專利名稱：重疊注塑的聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重疊注塑聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了使更換用的金屬部件減輕重量和降低成本并同時保持相當(dāng)?shù)幕蚋鼉?yōu)化的機(jī)械性能，開發(fā)了基于復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，這些復(fù)合材料具有包含纖維材料的聚合物基質(zhì)。隨著對此領(lǐng)域關(guān)注度的日益增長，已開發(fā)了纖維增強(qiáng)的塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)，原因在于其具有由纖維材料與聚合物基質(zhì)的組合而產(chǎn)生的優(yōu)異物理特性，并且這些纖維增強(qiáng)的塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)已用于多種最終應(yīng)用。已開發(fā)了多種制造技術(shù)來改善聚合物基質(zhì)對纖維材料的浸漬，從而優(yōu)化復(fù)合結(jié)構(gòu)的特性。在要求很高的應(yīng)用中，例如機(jī)動車和航空應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)部件，由于復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度高和耐溫性的獨(dú)特組合，因此是所期望的?？墒褂脽峁绦詷渲驘崴苄詷渲鳛榫酆衔锘|(zhì)來獲得高性能復(fù)合結(jié)構(gòu)?；跓崴苄运芰系膹?fù)合結(jié)構(gòu)相對于基于熱固性塑料的復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出若干優(yōu)點(diǎn)，例如以下事實(shí) 它們可通過施加熱量和壓力而后成型或再加工，由于不需要固化步驟，從而減少制造復(fù)合結(jié)構(gòu)所需的時間，以及增加回收利用的可能性。實(shí)際上，在熱塑性塑料的加工過程中，不需要熱固性樹脂耗時的化學(xué)交聯(lián)(固化)反應(yīng)。在熱塑性樹脂中，聚酰胺尤其適合制造復(fù)合結(jié)構(gòu)。因?yàn)闊崴苄跃埘０方M合物具有良好的機(jī)械特性、耐熱性、抗沖擊性和耐化學(xué)品性并且可方便靈活地將其模制成多種不同復(fù)雜度與精細(xì)度的制品，因此期望將熱塑性聚酰胺組合物用于各種不同的應(yīng)用，包括汽車所用的部件、電子/電氣部件、家用電器和家具。US 4，255，219公開了可用于形成復(fù)合材料的熱塑性片材。該發(fā)明所公開的熱塑性片材由聚酰胺6和二元羧酸或其酸酐或酯以及包封于所述層內(nèi)的至少一個長玻璃纖維增強(qiáng)墊制成。然而，由聚酰胺6制成的復(fù)合材料可能在典型的最終應(yīng)用溫度范圍內(nèi)例如從低溫(如，-400C )至高溫(如，+120°C )表現(xiàn)出機(jī)械特性的喪失。為了制造一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)并提升聚合物的性能，通常需要將一個或多個由聚合物制成的部件“重疊注塑”到復(fù)合結(jié)構(gòu)的一部分表面或整個表面上以圍繞或包封所述表面。重疊注塑涉及將第二聚合物部件直接成型到復(fù)合結(jié)構(gòu)的一個或多個表面上以形成雙部件復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中這兩個部件至少在一個界面處彼此粘附。重疊注塑的聚合物與復(fù)合結(jié)構(gòu)表面之間因兩者的相容性而粘附。期望用來浸漬纖維材料的聚合物組合物(即，基質(zhì)聚合物組合物)和用來重疊注塑經(jīng)浸漬的纖維材料的聚合物組合物(即，重疊注塑聚合物組合物) 具有良好的粘附性、極佳的尺寸穩(wěn)定性并且在不利條件(包括熱循環(huán))下也能保持其機(jī)械特性，以使得復(fù)合結(jié)構(gòu)在操作條件下受到保護(hù)，從而延長使用壽命。用來浸漬纖維層和重疊注塑經(jīng)浸漬的層的聚酰胺的實(shí)例為半芳族聚酰胺。WO 2007/149300公開了半芳族聚酰胺復(fù)合材料制品，該制品包括由含有聚酰胺組合物的纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成的組件、含有聚酰胺組合物的重疊注塑組件、和位于兩者之間的任選接合層，其中所述聚酰胺組合物中的至少一者為半芳族聚酰胺組合物。據(jù)稱，該發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的物理特性使得這些結(jié)構(gòu)適合在多種應(yīng)用中用作金屬組件的替代品。遺憾的是，用來浸漬一個或多個纖維增強(qiáng)層和重疊注塑一個或多個經(jīng)浸漬的纖維層的常規(guī)聚酰胺組合物可能在重疊注塑聚合物與含有纖維增強(qiáng)材料的組件表面之間表現(xiàn)出較差的粘附性。粘附性差可能會導(dǎo)致在重疊注塑部件的界面處形成裂紋，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械特性減弱、過早老化、以及隨著使用次數(shù)增多和時間流逝而出現(xiàn)與制品分層和劣化的相關(guān)問題。需要重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該復(fù)合結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料表面與重疊注塑樹脂之間具有良好的粘附力。發(fā)明概述發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，上述問題可通過下述重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)解決，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包括i)具有表面的第一組件，所述表面的至少一部分由表面聚酰胺樹脂組合物制成， 并且所述第一組件包含纖維材料，所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合，所述纖維材料用基質(zhì)樹脂組合物浸漬，以及ii)包含重疊注塑樹脂組合物的第二組件，其中重疊注塑樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物之一由包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成a) —種或多種半芳族聚酰胺(A)，其包含衍生自芳族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元；以及b) —種或多種全脂族聚酰胺(B)，其選自包含衍生自脂族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元的聚酰胺、包含衍生自脂族氨基羧酸的重復(fù)單元的聚酰胺、以及衍生自內(nèi)酰胺的聚酰胺，其中重疊注塑樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物的另一者由一種或多種聚酰胺制成，并且其中所述第二組件在所述第一組件的至少一部分表面上粘附到所述第一組件。