CN105705565A - 用于大型模制件的聚酰胺模塑料 - Google Patents

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Abstract

尤其用于制造具有下列成分的耐热的模制件的聚酰胺模塑料：(A)20重量％至79重量％的至少一种共聚酰胺形式的半芳香族的聚酰胺，所述聚酰胺具有50摩尔％至80摩尔％的由己二胺和对苯二甲酸构成的单元；(B)1重量％至15重量％的至少一种抗冲改性剂；(C)20重量％至60重量％的至少一种碳纤维；(D)0重量％至5重量％的至少一种添加剂，其中所述组分(A)至(D)总计为100重量％。

Description

用于大型模制件的聚酰胺模塑料
技术领域
本发明涉及一种用于制造尤其大型模制件的、用碳纤维增强的聚酰胺模塑料，所述大型模制件具有小的脱模力、具有高的强度以及低的注射压力。此外，本发明涉及用于制备这种聚酰胺模塑料的方法、用于制造由所述聚酰胺模塑料构成的这种大型模制件和构件的方法和这种聚酰胺模塑料的应用和构件。
背景技术
从EP-A-0477027中已知具有改进的冲击强度的聚酰胺模塑料，所述聚氨酯模塑料基于具有至少50摩尔％的对苯二甲酸嵌段的结晶的半芳香族的聚酰胺并且基于官能化的嵌段共聚物作为抗冲改性剂。模塑料应当也适用高温应用、例如用于汽车构件。所提出的体系基于具有在按总重量计占2-25重量份数的范围中的不同份额的抗冲改性剂的6T/6I和6T/6I/66。一般性地描述强化体系并且在列表中说明可能的体系，但并不使用。
从WO-A-00/78869中已知抗冲改性的、半芳香族的高温聚酰胺用于具有卤化铜热稳定剂的注塑应用。在此，也提出基于以不同比例的6T/6I/66的体系，并且抗冲改性剂的份额是在按总重量计占5％至50％重量份数的范围中。此外描述：能够包含多达60％的添加剂、还有填充材料。使用6T/6I/66，并且在实例中使用染色颜料的形式的、以按总重量计占1.2重量份数的份额的添加剂，和以按总重量计占33重量份数的短切纤维。
从EP-A-1971642中已知具有聚碳化二亚胺作为另一强制的组成部分的碳纤维增强的聚酰胺组合物。作为可能的聚酰胺描述多种不同的脂肪族的、芳香族的和半芳族的聚酰胺，在此优选的是聚酰胺66。碳纤维的份额为5％至20％的范围中，并且也使用5％-20％的所述碳纤维。此外，描述了使用抗冲改性剂作为可选项，更确切地说以2-29.7重量份数的份额使用，在全部使用PA66的实施例中使用抗冲改性剂，更确切地说以总是按总重量计占10％的份额使用。
从US-A-2010120972已知热塑性的复合材料组合物，所述复合材料组合物具有至少一种半芳香族的聚酰胺、具有芳香族的铸型涂料的、表面处理的碳纤维、以及必要时0至大约25重量％的PTFE。
从EP-A-1860134已知半芳香族的聚酰胺树脂，所述半芳香族聚酰胺树脂具有高的耐用稳定性、耐热水性和化学抗性并且也具有突出的附着特性和与其他树脂的相容性等。半芳香族的聚酰胺树脂基于50摩尔％至100摩尔％的芳香族的二羧酸单元和60摩尔％至100摩尔％的、具有9至13个碳原子的脂肪族的二胺单元。此外，聚酰胺树脂的分子链的端基的至少10％用端基封闭剂封闭。
发明内容
此外，在根据现有技术的模塑料方面的不期望的是：所述模塑料尤其在应用于大型构件时在注塑过程中产生问题。因此，要用于该模塑料的脱模力会采用引起生产问题的值。迄今，在相应的措施也没有导致构件的机械特性的损害的情况下，尚未能够找到这些问题的解决方案。在此，本发明介入于此。
本发明相应地涉及根据权利要求1的聚酰胺模塑料和用于其制造的方法，并且本发明也尤其涉及其应用以用于在注塑方法中制造大型模制件。所提出的模塑料由至少一种半芳香族的聚酰胺与至少一种抗冲改性剂、至少一种碳纤维和可选的另外的添加剂构成。
当在注塑机中使用所述模塑料以制造模制件时，所提出的模塑料的特征还在于并且并且尤其在于小的脱模力。如果脱模力超过临界值，那么注塑件不再能够无损伤地从模具取出。这尤其在尤其大的注塑件的情况下、即尤其在具有例如500ml至10000ml的注射体积并且更优选例如大于500cm2至10000cm2的、在分模面中接触注塑模具的表面积的模制件的情况下是重要的。
具体地，本发明涉及具有下列成分的聚酰胺模塑料：
(A)20重量％至79重量％的至少一种半芳香族的聚酰胺，所述半芳香族聚酰胺优选呈共聚酰胺的形式，所述聚酰胺具有50摩尔％至80摩尔％的由己二胺和对苯二甲酸构成的单元，
