DE102020212746A1 - Zusammensetzung für radarpenetrationsabdeckung eines fahrzeugs - Google Patents

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Seung Chan Hong
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Ki Yong Kim
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Abstract

Eine Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs, die dielektrische Eigenschaften verbessern kann, während dieselbe ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften beibehält, und die Radarpenetrationsabdeckung, die dieselbe enthält, sind offenbart.Die Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung enthält Folgendes: eine Menge von ca. 60 bis 70 Gew.-% Polybutylenterephthalat (PBT), eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% Polykarbonat (PC) und eine Menge von ca. 11,5 bis 27,8 Gew.-% eines Zusatzstoffes, der Polypropylen (PP), das ein an eine Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist, und eine Glasfaser (GF) enthält, wobei die Gew.-% auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung basieren.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs und eine Radarpenetrationsabdeckung, die dieselbe enthält. Die Zusammensetzung kann die dielektrischen Eigenschaften verbessern, während ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften beibehalten werden.
  • HINTERGRUND
  • In letzter Zeit ist eine Nachfrage nach einer Radartechnologie für ein Fahrzeug gestiegen, die ein autonomes Fahren eines Fahrzeugs ermöglicht. Ein repräsentatives Beispiel, auf das die Radartechnologie in einem Fahrzeug angewandt wird, enthält ein Smart-Cruise-System.
  • Ein Smart-Cruise-System bezieht sich auf ein System, bei dem eine Bewegung eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch ein Radar erfasst wird, das an einer Vorderseite eines Fahrzeugs montiert ist, und eine Kraftmaschine bzw. ein Motor und eine Bremse an sich gesteuert werden, wobei dadurch dem vorausfahrenden Fahrzeug ausgewichen wird, um eine Spur zu wechseln, oder, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, eine Beschleunigung auf eine anfänglich eingestellte Geschwindigkeit wieder ermöglicht wird und dann mit einer festen Geschwindigkeit gefahren wird.
  • Um das Smart-Cruise-System zu implementieren, werden eine Radarvorrichtung an einem Fahrzeug montiert und Informationen über die Bewegung eines vorausfahrenden Fahrzeugs und eine Veränderung der umliegenden Umgebung durch Übertragen und Empfangen eines von einem Radar emittierten Radarstrahls gesammelt.
  • Im Allgemeinen enthält eine Radarvorrichtung eine Antenne zum Übertragen und Empfangen eines Radarstrahls, interne elektronische Komponenten, wie beispielsweise eine integrierte Funkfrequenz-Schaltung (RFIC; engl. radio frequency integrated circuit), und eine Radarkuppel zum Schützen der Komponenten. Zudem ist eine Abdeckung zum Bedecken der Radarvorrichtung auf einer Vorderseite der Radarkuppel angeordnet.
  • Eine Penetrationsabdeckung, die eine Vorderseite eines Radarmoduls bedeckt, wie beispielsweise eine Radarkuppel und eine Abdeckung, erfordert eine ausreichende Steifigkeit zum Schutz vor der äußeren Umgebung, so dass die internen Komponenten, wie beispielsweise eine Antenne in dem Radar, normal arbeiten, und weist ein Erfordernis auf, um einen Penetrationsverlust zum Zeitpunkt der Penetration eines Radarstrahls zu minimieren, der von der Antenne emittiert wird.
  • Zudem sollte die Penetrationsabdeckung unter Verwendung eines stabilisierten Materials hergestellt werden, das nicht mit chemischen Komponenten, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug-Motoröl, Benzin und Ethanol/Alkohol, chemisch reagiert.
  • Im Allgemeinen wird als ein herkömmliches Material zum Herstellen einer Penetrationsabdeckung, die die Vorderseite des Radarmoduls bedeckt, wie beispielsweise eine Radarkuppel und eine Abdeckung, eine Glasfaser (GF), die als ein Verstärkungsfüllstoff in einem auf PBT basierenden Hauptmaterial vermischt wird, verwendet. Während jedoch der Gehalt der Glasfaser (GF), die als ein Verstärkungsfüllstoff vermischt wird, erhöht wird, werden die mechanisch-physikalischen Eigenschaften eines erforderten Materials erhöht, aber dielektrische Eigenschaften, die die Radarpenetrationsleistung beeinflussen, herabgesetzt, und folglich weist die Glasfaser ein Abwägungsverhältnis auf.
  • Im Falle einer Radarkuppel, durch die ein von einer Antenne emittierter Radarstrahl zuerst durchdringt, tritt zudem, wenn das Radarkuppelmaß deformiert wird, eine Phasendifferenz des emittierten Radarstrahls auf, wobei dadurch ein Strahlverzerrungsereignis verursacht wird, bei dem ein Strahlmuster verzerrt wird.