本文描述了制備本文所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。制備上述重疊注塑復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法包括用重疊注塑樹脂組合物重疊注塑本文所述的第一組件的步驟。當(dāng)將由重疊注塑樹脂組合物制成的部件粘附到復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面上時，本文所述的重疊注塑復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的粘附性。第一組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))與重疊注塑樹脂之間良好的粘附性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出能夠較好地耐受隨著使用次數(shù)增多和時間流逝而出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)劣化或分層。發(fā)明詳述在本專利申請中引用了若干專利和出版物。所有這些專利和出版物的全部公開內(nèi)容均以引用方式并入本文。本發(fā)明涉及重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)包括至少兩個組件，即第一組件和第二組件。第一組件由具有表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)組成，所述表面的至少一部分由表面聚酰胺樹脂組合物制成，并且所述第一組件包含選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合的纖維材料，所述纖維材料用基質(zhì)樹脂組合物浸漬。重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)可包括不止一個第一組件(即，它可以包括不止一個復(fù)合結(jié)構(gòu))，并可包括不止一個第二組件。第二組件與第一組件在所述第一組件的至少一部分表面上粘附，所述表面部分由本文所述的表面聚酰胺樹脂組合物制成。第一組件可以被第二組件完全包封或部分包封。出于本文的目的，“纖維材料用基質(zhì)樹脂組合物浸漬”是指基質(zhì)樹脂組合物包封并包埋纖維材料從而形成基本上被基質(zhì)樹脂組合物圍繞的纖維材料的互穿網(wǎng)狀物。出于本文的目的，術(shù)語“纖維”被定義為宏觀上均勻并在垂直于長度方向的橫截面上具有較高的長寬比的主體。纖維橫截面可為任何形狀，但通常為圓形。
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纖維材料可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適形式，并且優(yōu)選選自非織造結(jié)構(gòu)、 紡織物、纖維絮、以及它們的組合。非織造結(jié)構(gòu)可選自無規(guī)纖維取向的或?qū)R的纖維結(jié)構(gòu)。 無規(guī)纖維取向的實(shí)例包括但不限于短切和連續(xù)的材料，其可以為墊、針刺墊或氈的形式。對齊的纖維結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括但不限于單向纖維股線、雙向股線、多向股線、多軸向紡織物。紡織物可選自織造形式、針織品、編織品以及它們的組合。纖維材料可為連續(xù)的形式或不連續(xù)的形式。取決于重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的最終應(yīng)用以及所需的機(jī)械特性，可使用不止一種纖維材料，具體方式為采用若干相同的纖維材料或不同纖維材料的組合，即本文所述的第一組件可包含一種或多種纖維材料。不同纖維材料的組合的實(shí)例是這樣的組合，其包含布置成中間層的非織造結(jié)構(gòu)例如平面無規(guī)墊，以及布置成外層的一種或多種織造的連續(xù)纖維材料。此組合可改善第一組件的加工及其同質(zhì)性，從而改善重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的機(jī)械特性。 纖維材料可由任何合適的材料或材料混合物制成，前提條件是材料或材料混合物能夠經(jīng)受在基質(zhì)樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物浸漬過程中以及通過重疊注塑樹脂組合物重疊注塑第一組件過程中所用的加工條件。優(yōu)選地，纖維材料包含玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、石墨纖維、金屬纖維、 陶瓷纖維、天然纖維或它們的混合物。更優(yōu)選地，纖維材料包含玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、天然纖維或它們的混合物；還更優(yōu)選地，纖維材料包含玻璃纖維、碳纖維和芳族聚酰胺纖維或它們的混合物。所謂天然纖維是指任何植物源或動物源的材料。當(dāng)使用時，天然纖維優(yōu)選地衍生自植物源，例如衍生自種子纖維(如，棉花)、莖桿植物(如大麻、亞麻、竹子；韌皮纖維和芯纖維均可)、葉子植物(如劍麻和馬尼拉麻)、農(nóng)作物纖維(如谷類稿稈、 玉米棒、稻殼和椰子纖維)或木質(zhì)纖維質(zhì)的纖維(如木料、木料纖維、木粉、紙材和與木料相關(guān)的材料)。如上文提及的，可使用不止一種纖維材料?？墒褂糜刹煌w維制成的纖維材料的組合，例如這樣的第一組件，其包括由玻璃纖維或天然纖維制成的一個或多個中間層，以及由碳纖維或玻璃纖維制成的一個或多個表面層。優(yōu)選地，纖維材料選自織造結(jié)構(gòu)、非織造結(jié)構(gòu)或它們的組合，其中所述結(jié)構(gòu)由玻璃纖維制成并且其中所述玻璃纖維為E-玻璃長絲， 其直徑在8和30 μ m之間，優(yōu)選地在10至M μ m之間。纖維材料還可以包含熱塑性材料，例如纖維材料可以為以混纖紗或混編紗的形式，或纖維材料可以用適合隨后加工成織造或非織造形式的熱塑性材料制成的粉末進(jìn)行浸漬，或者纖維材料可以為用作單向材料的混合物。