(B)1重量％至15重量％的至少一种抗冲改性剂，
(C)20重量％至60重量％的至少一种碳纤维，
(D)0重量％至5重量％的至少一种添加剂，
其中组分(A)至(D)总计为100重量％。
令人惊讶地显示出：不同组分(A)-(D)的份额的该特定的组合引起：产生的聚酰胺模塑料尤其在制造大型模制件、例如对于在汽车领域中用于高温应用能够满足对于最终应用的热机械特性，并且但同时在注塑模具中也不产生任何问题、尤其显示出能够达到非常低的脱模力。
在此，组分(A)在模塑料中的份额优选在30重量％至70重量％或35重量％至65重量％的范围中并且尤其优选在40重量％至60重量％的范围中。
根据第一优选实施方式，这种聚酰胺模塑料的特征在于，组分(A)是共聚酰胺，所述共聚酰胺具有50摩尔％至80摩尔％、优选60摩尔％至75摩尔％并且尤其优选65摩尔％至73摩尔％的由己二胺和对苯二甲酸构成的单元。优选地，其是部分结晶的聚酰胺、优选具有至少100℃、优选至少115℃的玻璃转化温度(Tg)和/或至少250℃、优选至少260℃或至少270℃、尤其在250℃至330℃的范围中、尤其在260℃至320℃的范围中的熔化温度和/或至少30J/g、优选至少35J/g并且尤其优选至少40J/g的熔化焓。优选地，模塑料不含有无定型的聚酰胺。
因此，组分(A)优选能够是一般6T/xx类型的聚酰胺，可以考虑例如一般结构6T/6I、6T/10T、6T/12T、6T/10I、6T/12I、6T/66、6T/610、6T/612等的体系，但也可以考虑6T/6I/66类型的体系。优选地，组分(A)不包含一般6T/D6类型的和/或一般6T/DT类型的聚酰胺，其中D代表二胺功能块2-甲基-1,5-戊二胺。除了基于内酰胺或氨基羧酸的6T份额之外，同样可行的是：例如6T/6、6T/10、6T/12等类型的体系。但在此优选的是共聚酰胺基本上不含脂肪族的二酸和/或不含脂肪族的酰胺和/或氨基羧酸、尤其优选的是不含脂肪酸。此外，优选的是如下共聚酰胺，所述共聚酰胺仅基于一种或多种不同的脂肪族的二胺、优选基于具有4-14个碳原子、优选6、8、10和/或12个碳原子的、不分枝的脂肪族的二胺构成。尤其优选的是，所述共聚酰胺仅基于唯一的，优选不分枝的脂肪族的二胺、尤其己二胺、辛二胺、癸二胺或十二烷二胺构成。换言之，优选的是6T/6I、6T/10T、6T/12T、6T/10I、6T/12I类型的体系。
优选地，组分(A)是共聚酰胺6T/6I，所述共聚酰胺6T/6I具有超过50摩尔％、优选超过60摩尔％并且尤其优选超过65摩尔％的6T单元。
用作组分(B)的抗冲改性剂优选选自：天然橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、丁二烯和/或异戊二烯与苯乙烯或苯乙烯衍生物和其他共聚单体的共聚物、氢化共聚物和/或通过与酸酐、(甲基)丙烯酸和其酯接枝或共聚产生的共聚物，或这些体系的混合物。组分(B)也能够是接枝橡胶，其具有优选由丁二烯、异戊二烯或烷基丙烯酸酯构成的交联的弹性体核和优选由聚苯乙烯构成接枝壳，非极性的或极性的烯烃均聚物和共聚物，例如乙烯-丙烯橡胶、三元乙烯-丙烯橡胶和乙烯辛烯橡胶或乙烯醋酸乙烯酯橡胶或通过与酸酐、(甲基)丙烯酸和其酯接枝或共聚产生的、非极性的或极性的烯烃均聚物或共聚物，或还有这些体系的混合物。抗冲改性剂(B)也能够是羧酸官能化的共聚物，例如聚(乙烯-共-(甲基)丙烯酸)或聚(乙烯-共-1-烯烃-共(甲基)丙烯酸)，其中1-烯烃能够是烯烃或具有超过4个原子的不饱和的(甲基)丙烯酸酯，包括酸根部分地与金属离子中和的这种共聚物。
基于苯乙烯单体(苯乙烯和苯乙烯衍生物)和其他乙烯基芳族单体的优选的抗冲改性剂是由链烯基芳族化合物和共轭二烯构造的嵌段共聚物以及由链烯基芳族化合物和共轭二烯构成的氢化的嵌段共聚物或这些抗冲改性剂类型的组合。嵌段共聚物优选包含由链烯基芳族化合物(A)衍生出的至少一种嵌段和由共轭二烯(B)衍生出的至少一种嵌段。在氢化的嵌段共聚物的情况下，脂肪族不饱和的碳-碳双键的份额能够通过氢化减少。具有线性结构的二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、四嵌段共聚物和聚嵌段共聚物可用作嵌段共聚物。分枝的和星状的结构同样是可使用的。分枝的嵌段共聚物以已知的方式获得，例如通过聚合的“分支”在聚合物主链上的接枝反应获得。
