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)明涉及重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法的領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及重疊注塑的聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了替換金屬部件以減輕重量和降低成本并同時保持相當(dāng)?shù)幕蚋鼉?yōu)的機械性能，開發(fā)了基于復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，所述復(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，已設(shè)計了纖維增強的塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)，原因在于其具有由纖維材料和聚合物基質(zhì)的組合而產(chǎn)生的優(yōu)異物理性能，并且這些纖維增強的塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)已用于多種最終應(yīng)用中。已開發(fā)了多種制造技術(shù)來改善聚合物基質(zhì)對纖維材料的浸潰，從而優(yōu)化復(fù)合結(jié)構(gòu)的性能。在要求很高的應(yīng)用中，例如機動車和航空航天應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)部件，由于復(fù)合材料具有重量輕、強度高和耐溫性的獨特組合，因而是所期望的?？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)?；跓崴苄缘膹?fù)合結(jié)構(gòu)相對于基于熱固性的復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出若干優(yōu)點，例如以下事實:它們可通過施加熱和壓力被后成型或再加工，由于不需要固化步驟而減少了制備復(fù)合結(jié)構(gòu)所需的時間，并且增加了回收利用的可能性。實際上，在熱塑性塑料的加工期間，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，聚酰胺尤其適于制造復(fù)合結(jié)構(gòu)。由于熱塑性聚酰胺組合物的良好機械性能、耐熱性、抗沖擊性和耐化學(xué)品性，并且人們可方便靈活地將其模塑成多種不同復(fù)雜度與精細度的制品，因此期望將熱塑性聚酰胺組合物用于各種不同的應(yīng)用中，包括機動車中所用的部件、電氣/電子部件、家用電器和家具。US4, 255，219公開了用于形成復(fù)合材料的熱塑性片材料。本發(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墊制成。為了制備整體復(fù)合結(jié)構(gòu)并提高聚合物的性能，常常期望將由聚合物制成的一個或多個部件“重疊注塑”到復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的一部分或全部上以包圍或包封所述表面。重疊注塑涉及成型，例如通過將第二聚合物部分直接注塑到所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的一個或多個表面的至少一部分上以形成兩部件的復(fù)合結(jié)構(gòu)成型，其中所述兩個部件在至少一個界面處彼此粘附。期望用于浸潰纖維材料的聚合物組合物(即基質(zhì)聚合物組合物)和用于重疊注塑浸潰過的纖維材料的聚合物組合物(即重疊注塑聚合物組合物)彼此粘附良好，具有極好的尺寸穩(wěn)定性，并在不利條件包括熱循環(huán)條件下保持它們的機械性能，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)在操作條件下受到保護并因此具有增加的壽命。遺憾的是，用于浸潰一個或多個纖維層和重疊注塑一個或多個浸潰過的纖維層的常規(guī)熱塑性聚酰胺樹脂組合物可在重疊注塑的聚合物和包含纖維材料的組件(即復(fù)合結(jié)構(gòu))表面之間表現(xiàn)出不良粘附性。不良粘附性可導(dǎo)致在重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的界面處形成裂紋，從而導(dǎo)致機械性能降低、過早老化以及隨著使用次數(shù)增多和時間流逝而出現(xiàn)與制品分層和劣化相關(guān)的問題。在這種弱粘附性的情況下，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)和所述重疊注塑性樹脂之間的界面將首先斷裂，使得重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)比其任何一種組件都更為脆弱。因此，高度期望組件之間的高粘附強度。然而，一旦粘結(jié)強度高到足以使所述界面可承受所施加的負荷而不首先斷裂，則該結(jié)構(gòu)的更高機械性能是高度期望的，這是對大多數(shù)要求很高的應(yīng)用的需要。在這些大多數(shù)要求高的應(yīng)用中，較低的機械性能可隨著使用次數(shù)增多和時間流逝而損害制品的耐久性和安全性。彎曲強度，即在彎曲測試期間由測試樣本承受的最大彎曲應(yīng)力，通常被用作當(dāng)彎曲時材料支承(或承受或支撐)負荷的能力的指示。當(dāng)將樹脂組合物重疊注塑到復(fù)合結(jié)構(gòu)的至少一部分上時，期望所述結(jié)構(gòu)的高機械性能例如彎曲強度超過所述復(fù)合結(jié)構(gòu)與所述重疊注塑性樹脂之間的良好粘結(jié)強度所能實現(xiàn)的。存在對熱塑性聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)的需要，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的機械性能，尤其是彎曲強度并且其表面的至少一部分允許其表面和包含聚酰胺樹脂的重疊注塑性樹脂之間的良好粘附性。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述了重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包含:i)第一組件，所述第一組件具有表面并且包含纖維材料，所述表面的至少一部分由表面樹脂組合物制成，所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維絮以及它們的組合，用基質(zhì)樹脂組合物浸潰所述纖維材料，ii)第二組件，所述第二組件包含重疊注塑性樹脂組合物，其中在所述第一組件表面的至少一部分上將所述第二組件粘附到所述第一組件，并且其中所述表面樹脂組合物選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物:(A)選自具有低于230°C的熔點的組(I)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，和(B)選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，并且其中所述基質(zhì)樹脂組合物獨立地選自(B)或獨立地選自(A)與(B)的共混物。