專(zhuān)利名稱(chēng):聚酰胺和聚乙烯醇縮丁醛組合物和具有提高的表面性能的共混物以及由其制造的制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及聚酰胺與聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的共混物。更具體地,本發(fā)明涉及這樣的共混物,用于制造這樣的材料的方法,以及由其制備的模塑制品。
背景技術(shù):
眾所周知,增韌劑例如接枝橡膠可以用于提高聚酰胺的韌性。一般地參考美國(guó)專(zhuān)利4,174,358。同樣眾所周知的是,可以將玻璃纖維加入這樣的聚酰胺共混物中,以提高其勁度。這類(lèi)產(chǎn)品多年前即可購(gòu)自E.I.DuPont de Nemours and Company(杜邦),名稱(chēng)為ZYTEL80G33HS1L BK104。同樣眾所周知的是,增塑的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)可以用作增韌劑,用于例如6-尼龍。一般地參考美國(guó)專(zhuān)利5,770,654,其涉及這種組合物,該組合物適合于其中需要良好的韌性的各種應(yīng)用,例如經(jīng)受野蠻裝卸的包裝。在此聚乙烯醇縮丁醛被縮寫(xiě)為“PVB”。
增塑的PVB作為配混擠出機(jī)的進(jìn)料可能是難以處理的,因?yàn)槠渚哂泄逃械恼承?。相似地,PVB片材是難以利用的材料,因?yàn)槠渚哂姓澈系阶陨淼膬A向。PVB片材能夠粘在一起,或者發(fā)生粘結(jié),粘結(jié)的強(qiáng)度使得很難將各層分離。PVB的這種自粘作用的不能逆轉(zhuǎn)的特性在PVB制造領(lǐng)域中被稱(chēng)為“粘連”。一旦PVB發(fā)生“粘連”,將遇到加工困難。這種粘連的傾向可能使使用PVB的制造方法變得復(fù)雜和困難。因此,其中PVB以片材形式或者以小的碎片形式被處理的連續(xù)過(guò)程,其運(yùn)行可能是非常昂貴的,因此沒(méi)有實(shí)用性。
此外,PVB片材或者小的碎片與其他材料的共混物能夠以與純系的PVB組合物相同的方式粘連。PVB與其他聚合物的這類(lèi)共混物可能難以以成本有效的方式獲得。制備PVB與其他聚合物的共混物的優(yōu)選方法使用普通的失重螺旋進(jìn)料器,這種設(shè)備在工業(yè)中是普遍的。
該領(lǐng)域中的近期工作表明,PVB與聚乙烯和接枝橡膠的共混物是足夠非粘性的,因此它們能夠被進(jìn)料到配混擠出機(jī)中。參考例如WO02/12356,其涉及從PVB廢料制備粒料的方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供PVB-增韌的聚酰胺組合物,其具有提高的表面粘合性,使它們適用于各種應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
一方面,本發(fā)明是聚酰胺組合物,其具有提高的表面粘合性性能,其包含硅烷偶聯(lián)化合物和聚酰胺共混物的反應(yīng)產(chǎn)物。
另一方面,本發(fā)明是熱塑性聚酰胺組合物,其包含(a)大約5到大約30重量百分?jǐn)?shù)的自由流動(dòng)的增韌劑,其包含大約20重量百分?jǐn)?shù)到大約95重量百分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇縮丁醛;(b)互補(bǔ)地,95到25重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺,其在低于大約320℃下是可熔融加工的,并且數(shù)均分子量為至少5,000;(c)偶聯(lián)劑;和(d)任選地填料,其量為最多大約45重量百分?jǐn)?shù)。