除了苯乙烯之外或在具有苯乙烯的混合物中，和/或其他乙烯基芳族单体也本不该过用作链烯基芳族单体，所述乙烯基芳族单体在芳环上和/或在C＝C双键上用C1-20-烃残基或卤原子取代。
链烯基芳族单体的实例是：苯乙烯、p-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1,2-二苯乙烯、1,1-二苯乙烯、乙烯基硅烷、乙烯基甲苯、乙烯萘、二乙烯苯、溴苯乙烯、氯苯乙烯以及其组合。优选苯乙烯、p-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯萘。
优选使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1,2-二苯乙烯、1,1-二苯乙烯或其混合物。尤其优选使用苯乙烯。也能够使用烷基萘。
例如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、异戊二烯、氯丁二烯和间戊二烯考虑作为二烯单体。优选的是1,3-丁二烯和异戊二烯、尤其1,3-丁二烯(在下文中简称作丁二烯)。
优选使用苯乙烯作为链烯基芳族单体并且丁二烯作为二烯单体、即优选地，嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。通常，嵌段共聚物通过阴离子聚合以已知的方式制备。
此外，除了苯乙烯单体和二烯单体之外，能够共同使用其他共聚单体。共聚单体的份额按使用的单体的总量计占优选0重量％至50重量％、尤其优选0重量％至30重量％并且尤其0重量％至15重量％。适合的共聚单体例如是丙烯酸盐、尤其C1-12-烷基丙烯酸酯，例如丙烯酸正丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯，和相应的甲基丙烯酸盐、尤其C1-12-甲基丙烯酸烷基酯，例如尤其甲基丙烯酸甲酯(MMA)。其他可行的共聚单体是(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基甲醚、二元醇的二烯丙基醚和二乙烯醚、二乙烯苯和醋酸乙烯酯。
除共轭二烯之外，氢化的嵌段共聚物必要时还包含低级烃的份额，例如乙烯、丙烯、1-丁烯、双环戊二烯或非共轭二烯。在氢化的嵌段共聚物中，由嵌段B产生的未还原的脂肪族的不饱和键的份额小于50％、优选小于25％、尤其小于10％。由嵌段A构成的芳香族的份额最大减少到25％。氢化的嵌段共聚物苯乙烯-(乙烯-丁烯)二嵌段和苯乙烯(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物通过苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的氢化获得。
嵌段共聚物优选至20重量％至90重量％由嵌段A构成，尤其至50重量％至85重量％由嵌段A构成。二烯能够以1,2-或1,4-配向嵌入到嵌段B中。
嵌段共聚物的摩尔质量优选为5000g/mol至500000g/mol、优选20000g/mol至300000g/mol、尤其40000g/mol至200000g/mol。
适合的氢化的嵌段共聚物是市售的产品，例如(KratonPolymers)G1650、G1651，和G1652以及(AsahiChemical)H1041、H1043、H1052、H1062、H1141和H1272。
非氢化的嵌段共聚物的实例是聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)、聚苯乙烯-聚异戊二烯、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-聚异戊二烯-聚苯乙烯和聚(α-甲基苯乙烯-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)，以及其组合。
市售的、适合的非氢化的嵌段共聚物是具有商标(Phillips)、(Shell)、(Dexco)和(Kuraray)的不同的产品。
