DE102005000842A9 - Polyamidharzzusammensetzung zum mikrozellulären Schaumspritzgießen - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyamidharzzusammensetzung zum mikrozellulären Schaumspritzgießen und betrifft insbesondere eine Polyamidharzzusammensetzung, die ein Polyamidharz, eine Glasfaser, ein Mineral und einen Weichmacher auf Sulfonamidbasis oder Dicarbonsäurebasis umfasst, was es ermöglicht, das Gewicht der hergestellten Güter zu verringern und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern, ohne irgendeinen Defekt (wie zum Beispiel eine Oberflächensenkung und Schlieren) oder irgendwelche Verstärkungsmaterialien (wie zum Beispiel Glasfasern und Lehm) auf der Oberfläche zu zeigen, während andere physikalische Eigenschaften, wie zum Beispiel die Wärmebeständigkeit, Fließfähigkeit und Steifigkeit, erhöht werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyamidharzzusammensetzung zum mikrozellulären Schaumspritzgießen und betrifft insbesondere eine Polyamidharzzusammensetzung, die ein Polyamidharz, eine Glasfaser, ein Mineral und einen Weichmacher auf Sulfonamidbasis oder Dicarbonsäurebasis umfasst, die es ermöglicht, das Gewicht der hergestellten Güter zu verringern und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern, ohne irgendwelche Defekte (wie zum Beispiel Oberflächensenkungen und Schlieren) zu zeigen, oder irgendwelche Verstärkungsmaterialien (wie zum Beispiel Glaserfaser und Tonerde) auf der Oberfläche zurückzulassen, während andere physikalische Eigenschaften, wie zum Beispiel Wärmebeständigkeit, Fließfähigkeit und Steifigkeit erhöht werden.
  • Unlängst haben sich in Zusammenhang mit der rasanten Entwicklung in der Automobilindustrie und der IT-Technologie die Forschungen auf den Ersatz der herkömmlichen elektrischen/elektronischen Materialien durch Kunststoffe gerichtet, um Leichtgewichtsmaterialien zu erlangen, niedrige Produktionskosten zu ermöglichen, den Freiheitsgrad bei der Ausgestaltung zu erhöhen und den Herstellungsprozess zu vereinfachen. Polyamidharze als ein Beispiel für ein an sich potentes Material sind in der Industrie aufgrund ihrer Überlegenheit in der Steifigkeit, der Nutzbarkeit, der Abnutzungsbeständigkeit, der chemischen Beständigkeit und einer überragenden Wirkung, die auftritt, wenn eine Verstärkungsverbindung hinzugegeben wird, weithin verwendet worden. Polyamidharze sind jedoch dahingehend nachteilig, dass sie eine schlechte Formstabilität haben, wenn sie Feuchtigkeit absorbieren, und dass sie als ein kristallines Polymer eine schlechte Stoßfestigkeit und ein relativ hohes Formenschwindmaß haben. Um die zuvor genannten Nachteilen von Polyamidharzen zu überwinden, ist deshalb vorgeschlagen worden, eine Polymermischung zu verwenden, oder eine anorganische Substanz hinzuzufügen. Die somit hergestellten Produkte mit verbesserten Eigenschaften werden im Allgemeinen als Automobilteile, wie zum Beispiel eine Motorabdeckung, ein Lüfter und ein Schutzblech, ein Heizungskopftank, ein Lufteinlassrohr, eine Zahnriemenabdeckung und andere Gehäuse oder Abdeckungen für verschiedene Arten von Behältern oder Rohren verwendet.
  • Es gibt weiterhin verschiedene andere Verfahren, die bekannt sind, die zuvor genannten Nachteile von Polyamidharzen zu verbessern. Zum Beispiel ist bekannt, dass die Zugabe eines faserförmigen anorganischen Füllstoffs, wie zum Beispiel Glasfaser oder Glaskügelchen, und eines anorganischen Materials, wie zum Beispiel Mineralien von anorganischen Partikeln wie Talg, Glimmer, Lehm, CaCO3, Wollastonit und Bariumsulfat, die Streifigkeit, Wärmebeständigkeit und Formstabilität von Polyamidharzen verbessern kann. Gleichzeitig kann ein anorganischer Füllstoff oder Teilchen alleine oder zusammen mit mehr als zwei dieser Arten verwendet werden und nachdem sie hybridisiert worden sind, im Überschuß in fester Form hinzugefügt werden und sich einem Spritzgießen, einem sogenannten „Hybrid"-Verstärkungsverfahren, unterziehen. Bei diesem Verfahren werden anorganische Füllstoffe und Teilchen gleichzeitig gemischt, um die Schrumpfungsanisotropie zwischen axialen (in Fliessrichtung) und radialen Schrumpfungen unter den als Ergebnis des Spritzgießens erzeugten Produkten zu verringern.
  • Des Weiteren sind ebenfalls Verfahren zur Hinzugabe eines dritten Additivs oder zum Einbringen eines Kopplungsagens, wie zum Beispiel Silan, in das anorganische Material offenbart worden, um die Steifigkeit des resultierenden Produktes weiter zu steigern. Die oben genannten Verfahren sind in den US-Patenten Nr. 4,131,591 und 3,843,591 und den japanischen Patenten Nr. Sho 6-047063 und Sho 5-817440 offenbart.
  • Des Weiteren offenbart das japanische Patent Nr. Sho 8-7235652 ein Verfahren zur Bildung einer Legierung mit Polyphenylenharz oder einer Gummikomponente, die eine ungesättigte Carbonsäure enthält, und das Koreanische Patent Nr. 1994-0014663 offenbart eine Technologie zum Vermischen von Polyolefin und einer funktionellen Säuregruppe.
  • Des Weiteren offenbaren die japanischen Patente Nr. Sho 5-628241, Hei 2-24354 und Hei 6-234896 eine Technologie, bei der Polyamid- und Polypropylenharze vermischt werden und eine Glasfaser unter Verwendung von Carbonsäure als ein Compatibilizer dazu gegeben wird und das japanische Patent Nr. Hei 4-151962 und das US-Patent Nr. 4,613,647 lehren aromatisches Polyamid für Polyamidharz zu verwenden, das mit Glasfaser verstärkt wird, um die Steifigkeit zu verbessern.
  • Als Referenzen, die eine Harzzusammensetzung offenbaren, bei der eine Glasfaser alleine oder zusammen mit einem Mineral verwendet wird, um verstärkt zu werden, offenbart das japanische Patent Nr. Sho 6-0108463 die Stoßfestigkeit durch Einführen eines Kopplungsagens zu verbessern, führt das japanische Patent Nr. Sho 6-047061 eine Technologie ein, bei der eine Glasfaser mit Lehm kombiniert wird, führt das japanische Patent Nr. Sho 59-133249 ein Verfahren zur Zugabe einer Glasfaser und eines Weichmachers ein und führt das japanische Patent Nr. Sho 58-201844 eine stark verbesserte Technologie ein, bei der Spuren von Nylon 4,6 verwendet werden.
