CN113677760B - 聚酰胺树脂组合物及包括它的成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明的聚酰胺树脂组合物的特征在于,包括:约100重量份的聚酰胺树脂,所述聚酰胺树脂包括约5重量%至约40重量%的芳香族聚酰胺树脂和约60重量%至约95重量%的脂肪族聚酰胺树脂;约30重量份至约70重量份的无机填充剂;及约0.5重量份至约5重量份的改性聚烷撑二醇,所述改性聚烷撑二醇在聚烷撑二醇的一侧末端包括异氰酸酯基、丁二酰亚胺基或环氧基。所述聚酰胺树脂组合物的与其他材料之间的粘合力、防污性、耐冲击性、刚性和注塑成型性等优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺树脂组合物及包括它的成型品。更为具体地,本发明涉及一种与其他材料之间的粘合力、防污性、耐冲击性、刚性和注塑成型性等优异的聚酰胺树脂组合物及包括它的成型品。
背景技术
聚酰胺树脂因其耐热性、耐磨性、耐化学品性和阻燃性等优异而在电气/电子产品的内/外装材料及汽车零部件等广泛的领域中得到应用。尤其广泛用作手机、手提电脑等便携式设备的外装材料。
在聚酰胺树脂作为外装材料使用时,可能会与特定污染源接触而形成污渍或被污染。为了防止污染,采用通过涂装或涂覆产品来使用的工艺方法,但这种涂装或涂覆方法具有增加工艺费用且引起多种不良现象的局限。
而且,当聚酰胺树脂产品与其他材料之间的粘合力优异时,可在包括便携式设备外装材料的多种用途中使用,因此要求进行提高与其他材料之间的粘合力的研究。
因此,目前需要开发一种如下聚酰胺树脂组合物,该聚酰胺树脂组合物在成为产品时能够降低来自生活中产生的多种污染源的污染,并且能够使用普通的粘合剂容易确保与其他材料之间的粘合力。
在美国专利公开US2014/0179850号等中公开了本发明的背景技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种与其他材料之间的粘合力、防污性、耐冲击性、刚性、注塑成型性等优异的聚酰胺树脂组合物。
本发明的另一目的是提供一种由所述聚酰胺树脂组合物形成的成型品。
本发明的上述目的和其他目的均可通过下述本发明实现。
1、本发明的一个观点涉及一种聚酰胺树脂组合物。所述聚酰胺树脂组合物的特征在于,包括:约100重量份的聚酰胺树脂,所述聚酰胺树脂包括约5重量%至约40重量%的芳香族聚酰胺树脂和约60重量%至约95重量%的脂肪族聚酰胺树脂;约30重量份至约70重量份的无机填充剂;及约0.5重量份至约5重量份的改性聚烷撑二醇,所述改性聚烷撑二醇在聚烷撑二醇的一侧末端包括异氰酸酯基、丁二酰亚胺基或环氧基。
2、在所述第1项的具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂可包括芳香族二羧酸与脂肪族二胺的聚合物及脂肪族二羧酸与芳香族二胺的聚合物中的一种以上。
3、在所述第1项或第2项的具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂可为脂肪族二羧酸与芳香族二胺的聚合物。
4、在所述第1项至第3项的具体例中,所述脂肪族聚酰胺树脂可包括:聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺4,6、聚酰胺6,6、聚酰胺6,10、聚酰胺6,12、聚酰胺10,10和聚酰胺10,12中的一种以上。
5、在所述第1项至第4项的具体例中,所述无机填充剂可包括玻璃纤维、滑石、硅灰石、晶须、硅石、云母和玄武岩纤维中的一种以上。
6、在所述第1项至第5项的具体例中,通过凝胶渗透色谱(GPC)测量的所述改性聚烷撑二醇的重均分子量可为约500g/mol至约10,000g/mol。
7、在所述第1项至第6项的具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂与所述脂肪族聚酰胺树脂的重量比可为约1:2至约1:15。