本文還描述了制備上述重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。制備上述重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法包括將包含重疊注塑性樹脂組合物的第二組件重疊注塑在上述第一組件上的步驟。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)具有改善的抗沖擊性和彎曲強度，并且當(dāng)將由包含熱塑性聚酰胺的重疊注塑性樹脂組合物制成的部件粘附到復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的至少一部分上時，其允許良好的粘附性。所述重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的良好抗沖擊性和彎曲強度以及所述復(fù)合結(jié)構(gòu)與所述重疊注塑性樹脂之間的良好粘附性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出所述結(jié)構(gòu)隨使用次數(shù)增多和時間流逝的良好抗劣化性和抗分層性。在本說明書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。如本文所用，術(shù)語“一個/ 一種”是指一個/ 一種以及是指至少一個/ 一種，并且不是必定限制其指示名稱為單數(shù)的冠詞。如本文所用，術(shù)語“約”和“為或為約”旨在表示所述量或數(shù)值可為指定值或與指定值接近的某個其它值。所述短語旨在表示，根據(jù)本發(fā)明，類似的值產(chǎn)生了相同的結(jié)果或效果。如本文所用，關(guān)于聚酰胺，術(shù)語“熔點”是指根據(jù)差示掃描量熱法(DSC)在第一次加熱掃描中以10°c /min的掃描速率測定的純樹脂的熔點，其中在最大吸熱峰處獲取所述熔點。在聚合物共混物的熔融行為的常規(guī)測量中，可對單一樣品進行多于一次的加熱掃描，并且第二次和/或此后的掃描可表現(xiàn)出與第一次掃描不同的熔融行為。這種不同的熔融行為可作為在最大吸熱峰的溫度處的位移和/或作為熔融峰可能具有多于一個峰變寬而觀察到，這可能是在多于一種聚酰胺的情況下可能的轉(zhuǎn)酰胺的效應(yīng)。然而，當(dāng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)針對組I或組II聚酰胺而選擇聚酰胺時，常常使用對單一聚酰胺第一次加熱掃描的熔融吸熱峰。如本文所用，掃描速率是每單位時間提高的溫度。必須提供足夠的能量以維持IO0C /min的恒定掃描速率直至達到高于該熔點至少30°C并優(yōu)選至少50°C的溫度。本發(fā)明涉及重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)和制備它們的方法。根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)包含至少兩個組件，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)組成并且包含纖維材料，所述表面的至少一部分由表面樹脂組合物制成，并且所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維絮以及它們的組合，用基質(zhì)樹脂組合物浸潰所述纖維材料。重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)可包含多于一個的第一組件，即它可包括多于一種的復(fù)合結(jié)構(gòu)并且可包含多于一個的第二組件。在所述第一組件表面的至少一部分上將所述第二組件粘附到所述第一組件，該部分表面由本文所述的表面樹脂組合物制成。第一組件可由第二組件全部或部分地包封。如本文所用，術(shù)語“用基質(zhì)樹脂組合物浸潰的纖維材料”是指基質(zhì)樹脂組合物包封并嵌入所述纖維材料，以便形成基本上被基質(zhì)樹脂組合物包圍的纖維材料的互穿網(wǎng)狀物。出于本文的目的，術(shù)語“纖維”是指宏觀上均勻的主體，所述主體在垂直于其長度方向的橫截面區(qū)域上具有高的長寬比。所述纖維橫截面可為任何形狀，但通常為圓形。纖維材料可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的形式，并且優(yōu)選地選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、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)纖維取向的例子無限制地包括短切和連續(xù)的材料，其可為墊、針刺墊或氈的形式。對齊的纖維結(jié)構(gòu)的例子無限制地包括單向纖維股線、雙向股線、多向股線、多軸向紡織品。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)的或不連續(xù)的形式。根據(jù)重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的最終應(yīng)用和所需的機械性能，可使用多于一種的纖維材料，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例子是這樣的組合，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，和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，從而得到改善的機械性能。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經(jīng)受基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物浸潰期間所用的加工條件。優(yōu)選地，纖維材料包括玻璃纖維、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，纖維材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、天然纖維、或它們的混合物；并且還更優(yōu)選地，纖維材料包括玻璃纖維、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)選來源于植物源，例如來源于種毛(例如棉花)、莖桿植物(例如大麻、亞麻、竹子；韌皮纖維和芯纖維)、葉片植物(例如劍麻和麻蕉)、農(nóng)作物纖維(例如谷類秸桿、玉米芯、稻殼和椰纖維)或木質(zhì)纖維素纖維(例如木材、木質(zhì)纖維、木屑、紙材以及與木材相關(guān)的材料)。