  • Die oben genannten Verfahren offenbaren, daß die Zugabe eines anorganischen Füllstoffs und eines Teilchens zu einem Polyamidharz, das entweder alleine oder zusammen mit anderen Verbindungen verwendet wird, um verstärkt zu werden, die Steifigkeit, Wärmebeständigkeit, Formstabilität und Stoßbeständigkeit der resultierenden Produkte verstärken kann. Des Weiteren offenbaren sie, dass die Bildung einer Mischung mit anderen Polyamidharzen oder das Hinzufügen eines dritten Additivs zum Polyamidharz die zwischen den Flächen auftretenden Bindungskräfte zwischen den Harzen und zwischen einem Harz und einem anorganischen Material, das eingeführt werden soll, verbessern kann, wobei die daraus resultierenden Produkte als Automobilteile oder andere wesentliche Teile, die in der Industrie verwendet werden sollen, verwendet werden können.
  • Im Spezielleren kann die durch das Füllstoffverstärkungsverfahren hergestellte Zusammensetzung verwendet werden, um Heizungskopfbehälter oder Lufteinlassrohre eines Autos herzustellen, wobei die Zusammensetzung, die ein anorganisches Teilchen enthält, für Deckeleinfüllstutzen am Treibstoffeinspritzeinlass, Abdeckungen für äußere Türhandgriffe oder Motorschönheitshüllen verwendet werden kann und wobei die Komplex-verstärkende Zusammensetzung für einen Lüfter und ein Schutzblech, eine Zahnriemenabdeckung und verschiedene Arten von Rohren eines Autos verwendet werden.
  • Bei der Anwendung einer Polyamidharzzusammensetzung für die Herstellung von verschiedenen, oben erwähnten Produkte, ist Spritzgießen weithin als ein Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften ausgewählt worden. Wenn jedoch eine überschüssige Menge eines anorganischen Materials während des Spritzgießens hinzugefügt wird, wird das anorganische Material an der Oberfläche der resultierenden Produkte freigelegt, wobei sich somit die Qualität der Produkte verschlechtert. Wenn die durch Spritzgießen hergestellten Produkte groß sind, erfahren sie aufgrund des Unterschieds im Schrumpfen sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ein Dehnen und Deformieren. Im Fall der Herstellung von Dünnfilmprodukten tritt ein Problem beim Anpassen einer Füllbalance auf, die somit in einer Schweißnaht, Senkung, Schmiere resultiert, nachdem dabei eine verringerte Produktqualität gebildet wird. Die oben genannten Einschränkungen werden sogar noch gravierender, wenn ein anorganisches Material alleine zu der Polyamidharzzusammensetzung hinzugegeben wird, was es somit schwierig macht, Stoßbeständigkeit und Wärmebeständigkeit zu erhalten.
  • Des Weiteren wird im Fall der Verwendung von Polypropylen, wo eine Legierung durch Kombination mit einer dritten Verbindung gebildet wird, die Wärmebeständigkeit schlecht und es erfordert ebenso des Weiteren einen Compatibilizer hinzuzufügen, um die Kompatibilität zwischen Polyamid und Polypropylen zu verbessern. Mischungen mit anderen Polyamiden, wie zum Beispiel aromatisches Polyamid oder Polyamid-4,6-Harz, weisen überragende Wärmebeständigkeit, Steifigkeit und Stoßbeständigkeit auf. Sie haben jedoch einen relativ hohen Schmelzpunkt und deshalb wird es schwierig, große Dünnfilmprodukte zu bilden. Insbesondere wenn ein Kopplungsagens nicht mit dem anorganischen Material behandelt wird, wenn eine überschüssige Menge eines anorganischen Materials verwendet wird, führt dies zu einer schlechten Oberfläche, was somit die Produktqualität verschlechtert und es ebenso schwierig wird, gute Stoßbeständigkeit zu erlangen. Die meisten Polyamidharzzusammensetzungen werden mit einem geeigneten Anwendungsbereich bereitgestellt und im Allgemeinen wird es kein Problem geben, solange sie innerhalb der bevorzugten Anwendungsbereiche verwendet werden. Wenn sie jedoch als Teile verwendet werden, um äußerst anspruchsvolle Funktionen auszuführen, können ein paar Probleme auftreten.
  • Wie oben erwähnt sind die herkömmlichen Technologien in ihren Anwendungen stark eingeschränkt gewesen, da sie nicht in der Lage waren, allen erforderlichen Funktionen und physikalischen Eigenschaften gerecht zu werden und die meisten davon nur anwendbar waren, um Produkte, die mittels Spritzgießen hergestellt wurden, herzustellen.
  • Ein großer Anteil der Versuche wurde unternommen, um die Eigenschaften von Polyamidharzzusammensetzungen zu verbessern, zum Beispiel eine Mischung mit einem dritten Polymer zu bilden, eine Technologie zu entwickeln, um ein anorganisches Material zu verstärken und Leitfähigkeit und Flammschutzeigenschaften einzuführen.
  • Polyamide sind im Allgemeinen anderen Harzen bezüglich der verstärkenden Wirkung überlegen, wenn sie mit anorganischen Materialien kombiniert werden und es gibt verschiedene Arten von Verstärkungstechnologien, die ein anorganisches Material verwenden. Das heißt, das der Großteil der Technologie, um Polyamidharzzusammensetzungen für Automobilteile anzuwenden, hauptsächlich darin liegt, wie die Technologie der Verstärkung von anorganischen Materialien für die Automobilindustrie anwendbar ist. Obwohl anorganische Materialien, die verstärkt werden sollen, in ihrer Größe eher klein sind, verursachen sie einen Anstieg der spezifischen Gravität eines Materials, das verstärkt werden soll, was somit ein zusätzliches Problem aufwirft.
  • Andere Harze, die verwendet werden sollen, um Mischungstechnik anzuwenden, sind andere Polyamide, Polypropylene, Polystyrole, Polyphenylenoxide, thermoplastische Elastomere und ähnliches. Diese Mischungszusammensetzungen können allein verwendet werden, abhängig von den Verwendungen und Anforderungen der Produkte und diese Mischungen können mit einem anorganischen Material verstärkt werden.
  • Bei der Leitfähigkeitstechnologie, bei der Kohlenstoff oder andere leitfähige anorganische Materialien hinzugegeben werden, können Kohlefaser, Rußpulver, Ferrit und Graphit verwendet werden.