優(yōu)選地，第一組件中(即復(fù)合結(jié)構(gòu)中)纖維材料和聚合物材料之間的比率(即，與基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物結(jié)合的纖維材料)為至少30%的纖維材料，更優(yōu)選為介于40和60%的纖維材料，所述百分比為基于第一組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))總體積的體積百分比。重疊注塑樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物之一由包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成a) —種或多種半芳族聚酰胺(A)，和b) —種或多種全脂族聚酰胺(B)；而重疊注塑樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物的另一者由一種或多種聚酰胺制成。優(yōu)選地，本文所述的聚酰胺組合物包含如下物質(zhì)的共混物a) —種或多種半芳族聚酰胺(A)，和b) —種或多種全脂族聚酰胺(B)，它們的重量比(A B)為約99 1至約 5 95，更優(yōu)選地為約97 3至約50 50。
本文描述了重疊注塑復(fù)合材料，其包含重疊注塑樹脂組合物，其由含有如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成本文所述的a) —種或多種半芳族聚酰胺(A)，和b) —種或多種全脂族聚酰胺(B)；以及表面聚酰胺樹脂組合物，其由一種或多種聚酰胺(優(yōu)選半芳族聚酰胺)制成。本文還描述了重疊注塑復(fù)合材料，其包含表面樹脂組合物，其由含有如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成本文所述的a) —種或多種半芳族聚酰胺(A)，和b) —種或多種全脂族聚酰胺(B)；以及重疊注塑聚酰胺樹脂組合物，其由一種或多種聚酰胺(優(yōu)選半芳族聚酰胺)制成?；|(zhì)樹脂組合物由可與表面聚酰胺樹脂組合物相容的熱塑性樹脂制成，優(yōu)選地， 基質(zhì)樹脂組合物由一種或多種聚酰胺制成或選自包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物如上所述的a) —種或多種半芳族聚酰胺(A)，和b) —種或多種全脂族聚酰胺(B)。聚酰胺為一種或多種二元羧酸和一種或多種二胺，和/或一種或多種氨基羧酸的縮合產(chǎn)物，和/或一種或多種環(huán)狀內(nèi)酰胺的開環(huán)聚合反應(yīng)產(chǎn)物。聚酰胺可以為全脂族或半芳族的，并將在下文描述。術(shù)語“半芳族”描述包含至少一些含有芳族基團(tuán)的單體的聚酰胺，相比之下，“全脂族”聚酰胺則描述包含脂族羧酸單體和脂族二胺單體的聚酰胺。所述一種或多種半芳族聚酰胺(A)可以衍生自一種或多種脂族羧酸組分和芳族二胺組分例如間苯二甲胺和對苯二甲胺，可以衍生自一種或多種芳族羧酸組分和一種或多種二胺組分，或者可以衍生自羧酸組分和二胺組分。優(yōu)選地，所述一種或多種半芳族聚酰胺(A)由一種或多種芳族羧酸組分和一種或多種二胺組分形成。所述一種或多種芳族羧酸可以為對苯二甲酸或者對苯二甲酸與一種或多種其他羧酸的混合物，所述其他羧酸例如間苯二甲酸、取代的鄰苯二甲酸如2-甲基對苯二甲酸、以及萘二甲酸的未取代或取代的異構(gòu)體，其中所述羧酸組分包含至少陽摩爾％的對苯二甲酸(摩爾％按羧酸混合物計)。優(yōu)選地，所述一種或多種芳族羧酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸和它們的混合物，更優(yōu)選地，所述一種或多種羧酸為對苯二甲酸與間苯二甲酸的混合物，其中混合物包含至少55摩爾％的對苯二甲酸。更優(yōu)選地，一種或多種羧酸為 100%的對苯二甲酸。此外，可以將所述一種或多種羧酸與一種或多種脂族羧酸如己二酸、 庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和十二烷二酸混合，己二酸是優(yōu)選的。更優(yōu)選地，包含在一種或多種半芳族聚酰胺(A)的一種或多種羧酸混合物中的對苯二甲酸與己二酸的混合物含有至少55摩爾％的對苯二甲酸。本文所述的一種或多種半芳族聚酰胺(A)包含一種或多種二胺，所述二胺可選自具有四個或更多個碳原子的二胺，包括但不限于四亞甲基二胺、 己二胺、辛二胺、癸二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基四亞甲基二胺、2-甲基辛二胺、三甲基己二胺、4，4' -二氨基二環(huán)己基甲烷和/或它們的混合物。優(yōu)選地，本文所述的一種或多種半芳族聚酰胺(A)的一種或多種二胺選自己二胺、2-甲基-1，5-戊二胺以及它們的混合物， 并且更優(yōu)選地，一種或多種半芳族聚酰胺(A)的一種或多種二胺選自己二胺以及己二胺與 2-甲基-1，5-戊二胺的混合物，其中混合物包含至少50摩爾％的己二胺(摩爾％按二胺混合物計)?？捎糜诒疚乃龅木埘０方M合物的半芳族聚酰胺(A)的實(shí)例可以商標(biāo)Zytel HTN 從 Ε· I.du Pont de Nemours and Company (Wilmington, Delaware)商購獲得。所述一種或多種全脂族聚酰胺⑶由脂族和脂環(huán)族單體(例如二胺、二元羧酸、內(nèi)酰胺、氨基羧酸、以及它們的反應(yīng)等同物)形成。合適的氨基羧酸為Ii-氨基十二烷酸。合適的內(nèi)酰胺包括己內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“全脂族聚酰胺”也指衍生自兩種或更多種此類單體的共聚物以及兩種或更多種全脂族聚酰胺的共混物?？梢允褂弥辨湣⒅ф満铜h(huán)狀的單體。全脂族聚酰胺中包含的羧酸單體為脂族羧酸，例如己二酸(C6)、庚二酸(C7)、辛二酸(C8)、壬二酸(C9)、癸二酸(ClO)、十二烷二酸(Cl》和十四烷二酸(C14)。優(yōu)選地，所述一種或多種全脂族聚酰胺(B)的脂族二元羧酸選自己二酸和十二烷二酸。本文所述的一種或多種全脂族聚酰胺(B)包含前述脂族二胺。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一種或多種全脂族聚酰胺共聚物(B)的一種或多種二胺單體選自四亞甲基二胺和己二胺。全脂族聚酰胺的合適的實(shí)例包括聚酰胺6、聚酰胺6，6、聚酰胺4，6、聚酰胺6，10、聚酰胺6，12、聚酰胺6，14、聚酰胺6，13、聚酰胺6，15、聚酰胺6，16、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺9，10、聚酰胺9，12、聚酰胺9，13、聚酰胺9，14、聚酰胺9，15、聚酰胺6，16、聚酰胺9，36、聚酰胺10，10、聚酰胺10，12、 聚酰胺10，13、聚酰胺10，14、聚酰胺12，10、聚酰胺12，12、聚酰胺12，13、聚酰胺12，14?？