如上文所提及，可使用多于一種的纖維材料?？墒褂糜刹煌w維制成的纖維材料的組合，例如這樣的復(fù)合結(jié)構(gòu):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，其具有介于8和30微米之間的直徑，并且優(yōu)選具有介于10至24微米之間的直徑。纖維材料還可包含熱塑性材料和上述材料，例如纖維材料可為混纖紗或混編紗的形式或用適于隨后加工成織造或非織造形式的熱塑性材料制成的粉末浸潰的纖維材料，或用作單向材料的混合物，或用浸潰期間就地聚合的低聚物浸潰的纖維材料。優(yōu)選地，第一組件中的纖維材料和聚合物材料(即與基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物組合的纖維材料)之間的比率為至少30體積％的纖維材料，并且更優(yōu)選為介于40體積％和60體積％之間的纖維材料，所述百分比是基于所述第一組件的總體積計的體積百分比。第一組件的基質(zhì)樹脂組合物由熱塑性樹脂制成，所述熱塑性樹脂與所述表面樹脂組合物相容。表面樹脂組合物選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物:(A)具有低于230°C的熔點的一種或多種組(I)全脂族聚酰胺，和(B)選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺。基質(zhì)樹脂組合物獨立地選自(B)或獨立地選自
(A)與(B)的共混物?；|(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物可相同或不同。當(dāng)表面樹脂組合物和基質(zhì)樹脂組合物不同并且當(dāng)基質(zhì)樹脂組合物選自(A)與(B)的共混物時，這是指在表示表面樹脂組合物和基質(zhì)樹脂組合物中，組分(A)，即具有低于230°C的熔點的一種或多種組(I)全脂族聚酰胺，和/或組分(B)，即選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺不相同并且/或者組分(A)和/或(B)的量不同。優(yōu)選地，基質(zhì)樹脂組合物包含(A) —種或多種組(I)全脂族聚酰胺和(B)選自組
(II)全脂族聚酰胺的一種或多種聚酰胺的共混物，重量比(A: B)為約1: 99至約95: 5，更優(yōu)選為約15: 85至約85: 15。還更優(yōu)選地，基質(zhì)樹脂組合物包含(A) —種或多種組
(I)全脂族聚酰胺和(B)選自組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺的共混物，重量比(A: B)為約20: 80至約30: 70，或者單獨地選自一種或多種聚酰胺B。優(yōu)選地，表面樹脂組合物包含(A) —種或多種組(I)聚酰胺和(B)選自組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺的共混物，重量比(A: B)為約1: 99至約95: 5，更優(yōu)選為約15: 85至約85: 15，并且還更優(yōu)選為約40: 60至約60: 40。重疊注塑性樹脂組合物可為任何聚酰胺樹脂，但優(yōu)選為全脂族聚酰胺樹脂。表面樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物可相同或不同，并且可為聚酰胺的共混物或單一聚酰胺樹脂。在一個優(yōu)選的實施例中，其選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物:(A)具有低于230°C的熔點的一種或多種組(I)聚酰胺，和(B)選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺，或者單獨地選自一種或多種聚酰胺，所述聚酰胺選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺(B)。更優(yōu)選地，重疊注塑性樹脂組合物單獨地選自一種或多種聚酰胺，所述聚酰胺選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺(B)。
當(dāng)重疊注塑性樹脂組合物和表面樹脂組合物不同并且當(dāng)重疊注塑性樹脂組合物為(A)與(B)的共混物時，這是指在重疊注塑性樹脂組合物和表面樹脂組合物中，組分(A)，即選自具有低于230°C的熔點的組(I)聚酰胺的一種或多種聚酰胺，和/或組分(B)，即選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺不相同，和/或組分(A)和
(B)的量不同，或者指重疊注塑性樹脂組合物單獨地選自一種或多種聚酰胺(B)，所述聚酰胺選自組(II)聚酰胺。聚酰胺為一種或多種二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。所述一種或多種全脂族聚酰胺(A)和⑶由脂族和脂環(huán)族單體(例如二胺、二羧酸、內(nèi)酰胺、氨基羧酸、以及它們的反應(yīng)性等同物)形成。合適的氨基羧酸為11-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”也是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?？墒褂弥辨?、支化和環(huán)狀的單體。全脂族聚酰胺中所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(C10)、十二烷二酸(C12)和十四烷二酸(C14)。優(yōu)選地，所述一種或多種全脂族聚酰胺(A)和⑶的脂族二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(A)和(B)包含如此前所述的脂族二胺。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(A)和(B)的一種或多種二胺單體選自丁二胺和1，6-己二胺。合適的全脂族聚酰胺的例子包括聚酰胺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。用于本發(fā)明聚酰胺組合物的全脂族聚酰胺(B)的優(yōu)選例子為聚(己二酰己二胺)(聚酰胺66、PA66、也稱為尼龍66)、和聚(己二酰丁二胺)(聚酰胺46、PA46、也稱為 尼龍46)。優(yōu)選的具有低于230°C的熔點的組⑴聚酰胺包含選自以下的全脂族聚酰胺 聚(e -己內(nèi)酰胺)(PA6)和聚(癸二酰戊二胺)(PA510)、聚(十二烷二酰戊二胺)(PA512)、聚(e -己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺)(PA6/66)、聚(e -己內(nèi)酰胺/癸二酰己二胺)(PA6/610)、聚(e -己內(nèi)酰胺/十二烷二酰己二胺)(PA6/612)、聚(十三烷二酰己二胺)(PA613)、聚(十五烷二酰己二胺)(PA615)、聚(e -己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺/癸二酰己二胺)(PA6/66/610)、聚(e -己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺/十二烷二酰己二胺)(PA6/66/612)、聚(e -己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺/癸二酰己二胺/十二烷二酰己二胺)(PA6/66/610/612)、聚(己二酰2-甲基戊二胺/己二酰己二胺)(PA D6/66)、聚(癸二酰癸二胺)(PA1010)、聚(十二烷二酰癸二胺)(PA1012)、聚(11-氨基i^一烷酰胺)(PAll)、聚(12-氨基十二烷酰胺)(PA12)、PA6，