根据另一优选的实施方式，根据本发明的模塑料的特征在于，组分(B)是聚烯烃均聚物或乙烯-α-烯烃共聚物、尤其优选EP弹性体和/或EPDM弹性体(乙烯-丙烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶)：因此其能够是基于具有20至96、优选25重量％至85重量％的乙烯的乙烯-C3-12-α-烯烃共聚物的弹性体，其中尤其优选C3-12-α-烯烃是选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二烯或其组合的烯烃，并且尤其优选组分(B)是乙烯-丙烯橡胶和/或LLDPE和/或VLDPE。
替选地或附加地(例如在混合物中)，组分(B)能够是基于具有非共轭二烯的乙烯-C3-12-α-烯烃的三聚物，其中所述三聚物优选包含25重量％至85重量％的乙烯并且至最多在10重量％的范围中的非共轭二烯，其中尤其优选C3-12-α-烯烃是选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二烯或其组合的烯烃，和/或其中非共轭二烯优选选自：二环[2.2.1]庚二烯、1,4-己二烯、双环戊二烯和/或尤其5-乙叉降冰片烯。
此外，也考虑乙烯-丙烯酸酯共聚物用于组分(B)。用于组分(B)的其他可行的形式是乙烯-丁烯共聚物或包含这类体系的混合物(Blend掺和物)。优选地，组分(B)具有酐基基团，所述酐基基团通过主链聚合物与不饱和的二羧酸酐、不饱和的二羧酸或不饱和的二羧酸烷基酯的热反应或自由基反应以对于良好结合到聚酰胺上足够的浓度引入，其中为此试剂优选选自：马来酸、马来酸酐、马来酸单丁酯、富马酸、乌头酸、衣康酸酐或其组合/混合物。优选地，0.1重量％至4.0重量％的不饱和的酸酐接枝到抗冲组分(B)上，或不饱和的二羧酸酐或其前体连同其他不饱和单体接枝。通常接枝程度优选在0.1％至1.0％的范围中、尤其优选在0.3％至0.7％的范围中。乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物构成的混合物作为组分(B)也是可行的，这具有0.3％至0.7％的范围中的马来酸酐接枝度(MAH接枝度)。
此外，组分(B)能够具有官能团，例如羧酸基团、酯基团、环氧基碳、恶唑啉基团、碳二亚胺基团、异氰酸酯基团、硅烷醇基团和羧酸根基团，或能够包含两个或多个所述官能团的组合。载有这些官能团的单体能够通过共聚或接枝结合到弹性体的聚烯烃上。
此外，基于烯烃聚合物的抗冲改性剂也能够通过与不饱和的硅烷化合物，例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧硅烷、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来改性。弹性体的聚烯烃是无规的、交替的或分段的共聚物，所述共聚物具有线性结构、分枝结构或核壳结构并且包含官能团，所述官能团能够与聚酰胺的端基反应，使得产生聚酰胺和抗冲改性剂之间足够的相容性。
根据本发明的抗冲改性剂因此包括烯烃，例如乙烯、丙烯、1-丁烯的共聚物和均聚物，或烯烃的共聚物和可共聚的单体，例如醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯和甲基己二烯。
结晶的烯烃聚合物的实例是低密度聚的、中密度聚的和高密度的聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物和无规共聚物、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-醋酸乙烯酯)(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-三聚物以及所述聚合物的组合。
市售的、适合的抗冲改性剂的实例是下列：
·TAFMERMC201：g-MAH(-0.6％)掺和物，所述掺和物由67％乙烯-丙烯共聚物(EPCopolymer)(20摩尔％丙烯)+33％乙烯-丁烯共聚物(EBCopolymer)(15摩尔％1-丁烯)构成：MitsuiChemicals，Japan。
·TAFMERMH5010：g-MAH(-0.6％)乙烯-丁烯共聚物；Mitsui。
·TAFMERMH7010：g-MAH(-0.7％)乙烯-丁烯共聚物；Mitsui。
·TAFMERMH7020：g-MAH(-0.7％)乙烯-丙烯共聚物，Mitsui。
·EXXELORVA1801：g-MAH(-0.7％)乙烯-丙烯共聚物；ExxonMobilChemical，US。
