聚酰胺模塑復(fù)合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述一種熱塑性模塑復(fù)合物，尤其是聚酰胺模塑復(fù)合物，其由以下組成：（A）20-88重量%的熱塑性合成物；（B）10-70重量%的纖維狀聚集體；（B1）10-70重量%的主要由二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂組成的玻璃纖維；（B2）0-20重量%的與所述組分（B1）中的纖維不同的玻璃纖維；（B3）0-20重量%的另外的纖維狀聚集體，其與組分（B1）和（B2）中的纖維不同，不是基于玻璃的，并且選自碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管；（C）2-40重量%的粒狀填充材料；（D）0-2重量%的添加劑；其中（A）至（D）之和等于100重量%。
【專利說明】聚酰胺模塑復(fù)合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用玻璃纖維和粒狀填充材料制成的增強熱塑性模塑復(fù)合物，特別是聚酰胺模塑復(fù)合物以及由其制成的構(gòu)件。具體地，本發(fā)明涉及熱塑性模塑復(fù)合物，尤其是具有改進(jìn)的機械特性的聚酰胺模塑復(fù)合物。這通過熱塑性合成物(尤其是聚酰胺)、粒狀填充材料和由二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂構(gòu)成的高強度玻璃纖維的組合來獲得。本文所發(fā)明的模塑復(fù)合物將用于制造模具/構(gòu)件和半成品以及成品。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰胺主要由于其突出的機械特性而廣泛用于戶內(nèi)和戶外應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)元件。
[0003]這些機械特性如強度和剛度的改進(jìn)尤其是可以通過添加纖維狀增強材料如玻璃纖維來獲得。在許多情況下，將粒狀材料與玻璃纖維一起使用，可以通過利用無機顏料使模塑復(fù)合物著色，或者進(jìn)行特性的其它特定改變。
[0004]然而，向玻璃纖維增強的模塑復(fù)合物添加粒狀填充材料經(jīng)常明顯損害機械特性，特別是降低拉伸強度、極限伸長率和抗沖擊性。這導(dǎo)致如下狀態(tài):如果將拉伸強度和抗沖擊性視為模塑的部件的關(guān)鍵參數(shù)，則其不允許或幾乎不允許將粒狀填充材料成分與玻璃纖維相連。
[0005]一方面，向玻璃纖維增強的模塑復(fù)合物添加粒狀填充材料導(dǎo)致期望的著色或功能性，然而，另 一方面，這導(dǎo)致機械特性如拉伸強度和抗沖擊性方面的劣化。
[0006]當(dāng)利用玻璃纖維增強聚酰胺模塑復(fù)合物時幾乎僅使用具有圓形截面的所謂的E-玻璃纖維。根據(jù)ASTM D578-00, E-玻璃纖維由52-62%的二氧化硅、12-16%的氧化鋁、16-25%的氧化鈣、0-10%的硼砂、0-5%的氧化鎂、0-2%的堿金屬氧化物、0-1.5%的二氧化鈦和0-0.3%的氧化鐵組成。E-玻璃纖維的密度為2.54-2.62g/cm3,拉伸模量為70_75GPa，拉伸強度為3000-3500MPa，極限伸長率為4.5-4.8%，其中單個纖維的機械特性包括在23°C和50%的相對濕度下測量的10 μ m的直徑和12.7mm的長度。
[0007]如果對機械特性，尤其是抗沖擊性或橫向強度或翹曲提出更高的要求，則具有非圓形截面的E-玻璃纖維，即所謂的扁平形玻璃纖維提供了一種可能的解決方案。存在截面軸的軸比為2:4的扁平形玻璃纖維。一定可以預(yù)計的是，進(jìn)一步優(yōu)化該軸比的截面幾何形狀僅可以獲得機械特性和翹曲的少量改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的之一是提供利用玻璃纖維和粒狀填充材料制成的增強熱塑性模塑復(fù)合物，特別是聚酰胺模塑復(fù)合物以及由其制成的構(gòu)件。
[0009]該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塑復(fù)合物以及基于這樣的模塑復(fù)合物制造的構(gòu)件來實現(xiàn)。
[0010]如果考慮具有相等橫截面面積和直徑的玻璃纖維，則只能通過改進(jìn)玻璃絲的強度、拉伸性能和剛度的玻璃原料的不同組成來獲得改進(jìn)。一個這樣的例子是S-玻璃纖維，其目前幾乎專門以粗紗(連續(xù)絲)形式用于軍事應(yīng)用，并且在玻璃絲特性方面優(yōu)于E-玻璃纖維。根據(jù)ASM手冊第21卷:復(fù)合材料(#06781G)，與E-玻璃纖維相比，S-玻璃纖維表現(xiàn)出高12%的剛度、高25%的拉伸強度以及高20%的極限伸長率。然而，利用以S-玻璃纖維強化的聚酰胺模塑復(fù)合物的實驗表明，即使對這些模塑復(fù)合物的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，這些玻璃纖維的優(yōu)點也不能傳遞或者能夠以非常有限的程度傳遞至玻璃纖維強化的聚酰胺模塑復(fù)合物。在許多不包含任何粒狀填充材料的復(fù)合物中，具有圓形或扁平截面的E-玻璃纖維甚至優(yōu)于高性能S-玻璃纖維。
[0011]出乎意料地，已經(jīng)表明，可以制備包含玻璃纖維和粒狀填充材料兩者的聚酰胺模塑復(fù)合物，其使得能夠制造具有良好的機械特性，尤其是高剛度、高拉伸強度和良好的抗沖擊性的模具，所有這些模具都沒有現(xiàn)有技術(shù)明顯具有的前述缺點。
[0012]具體地，本發(fā)明涉及具有高剛度、拉伸強度和抗沖擊性的主要基于聚酰胺的模塑復(fù)合物，所述模塑復(fù)合物由以下組分組成:
[0013](A) 20-88%熱塑性合成物(以重量計)。該熱塑性組分(A)優(yōu)選由聚酰胺(Al)制成，條件是至多40%、但是理想地僅至多20%、10%或5%或者在3-20%或5-20%的范圍內(nèi)(與模塑復(fù)合物中的總組分(A)的比例重量相關(guān))的聚酰胺(Al)可以由不是基于聚酰胺的熱塑性合成物(A2)替代；
[0014](B) 10-70重量％的纖維狀添加劑，其僅由以下組分(BI)、(B2)和(B3)組成；
[0015](BI )10-70重量％的高強度玻璃纖維，其主要由二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂或者其混合物組成，優(yōu)選具有至少5重量％的氧化鎂含量和最多10重量％的氧化鈣含量，但是尤其優(yōu)選的是氧化鈣含量不超過5重量％ ；
[0016](B2)0-20重量％的除組分(BI)的玻璃纖維之外的玻璃纖維；不同的玻璃纖維，優(yōu)選主要由二氧化硅、氧化鈣和氧化鋁制成的那些玻璃纖維，具有優(yōu)選小于2.7，還更優(yōu)選小于2.5，特別優(yōu)選在2.1和2.4之間的Si02/(Ca0+Mg0)的重量比；
[0017](B3) 0-20重量％的不同于組分(BI)和(B2)中的纖維的另外的纖維狀聚集體，其優(yōu)選選自碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管；
[0018](C) 2-40重量％的粒狀填充材料；
[0019](D) 0-2重量％的添加劑；
[0020]其中(A)至(D)之和等于100重量％。
[0021]組分(A)優(yōu)選為選自以下的熱塑性合成物:聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚甲醛、聚酯(尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚砜(尤其是PSU、PESU、PPSU型)、聚苯醚(polyphenyIene ether)、聚苯砜、聚亞苯基氧(polyphenyIene oxide)、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚氨酯(尤其是TPU、PUR型)、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯，以及基于這樣的體系的混合物或共聚物。這樣的體系也可以優(yōu)選地與根據(jù)(A2)確定和討論的抗沖擊性改性劑結(jié)合實施。