  • Da das Strahlverzerrungsereignis nicht nur durch ein auf PBT basierendes Hauptmaterial mit einer Glasfaser als ein Verstärkungsfüllstoff ergänzt bzw. aufgebessert werden kann, wird indessen das Auftreten des Strahlverzerrungsereignisses durch ferner Vermischen eines ASA-Materials mit dem Hauptmaterial verhindert.
  • Ein Acrylgummi zum Ausbilden des ASA-Materials ist jedoch eine Komponente, die dielektrische Eigenschaften herabsetzt und eine schlechte Radarpenetrationsleistung aufweist, wobei dadurch eine Strahlerfassungsdistanz verkürzt wird.
  • Die als die verwandte Technik beschriebenen Inhalte wurden lediglich bereitgestellt, um beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu helfen, und sind nicht als der verwandten Technik entsprechend zu betrachten, die jemandem mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In bevorzugten Aspekten ist eine Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs, die dielektrische Eigenschaften verbessern kann, während ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften beibehalten werden, und eine Radarpenetrationsabdeckung geliefert, die dieselbe enthält. In einem bevorzugten Aspekt kann die Zusammensetzung verbesserte mechanisch-physikalische Eigenschaften durch Anpassen von Komponenten und Verringern einer Verwendungsmenge einer Komponente aufweisen, die dielektrische Eigenschaften herabsetzt.
  • In einem Aspekt ist eine Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs („Zusammensetzung“) geliefert. Die Zusammensetzung kann Folgendes in geeigneter Weise enthalten: eine Menge von ca. 60 bis 70 Gew.-% Polybutylenterephthalat (PBT), eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% Polykarbonat (PC) und eine Menge von ca. 11,5 bis 27,8 Gew.-% eines Zusatzstoffes, der i) Polypropylen (PP), das ein an eine Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist, und ii) eine Glasfaser (GF) enthält. Die Gew.-% basieren auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
  • Der Ausdruck „Glasfaser“, wie hierin verwendet, bezieht sich in geeigneter Weise auf ein Material in Form von Filamenten oder Fasern. Beispielhafte Glasfilamente und Glasfasern können einen Verbundstoff aus Glas mit Nichtglasmaterialien, wie beispielsweise Glas/Polyester-Mischungen oder Glas-Olefin-Verbundstoffe (z.B. Twintex®, St. Gobain Corporation) und andere olefinbeschichtete C- oder E-Glasfasern und -gewebe, bilden. Zudem kann ein „Glas“ als ein anorganisches Fusionsprodukt betrachtet werden, das zu einem starren Zustand abgekühlt ist, ohne zu kristallisieren. Beispielsweise kann eine Glasfaser in geeigneter Weise aus einem anorganischen Fusionsprodukt gesponnen werden, das zu einem starren Zustand abgekühlt ist, ohne zu kristallisieren.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Zusatzstoff ferner Carbon-Black enthalten.
  • In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen kann der Zusatzstoff in geeigneter Weise eine Menge von ca. 1,5 bis 7,5 Gew.-% Polypropylen (PP), das ein an die Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist, eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% Glasfaser (GF) und eine Menge von ca. 0,15 bis 0,3 Gew.-% Carbon-Black basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung enthalten.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann die Glasfaser (GF) in geeigneter Weise eine Menge von ca. 55 bis 75 Gew.-% SiO2, eine Menge von ca. 15 bis 25 Gew.-% B2O3 und eine Menge von ca. 1 bis 25 Gew.-% Metallkomponenten basierend auf dem Gesamtgewicht der Glasfaser enthalten.
  • Der Begriff „Metallkomponente(n)“, der hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Verbindung oder Komponente, die ein oder mehrere Metallelemente (z.B. Übergangsmetall, Seltenerdmetall, Erdalkalimetall oder Alkalimetall) enthält, während dieselbe mit Nichtmetallelementen (z.B. O, Halogen, C, N oder Kombinationen derselben) komplexiert ist. Beispielhafte Metallkomponenten können in geeigneter Weise Metalloxide, Metallnitride oder Metallkarbid, oder insbesondere Metalloxide enthalten.
  • Die Metallkomponenten können in geeigneter Weise eine oder mehrere Komponenten enthalten, die aus der aus Al2O3, CaO, MgO, Li2O, Na2O, K2O, TiO2 und Fe2O3 bestehenden Gruppe ausgewählt werden.
  • Wenn die Metallkomponenten Al2O3 enthalten, kann der Gehalt desselben ca. 7 Gew.-% oder weniger basierend auf dem Gesamtgewicht der Glasfaser betragen.
  • Das Carbon-Black kann eine Größe von ca. 20 bis 40 nm aufweisen.