8、在所述第1项至第7项的具体例中,所述聚酰胺树脂与所述改性聚烷撑二醇的重量比可为约30:1至约40:1。
9、在所述第1项至第8项的具体例中,根据ASTM D1002测量的所述聚酰胺树脂组合物的粘合强度(剪切强度)可为约800kgf/cm2至约1,100kgf/cm2,所述测量是利用在110℃熟化的聚氨酯类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的所述聚酰胺树脂组合物的注塑样品与相同大小的玻璃样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后进行的测量。
10、在所述第1项至第9项的具体例中,根据ASTM D1002测量的所述聚酰胺树脂组合物的粘合强度(剪切强度)可为约800kgf/cm2至约1,300kgf/cm2,所述测量是利用在110℃熟化的聚氨酯类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的所述聚酰胺树脂组合物的注塑样品与相同大小的聚碳酸酯树脂样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后进行的测量。
11、在所述第1项至第10项的具体例中,由下述式1计算的所述聚酰胺树脂组合物的亮度恢复率可为90%以上,
[式1]
亮度恢复率=L1/L0×100%
在所述式1中,L0为通过色差计对50mm×90mm×2mm大小的注塑样品测量的初始L*值,L1为使用黑色油性笔(制造公司:monani,产品名:namepen F),以200g的荷载在所述样品上画三条线(线之间的间距:3mm)之后,将所述注塑样品在50℃、相对湿度为95%的条件下保持1小时,然后在25℃、相对湿度为50%的条件下保持1小时之后,使用乙醇和布来清洗所述注塑样品的表面五次,并通过色差计测量的所述注塑样品的L*值。
12、在所述第1项至第11项的具体例中,根据ASTM D790以2.8mm/min的速度测量的所述聚酰胺树脂组合物的厚度6.4mm的样品的弯曲弹性率可为约40,000kgf/cm2至约70,000kgf/cm2,根据ASTM D256测量的所述聚酰胺树脂组合物的厚度1/8英寸的样品的悬臂梁缺口冲击强度可为约10kgf·cm/cm至约30kgf·cm/cm,所述聚酰胺树脂组合物的圆形样品(直径:100mm,厚度:2mm)的注塑成型期间,在正中央的顶针处产生的阻力值可为约150N至约200N。
13、本发明的另一观点涉及一种成型品。所述成型品由所述第1项至第12项中的任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成。
14、在所述第13项的具体例中,所述成型品可为包括玻璃框架及与所述玻璃框架的至少一面相接的塑料构件的电子设备壳体的塑料构件。
15、在所述第13项的具体例中,所述成型品可为包括聚碳酸酯树脂框架及与所述聚碳酸酯树脂框架的至少一面相接的塑料构件的电子设备壳体的塑料构件。
本发明具有如下的发明效果:即,提供一种与其他材料之间的粘合力、防污性(亮度恢复率)等优异的聚酰胺树脂组合物及由此形成的成型品。
附图说明
图1为示意地表示本发明的一具体例的电子设备壳体剖面的图。
具体实施方式
下面,将本发明详细说明如下。
本发明的聚酰胺树脂组合物包括:(A)芳香族聚酰胺树脂;(B)脂肪族聚酰胺树脂;(C)无机填充剂;及(D)改性聚烷撑二醇。
在本说明书中,将表示数值范围的“a至b”定义为“≥a且≤b”。
(A)芳香族聚酰胺树脂
本发明的芳香族聚酰胺树脂能够提高聚酰胺树脂组合物的耐热性、刚性和耐冲击性等,可以使用在常规聚酰胺树脂组合物中使用的芳香族聚酰胺树脂。
在具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂可包括通过公知的聚合方法反应而制备的、芳香族二羧酸与脂肪族二胺的聚合物及脂肪族二羧酸与芳香族二胺的聚合物中的一种以上。例如,可以使用脂肪族二羧酸与芳香族二胺的聚合物。
