CN109401293B - 具有低雾度的增强聚酰胺模塑料和由其制成的模塑体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚酰胺模塑料，其包含以下组分或由这些组分组成：(A)40重量％至95重量％、由聚酰胺(A1)和(A2)组成的特定聚酰胺混合物，(B)5重量％至50重量％的至少一种玻璃填料，其具有1.540至1.600的折射率；(C)0重量％至10重量％的至少一种添加剂；其中所述组分(A)至(C)的重量比例合计为100重量％，其中所述至少一种透明聚酰胺(A2)具有至少90％的透明度和至多3％的雾度。本发明还涉及由该聚酰胺模塑料组成的模塑体。

Description

具有低雾度的增强聚酰胺模塑料和由其制成的模塑体
技术领域
本发明涉及填充有玻璃的低雾度的聚酰胺模塑料、由其制成的模塑体及其用途。
背景技术
由于非晶或微晶聚酰胺模塑料非常好的光学和机械特性，其在汽车零件、电子产品、光学部件、屏蔽体、壳体、可见表面等领域中的光学应用中的使用非常普遍。非晶或微晶聚酰胺和半结晶聚酰胺的共混物也可以用于这些应用。在许多情况下，掺加半结晶聚酰胺至非晶聚酰胺使韧性、特别是抗冲击性得到改善。
为了特别地增加诸如刚度、强度、减少形变和抗表面划痕的性质，可以将纤维状或颗粒状玻璃填料掺加至模塑料中。通常，在该过程中观察到光学性质，特别是雾度和透明度的劣化。
现有技术中广泛用于抑制光学性质劣化的方法是使玻璃的折射率适应聚合物的折射率。为此，在EP 2169008A1中提出了一种玻璃，其网络形成剂、网络改性剂和中间体氧化物的选择范围非常宽，以在589nm(nD)波长下测量的折射率可以设定在1.510至1.540。该文献还描述了在向聚合物中添加填料时，玻璃设定的折射率不应偏离聚合物的折射率超过0.002。
WO 2015/132510 A1同样涉及用玻璃填料增强的透明聚酰胺模塑料。至少一种半结晶聚酰胺被引入聚酰胺模塑料中用于设定模塑料的折射率，否则基于非晶聚酰胺进行设定。在实施例中的根据权利要求的聚酰胺模塑料具有最大为135℃的玻璃化转变温度。显然不期望更高的玻璃化转变温度，因为在讨论模塑料加工，特别是其中去除材料的现有技术问题中，玻璃化转变温度>150℃成为主要问题。
现有技术具有的实质性缺点应由本发明来改进。因此，制备折射率精确度为0.002的玻璃需要在玻璃制造中关于尽可能精确的玻璃组合物、关于原料纯度、关于精确的熔体均匀性、以及关于使用的温度范围的大量技术工作，因为这些因素对玻璃的折射率具有影响。如果在具有特定折射率的特定聚酰胺的每种情况下都必须制备新玻璃，对于仅用作填料材料并应尽可能廉价地生产的玻璃而言，这些工作在经济上是不合理的。
根据给定的应用要求，经常需要改变聚合物基质的组分以实现特定的性能特征。然而，通常聚合物的折射率因此而变化，从而必须用上述工作分别制备适合其的玻璃，以获得具有良好光学性质的增强模塑料。
因此，需要能够以较少的工作改性基质聚合物，使得尽管加入了玻璃填料，其仍保持良好的光学性质，特别是雾度和透明度。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于具有较高折射率、特别是折射率为1.540至1.600的透明聚酰胺，用玻璃填料增强的聚酰胺模塑料。在这方面，聚酰胺模塑料应该具有良好的透明度和低雾度值，同时具有良好的机械性质。本发明的目的还在于提供具有高的热挠曲温度而不降低加工性能的聚酰胺模塑料。
该目的通过根据权利要求1的聚酰胺模塑料实现，该聚酰胺模塑料包含以下组分或由以下组分组成：
(A)40重量％至95重量％、由聚酰胺(A1)和(A2)组成的聚酰胺混合物，其中
(A1)42重量％至68重量％的至少一种半结晶聚酰胺，所述半结晶聚酰胺选自PA46、PA 66、PA 66/6、PA 610、PA 612、PA 614、PA 615、PA 616和其混合物；和
(A2)32重量％至58重量％的至少一种非晶或微晶的透明的半芳香聚酰胺，其相对于聚酰胺(A2)中二胺和二羧酸的总量具有至少30摩尔％的具有芳香结构单元的单体；
(B)5重量％至50重量％、折射率为1.540至1.600的至少一种玻璃填料；
(C)0重量％至10重量％的至少一种添加剂。
此处必须满足以下要求：
·组分(A)至(C)的重量份合计为100重量％。
·相对于组分(A)，组分(A1)和(A2)的重量份合计为100％。
·至少一种透明聚酰胺(A2)具有至少90％的透明度和至多3％的雾度。
在从属权利要求2至13中详细说明了根据本发明的聚酰胺模塑料的有利实施方案。
根据权利要求14，本发明还涉及模塑体，其包含根据本发明的聚酰胺模塑料，并优选由根据本发明的聚酰胺模塑料组成。这些模塑体特别地选自手机的部件、平板电脑的部件、电子器件的壳体、车辆及住宅内的装饰件、覆盖物、可见表面、背光部件、屏蔽体、容器、车钥匙、以及休闲和户外用品。
这些模塑体的优选实施方案在权利要求15和16中详细说明。
具体实施方式
术语的定义
聚酰胺及其单体的记法和缩写
在本发明的意义上，术语“聚酰胺”(缩写PA)被理解为涵盖性术语；它包括均聚酰胺和共聚酰胺。聚酰胺及其单体的所选记法和缩写符合ISO标准16396-1(2015(D))中所述。这里使用的缩写用作以下单体的IUPAC名称的同义词；特别是所出现的以下单体缩写：MACM指双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(也称为3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷，CAS#6864-37-5)；PACM指双(4-氨基环己基)甲烷(也称为4,4'-二氨基二环己基甲烷，CAS#1761-71-3)；TMDC指双-(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷(也称为3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷，CAS#65962-45-0)；T指对苯二甲酸(CAS#100-21-0)；I指间苯二甲酸(CAS#121-95-5)；BAC指1,4-双(氨基甲基)-环己烷(CAS#2549-93-1)。
量的表示
根据本发明的聚酰胺模塑料包含组分(A)至(C)或优选仅由组分(A)至(C)组成；此处适用于组分(A)至(C)合计为100重量％的要求。各个组分(A)至(C)的量的表示的固定范围应理解为，可以在指定范围内选择每个单独组分的任意量，条件是满足所有组分(A)至(C)的总和为100重量％的严格规定。
非晶或微晶聚酰胺
根据ISO 11357(2013)在动态差示扫描量热法(DSC)中，在20K/分钟的加热速率下非晶或微晶聚酰胺显示出熔化热优选最大为25J/g，特别优选为最大22J/g，非常特别优选为0J/g至20J/g。
除了玻璃化转变温度之外，微晶聚酰胺还具有熔点。然而，它们的形态中微晶的尺寸很小，使得由其制造的板在2mm的厚度下仍是透明的，即根据ASTM D 1003-13(2013)测量的其透光率为至少90％并且其雾度为至多3％。
与微晶聚酰胺相比，非晶聚酰胺不具有熔化热或仅有非常少的熔化热或几乎不可检测的熔化热。根据ISO 11357(2013)在动态差示扫描量热法(DSC)中，在20K/分钟的加热速率下非晶聚酰胺显示出熔化热优选最大为5J/g，特别优选最大为3J/g，非常特别优选为0J/g至1J/g。
非晶聚酰胺由于其非晶性而不具有熔点。
半结晶聚酰胺
在本发明的意义上，半结晶聚酰胺是根据ISO 11357(2013)在动态差示扫描量热法(DSC)中，在20K/分钟的加热速率下显示出熔化热优选大于25J/g，特别优选至少35J/g，非常特别优选至少40J/g的那些聚酰胺。由半结晶聚酰胺制成且厚度为2mm的板不透明，即分别根据ASTM D 1003-13(2013)测量的其透光率低于90％和/或其雾度高于3％。
透明聚酰胺
在本发明的意义上，当根据ASTM D 1003-13(2013)在厚度为2mm的板上测量的透光率为至少90％并且其雾度为至多3％时，聚酰胺是透明的。如果在下文中提及透明聚酰胺，则总是意指在透明度和熔化热方面满足以上定义的非晶或微晶聚酰胺。
雾度、透明度
雾度描述了物质的散射行为；透明度描述了通过物质的光透射率。在本发明的范围内，雾度或透明度被理解为根据ASTM D1003在BYK Gardner公司的测量装置Haze GardPlus上、用CIE光源C型、在23℃下、在由聚酰胺模塑料制成的模塑体(厚度为2mm，宽度和长度为60mm×60mm的板)上测量的雾度或透明度(总透射率)。
折射率
折射率在公式中和实验部分中缩写为“n”。折射率通常指相对于玻璃填料、特别是玻璃纤维，在589nm的波长下测量的。玻璃填料，特别是玻璃纤维的折射率的确定是基于ISO489(1999-04)的方法B在589nm处使用Beck线法以及使用浸没流体进行。根据ISO 489(1999-04)的方法A，在2mm厚度(60mm×60mm×2mm)的板上、在589nm波长处、23℃下、通过Carl Zeiss的阿贝折射仪确定聚酰胺(A1)和(A2)的折射率。使用1-溴萘作为接触流体。