  • Ferner ist eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs geliefert, die die Zusammensetzung enthalten kann, die hierin beschrieben wird.
  • Auch ist ein Fahrzeug geliefert, das die Radarpenetrationsabdeckung enthält, die hierin beschrieben wird.
  • Andere Aspekte der Erfindung werden unten erörtert.
  • Figurenliste
    • Die 1 und 2 zeigen Komponenten, Zusammensetzungen, Evaluierungswerte der Gehalte und physikalische Eigenschaften der Beispiele nach beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und der Vergleichsbeispiele.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachstehend offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern wird in verschiedenen Formen implementiert werden. Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung machen die Erfindung der vorliegenden Erfindung umfassend und sind bereitgestellt, so dass jemand mit Fähigkeiten in der Technik den Bereich der vorliegenden Erfindung vollständig verstehen kann.
  • Sofern nicht anderweitig angegeben, sind alle Zahlen, Werte und/oder Ausdrücke, die sich auf Mengen der Bestandteile, Reaktionsbedingungen, Polymerzusammensetzungen und Formulierungen beziehen, die hierin verwendet werden, zu verstehen, in allen Instanzen durch den Ausdruck „ca.“ modifiziert zu sein, da solche Zahlen grundsätzlich Näherungen sind, die unter anderem die verschiedenen Unsicherheiten der Messung widerspiegeln, auf die beim Erhalten solcher Werte gestoßen wird.
  • Sofern ferner nicht speziell angegeben oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Ausdruck „ca.“, wie hierin verwendet, als innerhalb eines Bereiches einer normalen Toleranz in der Technik, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwertes, zu verstehen. „Ca.“ kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des genannten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext klar, sind alle hierin gelieferten numerischen Werte durch den Ausdruck „ca.“ modifiziert.
  • In der vorliegenden Beschreibung wird klar sein, dass, wenn ein Bereich für eine bestimmte Variable beschrieben wird, die Variable alle Werte einschließlich der Endpunkte enthält, die innerhalb des genannten Bereiches beschrieben werden. Beispielsweise wird der Bereich von „5 bis 10“ verstanden werden, alle beliebigen Unterbereiche, wie beispielsweise 6 bis 10, 7 bis 10, 6 bis 9, 7 bis 9 und dergleichen, sowie einzelne Werte von 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zu enthalten, und auch verstanden werden, jeden beliebigen Wert zwischen gültigen ganzen Zahlen innerhalb des genannten Bereiches, wie beispielsweise 5,5, 6,5, 7,5, 5,5 bis 8,5, 6,5 bis 9 und dergleichen, zu enthalten. Auch wird beispielsweise der Bereich von „10% bis 30%“ verstanden werden, Unterbereiche, wie beispielsweise 10% bis 15%, 12% bis 18%, 20% bis 30% etc., sowie alle ganzen Zahlen, die Werte von 10%, 11%, 12%, 13% und dergleichen bis hin zu 30% zu enthalten, und auch verstanden werden, jeden beliebigen Wert zwischen gültigen ganzen Zahlen innerhalb des genannten Bereiches zu enthalten, wie beispielsweise 10,5%, 15,5%, 25,5% und dergleichen.
  • Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
  • In einem Aspekt ist eine Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs durch beispielsweise Ausbilden der Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs, durch die ein von einem Radar emittierter Radarstrahl durchdringt, geliefert. Beispielsweise kann die Zusammensetzung auf die Produktion eines Abdeckungselements angewandt werden, durch das ein Radarstrahl durchdringt, wie beispielsweise eine Radarkuppel und eine Vorderseitenabdeckung, die auf eine Radarvorrichtung eines Fahrzeugs angewandt werden können.
  • Indessen kann die Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs in geeigneter Weise ein Gemisch aus Polybutylenterephthalat (PBT), Polykarbonat (PC) und einem Zusatzstoff enthalten.
  • Das Polybutylenterephthalat (PBT) und Polykarbonat (PC) sind Hauptmaterialien zum Beibehalten einer gesamten Form und der physikalischen Eigenschaften der Penetrationsabdeckung und der Zusatzstoff kann eine Komponente sein, bei der die Komponente und der Gehalt derselben zum Verbessern der mechanisch-physikalischen Eigenschaften und dielektrischen Eigenschaften der Penetrationsabdeckung angepasst werden.
  • Die Zusammensetzung kann in geeigneter Weise vorzugsweise eine Menge von ca. 60 bis 70 Gew.-% Polybutylenterephthalat (PBT), eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% Polykarbonat (PC) und eine Menge von ca. 11,5 bis 27,8 Gew.-% eines Zusatzstoffes basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung enthalten.
