CN114605632A

CN114605632A - 耐蒸汽透明聚酰胺

Info

Publication number: CN114605632A
Application number: CN202111471869.0A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·维德曼; 艾蒂安·埃普利
Original assignee: EMS Chemie AG
Current assignee: EMS Chemie AG
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-06-10
Also published as: JP2022089811A; US20220177649A1; EP4008743A1

Abstract

提供了一种耐蒸汽透明聚酰胺。一种聚酰胺模塑料，尤其优选作为具有高的耐蒸汽性的透明模制品，所述聚酰胺模塑料包含至少由聚酰胺单元AB/AC/D形成的至少一种共聚多酰胺，其中(A)选择为至少一种脂环族二胺；(B)选择为至少一种芳族二羧酸；(C)选择为至少一种脂族二羧酸；(D)选择为至少一种内酰胺或α,ω‑氨基羧酸。其中聚酰胺单元AB的比例在30mol％至45mol％的范围，聚酰胺单元AC的比例在30mol％至40mol％的范围，以及聚酰胺单元D的比例在20mol％至32mol％的范围，以及其中聚酰胺单元AB、聚酰胺单元AC和聚酰胺单元D的总和为100mol％。

Description

耐蒸汽透明聚酰胺

技术领域

本发明涉及基于脂环族二胺结构单元和芳族二羧酸结构单元的透明聚酰胺，其具有特别的耐蒸汽性以及良好的机械特性的特征。本发明还涉及用于制备这样的透明聚酰胺的方法，涉及这样的聚酰胺的用途以及涉及由这样的聚酰胺制成的组件。

背景技术

从现有技术中已知透明无定形共聚多酰胺模塑料和可由其生产的透明无定形聚酰胺模制品。在透明聚酰胺的领域中，原则上在两种聚合物类型之间作出区分，具体地，一方面是微晶透明聚酰胺，另一方面是无定形透明聚酰胺。

例如从DE-A-43 10 970中已知微晶透明共聚多酰胺模塑料及其用于眼镜架、装置观察玻璃和覆盖物以及灯罩的用途。所述文献中描述的聚酰胺由作为二胺组分的4，4′-二氨基环己基甲烷和作为酸组分的十二烷二酸制备。

EP-A-1 595 907描述了基于脂环族二胺和C14二羧酸的透明无定形聚酰胺。

EP-A-0 725 101另外公开了尤其在大多数溶剂中具有优异的抗应力开裂性的基于脂环族二胺和C12二羧酸的透明无定形聚酰胺。

这样的基于脂环族二胺的透明体系还可以包含芳族结构单元。例如，EP-A-725100公开了MACMI/12型的透明体系，以及DE-C-2642244、WO-A-2007/087896和EP-A-2 666 803公开了MACMI/MACMT/12型的透明体系，以及EP-A-055 335公开了PACMI/PACMT/12型的透明体系。US-2009/306308公开了各自具有高的脂族含量和不令人满意的热机械特性的PACMT/PACM10/12型的透明体系或PACMT/PACM14/12型的透明体系和PACMT/MACM14/12型的透明体系。US 5,416,172公开了MACMI/MACMT/MACM6/12型的透明体系。

EP-A-0603813描述了由透明共聚多酰胺制成的模制品和透明共聚多酰胺本身，所述透明共聚多酰胺由具有9至12个碳原子的长链单体并且由呈无规分布的用于半芳族聚酰胺的单体形成，其甚至在有限制的状态下也具有刚性、强度、高韧性以及优异的溶剂稳定性的特征。

发明内容

根据配方，在引言中提及的透明聚酰胺具有良好的机械特性和良好的透明度。然而，发现从现有技术中已知的透明聚酰胺体系表现出不令人满意的对重复蒸汽暴露的耐性。特别地，发现已知的体系在这些条件下通常会形成毛细裂纹，并因此当这样的材料被用于彼此限定空间时，既失去其透明度又经历机械特性受损，而且还可能失去密封性。