12、PA12，12。優(yōu)選的具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺包括選自以下的全脂族聚酰胺:聚(己二酰己二胺)(PA66)、聚(己二酰丁二胺)(PA46)、聚(e-己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺)(PA6/66)、(PA6/66/610)、聚(e -己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺/十二烷二酰己二胺)(PA6/66/612)、聚(e -己內(nèi)酰胺/己二酰己二胺/癸二酰己二胺/十二烷二酰己二胺)(PA6/66/610/612)、聚(己二酰 2-甲基戊二胺 / 己二酰己二胺)(PA D6/66)。本發(fā)明的實施例包含以25: 75的A: B比率包含PA6 (組⑴聚酰胺A)和PA66(組(II)聚酰胺B)的基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物，以及包含PA66的重疊注塑性樹脂組合物。本發(fā)明的另一個實施例包含以25: 75的A: B比率包含PA6(組(I)聚酰胺A)和PA66(組(II)聚酰胺B)的基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物，以及包含PA6TDT的重疊注塑性樹脂組合物。本發(fā)明的優(yōu)選實施例包含以25: 75的A: B比率包含PA6 (組⑴聚酰胺A)和PA66(組(II)聚酰胺B)的基質(zhì)樹脂組合物，和以50: 50的A: B比率包含PA6(組(I)聚酰胺A)和PA66 (組(II)聚酰胺B)的表面樹脂組合物，以及包含PA66、PA6TDT的重疊注塑性樹脂組合物，或它們的組合。本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例包含含有PA66(組(II)聚酰胺B)的基質(zhì)樹脂組合物，和以50: 50的比率包含PA6(組⑴聚酰胺A)和PA66(組(II)聚酰胺B)的表面樹脂組合物，以及包含PA66、PA6TDT的重疊注塑性樹脂組合物，或它們的組合。所述重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)包含第二組件，所述第二組件包含如上所述的重疊注塑性樹脂組合物。在第一組件表面的至少一部分上將第二組件粘附到上述第一組件。本文所述的表面樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑性樹脂組合物還可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、一種或多種紫外線穩(wěn)定劑、一種或多種阻燃劑或它們的混合物。本文所述的表面樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑性樹脂組合物還可包含一種或多種增強劑，例如玻璃纖維、玻璃片、碳纖維、碳納米管、云母、硅灰石、碳酸鈣、滑石、煅燒的粘土、高嶺土、硫酸鎂、硅酸鎂、氮化硼、硫酸鋇、二氧化鈦、碳酸鈉鋁、鋇鐵氧體和鈦酸鉀?？筛鶕?jù)具體情況，當(dāng)存在一種或多種增強劑時，其含量為I重量％或約I重量％至60重量％或約60重量優(yōu)選為I重量％或約I重量％至40重量％或約40重量%，或更優(yōu)選為I重量%或約I重量％至35重量%或約35重量%,所述重量百分比是基于所述表面樹脂組合物或所述基質(zhì)樹脂組合物或所述重疊注塑性樹脂組合物的總重量計的。如上所述，基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物可相同或不同。為了提高纖維材料的浸潰速率，可降低組合物的熔融粘度，尤其是基質(zhì)樹脂組合物的熔融粘度。本文所述的表面樹脂組合物和/或基質(zhì)樹脂組合物和/或重疊注塑性樹脂組合物還可包含改性劑和其它成分，包括但不限于流動促進添加劑、潤滑劑、抗靜電劑、著色劑(包括染料、顏料、炭黑等)、成核劑、結(jié)晶促進劑以及聚合物配混領(lǐng)域中已知的其它加工助劑。上述填料、改性劑和其它成分可以本領(lǐng)域熟知的量和形式存在于組合物中，包括所謂的納米材料的形式，其中顆粒的至少一種尺寸在I至IOOOnm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，表面樹脂組合物和基質(zhì)樹脂組合物以及重疊注塑性樹脂組合物為熔融混合的共混物，其中所有的聚合物組分都均勻分散在彼此中，而且所有的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)粘結(jié)，使得共混物形成一個統(tǒng)一整體。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，可將聚合物組分和非聚合物成分加入熔融攪拌器中，例如單螺桿或雙螺桿擠出機；攪拌機；單螺桿或雙螺桿捏合機；或班伯里密煉機?？赏ㄟ^單步加料一次性完成，也可以分步方式加入，然后進行熔融混合。當(dāng)以分步方式加入聚合物組分和非聚合物成分時，首先加入部分聚合物組分和/或非聚合物成分并進行熔融混合，隨后再加入剩余的聚合物組分和非聚合物成分，進一步熔融混合，直至獲得充分混合的組合物。根據(jù)本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)可通過包括重疊注塑上述第一組件與重疊注塑性樹脂組合物的步驟的方法制造?！爸丿B注塑”是指將包含本文所述的重疊注塑性樹脂組合物的第二組件模塑或擠塑到第一組件表面的至少一部分上，所述表面由表面樹脂組合物制成。重疊注塑方法包括將第二組件在已經(jīng)包含第一組件的模具中模塑，后者已經(jīng)預(yù)先如下文所述被制造出來，以便第一組件和第二組件在第一組件表面的至少一部分上彼此粘附。將第一組件定位在具有腔體的模具中，從而限定了最終重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的外表面?？