在另一個(gè)方面,本發(fā)明是提高聚酰胺共混物的表面粘合性的方法,其包括以下步驟用硅烷偶聯(lián)劑涂覆聚酰胺共混物的表面。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是熱塑性聚酰胺組合物,其具有提高的表面粘合性。本發(fā)明聚酰胺的提高的表面粘合性是相對(duì)于普通的聚酰胺組合物測(cè)定的。本發(fā)明聚酰胺組合物優(yōu)選是聚酰胺與至少一種其他聚合物的共混物。本發(fā)明聚酰胺組合物,除聚酰胺之外,能夠包含增粘聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,聚酰胺優(yōu)選是聚酰胺與至少一種熱塑性聚合物的共混組合物,例如美國(guó)專(zhuān)利4,174,358中描述的。這類(lèi)共混物可購(gòu)自例如DuPont,商品名Zytel,或者是聚酰胺/PVB共混物,例如在下文中描述的。
適用于實(shí)施本發(fā)明的聚酰胺共混物是普通聚酰胺與至少一種聚合物的共混物,所述聚酰胺例如是尼龍6;尼龍66;尼龍69;尼龍610;和尼龍612;尼龍11;尼龍12;尼龍12,12;以及例如ε-己內(nèi)酰胺與己二胺和己二酸的共聚物,所述至少一種聚合物是美國(guó)專(zhuān)利4,174,358中描述的類(lèi)型的聚合物。例如,適合的聚酰胺,如美國(guó)專(zhuān)利4,174,358中所描述的,能夠與熱塑性聚合物或者作為增韌劑的彈性體聚合物共混,例如聚烯烴、乙烯共聚物、接枝聚合物和共聚物,例如馬來(lái)酸酐接枝乙烯共聚物,以及類(lèi)似的聚合物或者其混合物。適合的彈性體或者熱塑性聚合物的更完全的列表可見(jiàn)于上述美國(guó)專(zhuān)利。該共混物能夠包含大約1到大約99重量%的聚酰胺,優(yōu)選大約60到大約99重量%,和更優(yōu)選大約80到大約95重量%聚酰胺,基于總組合物的重量。
聚酰胺共混物能夠在其表面上包含,或者在聚合物基質(zhì)內(nèi)引入增粘化合物。優(yōu)選,增粘化合物是硅烷偶聯(lián)化合物,如在下文中進(jìn)一步描述的。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明是增韌聚酰胺組合物,在使用或者不使用偶聯(lián)化合物的情況下,其具有提高的表面粘合性。本發(fā)明的組合物包含作為增韌劑的自由流動(dòng)PVB組合物,如WO 0212356中所描述的,該專(zhuān)利在此引入作為參考。本發(fā)明組合物包含大約5重量%到大約30重量%、優(yōu)選大約5重量%到大約28重量%、更優(yōu)選大約6重量%到大約25重量%和最優(yōu)選大約7重量%到大約25重量%的自由流動(dòng)PVB組合物。增韌劑包含大約20到大約95重量%、優(yōu)選大約40重量%到大約95重量%、更優(yōu)選大約60重量%到大約95重量%和最優(yōu)選大約75重量%到大約95重量%PVB。本發(fā)明組合物和共混物能夠通過(guò)混合或者共混自由流動(dòng)增韌劑與尼龍、任選的偶聯(lián)劑及其他成分,產(chǎn)生增韌的聚酰胺共混物來(lái)制備,該聚酰胺共混物具有提高的表面性能。
除PVB之外,增韌劑包含至少一種組分。這類(lèi)其他組分能夠是單體的或者聚合的材料,或者其混合物。另一種組分能夠選自具有反應(yīng)性官能團(tuán)的聚合物和/或單體,或者非-反應(yīng)性的聚合物和/或單體,例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龍、其他熱塑性材料或者其混合物。優(yōu)選該第二組分是聚合物組合物,其包含反應(yīng)性的官能團(tuán),例如酸酐官能團(tuán),例如可購(gòu)自E.I.DuPont de Nemours and Company的那些,商標(biāo)Fusabond,或者包含羧酸官能團(tuán)。Fusabond聚合物是具有酸酐官能團(tuán)的聚烯烴。存在于增韌劑中的其他組分的量是增韌劑中的PVB的量互補(bǔ)的,使得PVB及其他組分的總百分?jǐn)?shù)是100重量%。
增韌劑與之共混的聚酰胺能夠是任何無(wú)定形的或者結(jié)晶的聚酰胺,如例如美國(guó)專(zhuān)利5,770,654中所描述的,或者如美國(guó)專(zhuān)利4,174,358中所描述的。優(yōu)選,聚酰胺是在低于大約320℃的溫度下可熔融加工的,并且數(shù)均分子量為至少5,000。聚酰胺組分能夠以大約25重量%到大約95重量%的量存在。優(yōu)選,聚酰胺組分的存在量為大約30重量%到大約90重量%、更優(yōu)選大約40重量%到大約90重量%、最優(yōu)選大約50重量%到大約90重量%。