  • Bei der Flammenhemmung können Polyamidtechnologie, halogenierte Flammschutzmittel oder Melaminschutzmittel oder Phosphorschutzmittel verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um eine Zusammensetzung bereitzustellen, die die zuvor genannten technischen Probleme und Beschränkungen bei der Verwendung, die bei herkömmlicher Technologie aufgeworfen worden sind, beseitigen können und die Produkte bei sehr erniedrigten Kosten herstellen, während sie es ermöglichen, eher äußerst anspruchsvolle Funktionen zu bedienen. Des Weiteren besitzt die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung Eigenschaften, die für ein mikrozelluläres Schaumverfahren, einem Spritzgießverfahren, geeignet sind. Das mikrozelluläre Schaumverfahren ist ausgelegt, um die verschiedenen technischen Probleme, die während des Spritzgießens auftreten können, zu lösen und hat in der letzten Zeit viel öffentliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Das mikrozelluläre Schaumverfahren bildet Produkte mittels Herstellung von mikrozellulären Schäumen mit einer Größe von 5–50 μm innerhalb von Polymeren von Kunststoffprodukten. Dieses Verfahren ist ein physikalisches Verfahren, das den superkritischen Flüssigkeitszustand verwendet und ist ebenfalls ein umweltfreundliches Verfahren, wodurch es sich somit von den allgemeinen chemischen Schaumverfahren unterscheidet.
  • Beim mikrozellulären Schaumverfahren wird ein Einspritzgerät, das konzipiert ist, um ein Stickstoff- oder Kohlendioxidgas im superkritischen Flüssigkeitszustand einzuführen, an das Zentrum eines Zylinders zum Zeitpunkt des Spritzgießens angebracht und ein verflüssigtes Gas wird unter hohem Druck in eine Form eingeführt, um mit einer Zusammensetzung gemischt zu werden, wobei somit eine einschichtige Struktur gebildet wird und zusammen mit der Zusammensetzung dann in die Form eingeführt wird, wobei dann das Gas einen Kern bildet, da dort ein drastischer Abfall im Druck herrscht, wobei dabei mikrozelluläre Schäume innerhalb der Zusammensetzung gebildet werden, wobei somit das Spritzgießen vervollständigt wird. Die Polyamidharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist für diese Art von mikrozellulärem Schaumverfahren geeignet.
  • Die Technologie kann auf ziemlich große Dünnfilmautomobilteile, wie zum Beispiel ein Heizungslüfter oder ein Schutzblech, ein Luftrohr eines Zwischenkühlers, eine Zahnriemenabdeckung, eine Einfüllstutzendeckel und ähnliches angewendet werden.
  • Die herkömmlichen Harzzusammensetzungen unterscheiden sich in ihren Verfahren abhängig von ihren vermuteten Verwendungen und das Spritzgießen wird in der Automobil-, elektrischen/Elektroindustrie, der allgemeinen Industrie und bei anderen Materialien für alltägliche Güter weithin verwendet.
  • Die durch Spritzgießen hergestellten Produkte haben häufig Probleme, wie zum Beispiel Durchbiegen oder Deformation, Oberflächensenkung, Fließlinie, Schweißnaht etc.
  • Deshalb sind verschiedene Versuche unternommen worden, die oben genannten Probleme durch Modifizieren der Eigenschaften der Harzzusammensetzungen zu lösen, wobei es dabei aber immer noch viele Einschränkungen gibt, die überwunden werden müssen.
  • Um die oben genannten technischen Probleme zu lösen, wurden Anstrengungen unternommen, die Harzzusammensetzungen und auch die Herstellungsverfahren zu verbessern, wobei das mikrozelluläre Schaumverfahren als eines dieser Verfahren willkommen ist. Das heißt, wenn Spritzgießen über mikrozelluläres Schaumverfahren verwendet wird, resultiert es in der Bildung von mikrozellulären Schaumstoffen bei den Endprodukten und kann das Durchbiegen und die Deformation der Endprodukte verhindern.
  • Da das Stickstoffgas oder das Kohlendioxid umweltfreundlich sind, werfen sie somit keine Umweltprobleme auf, wenn das Spritzgießen durchgeführt wird. Wenn die Zusammensetzungen mit Verstärkungsmaterialien, wie zum Beispiel Glasfaser oder Mineralien, zusammengegeben werden, führt dies jedoch zu einer schlechten Oberfläche des Produktes und verringert ebenfalls die mechanische Festigkeit aufgrund der im Inneren gebildeten Schaumstoffe, verglichen mit denen, die durch Festspritzgießen hergestellt werden.
  • Als ein Ergebnis der zahlreichen Studien und Forschungen, um die technischen Probleme, die oben in Zusammenhang mit einem mikrozellulären Schaumspritzgießverfahren erwähnt worden sind, zu lösen, stellen die vorliegenden Erfinder eine Harzzusammensetzung bereit, die ein Polyamidharz, eine Glasfaser, ein Mineral (anorganische Materialien) und Additive in vorherbestimmten Mengen umfasst.
  • Deshalb zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, (i) die Biegsamkeit, die chemische Widerstandsfähigkeit, die Zugabewirkung, die Oberflächeneigenschaften durch Anwenden des Polyamids als ein Basispolymer zu verbessern, (ii) die Wärmebeständigkeit, Steifigkeit, Dimensionsstabilität durch Verwenden einer zusammengesetzten Verstärkung (insbesondere durch gleichzeitiges Hinzufügen von Mineralien und Glasfaser, die mit einem Kopplungsagens behandelt sind) zu maximieren und (iii) die Viskosität zu verringern und die Kristallisation durch Hinzufügen bestimmter Additive zu hemmen, um somit die Oberflächeneigenschaften weiter zu verbessern.
  • Insbesondere ermöglicht es die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung das Gewicht der hergestellten Waren zu verringern und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern, ohne irgendeinen Defekt (wie zum Beispiel Oberflächensenkung und Fließlinie) oder irgendwelche Verstärkungsmaterialien (wie zum Beispiel Glasfaser und Lehm) auf der Oberfläche zu zeigen, während andere physikalische Eigenschaften wie zum Beispiel die Dimensionsstabilität, Wärmebeständigkeit, Fließbarkeit und Steifigkeit erhöht werden, wobei sie dabei für die Verwendung im Automobil, wie zum Beispiel einem Heizungslüfter, einem Schutzblech, einem Zwischenkühlerluftrohr, einer Zahnriemenabdeckung oder einem Einfüllstutzendeckel, geeignet sind.