[0022]組分(A)的優(yōu)選比例應(yīng)當(dāng)為25-82重量％，尤其是在30_77重量％的范圍內(nèi)。
[0023]組分(BI)的優(yōu)選比例應(yīng)當(dāng)為15-65重量％，尤其是在20-60重量％的范圍內(nèi)。
[0024]組分(C)的優(yōu)選比例應(yīng)當(dāng)為3-25重量％，尤其是在3-15重量％的范圍內(nèi)。[0025]如所解釋的，模塑復(fù)合物相對于其組分(A)優(yōu)選主要由與塑性基體相關(guān)的聚酰胺組成，或者更具體而言，優(yōu)選的量大于60%。換言之，(Al)與(A2)之比優(yōu)選在任意情況下均>1.5，優(yōu)選>2，并且理想地>5。
[0026]另一熱塑性合成物(組分A2)，其也可以采取聚酰胺組分(Al)的混合物的形式，優(yōu)選選自聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚甲醛、聚酯(尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚砜(尤其是PSU、PESU、PPSU型)、聚苯醚、聚苯砜、聚亞苯基氧、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰胺、聚酯酰胺、聚醚酯酰胺、聚氨酯(尤其是TPU、PUR型)、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯，以及基于這樣的體系的混合物或共聚物。 [0027]在另一實施方案中，本發(fā)明的模塑復(fù)合物包含至多40重量％的一種或幾種抗沖擊性改性劑(IRM)作為組分(A2)。
[0028]優(yōu)選的是在5重量％和40重量％之間、理想地7-30重量％的IRM濃度?？箾_擊性改性劑可以是天然橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚異丁烯、丁二烯和/或異戊二烯與苯乙烯或苯乙烯衍生物和其它共聚單體的混合聚合物或者通過利用酸酐、(甲基)丙烯酸或其酯進(jìn)行接枝或共聚所產(chǎn)生的混合聚合物或氫化的混合聚合物?？箾_擊性改性劑(A2)也可以由具有由丁二烯、異戊二烯或丙烯酸烷基酯構(gòu)成的交聯(lián)彈性體芯的接枝橡膠組成，并且可以具有由聚苯乙烯、非極性或極性烯烴均聚物/共聚物如乙烯-丙烯、乙烯-丙烯-二烯和乙烯-辛烯-或乙烯-乙酸乙烯酯橡膠或者通過利用酸酐、(甲基)丙烯酸或其酯接枝或共聚產(chǎn)生的非極性或極性烯烴均聚物/共聚物制成的接枝包裹物(graft envelope)?？箾_擊性改性劑(A2)也可以為羧酸官能化的共聚物如聚(乙烯-共_(甲基)丙烯酸)或聚(乙烯-共-1-烯烴-共-(甲基)丙烯酸)，其中1-烯烴可以為具有多于4個碳原子的不飽和(甲基)丙烯酸酯或鏈烯烴，包括其中酸基團被金屬離子部分中和的那些共聚物。
[0029]優(yōu)選的基于苯乙烯單體(苯乙烯和苯乙烯衍生物)和其它乙烯基芳族單體的組分(A2)的抗沖擊性改性劑是由烯基芳族化合物或共軛二烯構(gòu)成的嵌段共聚物以及由烯基芳族化合物和共軛二烯構(gòu)成的氫化嵌段共聚物或者這些IRM類型的組合。嵌段共聚物包含衍生自烯基芳族化合物(A)的至少一個嵌段和衍生自共軛二烯(B)的至少一個嵌段。
[0030]脂肪族不飽和碳-碳雙鍵的比例經(jīng)過氫化而減小。具有線性結(jié)構(gòu)的二 _、三_、四-和多嵌段共聚物適合作為嵌段共聚物。然而，也可以使用支鏈結(jié)構(gòu)和輻射狀結(jié)構(gòu)。
[0031]使用典型方法來產(chǎn)生支鏈的嵌段共聚物，例如通過“側(cè)鏈”聚合物與主聚合物鏈的接枝反應(yīng)。也可以使用利用C1-20烴殘基或鹵素原子在芳族環(huán)上和/或在C=C雙鍵上取代的乙烯基芳族單體作為與苯乙烯一起的或與苯乙烯形成化合物的烯基芳族單體。
[0032]烯基芳族單體的實例是苯乙烯、p-甲基苯乙烯、a -甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1，2- 二苯基乙烯、I, 1- 二苯基乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、溴苯乙烯、氯苯乙烯以及其組合。優(yōu)選苯乙烯、ρ-甲基苯乙烯、α -甲基苯乙烯和乙烯基萘。
[0033]優(yōu)選使用苯乙烯、α -甲基苯乙烯、ρ-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1，2-二苯基乙烯、1，1-二苯基乙烯或其組合。特別優(yōu)選苯乙烯。然而，也可以使
用烯基萘。[0034]以下二烯單體是合適的:1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯、2，3_二甲基_1，3_丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、異戊二烯、氯丁二烯和戊間二烯。優(yōu)選1，3-丁二烯和異戊二烯，尤其是1，3_ 丁二烯(在下文稱為丁二烯)。
[0035]優(yōu)選的烯基芳族單體是苯乙烯與作為二烯烴單體的丁二烯，也就是說，優(yōu)選苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。嵌段聚合物一般以常見的方法通過陰離子聚合來產(chǎn)生。
[0036]此外，也可以使用除苯乙烯和二烯單體之外的共聚單體。共聚單體的比例相對于所使用的單體的總量優(yōu)選為0-50重量％，甚至更優(yōu)選為0-30重量％，理想地為0-15重量％。合適的共聚單體為例如丙烯酸酯，特別是丙烯酸C1-12烷基酯，如丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯，以及相應(yīng)的甲基丙烯酸酯，特別是甲基丙烯酸C1-12烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
[0037]其它可能的共聚單體是(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基甲醚、雙官能醇的~二稀丙基_和~二乙烯基釀、二乙烯基苯和乙酸乙稀酷。
[0038]除了共軛二烯之外，如果必要的話，組分(A2)的氫化嵌段共聚物包含低級烴如乙烯、丙烯、1-丁烯、二環(huán)戊二烯或非共軛二烯的部分。得自氫化嵌段共聚物中的嵌段B的未還原脂肪族不飽和鍵的比例小于50%，優(yōu)選小于25%，理想地小于10%。嵌段A的芳族部分最多被還原25%。氫化嵌段共聚物苯乙烯-(乙烯-丁烯)二嵌段和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物由于苯乙烯-丁二烯的氫化而包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。嵌段共聚物優(yōu)選由20-90重量％的嵌段A、特別是50-85重量％的嵌段A組成。二烯可以以1，2或1，4取向結(jié)合到嵌段B中。
[0039]嵌段共聚物在組分(A2)中的摩爾質(zhì)量優(yōu)選為5000至500000克/摩爾，優(yōu)選20000至300000克/摩爾，尤其為40000至200000克/摩爾。合適的氫化嵌段共聚物是市售產(chǎn)品，例如KRATON? (Kraton Polymers)G1650、G1651 和 G1652 以及 TUFTEC? (AsahiChemical)H1041、H1043、H1052、H1062、H1141 和 H1272。