在本说明书中,二羧酸等的术语以包括二羧酸及其烷基酯(单甲基、单乙基、二甲基、二乙基或二丁酯等的碳原子数为1至4的低级烷基酯)、它们的酸酐(acid anhydride)等含义使用,二羧酸与二胺等进行反应来形成由二羧酸衍生的重复单元(二羧酸部分(dicarboxylic acid moiety))。而且,在本说明书中,由二羧酸衍生的重复单元及由二胺衍生的重复单元(二胺部分(diamine moiety))表示在二羧酸和二胺进行聚合反应时,去除氢原子(从胺基去除)、羟基或烷氧基(从羧酸基去除)后残留的残基(residue)。
在具体例中,作为所述芳香族二羧酸可以使用包括碳原子数为8至20的一种以上芳香族二羧酸的化合物,例如可以使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,4-苯二氧亚苯酸(1,4-phenylenedioxyphenylenic acid)、1,3-苯二氧基二乙酸、联苯二甲酸(diphenic acid)、4,4'-氧基双(苯甲酸)、二苯基甲烷-4,4'-二羧酸、二苯砜-4,4'二羧酸、4,4'-二苯基羧酸或它们的混合物等。具体而言,可以是对苯二甲酸、间苯二甲酸或它们的混合物。
在具体例中,作为所述脂肪族二羧酸可以使用碳原子数为6至20的直链、支链或环状的脂肪族二羧酸,例如可以使用己二酸、癸二酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸等。具体可以使用己二酸、癸二酸等。
在具体例中,作为所述芳香族二胺可以使用碳原子数为6至30的芳香族二胺中的一种以上。例如,可以使用如间苯二胺、对苯二胺等的苯二胺化合物、如间二甲苯二胺、对二甲苯二胺等的二甲苯二胺化合物、萘二胺化合物等。
在具体例中,作为所述脂肪族二胺可以使用碳原子数为4至20的脂肪族二胺中的一种以上。例如,可以使用直链或支链脂肪族二胺,例如1,4-丁二胺、1,6-己二胺(六亚甲基二胺(hexamethylene diamine:HMDA))、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,10-癸二胺(decanediamine:DDA)、1,12-十二烷二胺(dodecanediamine:DDDA)、3-甲基-1,5-戊二胺、2,2,4-三甲基-1,6-已二胺、2,4,4-三甲基-1,6-已二胺、5-甲基-1,9-壬二胺、2,2-氧代双(乙胺)、双(3-氨基丙基)醚、乙二醇双(3-氨基丙基)醚(EGBA)、1,7-二氨基-3,5-二氧庚烷或它们的混合物等。
在具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂的由所述二羧酸衍生的重复单元A和由所述二胺衍生的重复单元B的摩尔比(二胺B/二羧酸A)可为约0.95至约1.15,例如可为约1.00至约1.10。在所述范围中能够制备具有适于成型的聚合度的聚酰胺树脂,能够防止因未反应单体导致的物理性质变差。
在具体例中,通过差示扫描量热仪(DSC)测量的所述芳香族聚酰胺树脂的玻璃化转变温度可为约100℃至约150℃,例如可为约120℃至约140℃。在所述范围中,聚酰胺树脂组合物的耐热性、刚性和耐冲击性等可以优异。
而且,将所述芳香族聚酰胺树脂以0.5g/dL的浓度溶解于浓硫酸溶液(98%)中后,通过乌伯罗德(Ubbelohde)黏度计在25℃测量的固有黏度[η]可为约0.7dL/g至约1.2dL/g,例如可为约0.8dL/g至约1.0dL/g。在所述范围中,聚酰胺树脂组合物的耐热性、刚性和耐冲击性等可以优异。