捎糜诒景l(fā)明聚酰胺組合物的全脂族聚酰胺(B)的優(yōu)選實(shí)例為聚(己二酰己二胺)(聚酰胺 66、PA66、也稱為尼龍66)、聚(十二烷二酰己二胺)(聚酰胺612、PA612、也稱為尼龍612)， 可以商標(biāo) Zytel 從 Ε· I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, Delaware)商購獲得。表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含一種或多種抗沖改性劑、一種或多種熱穩(wěn)定劑、一種或多種氧化穩(wěn)定劑、一種或多種增強(qiáng)劑、一種或多種紫外線穩(wěn)定劑、一種或多種阻燃劑或它們的混合物。表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含一種或多種熱穩(wěn)定劑。所述一種或多種熱穩(wěn)定劑優(yōu)選地選自銅鹽和/或其衍生物、受阻胺抗氧化劑、磷抗氧化劑以及它們的混合物，更優(yōu)選地選自與商化物組合的銅鹽和/或衍生物，選自受阻酚抗氧化、受阻胺抗氧化劑、磷抗氧化劑以及它們的混合物。銅鹽和/或其衍生物的實(shí)例包括但不限于鹵化銅或醋酸銅、二價鎂鹽和/或其衍生物以及它們的混合物。優(yōu)選地，將銅鹽和/或衍生物與鹵化物和/或磷化合物聯(lián)合使用；并且更優(yōu)選地，將銅鹽與碘化物或溴化物聯(lián)合使用，并且還更優(yōu)選地，將銅鹽與碘化鉀或溴化鉀聯(lián)合使用。當(dāng)存在一種或多種熱穩(wěn)定劑時，其含量為0. 1重量％或約0. 1重量％至3重量％或約3重量％， 或優(yōu)選地為0. 1重量％或約0. 1重量％至1重量％或約1重量％，或更優(yōu)選地為0. 1重量％ 或約0. 1重量％至0. 7重量％或約0. 7重量％，所述重量百分比根據(jù)實(shí)際情況按表面樹脂組合物或基質(zhì)樹脂組合物或重疊注塑樹脂組合物的總重量計。添加一種或多種熱穩(wěn)定劑還可改善第一組件和重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)在其制造過程中的熱穩(wěn)定性以及隨著使用次數(shù)增多和時間流逝的熱穩(wěn)定性。存在一種或多種熱穩(wěn)定劑除了改善熱穩(wěn)定性外，還可允許在第一組件的浸漬期間升高所用的溫度，從而降低本文所述的基質(zhì)樹脂和/或聚酰胺組合物的熔融粘度?；|(zhì)樹脂和/或聚酰胺表面樹脂組合物的熔融粘度降低的結(jié)果是，可以提高浸漬速率。表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含一種或多種氧化穩(wěn)定劑，例如磷抗氧化劑(如亞磷酸鹽或亞膦酸鹽穩(wěn)定劑)、受阻酚穩(wěn)定劑、芳族胺穩(wěn)定劑、硫酯和酚醛基抗氧化劑，在高溫應(yīng)用中它們可以阻止聚合物的熱誘導(dǎo)氧化。當(dāng)存在一種或多種氧化穩(wěn)定劑時，其量為0. 1重量％或約0. 1重量％至3重量％或約3重量％，或優(yōu)選地為0. 1重量％或約0. 1重量％至1重量％或約1重量％，或更優(yōu)選地為0. 1重量％或約0. 1重量％至0. 7重量％或約0. 7重量％，所述重量百分比根據(jù)實(shí)際情況按表面樹脂組合物或基質(zhì)樹脂組合物或重疊注塑樹脂組合物的總重量計。表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含一種或多種增強(qiáng)劑，例如玻璃纖維、玻璃片、碳纖維、云母、鈣硅石、碳酸鈣、滑石、煅燒粘土、高嶺土、硫酸鎂、硅酸鎂、硫酸鋇、二氧化鈦、碳酸鈉鋁、鋇鐵氧體和鈦酸鉀。當(dāng)存在一種或多種增強(qiáng)劑時，其量為1重量％或約1重量％至60重量％或約60重量％，優(yōu)選為1重量％或約1重量％至40重量％或約40重量％，或更優(yōu)選地1重量％或約1重量％至35重量％或約35重量％，所述重量百分比根據(jù)實(shí)際情況按表面樹脂組合物或基質(zhì)樹脂組合物或重疊注塑樹脂組合物的總重量計。表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含一種或多種紫外線穩(wěn)定劑，例如受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)、炭黑、取代的間苯二酚、水楊酸鹽、苯并三唑和二苯甲酮。表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含一種或多種阻燃劑，例如金屬氧化物(其中金屬可以是鋁、鐵、鈦、錳、鎂、鋯、鋅、鉬、 鈷、鉍、鉻、錫、銻、鎳、銅和鎢)、金屬粉末(其中金屬可以是鋁、鐵、鈦、錳、鋅、鉬、鈷、鉍、鉻、 錫、銻、鎳、銅和鎢)、金屬鹽(如硼酸鋅、偏硼酸鋅、偏硼酸鋇、碳酸鋅、碳酸鎂、碳酸鈣和碳酸鋇)、次膦酸金屬鹽(其中金屬可以是鋁、鋅和鈣)、鹵化有機(jī)化合物(如十溴聯(lián)苯醚)、鹵化聚合物(如聚(溴苯乙烯)和溴化聚苯乙烯)、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺多磷酸鹽、紅磷等。 表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物還可以包含改性劑和其他成分，包括但不限于助流添加劑、潤滑劑、抗靜電劑、著色劑(包括染料、 顏料、炭黑等)、阻燃劑、成核劑、晶化助劑以及聚合物配混領(lǐng)域已知的其他加工助劑。上述填料、改性劑和其他成分可以本領(lǐng)域熟知的量和形式存在，包括所謂的納米材料形式，其中顆粒的至少一個維數(shù)在I-IOOOnm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，表面聚酰胺樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑樹脂組合物為熔融混合的共混物，其中所有聚合物組分都均勻分散在彼此中，而且所有非聚合的成分都均勻分散在聚合物基質(zhì)中并由聚合物基質(zhì)粘附，使得共混物形成一個統(tǒng)一的整體。可使用任何熔融混合方法來混合本發(fā)明的聚合物組分和非聚合物成分。例如，可以將聚合物組分和非聚合物成分加入熔融混合器中，例如單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)、共混機(jī)、單螺桿或雙螺桿捏合機(jī)或班伯里密煉機(jī)，可以在單個步驟中全部添加，也可以分步方式加入，然后進(jìn)行熔融混合。當(dāng)逐步加入聚合物組分和非聚合物成分時，首先加入一部分聚合物組分和/或非聚合物成分并熔融混合，然后再加入剩余聚合物組分和非聚合物成分，并進(jìn)一步熔融混合，直到獲得混合充分的組合物。根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)可通過包括用重疊注塑樹脂組合物重疊注塑上述第一組件的步驟的方法進(jìn)行制造。所謂“重疊注塑”是指將包含本文所述的重疊注塑樹脂組合物的第二組件模塑或擠塑到第一組件的至少一部分表面上，所述表面由表面聚酰胺樹脂組合物制成。