·EXXELORVA1803：g-MAH(0.5-0.9％)乙烯-丙烯共聚物，无定形的，Exxon。
·EXXELORVA1810：g-MAH(-0.5％)乙烯-丙烯共聚物，Exxon。
·EXXELORMDEX94-11：g-MAH(0.7％)EPDM，Exxon。
·FUSABONDMN493D：g-MAH(-0.5％)乙烯-辛烯共聚物，DuPont，US。
·FUSABONDAEB560D(g-MAH)乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物，DuPont。
·ELVALOY，DuPont
·LotaderAX8840，Arkema，FR。
也优选的是离聚物，在所述离聚物中抗冲改性剂的聚合物键合的羧基基团完全地或部分地通过金属离子彼此连接。
尤其优选地，抗冲改性剂(B)是由乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯构成的共聚物。
对于组分(B)的上述说明的可行的体系能够单独地，但也能够以两种或更多种不同的体系的混合的方式使用。
通常已证实为有利的是：组分(B)以3重量％至15重量％、优选5重量％至14重量％并且尤其优选6重量％至11重量％存在。
根据另一优选的实施方式，组分(C)的碳纤维能够是可再生碳纤维。
通常，组分(C)的碳纤维优选是具有0.1mm至50mm的长度和5μm至40μm的直径的纤维。优选基于PAN、沥青或纤维素的纤维用作碳纤维的基础、尤其优选的是聚丙烯腈纤维(PAN＝聚丙烯腈)。
在一个实施方式中，组分(C)的碳纤维能够以覆层形式存在，其中覆层尤其能够选自基于环氧树脂、聚亚安酯、聚酰亚胺、聚酰胺和其混合物的覆层材料，其中优选覆层的重量按碳纤维的重量计占不超过4重量％。在一优选的实施方式中，组分(C)的碳纤维的覆层能够由至少一种聚酰胺和至少一种环氧化物的共聚物或混合物构成。优选地，在混合物或共聚物中聚酰胺的重量百分比大于环氧化物的重量百分比。尤其优选地，聚酰胺具有67重量％的重量百分比并且环氧化物具有33重量％的重量百分比。
在另一实施方式中，组分(C)的碳纤维能够以未覆层的形式存在，其中在尤其优选的实施方式中未覆层的碳纤维的表面以等离子处理过的方式存在。
组分(C)的碳纤维在聚酰胺模塑料中通常优选以超过20重量％、优选25重量％至60重量％、优选30重量％至50重量％和尤其优选35重量％至45重量％的份额存在。
根据优选的实施方式，组分(D)的添加剂选自：玻璃球、玻璃纤维(具有圆形或扁平横截面)、矿物粉末、UV稳定剂、热稳定剂、润滑和脱模剂、染色和标记材料、无机颜料、有机颜料、IR吸收剂、抗静电剂、防结块剂、成核剂、结晶促进剂、结晶阻滞剂、扩链添加剂、导电性添加剂、交联剂、阻燃剂、膨胀剂、粘度改性剂、异质聚合物,和/或其混合物。
在此，在组分(D)之内，聚碳化二亚胺此外能够作为粘度改性剂以最高1重量％的份额存在，但优选的是聚酰胺模塑料完全不含聚碳化二亚胺。
粘度改性剂，并且进而其中尤其聚碳化二亚胺引起分子量增加并且进而引起流动性降低。尤其在注塑模具的热流道中必须经过长的路径的大型构件中，低的流动性是成问题的。
就上述组分(B)而言，将在组分(D)之内的所提出的异质聚合物能够理解为不是抗冲改性剂。
优选地，组分(D)的至少一种添加剂的份额在0.05重量％至4重量％、优选0.1重量％至2重量％并且尤其优选0.15重量％至1重量％的范围中。
根据本发明的优选的模塑料如下组成：
(A)30重量％至60重量％的至少一种半芳香族的聚酰胺、尤其6T/6I类型，
(B)4重量％至11重量％的至少一种抗冲改性剂，
(C)35重量％至55重量％的至少一种碳纤维，
(D)1重量％至4重量％的至少一种添加剂，
其中所述组分(A)至(D)总计为100重量％。
如上所述，所提出的模塑料的特征还在于：脱模力、尤其在大型构件的情况下是未预料地小的。相应地，另一优选的实施方式的特征在于：用于提取如在试验部分中描述的、由所提出的聚酰胺模塑料制成的注塑件的脱模力以在杯模具处确定的方式为小于3000N、优选小于2000N并且尤其优选小于1500N。