  • Eine Polyamidharzzusammensetzung zum mikrozellulären Schaumspritzgießen, wobei die Zusammensetzung umfasst:
    • (i) 50–75 Gew.-% einer Polyamidkomponente, welche ein Polyamid nach Formel 1 (Polyamid 6) oder ein Polymer, das mit dem Polyamid und einem Polyamid nach Formel 2 (Polyamid 66) vermischt ist, ist
      Figure 00110001
      wobei n eine ganze Zahl von 200–15.000 ist,
      Figure 00110002
      wobei n eine ganze Zahl von 200–15.000 ist;
    • (ii) 15–35 Gew.-% Glasfaser;
    • (iii) 5–25 Gew.-% Lehm; und
    • (iv) 0.1–3 Gew.-% eines Weichmachers auf Benzosulfonamidbasis oder Dicarbonsäurebasis.
  • Die Bestandteile ergeben zusammen 100 Gew.-%.
  • Eine detailliertere Erklärung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend bereitgestellt.
  • Die Polyamidharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung soll bevorzugt physikalische Eigenschaften (i) eines gebogenen Moduls gemäß ASTM D790 von 62.000 kg/cm2 oder höher, (ii) eine Stoßfestigkeit gemäß ASTM D256 von 5.5 kg·cm/cm oder höher, (iii) Schrumpfen in Fließrichtung und in radialer Richtung von 120% oder weniger und (iv) eine Formbeständigkeitstemperatur gemäß ASTM D648 von 230°C oder höher haben und kann somit verwendet werden, um Automobilteile gemäß des mikrozellulären Spritzgießverfahrens herzustellen.
  • Als die Polyamidkomponente kann ein Polyamid nach Formel 1 (Polyamid 6) oder ein Polymer, das mit dem Polyamid und einem Polyamid nach Formel 2 (Polyamid 66) vermischt ist, in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis des Polyamid 6 zum Polyamid 66 in dem gemischten Polymer soll bevorzugt niedriger als 1:1 sein. Wenn die Menge des Polyamid 6 höher ist als die des Polyamid 66, ist dies nicht bevorzugt, da die Wärmebeständigkeit oder Steifigkeit der hergestellten Polyamidharzzusammensetzung trotz der Verbesserung der Fließbarkeit oder der Oberflächeneigenschaften verschlechtert sein kann.
  • Das Polyamid nach Formel 1 kann gemäß eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt werden. Zum Beispiel werden 100 Gewichtsteile ϵ-Caprolactam in einen auf 260°C aufgeheizten Reaktor zusammen mit 7.17 Gewichtsteilen Wasser, 0.004 Gewichtsteilen eines Schauminhibitors und 0.09 Gewichtsteilen eines hitzebeständigen Agens, IrganoxB1171® (kommerziell erhältlich, 1:1 Mischung von Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit und N,N'-Hexamethylen-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocyamid), gegeben. Eine erste Umsetzung wird für eine Stunde, nachdem der Druck auf 15 kg/cm2 erhöht wurde, durchgeführt, und dann wurde der Druck langsam erniedrigt, nachdem der Druck für weitere 30 Minuten aufrechterhalten wurde. Eine zweite Umsetzung wird unter atmosphärischem Druck für 2 Stunden durchgeführt und eine dritte Umsetzung wird durchgeführt, nachdem der Druck auf –360 mmHg verringert wurde. Die Umsetzung wird durch Hinzufügen von Stickstoff beendet, wobei somit Polyamid nach Formel 1 erhalten wird.
  • Des Weiteren kann das Polyamid nach Formel 2 ebenso durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden Hexamethylendiaminadipatsalz (im Anschluss „AH"-Salz genannt) und eine geeignete Menge Wasser in einen Autoklaven zur Polymerisation von Polyamidharz, der mit einem Rührer, einem Thermostat, einer Temperaturkontrolle und einem Dampfrückflusskühler ausgestattet ist, gegeben. Nachdem die Reaktanten unter Verwendung des Rührers vermischt worden sind, während die Temperatur erhöht wird, wird eine Aufschlämmung, die durch Mischen verschiedener Additive, Methanol und Wasser hergestellt wird, in den Autoklaven gegeben, wobei dabei das Polyamid nach Formel 2 erhalten wird.
  • Außerdem kann Essigsäure als ein Viskositätsstabilisator hinzugefügt werden und Hexamethylendiamin und ein Entschäumer können ebenfalls hinzugefügt werden. Das Polyamid kann durch Polymerisation nach Entfernen des Sauerstoffs innerhalb des Autoklaven durch Reinigen mit Stickstoff mit hoher Reinheit hergestellt werden.
  • Die Reaktionsbedingungen, die bei der Herstellung von Polyamid nach Formel 1 angewendet wurden, sind in der folgenden Tabelle 1 bereitgestellt.
  • Tabelle 1
    Figure 00140001
  • Wenn die Temperatur erhöht wird, erhöht sich wiederum der Druck innerhalb des Autoklaven. Die Temperatur wird für eine Stunde von 120°C auf 230°C erhöht. Wenn der Druck auf 17.5 kg/cm2 angehoben wird, wird der Druck durch Ausfließenlassen der Dämpfe aufrechterhalten, während die Temperatur auf 250°C erhöht wird, gefolgt von der Erniedrigung des Drucks auf einen atmosphärischen Druck für 70 Minuten. Nachdem der Druck für 30 Minuten aufrechterhalten wurde, wird die Reaktion durch Hinzufügen von Stickstoff in den Autoklaven mit einer Flussgeschwindigkeit von 2–2.5 kg/cm2 beendet, wobei dabei das gewünschte Polyamid durch den Dispensionsschritt erhalten wird. Die hergestellten Polyamide der Formeln 1 und 2 werden in der Form eines Chips hergestellt und nach dem Trocknen bei 90°C für fünf Stunden verwendet.
  • Die Polyamidkomponente sollte bevorzugt eine relative Viskosität von 2.3–3.0 (20°C, 1g Polymer/100 ml 96% Schwefelsäure) haben. Wenn die relative Viskosität unterhalb 2.3 liegt, gibt es ein Problem in der Verringerung der Steifigkeit und Stoßfestigkeit. Im Gegensatz dazu gibt es Schwierigkeiten bei der Oberflächenexpression oder dem Formverfahren, wenn die relative Viskosität jenseits von 3.0 ist.
  • In der Zwischenzeit können die Polyamide nach den Formeln 1 und 2 in einem herkömmlichen Spritzgießverfahren (im Anschluss „Festverfahren" genannt) verwendet werden. Das Polyamid der vorliegenden Erfindung kann jedoch ebenfalls für die Verwendung eines mikrozellulären Schaumverfahrens geeignet sein, indem eine zusammengesetzte Verstärkung (insbesondere Glasfaser und ein Mineral) und eine Weichmacher, der mit Polyamid kompatibel ist, verwendet wird, wobei es dabei ermöglicht wird, die Probleme der Schrumpfanisotropie (beim Spritzgießverfahren) als auch eine Oberflächenverschlechterung (beim mikrozellulärem Schaumverfahren) zu überwinden.