  • Insbesondere kann die Summe des jeweiligen Gehalts an Polybutylenterephthalat (PBT) und Polykarbonat (PC), die das Hauptmaterial bilden, ca. 70 bis 90 Gew.-% betragen. Folglich kann der Gehalt an Polybutylenterephthalat (PBT) mit dem Gehalt an Polykarbonat (PC) in Verbindung gebracht werden.
  • Wenn der Gehalt an Polykarbonat (PC) weniger als ca. 10 Gew.-% beträgt, kann keine Formbeständigkeit zum Aufweisen einer Radarleistung sichergestellt werden, und wenn der Gehalt an Polykarbonat (PC) mehr als ca. 20 Gew.-% beträgt, kann dasselbe mit einem chemischen Material, wie beispielsweise Ethanol, reagieren, um eine Verfärbung und Herabsetzung der physikalischen Eigenschaft zu verursachen.
  • Das Polybutylenterephthalat (PBT) und Polykarbonat (PC) können in geeigneter Weise als eine Komponente zum Ausbilden des Hauptmaterials anstelle des Verwendens von Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) und Polyethylenterephthalat (PET) zum Sicherstellen der mechanisch-physikalischen Eigenschaften und Formbeständigkeit verwendet werden. Beispielsweise können ASA und PET zwar mechanisch-physikalische Eigenschaften verbessern, aber diese Polymere können dielektrische Eigenschaften als die Komponenten des Hauptmaterials herabsetzen.
  • Zum Sicherstellen einer größeren Fläche und eines Grads der Anordnungsfreiheit der Penetrationsabdeckung kann Polypropylen (PP), das ein an die Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist, in geeigneter Weise zum Verbessern der Schlagbiegefestigkeit verwendet werden. Ferner kann eine Glasfaser als der Zusatzstoff zum Beibehalten einer ausgezeichneten Steifigkeit der Penetrationsabdeckung verwendet werden. Die Summe des Maleinsäureanhydrid (MAH) gepfropften Polypropylens (PP) und der Glasfaser, die in dem Zusatzstoff enthalten sind, kann eine Menge von ca. 11,5 bis 27,8 Gew.-% oder insbesondere von ca. 17,0 bis 22,0 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung betragen.
  • Weiter kann die Zusammensetzung ferner Carbon-Black zum Verbessern der Lichtechtheit enthalten.
  • Der Zusatzstoff kann in geeigneter Weise eine Menge von ca. 1,5 bis 7,5 Gew.-% Polypropylen (PP), das ein an die Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist, eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% einer Glasfaser (GF) und eine Menge von ca. 0,15 bis 0,3 Gew.-% Carbon-Black basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung enthalten. Beispielsweise kann der Zusatzstoff eine Menge von ca. 2,0 bis 7,0 Gew.-% oder insbesondere eine Menge von ca. 2,0 bis 6,0 Gew.-% Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen und eine Menge von ca. 12 bis 18 Gew.-% oder insbesondere eine Menge von ca. 13 bis 17 Gew.-% Glasfaser basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung enthalten.
  • Das Polypropylen (PP) mit dem an die Endgruppe gepfropften Maleinsäureanhydrid (MAH) kann eine Komponente sein, die zum Sicherstellen einer Schlagsteifigkeit der Penetrationsabdeckung hinzugegeben wird, und kann die Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit bei einer niedrigen Temperatur und Raumtemperatur durch Binden einer funktionellen Gruppe des Maleinsäureanhydrids (MAH), die durch die folgende chemische Formel 1 repräsentiert ist, an die Endgruppe des Polypropylens (PP) verbessern und folglich eine Mischungsmenge der Glasfaser (GF) verringern, die einen dielektrischen Verlust verursacht.
    Figure DE102020212746A1_0001
  • Wenn eine Mischungsmenge des Polypropylens (PP) mit dem Maleinsäureanhydrid (MAH) an der Endgruppe geringer als der vorgeschlagene Bereich ist, kann die Wirkung zum Verbessern der Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit aufgrund der Zugabe von Polypropylen (PP) mit dem Maleinsäureanhydrid (MAH) an der Endgruppe nicht ausreichend sein, und wenn die Mischungsmenge größer als der vorgeschlagene Bereich ist, kann eine thermische Formbeständigkeitstemperatur bzw. Wärmeformbeständigkeitstemperatur verringert werden.
  • Die Glasfaser (GF) kann ein Verstärkungsfüllstoff sein, der zum Verhindern einer Beschädigung, wie beispielsweise eine Biegeänderung bzw. ein Biegewechsel (bending change), hinzugefügt wird. Wenn die Mischungsmenge geringer als der vorgeschlagene Bereich ist, kann eine Steifigkeitsverbesserungswirkung aufgrund der Zugabe der Glasfaser (GF) nicht ausreichend sein, und wenn die Mischungsmenge größer als der vorgeschlagene Bereich ist, kann ein dielektrischer Verlust erhöht werden und der Gehalt des Zusatzstoffes zum Verbessern der Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit relativ verringert werden, wobei dadurch die Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit herabgesetzt werden.