重疊注塑方法包括將第二組件模塑到已包含如下所述預(yù)先制造的第一組件的模具內(nèi)，以使得第一組件和第二組件在所述第一組件的至少一部分表面上彼此粘附。將第一組件放入具有腔體的模具中，該腔體限定最終重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的外表面。重疊注塑樹脂組合物可重疊注塑到第一組件的一側(cè)或兩側(cè)上，并且其可完全或部分包封第一組件。將第一組件設(shè)置在模塑中后，引入熔融形式的重疊注塑樹脂組合物。第一組件和第二組件通過重疊注塑粘附在一起。所述至少兩個部件優(yōu)選地通過作為重疊注塑步驟的注塑或壓塑， 并且更優(yōu)選地通過注塑方法彼此粘附。將熔融形式的重疊注塑樹脂組合物引入模塑工位， 以便與第一組件接觸，而對于第一組件的元件，至少將其薄層熔化，并變得與重疊注塑樹脂組合物混合。雖然通常的做法是，在重疊注塑步驟前，以接近但低于基質(zhì)樹脂組合物熔融溫度的溫度預(yù)熱第一組件以改善第一組件表面和重疊注塑樹脂之間的粘附性，然后快速轉(zhuǎn)移受熱的復(fù)合結(jié)構(gòu)以進(jìn)行重疊注塑；但通過使用重疊注塑樹脂組合物和聚酰胺表面樹脂組合物可改進(jìn)或甚至取消該步驟。由于根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的重疊注塑樹脂和表面聚酰胺樹脂組合物之間具有高粘附性和高粘結(jié)強(qiáng)度，因此顯著降低或甚至消除了預(yù)熱步驟的必要。如果使用預(yù)熱步驟，轉(zhuǎn)移時間可以不如用于常規(guī)復(fù)合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移時間重要，也就是說可以延長轉(zhuǎn)移時間，由此增大加工窗口并降低模塑設(shè)備和自動化成本。第一組件可通過包括用基質(zhì)樹脂組合物浸漬纖維材料的步驟的方法制成，其中第一組件的至少一部分表面由表面聚酰胺樹脂組合物制成。優(yōu)選地，通過熱壓法用基質(zhì)樹脂浸漬纖維材料。在熱壓過程中，纖維材料、基質(zhì)樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物受到熱量和壓力的作用，從而使塑料熔融并滲透進(jìn)纖維材料，繼而浸漬所述纖維材料。通常，熱壓法在以下條件下進(jìn)行壓力介于2和100巴之間， 并且更優(yōu)選介于10和40巴之間，溫度高于基質(zhì)樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物的熔點(diǎn)，優(yōu)選地高于熔點(diǎn)至少約20°C，從而能夠適當(dāng)?shù)慕n。加熱可通過多種方式完成，包括接觸加熱、輻射氣體加熱、紅外線加熱、對流或強(qiáng)制對流、感應(yīng)加熱、微波加熱或它們的組合。 可通過靜態(tài)方法或連續(xù)方法(也稱為動態(tài)方法)來施加浸漬驅(qū)動壓，出于速度原因，連續(xù)方法是優(yōu)選的。浸漬方法的實(shí)例包括但不限于真空模塑、模內(nèi)涂覆、橫向模擠出、拉擠、線材涂覆型方法、層壓、燙印、隔膜成型或加壓模塑，層壓是優(yōu)選的。在層壓過程中，通過加熱區(qū)中相對的受壓輥或帶，將熱量和壓力施加到纖維材料、基質(zhì)樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物上，然后優(yōu)選地通過加壓裝置在冷卻區(qū)連續(xù)施加壓力，以完成固結(jié)并將浸漬的纖維材料冷卻。層壓技術(shù)的實(shí)例包括但不限于壓延、平臺層壓和雙帶壓力機(jī)層壓。當(dāng)將層壓用作浸漬方法時，優(yōu)選使用雙帶壓力機(jī)進(jìn)行層壓。本文還描述了制備上述第一組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))的方法，其中該方法包括以下步驟將表面樹脂組合物施加到用本文所述的基質(zhì)樹脂組合物浸漬的纖維材料的至少一部分表面上。為了加快纖維材料的浸漬速率，可降低基質(zhì)樹脂組合物的熔融粘度。一般來講，有利的是使材料的流速盡可能高以便最高效地利用加工機(jī)器，從而通過加快纖維材料的浸漬速率來降低成本。為此，熔融狀態(tài)的高流動性聚合物組合物是受關(guān)注的。在具有較低熔融粘度的情況下，高流動性聚合物組合物流速更快，因此更易于加工。通過降低基質(zhì)樹脂組合物的熔融粘度，可縮短浸漬步驟的時長，從而提高總體制造速度，因此使復(fù)合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量得以提升，并導(dǎo)致與循環(huán)時間縮短相關(guān)聯(lián)的能耗下降，而這對于環(huán)保方面也是有益的。加快的浸漬速率除了提高生產(chǎn)能力外，還可最大程度地減少聚合物組合物的熱降解。為了降低基質(zhì)樹脂組合物的熔融粘度，基質(zhì)樹脂組合物還可以包含一種或多種流變改性劑，其選自超支化樹枝狀聚合物，并且更優(yōu)選選自一種或多種超支化聚酯樹枝狀聚合物。超支化樹枝狀聚合物的優(yōu)選實(shí)例是在US 5，418，301和US 2007/0173617中描述的那些。此類樹枝狀聚合物在熱塑性樹脂中的用途在 US 6，225，404、US 6，497，959、US 6，663，966、WO 2003/004546、 EP 1424360和WO 2004/1111 中有所公開。這些文獻(xiàn)指出，將超支化樹枝狀聚酯高分子添加到熱塑性組合物中，會由于組合物的熔融粘度降低而使流變性和機(jī)械特性得以改善，進(jìn)而提高熱塑性組合物的可加工性。當(dāng)存在一種或多種超支化樹枝狀聚合物時，其量為0. 05 重量％或約0. 05重量％至10重量％或約10重量％，或更優(yōu)選為0. 1重量％或約0. 1重量％至0. 05重量％或約5重量％，所述重量百分比是按基質(zhì)樹脂組合物的總重量計的。為了降低表面基質(zhì)樹脂組合物的熔融粘度以提高第一組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))的浸漬速率，基質(zhì)樹脂組合物還可以包含一種或多種分子鏈斷裂劑。分子鏈斷裂劑的實(shí)例包括但不限于脂族二元羧酸和芳族二元羧酸。其具體實(shí)例為草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、 十二烷二酸、鄰苯二甲酸異構(gòu)體。當(dāng)存在一種或多種分子鏈斷裂劑時，其量為0. 