因此，本发明的目的尤其是提供与现有技术相比得到改善的透明聚酰胺模塑料，尤其是这样的透明模塑料：所述透明模塑料基于脂环族二胺和芳族二羧酸以及另外的脂族结构单元，并且所述透明模塑料表现出高的耐蒸汽性。此外，组件是耐刮擦的并且几乎不吸水，并且它们具有高的化学稳定性，这也意味着，例如当将其暴露于包含染料的食品或化学品时，其可以被容易地清洁而不留下污渍。

因此，本发明提供了根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料、以及这样的聚酰胺模塑料的用途、用于制备这样的聚酰胺模塑料的方法和由所述模塑料生产的模制品。

具体地，本发明涉及包含至少一种共聚多酰胺的聚酰胺模塑料。该共聚多酰胺至少由如下所定义的聚酰胺单元AB/AC/D形成。虽然在该共聚多酰胺中还可以存在另外的聚酰胺单元，但优选仅存在这些聚酰胺单元。尤其是当例如如下所定义对于(A)选择两种不同的体系时，可以形成复杂的结构。

例如，如果对于(A)选择两种不同的体系A′和A″，则然后可以将聚酰胺简写为A′B/A″C/D，虽然通过更仔细的检查，这是具有以下聚酰胺单元的体系：A′B/A′C/A″B/A″C/D。

至少由聚酰胺单元AB/AC/D形成的共聚多酰胺的结构单元定义如下：

(A)选择为来自以下组中的至少一种脂环族二胺：双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)和双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)。

(B)选择为来自以下组中的至少一种芳族二羧酸：间苯二甲酸(I)、萘二甲酸和对苯二甲酸(T)。

(C)选择为来自以下组中的至少一种脂族二羧酸：癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸。

(D)选择为来自以下组中的至少一种内酰胺或至少一种α，ω-氨基羧酸：月桂内酰胺(LC 12)、十一烷内酰胺(undecanolactam)(LC 11)、12-氨基十二烷酸、和11-氨基十一烷酸。

在此应用以下规定：

聚酰胺单元AB的比例在30mol％至45mol％的范围，

聚酰胺单元AC的比例在30mol％至40mol％的范围，以及

聚酰胺单元D的比例在20mol％至32mol％的范围，

其中聚酰胺单元AB、聚酰胺单元AC和聚酰胺单元D的总和为100mol％。

发现由该共聚多酰胺制成的聚酰胺模塑料可以克服从现有技术中已知的透明模塑料的缺点，并且可以提供良好的热机械特性以及良好的透明度，并且特别地关于与100℃的温度的蒸汽频繁接触也是稳定的，即即使有也仅经历少量的起雾，和/或即使有也仅形成少数毛细裂纹。

因此，这样的模制品不仅适合于厨房区域并且适用于洗碗机，而且还适合于采用蒸汽处理的食品处理机。

特别地发现，这些特性仅可以在以下精确的情况下实现：长链脂族二羧酸作为除了长链内酰胺或α，ω-氨基羧酸之外的结构单元与至少一种脂环族二胺和至少一种芳族二羧酸组合存在。如果省略这些结构单元中的一者，则不能实现这些特性。此外，如下文将基于示例性实施方案所证明的，如果未以要求保护的比例使用这些组分，则同样不能实现这些特性。

由透明模塑料生产的并且具有2mm厚度的板的根据ASTM D1003测量为透光率的透明度优选高于90％，尤其优选为至少92％，以及雾度优选为至多5％，尤其优选为至多3％。对于根据本发明的模塑料的期望用途，实现了刚性(大于1500MPa的拉伸弹性模量)和高韧性(优选在23℃和-30℃下的抗冲击性：无断裂)。