[0040]非氫化嵌段共聚物的實例是聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)、聚苯乙烯-聚異戊二烯、聚(α -甲基-苯乙烯)-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚異戍二烯-聚苯乙烯和聚(α -甲基苯乙烯-聚丁二烯-聚(a-甲基苯乙烯)以及它們的復(fù)合物。
[0041]市售的合適非氫化嵌段共聚物是具有商品名Solprenek (Phiiiips)、KRATON? (Shell)、VECTOR? (Dexco)和SEPTON? (Kuraray)的各種產(chǎn)品。
[0042]根據(jù)另一優(yōu)選實施方案，本文發(fā)明的模塑復(fù)合物的特征在于如下事實:組分(A2)包含聚烯烴均聚物或乙烯-α -烯烴共聚物，具體地優(yōu)選為EP和/或EPDM彈性體(乙烯-丙烯橡膠或確切地乙烯-丙烯-二烯橡膠)的一種。例如，其可以為基于具有20-96重量％、優(yōu)選25-85重量％的乙烯的乙烯-C3-12-a -烯烴共聚物的彈性體，其中特別優(yōu)選的是在C3-12- α -烯烴中的烯烴選自丙烯、1- 丁烯、1-戍烯、1-己烯、1-羊烯、1-癸烯和/或1-十二碳烯，特別優(yōu)選的是組C是乙烯-丙烯橡膠和/或LLDPE和/或VLDPE。
[0043]替代地或另外地(例如在復(fù)合物中)，(Α2)可以包含基于具有非共軛二烯的乙烯-C3-12- α -烯烴的三元共聚物，其中該三元共聚物包含25-85重量％的乙烯和至多最大為10重量％的非共軛二烯，其中特別優(yōu)選的是在C3-12-a -烯烴中的烯烴選自丙烯、1-丁烯、1-戍烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二碳烯,和/或其中非共軛二烯優(yōu)選選自雙環(huán)(2.2.1)庚二烯、己二烯-1.4、二環(huán)戊二烯和/或尤其是5-亞乙基降冰片烯。
[0044]乙烯丙烯酸酯共聚物也可以被考慮為用于組分(A2)的成分。作為用于組分(A2)的其它可能的模塊是乙烯-丁烯共聚物或包含這樣的體系的復(fù)合物(共混物)。
[0045]組分(A2)優(yōu)選具有帶有酸酐基團的成分，通過主鏈聚合物與不飽和二羧酸酐、不飽和二羧酸或不飽和二羧酸單烷基酯的熱反應(yīng)或自由基反應(yīng)，可以使所述帶有酸酐基團的成分達(dá)到足以與聚酰胺良好鍵合的濃度，其中試劑優(yōu)選選自馬來酸、馬來酸酐、馬來酸單丁酯、富馬酸、烏頭酸和/或衣康酸酐。
[0046]優(yōu)選0.1重量％至4.0重量％的不飽和酸酐接枝到作為(A2)的成分的抗沖擊性組分，或者不飽和二羧酸酐或其前體與另一不飽和單體接枝在一起。一般地，接枝度優(yōu)選在
0.1-1.0%的范圍內(nèi)，理想地在0.3-0.7%的范圍內(nèi)。
[0047]組分(A2)也可以包含乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物的復(fù)合物，其中馬來酸酐接枝度(MAH接枝度)在0.3-0.7%的范圍內(nèi)。上述列舉的用于組分的可能體系也可以用在復(fù)合物中。
[0048]另外，組分(A2)可以具有帶有官能團如羧酸、酯、環(huán)氧基、V惡唑啉、碳化二亞胺、異
氰酸酯、硅醇和羧酸酯基團，或包含兩種或更多種前述官能團的組合的成分。具有這些官能團的單體可以通過共聚或接枝與彈性體聚烯烴鍵合。此外，IRM也可以基于烯烴聚合物通過與不飽和硅烷化合物如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙?；锜?vinyltriacetosilane)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或丙烯基三甲氧基硅烷接枝來進(jìn)行改性。
[0049]彈性體聚烯烴是具有直鏈、支鏈或核-殼結(jié)構(gòu)的靜態(tài)、交替或嵌段的共聚物，并且包含可以與聚酰胺的端基反應(yīng)以使得在聚酰胺和IRM之間產(chǎn)生足夠的相容性的官能團。
[0050]因此，用作組分(A2)的IRM包括烯烴如乙烯、丙烯、丁烯_1的均聚物或共聚物或者烯烴和可共聚單體如乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯和甲基己二烯的共聚物。
[0051]結(jié)晶烯烴聚合物的實例是低_、中-和高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯-丙烯嵌段或靜態(tài)共聚物、乙烯-甲基己二烯共聚物、丙烯-甲基己二烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-甲基己二烯共聚物、聚(乙烯乙酸乙烯酯)(EVA)、聚(乙烯-丙烯酸乙酯)(EEA)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物以及所提及的聚合物的組合。
[0052]可以用作用于組分(A2)的成分的市售抗沖擊性改性劑的實例為:TAFMER MC201:67%EP共聚物(20摩爾％的丙烯)+339ffiB共聚物(15摩爾％的丁烯-1)的g-ΜΑΗ (-0.6%)共混物；TAFMER MH5010:g-MAH (-0.6%)乙烯-丁烯共聚物；TAFMER MH7010:g-MAH (-0.7%)乙烯-丁烯共聚物；Mitsui。
[0053]TAFMER MH7020:來自 Mitsui Chemicals 的 g_MAH (-0.7%) EP-共聚物；EXXEL0RVA1801:g-MAH (-0.7%) EP 共聚物；EXXEL0R VA1803:g-MAH (0.5-0.9%) EP 共聚物，非晶的；EXXEL0R VA1810:g-MAH (-0.5%) EP 共聚物；EXXEL0R MDEX94-11:g-MAH (0.7%) EPDM，Exxon Mobile Chemical ；FUSAB0ND MN493D:g-MAH (-0.5%)乙烯-辛烯共聚物；FUSAB0NDA EB560D (g-MAH)乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物；ELVAL0Y，DuPont。
[0054]在組分(A2)中優(yōu) 選其中聚合物鍵合的羧基完全或部分地與金屬離子彼此鍵合的離聚物。
[0055]特別優(yōu)選的是丁二烯與通過與馬來酸酐接枝官能化的苯乙烯的化合聚合產(chǎn)物(polymersates)、通過對馬來酸酐接枝產(chǎn)生的非極性或極性烯烴均聚物和共聚物以及利用其中酸基團被金屬離子部分中和的羧酸如聚(乙烯-共-(甲基)丙烯酸)官能化的共聚物。
[0056]額外的基體組分(A2)的優(yōu)選比例應(yīng)當(dāng)為0-20重量％,優(yōu)選在0_10重量％的范圍內(nèi)，理想地在0-5重量％的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，不存在另外的基體組分(A2)，即優(yōu)選組分(Al)作為模塑復(fù)合物中的唯一組分。
[0057]除了在模塑復(fù)合物中主要存在的高強度玻璃纖維(組分BI)之外，在模塑復(fù)合物中也可以存在與(BI)不同的、為組分(B2)的形式和/或為組分(B3)的非玻璃基纖維形式的其它玻璃纖維，其中纖維比例以及其中的主玻璃纖維比例(表示優(yōu)選相對于玻璃纖維比例大于50%)由組分(BI)組成。換言之，(BI)與(B2)和(B3)之和的比例在所有情況下均優(yōu)選>1，優(yōu)選>2，并且理想地>5。
