本发明专利技术涉及基于主要基于脂肪族单体的半结晶透明共聚酰胺的聚酰胺模制体，其用于制备具有高水平挠性、高的摆锤式缺口冲击强度、低吸水性和优异耐化学品性的透明或可着色模制部件，所述聚酰胺模制体含有４０至１００重量％的至少一种透明共聚酰胺（成分Ａ），以及０至６０重量％的至少一种其他聚合物（成分Ｂ），０至１０重量％的其他添加剂（成分Ｃ），成分（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）总计达１００重量％，所述透明共聚酰胺具有８０℃的最大玻璃化转变温度（Ｔｇ）和至少１５０℃的熔融温度，以及至少２０Ｊ／ｇ、优选至少３０Ｊ／ｇ的熔化焓，并由选自具有９至１４个碳原子的直链和／或支链脂肪族二胺或特别是具有６至３６个碳原子的环脂肪族二胺的至少两种不同的二胺以及至少一种特别是具有６至３６个碳原子的脂肪族二羧酸组成，其中环脂肪族二胺的浓度为１０至最多４０ｍｏｌ％，脂肪族二胺的浓度为至少６０ｍｏｌ％，所述浓度均以二胺总含量计；所述其他聚合物选自无定形或半结晶的均聚酰胺或共聚酰胺、聚醚酯酰胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺或其混合物；所述其他添加剂选自ＵＶ稳定剂、热稳定剂、自由基清除剂和／或加工助剂、杂质抑制剂、润滑剂、脱模助剂、软化剂、用于影响光学性质，特别是折射率的功能性添加剂、抗冲改性剂、纳米填料和／或装料、增光剂、染料或其混合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有低吸水性和优异耐化学品性(即高的耐醇性)的透明、抗冲击的 挠性聚酰胺模塑材料，其基于部分结晶但同时透明的共聚酰胺，该共聚酰胺主要基于脂肪 族单体。存在于模塑材料中的共聚酰胺总是由至少两种不同的二胺和脂肪族二羧酸形成， 所述二胺一种为环脂肪族的，一种为具有9至14个碳原子的直链和/或支链脂肪族二胺。 然而，晶体的尺寸小于可见光的波长，因此这些部分结晶的共聚酰胺是透明的。透明的共聚 酰胺优选由基于可再生原料的单体制得。其中生物基含量为至少70%。上述根据ASTM D6866-06a的生物基含量为非矿物(即可再生)碳的比例的量度。 生物基含量源自碳同位素C12和C14的比率。由于该比率在矿物和可再生原料中显著不同， 所以在本专利技术的聚酰胺模塑材料中的生物基含量可作为清楚表征产品的特性通过简单的 测量技术进行检测。将聚酰胺模塑材料进一步加工至例如模制品，并希望例如根据标准ISO 14000组 的认证的使用者致力于可持续发展。例如，他们拟定关于产品的CO2平衡的生命周期评估 (LCA)。一个有利的因素是CO2释放(源)和再固定(汇集)之间的短时间间隔，其可以通 过使用本专利技术的具有所述生物基含量的设定值的生物可再生原料实现。因此，本领域技术 人员面临不得不使用迄今为止与不利的材料性质相关的经济上有利的材料的问题。在一个 实施方案中，本专利技术在此方面提供了克服该问题的教导，因为本专利技术出人意料地提供了意 料不到的高品质透明共聚酰胺作为材料，由于所述共聚酰胺基本上由可再生原料形成，其 无论如何是经济上基本上有益的。本专利技术同样涉及制备上述基于部分结晶的透明共聚酰胺的聚酰胺模塑材料的方 法，并涉及由该模塑材料制得的模制品，例如应用于运动装备、运动鞋领域，如滑雪靴、滑雪 缚靴带、头盔的运动装备物品领域，或如用于手机的外壳和显示材料、GPS元件、MP3播放 器、眼镜、镜头、相机、光学设备和双筒望远镜的高品质模制品的产品。