填料能夠任選地以大約0到大約45重量%的量存在。如果存在,填料優(yōu)選以大約1重量%到大約45重量%的量存在。適合的填料是例如煅燒粘土、金屬碳酸鹽、二氧化鈦、硅灰石、玻璃或者滑石。玻璃-填充的組合物能夠包含來(lái)自許多來(lái)源的玻璃或者任何形式的玻璃。例如,玻璃能夠以粉碎的形式引入,作為玻屑、作為顆粒狀玻璃、作為纖維或者任何其他形式,該形式是玻璃所能夠具有并且使用在此描述的方法可以加工的。
正如在上文中指出的,偶聯(lián)劑能夠任選地用于本發(fā)明組合物。偶聯(lián)劑能夠進(jìn)一步提高本發(fā)明增韌聚酰胺組合物的粘合表面性能。偶聯(lián)劑能夠是硅烷化合物。優(yōu)選,偶聯(lián)化合物選自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷;γ-氨基丙基三乙氧基硅烷;N-2-氨基丙基三烷氧基硅烷;或者N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二烷氧基硅烷。偶聯(lián)化合物能夠以至少大約0.01重量%的量存在。優(yōu)選,偶聯(lián)劑以大約0.1到大約3重量%的量存在。更優(yōu)選,偶聯(lián)劑的存在量為大約0.3重量%到大約2.0重量%,并且最優(yōu)選大約0.5重量%到大約1.5重量%。
抗氧劑不是要求的,然而抗氧劑可能是優(yōu)選的。如果包含,抗氧劑能夠以至少大約0.1%重量的量存在,并且最多為抗氧劑效果是最佳的的量存在。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是制備本發(fā)明具有提高的粘合性的聚酰胺組合物的方法。本發(fā)明的聚酰胺可以通過(guò)將適合的聚酰胺與PVB、例如EcociteTM共混來(lái)制備。
可選擇地,具有提高的粘合性能的聚酰胺通過(guò)進(jìn)一步引入偶聯(lián)或者交聯(lián)劑與增韌聚酰胺或者適合的聚酰胺共混物來(lái)制備。例如,可以引入硅烷偶聯(lián)劑,這既可以引入聚酰胺組合物本體中,也可以涂覆到聚酰胺組合物表面上。偶聯(lián)化合物還可以以水溶液的方式引入。溶液的pH可以使用酸來(lái)降低,例如乙酸或者檸檬酸。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明是這樣一種方法,其中增塑的PVB和三種其他成分(反應(yīng)性聚合物例如Fusabond,非-反應(yīng)性聚合物例如聚乙烯、聚丙烯或者乙烯/正丁基,和抗氧劑)被制成粒料,并且隨后與聚酰胺混合,以提供本發(fā)明的增韌聚酰胺組合物。
增韌劑可以在加入聚酰胺之前制備,例如通過(guò)在升高的溫度下混合組分,以提供均勻的熔融共混物來(lái)制備,所述升高的溫度在大約100℃到大約280℃、優(yōu)選大約150℃到大約220℃范圍內(nèi)。從該混合過(guò)程獲得的共混物可以以某種方法輸送到一組輥煉機(jī),以進(jìn)行附加的混合,并且將所述共混物壓制成片材形式??梢赃B續(xù)地或者通過(guò)間歇方法將片材條進(jìn)料到擠出機(jī),但是優(yōu)選使用例如帶式進(jìn)料器將片材連續(xù)地進(jìn)料。一旦到了擠出機(jī)內(nèi)部,片材即被熔融,并且熔體被過(guò)濾以便除去固體污染物。聚合物可以通過(guò)任何已知的或者普通的方法造粒。例如,過(guò)濾的熔體可以被分配到模頭,其中所述模頭具有多個(gè)孔。在這類(lèi)方法中,熔體在模頭面處從模頭出來(lái),所述模頭可以被定位在剛好在裝有水的容器中的水表面的上面,或者浸沒(méi)在水表面下面,以便當(dāng)熔體從模頭出來(lái)時(shí)將其迅速地冷卻(驟冷)??梢允褂盟露嗣媲懈顧C(jī)將從模頭面出來(lái)的聚合物切割形成粒料。水將粒料驟冷并且攜帶它們到過(guò)濾篩網(wǎng),以將它們與大部分水分離。在被包裝之前,濕粒料可以被干燥,例如在流化干燥機(jī)中干燥。