蓪⒅丿B注塑性樹脂組合物重疊注塑到第一組件的一個面或兩個面上，并且其可全部或部分地包封第一組件。在將第一組件定位在模具中后，引入熔融形式的重疊注塑性樹脂組合物。通過重疊注塑將第一組件和第二組件粘附到一起。通過注塑或壓塑作為重疊注塑步驟，并且更優(yōu)選通過注塑，將至少兩個部件優(yōu)選粘附到一起。根據(jù)最終應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明的第一組件可具有任何形狀。在一個優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明的第一組件為片材結(jié)構(gòu)的形式。第一組件可為柔性的，在此情況下可將其卷起。所述第一組件可由如下方法制成，所述方法包括用基質(zhì)樹脂組合物浸潰纖維材料的步驟，其中所述第一組件即復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的至少一部分由表面樹脂組合物制成。優(yōu)選地，通過熱壓用基質(zhì)樹脂浸潰纖維材料。在熱壓期間，纖維材料、基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物經(jīng)受熱和壓力，從而使樹脂組合物熔融并滲透穿過纖維材料，從而浸潰所述纖維材料。通常，熱壓在以下條件下進行:壓力介于2和100巴之間，并且更優(yōu)選介于10和40巴之間，和溫度高于基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物的熔點，優(yōu)選高于該熔點至少約20°C，從而能夠適當(dāng)?shù)慕?。加熱可通過多種方式來完成，包括接觸加熱、輻射氣體加熱、紅外線加熱、對流或強制對流空氣加熱、感應(yīng)加熱、微波加熱或它們的組合?？赏ㄟ^靜態(tài)方法或通過連續(xù)方法(也稱為動態(tài)方法)來施加浸潰壓，出于速度原因，連續(xù)方法是優(yōu)選的。浸潰方法的例子無限制地包括真空模塑、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。在層壓期間，通過加熱區(qū)中相對的受壓輥或帶，將熱和壓力施加到纖維材料、基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物，然后優(yōu)選通過加壓裝置在冷卻區(qū)連續(xù)施加壓力，以完成固結(jié)并將浸潰的纖維材料冷卻。層壓技術(shù)的例子無限制地包括壓延、平臺層壓和雙帶壓力機層壓。當(dāng)將層壓用作浸潰方法時，優(yōu)選使用雙帶壓力機進行層壓。如果基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物不同，則當(dāng)將重疊注塑性樹脂組合物施用到第一組件上時，表面樹脂組合物總是面對第一組件的環(huán)境以便可被觸及?？赏ㄟ^常規(guī)方法將基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物施用到纖維材料，這些方法為例如粉末涂覆、膜層壓、擠出涂覆或其中兩種或更多種方法的組合，前提條件是將表面樹脂組合物施用到復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的至少一部分上，所述表面暴露于第一組件的環(huán)境。在粉末涂覆方法期間，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?？赏ㄟ^散射、噴灑、噴涂、熱噴涂或火焰噴涂、或流化床涂覆方法將粉末施用到纖維材料。任選地，粉末涂覆方法還可包括對纖維材料上的粉末進行后燒結(jié)的步驟。將基質(zhì)樹脂組合物和表面樹脂組合物施用到纖維材料，使得第一組件的至少一部分表面由表面樹脂組合物制成。隨后，對粉末涂覆的纖維材料進行熱壓，并可任選地對加壓區(qū)之外的粉末涂覆的纖維材料進行預(yù)熱。在膜層壓期間，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樹脂組合物制成的膜例如通過層疊施用到纖維材料，這些膜事先通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)擠出方法獲得，例如吹塑膜擠出、流延膜擠出和流延片材擠出。隨后，對組件進行熱壓操作，所述組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，膜熔融并滲透包圍所述纖維材料，成為所述纖維材料周圍的聚合物連續(xù)統(tǒng)一體。在擠出涂覆期間，將由基質(zhì)樹脂組合物制成的粒料和/或顆粒以及由表面樹脂組合物制成的粒料和/或顆粒熔融并擠出通過一個或多個平模，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，對包含基質(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進行熱壓。然而其可能在重疊注塑步驟之前，在接近但是低于基質(zhì)樹脂組合物熔融溫度的溫度下預(yù)熱第一組件，以改善第一組件表面與重疊注塑性樹脂之間的粘附性，然后快速轉(zhuǎn)移加熱的復(fù)合結(jié)構(gòu)以進行重疊注塑。這個步驟可通過使用重疊注塑性樹脂組合物和表面樹脂組合物來改善或甚至消除。由于本發(fā)明的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的重疊注塑性樹脂和表面樹脂組合物之間具有高粘附性和高粘結(jié)強度，因此顯著降低或甚至消除了對于預(yù)熱步驟的需要。如果使用預(yù)熱步驟，轉(zhuǎn)移時間可不與用于常規(guī)復(fù)合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移時間一樣重要，也就是說可延長轉(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。此類預(yù)熱步驟可通過多種方式來完成，包括接觸加熱、輻射氣體加熱、紅外線加熱、對流或強制對流空氣加熱、感應(yīng)加熱、微波加熱或它們的組合。根據(jù)最終用途，可將第一組件成型為期望的幾何形狀或構(gòu)型，或在重疊注塑所述重疊注塑性樹脂組合物步驟之前以片材形式使用。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將第一組件成型的步驟，所述步驟在浸潰步驟之后發(fā)生。第一組件的成型步驟可通過壓塑、壓印或利用熱和壓力的任何技術(shù)完成，優(yōu)選壓塑和壓印。優(yōu)選地，使用液壓式壓型機來施加壓力。在壓塑或壓印期間，通過加熱裝置將第一組件預(yù)熱到高于表面樹脂組合物的熔融溫度并優(yōu)選高于基質(zhì)樹脂組合物的熔融溫度的溫度，并且轉(zhuǎn)移到成形或成型裝置例如壓型機中，其包括具有腔體的模具，所述腔體具有最終期望的幾何形狀的形狀，從而將第一組件成型為期望的構(gòu)型，然后在冷卻到低于表面聚酰胺樹脂組合物的熔融溫度并優(yōu)選低于基質(zhì)樹脂組合物的熔融溫度的溫度后，從壓機或模具中取出。