[0058]組分(B2)優(yōu)選選自E-玻璃纖維(其根據(jù)ASTM D578-00包含52-62%的二氧化硅、12-16%的氧化鋁、16-25%的氧化鈣、0-10%的硼砂、0-5%的氧化鎂、0-2%的堿金屬氧化物、0-1.5%的二氧化鈦和0-0.3%的氧化鐵；它們優(yōu)選具有2.58±0.04g/cm3的密度；70_75GPa的拉伸模量、3000-3500MPa的拉伸強度和4.5-4.8%的極限伸長率)、A_玻璃纖維(63-72%的二氧化硅、6-10%的氧化鈣、14-16%的鈉和鉀氧化物、0-6%的氧化鋁、0-6%的氧化硼、0_4%的氧化鎂)、C-玻璃纖維(64-68%的二氧化硅、11-15%的氧化鈣、7-10%的鈉和鉀氧化物、3_5%的氧化鋁、4-6%的氧化硼、2-4%的氧化鎂)、D-玻璃纖維(72-75%的二氧化硅、0_1%的氧化鈣、0-4%的鈉和鉀氧化物、0-1%的氧化鋁、21-24%的氧化硼)、玄武巖纖維(具有大致以下組成的礦物纖維:52%的SiO2'17%的Al2O3>9%的CaO,5%的MgO,5%的Na20,5%的氧化鐵以及其它金屬氧化物)、AR玻璃纖維(55-75%的二氧化硅、1-1.0%的氧化鈣、11-21%的鈉和鉀氧化物、0-5%的氧化鋁、0-8%的氧化硼、0-12%的二氧化鈦、1-18%的氧化鋯、0_5%的氧化鐵)及其復(fù)合物。
[0059]特別優(yōu)選的是，組分B2為由二氧化硅、氧化鈣和氧化鋁制成或主要由它們構(gòu)成的玻璃纖維，其中SiO2/ (CaO+MgO)的重量比小于2.7，優(yōu)選小于2.5，并且尤其在2.1和2.4之間。組分B2具體為根據(jù)ASTM D578-00的E-玻璃纖維。
[0060]組分(B3)優(yōu)選選自碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管。
[0061]組分(B2)和(B3)的比例優(yōu)選為零。
[0062]組分(BI)和/或(B2)和/或(B3)的纖維可以具有圓形或非圓形的橫截表面。
[0063]一般地，組分(B2)和/或組分(B3)的比例應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為0_10重量％，優(yōu)選在0_5重量％的范圍內(nèi)。纖維狀聚集體(B)優(yōu)選僅為組分BI，即組分(B2)和(B3)的比例為零。
[0064]因此， 高強度玻璃纖維(BI)占模塑復(fù)合物的10-70重量％或至多65重量％ ;其以所謂的短纖維(例如長度為0.2-20mm的切割玻璃)或粗紗的形式使用。
[0065]本發(fā)明的組分(BI)的高強度玻璃纖維優(yōu)選基于三元體系二氧化硅-氧化鋁-氧化鎂或基于四元體系二氧化娃-氧化招-氧化鎂-氧化鈣，其中優(yōu)選58-70重量％的二氧化硅(Si02)、15-30重量％的氧化鋁(Al203)、5-15重量％的氧化鎂(Mg0)、0_10重量％的氧化鈣(CaO)和0-2重量％的其它氧化物如二氧化鋯(Zr02)、氧化硼(B203)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)的組成。[0066]在另一實施方案中，高強度玻璃纖維具有60-67重量％的二氧化硅(Si02)、20_28重量％的氧化鋁(Al203)、7-12重量％的氧化鎂(Mg0)、0-9重量％的氧化鈣(CaO)和1.5重量％的其它氧化物如二氧化鋯(Zr02)、氧化硼(B203)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)的組成。[0067]特別優(yōu)選的是具有以下組成的高強度玻璃纖維:62-66重量％的二氧化硅(Si02)、22-27重量％的氧化鋁(Al203)、8-12重量％的氧化鎂(Mg0)、0_9重量％的氧化鈣(CaO)和0_1重量％的其它氧化物如二氧化鋯(Zr02)、氧化硼(B203)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li20)。
[0068]高強度玻璃纖維優(yōu)選具有大于或等于4000MPa的拉伸強度，和/或至少5%的極限伸長率和大于80GPa的拉伸模量。
[0069]本發(fā)明的組分(BI)的高強度玻璃纖維優(yōu)選具有圓形或非圓形橫截表面。
[0070]具有圓形輪廓的玻璃纖維即圓形玻璃纖維的直徑一般為5-20 μ m、優(yōu)選6-17 μ m和理想地6-13 μ m。它們優(yōu)選地實施為短玻璃纖維(長度為0.2至20mm、優(yōu)選2_12mm的切割玻璃)。
[0071]對于組分(BI)和/或(B2)的扁平形玻璃纖維即具有非圓形橫截表面的玻璃纖維，使用從主橫軸到垂直次橫軸的比例尺寸為大于2、優(yōu)選為2至8且理想地為2至5的玻璃纖維。所謂的扁平形玻璃纖維具有卵形、橢圓形、具有收縮的橢圓形(繭形纖維)、多邊形、矩形或接近矩形的橫截表面。所使用的扁平形玻璃纖維的另一區(qū)別特征在于主橫軸的長度優(yōu)選為6至40 μ m,尤其為15-30 μ m,而次橫軸的長度為3-20 μ m,優(yōu)選為4-10 μ m。這為扁平形玻璃纖維提供了最高可能的堆積密度，意味著玻璃纖維的橫截表面盡可能完全地填充圍繞玻璃纖維截面的期望矩形至至少70%，優(yōu)選至少80%，理想地至少85%。
[0072]為了增強本發(fā)明的模塑復(fù)合物，也可以在組分(BI)和組分(B2)兩者中使用具有圓形和非圓形截面的玻璃纖維的復(fù)合物，其中扁平形玻璃纖維的比例優(yōu)選占優(yōu)，即多于總纖維質(zhì)量的50重量％。
[0073]本發(fā)明的玻璃纖維優(yōu)選用適用于熱塑性塑料、尤其是聚酰胺的表面進(jìn)行密封，該表面包含例如基于氨基-或環(huán)氧硅烷鍵的鍵合劑。
[0074]根據(jù)另一實施方案，在組分(BI)中和組分(B2)中用作粗紗的高強度玻璃纖維的直徑為8-20 μ m、優(yōu)選12-18 μ m，其中玻璃纖維的截面可以為圓形、卵形、橢圓形、具有收縮的橢圓形、多邊形、矩形或接近矩形。
[0075]特別優(yōu)選的是橫軸比為2至5的所謂的扁平形玻璃纖維。這些粗紗，尤其優(yōu)選在組分(BI)中的粗紗通過用于制造長纖維強化的棒狀顆粒的已知方法，尤其是通過拉擠成型加工結(jié)合到本發(fā)明的聚酰胺模塑復(fù)合物中，在所述拉擠成型加工中連續(xù)的纖維束(粗紗)用聚合物熔體完全飽和，然后進(jìn)行冷卻和切割。在該方法中獲得的長纖維強化的棒狀顆粒，其顆粒長度優(yōu)選為3-25_、尤其為4-12_，可以用常規(guī)加工方法(例如注射成型或壓制)進(jìn)一步加工。
[0076]另一優(yōu)選實施方案的特征還在于如下事實:組分(BI)的玻璃纖維是基于三元體系二氧化硅-氧化鋁-氧化鎂或基于四元體系二氧化硅-氧化鋁-氧化鎂-氧化鈣的高強度玻璃纖維，其中它們優(yōu)選具有以下組成:58-70重量％、優(yōu)選60-67重量％的二氧化硅；15-30重量％、優(yōu)選20-28重量％的氧化鋁；5-15重量％、優(yōu)選7_12重量％的氧化鎂、0_10重量％、優(yōu)選0-9重量％的氧化鈣；和0-2重量％、優(yōu)選0-1.5重量％的其它氧化物，尤其是二氧化鋯、氧化硼、二氧化鈦、氧化鋰、或者這些氧化物的組合。組分(BI)的玻璃纖維進(jìn)一步優(yōu)選為具有以下組成的高強度玻璃纖維:62-66重量％的二氧化硅、22-27重量％的氧化鋁、8-12重量％的氧化鎂、0-5重量％的氧化鈣、0-1重量％的其它氧化物尤其是二氧化鋯、氧化硼、二氧化鈦、氧化鋰、或者這些氧化物的組合。
[0077]組分(BI)的玻璃纖維優(yōu)選具有至少3700MP、優(yōu)選至少3800或4000MPa的拉伸強度和/或至少4.8%、優(yōu)選至少4.9或5.0%的極限伸長率和/或大于75GPa、優(yōu)選大于78或80GPa的拉伸模量，其中各纖維(初始單絲)的玻璃性能必須在23°C的溫度和50%的相對濕度下具有10 μ m的直徑和12.7mm的長度。
[0078]用于組分(BI)的這些高強度玻璃纖維的具體實例是Owens Corning的具有995-表面的 S-玻璃纖維、Nittobo 的 T-玻璃纖維、3B 的 HiPertex、Sinoma JinjingFiberglass的HS4-玻璃纖維、Vetrotex的R-玻璃纖維以及AGY的S-1-和S-2-玻璃纖維。