组分(A)
根据本发明的聚酰胺模塑料相对于组分(A)至(C)的总和包含40重量％至95重量％的组分(A)，组分(A)为由聚酰胺(A1)和(A2)组成的混合物。组分(A1)和(A2)的重量份合计为100％的组分(A)。此处(A1)为至少一种半结晶脂肪族聚酰胺，其选自PA 46、PA 66、PA 66/6、PA 610、PA 612、PA 614、PA 615、PA 616和其混合物。
聚酰胺(A2)为至少一种透明的半芳香聚酰胺，其相对于聚酰胺(A2)中的二胺和二羧酸的总量具有至少30摩尔％的具有芳香结构单元的单体，聚酰胺(A2)为非晶或微晶的。特别地，聚酰胺(A2)为非晶的。
说明书还适于透明的聚酰胺(A2)具有至少90％的透明度和至多3％的雾度。
组分(A)的优选实施方案将在下面讨论。
根据本发明的优选实施方案，脂肪族聚酰胺(A1)选自PA 66、PA610、PA 612、PA616及其混合物。这些聚酰胺符合前述对半结晶聚酰胺的定义。
组分(A1)的聚酰胺优选具有以下相对黏度：根据ISO 307(2007)在含0.5g聚合物的100ml间甲酚溶液中、在20℃下测量的相对黏度为1.50至2.80，特别优选1.60至2.40，特别优选1.70至2.20。
根据本发明的其他优选实施方案，根据ISO 11357-3确定的组分(A1)的熔融温度为至少180℃，特别优选200℃至300℃，非常特别优选210℃至270℃。
在半结晶脂肪族聚酰胺(A1)中，特别优选PA 66、PA 610、PA 612，并且特别优选PA66。
根据本发明的优选实施方案，组分(A2)是非晶的。
根据本发明的优选实施方案，在每种情况下，相对于组分(A)至(C)的总和，聚酰胺模塑料中组分(A)的比例为49重量％至90重量％，优选50重量％至90重量％，特别优选55重量％至89.9重量％，特别优选67重量％至84.9重量％。
本发明的另一个优选实施方案提供的聚酰胺混合物(A)包含45重量％至65重量％，优选48重量％至63重量％的聚酰胺(A1)和35重量％至55重量％，特别优选37重量％至52重量％的聚酰胺(A2)。组分(A1)和(A2)的重量规格合计为100％的组分(A)。
本发明的另一个优选实施方案提供的用于透明的聚酰胺(A2)的具有芳香结构单元的单体选自：对苯二甲酸，间苯二甲酸，萘二甲酸(NDA)、特别是1,5-萘二甲酸和2,6-萘二甲酸，联苯二甲酸、特别是联苯-2,2'-二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、3,3'-联苯二甲酸，4,4'-二苯基醚二甲酸，4,4'-二苯基甲烷二甲酸，和4,4'-二苯基砜二甲酸，1,5-蒽二甲酸，对-三联苯-4,4'-二甲酸和2,5-吡啶二甲酸，二甲苯二胺、特别是间苯二甲胺和对苯二甲胺，及其混合物。
用于透明的聚酰胺(A2)的具有芳香结构的单体特别优选地仅选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸和2,6-萘二甲酸。
根据本发明的其他优选实施方案，透明的聚酰胺(A2)由以下单体形成：
(a-A2)相对于二胺的总量，0摩尔％至100摩尔％的脂环族二胺；
(b-A2)相对于二胺的总量，0摩尔％至100摩尔％的具有芳香结构单元的二胺；
(c-A2)相对于二胺的总量，0摩尔％至100摩尔％的开链脂肪族二胺，其优选具有6至10个碳原子，特别地具有6个碳原子；
(d-A2)相对于二羧酸的总量，0摩尔％至70摩尔％的开链脂肪族二羧酸；
(e-A2)相对于二羧酸的总量，30摩尔％至100摩尔％的芳香族二羧酸；
(f-A2)相对于二羧酸的总量，0摩尔％至70摩尔％的脂环族二羧酸；
(g-A2)相对于单体(a-A2)至(g-A2)的总量，0重量％至40重量％的具有6至12个碳原子的内酰胺和/或氨基羧酸，
其中二胺(a-A2)、(b-A2)和(c-A2)的总和为100摩尔％；其中二羧酸(d-A2)、(e-A2)和(f-A2)的总和为100摩尔％；相对于聚酰胺(A2)中总二胺和总二羧酸的总和，其中单体(b-A2)和(e-A2)的总和为至少30摩尔％。在每种情况下相对于二羧酸的总量，芳香族二羧酸(e-A2)的含量特别优选为60摩尔％至100摩尔％；开链脂肪族二羧酸(d-A2)的含量为0摩尔％至40摩尔％；脂环族二羧酸(f-A2)的含量为0摩尔％至40摩尔％。非常特别优选地，(A2)不含脂环族二羧酸(f-A2)。进一步优选地，在每种情况下相对于二胺的总量，脂环族二胺(a-A2)的含量为0摩尔％至50摩尔％，特别是10摩尔％至40摩尔％；开链脂肪族二胺(C-A2)的含量为50摩尔％至100摩尔％，特别是60摩尔％至90摩尔％；脂环族二胺(b-A2)的含量为0摩尔％至50摩尔％，特别是0摩尔％至30摩尔％。非常特别优选地，(A2)不含二胺(b-A2)。此外，(A2)优选不含内酰胺和氨基羧酸(g-A2)，特别是不含氨基十一烷酸。
根据本发明的另一个优选实施方案，相对于聚酰胺(A2)中的二胺和二羧酸的总量，透明聚酰胺(A2)包含至少35摩尔％、优选至少40摩尔％、特别优选30摩尔％至100摩尔％、35摩尔％至80摩尔％、或40摩尔％至60摩尔％的具有芳香结构单元的单体。
本发明的另一个优选实施方案提供了仅包含一种聚酰胺(A1)的聚酰胺模塑料。根据本发明的其他优选实施方案，聚酰胺模塑料仅包含一种聚酰胺(A2)。特别优选聚酰胺模塑料仅包含一种聚酰胺(A1)和一种聚酰胺(A2)。
本发明的另一个优选实施方案提供了脂环族二胺(a-A2)，其选自双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)、双-(4-氨基环己基)甲烷(PACM)、双-(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷、双-(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、2,6-降莰烷二胺(2,6-双-(氨基甲基)降莰烷)、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双-(氨基甲基)环己烷、1,4-双-(氨基甲基)环己烷、2,2-(4,4'-二氨基二环己基)丙烷及其混合物。
脂环族二胺(a-A2)特别优选地选自双-(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)和双-(4-氨基环己基)甲烷(PACM)及其混合物。
根据本发明的另一个优选实施方案，芳香二胺(b-A2)选自二甲苯二胺，特别是间苯二甲胺和对苯二甲胺，及其混合物。
具有芳香结构单元的二胺(b-A2)特别优选地选自间苯二甲胺。
根据另一个优选实施方案，二胺(c-A2)选自1,4-丁二胺，1,5-戊二胺，2-甲基-1,5-戊二胺，己二胺、特别是1,6-己二胺，2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二胺，2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二胺，壬二胺、特别是1,9-壬二胺，2-甲基-1,8-辛二胺，1,10-癸二胺，1,11-十一烷二胺，1,12-十二烷二胺，1,13-十三烷二胺，1,14-十四烷二胺，1,18-十八烷二胺及其混合物。
开链脂肪族二胺(c-A2)特别优选地选自具有6至12个碳原子的二胺，特别是1,6-己二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺及其混合物。
本发明的其他优选实施方案提供的脂肪族二羧酸(d-A2)选自1,6-己二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、1,16-十六烷二酸、1,18-十八烷二酸及其混合物。
开链脂肪族二羧酸(d-A2)特别优选地选自具有6至12个碳原子的二羧酸，特别是1,6-己二酸、1,10-壬二酸、1,12-癸二酸及其混合物。
根据本发明的其他优选实施方案，芳香族二羧酸(e-A2)选自对苯二甲酸，间苯二甲酸，萘二甲酸(NDA)、特别是1,5-萘二甲酸和2,6-萘二甲酸，联苯二甲酸、特别是联苯-2,2'-二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、3,3'-联苯二甲酸，4,4'-二苯基醚二甲酸，4,4'-二苯基甲烷二甲酸，和4,4'-二苯基砜二甲酸，1,5-蒽二甲酸，对-三联苯-4,4'-二甲酸和2,5-吡啶二甲酸，及其混合物。
芳香族二羧酸(e-A2)特别优选地选自对苯二甲酸、间苯二甲酸及其混合物。
本发明其他优选实施方案提供的脂环族二羧酸(f-A2)选自1,3-环戊烷二酸、1,3-环己烷二酸、1,4-环己烷二酸、2,3-降莰烷二酸、2,6-降莰烷二酸及其混合物。
脂环族二羧酸(f-A2)特别优选地选自1,3-环己烷二酸和1,4-环己烷二酸及其混合物。