在具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂在100重量%的全部聚酰胺树脂(芳香族聚酰胺树脂和脂肪族聚酰胺树脂)中的含量可为约5重量%至约40重量%,例如可为约10重量%至约35重量%。当所述芳香族聚酰胺树脂的含量低于约5重量%时,聚酰胺树脂组合物的与其他材料(玻璃、聚碳酸酯树脂等)之间的粘合力、防污性、外观特性、机械物理性质等可能会变差,当所述芳香族聚酰胺树脂的含量超过约40重量%时,聚酰胺树脂组合物的与其他材料之间的粘合力、亮度恢复率、可加工性(注塑成型性)等可能会变差。
(B)脂肪族聚酰胺树脂
本发明的一具体例的脂肪族聚酰胺树脂能够与芳香族聚酰胺树脂一起提高聚酰胺树脂组合物的耐冲击性和可加工性等,可以使用常规的脂肪族聚酰胺树脂。
在具体例中,所述脂肪族聚酰胺树脂可包括聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺6,10、聚酰胺6,12、聚酰胺10,10及聚酰胺10,12或它们的组合等。
在具体例中,将所述脂肪族聚酰胺树脂以0.5g/dL的浓度溶解于浓硫酸溶液(96%)中后,通过乌伯罗德(Ubbelohde)黏度计在25℃测量的相对黏度[ηrel]可为2至3,例如可为2.3至2.8。在所述范围中,聚酰胺树脂组合物的可加工性和耐冲击性等可以优异。
在具体例中,所述脂肪族聚酰胺树脂在100重量%的全部聚酰胺树脂(芳香族聚酰胺树脂和脂肪族聚酰胺树脂)中的含量可为约60重量%至约95重量%,例如可为约65重量%至约90重量%。当所述脂肪族聚酰胺树脂的含量低于约60重量%时,聚酰胺树脂组合物的可加工性、防污性、与其他材料之间的粘合力等可能会变差,当所述脂肪族聚酰胺树脂的含量超过约95重量%时,外观特性、防污性等可能会变差。
在具体例中,所述芳香族聚酰胺树脂与所述脂肪族聚酰胺树脂的重量比可为约1:2至约1:15,例如可为约1:3至约1:10。在所述范围中,聚酰胺树脂组合物的外观特性、防污性和可加工性等可以更加优异。
(C)无机填充剂
本发明的一具体例的无机填充剂能够提高聚酰胺树脂组合物的刚性等的机械物理性质,可以使用在常规的聚酰胺树脂组合物中使用的无机填充剂。
在具体例中,作为所述无机填充剂可以使用玻璃纤维、滑石、硅灰石、晶须、硅石、云母、玄武岩纤维或它们的组合等。具体可以使用玻璃纤维等。
在具体例中,所述无机填充剂可为圆形剖面的玻璃纤维或者板状或椭圆形剖面的玻璃纤维,所述圆形剖面的玻璃纤维的通过光学显微镜测量的剖面的平均直径为约5μm至约20μm,加工前长度为约2mm至约5mm,所述板状或椭圆形剖面的玻璃纤维的剖面的纵横比(剖面的长径/剖面的短径)为约1.5至约10,加工前长度为约2mm至约5mm。在所述范围中,能够在不降低聚酰胺树脂组合物的外观特性等其他物理性质的情况下,提高聚酰胺树脂组合物的机械物理性质和表面硬度等。
在具体例中,所述玻璃纤维可具有例如纤维状、微粒状、棒状、针状、薄片状、非晶状等的多种形态,并且可具有例如圆形、椭圆形、矩形等多种形状的剖面。例如,从机械物理性质方面来说,可以优选使用具有圆形和/或矩形剖面的纤维状玻璃纤维。
在具体例中,相对于约100重量份的所述聚酰胺树脂,可以包括约30重量份至约70重量份、例如约40重量份至约60重量份的所述无机填充剂。当所述无机填充剂的含量低于约30重量份时,聚酰胺树脂组合物的耐冲击性、刚性、可加工性等可能会变差,当所述无机填充剂的含量超过约70重量份时,外观特性、防污性、与其他材料之间的粘合力、可加工性等可能会变差。
(D)改性聚烷撑二醇
本发明的改性聚烷撑二醇能够提高聚酰胺树脂组合物的与其他材料之间的粘合力及防污性等,在聚烷撑二醇的一侧末端包括异氰酸酯基、丁二酰亚胺基或环氧基。
在具体例中,所述聚烷撑二醇可以使用聚乙二醇、聚四亚甲基二醇或它们的组合等。
在具体例中,通过凝胶渗透色谱(GPC)测量的所述改性聚烷撑二醇的重均分子量可为约500g/mol至约10,000g/mol,例如可为约1,000g/mol至约5,000g/mol。在所述范围中,聚酰胺树脂组合物的与其他材料之间的粘合力及防污性等可以优异。