  • Abhängig von der Art der detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) und des Gehalts derselben können indessen die Eigenschaften der Dielektrizitätskonstante und des dielektrischen Verlusts variieren.
  • Vorzugsweise können die Komponenten, die die Glasfaser (GF) ausbilden, und der jeweilige Gehalt derselben in geeigneter Weise angepasst werden, um ausgezeichnete Eigenschaften einer Dielektrizitätskonstante und eines dielektrischen Verlusts beizubehalten.
  • Beispielsweise kann eine Glasfaser in geeigneter Weise eine Menge von ca. 55 bis 75 Gew.-% SiO2; eine Menge von ca. 15 bis 25 Gew.-% B2O3; und eine Menge von ca. 1 bis 25 Gew.-% Metallkomponenten basierend auf dem Gesamtgewicht der Glasfaser enthalten. Vorzugsweise kann die Glasfaser eine Menge von ca. 60 bis 75 Gew.-% SiO2 und eine Menge von ca. 16 bis 24 Gew.-% B2O3 enthalten.
  • Die Metallkomponenten können in geeigneter Weise eine oder mehrere Komponenten enthalten, die aus der aus Al2O3, CaO, MgO, Li2O, Na2O, K2O, TiO2 und Fe2O3 bestehenden Gruppe ausgewählt werden. Wenn Al2O3 als die Metallkomponenten verwendet wird, kann der Gehalt desselben ferner ca. 7 Gew.-% oder weniger basierend auf dem Gesamtgewicht der Glasfaser betragen.
  • Während der Gehalt an B2O3 erhöht wird, werden dann der jeweilige Gehalt an SiO2 und Al2O3 verringert. Wenn der Gehalt an Al2O3 mehr als der vorgeschlagene Bereich beträgt oder der Gehalt an B2O3 weniger als der vorgeschlagene Bereich beträgt, können die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust erhöht werden.
  • Carbon-Black kann die Lichtechtheit verbessern, und wenn die Mischungsmenge geringer als der vorgeschlagene Bereich ist, kann die Zusammensetzung für eine UV-Absorption anfällig sein, so dass die Lichtechtheit verringert werden kann, und wenn die Mischungsmenge größer als der vorgeschlagene Bereich ist, können die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust erhöht werden.
  • Da Carbon-Black indessen die Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von einer Partikelgröße beeinträchtigt, kann Carbon-Black indessen in geeigneter Weise eine Partikelgröße von ca. 20 bis 40 nm aufweisen.
  • Wenn die Größe des Carbon-Black kleiner als der vorgeschlagene Bereich ist, können ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften beibehalten werden, aber ein Agglomerationsereignis bei der Injektion kann auftreten, so dass eine Verzerrung eines Radarstrahlmusters in der Penetrationsabdeckung auftreten kann. Wenn die Größe des Carbon-Black ferner größer als der vorgeschlagene Bereich ist, kann ein UV-Reflexionsvermögen abnehmen, so dass die Lichtechtheit herabgesetzt werden kann.
  • BEISPIEL
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die Vergleichsbeispiele und Beispiele beschrieben werden.
  • Exemplare mit verschiedenen Arten und einem jeweiligen Gehalt eines Hauptmaterials und eines Zusatzstoffes wurden hergestellt und eine Dielektrizitätskonstante, ein dielektrischer Verlust, eine IZOD-Schlagzähigkeit, eine Kugelfallprüfung und eine HDT-Wärmeformbeständigkeitstemperatur wurden evaluiert.
  • Die Arten und der jeweilige Gehalt des Hauptmaterials und des Zusatzstoffes wurden verändert, wie in 1 gezeigt, und die Evaluierungsergebnisse werden in 1 gemeinsam gezeigt.
  • Hier wurde als die Glasfaser (GF), die als der Zusatzstoff verwendet wurde, eine Glasfaser mit 73,5 Gew.-% SiO2; 23 Gew.-% B2O3; und 3,5 Gew.-% Metallkomponenten basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung verwendet.
  • Ferner wurden die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust gemäß den Normen ASTM D2520 und JISC256 evaluiert und der offizielle Versuchstitel lautet Standard Test Methods for Complex Permittivity (Dielectric Constant). Das Exemplar wurde in eine Probe mit einer Größe von 3×10×30 mm hergestellt, in einem Metall-Leerraum platziert und eine Varianz der Resonanzfrequenz wurde gemessen, um die Dielektrizitätskonstante und den dielektrischen Verlust zu messen.