在本申请的上下文中，用作透明度的量度的透光率的值总是理解为根据ASTMD1003：2013(CIE-C光源)法确定的。在下面进行的实验中，透光率的测量是在来自BYKGardner的Haze Guard Plus仪器(DE)上在70×2mm圆盘或尺寸为60×60×2mm的板上进行的。针对根据CIE-C定义的可见光波长范围给出透射率，也就是说约在400nm至770nm之间具有显著强度。出于此目的，例如在Arburg注塑成型机上在抛光模具中生产70×2mm圆盘或60×60×2mm方形板，其中筒温度为200℃至340℃，以及模具温度为20℃至140℃。

根据另一个优选实施方案，共聚多酰胺的玻璃化转变温度(Tg)为150℃至200℃，特别优选为160℃至180℃。

聚酰胺模塑料的第一优选实施方案的特征在于脂族聚酰胺单元AC和脂族聚酰胺单元D的总和在55mol％至65mol％的范围，优选在58mol％至64mol％的范围。发现在该范围具体选择脂族单元特别地增加了高温下的耐蒸汽性。优选地，聚酰胺单元AB的比例在35mol％至45mol％的范围，优选在36mol％至42mol％的范围。

进一步优选地，聚酰胺单元AC的比例在31mol％至38mol％的范围，优选在32mol％至35mol％的范围。

根据另一个优选实施方案，聚酰胺单元D的比例在22mol％至31mol％的范围，优选在25mol％至30mol％的范围。

当共聚多酰胺AB/AC/D是无定形的并且当(A)仅选择为双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)时，获得了聚酰胺模塑料的特别良好的特性。在本发明的上下文中，无定形意指共聚多酰胺的根据ISO 11357-3(2012)确定的熔融焓小于或等于3J/g。

(B)优选地选择为间苯二甲酸(I)和对苯二甲酸(T)的混合物。间苯二甲酸(I)与对苯二甲酸(T)之比优选在40∶60至60∶40的范围，并且尤其优选在45∶55至55∶45的范围。通常基本上以1∶1的比例使用该两种结构单元。

如所述的，使用长链二羧酸对于实现所述效果是重要的。当(C)仅选自十二烷二酸时，可以获得特别良好的特性。

进一步优选的是，对于(C)仅选自十二烷二酸以及对于(D)仅选自月桂内酰胺(LC12)。

当共聚多酰胺仅由聚酰胺单元AB/AC/D构成时，可以获得特别稳定的特性。如上所述，在此应考虑的是，这被理解为简略形式，并且如果例如对于(A)使用两种不同的脂环族二胺，则仅作为简略形式存在的结构A′B/A″C/D因此也包括实际上以以下聚酰胺单元存在的体系：A′B/A′C/A″B/A″C/D。

聚酰胺模塑料的一个非常特别优选的实施方案具有以下结构：MACMT/MACMI/MACM12/12，即仅由MACM、对苯二甲酸、间苯二甲酸、十二烷二酸和月桂内酰胺形成。在这种情况下，聚酰胺单元优选如下分布，百分比为摩尔百分比并且总计为100％：

MACMT/MACMI/MACM12/12：17％至22％/17％至22％/31％至36％/24％至31％。

对于许多应用，这样的聚酰胺模塑料可以另外与调节特性所需的添加剂混合并且通常另外与调节特性所需的添加剂混合。因此，根据本发明的聚酰胺模塑料可以以通常低的比例(例如如小于15重量％，优选小于10重量％，尤其优选小于0.1重量％至5.0重量％的比例)包含常规添加剂。