根据本发明其他优选实施方案，内酰胺和/或α,ω-氨基羧酸(g-A2)选自间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、己内酰胺(CL)、α,ω-氨基己酸、α,ω-氨基庚酸、α,ω-氨基辛酸、α,ω-氨基壬酸、α,ω-氨基癸酸、α,ω-氨基十一酸(AUA)、月桂内酰胺(LL)和α,ω-氨基十二酸(ADA)；特别优选己内酰胺、α,ω-氨基己酸、月桂内酰胺、α,ω-氨基癸酸、α,ω-氨基十二酸及其混合物。
内酰胺和/或氨基羧酸(g-A2)优选地选自己内酰胺、氨基己酸、氨基十一酸、月桂内酰胺、氨基十二酸及其混合物。
本发明其他优选实施方案提供的脂环族二胺(a-A2)选自双-(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双-(4-氨基环己基)甲烷、双-(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷、双-(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、2,6-降莰烷二胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双-(氨基甲基)环己烷、1,4-双-(氨基甲基)环己烷、2,2-(4,4'-二氨基二环己基)丙烷及其混合物；芳香二胺(b-A2)选自二甲苯二胺，特别是间苯二甲胺和对苯二甲胺及其混合物；二胺(c-A2)选自己二胺、特别是1,6-己二胺，壬二胺、特别是1,9-壬二胺，1,10-癸二胺，1,11-十一烷二胺，1,12-十二烷二胺，1,13-十三烷二胺，1,14-十四烷二胺，1,18-十八烷二胺及其混合物；脂肪族二酸(d-A2)选自1,6-己二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、1,16-十六烷二酸、1,18-十八烷二酸及其混合物；芳香二酸(e-A2)选自对苯二甲酸，间苯二甲酸，萘二甲酸(NDA)、特别是1,5-萘二甲酸和2,6-萘二甲酸，联苯二甲酸、特别是联苯-2,2'-二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、3,3'-联苯二甲酸，4,4'-二苯基醚二甲酸，4,4'-二苯基甲烷二甲酸，4,4'-二苯基砜二甲酸，1,5-蒽二甲酸，对亚苯基-4,4”-二甲酸，2,5-吡啶二甲酸及其混合物；脂环族二酸(f-A2)选自1,3-环己烷二酸、1,4-环己烷二酸及其混合物；内酰胺和/或α,ω-氨基羧酸(g-A2)选自间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、己内酰胺(CL)、α,ω-氨基己酸、α,ω-氨基庚酸、α,ω-氨基辛酸、α,ω-氨基壬酸、α,ω-氨基癸酸、α,ω-氨基十一酸(AUA)、月桂内酰胺(LL)和α,ω-氨基十二酸(ADA)；特别优选己内酰胺、α,ω-氨基己酸、月桂内酰胺、α,ω-氨基癸酸、α,ω-氨基十二酸及其混合物。
脂环族二胺(a-A2)特别优选地选自双-(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)和双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)及其混合物，具有芳香结构单元的二胺(b-A2)选自间苯二甲胺和对苯二甲胺及其混合物，开链脂肪族二胺(c-A2)选自具有6至10个碳原子的二胺，特别是1,6-己二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺及其混合物，开链脂肪族二羧酸(d-A2)选自具有6至12个碳原子的二羧酸，特别是1,6-己二酸、1,10-癸二酸、1,12-十二烷二酸及其混合物，脂肪二酸(e-A2)选自对苯二甲酸、间苯二甲酸及其混合物，脂环族二酸(f-A2)选自1,3-环己烷二酸和1,4-环己烷二酸及其混合物，内酰胺和/或氨基羧酸(g-A2)选自己内酰胺、氨基己酸、氨基十一酸、月桂内酰胺、氨基十二酸及其混合物。
根据本发明其他优选实施方案，聚酰胺(A2)选自PA 6I/6T、PA 10I/10T、PA DI/DT(D＝2-甲基-1,5-二氨基戊烷)、PA MACMI/12、PA MACMI/1012、PA MACMT/12、PA MACMI/MACMT/12、PA MACMI/MACMT、PA MACMI/MACMT/MACM12、PA 6I/6T/MACMI/MACMT、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/12、PA 6I/MACMI、PA 6I/6T/PACMI/PACMT、PA 6I/612/MACMI/MACM12、PA 6T/612/MACMT/MACM12、PA 6I/6T/612/MACMI/MACMT/MACM12、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/PACMI/PACMT、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/PACMI/PACMT/12、PA MACMI/MACMT/MACM36、PA MACMI/MACM36、PA MACMT/MACM36、PA 12/PACMI、PA 12/MACMT、PA 6/PACMT、PA 6/PACMI、PA MXDI、PA MXDI/MXD6、PA MXDI/MXD10、PA MXDI/MXDT、PA MXDI/MACMI、PA MXDI/MXDT/MACMI/MACMT、PA 6I/6T/BACI/BACT、PA MACMI/MACMT/BACI/BACT、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/BACI/BACT及其混合物。
本发明的另一个优选实施方案提供了组分(A2)，根据ISO 11357-2，其玻璃化转变温度确定为至少120℃，优选至少125℃，特别优选135℃，特别优选140℃。
根据本发明的另一个优选实施方案，聚酰胺(A2)包含至多30重量％，特别优选至多20重量％的内酰胺和氨基羧酸；特别地，其不含内酰胺和氨基羧酸，特别是不含氨基十一酸。
组分(A2)优选具有以下相对黏度：在含0.5g聚合物的100ml间甲酚的溶液中、在20℃下测量的相对黏度为1.35至2.40，特别优选1.40至1.90，特别优选1.42至1.80。
组分(B)
根据本发明的模塑料包含至少一种玻璃填料作为组分(B)。
在聚酰胺模塑料中包含10重量％至45重量％，特别优选10重量％至40重量％，特别优选15重量％至35重量％或15重量％至30重量％的玻璃填料(B)，这些相对于聚酰胺模塑料的指定量来自组分(A)、(B)和(C)为100％。
玻璃填料优选地选自玻璃纤维、磨碎玻璃纤维、玻璃颗粒、玻璃片、玻璃球、中空玻璃球、或包含前述的组合。优选地，仅在填料类别之间折射率没有差别时使用填料的组合。此处至少一种玻璃填料具有在589nm波长下测量的1.540至1.600、优选1.545至1.590、特别是1.548至1.585或1.550至1.570的折射率。
如果使用玻璃球或玻璃颗粒作为玻璃填料(B)，则它们的平均直径为0.3μm至100μm，优选0.7μm至30μm，特别优选1μm至10μm。
本发明的优选实施方案提供的至少一种玻璃填料(B)的玻璃类型选自E-玻璃、E-CR-玻璃、R-玻璃、AR-玻璃，特别是E-玻璃、R-玻璃、以及具有基本相同的折射率的玻璃的混合物。术语“基本相同的折射率”理解为形成混合物的玻璃种类的折射率差异≤0.01，优选≤0.005。
优选的实施方案提供了具有以下组成的组分(B)：50重量％至78重量％、特别是52重量％至62重量％的二氧化硅，0重量％至30重量％、特别是8重量％至28重量％的氧化铝，1重量％至25重量％、特别是8重量％至25重量％的氧化钙，0重量％至7重量％的氧化镁，0重量％至20重量％、特别是0重量％至3重量％的氧化钠和氧化钾，0重量％至10重量％的硼氧化物，0重量％至20重量％、特别是0重量％至5重量％的其他添加剂，其他添加剂例如金属氧化物(如氧化锂、氧化钛、氧化锌、氧化锆、铁氧化物)。
根据本发明的优选玻璃填料是玻璃纤维。
根据优选的实施方案，组分(B)包含E-玻璃纤维且特别优选由E-玻璃纤维组成。根据ASTM D578-00，E-玻璃纤维由52％至62％的二氧化硅、12％至16％的氧化铝、16％至25％的氧化钙、0％至10％的硼氧化物、0％至5％的氧化镁、0％至2％的碱金属氧化物、0％至1.5％的二氧化钛和0％至0.3％的铁氧化物。E-玻璃纤维的密度为2.54g/cm3至2.62g/cm3，弹性模量为70GPa至75GPa，抗拉强度为3000MPa至3500MPa，断裂伸长率为4.5％至4.8％，单根纤维的机械性质确定为在23℃和50％的相对湿度下的直径为10μm，长度为12.7mm。