在具体例中,相对于约100重量份的所述聚酰胺树脂,可以包括约0.5重量份至约5重量份、例如约1重量份至约4重量份的所述改性聚烷撑二醇。当所述改性聚烷撑二醇的含量低于约0.5重量份时,聚酰胺树脂组合物的与其他材料之间的粘合力、防污性等可能会变差,当所述改性聚烷撑二醇的含量超过约5重量份时,外观特性、防污性、可加工性等可能会变差。
在具体例中,所述聚酰胺树脂(A+B)与所述改性聚烷撑二醇(D)的重量比(A+B):(D)可为约30:1至约40:1,例如可为约32:1至约38:1。在所述范围中,聚酰胺树脂组合物的与其他材料之间的粘合力、防污性、机械物理性质、可加工性、外观特性或它们的物理性质平衡等可以更加优异。
在不阻碍本发明效果的范围内,本发明的一具体例的聚酰胺树脂组合物可根据需要进一步包括常规的添加剂。所述添加剂具有热稳定剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、脱模剂、成核剂、着色剂或它们的混合物等,但并不限于此。在使用所述添加剂时,相对于约100重量份的所述聚酰胺树脂(芳香族聚酰胺树脂和脂肪族聚酰胺树脂),所述添加剂的含量可为约0.001重量至约40重量份,例如可为约0.1重量份至约20重量份。
本发明的一具体例的聚酰胺树脂组合物可为通过将所述组成成分混合并使用常规的双轴挤压机在约270℃至约320℃例如约280℃至约310℃熔化挤压而成的颗粒形态。
在具体例中,根据ASTM D1002测量的所述聚酰胺树脂组合物的粘合强度(剪切强度)可为约800kgf/cm2至约1,100kgf/cm2,例如可为约900kgf/cm2至约1,000kgf/cm2,所述测量是利用在110℃熟化的聚氨酯(urethane)类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的所述聚酰胺树脂组合物的注塑样品与相同大小的玻璃样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后进行的测量。
在具体例中,根据ASTM D1002测量的所述聚酰胺树脂组合物的粘合强度(剪切强度)可为约800kgf/cm2至约1,300kgf/cm2,例如可为约900kgf/cm2至约1,200kgf/cm2,所述测量是利用在110℃熟化的聚氨酯(urethane)类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的所述聚酰胺树脂组合物的注塑样品与相同大小的聚碳酸酯树脂样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后进行的测量。
在具体例中,由下述式1计算的所述聚酰胺树脂组合物的亮度恢复率可为约90%以上,例如可为约94%至约99%。
[式1]
亮度恢复率=L1/L0×100%
在所述式1中,L0为通过色差计(MINOLTA,CM-3500d)对50mm×90mm×2mm大小的注塑样品测量的初始L*值,L1为使用黑色油性笔(制造公司:monani,产品名:namepen F)以200g的荷载在所述样品上画三条线(线之间的间距:3mm)之后,将所述注塑样品在50℃、相对湿度为95%的条件下保持1小时,然后在25℃、相对湿度为50%的条件下保持1小时之后,使用乙醇和布来清洗所述注塑样品的表面五次,并通过色差计(MINOLTA,CM-3500d)测量的所述注塑样品的L*值。
在具体例中,根据ASTM D790以2.8mm/min的速度测量的所述聚酰胺树脂组合物的厚度6.4mm的样品的弯曲弹性率可为约40,000kgf/cm2至约70,000kgf/cm2,例如可为约55,000kgf/cm2至约70,000kgf/cm2。
在具体例中,根据ASTM D256测量的所述聚酰胺树脂组合物的厚度1/8英寸的样品的悬臂梁缺口冲击强度可为约10kgf·cm/cm至约30kgf·cm/cm,例如可为约11kgf·cm/cm至约25kgf·cm/cm。