如此制備的粒料可以通過(guò)熔融共混與適合的聚酰胺組合物混合,如美國(guó)專(zhuān)利5,770,654中所描述的,在此引入該專(zhuān)利作為參考。例如,本發(fā)明的增韌的聚酰胺共混物可以通過(guò)在任何適合的共混或者混合設(shè)備中進(jìn)行熔融共混或者熔融混合來(lái)制備,例如Banbury共混機(jī)、Haake混合機(jī)、Farrell混合機(jī)或者擠出機(jī)。擠出機(jī)可以是單螺桿或者雙螺桿擠出機(jī),其中螺桿具有各種程度的強(qiáng)度?;旌匣蛘吖不炜梢栽诖蠹s200℃到大約320℃并且優(yōu)選在大約230℃到大約300℃的溫度下進(jìn)行。共混物可以通過(guò)任何已知的普通方法造粒。優(yōu)選,粒料通過(guò)將擠出的共混物線(xiàn)料切割而形成。
可選擇地,適合的聚酰胺組合物可以通過(guò)包括以下步驟的方法來(lái)制備將自由流動(dòng)的PVB組合物例如EcociteTM與聚酰胺共混。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是從本發(fā)明聚酰胺組合物獲得的制品。本發(fā)明的制品包括層壓制品、成型制品等等。包含本發(fā)明聚酰胺組合物的層壓制品可以被引入各種其他制品,例如小汽車(chē)、火車(chē)、汽車(chē)、儀器、船、吸聲瓦、聲學(xué)地板、墻壁、天花板、屋頂材料或者其他需要隔音和/或韌性聚合物的制品。
不同于普通的PVB產(chǎn)品,本發(fā)明的聚酰胺組合物不是完全透明的,因此不適用于玻璃窗、汽車(chē)擋風(fēng)玻璃或者類(lèi)似的其中透明性是重要因素的應(yīng)用。然而,本發(fā)明增韌聚酰胺組合物具有提高的由切口伊佐德試驗(yàn)指示的沖擊性能。因此,本發(fā)明的聚酰胺組合物可用于生產(chǎn)這樣的制品,該制品可用于要求韌性聚合物結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)用。
本發(fā)明提高粘合性能的聚酰胺使本發(fā)明聚酰胺適用于層壓制品。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明的聚酰胺組合物可以被層壓到其他聚合物材料上,例如熱塑性彈性體(TPEs)、普通的PVB、聚氨酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或者其他聚酰胺。
TPEs是熱塑性材料,其具有橡膠狀的性能,并且在觸摸時(shí)是柔軟的的聚合物。然而,TPEs通常不具有良好的對(duì)硬質(zhì)聚合物的粘合性。TPE與本發(fā)明聚酰胺的層壓,在很多情況下,可以降低或者消除這種粘合性問(wèn)題。TPE與本發(fā)明聚酰胺的這種多層結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于汽車(chē)內(nèi)部裝飾材料、電子設(shè)備或者電子器件上的按鈕或開(kāi)關(guān),所述電子設(shè)備或者電子器件例如是立體聲、光盤(pán)播放機(jī)、電話(huà)機(jī)、電視機(jī)、遙控、計(jì)算機(jī)、鍵盤(pán)、觸摸屏等。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明聚酰胺組合物可以與PVB層壓,生產(chǎn)具有實(shí)質(zhì)上的噪音減弱性能的PVB層壓制品。聲音減弱板可以用于許多應(yīng)用,包括用于例如建筑材料、儀表板、汽車(chē)嵌板、公路聲障、墻壁、天花板和地板。
在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,PVB的單一片材可以被層壓在兩個(gè)本發(fā)明聚酰胺片材之間。具有至少兩個(gè)粘合在PVB聚合物片材的相對(duì)表面上的本發(fā)明聚酰胺片材的層壓制品,與具有兩倍于單一所述層壓的聚酰胺片材的厚度的一個(gè)聚酰胺片材相比,證明具有提高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這種層壓制品可以用于車(chē)門(mén)嵌板、船體或者其他類(lèi)似的用途,以便提供結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和噪音減弱功能。片材的層壓可以通過(guò)普通方法,例如共擠出法、壓塑或者注塑。層壓制品可以是用于各種應(yīng)用的硬的嵌板或者柔軟的片材。