高品质表面用于提升汽车设备、家用电器、消费型电子产品、运动装备和易清洁工 业表面的“高端品质”定位。为此目的，对材料提出高要求，材料必须不仅具有高价值外观， 还要是抗断裂、自由流动的和可伸长的，并具有低翘曲。这需要结晶所引起的体积变化小， 以及低的吸湿性。此外，需要优异的耐磨性和动态载荷承载能力，这是可伸长聚酰胺的典型 性质。因此由本专利技术的聚酰胺模塑材料形成的模制品具有优异的透明性、韧性和耐磨性。高 耐化学品性和在弯曲应力下的耐疲劳性使得这些模制品可用于苛刻环境。本专利技术的模塑材料可通过已知方法在已知的加工体系进行加工以得到所述高品 质模制品。
技术介绍
目前，聚合物的起始化合物或单体仍通常获自化石源(矿物油)。然而，这些资源是受限制的，因此寻求替代物。因此，可用于制备“生物塑料”或具有高生物基含量的塑料 的可再生原料日益受到关注。通过裂解和再聚合的化学过程，目前有可能制得与基于矿物 油的分子链相当的性质的分子链。可能的起始植物为，例如制备植物油(例如蓖麻油、妥尔 油脂肪酸和油酸、亚油酸或亚麻酸)的植物。例如由油菜籽、芥末籽、糖芥籽或水田芥籽获 得芥酸。特别是由于全球矿物油价格的增长和能源需求，以及生产国的政治不稳定性，因 此可再生原料也正变成塑料领域的实际替代品。由于它们的有利性质，生物塑料在许多领域是常规化石塑料的实际替代品。因此 得到生物基含量为50%以上的聚酰胺是可能的。然而，这些是不透明的部分结晶的聚酰胺。 如今，部分结晶的聚酰胺的典型代表，如尼龙-6、尼龙-11、尼龙_6，6、尼龙_6，9、尼龙-6，10 等仍然由矿物油基单体制得。理论上有可能获得几乎100%的生物基含量。然而，不考虑原料基础，透明聚酰胺模塑材料还必须满足高的消费需求，即除了极 好的光学性质之外，机械性能和耐化学品性必须为高水平。一些专利文献描述了适用于制备具有优异表面的高品质模制品的无定形、透明或 部分结晶透明的聚酰胺模塑材料。已描述了如韧性、耐化学品性、抗弯曲疲劳性等有利性质 的形成。许多单体可用于形成这种聚酰胺或共聚酰胺。用于制备透明模制品的透明聚酰胺 或共聚酰胺可以无定形或部分结晶的形式制得。通常将玻璃化转变温度设定为显著高于 80°C以获得具有足够的抗热变形性的产品。作为弹性拉伸模量报道的刚度大于1500MPa。 在23°C下的摆锤式缺口冲击强度远低于MkJ/m2。为了改变这些透明聚酰胺或共聚酰胺的性质，因此经常制备透明聚酰胺或共聚酰 胺与其他聚酰胺和/或另外的添加剂或增强剂的共混物。由DE 4310970已知具有优异耐化学品性，特别是耐醇性的部分结晶的透明 聚酰胺模塑材料，其由具有35-60mOl%的双(4-氨基环己基)甲烷的反，反异构体和 65-40mOl%的其他二胺的PACM(双(4-氨基环己基)甲烷)和十二烷二酸制得。缺点是 140°C的玻璃化转变温度(Tg)和中等刚度，由于所述缺点，这些部分结晶的聚酰胺如同常规 的无定形透明聚酰胺一样极难以加工并具有其性质。这些聚酰胺类型的动态载荷承载能力 对于限定的初始弯曲应力为中等循环数。EP 0012931 A2描述了通过脂肪族和/或芳香族二羧酸与胺混合物的缩聚获得的 共聚酰胺，其中所述胺混合物由二氨基二环己基甲烷，任选的同系聚环多胺和任选的另外 的脂肪族和环脂肪族二胺组成。根据实施例3，六亚甲基二胺的浓度为69m0l%，环脂肪族 二胺的浓度(即PACM位置异构体的混合物的浓度)为31m0l%，以二胺的总量计。2，4' -二 氨基二环己基甲烷在胺混合物中的含量为5重量％。EP 00U931A2不包括有关制得产品的 结晶度、玻璃化转变温度、熔融温度和熔化焓的任何描述。