在具体例中,通过压力传感器测量的所述聚酰胺树脂组合物的圆形样品(直径:100mm,厚度:2mm)的注塑成型期间在正中央的顶针处产生的阻力值可为约150N至约200N,例如可为约155N至约195N。
本发明的成型品由所述聚酰胺树脂组合物形成。
在具体例中,所述成型品可为包括玻璃框架及与所述玻璃框架的至少一面相接的塑料构件的电子设备壳体的塑料构件。
在具体例中,所述成型品可为包括聚碳酸酯树脂框架及与所述聚碳酸酯树脂框架的至少一面相接的塑料构件的电子设备壳体的塑料构件。
图1为示意地表示本发明一具体例的电子设备壳体剖面的图。为了说明书的清楚性,在图中夸大显示构成发明的构成要素的大小,但并不限于此。如图1所示,本发明的一具体例的电子设备壳体的特征在于,包括:玻璃或聚碳酸酯树脂框架10;及一个以上的与所述玻璃或聚碳酸酯树脂框架10的至少一面相接的塑料构件20,所述塑料构件由所述聚酰胺树脂组合物形成。
在具体例中,所述玻璃或聚碳酸酯树脂框架10和所述塑料构件20的形态不限于图中的形态,可具有多种形态。但是,所述玻璃或聚碳酸酯树脂框架10和所述塑料构件20具有至少一面相接的结构。所述相接的结构可通过粘合或插入等来实现,相接的方法不受限制。
在具体例中,作为所述玻璃或聚碳酸酯树脂框架10可使用应用于常规电子设备壳体的产品,其容易商业购买。
在具体例中,所述塑料构件20可通过注塑成型、挤压成型、真空成型或浇注成型等多种成型方法由所述聚酰胺树脂组合物形成。具体而言,所述塑料构件20可为电气电子设备等的内装材料等。
发明实施形态
下面,通过实施例对本发明进行更加具体的说明,但这种实施例只是为了说明的目的而提出,不应解释为限制本发明。
实施例
在以下实施例及比较例中使用的各种成分的规格如下。
(A)芳香族聚酰胺树脂
使用聚酰胺MXD10(制造公司:Arkema,产品名:RILSAN XMFO,固有黏度[η]:0.75dL/g)。
(B)脂肪族聚酰胺树脂
使用聚酰胺10,12(制造公司:Evonik,产品名:VESTAMID TERRA DD)。
(C)无机填充剂
使用玻璃纤维(制造公司:NITTOBO,产品名:3PA-820)。
(D)改性聚烷撑二醇
(D1)使用异氰酸酯改性聚乙二醇(制造公司:Aldrich,产品名:mPEG5K-isocyanate,重均分子量:5,000g/mol)。
(D2)使用丁二酰亚胺改性聚乙二醇(制造公司:Aldrich,产品名:聚(乙二醇)N-羟基丁二酰亚胺(Poly(ethylene glycol)N-hydroxysuccinimide),重均分子量:5,000g/mol)。
(D3)使用环氧基改性聚乙二醇(制造公司:Aldrich,产品名:聚(乙二醇)二缩水甘油醚(Poly(ethylene glycol)diglycidyl ether),重均分子量:2,000g/mol)。
(E)聚烷撑二醇
使用聚乙二醇(制造公司:Aldrich,产品名:聚(乙二醇)甲醚(Poly(ethyleneglycol)methyl ether),重均分子量:2,000g/mol)。
实施例1至5及比较例1至7
按照以下的表1和表2中的组成及含量,混合所述组成成分后投入L/D=40、直径45mm的双轴(twin screw type)挤压机,在料筒温度300℃的条件下熔化及挤压来制备颗粒。将制备后的颗粒在100℃除湿干燥6至8小时后,在气缸温度320℃、模具温度80℃条件的注塑机中注塑来制备样品。按照以下方法评价制备后样品的物理性质,并将其结果示于以下的表1及表2。
物理性质的评价方法
(1)粘合强度(剪切强度(shera stress),单位:kgf/cm2):利用在110℃熟化的聚氨酯(urethane)类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的注塑样品与相同大小的玻璃样品或聚碳酸酯树脂(PC)样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后,根据ASTM D1002测量所述注塑样品的粘合强度。