為了進一步改善重疊注塑樹脂與表面樹脂組合物之間的粘附性，第一組件的表面可為紋理化表面以增加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期間通過使用在其表面上具有例如孔隙或缺口的壓機或模具獲得。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中壓塑或壓印第一組件的步驟，避免了任選的預(yù)熱步驟并將預(yù)熱的第一組件轉(zhuǎn)移到模塑工位中。在該一步方法期間，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)加熱到一定溫度，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。在此類一步方法中，模塑工位包括具有腔體的模具，所述腔體具有最終期望的幾何形狀。從而，在重疊注塑期間獲得第一組件的形狀。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，例如用作機動車組件、貨車組件、商用飛機組件、航空航天器組件、軌道組件、家用電器組件、計算機硬件組件、手持式裝置組件、娛樂和體育設(shè)施組件、機器結(jié)構(gòu)組件、建筑結(jié)構(gòu)組件、光伏設(shè)備結(jié)構(gòu)組件或機械裝置結(jié)構(gòu)組件。機動車應(yīng)用的例子無限制地包括座椅組件和座椅框架、引擎蓋支架(enginecover brackets)、引擎架、懸吊臂和架、備胎槽、底盤加強件、車身底板、前端模塊轉(zhuǎn)向管柱框架(steering columns frame)、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貨車壓縮空氣制動系統(tǒng)容器)、混合內(nèi)燃機/電動車電池托架、機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。家用電器的例子無限制地包括洗衣機、烘干機、冰箱、空調(diào)和暖氣。娛樂和體育設(shè)施的例子無限制地包括單線滾軸溜冰鞋組件、棒球棒、曲棍球棍、雪橇和滑雪板固定器、背包背襯和框架以及自行車架。機器結(jié)構(gòu)組件的例子包括電氣/電子部件，例如手持式電子裝置外殼、計算機外殼。以下材料用于制備根據(jù)本發(fā)明和比較例的復(fù)合結(jié)構(gòu)和重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)。材料在實例和比較例中使用的組合物中包含以下材料。來自組II(B)的聚酰胺(表1、2中的PAl):由己二酸和1，6_己二胺制成的組II聚酰胺，其具有大約32000道爾頓的重均分子量。PAl具有約260°C至約265°C的熔點和約40°C至約70°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。PAl被稱為PA6，6并且可例如從E.1.du Pont de Nemoursand Company商購獲得。來自組I (A)的聚酰胺(表1、2中的PA2):由e_己內(nèi)酰胺制成的組I聚酰胺，其具有約220°C的熔點。PAl被稱為PA6并且可例如從BASFcorporation商購獲得。重疊注塑性樹脂:包含以下物質(zhì)的組合物:由己二酸和1，6_己二胺制成的組II聚酰胺(PAl)，在表I中的El、E2和Cl的情況下，按所述樹脂組合物的總重量計30%的玻璃纖維，在表2中的E3和C2的情況下，按所述樹脂組合物的總重量計50%的玻璃纖維。所述樹脂可從 E.1.du Pont de Nemours and Company 商購獲得。制備膜通過在雙螺桿擠出機中將成分熔融或熔融共混來制備實例(在表I和2中縮寫為“E”)和比較例(在表I和2中縮寫為“C”)中所用的樹脂組合物。在離開擠出機時，在Cl、E1、E2、E3和C2的基質(zhì)樹脂組合物和C1、E3和C2的表面樹脂組合物的情況下，將表I和2中所列的組合物澆注成約102微米厚的膜，并且在實例El和E2的表面樹脂組合物的情況下將其澆注成約200微米厚的膜。制備復(fù)合結(jié)構(gòu)首先通過制備層壓體來制備用于制備表I中Cl、El和E2的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)以及表2中E3和C2的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述層壓體通過對八個膜層(所述膜具有約102微米的厚度，并且在Cl、El、E2和C2的情況下由PAl制成，或在E3的情況下由基質(zhì)樹脂和表面樹脂組合物制成)，以及三個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品(E-玻璃纖維，其具有17微米的直徑，0.4%基于硅烷的上漿，以及1200g/km的標稱粗紗特克斯，其已被織造成具有600g/m2面積重量的2/2斜紋織物(平衡編織))層進行堆疊來制備。對于Cl、El、E2和C2使用以下順序:兩個由PAl制成的層、一個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品層、兩個PAl層、一個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品層、兩個PAl層、一個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品層、和兩個PAl層。對于E3使用以下順序:兩個表面樹脂組合物層(表2中所述)、一個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品層、兩個基質(zhì)樹脂組合物層(表2中所述)、一個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品層、兩個基質(zhì)樹脂組合物層、一個織造連續(xù)玻璃纖維紡織品層、和兩個表面樹脂組合物層。用配有反轉(zhuǎn)鋼帶的等壓雙壓床制備所述層壓體，它們都由Held GmbH提供。不同的膜以此前所規(guī)定的堆疊順序從退繞機中進入該機器。加熱區(qū)為約2000mm長，并且冷卻區(qū)為約IOOOmm長。在不釋放壓力的情況下保持加熱和冷卻。在以下條件下制備層壓體:lm/min的層壓速率，360°C的最大機器溫度和40巴的層壓壓力。如此獲得的層壓板具有約1.5mm的總體厚度。為完成El和E2中所用的復(fù)合結(jié)構(gòu)，將約200微米并且由表I中所述的El和E2的表面聚酰胺樹脂組合物制成的膜施加到上述由PAl膜和連續(xù)玻璃纖維紡織品制成的層壓體，從而形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。使用具有適配器和膜模具以及油加熱的澆注輥的28_ W&P擠出機制備包含El和E2表面聚酰胺樹脂組合物的膜。將所述擠出機和適配器以及模具的溫度設(shè)為280°C，并且將澆注輥的溫度設(shè)為100°C。