因此，在另一个优选实施方案中，本发明涉及这样的聚酰胺模塑料，所述聚酰胺模塑料由以下构成：

85重量％至100重量％，优选90重量％至100重量％，尤其优选95.0重量％至99.9重量％的如上所述的至少由聚酰胺单元AB/AC/D形成的共聚多酰胺；0重量％至15重量％，优选0重量％至10重量％，尤其优选0.1重量％至5.0重量％的添加剂，所述添加剂优选选自以下组：不同于根据本发明的共聚多酰胺AB/AC/D的聚酰胺；UV稳定剂；热稳定剂；自由基清除剂；加工助剂；包合抑制剂；润滑剂；脱模助剂，包括金属硬脂酸盐或金属褐煤酸盐(metalmontanates)，其中金属优选选自镁、钙、钡；矿物油或脂肪酸酰胺；消泡剂；增塑剂；用于影响光学特性，尤其是折射率的功能性添加剂；抗冲改性剂；填料和/或掺加剂；光学增白剂；染料；或其混合物，其中填料和/或掺加剂优选为纳米级和/或选自以下组：玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，炭黑，石墨，阻燃剂，包括二氧化钛、碳酸钙或硫酸钡的矿物，或其混合物。

优选的不同于根据本发明的共聚多酰胺AB/AC/D的聚酰胺为PA11、PA12、PA610、PA612、PA614、PA616、PA1010、PA1012、PA1014和PA1016，并且特别优先选择PA12。

优选的抗冲改性剂来自选自经酸改性或经酸酐改性的乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-缩水甘油基-甲基丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的组。

因此，还可以向根据本发明的模塑料中添加填料或增强剂。在这种情况下，由模塑料生产的模制品本质上不一定是透明的。可以与玻璃纤维和碳纤维一起使用的增强剂特别地为基于可再生原材料和基于生物能含量高于50％的增强剂。特别优选使用天然纤维，例如纤维素纤维、大麻纤维、亚麻纤维、棉纤维、毛纤维或木纤维。

然而，优选地，这样的聚酰胺模塑料不包含呈颗粒状和/或纤维状的填料和/或掺加剂的形式的任何添加剂。

本发明另外地涉及用于制备如上所述的聚酰胺模塑料的方法，其中该方法优选地特征在于在压力容器中制备至少由聚酰胺单元AB/AC/D形成的共聚多酰胺，其中压力阶段在270℃至330℃下，以及随后的膨胀在260℃至320℃下，以及随后的脱气在260℃至320℃下，并将聚酰胺模塑料以股线的形式排出，冷却，造粒并将成粒材料干燥，任选地与添加剂混合作为成粒材料并在挤出机中在250℃至350℃的熔体温度下成型以形成股线，使用合适的造粒机切碎以得到丸粒。

优选地，根据本发明的共聚多酰胺的根据ISO 307(2013)在20℃下关于0.5g聚合物在100ml间甲酚中的溶液确定的溶液粘度(η_rel)为1.5至2.5，特别优选为1.6至2.0，并且非常特别优选为1.65至1.85。

为了设定在20℃下在0.5g聚合物在100ml间甲酚中的溶液中测量的期望的相对粘度，可以以稍微过量的0.01mol％至3mol％使用二胺或二羧酸。调节过程优选使用0.01重量％至2.0重量％，优选0.05重量％至0.5重量％的单胺或单羧酸。合适的调节剂为苯甲酸、乙酸、丙酸、硬脂胺或其混合物。特别优先选择包含胺基或羧酸基团并且另外地包含HALS型或叔丁基苯酚型稳定剂基团的调节剂，例如如三丙酮二胺衍生物或间苯二甲酸-二三丙酮二胺衍生物。特别优先选择用过量二胺和单羧酸的组合来调节粘度。

用于使缩聚反应加快的合适的催化剂为含磷的酸(例如H3PO2、H3PO3、H3PO4)、其盐或有机衍生物，其中这些在加工期间同时减少变色。催化剂的添加量在0.01重量％至0.5重量％的范围，优选在0.03重量％至0.1重量％的范围。用于在脱气过程期间避免发泡的合适的消泡剂为水性乳液，对于10％乳液，其包含0.001重量％至1.0重量％的范围，优选0.01重量％至0.10重量％的范围的量的有机硅或有机硅衍生物。

在缩聚过程之前，可以已经向混合物中添加0.01重量％至0.5重量％的量的合适的热稳定剂或合适的UV稳定剂。优选使用高熔点型。特别优选使用Irganox 1098。