(2)亮度恢复率(单位:%):根据下述式1,计算亮度恢复率。
[式1]
亮度恢复率=L1/L0×100%
在所述式1中,L0为通过色差计(MINOLTA,CM-3500d)对50mm×90mm×2mm大小的注塑样品测量的初始L*值,L1为使用黑色油性笔(制造公司:monani,产品名:namepen F),以200g的荷载在所述样品上画三条线(线之间的间距:3mm)之后,将所述注塑样品在50℃、相对湿度为95%的条件下保持1小时,然后在25℃、相对湿度为50%的条件下保持1小时后,使用乙醇和布来清洗所述注塑样品的表面五次,并通过色差计(MINOLTA,CM-3500d)测量的所述注塑样品的L*值。
(3)悬臂梁缺口冲击强度(单位:kgf·cm/cm):根据ASTM D256,测量厚度1/8英寸的样品的悬臂梁缺口冲击强度。
(4)弯曲弹性率(单位:kgf/cm2):根据ASTM D790,以2.8mm/min的速度测量厚度6.4mm的样品的弯曲弹性率。
(5)脱模性(注塑成型性)的评价:通过压力传感器(制造公司:Kistler,产品名:类型9221A)来测量圆形样品(直径:100mm,厚度:2mm)的注塑成型期间在正中央的顶针处产生的阻力值(单位:N)。
[表1]
*重量份:相对于100重量份的聚酰胺树脂(A+B)的重量份
[表2]
*重量份:相对于100重量份的聚酰胺树脂(A+B)的重量份
从上述结果可知,本发明的聚酰胺树脂组合物(实施例1至实施例5)的与其他材料之间的粘合力(与玻璃及PC之间的粘合强度)、防污性(亮度恢复率)、耐冲击性(悬臂梁缺口冲击强度)、刚性(弯曲弹性率)和注塑成型性(脱模性)等优异。
相反,在使用少量的芳香族聚酰胺树脂并使用过量的脂肪族聚酰胺树脂的比较例1的情况下,可知其与其他材料之间的粘合力及防污性等下降,在使用过量的芳香族聚酰胺树脂并使用少量的脂肪族聚酰胺树脂的比较例2的情况下,可知其与其他材料之间的粘合力、亮度恢复率及注塑成型性等下降,在使用少量的无机填充剂的比较例3的情况下,可知其耐冲击性及刚性等下降,在使用过量的无机填充剂的比较例4的情况下,可知其与其他材料之间的粘合力、防污性和注塑成型性等下降。在使用少量的本发明改性聚烷撑二醇的比较例5的情况下,可知其与其他材料之间的粘合力等下降,在使用过量的本发明改性聚烷撑二醇的比较例6的情况下,可知其防污性和注塑成型性等下降,在使用聚乙二醇(E)代替本发明改性聚烷撑二醇的比较例7的情况下,可知其与其他材料之间的粘合力、防污性和注塑成型性等下降。
在本领域中具有一般知识的人可容易实施本发明的简单的变形及变更,这种变形或变更均可视为包含在本发明的领域内。
Claims (12)
1.一种聚酰胺树脂组合物,其特征在于,包括:
100重量份的聚酰胺树脂,所述聚酰胺树脂包括5重量%至40重量%的芳香族聚酰胺树脂和60重量%至95重量%的脂肪族聚酰胺树脂;
30重量份至70重量份的无机填充剂;及
0.5重量份至5重量份的改性聚烷撑二醇,
所述改性聚烷撑二醇在聚烷撑二醇的一侧末端包括异氰酸酯基、丁二酰亚胺基或环氧基,
所述芳香族聚酰胺树脂为脂肪族二羧酸与芳香族二胺的聚合物,
所述无机填充剂包括玻璃纤维、滑石、硅灰石、晶须、硅石、云母和玄武岩纤维中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
所述脂肪族聚酰胺树脂包括聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺4,6、聚酰胺6,6、聚酰胺6,10、聚酰胺6,12、聚酰胺10,10和聚酰胺10,12中的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
通过凝胶渗透色谱GPC测量的所述改性聚烷撑二醇的重均分子量为500g/mol至10,000g/mol。