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明聚酰胺組合物可以用作用于粘接玻璃纖維的粘合層或者薄膜,所述玻璃纖維處于包含玻璃纖維填充的聚酰胺組合物的制品的表面上或者靠近該制品的表面。玻璃填充聚酰胺組合物可能具有這樣的問(wèn)題,即在聚酰胺和玻璃填充聚酰胺組合物的表面上或者附近的玻璃纖維之間粘合性降低。這可能進(jìn)而導(dǎo)致玻璃纖維脫落,并且使其進(jìn)入周?chē)h(huán)境,或者不希望地將玻璃纖維轉(zhuǎn)移到其他制品或者人上。本發(fā)明玻璃填充聚酰胺組合物能夠具有提高的在表面上或表面附近對(duì)玻璃纖維的粘合性,因此能夠降低與玻璃纖維和玻璃填充聚酰胺組合物之間的粘合性降低有關(guān)的問(wèn)題的發(fā)生。
實(shí)施例實(shí)施例E1和E2以及對(duì)比例C1生產(chǎn)聚合物共混物的擠出方法將EcociteTM(可購(gòu)自DuPont)與尼龍-6(UltramidB-3,可購(gòu)自BASF公司)熔融共混。對(duì)比例C1不包含EcociteTM,但是作為替代包含15重量%的普通的增韌劑(T-混合物)的混合物。在進(jìn)行熔融共混的操作期間,使用分別控制的失重進(jìn)料器將成分加入共混機(jī)。通過(guò)在40mmWerner&Pfleiderer同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混,將混合物配混,所述擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為大約240℃,模頭溫度為大約260℃。所有成分被進(jìn)料到第一機(jī)筒部分中。擠出在一個(gè)氣口處于真空下的情況下進(jìn)行。螺桿速度為250rpm,并且總擠出機(jī)進(jìn)料速度為150磅/小時(shí)。
將得到的線(xiàn)料在水中驟冷,切成粒料,并且用氮?dú)獯祾咧钡嚼鋮s。根據(jù)需要,通過(guò)干燥或者加入附加水,將得到的粒料中的水分調(diào)節(jié)到0.1%到0.2%。
層壓聚合物板材粘合性的修改壓縮剪切應(yīng)力(CSS)測(cè)試按照ISO294,在注塑機(jī)中模塑具有2mm厚度的5×5英寸試板。在濕度控制室中將硬的PVB(即具有小于30pph增塑劑的PVB)夾在兩個(gè)試板之間。在于135℃下熱壓處理20分鐘之后,將所述5×5英寸層壓聚合物板切割,從中心板制備六個(gè)1×1英寸正方形樣品。在濕度控制室中,將每個(gè)正方形在Instron中以45度角度剪切。測(cè)量和記錄將所述正方形剪切分開(kāi)需要的力(磅/英寸)(CSS)。計(jì)算了每個(gè)樣品的平均力(平均值)和標(biāo)準(zhǔn)偏差,記錄在表1中。用于實(shí)施例1和2(E1和E2)中的EcociteTM品級(jí)H的量被改變。對(duì)于對(duì)比例1(C1),包含了普通的增韌劑--Fusabond(可購(gòu)自杜邦)和Engage(可購(gòu)自DuPont-Dow Elastomers)的混合物(T-mix)。
表1
用替代普通的增韌劑,導(dǎo)致層壓聚合物板材的粘合性提高。
實(shí)施例E3到E11將與上述實(shí)施例E1、E2和Cl中的相同的方法和過(guò)程用于表2中的實(shí)施例E3到E11,除了在被干燥和層壓之前用Silquest A-1100涂覆硬的PVB,其中使用了以下三種涂覆方法中的每一種涂覆方法1-3%的Silquest A-1100水溶液,pH7涂覆方法2-3%的Silquest A-1100水溶液,用乙酸將pH調(diào)節(jié)到4.0涂覆方法3-3%的Silquest A-1100水溶液,用檸檬酸將pH調(diào)節(jié)到3.0
在三種不同方式的每一種中,通過(guò)添加Silquest A-1100提高了粘合性。
實(shí)施例E12到E15和C2將與上述實(shí)施例E1、E2和C1中的相同的方法和過(guò)程用于表3中的實(shí)施例E12到E15和C2,除了將33重量%玻璃纖維(PPG366O,可得自PPG工業(yè))使用側(cè)面進(jìn)料器進(jìn)料到擠出機(jī)機(jī)筒的第六個(gè)部分。粘合性結(jié)果如表3所示。