本发明另外地涉及由这样的聚酰胺模塑料制成的模制品。特别地，本发明涉及耐蒸汽、透明模制品，所述模制品由如上所述的聚酰胺模塑料制成或具有由如上所述的聚酰胺模塑料制成的至少一个区域，优选地在230℃至320℃的熔体温度下通过注塑成型法和/或注塑-压缩成型法生产，其中将模具调节至40℃至130℃的温度并且其中任选地，在填充腔体之后40℃至130℃的温度的模具下施加压缩用于热成型。

膨胀-注塑-压缩成型法是用于生产由根据本发明的透明聚酰胺模塑料制成的无缺陷、低应力表面的模制品(例如如用于眼镜的透镜或高价壳体部件)的特别合适的方法，其中填充具有1mm至5mm壁厚度的加工腔体，然后在持续填充的同时，将模具腔体扩大至更大的壁厚度。

用于由根据本发明的透明聚酰胺模塑料生产单层或多层设计的膜、管和半成品的合适的方法包括在单螺杆挤出机或多螺杆挤出机上使用250℃至350℃之间的熔体温度的挤出过程，其中，根据不同层的相容性，可以使用呈适当的共聚物或共混物形式的合适的粘合促进剂。

随后可以通过称为浸渍浴的方式对模制品进行整体染色或着色。模制品的任选的机械加工使用铣削、钻孔、研磨、激光标识、激光切割和/或激光焊接。

这种模制品尤其优选地特征在于其具有对大于700次，优选大于1000次蒸汽循环的耐性。

这样的模制品可以优选地为管道或容器，优选用于与水和/或蒸汽接触的管道或容器。尤其优选地，其是加工技术(包括加热技术)中、食品技术中的管道或容器，尤其是优选在婴儿和/或幼儿食品领域中用于生产和/或加工和/或加热食品的容器。

这种模制品优选地特征在于透光率，所述透光率是根据ASTM D1003(2013)测量的，使用利用CIE光源C的来自Byk Gardner的Haze Gard Plus测量仪器在23℃的温度下在尺寸为2×60×60mm的板上或在尺寸为2×70mm的盘上确定的，所述透光率为至少88％，优选至少90％，并且特别优选至少92％。

最后，本发明还涉及这样的模制品作为家用器具的部件(尤其是食品容器或其部件)的用途，尤其是作为厨房器具的部件的用途，尤其是用于使用蒸汽生产和/或加工和/或加热食品的用途。

在从属权利要求中说明了另一些实施方案。

附图说明

下面基于附图来描述本发明的优选实施方案，附图仅用于说明并且不应被解释为限制性的。在附图中：

图1示出了用于确定耐蒸汽性的模制品。

图2示出了用于确定耐蒸汽性的设备。

附图标记列表

1 用于确定耐蒸汽性的模制品 D1 1-1的内径

1-1 1的管 F1 1-2的直径

1-2 1的凸缘 L1 1的长度

2 用于确定耐蒸汽性的设备 W 1-1的壁厚

2-1 2中用于1的开口 D2 2.1的直径

2-2 蒸汽引入管 H 2的高度

2-3 排水开口 L2 2的长度

具体实施方式

下面基于示例性实施方案来描述本发明的优选实施方案，这些示例性实施方案仅用于说明并且不应被解释为限制性的。

根据本发明的透明共聚多酰胺以本身已知的方式在具有储存容器和反应容器的已知的可搅拌压力高压釜中制备：

储存容器最初装有去离子水(基于表1中的混合物的25重量％)并添加单体和添加剂。然后用氮气重复惰化处理。将混合物在为了获得均匀溶液所建立的压力下搅拌的同时加热至180℃至230℃。将该溶液泵送通过筛进入反应容器中，在反应容器中在不大于30巴的压力下将溶液加热至260℃至350℃的期望反应温度。将混合物在压力阶段中在该反应温度下保持2小时至4小时。在随后的膨胀阶段中，在1小时至2小时内将压力降至大气压，在该过程中温度可能稍微下降。