  • Somit können die Vorteile des leichten Gewichts und der geringen Deflektion durch das Spritzgießen nach dem mikrozellulären Schaumverfahren vervollständigt werden. Insbesondere können die Nachteile der Oberflächendefekte und der geringen mechanischen Festigkeit durch Verwendung von Gas im Schaumschritt und durch die Zugabe von Glasfaser oder Mineralien überwunden werden.
  • Herkömmliche Glasfaser, welche in der Form eines Faserstückes vorliegt und allgemein als 'G'- oder 'K'-Glas bezeichnet wird, kann ebenfalls als Glasfaser der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Hauptinhaltsstoffe der Glasfaser sind CaO (10–20 Gew.-%), SiO2 (50–70 Gew.-%) und Al2O3 (2–15 Gew.-%). Insbesondere soll die Glasfaser durch Kopplungsbehandlung mit Silan für eine bessere Adhäsion zwischen zwei Flächen zwischen der Glasfaser und der Endzusammensetzung oberflächenmodifiziert sein. Bevorzugt hat die Glasfaser einen Durchmesser von 10–13 μm und eine Länge von 3–3.5 mm und ist in der Gesamtzusammensetzung in der Menge von 15–35 Gew.-% enthalten. Es gibt ein Problem der Verringerung des Biegemoduls, wenn die Menge unterhalb 15 Gew.-% ist, während es wenig Verbesserung bei der Schrumpfungsanisotropie gibt, wenn die Menge oberhalb 35 Gew.-% ist.
  • Der Lehm sollte ebenfalls durch Kopplungsbehandlung mit Silan oberflächenmodifiziert sein, damit die hergestellte Harzzusammensetzung die gewünschte Eigenschaft hat. Bevorzugt hat der Lehm einen Durchmesser von 1–4 μm. Es gibt ein Problem der Verarbeitbarkeit, wenn der Durchmesser unterhalb 1 μm ist, während es eine geringe Verbesserung in der Schrumpfungsanisotropie gibt, wenn der Durchmesser oberhalb 4 μm liegt.
  • Repräsentative Beispiele des Lehms, bzw. Tonerde gemäß der vorliegenden Erfindung sind Talg, Glimmer, Lehm, CaCO3 und Wollastonit. Translink445®, hergestellt von Engel Hardt, kann ebenfalls verwendet werden. Der Lehm sollte bevorzugt in der Menge von 5–25 Gew.-% in der Gesamtharzzusammensetzung enthalten sein. Es gibt Probleme bezüglich einer verringerten Wärmebeständigkeit und einer verschlechterten Oberflächeneigenschaft, wenn der Gehalt oberhalb 25 Gew.-% liegt, während es eine geringe Verbesserung in der Schrumpfungsanisotropie gibt, wenn der Gehalt unterhalb 5 Gew.-% liegt.
  • Unterdessen sollte der Lehm zusammen mit der Glasfaser verwendet werden und die aufsummierte Menge der Glasfaser und des Lehms sollte bevorzugt 30–45 Gew.-%, auf Basis des Gesamtgewichts der Polyamidharzzusammensetzung, sein. Die Steifigkeit und Wärmebeständigkeit sind verringert, wenn die Menge unterhalb 30 Gew.-% ist, während die Oberfläche der hergestellten Güter verschlechtert ist und die Fließbarkeit verringert ist, wenn die Menge oberhalb 45 Gew.-% liegt.
  • Wenn die Mengen der Additive außerhalb der oben genannten Bereiche liegen, kann aufgrund des Fehlens der Balance bei Hochgeschwindigkeitsumdrehung Lärm entwickelt werden, wenn die Polyamidharzzusammensetzung auf Automobilmotorteile, wie zum Beispiel einem Heizungslüfter und einem Schutzblech, aufgetragen wird.
  • Zusätzlich kann des Weiteren ein Weichmacher zu der Polyamidharzzusammensetzung hinzu gegeben werden, um eine Viskositäts- und eine Kristallisationsgeschwindigkeit zu verringern und die gewünschte Oberflächeneigenschaft zu vervollständigen, wenn sie in dem mikrozellulären Schaumverfahren angewendet wird. Der Weichmacher ist ein Additiv zur Steigerung der Weichheit und Elastizität und in der vorliegenden Erfindung können herkömmliche Weichmacher verwendet werden, wobei die repräsentativen Beispiele davon ein Weichmacher auf Lactambasis, wie zum Beispiel Caprolactam und Lauryllactam, ein Weichmacher auf Sulfonamidbasis, ein Weichmacher auf Phthalatbasis, ein Weichmacher auf Epoxidbasis, ein Weichmacher auf Adipatbasis, ein Weichmacher auf Azelatbasis, ein Weichmacher auf Trimeliatbasis, ein Weichmacher auf Phosphatbasis, ein Weichmacher auf Polyesterbasis und ein Weichmacher auf Dicarbonsäurebasis. Zum Beispiel kann ein Weichmacher auf Phthalatbasis, wie zum Beispiel Dioctylphthalat, Diisooctylphthalat, Dioctylterephtalat, Heptylphthalat und Butylphthalat, ein Weichmacher auf Epoxidbasis, wie zum Beispiel Sojabohnenölepoxid, ein Weichmacher auf Phosphatbasis, wie zum Beispiel Tricresylphosphat, Cresyldiphenylphosphat und Isodesyldiphenylphosphat, ein Weichmacher auf Adipatbasis, wie zum Beispiel Dibutylselacatdiisodesyladipat und Diethylhepsyladipat und ein Weichmacher auf Dicarbonsäurebasis, wie zum Beispiel Trioctyltrimeritat und Acrylatcitrat, als Weichmacher in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Insbesondere ist ein Weichmacher auf Benzosulfonamidbasis (insbesondere auf Benzosulfonamidbasis) oder auf Basis einer Dicarbonsäure in Anbetracht der Flüchtigkeit und Kompatibilität mit dem Polyamid bevorzugt.
  • Unter der Dicarbonsäure gibt es (i) Oxalsäure, Succinsäure, Tartarsäure, Glutaminsäure, Adipinsäure (entsprechend der Anzahl der Kohlenstoffatome), (ii) Maleinsäure und Fumarsäure (mit ungesättigten Gruppen) und (iii) Phthalsäure (aromatische Dicarbonsäure).