4.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
所述芳香族聚酰胺树脂与所述脂肪族聚酰胺树脂的重量比为1:2至1:15。
5.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
所述聚酰胺树脂与所述改性聚烷撑二醇的重量比为30:1至40:1。
6.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
根据ASTM D1002测量的所述聚酰胺树脂组合物的粘合强度即剪切强度为800kgf/cm2至1,100kgf/cm2,所述测量是利用在110℃熟化的聚氨酯类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的所述聚酰胺树脂组合物的注塑样品与相同大小的玻璃样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后进行的测量。
7.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
根据ASTM D1002测量的所述聚酰胺树脂组合物的粘合强度即剪切强度为800kgf/cm2至1,300kgf/cm2,所述测量是利用在110℃熟化的聚氨酯类粘合剂,将100mm×25mm×2mm大小的所述聚酰胺树脂组合物的注塑样品与相同大小的聚碳酸酯树脂样品以30mm×25mm的面积重叠的方式进行粘合后,在80℃对粘合部位加热120秒,之后在常温下熟化5分钟后进行的测量。
8.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
由下述式1计算的所述聚酰胺树脂组合物的亮度恢复率为90%以上,
[式1]
亮度恢复率=L1/L0×100%
在所述式1中,L0为通过色差计对50mm×90mm×2mm大小的注塑样品测量的初始L*值,L1为使用monani公司的namepen F黑色油性笔,以200g的荷载在所述样品上画间距为3mm的三条线之后,将所述注塑样品在50℃、相对湿度为95%的条件下保持1小时,然后在25℃、相对湿度为50%的条件下保持1小时后,使用乙醇和布来清洗所述注塑样品的表面五次,并通过色差计测量的所述注塑样品的L*值。
9.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其特征在于,
根据ASTM D790以2.8mm/min的速度测量的所述聚酰胺树脂组合物的厚度6.4mm的样品的弯曲弹性率为40,000kgf/cm2至70,000kgf/cm2,根据ASTM D256测量的所述聚酰胺树脂组合物的厚度1/8英寸的样品的悬臂梁缺口冲击强度为10kgf·cm/cm至30kgf·cm/cm,所述聚酰胺树脂组合物的直径100mm、厚度2mm的圆形样品的注塑成型期间,在正中央的顶针处产生的阻力值为150N至200N。
10.一种成型品,其特征在于,所述成型品由权利要求1至9中任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成。
11.一种电子设备壳体,其特征在于,
包括玻璃框架及与所述玻璃框架的至少一面相接的塑料构件,其中所述塑料构件由权利要求1至9中任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成。
12.一种电子设备壳体,其特征在于,
包括聚碳酸酯树脂框架及与所述聚碳酸酯树脂框架的至少一面相接的塑料构件,其中所述塑料构件由权利要求1至9中任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成。
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