  • Die IZOD-Schlagzähigkeit wurde gemäß dem Verfahren evaluiert, das in ISO 180 (Plastics-Determining of Izod impact strength), Type A, definiert ist. Die Größe des Exemplars betrug jedoch 80×10×4 mm und ein eingekerbtes Exemplar wurde verwendet. Eine Evaluierung wurde durch Messen von 7 oder mehr Exemplaren und Angeben eines arithmetischen Mittelwertes von fünf Werten ausschließlich der oberen Grenze und der unteren Grenze durchgeführt.
  • Die Evaluierung der Kugelfallprüfung (Schlagbiegefestigkeitsprüfung) wurde durch Installieren eines Prüfproduktes, das in einem normalen Gebrauchszustand montiert wird, wobei eine effektive Oberfläche nahezu parallel zu einer oberen Seite ist, das freie Fallen eines fallenden Hammers, um eine definierte Schlagenergie anzulegen, und Beobachten des Auftretens einer Zerstörung, Verformung und dergleichen durchgeführt. Im Prinzip hatte der fallende Hammer einen Kugelkopf mit einem Radius von 25 mm, ein starrer Körper mit einer Masse von 0,5 kg wurde als der fallende Hammer verwendet und die Evaluierung wurde mit einer Schlagenergie von 15 kg·cm und einer Prüftemperatur von Raumtemperatur und einer Temperatur von -30 °C durchgeführt. Dann betrug die Anzahl von Prüfungen drei oder mehr und nach der Evaluierung wurde bestimmt, wenn kein Defekt vorlag, der das Erscheinungsbild beeinträchtigt, wie beispielsweise ein Bruch, ein Riss und eine Verformung, dass das Exemplar bestanden hat (OK), und wenn Defekte vorlagen, die das Erscheinungsbild beeinträchtigen, wie beispielsweise ein Bruch, ein Riss und eine Verformung, bestimmt, dass das Exemplar durchgefallen ist (NG) .
  • Die Evaluierung der HDT-Wärmeformbeständigkeitstemperatur wurde gemäß dem Verfahren durchgeführt, das in ISO 75 (Plastics-Determination of temperature of deflection under load) definiert ist. Die Größe des Exemplars betrug jedoch 80×10×4 mm und eine Spannungsbelastung betrug 1,82 MPa. Zudem wurde dieselbe gemäß dem Verfahren durchgeführt, das in ASTM D 648 (Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics Under Flexural Load in the Edgewise Position) definiert ist. Die Größe der Probe betrug jedoch 127×12,7×6,4 mm und eine Spannungsbelastung betrug 0,45 MPa. Dann wurde die Prüfung durch Messen von 5 oder mehr Exemplaren und Angeben des Mittelwertes durchgeführt.
  • Indessen ist die Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung, die eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs ausbildet, und es wird bevorzugt, dass die Zusammensetzung eine Dielektrizitätskonstante von 3,1 oder weniger, einen dielektrischen Verlust von 0,008 oder weniger, eine Schlagbiegefestigkeit von 8 KJ/m2 oder mehr und eine HDT-Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 140 °C oder mehr aufweist und die Evaluierung der Kugelfallprüfung besteht (OK) .
  • Zudem ist die Schlagbiegefestigkeit zum Aufweisen einer größeren Fläche der Penetrationsabdeckung und Sicherstellen eines Grads der Anordnungsfreiheit zum Verbessern der Erfassungsleistung von großer Bedeutung. Obwohl ASA dem Exemplar Nr. 4 hinzugefügt wurde, das ein herkömmliches Material zum Erhöhen der Schlagsteifigkeit ist, wie in 1 gezeigt, wurden daher aber die Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit, die bei der IZOD-Schlagzähigkeit und der Kugelfallprüfung erfordert werden, nicht erfüllt. Zudem wurde bestätigt, dass der dielektrische Verlust durch einen Acrylgummi in ASA herabgesetzt wurde.
  • Es wurde jedoch bestätigt, dass die Exemplare Nr. 1 bis 3, bei welchen ein Zusatzstoff einem Hauptmaterial, das PBT und PC mit Ausnahme von ASA und PET enthält, nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinzugefügt wurde, ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften hatten und auch eine Schlagbiegefestigkeit sicherstellten. Insbesondere wurde bestätigt, dass die Schlagsteifigkeit erheblich erhöht wurde und geringe dielektrische Eigenschaften sichergestellt wurden, indem PP mit an die Endgruppe gepfropften MAH als der Zusatzstoff hinzugefügt wurde.
  • Das Exemplar Nr. 5, das PBT und PC mit Ausnahme von ASA und PET als das Hauptmaterial enthielt, aber keinen Zusatzstoff aufgewiesen hat, hatte jedoch ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften, aber erfüllte nicht die Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit.