[0079]組分(BI)和/或(B2)的玻璃纖維以短纖維的形式、優(yōu)選以長度為0.2_20mm的切割玻璃的形式或者以粗紗的形式存在。
[0080]用于組分(C)的粒狀填充材料由用于該功能的本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的填充材料組成。這具體地包括選自以下的粒狀填充材料:滑石、云母、硅酸鹽、石英、硅灰石、高嶺土、硅酸、碳酸鎂、氫氧化鎂、白堊、研磨或切削碳酸鈣、石灰、長石、無機顏料如硫酸鋇、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鈦、氧化鐵、鐵錳氧化物、金屬氧化物、特別是尖晶石如銅鐵尖晶石、銅鉻氧化物、鋅鐵氧化物、鈷-鉻氧化物、鈷-鋁氧化物、鎂鋁氧化物、銅-鉻-錳復(fù)合氧化物、銅-錳-鐵復(fù)合氧化物、金紅石型顏料如鈦-鋅金紅石、鎳-銻-鈦酸鹽、永磁性或可磁化的金屬或合金、凹硅酸鹽填充材料、氧化鋁、氮化硼、碳化硼、氮化鋁、氟化鈣以及其組合。填充材料也可以具有經(jīng)處理的表面。
[0081]組分(C)的平均粒徑(D50)優(yōu)`選為0.1-40 μ m，優(yōu)選0.2-20 μ m，尤其是0.3-10 μ m。粒狀填充材料的優(yōu)選形式具有不大于10、優(yōu)選不大于5的L/bl與L/b2的縱橫比，其中所述縱橫比通過顆粒的最大長度L與其平均寬度bl或b2之商來描述。這些相互垂直的寬度bl和b2在與長度L垂直的平面內(nèi)。
[0082]此外，組分(C)優(yōu)選對電磁輻射，尤其是UV、VIS或IR輻射，優(yōu)選對于1064nm的波長具有零差吸收系數(shù)，優(yōu)選在可見和/或紅外輻射光譜中具有吸收能力，其吸收系數(shù)為至少0.05，優(yōu)選至少0.1且理想地為至少0.2。
[0083]模塑復(fù)合物的組分(A)包含聚酰胺或優(yōu)選由聚酰胺制成，所述聚酰胺可以由脂肪族、脂環(huán)族或芳族單體制成。
[0084]本發(fā)明的模塑復(fù)合物具體包含部分結(jié)晶的脂肪族聚酰胺、部分結(jié)晶的或非晶的部分芳族聚酰胺和部分結(jié)晶的或非晶的聚酰胺，例如基于脂環(huán)族二胺的那些。
[0085]如上所述，與本發(fā)明相關(guān)的聚酰胺模塑復(fù)合物的基體還優(yōu)選基于至少一種部分結(jié)晶的脂肪族(組分Al_l)和/或部分芳族(組分Al_2 )聚酰胺，和/或至少一種基于脂環(huán)族二胺的非晶聚酰胺(組分Al_3)，或者基于組分Al_l和Al_2、Al_l和Al_3或類型Al_l、Al_2和Al_3的復(fù)合物。
[0086]所提及的聚酰胺可以由以下二羧酸制成:己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二羧酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、C36- 二聚脂肪酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、萘二羧酸、順式-和/或反式-環(huán)己烷-1.4- 二羧酸和/或順式和/或反式-環(huán)己烷-1，3- 二羧酸(CHDA)及其復(fù)合物。
[0087]考慮以下單體作為二胺:1，4_ 丁二胺、1，5-戍二胺、2-甲基-1, 5_戍二胺、2_ 丁基-2-乙基-1，5-戊二胺、1，6-己二胺、2，2，4-三甲基六亞甲基二胺、2，4，4-三甲基六亞甲基二胺、1，8-辛二胺、2-甲基-1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-十一燒二胺、1，12-十二烷二胺、1，13-十三烷二胺、1，14-十四烷二胺、間-苯二甲胺和對-苯二甲胺。
[0088]另外，聚酰胺還可以基于內(nèi)酰胺或氨基羧酸，具有6至12個碳原子的α、ω氨基酸或內(nèi)酰胺，其中列舉以下選擇作為示例:間氨基苯甲酸、對氨基苯甲酸己內(nèi)酰胺(CL)、ω_氨基己酸、ω-氨基庚酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基壬酸、ω-氨基癸酸、ω -氨基^^一烷酸(AUA)、月桂內(nèi)酰胺(LL)和ω-氨基十二烷酸(ADA)。己內(nèi)酰胺、氨基己酸、月桂內(nèi)酰胺和氨基十二烷酸是特別優(yōu)選的。
[0089]合適的脂環(huán)族二胺是具有6至24個碳原子的那些，例如雙-(4-氨基_3_甲基-環(huán)己基)_甲烷(MACM)、雙-(4-氨基-環(huán)己基)-甲烷(PACM)、雙-(4-氨基-3-乙基-環(huán)己基)_甲烷(EACM)、雙-(4-氨基-3，5-二甲基-環(huán)己基)-甲烷(丁獻(xiàn)010、2，6-降冰片烷二胺或2，6-雙-(氨基甲基)-降冰片燒或1，3-環(huán)己基二胺、1，4-環(huán)己基二胺、雙-(1，3-氨基甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二胺、環(huán)己烷二胺、1，3_雙-(氨基甲基)環(huán)己烷、1，4-雙-(氨基甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二胺、降冰片烷二甲基胺、2，2-(4, 4’ - 二氨基二環(huán)己基)丙烷(PACP)或其復(fù)合物。烷基取代的雙-(氨基環(huán)己基)甲烷或雙-(氨基環(huán)己基)丙烷是特別優(yōu)選的。烷基取代物是直鏈和/或支鏈的C1-C6、優(yōu)選C1-C4烷基、特別是甲基、乙基、丙基、異丙基或丁基基團，特別優(yōu)選甲基。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，使用雙-(4-氨基-3-甲基-環(huán)己基)-甲烷(MACM)作為烷基取代的雙-(氨基環(huán)己基)甲烷。
[0090]聚酰胺Al_l、Al_2或Al_3優(yōu)選具有在1.4至3.0的范圍內(nèi)、優(yōu)選在1.5至2.7的范圍內(nèi)、特別是在1.5至2.4的范圍內(nèi)的溶液粘度ηMl，所述溶液粘度在間甲酚(0.5重量％，20°0中測得。
[0091]優(yōu)選以下脂肪族聚酰胺:聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺69、聚酰胺810或其混合物、復(fù)合物或合金。
[0092]優(yōu)選的基于脂環(huán)族二胺的非晶或部分結(jié)晶的聚酰胺具體為MACM9、MACMlO,MACM11、MACM12、MACM13、MACM14、MACM16、MACM18、PACM9、PACM10、PACM11、PACM12、PACM13、PACM14、PACM16、PACM18 或共聚酰胺如 MACMI/12、MACMT/12、6I/6T/MACMI/MACMT/12、3_6T、61/MACMI/MACMT, 61/PACMI/PACMT, 61/6T/MACMI, MACMI/MACM36、12/PACMI 或 12/MACMT、6/PACMT、6/IPDT 或其混合物、MACM10/PACM10 和 MACM12/PACM12 及其混合物。
[0093]部分芳族聚酰胺優(yōu)選基于具有8至18、優(yōu)選8至14個碳原子的芳族二羧酸或基于具有芳族結(jié)構(gòu)單元的二胺，如PXDA和/或MXDA。優(yōu)選的芳族二羧酸為TPS、萘二羧酸和IPS。優(yōu)選的部分芳族聚酰胺基于以下聚酰胺體系:4T、5T、DT、6T、9T、MT、10T、12T、41、51、D1、61、91、M1、101、12I。只要加工溫度允許，這些可以彼此結(jié)合作為均聚酰胺以及二元、三元和四元的共聚酰胺。此外，脂肪族聚酰胺體系如PA46、PA6、PA66、PAlU PA12、PA1212、PA1010、PA1012、PA610、PA612、PA69、PA810 也可以結(jié)合。