这些E-玻璃纤维的具体实例是来自Nittobo的CSG3，来自CPIC的玻璃纤维ECS或来自Saint-Gobain集团的Vetrotex 995。
根据另一个优选的实施方案，组分(B)包含E-CR玻璃纤维或特别优选地由E-CR玻璃纤维组成。E-CR玻璃纤维由以下组分组成：52重量％至64重量％、特别优选54重量％至62重量％的二氧化硅，8重量％至18重量％、特别优选9重量％至15重量％的氧化铝，15重量％至28重量％、特别优选17重量％至25重量％的氧化钙，0重量％至4重量％的氧化镁，0重量％至2重量％的氧化钠和氧化钾，0重量％至1重量％的硼氧化物，0重量％至10重量％、特别优选0重量％至5重量％的其他添加剂，例如金属氧化物(如氧化钛、氧化锌、铁氧化物)。
根据另一个优选的实施方案，组分(B)包含R-玻璃纤维或特别优选由R-玻璃纤维组成。R-玻璃纤维由以下组分组成：52重量％至64重量％、特别优选54重量％至62重量％的二氧化硅，8重量％至18重量％、特别优选9重量％至15重量％的氧化铝，15重量％至28重量％、特别优选17重量％至25重量％的氧化钙，0重量％至4重量％的氧化镁，0重量％至2重量％的氧化钠和氧化钾，0重量％至1重量％的硼氧化物，0重量％至10重量％、特别优选0重量％至5重量％的其他添加剂，例如金属氧化物(如氧化钛、氧化锌、铁氧化物)。
进一步优选组分(B)由E-玻璃纤维、E-CR-玻璃纤维、AR-玻璃纤维和R-玻璃纤维的混合物形成。
组分(B)特别优选基本上由组分二氧化硅、氧化钙和氧化铝制成或组成的玻璃纤维，并且SiO2/(CaO+MgO)的重量比小于2.7，优选小于2.5，特别地为2.1至2.4。
玻璃纤维优选具有圆形或非圆形的横截面。
具有圆形横截面的玻璃纤维，即圆形玻璃纤维，通常直径为5μm至20μm、优选6μm至17μm、特别优选6μm至13μm。其优选用作短玻璃纤维(切割玻璃产品，其长度为0.2mm至20mm、优选2mm至12mm)或粗纱。
对于扁平玻璃纤维，即具有非圆形横截面的玻璃纤维，其优选以主横截面轴与垂直于主横截面轴的第二横截面轴的尺寸比大于2、优选2至8、特别是2.5至5.0来使用。这些所谓的扁平玻璃纤维具有卵形横截面、椭圆形横截面、具有收缩部分的椭圆形横截面(所谓的“茧形”纤维)、多边形的、矩形的或接近于矩形的横截面。
优选的扁平玻璃纤维的其他特征在于主横截面轴的长度优选地为6μm至40μm、特别为15μm至30μm，第二横截面轴的长度为3μm至20μm、特别为4μm至10μm。这里的扁平玻璃纤维具有尽可能高的堆积密度，即玻璃纤维的横截面尽可能完全地填充围绕玻璃纤维横截面的假想矩形的至少70％、优选至少80％、特别优选至少85％。
玻璃纤维优选具有修饰面(blackwash)，即特别适用于聚酰胺，例如包含基于氨基硅烷化合物或环氧硅烷化合物的结合剂。
组分(B)的玻璃纤维可以以短纤维的形式存在，优选以长度为0.2mm至20mm的切割玻璃产品的形式存在，或以粗纱的形式存在。
根据实施方案，聚酰胺模塑料包含5重量％至50重量％的玻璃纤维(B)，其以所谓的短纤维(例如，长度为0.2mm至20mm的切割玻璃产品)或粗纱形式使用，玻璃纤维(B)是所谓的具有圆形横截面的E-玻璃纤维。
组分(C)
相对于组分(A)至(C)的总和，根据本发明的聚酰胺模塑料还包含0重量％至10重量％的组分(C)。
根据本发明的优选实施方案，相对于组分(A)至(C)的总和，聚酰胺模塑料中组分(C)的比例为0重量％至6重量％、优选0.1重量％至5重量％、特别优选0.1重量％至3.0重量％。
其他优选的实施方案提供了至少一种添加剂(C)，其选自无机和有机稳定剂，特别是抗氧化剂、抗臭氧剂、热稳定剂、光保护剂、UV稳定剂、UV吸收剂或UV阻断剂，单体、特别是内酰胺，增塑剂，抗冲击改性剂，润滑剂，着色剂，标记剂，光致变色剂，脱模剂，缩合催化剂，链调节剂、特别是单官能羧酸或胺，消泡剂，防结块剂，光学增白剂，非卤素阻燃剂，天然层状硅酸盐，合成层状硅酸盐，粒度(d90)最大为100nm的纳米级填料，及其混合物。
关于获得尽可能高的透明度和尽可能低的雾度，特别要注意组分(C)的添加剂的使用。优选地，只有对模塑料的透射率和雾度没有负面影响或只有很小的负面影响的那些添加剂可以引入模塑料中。因此，根据本发明的模塑料优选地仅包含相对于组分(A)至(C)的总和优选0.1重量％至3.0重量％的量的下列组分(C)，其选自无机和有机稳定剂、特别是抗氧化剂、抗臭氧剂、热稳定剂、光保护剂、UV稳定剂、UV吸收剂或UV阻断剂，单体，润滑剂，着色剂，标记剂，脱模剂，缩合催化剂，链调节剂、特别是单官能羧酸或胺，消泡剂，防结块剂，光学增白剂。
聚酰胺模塑料
本发明的优选实施方案提供了相对于组分(A)至(C)的总和，组分(A)在聚酰胺模塑料中的比例为49重量％至90重量％、优选50重量％至90重量％、特别优选55重量％至89.9重量％、特别优选67重量％至84.9重量％，相对于组分(A)至(C)的总和，组分(B)在聚酰胺模塑料中的比例为10重量％至45重量％、优选10重量％至40重量％、特别优选15重量％至30重量％，相对于组分(A)至(C)的总和，组分(C)在聚酰胺模塑料中的比例为0重量％至6重量％，优选0.1重量％至5重量％，特别优选0.1重量％至3.0重量％。
本发明的另一个优选实施方案还提供了不具有除组分(A)至(C)之外的任何其他组分的聚酰胺模塑料。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的模塑体(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)上测量的透明度为至少80％、优选至少83％、并特别优选至少85％。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的且包含20重量％玻璃填料(B)的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)测量的透明度为至少83％、优选为至少85％、并特别优选为至少87％，所述玻璃填料B优选以玻璃纤维的形式、特别是E-玻璃纤维的形式。
其他优选的实施方案提供了根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的模塑体(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)上测量的雾度最大为40％、优选最大为35％、特别优选最大为30％、非常特别优选最大为25％。
其他优选的实施方案提供了根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的且包含20重量％玻璃填料(B)的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)测量的雾度最大为30％、优选最大为25％、特别优选最大为20％、非常特别优选最大为15％，所述玻璃填料(B)优选以玻璃纤维的形式、特别是E-玻璃纤维的形式。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据DIN EN ISO 4287(2010-07)，在由聚酰胺模塑料制备的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)，通过MarSurf XR1表面测量站确定的算术平均粗糙度Ra为至多0.12μm、优选至多0.09μm、特别优选0.01μm至0.10μm、特别是0.02μm至0.09μm，和/或表面粗糙度Rz为至多1.50μm、优选至多1.00μm、特别优选0.05μm至1.30μm、特别是0.10μm至1.00μm。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据DIN EN ISO 4287(2010-07)，在由聚酰胺模塑料制备的且包含20重量％玻璃填料(B)的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)，通过MarSurf XR1表面测量站确定的算术平均粗糙度Ra为至多0.10μm、优选至多0.07μm、特别优选0.01μm至0.08μm、特别是0.02μm至0.07μm，和/或表面粗糙度Rz为至多1.30μm、优选至多0.90μm、特别优选0.05μm至1.00μm、特别是0.10μm至0.90μm，所述玻璃填料(B)优选以玻璃纤维的形式、特别是E-玻璃纤维的形式。