  • Obwohl PP mit an die Endgruppe gepfropften MAH als der Zusatzstoff verwendet wurde, wurden ferner im Falle des Exemplars Nr. 6, das die geringe Mischungsmenge desselben aufgewiesen hat, die dielektrischen Eigenschaften sichergestellt, aber die Schlagzähigkeit wurde verringert und eine Produktverformung/Risse traten bei der Kugelfallprüfung unter einer Atmosphäre mit einer niedrigen Temperatur (-30 °C) auf und folglich war das Exemplar Nr. 6 zur Verwendung als die Penetrationsabdeckung ungeeignet.
  • Im Falle des Exemplars Nr. 7, bei dem PP mit an die Endgruppe gepfropften MAH als der Zusatzstoff verwendet wurde, aber die Mischungsmenge groß war, waren jedoch die dielektrischen Eigenschaften und die Eigenschaften der Schlagbiegefestigkeit ausgezeichnet, aber die HDT-Wärmeformbeständigkeitstemperatur, die erfordert wurde, wurde nicht erfüllt.
  • Ferner wurde das Exemplar Nr. 8, bei dem ein EPDM-Gummi als der Zusatzstoff zum Sicherstellen der Schlagbiegefestigkeit verwendet wurde, der IZOD-Schlagzähigkeit und der Kugelfallprüfung nicht gerecht.
  • Zudem konnte das Exemplar Nr. 9, bei dem eine Glycidylmethacrylat-Endgruppe dem Ethylen-Butylacrylat hinzugefügt wurde, eine Schlagzähigkeit sicherstellen, aber dasselbe hatte keine geringen dielektrischen Eigenschaften, die erfordert wurden, und stellte folglich keine Radarerfassungsleistung sicher.
  • Als Nächstes wurde der Einfluss der detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) und der Partikelgröße des Carbon-Black, die als der Zusatzstoff verwendet wurden, auf die Charakteristiken der Penetrationsabdeckung evaluiert.
  • Folglich wurden die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) und der Gehalt und die Partikelgröße des Carbon-Black verändert, wobei der jeweilige Gehalt an PBT, PC, MAH gepfropften PP und Glasfaser (GF) fest war, wobei dadurch ein Exemplar hergestellt wurde, und die Dielektrizitätskonstante, der dielektrische Verlust, die IZOD-Schlagzähigkeit, die Kugelfallprüfung, die HDT-Wärmeformbeständigkeitstemperatur und die Lichtechtheit wurden evaluiert.
  • Die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) und der Gehalt an und die Partikelgröße des Carbon-Black wurden verändert, wie in 2 gezeigt, und die Evaluierungsergebnisse werden in 2 gemeinsam gezeigt.
  • Hier wurde eine Evaluierung der Lichtechtheit bei 1.050 KJ/m2 [340 nm], einer Schwarztafeltemperatur von 90 °C, einer inneren Feuchte der Kammer von 50 % RH und einer Bestrahlungs-Beleuchtungsstärke von 0,55±0,02 W/(m2·nm) [340 nm] unter Verwendung eines Xenonbogens durchgeführt. Der Filter wurde aus einer Kombination von Borosilikat (innerer Filter) und Natronkalk (äußerer Filter) gebildet und kontinuierlich bestrahlt. Wenn die Evaluierung ein Prüfverfahren durch Kohlebogen mit anderen Spezifikationen überlappte, wurde die Evaluierung gemäß einem Xenonbogen-Prüfverfahren durchgeführt. Folglich wurde bestimmt, dass das Exemplar nur besteht (OK), wenn sich keine Verfärbung, kein Verblassen oder keine Klebrigkeit (Elution des Zusatzstoffes) ereignet, und bestimmt, dass das Exemplar durchfällt (NG), wenn sich eine Verfärbung, ein Verblassen oder eine Klebrigkeit (Elution des Zusatzstoffes) ereignet. Hier war der Graumaßstab eine dritte Stufe oder höher und ΔE* war 2 oder kleiner. Graumaßstab bedeutet, dass, während die Stufe geringer ist, eine Differenz der Helligkeit, das heißt schwarz und weiß, im Vergleich zu der herkömmlichen Farbe größer ist, und ΔE* bedeutet, dass, während der Wert höher als ein Konzept der Farbdifferenz ist, eine Farbveränderung im Vergleich zu der herkömmlichen Farbe größer ist.
  • Wie in 2 bestätigt wurde, werden die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) und der Gehalt und die Partikelgröße des Carbon-Black gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt. Es wurde bestätigt, dass die Exemplare Nr. 10 bis 12 ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften hatten und auch eine Schlagbiegefestigkeit sicherstellten. Ferner wurde bestätigt, dass die Evaluierung für die Wärmeformbeständigkeitstemperatur und Lichtechtheit ausgezeichnet war.