05重量％ 或約0. 05重量％至5重量％或約5重量％，或更優(yōu)選為0. 1重量％或約0. 1重量％至3重量％或約3重量％，所述重量百分比是按基質(zhì)樹脂組合物的總重量計的?？刹捎贸Ｒ?guī)方法將基質(zhì)樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物施用到纖維材料上， 這些方法例如有粉末涂覆、薄膜層壓、擠出涂覆或其中兩種或更多種方法的組合，前提條件是表面聚酰胺樹脂組合物施用于第一組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))的至少一部分表面上，以便在將重疊注塑樹脂施用于第一組件上時可觸及這部分表面。在粉末涂覆過程中，將通過常規(guī)碾磨方法獲得的聚合物粉末施用到纖維材料上。 可通過散播、噴灑、噴涂、熱噴涂或火焰噴涂、或流化床涂敷方法將粉末施用到纖維材料上。 任選地，粉末涂覆方法還可包括對纖維材料上的粉末進(jìn)行后燒結(jié)的步驟。將基質(zhì)樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物施用到纖維材料上，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)的至少一部分表面由聚酰胺表面樹脂組合物制成。隨后，對粉末涂覆的纖維材料進(jìn)行熱壓操作，并可任選地在加壓區(qū)之外對涂粉的纖維材料進(jìn)行預(yù)熱。在薄膜層壓過程中，將一個或多個由基質(zhì)樹脂組合物制成的膜和一個或多個由表面聚酰胺樹脂組合物制成的膜通過層疊施用到纖維材料上，這些膜事先通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)擠出方法獲得，例如吹塑薄膜擠出、流延薄膜擠出和流延片材擠出。隨后，對組合件進(jìn)行熱壓操作，所述組合件包含一個或多個由基質(zhì)樹脂組合物制成的膜和一個或多個由表面聚酰胺樹脂組合物制成的膜以及一種或多種纖維材料。在所得的第一組件中，薄膜熔化并滲入整個纖維材料，在纖維材料周圍形成連續(xù)的聚合物統(tǒng)一體。在擠出涂覆過程中，將由基質(zhì)樹脂組合物制成的粒料和/或顆粒以及由表面聚酰胺樹脂組合物制成的粒料和/或顆粒通過一個或多個平模而擠出，以形成一個或多個熔簾，隨后通過鋪放所述一個或多個熔簾而將熔簾施用到纖維材料上。隨后，在包含基質(zhì)樹脂組合物、表面樹脂組合物和一種或多種纖維材料的組件上進(jìn)行熱壓。根據(jù)最終應(yīng)用，可在重疊注塑樹脂組合物的重疊注塑步驟前，將第一組件成型為期望的幾何形狀或構(gòu)型，或以片材形式使用。第一組件可為柔性的，在此情況下可將其卷起。
制備成型第一組件的方法還包括使第一組件成型的步驟，所述步驟在浸漬步驟后進(jìn)行。第一組件的成型步驟可通過壓塑、燙印或任何采用熱量和壓力的技術(shù)完成，優(yōu)選壓塑和燙印。優(yōu)選地，使用液壓壓型機(jī)來施加壓力。在壓塑或燙印過程中，通過加熱裝置將第一組件預(yù)熱到表面樹脂組合物的熔融溫度之上，優(yōu)選地預(yù)熱到基質(zhì)樹脂組合物的熔融溫度之上，然后轉(zhuǎn)移到成型裝置例如模塑壓機(jī)中，其包括具有腔體的模具，而腔體具有最終期望的幾何結(jié)構(gòu)的形狀，借此將第一組件成型為期望的構(gòu)型，然后在冷卻到表面聚酰胺樹脂組合物的熔融溫度之下并優(yōu)選地冷卻到基質(zhì)樹脂組合物的熔融溫度之下后從壓機(jī)或模具中取出ο為改善重疊注塑樹脂和聚酰胺表面樹脂組合物之間的粘附性，復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面可以是紋理化表面，以便增大可用于重疊注塑的相對表面。此類紋理化表面可在成型步驟中通過使用在表面上具有例如孔隙或壓痕的壓機(jī)或模具獲得。作為另外一種選擇，可采用一步方法，該方法包括在單個模塑工位中成型和重疊注塑第一組件的步驟。該一步方法避免了在模具或壓機(jī)中壓塑或燙印第一組件的步驟，避免了任選的預(yù)熱步驟以及將預(yù)熱的第一組件轉(zhuǎn)移到模塑工位的步驟。在該一步方法中，將第一組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))在模塑工位之外、鄰近模塑工位或在模塑工位內(nèi)加熱到某一溫度， 在此溫度下第一組件在重疊注塑步驟中為適形的或可成型的，并且優(yōu)選地將其加熱到復(fù)合結(jié)構(gòu)的熔融溫度之下。在這樣的一步方法中，模塑工位包括具有腔體的模具，該腔體具有最終期望的幾何形狀。由此，在重疊注塑過程中獲得第一組件的形狀。本文還描述了在包含一種或多種本文所述的半芳族聚酰胺(A)的聚酰胺組合物中，使用一種或多種全脂族聚酰胺(B)以增大重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的具有表面的第一組件與第二組件之間的粘附性，所述全脂族聚酰胺選自包含衍生自脂族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元的聚酰胺、包含衍生自脂族氨基羧酸的重復(fù)單元的聚酰胺、以及衍生自本文所述內(nèi)酰胺的聚酰胺，其中第二組件在所述第一組件的至少一部分表面上粘附到所述第一組件，其中第一組件的表面的至少一部分由表面聚酰胺樹脂組合物制成，并且包含選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合的纖維材料，例如上文所述的那些，所述纖維材料用基質(zhì)樹脂組合物浸漬，其中第二組件包含重疊注塑樹脂組合物，其中重疊注塑樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物之一由包含一種或多種上述半芳族聚酰胺(A)的聚酰胺組合物制成，并且其中重疊注塑樹脂組合物和表面聚酰胺樹脂組合物的另一者由一種或多種聚酰胺制成。根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)可用于許多應(yīng)用，例如用作汽車組件、卡車組件、商用飛機(jī)組件、航空航天器組件、軌道組件、家用電器組件、計算機(jī)硬件組件、手持裝置組件、娛樂和體育設(shè)施組件、機(jī)器結(jié)構(gòu)組件、建筑結(jié)構(gòu)組件、光伏設(shè)備結(jié)構(gòu)組件或機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)組件。機(jī)動車應(yīng)用的實(shí)例包括但不限于座椅組件和座椅框架、引擎蓋支架、引擎架、懸吊架、備胎槽、底盤加強(qiáng)件、車身底板、前端模塊、轉(zhuǎn)向管柱框架、儀表板、車門系統(tǒng)、車身面板(例如水平車身面板和門面板)、后擋板、硬頂轎車框架結(jié)構(gòu)、敞篷車頂框架結(jié)構(gòu)、頂板結(jié)構(gòu)、引擎蓋、傳動裝置和傳能組件的外殼、油底殼、氣囊外殼罐、機(jī)動車內(nèi)部撞擊結(jié)構(gòu)、引擎支架、交叉車橫梁、緩沖梁、行人安全橫梁、隔火墻、后置物板、交叉車艙壁、壓力容器(例如制冷劑瓶和滅火器以及卡車壓縮空氣制動系統(tǒng)容器)、混合內(nèi)燃機(jī)/電動車電池托架、機(jī)動車懸吊橫臂和控制臂、懸吊平衡桿接桿、葉片彈簧、車輪、休旅車和摩托車擺臂、擋泥板、車頂框架以及油箱蓋板。家用電器的實(shí)例包括但不限于洗衣機(jī)、烘干機(jī)、冰箱、空調(diào)和暖氣。娛樂和體育設(shè)施的實(shí)例包括但不限于單線滾軸溜冰鞋組件、棒球棒、曲棍球棍、滑雪板固定器、背包背襯和框架、以及自行車架。機(jī)器結(jié)構(gòu)組件的實(shí)例包括電氣/電子零件，例如手持式電子器件、 計算機(jī)的外殼。