  • Wenn ein Weichmacher auf Basis einer Dicarbonsäure in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können Terephthalsäure oder Isophthalsäure als Phthalsäure verwendet werden, welche für die Herstellung von Polyester und einem Nyloncopolymer ist. Diese Materialien sind weiße Kristalle und werden durch Oxidieren von p-Xylol mit Kaliumpermanganat, Chromtrioxid oder verdünnter Salpetersäure hergestellt. Alternativ wird er industriell gemäß der Luftoxidierung von p-Xylol unter Verwendung von Schwermetallkatalysatoren, wie zum Beispiel Kobalt, oder gemäß des Henkelverfahrens der Isomerisierung von Kaliumphthalat bei hoher Temperatur, hergestellt. Der Weichmacher auf Dicarbonsäurebasis in der vorliegenden Erfindung bewirkt, dass die Schmelzviskosität der Gesamtzusammensetzung als auch die Kristallisationsgeschwindigkeit des Polyamidharzes verzögert ist, wobei dabei die Oberflächeneigenschaft der hergestellten Güter verbessert wird.
  • Bevorzugt umfasst der Weichmacher in der Gesamtharzzusammensetzung eine Menge von 0.1–3 Gew.-%. Die Wirkung ist vernachlässigbar, wenn der Gehalt unterhalb 0.1 Gew.-% ist, während die Oberflächeneigenschaft verschlechtert wird, wenn der Gehalt oberhalb 3 Gew.-% ist. Insbesondere umfasst der Weichmacher auf Dicarbonsäurebasis bevorzugt eine Menge von 0.1–2 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Polyamidharzzusammensetzung. Die Wirkung der Verbesserung der Fließbarkeit und die Verringerung der Kristallisationsgeschwindigkeit ist vernachlässigbar, wenn der Gehalt unterhalb 0.1 Gew.-% liegt, während die mechanische Festigkeit aufgrund der abrupten Erniedrigung der Viskosität verschlechtert wird, wenn der Gehalt oberhalb 2 Gew.-% liegt.
  • Des Weiteren kann innerhalb des Umfangs des Gegenstands der vorliegenden Erfindung ein wärmebeständiges Agens oder ein UV-Stabilisator zu der Harzzusammensetzung hinzugegeben werden. IrganoxB1171® (kommerziell erhältlich als 1:1-Mischung von Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphat und N,N'-Hexamethylen-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocynamid) kann als hitzebeständiges Agens in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Außerdem kann Tinuvin234® (Hydroxylphenylbenzotriazol, ein UV-Absorbant) oder Tinuvin770® (Tetramethylpiperidin-strukturiertes, gehindertes Amin, ein Peroxidzersetzer oder Radikalfänger) als UV-Stabilisator in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Das herkömmliche mikrozelluläre Schaumspritzgießverfahren kann verwendet werden, um die Polyamidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung herzustellen. Bevorzugt wird ein Doppelschneckenextruder mit 3 Einlässen verwendet und durch jeden Einlass wird (i) ein Polyamid und ein Weichmacher, (ii) eine Glasfaser und (iii) ein Mineral hinzugefügt, um die Mischwirkung zu maximieren.
  • Des Weiteren soll die Einwirkzeit bevorzugt minimiert werden, um die thermische Zersetzung der Harzzusammensetzung während des Vermischens zu verhindern. Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung sind 200–300 U/min in Anbetracht des Dispersionsvermögens der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
  • Deshalb kann die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung den Gegenstand der vorliegenden Erfindung vervollständigen, d.h. (i) die Biegsamkeit, die chemische Beständigkeit, die Hinzufügewirkung und die Oberflächeneigenschaften durch Verwenden von Polyamid als Basispolymer verbessern, (ii) die Viskosität und der Kristallisationsgeschwindigkeit unter Verwendung von Weichmachern auf Sulfonamidbasis oder Dicarbonsäurebasis kontrollieren, wobei es dabei ermöglicht wird, die Oberflächeneigenschaft zu verbessern.
  • Des Weiteren ermöglicht es die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, das Gewicht der hergestellten Güter zu verringern und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern, ohne irgendeinen Defekt (wie zum Beispiel Wölbung, Oberflächensenkung, Deflektion, Fließmarke und Schweißnaht) oder irgendwelcher Verstärkungsmaterialien (wie zum Beispiel Glasfaser und Lehm) auf der Oberfläche zu zeigen, während andere physikalische Eigenschaften, wie zum Beispiel die Dimensionsstabilität, Wärmebeständigkeit, Fließfähigkeit und Steifigkeit erhöht werden, wobei sie dabei für die Verwendung im Automobil, wie zum Beispiel als Heizlüfter, Schutzblech, Lüftungskühlerluftrohr, Zahnriemenabdeckung und Einfüllstutzendeckel geeignet ist.
  • Im Speziellen gibt es einen Vorteil in der Erniedrigung der Kosten aufgrund der Verringerung der Zykluszeit des Spritzgießverfahrens.
  • Außerdem kann die vorliegende Erfindung die Wirkung der Überwindung der Nachteile des herkömmlichen Verfahrens erzielen, d.h. das (i) Glasfaser oder Mineral aus der Oberfläche während des Spritzgießens herausstehen und (ii) die Festigkeit verglichen mit denen, die gemäß des Festverfahrens hergestellt sind, aufgrund der Bildung der Zelle innerhalb des Harzes verringert ist.
  • Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung die Anisotropie verringern (unterhalb 120%, wie im Anschluss dargelegt), was durch die Verwendung des bedarfsgeformten Verstärkungsmaterials, wie zum Beispiel Glasfaser, induziert wird und verschlechtert die Oberflächeneigenschaft indem Wölbung, Oberflächensenkung, Deflektion, Fließmarke und Schweißnaht verursacht werden.
  • Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung mit den Erfordernissen der Formbeständigkeitstemperatur (oberhalb 230°C) übereinstimmen, was wesentlich ist, um bei Automobilteilen verwendet zu werden.
  • Schließlich ist die Harzzusammensetzung geeignet, um bei Automobilteilen, wie zum Beispiel einem Heizlüfter, einem Schutzblech, einem Zwischenkühlerluftrohr, einer Zahnriemenabdeckung oder einer Einfüllstutzendeckel verwendet werden.
  • BEISPIELE
  • Die Beispiele werden im Folgenden bereitgestellt, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu erklären, und sollen jedoch nicht so interpretiert werden, als würden sie die vorliegende Erfindung beschränken.
  • Beispiele 1–9 & Vergleichsbeispiele 1–9
  • Die Reaktanten werden in einen Doppelschneckenextruder, der auf 280°C aufgeheizt ist, wie in der folgenden Tabelle 2 dargelegt, gegeben und vermischt. Die chipförmige Polyamidharzzusammensetzung I wird nach dem Trocknen bei 90°C für fünf Stunden hergestellt. Wie oben erwähnt, sind Polyamid 6 und Polyamid 66 Polymere der Formel 1 bzw. 2. Translink445® (hergestellt von Engel Hardt) wurde als Lehm verwendet und CS331® wurde als Glasfaser verwendet.