在随后的脱气阶段中，将混合物在大气压下在270℃至350℃的温度下保持0.5小时至1小时。将聚合物熔体以股线的形式排出，在15℃至80℃下的水浴中冷却并造粒。将成粒材料在氮气下或在减压下在80℃至120℃下干燥12小时至含水量小于0.1重量％。

使用以下单体来制备实施例和比较例中描述的共聚多酰胺。

3，3′-二甲基-4，4′-二氨基二环己基甲烷(MACM)：根据ASTM D1015-55的凝固范围：-7℃至-0.6℃；制造商：BASF AG，德国。

十二烷二酸(DDS)：熔融范围：128℃至132℃；制造商：Invista Nederland B.V，荷兰。

间苯二甲酸(IPS)：熔融范围：345℃至348℃；制造商：Flint Hills Resources，瑞士。

对苯二甲酸(TPS)：熔融范围：＞400℃；制造商：BP Amoco Chemical Company，美国。

月桂内酰胺(LL)：熔融范围：149℃至153℃；制造商：EMS-CHEMIE AG，瑞士。

此外，将约0.15重量％的苯甲酸用作链调节剂，以及将约0.01重量％的AntifoamRD用作消泡剂(10重量％乳液，Dow Corning S.A.，比利时)，在每种情况下，浓度均基于表1中的混合物。

根据以下标准并对以下测试试样进行测量。

拉伸弹性模量：

ISO 527(2012)，其中牵引速度为1mm/分钟；ISO拉伸试样，标准：ISO/CD 3167，A1型，170×20/10×4mm；温度23℃。

断裂强度和断裂伸长率：

ISO 527(2012)，其中牵引速度为50mm/分钟；ISO拉伸试样，标准：ISO/CD 3167，A1型，170×20/10×4mm；温度23℃。

夏氏切口抗冲击性：

ISO 179/*eA(*2＝仪表化的)(2011)；ISO测试试样，标准：ISO/CD 3167，B1型，80×10×4mm；温度23℃。

玻璃化转变温度(Tg)、熔点和熔融热：

ISO标准11357-1，11357-2，11357-3(2013)；成粒材料；使用来自TA Instruments的DSC 2920仪器以20K/分钟的加热速率和5K/分钟的冷却速率来进行差示扫描量热法(DSC)。使用来自TA Instruments的Universal Analysis 2000程序来分析热谱图。出于确定玻璃化转变温度的目的，在第一加热运行之后，将样品在干冰中淬火。在第二加热运行时确定玻璃化转变温度(Tg)。报道为玻璃化转变温度(Tg)的玻璃化转变范围的中点通过“半高”法确定。

透明度：

ASTM D 1003(2013)；70mm圆盘或60×60mm板，2mm厚，温度23℃；使用CIE光源C的来自Byk Gardner的Haze Gard plus测量仪器。透光率值报道为入射光量的％。

相对粘度：

ISO 307(2007)；0.5g在100ml的间甲酚溶剂中；温度20℃；根据标准的第11节根据RV＝t/t₀计算相对粘度(RV)。

HDT A(1.8MPa)和HDT B(0.45MPa)：

ISO 75；ISO冲击试样，80×10×4。

耐蒸汽性(承受蒸汽循环的能力)：

模制品1(一端处具有凸缘的管状件)(参见图1)是由所描述的材料通过注塑成型生产的，并且具有如下给出的尺寸：管长L1＝100mm，管内径D1＝20mm，管和凸缘的壁厚W＝2mm，凸缘直径F1＝100mm，管与凸缘之间的半径＝5mm。对于该测试，将4个模制品从上方放入用于确定耐蒸汽性的设备2(参见图2)的开口中，使得管1-1突出到设备的内部中并且凸缘1-2相对于开口2-1(开口的直径D2＝50mm)居中地支承在外侧上。为了使模制品在测试期间保持该位置，将导引元件安装到测试装置的上侧。每个模制品一根蒸汽引入管2-2从下方突出到装置中，并且以5cm的距离在中心位置竖直定位在模制品下方。蒸汽的供应由阀控制。用于确定耐蒸汽性的设备2的外部尺寸为60×20×15(L2×H×T)cm。