表3
a自然色玻璃填充尼龍6b黑色玻璃填充尼龍6用EcociteTM品級(jí)E、G或者H替代普通的增韌劑,導(dǎo)致層壓聚合物板材的粘合性提高,如E12到E15與C2相比所說(shuō)明的。
實(shí)施例E16到E18和C3將與上述實(shí)施例E12到E14和C2中的相同的方法和過(guò)程用于表4中的實(shí)施例E16到E18和C3,除了硬的PVB被“標(biāo)準(zhǔn)”ButaciteB140C(可購(gòu)自DuPont)替代。粘合性結(jié)果如表4所示。
表4
用EcociteTM品級(jí)E、G或者H替代普通的增韌劑,導(dǎo)致層壓聚合物板材的粘合性提高,如E16到E18與C3相比所說(shuō)明的。
實(shí)施例E19到E24將與上述實(shí)施例E18和C3中的相同的方法和過(guò)程用于表5中的實(shí)施例E19到E24,除了標(biāo)準(zhǔn)ButaciteB140C被用于替換硬的PVB,并且用SilquestA-1100涂覆,其中使用以下三種涂覆方法中的每一種涂覆方法1-3%的Silquest A-1100水溶液,pH7涂覆方法2-3%的Silquest A-1100水溶液,用乙酸將pH調(diào)節(jié)到4.0涂覆方法3-3%的SilquestA-1100水溶液,用檸檬酸將pH調(diào)節(jié)到3.0結(jié)果報(bào)告于表5。
在所述三種不同的涂覆方法中的每一種中,通過(guò)添加硅烷提高了粘合性。
實(shí)施例E25、E26、C5和C6使用硬的PVB,將與上述實(shí)施例E1、E2和C1中的相同的方法和過(guò)程用于表6中的實(shí)施例E25、E26和C6,除了用Zytel(可得自E.I.DuPontde Nemours and Company)替代尼龍6,并且將40重量%礦物(TranslinkHF900,可得自Englehard)使用側(cè)面進(jìn)料器進(jìn)料到擠出機(jī)的第六個(gè)機(jī)筒部分。壓出機(jī)機(jī)筒和模頭的溫度分別被提高到大約280℃和290℃。Zytel11C40,可購(gòu)自DuPont,被用于制造對(duì)照實(shí)施例C5中的層壓板。粘合性結(jié)果如表6所示。
aFusabondA MG-423D通過(guò)添加EcociteTMH提高了粘合性。
實(shí)施例E27到E38將與上述實(shí)施例E25、E26、C5和C6中的相同的方法和過(guò)程用于表7中的實(shí)施例E27到E38,除了在干燥和層壓之前將硬的PVB用硅烷例如Silquest A-1100以三種方式進(jìn)行涂覆涂覆方法1-3%的Silquest A-1100水溶液,pH7涂覆方法2-3%的Silquest A-1100水溶液,用乙酸將pH調(diào)節(jié)到4.0涂覆方法3-3%的Silquest A-1100水溶液,用檸檬酸將pH調(diào)節(jié)到3.0結(jié)果報(bào)告于表7。
a樣品是100%Zytel 11C40,可購(gòu)自DupontbFusabondA MG-423D分別地,將實(shí)施例E27到E38與實(shí)施例E25、E26、C5和C6對(duì)比,通過(guò)所有方法加入Silquest A-1100提高了粘合性。
實(shí)施例E39到E44通過(guò)擠出機(jī)硅烷添加對(duì)礦物填充尼龍66的粘合性的提高將與上述實(shí)施例E25、E26和C6中的相同的方法和過(guò)程用于表8中的使用硬的PVB的實(shí)施例E39到E44,除了在進(jìn)料到擠出機(jī)之前將硅烷例如SilquestA-1100與Zytel 101混合。粘合性結(jié)果如表8所示。
a在每個(gè)樣品中硅烷化合物以小于0.5重量%的水平存在。
bFusabondA MG-423DcFusabondC MC190D(可購(gòu)自E.I.DuPont de Nemours andCompany)。
通過(guò)在擠出機(jī)中添加Silquest A-1100提高了粘合性。
SEM(掃描電子顯微技術(shù))實(shí)施例E15的圖片分散在聚合物表面上的PVB顆粒被顯示為
圖1和圖2中的微小的孔。實(shí)施例E15的拉伸試棒使用甲醇萃取,以便除去表面PVB。在甲醇萃取之后,在兩個(gè)任意面上攝制SEM圖片。