  • Bedingungen des mikrozellulären Schaumspritzgießens
  • Das mikrozelluläre Schaumspritzgießverfahren wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt. Außerdem können das Festverfahren und das mikrozelluläre Schaumspritzgießverfahren zusammen unter den folgenden Bedingungen durchgeführt werden.
    • (i) Gewichtsverlust: 10%
    • (ii) Zylindertemperatur: 290 × 295 × 300°C
    • (iii) Formtemperatur: 80°C
    • (iv) Injektionsgeschwindigkeit: 50 × 100 × 50 mm/sek
    • (v) Injektionszeit: 1 sek
    • (vi) Einwirkdauer der superkritischen Flüssigkeit: 2 sek
  • Eine 150Ts Spritzgießmaschine, welche mit einem Interfacekit, einem Anschluss der superkritischen Flüssigkeit, einem Controller und einem Injektor versehen ist, wird in den Beispielen verwendet. Außerdem wurde N2 als die superkritische Flüssigkeit verwendet und der Gewichtsverlust wurde kontrolliert, um 10% zu betragen.
  • TABELLE 2
    Figure 00230001
  • Figure 00240001
  • Beispiele 10–18 & Vergleichsbeispiele 10–18
  • Die Reaktanten werden in einen Doppelschneckenextruder, der auf 280°C erwärmt ist, wie in der folgenden Tabelle 3 dargelegt, hineingegeben und vermischt. Die chipförmige Polyamidharzzusammensetzung I wird nach dem Trocknen bei 90°C für fünf Stunden hergestellt. Die gleichen Inhaltsstoffe wie in Beispiel 1 werden verwendet, mit Ausnahme, das Terephthalsäure (TPA) oder Isophthalsäure (IPA) als Weichmacher verwendet wurden.
  • TABELLE 3
    Figure 00240002
  • Figure 00250001
  • Experimentelle Beispiele
  • Testproben wurden unter Verwendung der Harzzusammensetzungen der Beispiele 1–18 und der Vergleichsbeispiele 1–18 hergestellt. Tests, um die physikalischen Eigenschaften zu bestimmen, wurden gemäß des Folgenden ausgeführt, und die Ergebnisse sind unten in den Tabelle 4–6 bereitgestellt.
  • Tabelle 4 zeigt die physikalischen Eigenschaften der Testproben, die unter Verwendung der Harzzusammensetzungen der Beispiele 1–9 und der Vergleichsbeispiele 1–9 hergestellt wurden. Tabelle 5 zeigt die physikalischen Eigenschaften der Testproben, die gemäß des mikrozellulären Schaumverfahrens unter Verwendung der Harzzusammensetzungen der Beispiele 10–18 und der Vergleichsbeispiele 10–18 hergestellt worden sind. Tabelle 6 zeigt die physikalischen Eigenschaften der Testproben, die gemäß des herkömmlichen Spritzgießverfahrens (eine schneckenartige Spritzgießmaschine) unter Verwendung der Harzzusammensetzungen der Beispiele 10–18 und der Vergleichsbeispiele 10–18 bei derselben Temperatur wie die Mischtemperatur, hergestellt worden sind.
  • Versuchsteile und Versuchsverfahren
  • 1) Biegemodul
  • 1/8 inch Testproben wurden hergestellt und gemäß ASTM D790 getestet.
  • 2) Stoßfestigkeit
  • 1/4 inch Testproben wurden hergestellt und Kerbschlagprüftests wurden gemäß ASTM D256 durchgeführt.
  • 3) Formbeständigkeitstemperatur
  • 1/4 inch Testproben wurden hergestellt und die Formbeständigkeitstemperatur wurde mit der Beladung von 18.6 kg/cm2 gemäß ASTM D648 bestimmt.
  • 4) Oberflächeneigenschaft
  • Die gemischten Harzzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung (Beispiele 1–9 & Vergleichsbeispiele 1–9) wurden in der Form eines Chips hergestellt und bei 90°C für fünf Stunden getrocknet. Mikrozelluläres Spritzgießen wurde mit einer Injektionstemperatur von 270°C und einer Formtemperatur von 40°C unter Verwendung eines Hohlraums mit einer Dimension von 350 × 100 × 2.8 mm3 und einer quadratischen Form mit einer mittigen Direktöffnung mit einem Durchmesser von 7 mm und einer Länge von 80 mm hergestellt. Fließmarken und abstehende Mineralien wurde in dem Bereich der Öffnung mit dem bloßen Auge beobachtet.
  • Außerdem wurden gemischte Harzzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung (Beispiele 10–18 & Vergleichsbeispiele 10–18) in der Form eines Chips durch dasselbe Verfahren hergestellt. Mikrozelluläres Spritzgießen wurde mit einer Injektionstemperatur von 270°C und einer Formtemperatur von 20°C unter Verwendung desselben Hohlraums und derselben Form durchgeführt. Fließmarken und das Abstehen von Mineralien wurde in dem Bereich der Öffnung mit dem bloßen Auge beobachtet.
  • 5) Schrumpfungsanisotropie
  • Schrumpfungen in Fliessrichtung und in radialer Richtung wurden an der Öffnung unter Verwendung einer Form in Form einer runden Platte mit einem Durchmesser von 100 × 100 × 3.2 mm3 gemessen und die Schrumpfungsanisotropie wurde unter Verwendung der folgenden Formel 1 berechnet. Die Spritzgießbedingungen waren die gleichen wie die in den Tests zur Bestimmung der Oberflächeneigenschaften. Die Schrumpfungsanisotropie oberhalb 120% wurde als schlecht betrachtet.
  • Formel 1
    • Schrumpfungsanisotropie (%) = 100·(FDS(1) – RDS(2))/FDS
    • (1)FDS: Schrumpfung in Flussrichtung (%)
    • (2)RDS: Schrumpfung in radialer Richtung (%)
  • TABELLE 4
    Figure 00270001
  • Figure 00280001
  • TABELLE 5
    Figure 00280002
  • TABELLE 6
    Figure 00290001
  • Wie in den Tabellen 4–6 gezeigt, wurde nachgeprüft, dass die Polyamidharzzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gegenüber denen der Vergleichsbeispiele in der Biegefestigkeit, der Stoßfestigkeit und der Schrumpfungsanisotropie überlegen sind. Insbesondere wurde beobachtet, dass die Oberflächeneigenschaft stark verbessert ist, ohne irgendeine Fließmarke oder Schweißnaht zu zeigen, wobei es somit ermöglicht wird, dass die Harzzusammensetzungen für die Verwendung im mikrozellulären Schaumspritzgießverfahren geeignet sind.