DE 43 10 970 Al描述了聚酰胺模塑材料，其基于由脂肪族二羧酸、35-60mol%的 反，反-双(4-氨基环己基)甲烷和65-40mOl%的其他脂肪族、环脂肪族、芳脂族或芳香族 二胺形成的聚酰胺。然而，DE 43 10 970的制剂不含环脂肪族二胺。在每种情况中所用的 PACM仅为一种PACM顺，反异构体混合物。WO 98/40428描述了含有除脂肪族二胺之外的至少一种环脂肪族二胺，以及除了至少一种脂肪族二羧酸之外的至少一种环脂肪族二羧酸的共聚酰胺。但是，实施例仅公开 了 1，4_环己基二羧酸(CHDA)作为共聚酰胺的环脂肪族组分，并未使用脂肪族二胺。此外，EP-A-O 725 101公开了具有高化学和热稳定性和相对于重复交变应力极好 的动态载荷承载能力的无定形透明聚酰胺模塑材料，其由MACM(双(4-氨基-3-甲基环己 基)甲烷)和十二烷二酸形成。相比于部分结晶的透明聚酰胺，耐醇性低得多。玻璃化转 变温度为155°C，特别是在0°C以下的温度下的缺口冲击强度低于10kJ/m2。弹性拉伸模量 为1600Mpa，在中等刚度范围内。这些聚酰胺类型的动态载荷承载能力对于限定的初始弯曲 应力为高循环数。DE 196 42 885 C2中描述了包含至少一种第二均聚酰胺的无定形透明聚酰胺模 塑材料，其不仅表现出EP-A-O 725 101所述的性质，还表现出突出的动态载荷承载能力， 并适于制备用于光学或电光应用的模制品，例如用于太阳镜和光波导的镜头。DE 3 717 928 C2中所述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于主要基于脂肪族单体的部分结晶但同时透明的共聚酰胺的聚酰胺模塑材料，所述聚酰胺模塑材料用于制造具有高挠性、高的摆锤式缺口冲击强度、低吸水性和优异耐化学品性的透明或可着色模制品，并且包含： －４０至１００重量％的至少一种部分结晶的透明共聚酰胺（Ａ），其具有至多８０℃的玻璃化转变温度（Ｔｇ）和至少１５０℃的熔融温度，以及至少２０Ｊ／ｇ、优选至少３０Ｊ／ｇ的熔化焓，其中所述玻璃化转变温度（Ｔｇ）、熔点（Ｔｍ）和熔化热（ＨＦ）根据ＩＳＯ １１３５７－１／２测定，并且其中差示扫描量热法（ＤＳＣ）以２０Ｋ／分钟的加热速率进行，所述共聚酰胺（Ａ）由如下形成： －选自具有９至１４个碳原子的直链和／或支链脂肪族二胺和特别是具有６至３６个碳原子的环脂肪族二胺的至少两种不同的二胺，其中环脂肪族二胺的浓度为１０至最多４０ｍｏｌ％，且脂肪族二胺的浓度为至少６０ｍｏｌ％，所述浓度在每种情况中以二胺总含量计，和 －一种或多种特别是具有６至３６个碳原子的脂肪族二羧酸， －０至６０重量％的至少一种另外的聚合物（Ｂ），其选自无定形或部分结晶的均聚酰胺或共聚酰胺、聚醚酯酰胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺或其混合物， －０至１０重量％的常规添加剂（Ｃ），其选自ＵＶ稳定剂、热稳定剂、自由基清除剂和／或加工助剂、杂质抑制剂、润滑剂、脱模助剂、增塑剂、用于影响光学性质、特别是折射率的功能性添加剂、抗冲改性剂、纳米填料和／或添加剂、增光剂、染料或其混合物， 其中组分（Ａ）、（Ｂ）和（Ｃ）之和总计达１００重量％。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗里德里希·泽韦林·比勒，
申请(专利权)人：EMS专利股份公司，
类型：发明
国别省市：CH
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