根据本发明的其他优选实施方案，根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)测量的透明度为至少80％、优选为至少83％，特别优选为至少85％，根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)测量的雾度最大为40％、优选最大为35％、特别优选最大为30％、非常特别优选最大为25％，根据DIN EN ISO 4287(2010-07)，在由聚酰胺模塑料制备的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)，通过MarSurf XR1表面测量站确定的算术平均粗糙度Ra为至多0.12μm、优选至多0.09μm、特别优选0.01μm至0.10μm、特别是0.02μm至1.50μm，和/或表面粗糙度Rz为至多1.50μm、优选至多1.00μm、特别优选0.05μm至1.30μm、特别是1.00μm至1.00μm。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的且包含20重量％玻璃填料(B)的模塑体上(板尺寸为60mm×60mm×2mm)测量的透明度为至少83％、优选为至少85％、特别优选为至少87％，所述玻璃填料B优选以玻璃纤维的形式、特别是E-玻璃纤维的形式，根据ASTM D1003，在由聚酰胺模塑料制备的且包含20重量％玻璃填料(B)的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)测量的雾度最大为30％、优选最大为25％、特别优选最大为20％、非常特别优选最大为15％，所述玻璃填料(B)优选以玻璃纤维的形式、特别是E-玻璃纤维的形式，根据DIN EN ISO 4287(2010-07)，在由聚酰胺模塑料制备的且包含20重量％玻璃填料(B)的模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板),通过MarSurf XR1表面测量站确定的算术平均粗糙度Ra为至多0.10μm、优选至多0.07μm、特别优选0.01μm至0.08μm、特别是0.02μm至0.07μm，和/或表面粗糙度Rz为至多1.30μm、优选至多0.90μm、特别优选0.05μm至1.00μm、特别是0.10μm至0.90μm。
本发明的另一个优选实施方案提供了根据ISO 527确定的聚酰胺模塑料的弹性模量为3000MPa至18000MPa、优选5000MPa至12000MPa、特别优选6000MPa至10000MPa。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ISO 527确定的聚酰胺模塑料的破坏应力为100MPa至270MPa、优选为120MPa至150MPa、特别优选为130MPa至180MPa。
根据本发明的其他优选实施方案，根据ISO 527确定的聚酰胺模塑料的断裂伸长率为大于2％、优选大于2.3％、特别优选为2.4％至10％。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ISO 179/2确定的聚酰胺模塑料的抗冲击性优选为大于30kJ/mm2、优选大于35kJ/mm2、特别优选35kJ/mm2至100kJ/mm2。
根据本发明的其他优选实施方案，根据ISO 179/2确定的聚酰胺模塑料的缺口抗冲强度为至少6kJ/mm2，优选至少7kJ/mm2，特别优选7kJ/mm2至15kJ/mm2。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ISO 75(2013-04)确定的聚酰胺模塑料的HDT A为至少180℃、特别优选至少200℃、非常特别优选至少220℃、优选180℃至300℃、特别优选200℃至280℃、非常特别优选220℃至270℃。
根据本发明的其他优选实施方案，根据ISO 75(2013-04)确定的聚酰胺模塑料的HDT B为至少180℃、特别优选至少200℃、非常特别优选至少220℃、优选180℃至300℃、特别优选200℃至280℃、非常特别优选220℃至270℃。
根据本发明的另一个优选实施方案，聚酰胺模塑料不含内酰胺和氨基羧酸、特别是不含氨基十一酸。还优选聚酰胺模塑料不含聚醚酰胺。
根据本发明的优选的聚酰胺模塑料特别优选地包含：
(A)67重量％至84.9重量％的混合物(A)，其为以下组分的混合物：
48重量％至63重量％的聚酰胺66(A1)；
37％至52％的至少一种非晶的半芳香聚酰胺(A2)，其相对于聚酰胺(A2)中二胺和二酸的总量具有35摩尔％至80摩尔％的芳香二酸，特别是对苯二甲酸和/或间苯二甲酸；
(B)15重量％至30重量％的至少一种玻璃纤维，其具有1.55至1.57的折射率；
(C)0.1重量％至3重量％的至少一种添加剂，
其中必须满足以下条件：
·组分(A)至(C)的重量份合计为100重量％。
·组分(A1)和(A2)的重量份合计为100％的组分(A)。
·非晶聚酰胺(A2)具有至少90％的透明度和至多3％的雾度。
模塑体
本发明还涉及包含如上定义的模塑料的模塑体；模塑体优选由该聚酰胺模塑料组成。这些模塑体特别地选自装饰性结构构架、控制按钮、包装、可见表面、背光部件、手机的屏蔽体、平板电脑、电子器件的壳体、车辆内的装饰件、家用电器、容器、车钥匙、休闲和户外物品。
根据本发明的优选实施方案，模塑体是多层的。其特别地是两层或三层的模塑体，优选包含仅一个由根据本发明的前述模塑料形成的层。
优选地，多层模塑体由层(S1)和至少一个其他层(S2)、(S3)或(S4)形成，所述层(S1)包含根据本发明的聚酰胺模塑料或由根据本发明的聚酰胺模塑料组成，所述其他层(S2)、(S3)或(S4)不含玻璃填料(B)或玻璃填料(B)的比例比层(S1)低，优选玻璃填料比例降低至少50重量％。
即使在层(S1)中使用高黏度的透明聚酰胺作为混合物的组分(A)和/或即使使用具有较高填充度的玻璃填料(B)的模塑料，这些多层模塑体也可产生良好的表面品质。此外，模具表面对表面品质的影响较小，使得即使实际上不太好的模具表面也可以实现良好的表面品质。这降低了模塑体的表面粗糙度和雾度并增加了其透明度。非常具有耐受性的层(S2)、(S3)或(S4)可以进一步为多层模塑体提供总体上更好的耐化学性，因为耐受性可能较差的层(S1)不与化学品直接接触。关于这一点，通过适当选择表面上配置的层(S2)至(S4)，可以获得具有良好的抗应力开裂性的多层模塑体。因此可以增加对介质的耐受性、透明度以及雾度，而不会在机械性质方面损失很大。
根据另一个优选的实施方案，根据DIN EN ISO 4287(2010-07)，通过MarSurf XR1表面测量站分别确定模塑体的算术平均粗糙度Ra为至多0.1μm、优选0.01μm至0.08μm、特别是0.02μm至0.06μm，和/或表面粗糙度Rz为至多1.5μm、优选0.05μm至1.0μm、特别是0.1μm至0.9μm。
根据本发明的另一个优选实施方案，根据ASTM D1003，在层(S1)由聚酰胺模塑料制备且包含20重量％玻璃填料(B)的多层模塑体上(尺寸为60mm×60mm×2mm的板)测量的透明度至少为80％、优选至少为83％、特别优选至少为85％，所述玻璃填料(B)优选以玻璃纤维的形式、特别是E-玻璃纤维的形式，根据ASTM D1003测量的雾度最大为40％、优选最大为35％、特别优选最大为30％、非常特别优选最大为25％。
优选的层顺序为(S1)/(S2)或(S2)/(S1)/(S2)或(S3)/(S1)/(S4)。此处的层由从上到下表示，即，(S1)/(S2)例如表示(S1)形成模塑体的最顶层并且(S2)形成最底层。
根据本发明的其他优选实施方案，模塑体具有层(S2)、(S3)或(S4)，其基于聚酰胺混合物(A)、或基于聚酰胺(A1)、或基于聚酰胺(A2)、或基于不同于(A1)和(A2)的聚酰胺，并且优选由其组成。在本申请意义上的术语“基于”应解释为使得该层包含至少50％、优选至少70％、特别优选至少90％的该物质。
本发明的另一个优选实施方案提供了层(S1)的平均层厚度为所有层(S2)、(S3)或(S4)的平均层厚度的总和的至少2倍、优选至少5倍、特别优选至少9倍。
根据本发明的另一个优选实施方案，模塑体中层(S1)的重量比为模塑体中所有层(S2)、(S3)和(S4)的重量比的至少2倍、优选至少5倍、特别优选至少10倍。
根据本发明的又一优选实施方案，层(S2)、(S3)或(S4)基于选自PA MACM12、PAMACMI/MACMT/12、PA 11、PA 12的聚酰胺及其混合物，或优选由其组成。
根据本发明的另一个实施方案，层(S2)、(S3)或(S4)与层(S1)二次注塑成型(backinjection mold)，或者层(S1)和(S2)、(S3)或(S4)通过二组分或多组分注塑成型制备(单夹层工艺)，其中在一个注塑成型循环中整体地制备多层模塑体。
参考以下实施例而不旨在将其限制于此处所示的具体实施方案，将更详细地解释根据本发明的主题。
1.测量方法
在本申请的范围内使用以下测量方法：
表面粗糙度Ra、Rz
根据DIN EN ISO 4287(2010-07)，使用Mahr GmbH(DE)的MarSurf XR1表面测量站来测量试样的粗糙度。粗糙度值，即算术平均粗糙度Ra和表面粗糙度Rz以微米(μm)给出。
雾度、透明度