  • Insbesondere ermöglicht es die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung das Gewicht der hergestellten Güter zu verringern und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern, ohne irgendeinen Defekt (wie zum Beispiel eine Oberflächenabsenkung und Fließmarke) oder irgendwelche Verstärkungsmaterialien (wie zum Beispiel Glasfaser und Lehm) auf der Oberfläche zu zeigen, während andere physikalische Eigenschaften, wie zum Beispiel die Dimensionsstabilität, Wärmebeständigkeit, Fließfähigkeit und Steifigkeit erhöht sind, wobei sie dabei für die Verwendung in Automobilteilen, wie zum Beispiel ein Heizungslüfter, ein Schutzblech, ein Zwischenkühlerluftrohr, eine Zahnriemenabdeckung oder eine Einfüllstutzendeckel, geeignet ist.

Claims (12)

  1. Eine Polyamidharzzusammensetzung zum mikrozellulären Schaumspritzgießen, wobei die Zusammensetzung umfasst: (i) 50–75 Gew.-% einer Polyamidkomponente, die ein Polyamid der Formel 1 (Polyamid 6) ist oder eines Polymers, das mit dem Polyamid und einem Polyamid der Formel 2 (Polyamid 66) gemischt ist,
    Figure 00310001
    wobei N eine ganze Zahl von 200–15.000 ist,
    Figure 00310002
    wobei N eine ganze Zahl von 200–15.000 ist; (ii) 15–35 Gew.-% Glasfaser; (iii) 5–25 Gew.-% Lehm; und (iv) 0.1–3 Gew.-% eines Weichmachers auf Benzosulfonamidbasis oder Dicarbonsäurebasis.
  2. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis des Polyamid 6 zum Polyamid 66 in dem gemischten Polymer kleiner als 1:1 ist.
  3. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Polyamidkomponente eine relative Viskosität von 2.3–3.0 hat.
  4. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Glasfaser schnipselförmig oder faserig ist und eine Länge von 3–3.5 mm hat.
  5. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Lehm durch Verwenden von Aminosilan oberflächenmodifiziert ist und einen Durchmesser von 1–4 μm hat.
  6. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die zusammengenommene Menge der Glasfaser und des Lehms 30–45 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Polyamidharzzusammensetzung ist.
  7. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die die physikalischen Eigenschaften (i) eines Biegemoduls gemäß ASTM D790 von 62.000 kg/cm2 oder höher, (ii) einer Stoßfestigkeit gemäß ASTM D256 von 5.5 kg × cm/cm oder höher und (iii) Schrumpfung in einer Fließrichtung und einer radialen Richtung von 120% oder weniger hat.
  8. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die eine Formbeständigkeitstemperatur von 230°C oder höher gemäß ASTM D648.
  9. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Weichmacher auf Dicarbonsäurebasis Terephthalsäure oder Isophthalsäure ist.
  10. Die Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1, die den Weichmacher auf Dicarbonsäurebasis in einer Menge von 0.1–2 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Polyamidharzzusammensetzung umfasst.
  11. Automobilteil, hergestellt unter Verwendung der Polyamidharzzusammensetzung nach Anspruch 1.
  12. Automobilteil nach Anspruch 11, ausgewählt aus einem Heizungslüfter, einem Abdeckhaube, einem Zwischenkühlerluftrohr, einer Zahnriemenabdeckung und einer Einfüllstutzendeckel.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030857A1 (de) * 2009-06-26 2011-05-19 Kabelschlepp Gmbh Element eines Kettengliedes einer Energieführungskette, das durch ein Fluid-Innendruck-Spritzgieß-Verfahren hergestellt ist

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2044147A1 (de) * 2006-07-25 2009-04-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Stossdämpfendes material aus polyamiden und mercaptobenzoimidazolen
FR2913022B1 (fr) * 2007-02-23 2009-04-10 Rhodia Operations Sas Articles polyamides microcellulaires
HUE030314T2 (hu) * 2007-09-05 2017-04-28 Smp Deutschland Gmbh Eljárás és berendezés szálerõsítésû mûanyag formadarabok elõállítására
US20130059939A1 (en) 2010-05-10 2013-03-07 Nitto Boseki Co., Ltd. Method of foam molding of resin reinforced with flat glass fibers
CN101880456B (zh) * 2010-07-14 2012-02-15 深圳市科聚新材料有限公司 一种玻纤增强聚酰胺复合材料及其制备方法
US8691126B2 (en) 2011-01-18 2014-04-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of fabricating an injection molded component
US9630346B2 (en) 2013-03-05 2017-04-25 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of fabricating an injection molded component
US9555564B2 (en) 2013-11-11 2017-01-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Method of fabricating a foamed, injection molded component with improved ductility and toughness
US10914312B2 (en) * 2016-04-27 2021-02-09 Kao Corporation Fan
CN109021487A (zh) * 2018-06-12 2018-12-18 广东美的制冷设备有限公司 聚苯乙烯类树脂组合物及其制备方法和应用
JP7164861B2 (ja) * 2018-07-25 2022-11-02 ユニチカ株式会社 ポリアミド樹脂組成物
MA44296B1 (fr) * 2018-12-18 2020-11-30 Univ Hassan 1Er Settat Procédé pour la production du soufre à partir du phosphogypse
CN109880354A (zh) * 2019-03-12 2019-06-14 合肥原然新材料有限公司 一种多孔尼龙载体材料及其制备方法
WO2021124909A1 (ja) * 2019-12-19 2021-06-24 Ntn株式会社 樹脂成形体、樹脂発泡成形体、およびスクロールロータ
CN115449157B (zh) * 2022-09-30 2023-12-19 江苏金发科技新材料有限公司 一种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法与应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5571851A (en) * 1994-01-28 1996-11-05 J.M. Huber Corporation Reinforcing fillers for plastics systems
US6093463A (en) * 1997-12-12 2000-07-25 Intella Interventional Systems, Inc. Medical devices made from improved polymer blends
DK1200516T3 (da) * 1999-08-02 2004-04-26 Du Pont Aromatiske polyamidsammensætninger til støbning
DE10022144A1 (de) * 2000-05-08 2001-11-15 Bayer Ag Verstärktes Polyamid mit verbessertem Wärmealterungsverhalten

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030857A1 (de) * 2009-06-26 2011-05-19 Kabelschlepp Gmbh Element eines Kettengliedes einer Energieführungskette, das durch ein Fluid-Innendruck-Spritzgieß-Verfahren hergestellt ist
DE102009030857B4 (de) * 2009-06-26 2018-10-31 Tsubaki Kabelschlepp GmbH Element eines Kettengliedes einer Energieführungskette, das durch ein Fluid-Innendruck-Spritzgieß-Verfahren hergestellt ist

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005194532A (ja) 2005-07-21
US20050187322A1 (en) 2005-08-25
DE102005000842A1 (de) 2005-07-28

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