實(shí)施例E45到56和對(duì)照實(shí)施例C7到C10層壓玻璃填充尼龍6圓形盤(pán)的噪音減弱結(jié)果。
將上述實(shí)施例E12到E14和C2中的相同的方法和過(guò)程用于表9中的實(shí)施例E45到E56和C7到C10,除了在注塑機(jī)中模塑具有2mm厚度的4英寸直徑圓形盤(pán)。為了制造層壓聚合物盤(pán),將三種類(lèi)型的PVB片材用作中間層1.硬的PVB(低于30pph增塑劑)2.標(biāo)準(zhǔn)ButaciteB140C3.特殊的PVB(43%增塑劑)將這些層壓聚合物盤(pán)用于如下所述的噪音減弱試驗(yàn)單元。
噪音減弱測(cè)試聲強(qiáng)度以12.5Hz(赫茲)增量從12.5到10,000Hz測(cè)量。對(duì)于入射聲音(S),即在被層壓制品衰減之前的聲音,記錄重復(fù)的結(jié)果。同樣記錄通過(guò)層壓聚合物板材的聲強(qiáng)度(S*)。按照以下方程計(jì)算每個(gè)頻率下的吸收強(qiáng)度或者聲能級(jí)損耗(SPLL)(dB)
SPLL=20*LOG10(S*/SAvg)其中,SAvg是兩次入射聲波測(cè)量的平均值。
在表9中,在標(biāo)題為“總的噪音減弱,dB”的列下記錄了所有頻率的和。
對(duì)于上述噪音減弱測(cè)試,層壓聚合物盤(pán)被用于E45到E56,而兩個(gè)非層壓盤(pán)被用于對(duì)照實(shí)施例。
同樣,在表9中,在標(biāo)題為“相對(duì)于對(duì)照的減弱分貝數(shù)”的列下記錄了層壓盤(pán)相對(duì)于具有兩個(gè)非層壓盤(pán)的對(duì)照的總的噪音減弱的差別。還將聲能級(jí)損耗(分貝)對(duì)聲頻作圖,如說(shuō)明C9、E51、E52、E53的圖3所示。與沒(méi)有層壓的聚合物相比,層壓聚合物盤(pán)的噪音減弱要好得多,特別是在1000到2000赫茲、4000到6500赫茲和8000到9500赫茲的頻帶中。
aE45到E47的對(duì)照樣品。
bE48到E50的對(duì)照樣品。
cE51到E53的對(duì)照樣品。
dE54到E56的對(duì)照樣品。
實(shí)施例57是三層層壓制品,具有夾在兩個(gè)玻璃填充尼龍6片材之間的硬的(<30pph增塑劑)PVB,所述玻璃填充尼龍6具有加入的EcociteTMH(13wt%)。C11是未層壓的玻璃填充尼龍6片材的兩個(gè)片材,該片材具有EcociteTMH。
實(shí)施例58類(lèi)似于E57,除了尼龍6不是玻璃填充的,并且以30wt%的水平包含EcociteTM。C12類(lèi)似于C11,除了尼龍6不是玻璃填充的。
在每個(gè)靶子處,銷(xiāo)釘從塔中的加載單元以預(yù)定速度凸出。測(cè)量穿過(guò)靶子需要的能量并且記錄在表10中。對(duì)于每個(gè)本發(fā)明實(shí)施例,通過(guò)從實(shí)施例的總的沖擊中減去對(duì)比例的總的沖擊,并且將差值除以對(duì)比例的總的沖擊,然后乘以100%,確定了提高的百分?jǐn)?shù)。
表10
權(quán)利要求
1.一種熱塑性聚酰胺組合物,其具有提高的表面粘合性,包含硅烷偶聯(lián)化合物與一種共混物的反應(yīng)產(chǎn)物,該共混物是聚酰胺與作為增韌劑的至少一種其他熱塑性或者彈性體聚合物的共混物。
2.權(quán)利要求1的聚酰胺組合物,其中所述組合物包含(a)大約5到大約30重量百分?jǐn)?shù)的自由流動(dòng)的增韌劑,其包含大約20重量百分?jǐn)?shù)到大約95重量百分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇縮丁醛;(b)互補(bǔ)地,95到25重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺,其在低于大約320℃下是可熔融加工的,并且數(shù)均分子量為至少5,000;(c)偶聯(lián)劑;和(d)任選地填料,其量為最多大約45重量百分?jǐn)?shù)。
3.權(quán)利要求2的組合物,其中增韌劑包括一種或多種具有酸酐官能團(tuán)的聚合物和一種或多種具有羧酸官能團(tuán)的聚合物。