實(shí)施例以下材料用于制備根據(jù)本發(fā)明的和比較實(shí)施例的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)。材料以下材料構(gòu)成實(shí)施例和比較實(shí)施例中所用的組合物全脂族聚酰胺(PA)由己二酸和1，6-己二胺制成的聚酰胺，該聚合物稱為PA6，6， 可從例如 E. I.du Pont de Nemours and Company 商購獲得。半芳族聚酰胺(PA)由對苯二甲酸和1,6-己二胺(HMD)以及2_甲基_1，5_戊二胺(MPMD) (HMD MPMD = 50 50)制成的聚酰胺。該半芳族聚酰胺可從例如Ε. I. du Pont de Nemours商購獲得。制備第一組件(復(fù)合結(jié)構(gòu))通過壓塑將表1中所列厚度為約200微米并由表面聚酰胺樹脂組合物制成的表面膜施用到層壓體上，該層壓體包含由PA6，6制成的基質(zhì)樹脂組合物和厚度為約1. 5mm的玻璃織物(織造連續(xù)玻璃纖維)(由Hexcel提供)。使用具有適配器和薄膜模具以及油加熱澆鑄轉(zhuǎn)筒的^mm W&P擠出機(jī)制備包含表面聚酰胺樹脂組合物的表面膜。將擠出機(jī)和適配器以及模具溫度對于比較實(shí)施例I(CI)設(shè)定在280°C，對于比較實(shí)施例2 (C2)、實(shí)施例1 (El)和實(shí)施例2 (E2)設(shè)定在320°C。將澆鑄轉(zhuǎn)筒的溫度對于比較實(shí)施例I(Cl)設(shè)定在100°C，對于比較實(shí)施例2(C2)、實(shí)施例I(El)和實(shí)施例2(E2)設(shè)定在150°C。將表面薄膜施加到層壓體上。通過具有8英寸平板的44-225型Dake Press (Grand HaVen，Mich)(壓力范圍0-25K)壓塑該膜，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。將3X6英寸的層壓體樣品放置在模具內(nèi)，并在約330°C的溫度下以約3KPsi的壓力將膜壓在層壓體表面上約2分鐘，接著以大約6Kpsi的壓力再壓約3分鐘，隨后冷卻到室溫。包含由表1所列表面聚酰胺樹脂組合物制成的表面、表1所列的基質(zhì)樹脂組合物以及纖維材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)具有約1. 5mm的總體厚度。制備重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)通過將約1. 5mm的表1所列重疊注塑樹脂組合物重疊注塑到如上所述獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)上，制得表1所列的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)。將如上所述獲得的包含由表1所列表面聚酰胺樹脂組合物制成的表面、表1所列的基質(zhì)樹脂組合物以及纖維材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)切割成3X5英寸的樣品，并作為插件放置在模具腔體內(nèi)，然后用表1所列的重疊注塑樹脂組合物通過模塑機(jī)(Nissei Corp.，F(xiàn)N4000 型，1752KN，148cc(6盎司))進(jìn)行重疊注塑。將模具在150°C下電加熱，并裝上具有條形柵的1/8英寸X 3英寸X 5英寸板坯腔體。如表1所示，在重疊注塑步驟前，將復(fù)合結(jié)構(gòu)在
13200°C下預(yù)熱15分鐘或放置在室溫下。在室溫下或在設(shè)定于200°C的273601型Hotpack烤箱中預(yù)熱后手動插入復(fù)合結(jié)構(gòu)。將注塑機(jī)對于比較實(shí)施例I(Cl)設(shè)定在^0°C，對于比較實(shí)施例2(C2)和實(shí)施例2(E2)設(shè)定在320°C，對于實(shí)施例I(El)設(shè)定在310°C。粘結(jié)強(qiáng)度使用具有金剛石刀刃的MK-377瓦鋸并以水作為潤滑劑，將如上所述獲得的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)切割成1/2英寸寬X 2 1/2英寸長的測試樣品。通過四點(diǎn)彎曲法在測試樣品上測試粘結(jié)強(qiáng)度。使用四點(diǎn)彎曲法確定重疊注塑樹脂組合物與復(fù)合結(jié)構(gòu)的粘附性/粘結(jié)強(qiáng)度。四點(diǎn)彎曲設(shè)備通過將橫梁支承在受拉側(cè)(外跨度)同時用受壓側(cè)(內(nèi)跨度)上的兩個支撐件壓凹，從而使樣品彎曲。外跨度與樣品深度的比率為16 1。外跨度與內(nèi)跨度的比率為3 1。外跨度與內(nèi)跨度支撐件之間的距離為外跨度的1/3。使用MTS通用試驗(yàn)機(jī)以2. 5mm/min進(jìn)行測試。橫梁樣品(12.6mmX76mm)由板坯加工而成。測試前使用手鋸在橫梁的重疊注塑層上切割出大約為重疊注塑層深度95%的缺口。使用新的剃刀刀片在預(yù)缺口上滑動，使缺口加深。將有缺口的樣品側(cè)放置在外跨度支撐件上，并通過內(nèi)跨度的兩個支撐件加載層壓體。所得載荷-位移曲線表現(xiàn)出峰、驟降部分，以及與粘附性載荷相對應(yīng)的平直部分。表1給出了從5個樣品獲得的平均值。
權(quán)利要求
