族聚酰胺，在一些实施例中，脂肪族聚酰胺组合物中的脂肪族聚酰胺聚合物的总浓度是相对于脂肪族聚酰胺组合物的总重量从40wt.％至70wt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脂肪族聚酰胺组合物，其包含：/n脂肪族聚酰胺聚合物以及/n相对于该聚酰胺组合物的总重量从约30wt.％至约60wt.％的玻璃纤维，/n其中该玻璃纤维包括：/n在1MHz下的从5.1至5.5、优选从5.2至5.4的介电常数，以及/n从75GPa至100GPa的拉伸模量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170613 EP 17175633.1;20170410 US 62/4837331.一种脂肪族聚酰胺组合物，其包含：
脂肪族聚酰胺聚合物以及
相对于该聚酰胺组合物的总重量从约30wt.％至约60wt.％的玻璃纤维，
其中该玻璃纤维包括：
在1MHz下的从5.1至5.5、优选从5.2至5.4的介电常数，以及
从75GPa至100GPa的拉伸模量。


2.如权利要求1所述的脂肪族聚酰胺组合物，其包含从35wt.％至45wt.％、优选40wt.％至45wt.％的该玻璃纤维。


3.如权利要求1或权利要求2所述的脂肪族聚酰胺组合物，其中，该玻璃纤维具有从80GPa至95GPa、优选从85GPa至95GPa的拉伸模量。


4.如权利要求1至3中任一项所述的脂肪族聚酰胺组合物，其中，该脂肪族聚合物组合物具有在1MHz下的小于4.0、优选小于3.9、更优选小于3.8、更优选小于3.75、更优选小于3.7、最优选小于3.6的介电常数。


5.如权利要求1至4中任一项所述的脂肪族聚酰胺组合物，其中，该脂肪族聚合物组合物具有在2.4GHz下的小于3.8、优选小于3.75、更优选小于3.7、更优选小于3.65、更优选小于3.6、更优选小于3.55、更优选小于3.5、最优选小于3.45的介电常数。


6.如权利要求1至5中任一项所述的脂肪族聚酰胺组合物，其中，该脂肪族聚酰胺组合物具有至少10GPa、优选至少11GPa、最优选至少13GPa的拉伸模量。


7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：RL戴维斯，KS高塔姆，K菲利普斯，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US