通過具有8英寸平板的44-225型Dake壓機(Grand Haven,Mich)(壓力范圍0-25K)壓塑所述膜來形成El和E2的復(fù)合結(jié)構(gòu)。將6X6"的層壓體樣本置于模具中，并在約300°C的溫度下用約3KPsi的壓力將膜壓到層壓體表面上約2分鐘，接著用約6Kpsi的壓力再壓約3分鐘，并且隨后冷卻到室溫。包含由表I所述的El和E2的表面聚酰胺樹脂組合物制成的表面、基質(zhì)樹脂組合物PAl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1.7mm的重疊注塑性樹脂組合物重疊注塑到如上所述獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)上來制成表I和2中所列的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)。將包含由表I和2中所列的表面樹脂組合物制成的表面、表I和2中所列的基質(zhì)樹脂組合物、和上述纖維材料的Cl、EU E2、E3和C2的復(fù)合結(jié)構(gòu)切割成5X5"(約127mmX 127mm)的樣本，并且在C1、E1和E2的情況下將其置于180°C下的加熱室中3分鐘，在E3和C2的情況下將其置于210°C下的加熱室中3分鐘。然后用機械手臂將所述復(fù)合結(jié)構(gòu)快速轉(zhuǎn)移到恩格爾(Engel)立式壓力機的模具腔體中并通過恩格爾模塑機用表I和2中所列的重疊注塑性樹脂組合物重疊注塑。從離開加熱室到與該重疊注塑性樹脂接觸的轉(zhuǎn)移時間為9秒。在120°C下油加熱所述模具。將注塑機設(shè)為280°C。表I中的El、E2和Cl的粘結(jié)強度
將如上所述制備的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)El、E2和Cl的5X5"樣本切割成3/4" X5"的測試樣本(約19_X約127mm)，并且通過切割重疊注塑的部件直至該重疊注塑的部件和所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的界面有凹口。通過在大約測試樣本中間(縱向)處的寬度而制備凹口。經(jīng)由3點彎曲法(改進的IS0-178)在有凹口測試樣本上測量所述重疊注塑的樹脂組合物與所述復(fù)合結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)強度。設(shè)備和幾何形狀是根據(jù)ISO方法178，彎曲樣本，該樣本具有負載邊緣處于跨度中心的2.0"(約51mm)的支撐件寬度。樣本的重疊注塑的部件以拉伸側(cè)(外跨度)倚靠在兩個側(cè)支撐件(相距2"(約51mm))上，而具有單一支撐件(負荷)的壓痕在復(fù)合結(jié)構(gòu)樣本上的壓縮側(cè)(內(nèi)跨度)。在該測試幾何形狀中，所述樣本中的凹口向下(拉伸側(cè))。凹口被偏離中心1/4"(遠離負荷1/4")放置。用IKN負荷以2mm/min進行所述測試。運行所述測試直至看見所述樣本的兩個部件之間分離或斷裂(分層)。記錄該點處的應(yīng)力。表I中可見根據(jù)本發(fā)明制成的實例El和E2表現(xiàn)出高于比較例Cl的粘結(jié)強度。從表I中還可見用本發(fā)明的最優(yōu)選組合物制成的實例E2具有比用本發(fā)明的優(yōu)選組合物制成的實例El更高的粘結(jié)強度。表2中的E3和C2的彎曲強度將如上所述制備的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)E3和C2的5X5"樣本沿重疊注塑樹脂的流動方向切割成3/4" X5"的測試樣本(約19mmX約127mm)。經(jīng)由3點彎曲法，IS0-178對所述測試樣本測量彎曲強度。設(shè)備和幾何形狀是根據(jù)ISO方法178，彎曲樣本，該樣本具有負載邊緣處于跨度中心的2.0"(約51mm)的支撐件寬度。樣本的復(fù)合結(jié)構(gòu)部件以拉伸側(cè)(外跨度)倚靠在兩個側(cè)支撐件(相距2"(約51mm))上，而具有單一支撐件(負荷)的壓痕在樣本重疊注塑的部件上的壓縮側(cè)(內(nèi)跨度)。在IKN負荷下以2mm/min進行所述測試。運行測試直到失效。記錄該點處的壓力。表2中可見根據(jù)本發(fā)明制成的實例E3表現(xiàn)出高于比較例C2的彎曲強度。表I
權(quán)利要求
1.重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包含: i)第一組件，所述第一組件具有表面并且包含纖維材料，所述表面的至少一部分由表面樹脂組合物制成，所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維絮以及它們的組合，用基質(zhì)樹脂組合物浸潰所述纖維材料， ii)第二組件，所述第二組件包含重疊注塑性樹脂組合物， 其中在所述第一組件表面的至少一部分上將所述第二組件粘附到所述第一組件；并且 其中所述表面樹脂組合物選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物:(A)選自具有低于230°C的熔點的組(I)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，和(B)選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，并且其中所述基質(zhì)樹脂組合物獨立地選自⑶或獨立地選自(A)與⑶的共混物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述重疊注塑性樹脂組合物選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物=(A)選自具有低于230°C的熔點的組(I)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，和(B)選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，或者單獨地選自聚酰胺，所述聚酰胺選自(B)具有至少250°C熔點的組 (II)聚酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重疊注塑的復(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述纖維材料由玻璃纖維制成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述纖維材料為所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的30體積％至60體積％。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，還包含一種或多種添加劑，所述添加劑選自熱穩(wěn)定劑、氧化穩(wěn)定劑、增強劑和阻燃劑或它們的組合。