在测试的第一部分(蒸汽处理)期间，将模制品暴露于温度为100℃的蒸汽流中75分钟。在这种情况下，蒸汽供应管的蒸汽流为0.3g/分钟。冷凝的蒸汽可以经由测试装置下部中的开口2-3流出，而蒸汽的未冷凝部分可以通过模制品中的开口逸出。

在蒸汽处理75分钟之后，停止蒸汽供应并使模制品冷却75分钟的时间。在此环境温度为23℃以及相对空气湿度为60％。

在冷却阶段结束之后，在模制品暴露于蒸汽的情况下再次开始新的循环。

在测试过程中，关于毛细裂纹的形成，对模制品进行视觉上评估。毛细裂纹特别地在靠近蒸汽供应管的管上以及在过渡至凸缘的区域中形成。表列出了在模制品上首次观察到毛细裂纹时的相应测试循环次数。如果即使在1001次循环之后模制品也未表现出任何的毛细裂纹，则终止测试。

测试试样在来自Arburg的Allrounder 420 C 1000-250型注塑成型机上生产。在此使用230℃至320℃的筒温度。模具温度为80℃。使用抛光模具用于透射率测量用的板以及用于确定耐蒸汽性的模制品。

以下给出的表1比较了根据本发明的实施例(E1和E2)与比较例(CE1至CE4)。

表1：

从实施例和比较例中可以看出，仅根据本发明的聚酰胺模塑料可以实现(热)机械特性(特别是对于HDT、弹性模量和断裂伸长率，以及切口抗冲击性的良好值)和承受蒸汽循环的良好能力的良好组合。特别地，与CE1的比较表明，十二烷二酸(或相应的如所要求保护的长链二酸)作为结构单元至关重要，以及与CE2的比较表明，月桂内酰胺(或相应的如所要求保护的长链内酰胺)作为结构单元至关重要。在没有这些结构单元的情况下，不能实现本发明的特性。此外，与CE3和CE4的比较表明，比例的具体设定至关重要。例如(对比CE3)，使用太少的十二烷二酸和太多的芳族二羧酸的模塑料不能确保抵抗蒸汽循环的能力。此外，与CE4的比较表明，过高比例的脂族嵌段同样未表现出足够的抵抗蒸汽循环的能力。

因此，与比较例相比，实施例表明单个聚酰胺单元或结构单元是确保重要特性的至关重要的原因，并且为了同样有效地提供重要特性，仅允许所述比例在所要求保护的窄范围的范围内。

Claims

1.一种聚酰胺模塑料，包含至少由聚酰胺单元AB/AC/D形成的至少一种共聚多酰胺，其中

(A)选择为来自以下组中的至少一种脂环族二胺：双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)和双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)；

(B)选择为来自以下组中的至少一种芳族二羧酸：间苯二甲酸(I)、萘二甲酸、和对苯二甲酸(T)；

(C)选择为来自以下组中的至少一种脂族二羧酸：癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸；

(D)选择为来自以下组中的至少一种内酰胺或至少一种α，ω-氨基羧酸：月桂内酰胺(LC 12)、十一烷内酰胺(LC 11)、12-氨基十二烷酸、和11-氨基十一烷酸，

其中

聚酰胺单元AB的比例在30mol％至45mol％的范围，

聚酰胺单元AC的比例在30mol％至40mol％的范围，以及

聚酰胺单元D的比例在20mol％至32mol％的范围，

以及

2.根据权利要求1所述的聚酰胺模塑料，其特征在于脂族聚酰胺单元AC和脂族聚酰胺单元D的总和在55mol％至65mol％的范围，优选在58mol％至64mol％的范围，以及所述聚酰胺单元AB的比例在35mol％至45mol％的范围或在36mol％至42mol％的范围。