[0094]優(yōu)選的部分芳族聚酰胺為:MXD6、MXD10、MXDI/MXD6、6T/61、6T/66、6T/10T、6T/12、11/10T、12/10T、10T/1010、10I/10T、10T/1012、9MT (M 表示 2-甲基辛烷二胺)、12Τ。
[0095]對于Al_2聚酰胺，優(yōu)選共聚酰胺6Τ/6Ι、10I/10T、MXD6/MXDI和均聚聚酰胺MACM12和MXD6。對于6T/6I共聚酰胺，兩種不同的組成范圍是特別優(yōu)選的。首先，存在6T單元的份數(shù)為小于50摩爾％的非晶共聚酰胺，其中優(yōu)選6T: 61為20:80至45:55的組成范圍；其次，存在6T比例大于50摩爾％的高熔點共聚酰胺，其中優(yōu)選6T: 61為55:45至80:20、尤其為65:35至75:25的組成范圍。關(guān)于共聚酰胺MXD6/MXDI，富含MXD6的組成是優(yōu)選的，尤其是MXD6含量大于80摩爾％，理想地在82摩爾％至95摩爾％之間。 [0096]就含有聚酰胺組分Al_l和Al_2、Al_l和Al_3、Al_2和Al_3以及Al_l、Al_2和Al_3的聚合物共混物而言，優(yōu)選以下組成:
[0097](Al_l):PA66
[0098](Al_2):PA6I/6T，其中摩爾比在65:35至75:25的范圍內(nèi)或具體為67:33。
[0099](Al」):PA610和/或PA1010，其中在混合物中組分使用1:1至4:1的比例。
[0100](Al_2):PA6I/6T，其中摩爾比在65:35至75:25的范圍內(nèi)或具體為67:33。
[0101](Al_l):PA6 和 PA66 的復(fù)合物，比例為 1:2 至 1:4，具體為 1:4。(Al_2):PA6I/6T,其中摩爾比在65:35至75:25的范圍內(nèi)或具體為67:33。
[0102](Al_l):PA66
[0103](Al_2):PA6T/6I，其中摩爾比在60:40至75:25的范圍內(nèi)或具體為70:30。
[0104](Al_l):PA66
[0105](Al_2):PA6T/66，其中摩爾比在50:50至70:30的范圍內(nèi)或具體為55:45。
[0106](Al_l):PA66
[0107](Al_2):MXD6、MXDlO 或 PA MXD6/MXDI，其中共聚酰胺的摩爾比在 70:30 至 90:10的范圍內(nèi)或具體為88:12。
[0108](Al_l):PA12
[0109](Al_3):PA MACMl2.[0110](Al_l):PA12
[0111](Al_3):PA MACMI/12，其中月桂內(nèi)酰胺的含量在15-45摩爾％的范圍內(nèi)，優(yōu)選小于40摩爾％，尤其是在20-35摩爾％的范圍內(nèi)。
[0112]組分(Al_l)的優(yōu)選比例在50-90重量％、尤其是60-85重量％的范圍內(nèi)，組分(Al_2)和/或(Al_3)優(yōu)選在10至50重量％、尤其是在15至40重量％的范圍內(nèi)。
[0113]在一個具體的實施方案中，對于聚合物共混物(聚酰胺基體)優(yōu)選以下組成:
[0114](Al_l):50-100 重量 ％ 的 PA1010 或 PA1012 或 PAll 或 PA12
[0115](Al_3):0-50 重量 ％ 的 PA MACMl2 或 PA MACMI/12 或 PAPACM12/MACM12，
[0116](Al_l):55-85 重量 % 的 PA610 或 PA612 或 PA1010 或 PA1012 或 PA1210 或 PA1212
[0117](Al_2):15-45 重量 ％ 的 PA6T/6I 或 PA10T/10I，其中 61 或 101 比例為 55-80 摩爾％，優(yōu)選60-75摩爾％。
[0118](Al」):70-100重量°/c^^PA6和PA66的復(fù)合物，比例為1:2至1:4，具體為1:4
[0119](Al_2):0-30重量％的PA6I/6T，其中摩爾在65:35至75:25的范圍內(nèi)或具體為67:33。
[0120]在另一實施方案中，組分Al_2的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90°C，優(yōu)選大于110°C，且理想地為大于140°C。
[0121]特別優(yōu)選以下組成:
[0122](Al_l):55-85 重量 % 的 PA610 或 PA612 或 PA1010 或 PA1012 或 PA1210 或 PA1212
[0123](Al_2):15-45 重量 ％ 的 PA6T/6I 或 PA10T/10I，其中 61 或 101 的比例為 55-80 摩爾％，優(yōu)選為60-75摩爾％。
[0124]可以使用部分芳族、部分結(jié)晶的體系作為組分(Al)。
[0125]還優(yōu)選的是適合于回流焊接的模塑復(fù)合物，意味著它們能夠耐受260-270°C的短期溫度而不翹曲和起泡。
[0126]根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，此時優(yōu)選組成(A)的全部的組分(Al)由PA10T/6T共聚酰胺制成，PA10T/6T共聚酰胺由以下組成:
[0127](AA) 40-95摩爾％，優(yōu)選60_95摩爾％的IOT單元，其由單體1，10-癸烷二胺和對苯二甲酸形成；
[0128](BB) 5-60摩爾％，優(yōu)選5_40摩爾％的6T單元，其由單體1，6_己烷二胺和對苯二甲酸形成。
[0129]在該配置中組分(Al)內(nèi)至多30%的單體可以被代替，意味著一方面上文適用于如下規(guī)定:在組分(Al)中， 在(AA)和/或(BB)中彼此獨立地，相對于二羧酸的總量至多30摩爾％的對苯二甲酸可以被具有6至36個碳原子的其它芳族、脂肪族或脂環(huán)族二羧酸代替。此外，另一方面上文適用于如下規(guī)定:在組分(Al)中，在(AA)和/或(BB)中彼此獨立地，相對于二胺的總量至多30摩爾％的1，10-癸二胺和1，6-己二胺分別可以被具有4至36個碳原子的其它二胺代替。最后，上文進(jìn)一步適用于如下規(guī)定:相對于單體的總量，不大于30摩爾％的組分(Al)可以由內(nèi)酰胺或氨基酸形成。然而，優(yōu)選地，根據(jù)上述規(guī)定，組分(Al)內(nèi)單體的取代小于20%，優(yōu)選小于10%，并且理想地完全不取代?？傮w而言，適用另外的規(guī)定:代替對苯二甲酸、1，6-己烷二胺和1，10-癸烷二胺的單體之和(即具有6至36個碳原子的其它芳族、脂肪族或脂環(huán)族二羧酸、具有4至36個碳原子的其它二胺以及內(nèi)酰胺或氨基酸的總比例)相對于組分A中使用的單體總量不超過30摩爾％，優(yōu)選20摩爾％，尤其是10摩爾％的濃度。
[0130]根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，此時優(yōu)選組成(A)的全部的組分(Al)由聚酰胺10T/10I/6T/6I制成，聚酰胺10T/10I/6T/6I為由100重量％的二酸和100重量％的二胺部分制成的部分芳族、部分結(jié)晶的共聚酰胺，所述二酸由以下組成:
[0131]72.0-98.3 重量 ％ 的對苯二甲酸(TPS)；
[0132]28.0-1.7重量％的間苯二甲酸(IPS)
[0133]所述二胺部分由以下組成:
[0134]51.0-80.0 重量 ％ 的 1，6_ 己二胺(HMDA)；
[0135]20.0-49.0 重量 % 的 C9-C12 二胺；
[0136]其中，C9-C12 二胺是選自以下的二胺:1，9-壬二胺、甲基-1，8-辛二胺、1，10-癸二胺、1，11-1^一烷二胺、1，12-十二烷二胺或這樣的二胺的混合物，其中優(yōu)選1，10-癸二胺和1，12-十二烷二胺，并且特別優(yōu)選單獨的1，10-癸二胺。因此，優(yōu)選PA10T/10I/6T/6I的聚酰胺體系，其中適用上述濃度。