根据ASTM D1003，在BYK Garder的测量装置Haze Gard Plus上对2mm厚度(60mm×60mm表面)的板用CIE光源C型于23℃下测量透明度和雾度。样品(60mm×60mm×2mm的板)的表面具有的算术平均粗糙度Ra和表面粗糙度Rz如表2中根据实施例和对比例的模塑料或多层模塑体所明确说明的。试样的制造将在条目3.3下描述。
熔点(Tm)和熔化焓(ΔHm)
根据ISO 11357-3(2013)，确定球团的熔点和熔化焓。以20K/分钟的加热速率进行DSC(差示扫描量热法)测量。
玻璃化转变温度Tg
根据ISO 11357-2(2013)，通过差示扫描量热法(DSC)对球团进行玻璃化转变温度Tg的确定。在两个加热步骤的每一个中以20K/分钟的加热速率进行。在第一次加热后，将样品在干冰中淬火。在第二加热步骤中确定玻璃化转变温度(Tg)。使用“半高”法确定玻璃化转变区的中心，此处指定为玻璃化转变温度。
相对黏度ηrel
根据ISO 307(2007)在20℃下确定相对黏度。为此，将0.5g聚合物球团称量放入100ml间甲酚中；基于标准的第11部分通过RV＝t/t0进行相对黏度(RV)的计算。
弹性模量
根据ISO 527(2012)，在23℃下以1mm/分钟的拉伸速度对根据标准ISO/CD 3167(2003)制造的ISO拉伸棒(A1型，尺寸170×20/10×4)进行弹性模量和抗拉强度的测定。
破坏应力和断裂伸长率
根据ISO 527(2012)，在23℃下以5mm/分钟的拉伸速度对根据标准ISO/CD 3167(2003)制造的ISO拉伸棒(A1型，尺寸170×20/10×4)进行破坏应力和断裂伸长率的测定。
根据Charpy的抗冲击性
根据ISO 179/2*eU(1997，*2＝仪器的)，在23℃下对根据标准ISO/CD 3167(2003)制造的B1型(尺寸80mm×10mm×4mm)ISO测试棒进行根据Charpy的抗冲击性的测定。
根据Charpy的缺口抗冲击性
根据ISO 179/2*eU(1997，*2＝仪器的)，在23℃下对根据标准ISO/CD 3167(2003)制造的B1型(尺寸80mm×10mm×4mm)ISO测试棒进行根据Charpy的缺口抗冲击性的测定。
热挠曲温度(HDT)
负载下的热挠曲温度(HDT)或热变形温度报告为HDT/A和/或HDT/B。HDT/A对应于弯曲应力为1.80MPa的方法A，HDT/B对应于弯曲应力为0.45MPa的方法B。根据ISO 75(2013-04)确定尺寸为80mm×10mm×4mm的ISO挡板棒的HDT值。
测量玻璃纤维的折射率
基于ISO 489(1999-04)的方法B，使用Beck线法和使用浸没流体来确定589nm下的玻璃纤维和聚酰胺(A1)的折射率。
测量聚酰胺的折射率
根据ISO 489(1999-04)，在2mm厚度(60mm×60mm×2mm)的板上，用Carl Zeiss的阿贝折射计(方法A)确定聚酰胺(A2)在589nm波长和23℃的温度下的折射率。在检查板和棱镜表面之间应用1-1-溴萘作为接触流体。
2.原料
实施例和对比例中使用的材料列于表1中。
表1：实施例和对比例中使用的材料
Figure BDA0001770738680000221
Figure BDA0001770738680000231
3.实施例和对比例
3.1制造聚酰胺模塑料
通常在标准复合机，例如单螺杆或双螺杆挤出机或螺杆捏合机上，将组分以聚合物熔体混合(复合)来制造塑性模塑料。组分在此单独计量加入进料器中或以干共混物的形式供应。如果使用添加剂，它们可以被直接引入或以母料的形式引入。在干共混物制造中，将干燥的聚合物球团和添加剂混合。混合可以在干燥的保护气体下进行，以避免水分吸收。使用的玻璃纤维通过侧进料器以预期的比例计量加入聚合物熔体中，并在复合机的料筒中进一步均化。通过电子控制的天平设定加入进料器或侧进料器的所有组分的计量，使得由其得到期望的玻璃-聚合物量的比。
复合在设定的挤出机料筒温度下进行，例如230℃至350℃。可以应用真空或可以在喷嘴前进行常压脱气。将熔体以挤出形式输出到水浴中并造粒。优选地使用水下造粒或线造粒来造粒。
因此，之后干燥优选以球团形式获得的塑性模塑料，然后可以通过注塑成型进一步将其加工成模塑体。这通过在可加热的料筒中重复熔化干燥球团并将熔体输送到熔体可以在其中固化的注塑模具中来进行。
3.2根据实施例B1至B4和VB1至VB3的聚酰胺模塑料的制造
在Werner&Pfleiderer公司的ZSK25型双螺杆挤出机上制造实施例B1至B4和对比例VB1至VB3的模塑料。将聚酰胺(A1)和(A2)通过计量推车以表2中说明的数量份计量加入挤出机的进料中。使用的玻璃纤维通过侧加料器以预期的比例输送到聚合物熔体中，并在复合机的料筒中进一步均化。
第一壳体的温度设定为80℃；其余壳体的温度以升高的方式设定为从270℃升高至300℃。使用200转/分的速度和12kg/h的生产量，并在氮气流中对喷嘴前的第三区进行脱气。将作为线输出的聚酰胺模塑料在水浴中冷却、造粒，并将所得球团在80℃、30mbar的真空中干燥至水含量低于0.1重量％。
3.3试样的制造
获得由球团注塑的拉伸棒、挡板棒和板作为试样，在该试样上确定表2中示出的性质。试样在Arburg的型号Allrounder 420C 1000-250的注塑成型机上制造。这里使用从270℃升高至300℃的料筒温度。在每种情况下所有注塑体的熔化温度为295℃至305℃。在板(2mm×60mm×60mm)的情况下，在每种情况下模具温度(tool temperature)为120℃。在每种情况下，拉伸棒和挡板棒的模具温度为80℃。如果没有另外说明，在干燥状态下使用试样；为此目的，将它们在干燥环境中(即在硅胶上)注塑成型后，在室温下储存至少48小时。
在用于确定光学性质的板(2mm×60mm×60mm)的情况下，对注塑模具的腔体表面进行镜面抛光以使模塑体(板)具有高光泽度表面，根据DIN ENISO 4287，该模塑体(板)表面具有0.01μm至0.08μm的算术平均粗糙度Ra和/或0.05μm至1.0μm的表面粗糙度Rz。
3.4结果
表2：实施例和对比例。
Figure BDA0001770738680000241
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Figure BDA0001770738680000251
多层模塑体的制造
使用根据本发明的聚酰胺模塑料，通过非增强的透明聚酰胺膜的二次注塑成型制造尺寸为60mm×60mm×2mm的下述多层模塑体。使用上述用于60mm×60mm×2mm板的条件，在Arburg 420C 1000-250的注塑机上进行制造。将由聚酰胺2(PA 6I/6T/MACMI/MACMT/PACMI/PACMT/12；组分(A2))组成的、各自厚度为100μm的两个挤出膜切割成60mm×60mm×0.1mm的尺寸，放入注塑成型模具中，模具闭合后，通过注入实施例B1的根据本发明的聚酰胺模塑料，来填充两个膜之间的剩余空腔。冷却后，将多层模塑体脱模，并根据ASTM D1003确定透明度和雾度。在注塑成型过程之后，聚酰胺2的插入膜不再能够从多层模塑体中除去，而是与实施例B1的模塑料材料以物质连续性连接。
Figure BDA0001770738680000252
4结果讨论
从表2中可以看出，根据实施例B1、B2和B4的根据本发明的聚酰胺模塑料具有13％至15％的非常低的雾度和85％至91％的高透明度。即使根据B3填充有50重量％的玻璃纤维的聚酰胺模塑料仍显示出33％的雾度和83％的透射率。
相比之下，根据对比例VB1和VB2的聚酰胺模塑料中尽管玻璃纤维的比例仅为20重量％，其显示出91％或97％的高得多的雾度。与根据VB3的模塑料的比较说明了对于每种高比例的玻璃填料，此处为50重量％，也获得了显著更好的雾度。
根据本发明的实施例B1至B4与对比例VB1和VB2(每个仅包含一种聚酰胺(A2))的比较说明了聚酰胺(A1)和(A2)的混合物对实现良好的雾度值是绝对必要的。
因此，出人意料地仅通过根据权利要求1的特定特征的组合，提供了用玻璃填料增强的聚酰胺模塑料，其除了具有良好的机械性能之外还具有非常好的光学性质，特别是低雾度。

Claims (44)

1. 一种聚酰胺模塑料，其包含以下组分或由这些组分组成：
(A) 40重量%至95重量%的由聚酰胺(A1)和聚酰胺(A2)组成的聚酰胺混合物，其中
(A1) 42重量%至68重量%的至少一种半结晶聚酰胺，其选自PA 46、PA 66、PA 66/6、PA610、PA 612、PA 614、PA 615、PA 616及其混合物；和
(A2) 32重量%至58重量%的至少一种非晶或微晶的透明的聚酰胺，其相对于透明的聚酰胺(A2)中二胺和二羧酸的总量具有至少30摩尔%的具有芳香结构单元的单体；
(B) 5重量%至50重量%的折射率为1.548至1.585的至少一种玻璃填料；
(C) 0重量%至10重量%的至少一种添加剂；
其中组分(A)至(C)的重量比例合计为100重量%，相对于组分(A)，组分(A1)和(A2)的重量比例合计为100重量%；