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述選自組(I)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺選自 PA6、PA510、PA512、PA6/66、PA6/610、PA6/612、PA613、PA615、PA6/66/610,PA6/66/612,PA6/66/610/612, PA D6/66、PA1010、PA1012、PA11、PA12、PA612、PA1212。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述選自組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺選自 PA66、PA6/66、PA6/66/610、PA6/66/612、PA6/66/610/612、PAD6/66、PA46。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基質(zhì)聚酰胺組合物的所述選自組⑴聚酰胺的一種或多種聚酰胺(A)與所述選自組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(B)的重量比(A: B)介于約1: 99至約95: 5之間。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基質(zhì)聚酰胺組合物的所述選自組(I)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(A)與所述選自組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(B)的重量比(A: B)為約20: 80至約30: 70，并且所述表面聚酰胺組合物的所述選自組(I)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(A)與所述選自組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺⑶的重量比(A: B)為約40: 60至約60: 40。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基質(zhì)樹脂組合物包含選自組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(B)，并且所述表面聚酰胺組合物的所述選自組(I)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(A)與所述選自組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺(B)的重量比(A: B)為約40: 60至約60: 40。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中(A)單獨地或以它們的組合包含 PA6、PA6/12、PA10/10。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中(B)單獨地或以它們的組合包含 PA66、PA46。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)為機動車組件、貨車組件、商用飛機組件、航空航天器組件、軌道組件、家用電器組件、計算機硬件組件、手持式裝置組件、娛樂和體育設(shè)施組件、機器結(jié)構(gòu)組件、建筑結(jié)構(gòu)組件、光伏設(shè)備結(jié)構(gòu)組件或機械裝置結(jié)構(gòu)組件的形式。
15.制備重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，包括將包含重疊注塑性樹脂組合物的第二組件重疊注塑在第一組件上的步驟，其中所述第一組件包含纖維材料并且具有表面，所述表面的至少一部分由表面樹脂組合物制成，并且所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維絮以及它們的組合，并且用基質(zhì)樹脂組合物浸潰所述纖維材料，在所述第一組件表面的至少一部分上將所述第二組件粘附到所述第一組件，其中所述表面樹脂組合物選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物 :(A)選自具有低于230°C的熔點的組(I)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，和(B)選自具有至少250°C的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，并且其中所述基質(zhì)樹脂組合物獨立地選自(B)或獨立地選自(A)與(B)的共混物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括將所述第一組件成型的步驟，所述成型步驟在所述浸潰步驟之后但在所述重疊注塑步驟之前發(fā)生。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中在所述重疊注塑步驟之前加熱所述第一組件以軟化并部分地熔融表面，所述表面將與所述重疊注塑性樹脂組合物形成界面。
18.根據(jù)權(quán)利要求15、16或17中任一項所述的方法，其中所述第一組件在所述重疊注塑步驟之前未被加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法的領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及重疊注塑的聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。本發(fā)明所公開的重疊注塑的復(fù)合結(jié)構(gòu)包含i)第一組件，所述第一組件具有表面并且包含纖維材料，所述表面的至少一部分由表面樹脂組合物制成，所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維絮以及它們的組合，用基質(zhì)樹脂組合物浸漬所述纖維材料，ii)第二組件，所述第二組件包含重疊注塑性樹脂組合物，其中在所述第一組件表面的至少一部分上將所述第二組件粘附到所述第一組件，并且其中所述表面樹脂組合物選自包含以下物質(zhì)的共混物的聚酰胺組合物(A)選自具有低于230℃的熔點的組(I)聚酰胺的一種或多種全脂族聚酰胺，和(B)選自具有至少250℃的熔點的組(II)聚酰胺的一種或多種聚酰胺，并且其中所述基質(zhì)樹脂組合物獨立地選自(B)或獨立地選自(A)與(B)的共混物。
文檔編號C08L77/04GK103201100SQ201180051280
公開日2013年7月10日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者A.E.艾麗婭, O.N.基爾希納, M.D.瓦克曼, S.袁 申請人:納幕爾杜邦公司