[0137]根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，此時優(yōu)選占(A)的全部的組分(Al)由聚酰胺6T/6I/6制成，聚酰胺6T/6I/6為由對苯二甲酸(TPS)、間苯二甲酸(IPS)、1，6-己二胺(HMDA)和己內(nèi)酰胺(CLM)或氨基己酸制成的部分芳族、部分結(jié)晶的共聚酰胺，其中共聚酰胺6T/6I/6具有組成 60-80/15-25/5-15 重量 ％，特別優(yōu)選地 65-75/17.5-22.5/7.5-12.5 重量 ％。
[0138]總之，組分(Al)為由脂肪族、脂環(huán)族和/或芳族單體制成的均聚酰胺和/或共聚酰胺，優(yōu)選由部分結(jié)晶的脂肪族聚酰胺(Al_l)和/或部分芳族聚酰胺(Al_2)和/或非晶聚酰胺(Al_3)制成的復(fù)合物制成，其中組分(Al)中的聚酰胺優(yōu)選選自以下組:聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺 610、聚酰胺 612、聚酰胺 69、聚酰胺 810、MACM9、MACMlO, MACMl1、MACMl2, MACMl3,MACM14、MACM16、MACM18、PACM9、PACMlO, PACMl1、PACMl2、PACMl3, PACM14、PACM16、PACM18或共聚酰胺如 MACMI/12、MACMT/12、6I/6T/MACMI/MACMT/12、3-6T、6I/MACMI/MACMT、6I/PACMI/PACMT、6I/6T/MACM1、MACMI/MACM36、12/PACM1、12/MACMT、6/PACMT、6/IPDT、MACMIO/PACMlO, MACM12/PACM12、MXD6、MXD10, MXDI/MXD6、6T/61、6T/66、6T/10T、6T/12、11/10T、12/10T、10T/1010、10I/10T、10T/1012、9MT、12T 以及其各自的共混物的復(fù)合物。
[0139]當(dāng)然，本發(fā)明的熱塑性聚酰胺模塑復(fù)合物也可以包含組分(D)形式的常規(guī)和公知的添加劑，其由以下組成:鍵合劑、含鹵素的阻燃劑、不含鹵素的阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗氧化試劑、抗臭氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、紫外阻擋劑、無機熱穩(wěn)定劑尤其是基于銅的鹵化物和堿金屬鹵化物的無機熱穩(wěn)定劑、有機熱穩(wěn)定劑、導(dǎo)電添加劑、炭黑、光學(xué)增亮劑、加工助劑、成核助劑、結(jié)晶催化劑、結(jié)晶抑制劑、流動誘導(dǎo)劑、潤滑劑、脫模劑、軟化劑、顏料、色素、示蹤物及其復(fù)合物。特別地，組分(D)優(yōu)選選自:鍵合劑、阻燃劑尤其是含鹵素或不含鹵素的阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗氧化試劑、抗臭氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、紫外阻擋劑、無機熱穩(wěn)定劑尤其是基于銅的鹵化物和/或堿金屬鹵化物的無機熱穩(wěn)定劑、有機熱穩(wěn)定劑、導(dǎo)電添加劑、炭黑、光學(xué)增亮劑、加工助劑、成核劑、結(jié)晶催化劑、結(jié)晶抑制劑、流動誘導(dǎo)劑、潤滑劑、脫模劑、軟化劑、有機顏料和色素、示蹤物及其復(fù)合物。
[0140]另外，本發(fā)明涉及一種基于所附權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物的裝置，尤其是具有導(dǎo)電路徑的裝置。
[0141]另外的設(shè)計在從屬權(quán)利要求中列出。
【具體實施方式】
[0142]在下文中通過具體的實施方案實施例(B)來描述本發(fā)明，并將其與效果較差的現(xiàn)有技術(shù)水平體系(VB)進(jìn)行比較。下文中提供的實施方案實施例用于支持本發(fā)明并且提供其與現(xiàn)有技術(shù)水平相區(qū)別的證據(jù)；然而，它們不應(yīng)被視為限制本文列舉的專利權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的總體目的。
[0143]實施例BI至B6以及對比例VBl至VB6:
[0144]在表1至4中展示的組分在給定的工藝參數(shù)(見表1)下在由Werner&Pfleiderer公司制造的雙壁擠出機中復(fù)合，螺桿直徑為25_，其中聚酰胺顆粒以及填充材料在進(jìn)料部中量出，而玻璃纖維經(jīng)由側(cè)邊進(jìn)料器穿過在通向聚合物熔體的噴嘴前方的3個容納單元量出。在表2、3和4中匯總的復(fù)合物作為股線從直徑為3_的噴嘴移出并且在水冷卻之后造粒。在30毫 巴的真空和110°C下干燥顆粒24小時。對于表5中的模塑復(fù)合物，通過水下丸?；退聼崆懈顏磉M(jìn)行造粒，其間推動聚合物熔體穿過孔型噴嘴并且在從噴嘴出來之后在水流中利用旋轉(zhuǎn)刀片直接丸粒化。在造粒并且在120°C下干燥24小時之后，測量顆粒性能并且制造試樣。
[0145]表1:實施例和對比例的復(fù)合及注射成型條件
[0146]
【權(quán)利要求】
1.一種熱塑性模塑復(fù)合物，其由以下組成: (A)20-88重量％的熱塑性合成物； (B)10-70重量％的纖維狀聚集體； (BI) 10-70重量％的主要由二氧化硅、氧化鋁和氧化鎂組成的玻璃纖維； (B2) 0-20重量％的與所述組分(BI)中的纖維不同的玻璃纖維； (B3)0-20重量％的另外的纖維狀聚集體，其與所述組分(BI)和(B2)中的纖維不同，不是基于玻璃的，并且選自碳纖維、石墨纖維、芳族聚酰胺纖維、納米管； (C)2-40重量％的粒狀填充材料； (D)0-2重量%的添加劑； 其中(A)至(D)之和等于100重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塑復(fù)合物，其特征在于所述組分(BI)的玻璃纖維具有至少5重量％的氧化鎂含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塑復(fù)合物，其特征在于所述組分(BI)的玻璃纖維具有最多10重量％，優(yōu)選最多5重量％的氧化鈣含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于熱塑性組分(A)由聚酰胺(Al)或聚酰胺的混合物組成，條件是其至多40%，優(yōu)選至多20%、10%或5%或者3-20%或5-20%可以由不是基于聚酰胺 的熱塑性合成物(A2)代替，其中優(yōu)選的是熱塑性合成物(A2)不是基于聚酰胺的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(A)的比例為25-82重量％，尤其是在30-77重量％的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求4至5中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(BI)的比例為15-60重量％，尤其是在20-55重量％的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求4至6中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(C)的比例為3-25重量％，尤其是在3-15重量％的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(A)選自聚酰胺，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，丙烯腈-苯乙烯共聚物，聚烯烴，聚甲醛，聚酯尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯，聚砜尤其是PSU、PESU、PPSU型，聚苯醚，聚苯砜，聚亞苯基氧，液晶聚合物，聚醚酮，聚醚醚酮，聚酰亞胺，聚酰胺-酰亞胺，聚酯酰亞胺，聚醚酰胺，聚酯酰胺，聚醚酯酰胺，聚氨酯尤其是TPU、PUR型，聚硅氧烷，聚丙烯酸酯，聚丙烯酸甲酯以及基于這樣的體系的復(fù)合物或共聚物，進(jìn)一步優(yōu)選具有一種或幾種抗沖擊性改性劑， 