其中至少一种透明的聚酰胺(A2)具有至少90%的透明度和至多3%的雾度。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述聚酰胺混合物(A)包含45重量%至65重量%的聚酰胺(A1)；和
包含35重量%至55重量%的透明的聚酰胺(A2)；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(A)的比例为49重量%至90重量%；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(B)的比例为10重量%至45重量%；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(C)的比例为0重量%至6重量%。
3. 根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述聚酰胺混合物(A)包含48重量%至63重量%的聚酰胺(A1)；和
包含37重量%至52重量%的透明的聚酰胺(A2)；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(A)的比例为50重量%至90重量%；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(B)的比例为10重量%至40重量%；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(C)的比例为0.1%至5重量%。
4. 根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(A)的比例为55重量%至89.9重量%；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(B)的比例为15重量%至30重量%；和/或
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(C)的比例为0.1%至3.0重量%。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
相对于所述组分(A)至(C)的总和，所述聚酰胺模塑料中组分(A)的比例为67重量%至84.9重量%。
6. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述聚酰胺(A1)为PA 66。
7.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，相对于二胺和二酸的总量，至少一种透明的聚酰胺(A2)包含至少35摩尔%的具有芳香结构单元的单体。
8.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，相对于二胺和二酸的总量，至少一种透明的聚酰胺(A2)包含至少40摩尔%的具有芳香结构单元的单体。
9.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，相对于二胺和二酸的总量，至少一种透明的聚酰胺(A2)包含35摩尔%至80摩尔%的具有芳香结构单元的单体。
10.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，用于透明的聚酰胺(A2)的所述具有芳香结构单元的单体选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸(NDA)、联苯二甲酸、4,4'-二苯基醚二甲酸、4,4'-二苯基甲烷二甲酸和4,4'-二苯基砜二甲酸、1,5-蒽二甲酸、对-三联苯-4,4'-二甲酸和2,5-吡啶二甲酸、二甲苯二胺及其混合物。
11. 根据权利要求10所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
所述萘二甲酸(NDA)是1,5-萘二甲酸或2,6-萘二甲酸；和/或
所述联苯二甲酸是联苯-2,2'-二甲酸、4,4'-联苯二甲酸或3,3'-联苯二甲酸；和/或
所述二甲苯二胺是间苯二甲胺或对苯二甲胺。
12.根据权利要求10所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
用于透明的聚酰胺(A2)的所述具有芳香结构单元的单体仅仅选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸和2,6-萘二甲酸。
13.根据权利要求10所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
用于透明的聚酰胺(A2)的所述具有芳香结构单元的单体选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、间苯二甲胺及其混合物。
14.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，透明的聚酰胺(A2)由以下单体形成：
(a-A2) 相对于二胺的总量，0摩尔%至100摩尔%的脂环族二胺；
(b-A2) 相对于二胺的总量，0摩尔%至100摩尔%的具有芳香结构单元的二胺；
(c-A2) 相对于二胺的总量，0摩尔%至100摩尔%的开链脂肪族二胺；
(d-A2) 相对于二羧酸的总量，0摩尔%至70摩尔%的开链脂肪族二羧酸；
(e-A2) 相对于二羧酸的总量，30摩尔%至100摩尔%的芳香族二羧酸；
(f-A2) 相对于二羧酸的总量，0摩尔%至70摩尔%的脂环族二羧酸；
(g-A2) 相对于单体(a-A2)至(g-A2)的总量，0重量%至40重量%、具有6至12个碳原子的内酰胺和/或氨基羧酸，
其中二胺(a-A2)、(b-A2)和(c-A2)之和为100摩尔%；
其中二羧酸(d-A2)、(e-A2)和(f-A2)之和为100摩尔%；并且
其中单体(b-A2)和(e-A2)的总和相对于所述透明的聚酰胺(A2)中总二胺和总二羧酸的总和为至少30摩尔%。
15.根据权利要求14所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述开链脂肪族二胺具有6个至10个碳原子。
16. 根据权利要求14所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述开链脂肪族二胺具有6个碳原子。
17.根据权利要求14所述的聚酰胺模塑料，其特征在于
所述脂环族二胺(a-A2)选自双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双-(4-氨基环己基)甲烷、双-(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷、双-(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、2,6-降莰烷二胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双-(氨基甲基)环己烷、1,4-双-(氨基甲基)环己烷、2,2-(4,4'-二氨基二环己基)丙烷及其混合物；
芳香二胺(b-A2)选自二甲苯二胺；
和/或
所述二胺(c-A2)选自1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、己二胺、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二胺、壬二胺、2-甲基-1,8-辛二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺、1,14-十四烷二胺、1,18-十八烷二胺及其混合物；
和/或
所述脂肪族二酸(d-A2)选自1,6-己二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、1,16-十六烷二酸、1,18-十八烷二酸及其混合物；
和/或
所述芳香族二酸(e-A2)选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸(NDA)、联苯二甲酸、4,4'-二苯基醚二甲酸、4,4'-二苯基甲烷二甲酸和4,4'-二苯基砜二甲酸、蒽二甲酸、对-三联苯-4,4''-二甲酸和2,5-吡啶二甲酸及其混合物；
和/或
所述脂环族二羧酸(f-A2)选自1,3-环戊烷二酸、1,3-环己烷二酸、1,4-环己烷二酸、2,3-降莰烷二酸、2,6-降莰烷二酸及其混合物；
和/或
所述内酰胺和/或α,ω-氨基羧酸(g-A2)选自间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、己内酰胺(CL)、α,ω-氨基己酸、α,ω-氨基庚酸、α,ω-氨基辛酸、α,ω-氨基壬酸、α,ω-氨基癸酸、α,ω-氨基十一酸(AUA)、月桂内酰胺(LL)和α,ω-氨基十二酸(ADA)。