一个优选的实施方式其特征在于：如用于在试验部分描述的那样由所提出的聚酰胺模塑料制成的注塑件的脱模力以在杯模具处确定的方式不超过如下组合物的脱模力的4倍、优选不超过3倍、尤其优选不超过两倍，所述组合物由47.625重量％的PA6T/6I(摩尔比70:30，熔点325℃，相对粘度1.58[根据ISO307，在20℃下以0.5％处于间甲酚中确定]，0.04重量％的水含量，熔体体积流动速率(MVR)144cm3/10min，根据ISO1133，340℃，在21.6kg下确定)，50重量％的玻璃纤维(具有10μm的直径，4.5mm的平均长度的圆形玻璃纤维，和由按玻璃纤维的总重量计占0.1重量％的水解的氨基硅烷和按玻璃纤维的总重量计占0.5重量％的三分之一的含水的聚亚安酯分散相和三分之二的、尤其如以名称Vetrotrex995EC10-4.5市售的多官能的(甲基)丙烯酸酯低聚物的构成的铸型涂料)，0.2重量％的高岭土，0.175重量％的CuI/KI稳定物和2.0重量％的基于PA66的碳黑母料；所述PA66在以试验部分说明的条件下制成。
在非常大的部件、如在根据本发明的应用条件下说明的情况下出现比在测试试验目的制成的成型体的条件下还显著更大的脱模力、如其在实验部分描述。
根据ISO179-1确定的、所提出的聚酰胺模塑料的冲击强度优选为至少35kJ/m2，优选至少45kJ/m2并且尤其优选至少50kJ/m2。
根据ISO527确定的、所提出的聚酰胺模塑料的断裂伸长率为优选至少0.8％、优选至少1.0％并且尤其优选至少1.2％。
根据ISO527确定的、所提出的聚酰胺模塑料的弹性模量为至少24GPa、优选至少26GPa并且尤其优选至少27GPa。
此外，本发明涉及一种用于制造如上述的聚酰胺模塑料的方法。这样的方法的特征尤其在于：35重量％至70重量％的至少一种半芳香族的聚酰胺作为组分(A)在组分(A)的熔融状态下与20重量％至60重量％的至少一种碳纤维作为组分(C)混料，优选在螺杆挤出机中混料，在所述螺杆挤出机中组分(C)经由侧向输送装置来输送，其中将1重量％至15重量％的至少一种抗冲改性剂作为组分(B)，和/或将0重量％至5重量％的至少一种添加剂作为组分(D)在混料步骤之前和/或在混料步骤期间和/或在混料步骤之后混入。
此外，本发明涉及一种尤其耐热模制件，所述模制件由如上面描述的聚酰胺模塑料构成，其中所述模制件的特征在于：所述耐热模制件是汽车领域、机械领域、电子领域和/或电气领域的构件、尤其构件选自：汽车车身、机械部件和横梁的加固元件和承载的元件。
此外，本发明涉及一种用于制造这种耐热模制件的方法以及尤其也涉及聚酰胺模塑料的应用，如上面限定的那样，优选在注塑法中应用，以用于利用50ml至10000ml的范围中、优选在500ml至5000ml的范围中、并且尤其优选在2000ml至3500ml的范围中的注射体积制造耐热模制件。所述注入物质与所述注塑模具在分模面中接触的表面积在此优选为500cm2至10000cm2的范围中、优选在1000cm2至7000cm2的范围中并且尤其优选在3000cm2至5000cm2的范围中。分模面理解为模具的喷嘴侧与顶料器侧分离的平面或面。
其他实施方式在从属权利要求中说明。
具体实施方式
本发明的优选的实施方式在下文中结合实例描述，所述实例仅用于阐述并且不能够用于限制性地解释。在实例和对比实例中使用表1中列举的材料。
表1：使用的材料
a)根据ISO307确定(在20℃下，0.5％聚酰胺处于间甲酚中)；根据RV＝t/t0参照ISO307标准的章节11计算相对粘度(RV)；
b)热稳定剂、碳黑母料和成核剂的混合物。
模塑料的混料：
用于根据本发明的实例B1至B3以及用于对比实例VB1和VB2的模塑料在Berstorff公司的ZE40Ax33DUT类型的双螺杆挤出机上制备。按总的模塑料的100重量％计，以重量百分比(重量％)表示的原材料的在表2中说明的数量份额在双螺杆挤出机混料。从获得的颗粒中注射样本体。在样本体上确定表2中说明的特性。
表2：成分
(-)：几乎不可辨别出(+):发出断裂声
在表2中说明的机械数据根据下列标准确定。
拉伸弹性模量：
ISO527，用1mm/min的拉伸速度
ISO拉伸棒，标准：ISO/CD3167，类型A1，170×20/10×4mm，温度23℃。
抗拉强度和断裂伸长率：
ISO527，在增强材料的情况下用5mm/min的拉伸速度
ISO拉伸棒，标准：ISO/CD3167，类型A1，170×20/10×4mm，温度23℃。
夏比(Charpy)冲击强度：
ISO179-2/1eU(夏比冲击强度)