4.權(quán)利要求2的組合物,其中增韌劑還包括非-反應(yīng)性聚合物,其選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龍、烯烴共聚物和其混合物。
5.權(quán)利要求3的組合物,其中所述組合物包含基于組合物的總重量為大約1重量%到大約45重量%的填料。
6.權(quán)利要求5的組合物,其中所述填料是玻璃填料,其以大約1重量%到大約45重量%的量存在。
7.權(quán)利要求1的組合物,其中偶聯(lián)劑是氨基硅烷化合物,并且含量為大約0.1到大約1重量%。
8.權(quán)利要求7的組合物,其中聚酰胺選自尼龍6;尼龍66;尼龍69;尼龍610;和尼龍612;尼龍11;尼龍12;尼龍12,12;和ε-己內(nèi)酰胺與己二胺和己二酸的共聚物。
9.一種制品,其由權(quán)利要求1的組合物制備。
10.權(quán)利要求9的制品,其中所述制品是層壓制品,其由至少一個(gè)PVB片材和至少一個(gè)鄰近的聚酰胺片材形成,所述聚酰胺片材由權(quán)利要求1的組合物制備,其中層壓制品的壓縮剪切強(qiáng)度是至少950。
11.權(quán)利要求10的層壓制品,其中該層壓制品包括聚酰胺/聚合物/聚酰胺層壓結(jié)構(gòu),其中所述聚合物選自PVB、聚氨酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或者其他聚酰胺。
12.權(quán)利要求11的層壓制品,其中該層壓制品具有消音性能。
13.一種制品,其包含權(quán)利要求12的層壓制品。
14.權(quán)利要求10的制品,其中該制品是船;汽車(chē);火車(chē);飛機(jī);屋頂;墻壁;建筑物;工具。
15.權(quán)利要求9的制品,其中該制品是層壓制品,其包含至少一個(gè)層壓到聚酰胺組合物上的熱塑性彈性體層。
16.權(quán)利要求15的制品,其中該制品是以下裝置上的按鈕或開(kāi)關(guān)電子設(shè)備或者電子器件、立體聲、光盤(pán)播放機(jī)、電話(huà)機(jī)、電視機(jī)、遙控、計(jì)算機(jī)、鍵盤(pán)或者觸摸屏。
17.一種層壓制品,其包含聚酰胺/PVB/聚酰胺的層壓結(jié)構(gòu),其中聚酰胺是熱塑性聚酰胺組合物,該組合物包含(a)大約5到大約30重量百分?jǐn)?shù)的自由流動(dòng)的增韌劑,其包含大約20重量百分?jǐn)?shù)到大約95重量百分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇縮丁醛;(b)互補(bǔ)地,95到25重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺,其在低于大約320℃下是可熔融加工的,并且數(shù)均分子量為至少5,000;(c)任選地偶聯(lián)劑,其量為最多大約1重量%;和(d)任選地填料,其量為最多大約45重量百分?jǐn)?shù)。
18.一種制品,其包含權(quán)利要求17的層壓制品。
19.權(quán)利要求18的制品,其中該制品是船;汽車(chē);火車(chē);飛機(jī);屋頂;墻壁;建筑物;墻壁;天花板;地板;工具;儀表。
20.權(quán)利要求9的制品,其中所述制品通過(guò)注塑或者壓塑方法形成。
21.一種用于提高聚酰胺組合物的粘合性的方法,其包括加入硅烷偶聯(lián)劑的步驟。
22.權(quán)利要求21的方法,其中偶聯(lián)劑被施加到聚酰胺組合物的表面上。
23.權(quán)利要求22的方法,其中偶聯(lián)劑作為水溶液施加,該水溶液的pH為小于7。
全文摘要
公開(kāi)了具有提高的粘合表面性能的用聚乙烯醇縮丁醛增韌的聚酰胺組合物和共混物,以及制品。
文檔編號(hào)C08L29/14GK1761718SQ200480006957
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者W·-C·李, I·-C·W·王, G·J·瓊斯, B·C·王, P·P·程, D·J·麥基爾南, C·J·雷夫肖格, Y·于 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司