18. 根据权利要求17所述的聚酰胺模塑料，其特征在于
所述二甲苯二胺是间苯二甲胺、对苯二甲胺或其混合物；和/或
所述己二胺是1,6-己二胺；和/或
所述壬二胺是1,9-壬二胺；和/或
所述萘二甲酸(NDA)是1,5-萘二甲酸或2,6-萘二甲酸；和/或
所述联苯二甲酸是联苯-2,2'-二甲酸、4,4'-联苯二甲酸或3,3'-联苯二甲酸；和/或
所述内酰胺和/或α,ω-氨基羧酸(g-A2)选自己内酰胺、α,ω-氨基己酸、月桂内酰胺、α,ω-氨基十一酸和α,ω-氨基十二酸及其混合物。
19. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的透明度为至少80%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板；和/或
根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的雾度最大为40%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板。
20. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的透明度为至少83%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板；和/或
根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的雾度最大为35%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板；
其中所述模塑体具有根据2010年7月的DIN EN ISO 4287、通过MarSurf XR1 SurfaceMeasuring Station确定的算术平均粗糙度Ra为至多0.12μm和/或表面粗糙度Rz为至多1.50μm。
21. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的透明度为至少85%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板；和/或
根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的雾度最大为30%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板。
22.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
根据ASTM D1003，在由所述聚酰胺模塑料制备的模塑体上测量的雾度最大为25%，其中模塑体是尺寸为60mm×60mm×2mm的板。
23. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述透明的聚酰胺(A2)选自PA 6I/6T、PA 10I/10T、PA DI/DT，其中D=2-甲基-1,5-二氨基戊烷、PA MACMI/12、PA MACMI/1012、PA MACMT/12、PA MACMI/MACMT/12、PA MACMI/MACMT、PA MACMI/MACMT/MACM12、PA 6I/6T/MACMI/MACMT、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/12、PA 6I/MACMI、PA 6I/6T/PACMI/PACMT、PA 6I/612/MACMI/MACM12、PA 6T/612/MACMT/MACM12、PA 6I/6T/612/MACMI/MACMT/MACM12、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/PACMI/PACMT、PA 6I/6T/MACMI/MACMT/PACMI/PACMT/12、PA MACMI/MACMT/MACM36、PA MACMI/MACM36、PA MACMT/MACM36、PA 12/PACMI、PA6/PACMT、PA 6/PACMI、PA MXDI、PA MXDI/MXD6、PA MXDI/MXD10、PA MXDI/MXDT、PA MXDI/MACMI、PA MXDI/MXDT/MACMI/MACMT、PA 6I/6T/BACI/BACT、PA MACMI/MACMT/BACI/BACT、PA6I/6T/MACMI/MACMT/BACI/BACT及其混合物。
24.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述至少一种玻璃填料(B)选自玻璃纤维、玻璃颗粒、玻璃片、玻璃球及其组合，其中至少一种玻璃填料具有在589nm的波长下测量的为1.550至1.570的折射率。
25.根据权利要求24所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述至少一种玻璃填料(B)包含玻璃纤维。
26. 根据权利要求24所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
所述玻璃纤维是磨碎玻璃纤维；和/或
所述玻璃球是中空玻璃球。
27.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述至少一种玻璃填料(B)的玻璃类型选自E-玻璃、E-CR-玻璃、R-玻璃、AR-玻璃以及具有相同折射率的玻璃的混合物。
28.根据权利要求27所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，
所述至少一种玻璃填料(B)的玻璃类型是E-玻璃或R-玻璃。
29.根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述至少一种添加剂(C)选自无机和有机稳定剂、单体、抗冲击改性剂、润滑剂、着色剂、标记剂、光致变色剂、脱模剂、缩合催化剂、链调节剂、发泡剂、防结块剂、光学增白剂、非卤素阻燃剂、天然层状硅酸盐、合成层状硅酸盐、粒度d 90最大为100nm的纳米级填料及其混合物。
30.根据权利要求29所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述无机和有机稳定剂是抗氧化剂、抗臭氧剂、热稳定剂或光保护剂。
31.根据权利要求30所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述光保护剂是UV稳定剂、UV吸收剂或UV阻断剂。
32. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述透明的聚酰胺(A2)具有根据ISO 11357-2确定的至少为120℃的玻璃化转变温度。
33. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述透明的聚酰胺(A2)具有根据ISO 11357-2确定的至少为125℃的玻璃化转变温度。
34. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述透明的聚酰胺(A2)具有根据ISO 11357-2确定的至少为135℃的玻璃化转变温度。
35. 根据权利要求1或2中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于，所述透明的聚酰胺(A2)具有根据ISO 11357-2确定的至少为140℃的玻璃化转变温度。
36.一种模塑体，其包含根据权利要求1至35中任一项所述的聚酰胺模塑料。
37.根据权利要求36所述的模塑体，其特征在于，所述模塑体由所述聚酰胺模塑料组成。
38.根据权利要求36所述的模塑体，其特征在于，所述模塑体选自手机的部件、平板电脑的部件、车辆及住宅内的装饰件、可见表面、背光部件、屏蔽体、容器、以及休闲和户外物品。
39.根据权利要求38所述的模塑体，其特征在于，所述可见表面是电子器件的壳体或覆盖物。
40.根据权利要求38所述的模塑体，其特征在于，所述休闲和户外物品是车钥匙。
41.根据权利要求36所述的模塑体，其特征在于，所述模塑体是多层模塑体。
42.根据权利要求41所述的模塑体，其特征在于，所述模塑体是由层(S1)和至少一个其他层(S2)、(S3)或(S4)形成的多层模塑体，所述层(S1)包含根据权利要求1至35中任一项所述的聚酰胺模塑料，所述其他层(S2)、(S3)或(S4)不含玻璃填料(B)或玻璃填料(B)的比例低于层(S1)。
43.根据权利要求42所述的模塑体，其特征在于，玻璃填料的比例降低至少50重量%。
44.根据权利要求42所述的模塑体，其特征在于，层顺序为(S1)/(S2)或(S2)/(S1)/(S2)或(S3)/(S1)/(S4)。
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