3.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于

所述聚酰胺单元AC的比例在31mol％至38mol％的范围，优选在32mol％至35mol％的范围，

和/或所述聚酰胺单元D的比例在22mol％至31mol％的范围，优选在25mol％至30mol％的范围。

4.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于(A)仅选择为双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷(MACM)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于(B)选择为间苯二甲酸(I)和对苯二甲酸(T)的混合物，间苯二甲酸(I)与对苯二甲酸(T)之比优选在40∶60至60∶40的范围，并且尤其优选在45∶55至55∶45的范围。

6.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于(C)仅选自十二烷二酸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于(D)仅选自月桂内酰胺(LC 12)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于所述共聚多酰胺仅由所述聚酰胺单元AB/AC/D构成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的聚酰胺模塑料，其特征在于所述聚酰胺模塑料由以下构成：

85重量％至100重量％，优选90重量％至100重量％，尤其优选95.0重量％至99.9重量％的至少由所述聚酰胺单元AB/AC/D形成的共聚多酰胺；

0重量％至15重量％，优选0重量％至10重量％，尤其优选0.1重量％至5.0重量％的添加剂，所述添加剂优选选自以下组：不同于共聚多酰胺AB/AC/D的聚酰胺；UV稳定剂；热稳定剂；自由基清除剂；加工助剂；包合抑制剂；润滑剂；脱模助剂，包括金属硬脂酸盐或金属褐煤酸盐，其中所述金属优选选自镁、钙、钡；矿物油或脂肪酸酰胺；消泡剂；增塑剂；用于影响光学特性，尤其是折射率的功能性添加剂；抗冲改性剂；填料和/或掺加剂；光学增白剂；染料；或其混合物，其中所述填料和/或所述掺加剂优选为纳米级和/或选自以下组：玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，炭黑，石墨，阻燃剂，包括二氧化钛、碳酸钙或硫酸钡的矿物，或其混合物。

10.根据权利要求9所述的聚酰胺模塑料，其特征在于所述添加剂不包含任何颗粒状和/或纤维状的填料和/或掺加剂。

11.一种用于制备根据权利要求1至10中任一项所述的聚酰胺模塑料的方法，其特征在于在压力容器中制备至少由所述聚酰胺单元AB/AC/D形成的所述共聚多酰胺，其中压力阶段在180℃至330℃，优选270℃至330℃下，以及随后的膨胀在260℃至350℃，优选260℃至320℃下，以及随后的脱气在270℃至350℃，优选260℃至320℃下，并将所述聚酰胺模塑料以股线形式排出，冷却，造粒并将成粒材料干燥，任选地与添加剂混合作为成粒材料并在挤出机中在250℃至350℃的熔体温度下成型以形成股线，使用合适的造粒机切碎以得到丸粒。

12.一种模制品，尤其是耐蒸汽、透明模制品，所述模制品由根据权利要求1至10中任一项所述的聚酰胺模塑料制成或具有由根据权利要求1至10中任一项所述的聚酰胺模塑料制成的至少一个区域，优选在230℃至320℃的熔体温度下通过注塑成型法和/或注塑-压缩成型法生产，其中将模具调节至40℃至130℃的温度，以及其中任选地，在填充腔体之后在40℃至130℃的温度下的所述模具施加压缩用于热成型。

13.根据权利要求12所述的模制品，其特征在于所述模制品具有对大于700次，优选大于1000次蒸汽循环的耐性。

14.根据前述权利要求中任一项所述的模制品，其特征在于所述模制品为优选用于与水和/或蒸汽接触的管道或容器，尤其优选为加工技术中、食品技术中的管道或容器，尤其为优选在婴儿和/或幼儿食品领域中用于生产和/或加工和/或加热食品的容器。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的模制品作为食品容器或其部件的用途，尤其是作为厨房器具的部件的用途，尤其是用于使用蒸汽生产和/或加工和/或加热食品的用途。