ISO试验棒，标准：ISO/CD179，类型1，80×10×4mm，温度23℃。
夏比缺口冲击强度：
ISO179-2/1eU(夏比冲击强度)
ISO试验棒，标准:ISO179-1，类型1，80×10×4mm，温度23℃。
MVR：
ISO1133
脱模力：
在表2中说明的脱模力借助具有脱料板作为顶料器的杯模具确定。脱模力对应于核的所测量的剥离力。圆柱形的杯具有60mm的外径，4mm的壁厚度，和95mm的深度。杯模具的核是抛光的并且不具有覆层。杯经由中心浇口(120°，5mm，7mm)连接在底部上。在底部中存在三个孔，以便避免在抽出核时形成真空。对于全部实例和对比实例，模具温度调节到160℃。其他注塑参数在表2中说明。
所使用的注塑机是具有25mm的圆柱直径和标准三段式螺杆的EngelE-Victory120。
注射概况：
注射行程[mm] 0 28 50 148
注射速度[mm/s] 40 40 120 120
优选的半芳香族的聚酰胺是半结晶的PA6T/6I(优选以70:30的比例)。如果反之混入无定形的PA6T/6I(1:2)，那么必须应用明显更高的脱模力(参见VB1与B1至B3)。当模塑料不包含抗冲改性剂时，那么同样地必须应用显著更高的脱模力(参见B1至B3与VB2)。

Claims (15)

1.一种聚酰胺模塑料，所述聚酰胺模塑料具有下列成分：
(A)20重量％至79重量％的至少一种共聚酰胺形式的半芳香族的聚酰胺，所述聚酰胺具有50摩尔％至80摩尔％的由己二胺和对苯二甲酸构成的单元，
(B)1重量％至15重量％的至少一种抗冲改性剂，
(C)20重量％至60重量％的至少一种碳纤维，
(D)0重量％至5重量％的至少一种添加剂，
其中所述组分(A)至(D)总计为100重量％。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
组分(A)是具有60摩尔％至75摩尔％的且优选65摩尔％至73摩尔％的由己二胺和对苯二甲酸构成的单元的共聚酰胺，其中所述共聚酰胺优选基本上不含脂肪族二酸、尤其不含脂肪酸，其中其优选是选自下述的、优选半结晶的聚酰胺：6T/6I、6T/10T、6T/12T、6T/10I、6T/12I、6T/66、6T/610、6T/612、6T/6I/66、6T/6、6T/10、6T/12，或其混合物。
3.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
组分(A)是共聚酰胺6T/6I，所述共聚酰胺6T/6I具有超过50摩尔％、优选超过60摩尔％并且尤其优选超过65摩尔％的6T单元。
4.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
组分(B)是抗冲改性剂，所述抗冲改性剂选自：接枝的或未接枝的聚烯烃均聚物；接枝的或未接枝的聚烯烃共聚物、尤其接枝的丙烯/乙烯-丁烯共聚物、尤其优选用马来酸接枝的乙烯-丙烯/乙烯-丁烯共聚物，或由其构成的混合物，其中所述抗冲改性剂(B)优选是由乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯构成的共聚物。
5.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
组分(B)以3重量％至15重量％、优选5重量％至15重量％并且尤其优选6重量％至11重量％存在。
6.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
组分(C)是具有0.1mm至50mm长度和5μm至40μm直径且优选基于聚丙烯腈纤维、沥青纤维或纤维素纤维的碳纤维，其中聚丙烯腈纤维是尤其优选的，并且其中其优选为可再生碳纤维。
7.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
所述组分(C)的至少一种碳纤维以超过20重量％、优选以25重量％至60重量％、优选30重量％至50重量％并且尤其优选35重量％至45重量％的份额存在于所述聚酰胺模合成物中，
其中所述组分(C)的碳纤维优选是覆层的，并且所述覆层于是尤其选自基于环氧树脂、聚亚安酯、聚酰亚胺或聚酰胺的覆层材料，或其中所述组分(C)的碳纤维是未覆层的、优选是等离子处理的。
8.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