和/或在于組分(B2)的比例在0-10重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0-5重量％的范圍內(nèi)，所述組分(B2)優(yōu)選選自E-玻璃纖維、A-玻璃纖維、C-玻璃纖維、D-玻璃纖維、玄武巖纖維及其復(fù)合物，各自具有圓形或非圓形橫截表面，其中特別優(yōu)選只包含組分(BI)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于所述組分(BI)的玻璃纖維是基于三元體系二氧化硅-氧化鋁-氧化鎂或基于四元體系二氧化硅-氧化鋁-氧化鎂-氧化鈣的高強度玻璃纖維，其中它們優(yōu)選具有以下組成:58-70重量％、優(yōu)選60-67重量％的二氧化硅(SiO2) ;15-30重量％、優(yōu)選20-28重量％的氧化鋁(Al2O3) ;5_15重量％、優(yōu)選7-12重量％的氧化鎂(Mg0);0-10重量％、優(yōu)選0-9重量％的氧化鈣(CaO);和0_2重量％、優(yōu)選o-l.5重量％的其它氧化物，尤其是二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)或者這些氧化物的組合。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求9所述的模塑復(fù)合物，其特征在于所述組分(BI)的玻璃纖維是具有以下組成的高強度玻璃纖維:62-66重量％的二氧化硅(Si02)、22-27重量％的氧化鋁(Al203)、8-12重量％的氧化鎂(Mg0)、0-5重量％的氧化鈣(CaO)和0_1重量％的其它氧化物，例如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋰(Li2O)或者這些氧化物的組合。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于所述組分(BI)的玻璃纖維具有至少3700MP、優(yōu)選至少3800、理想地至少4000MPa的拉伸強度，以及至少4.8%、優(yōu)選至少4.9%、優(yōu)選至少5.0%的極限伸長率，和75-90GPa、優(yōu)選大于78GPa、優(yōu)選大于80GPa的拉伸模量。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于所述組分(BI)和/或(B2)的玻璃纖維以短纖維的形式、優(yōu)選以長度為0.2-20mm的切割玻璃的形式或者以粗紗的形式存在。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(C)為選自以下的粒狀填充材料:滑石、云母、硅酸鹽、石英、硅灰石、高嶺土、硅酸、碳酸鎂、氫氧化鎂、白堊、研磨或切削碳酸鈣、石灰、長石、無機顏料如尤其是硫酸鋇、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鈦、氧化鐵、鐵錳氧化物、金屬氧化物、尤其是尖晶石如尤其是銅鐵尖晶石、鎂鋁氧化物、銅-鉻-錳復(fù)合氧化物、銅-錳-鐵復(fù)合氧化物、銅鉻氧化物、鋅-鐵氧化物、鈷鉻氧化物、鈷-鋁氧化物、鎂鋁氧化物、金紅石型顏料如鈦-鋅金紅石、鎳-銻-鈦酸鹽、鉻-銻-鈦酸鹽、永磁性或可磁化的金屬或合金、 凹硅酸鹽填充材料、氧化鋁、氮化硼、碳化硼、氮化鋁、氟化鈣以及它們的復(fù)合物和/或經(jīng)表面處理的形式。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求11所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(C)的顆粒具有0.1-40 μ m、優(yōu)選0.2-20 μ m、尤其是0.3-10 μ m的平均粒徑(D5Q)，和/或最多為10、尤其是最多為5的縱橫比，或者主要由這樣的顆粒形成，和/或在于組分(C)對電磁輻射、尤其是UV、VIS或IR輻射、尤其對激光輻射具有不為零的吸收系數(shù)，優(yōu)選在可見和/或紅外輻射光譜中具有吸收系數(shù)為至少0.05、優(yōu)選至少0.1且特別優(yōu)選至少0.2的吸收能力。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求4-14中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于如下事實:組分(Al)為由脂肪族、脂環(huán)族和/或芳族單體制成的均聚酰胺和/或共聚酰胺，優(yōu)選是由部分結(jié)晶的脂肪族聚酰胺(Al_l)和/或部分芳族聚酰胺(Al_2)和/或非晶聚酰胺(Al_3)制成的復(fù)合物，其中組分(Al)中的聚酰胺優(yōu)選選自以下組:聚酰胺46、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1112、聚酰胺610、聚酰胺 612、聚酰胺 69、聚酰胺 810、MACM9、MACMlO, MACMl1、MACMl2, MACMl3, MACM14、MACM16、MACM18、PACM9、PACMlO, PACMl1、PACMl2, PACMl3, PACM14、PACM16、PACM18 或共聚酰胺如MACMI/12、MACMT/12、6I/6T/MACMI/MACMT/12、3-6T、6I/MACMI/MACMT、6I/PACMI/PACMT、6I/6T/MACM1、MACMI/MACM36、12/PACM1、12/MACMT、6/PACMT、6/IPDT、MACM10/PACM10、MACM12/PACM12、MXD6、MXD10, MXDI/MXD6、6T/61、6T/66、6T/10T、6T/12、11/10T、12/10T、10T/1010、10T/1012、PA10T/6T、PA6T/10I/10T、PA6T/6I/6、PA10I/10T、9MT、12T 以及其混合物和共混物。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物，其特征在于組分(A)或組分(A2)根據(jù)權(quán)利要求4選自:抗沖擊性改性劑，優(yōu)選為MBS和/或核-殼型抗沖擊性改性劑，尤其是基于甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯、SEBS共聚物的那些，和/或在于組分(D)選自:鍵合劑、阻燃劑尤其是含鹵素或不含鹵素的阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗氧化試劑、抗臭氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、紫外吸收劑、紫外阻擋劑、無機熱穩(wěn)定劑尤其是基于銅的鹵化物和/或堿金屬鹵化物的無機熱穩(wěn)定劑、有機熱穩(wěn)定劑、導(dǎo)電添加劑、炭黑、光學(xué)增亮劑、加工助劑、成核劑、結(jié)晶催化劑、結(jié)晶抑制劑、流動誘導(dǎo)劑、潤滑劑、脫模劑、軟化劑、顏料、色素、示蹤物及其復(fù)合物。
17.一種裝置，尤其是基于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塑復(fù)合物的具有導(dǎo)電路徑的裝置。
【文檔編號】C08L77/06GK103665853SQ201310378756
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】馬克·弗萊格哈爾, 喬治·施特佩爾曼, 菲利普·哈德, 尼古拉·朗伯 申請人:Ems專利股份公司