1.重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括i)第一組件，所述第一組件具有表面，所述表面的至少一部分由表面聚酰胺樹脂組合物制成，并且所述第一組件包含選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合的纖維材料，所述纖維材料用基質(zhì)樹脂組合物浸漬， )包含重疊注塑樹脂組合物的第二組件，其中所述重疊注塑樹脂組合物和所述表面聚酰胺樹脂組合物之一由包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成a)一種或多種半芳族聚酰胺(A)，所述半芳族聚酰胺包含衍生自芳族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元，以及b)一種或多種全脂族聚酰胺(B)，所述全脂族聚酰胺選自包含衍生自脂族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元的聚酰胺、包含衍生自脂族氨基羧酸的重復(fù)單元的聚酰胺、以及衍生自內(nèi)酰胺的聚酰胺，其中所述重疊注塑樹脂組合物和所述表面聚酰胺樹脂組合物的另一者由一種或多種聚酰胺制成，并且其中所述第二組件在所述第一組件的至少一部分表面上粘附到所述第一組件。
2.權(quán)利要求1的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述纖維材料由玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、天然纖維或它們的混合物制成。
3.權(quán)利要求2的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述纖維材料由玻璃纖維制成。
4.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基質(zhì)樹脂組合物由一種或多種聚酰胺制成或由包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成a)一種或多種半芳族聚酰胺(A)，所述半芳族聚酰胺包含衍生自芳族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元，以及b)一種或多種全脂族聚酰胺(B)，所述全脂族聚酰胺選自包含衍生自脂族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元的聚酰胺、包含衍生自脂族氨基羧酸的重復(fù)單元的聚酰胺、以及衍生自內(nèi)酰胺的聚酰胺。
5.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述聚酰胺組合物的所述一種或多種半芳族聚酰胺(A)與所述一種或多種全脂族聚酰胺(B)的重量比(A B)介于約 99 1至約5 95之間。
6.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種半芳族聚酰胺 (A)的所述二元羧酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸以及它們的混合物。
7.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種半芳族聚酰胺 (A)中包含的所述脂族二胺選自己二胺、2-甲基-1，5-戊二胺以及它們的混合物。
8.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基質(zhì)樹脂組合物和/或所述表面聚酰胺組合物和/或所述重疊注塑樹脂組合物還包含一種或多種抗沖改性劑、一種或多種熱穩(wěn)定劑、一種或多種氧化穩(wěn)定劑、增強(qiáng)劑、一種或多種紫外線穩(wěn)定劑、一種或多種阻燃劑、或它們的混合物。
9.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述第一組件具有片材結(jié)構(gòu)的形式。
10.任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的形式為汽車組件、卡車組件、商用飛機(jī)組件、航空航天器組件、軌道組件、家用電器組件、計算機(jī)硬件組件、娛樂和體育設(shè)施組件、機(jī)器結(jié)構(gòu)組件、建筑結(jié)構(gòu)組件、光伏設(shè)備結(jié)構(gòu)組件或機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)組件。
11.制備重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括用重疊注塑樹脂組合物重疊注塑權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)中所述的第一組件的步驟；其中所述重疊注塑樹脂組合物和所述表面聚酰胺樹脂組合物之一由包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成a)一種或多種半芳族聚酰胺(A)，所述半芳族聚酰胺包含衍生自芳族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元，以及b)一種或多種全脂族聚酰胺(B)，所述全脂族聚酰胺選自包含衍生自脂族二元羧酸和脂族二胺的重復(fù)單元的聚酰胺、包含衍生自脂族氨基羧酸的重復(fù)單元的聚酰胺、以及衍生自內(nèi)酰胺的聚酰胺，并且其中所述重疊注塑樹脂組合物和所述表面聚酰胺樹脂組合物的另一者由一種或多種聚酰胺制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述第一組件由包括以下步驟的方法制成i)用權(quán)利要求1、權(quán)利要求4或權(quán)利要求8中所述的基質(zhì)樹脂組合物浸漬權(quán)利要求1 至3任一項(xiàng)中所述的纖維材料，其中所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的至少一部分表面由權(quán)利要求1或權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)中所述的表面聚酰胺樹脂組合物制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及重疊注塑的聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法。本發(fā)明所公開的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)包括第一組件和第二組件，所述第一組件具有表面以及用基質(zhì)樹脂組合物浸漬的纖維材料，所述表面的至少一部分由表面聚酰胺樹脂組合物制成，所述第二組件包含重疊注塑樹脂組合物。所述第二組件在所述第一組件的至少一部分表面上粘附到所述第一組件，所述重疊注塑樹脂組合物和所述表面聚酰胺樹脂組合物之一由包含如下物質(zhì)共混物的聚酰胺組合物制成一種或多種半芳族聚酰胺(A)，和一種或多種全脂族聚酰胺(B)；而所述重疊注塑樹脂組合物和所述表面聚酰胺樹脂組合物的另一者由一種或多種聚酰胺制成。
文檔編號C08J5/00GK102428127SQ201080020947
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者A·E·艾麗婭, M·D·維克曼, O·N·柯希納 申請人:納幕爾杜邦公司