所述组分(D)的添加剂选自：玻璃球,玻璃纤维，优选具有圆形或扁平横截面的玻璃纤维,矿物粉末、UV稳定剂、热稳定剂、润滑和脱模剂、染色和标记材料、无机颜料、有机颜料、IR吸收剂、抗静电剂、防结块剂、成核剂、结晶促进剂、结晶阻滞剂、扩链添加剂、导电性添加剂、交联剂、阻燃剂、膨胀剂、粘度改性剂、异质聚合物、和/或由其构成的混合物，
和/或所述组分(D)的添加剂包含最高1重量％的份额的聚碳化二亚胺，或优选完全不含聚碳化二亚胺。
9.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
所述组分(D)的至少一种添加剂的份额在0.05重量％至5重量％、优选0.1重量％至2重量％并且尤其优选0.15重量％至1重量％的范围中。
10.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，
其特征在于，
要用于移除具有60mm外径、4mm壁厚度、和95mm深度的、由所述聚酰胺模合成物制成的杯状的注塑件的脱模力小于3000N、优选小于2000N并且尤其优选小于1500N，
和/或具有60mm外径、4mm壁厚度、和95mm深度的、由所述聚酰胺模合成物制成的杯状的注塑件的脱模力不大于下列组合物的脱模力的4倍、优选不大于3倍、尤其优选不大于两倍，所述组合物由47.625重量％的PA6T/6I(摩尔比70:30，熔点325℃，相对粘度ηrel＝1.58，其根据ISO307，在20℃、0.04重量％的水含量下以0.5％存在于间甲酚中来确定，144cm3/10min的熔体体积流动速率(MVR)，其根据ISO1133，在340℃下在21.6kg下确定；50重量％的玻璃纤维，所述玻璃纤维具有10μm的直径和4.5mm的平均长度；和由以玻璃纤维的总重量计占0.1重量％的水解的氨基硅烷和按玻璃纤维的总重量计占0.5重量％的三分之一的含水的聚亚安酯分散相和三分之二的多官能的(甲基)丙烯酸酯低聚物的构成的铸型涂料；0.2重量％的高岭土；0.175重量％的CuI/KI稳定物和2.0重量％的基于PA66的碳黑母料。
11.根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，根据ISO179-1确定的所述冲击强度优选为至少35kJ/m2、优选至少45kJ/m2并且尤其优选至少50kJ/m2，
和/或根据ISO527确定的断裂伸长率为至少0.8％、优选至少1.0％并且尤其优选至少1.2％和/或根据ISO527确定的弹性模量为至少24GPa、优选至少26GPa并且尤其优选至少27GPa。
12.一种用于制备根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料的方法，其特征在于，将35重量％至70重量％的至少一种半芳香族的聚酰胺作为组分(A)在所述组分(A)的熔融状态下与20重量％至60重量％的至少一种碳纤维作为组分(C)混料，优选在螺杆挤出机中混料，在所述螺杆挤出机中所述组分(C)经由侧向输送装置来输送，其中将1重量％至15重量％的至少一种抗冲改性剂作为组分(B)，和/或将0重量％至5重量％的至少一种添加剂作为组分(D)在混料步骤之前和/或在混料步骤期间和/或在混料步骤之后混入。
13.一种由根据上述权利要求1-11中任一项所述的聚酰胺模塑料构成的耐热模制件，其特征在于，所述耐热模制件是汽车领域、机械领域、电子领域和/或电气领域的构件、尤其构件选自：汽车车身、机械部件和横梁的加固元件和承载的元件。
14.一种根据上述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料在注塑方法中的应用，所述聚酰胺模塑料用于利用50ml至10000ml范围中的、优选500ml至5000ml范围中的、并且尤其优选2000ml至3500ml范围中的注射体积制造耐热模制件。
15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述注入的料与注塑模具的分模面接触的表面积为500cm2至10000cm2的范围中、优选1000cm2至7000cm2的范围中并且尤其优选3000cm2至5000cm2的范围中。
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