  • Das Exemplar Nr. 13, bei dem die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) die Komponenten und den jeweiligen Gehalt erfüllten, die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurden, aber die Partikelgröße des Carbon-Black kleiner als der vorgeschlagene Bereich war, hatte jedoch ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften, stellte aber keine Dispergierbarkeit bei der Injektion sicher und agglomerierte. Folglich ereignete sich eine Phasendifferenz in einer Radarstrahlroute zwischen einem Bereich, in dem Carbon-Black agglomerierte, und einem Bereich, in dem Carbon-Black nicht agglomerierte, und folglich trat eine Verzerrung eines Radarstrahlmusters auf. Dies bedeutet, dass, da keine korrekte Radarerfassungsleistung implementiert wurde, das Exemplar nicht als ein Radarkuppelmaterial verwendet werden kann.
  • Zudem wurde bestätigt, dass das Exemplar Nr. 14, bei dem die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) die Komponenten und den jeweiligen Gehalt erfüllten, die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurden, aber die Partikelgröße des Carbon-Black größer als der vorgeschlagene Bereich war, ein geringeres UV-Reflexionsvermögen hatte und die Evaluierung der Lichtechtheit nicht erfüllte.
  • Ferner wurde bestätigt, dass die Exemplare Nr. 15 bis 18, bei denen der jeweilige Gehalt und die Partikelgrößen des Carbon-Black den in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Bereich erfüllten, aber die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) die Komponenten und den jeweiligen Gehalt nicht erfüllten, die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurden, eine erhöhte Dielektrizitätskonstante und einen erhöhten dielektrischen Verlust hatten und folglich die Erfordernisse nicht erfüllten.
  • Zudem hatten die Exemplare Nr. 19 bis 22, bei denen die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) die Komponenten und den jeweiligen Gehalt erfüllten, die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurden, und die Partikelgröße des Carbon-Black den in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Bereich erfüllte, aber der Gehalt an Carbon-Black höher als der in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Bereich war, eine erhöhte Dielektrizitätskonstante und einen erhöhten dielektrischen Verlust und erfüllten folglich nicht die Erfordernisse.
  • Ferner wurde bestätigt, dass das Exemplar Nr. 23, bei dem die detaillierten Komponenten der Glasfaser (GF) die Komponenten und den jeweiligen Gehalt erfüllten, die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurden, und die Partikelgröße des Carbon-Black den in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Bereich erfüllte, aber der Gehalt an Carbon-Black geringer als der in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Bereich ist, die dielektrischen Eigenschaften sicherstellen konnte, aber für eine UV-Absorption anfällig war, um eine unzureichende Lichtechtheit aufzuweisen.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Polypropylen (PP) mit dem an eine Endgruppe gepfropften Maleinsäureanhydrid (MAH) zum Verringern einer Mischungsmenge einer Glasfaser vermischt, die zum Verbessern der mechanisch-physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung zugegeben wird, und die Mischungsmenge derselben angepasst, wobei dadurch die dielektrischen Eigenschaften verbessert werden, während ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften, wie beispielsweise Schlagbiegefestigkeit, der Penetrationsabdeckung beibehalten werden.
  • Zudem wird beim Bilden der Glasfaser, die der Zusammensetzung zugegeben wird, eine Mischungsmenge von SiO2 und Al2O3 verringert, die Hauptkomponenten der Glasfaser sind, und eine Mischungsmenge von B2O3 erhöht, wobei dadurch eine Dielektrizitätskonstante und ein dielektrischer Verlust der Penetrationsabdeckung verringert werden.
  • Ferner werden ein Gehalt und eine Größe des Carbon-Black angepasst, das der Zusammensetzung hinzuzufügen ist, wobei dadurch ein Verzerrungsereignis eines Radarstrahlmusters verhindert wird, während die dielektrischen Eigenschaften der Penetrationsabdeckung sichergestellt werden.
  • Zwar wurde die vorliegende Erfindung in Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, aber für jemanden mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik wird offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung verschieden modifiziert und geändert werden kann, ohne von dem Wesen und Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die durch die folgenden Ansprüche definiert sind.

Claims (9)

  1. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs, aufweisend: eine Menge von ca. 60 bis 70 Gew.-% Polybutylenterephthalat (PBT), eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% Polykarbonat (PC), und eine Menge von ca. 11,5 bis 27,8 Gew.-% eines Zusatzstoffes, der i) Polypropylen (PP), das ein an eine Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist, und ii) eine Glasfaser (GF) enthält, wobei die Gew.-% auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung basieren.
  2. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei der Zusatzstoff ferner iii) Carbon-Black aufweist.
  3. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, wobei der Zusatzstoff Folgendes aufweist: eine Menge von ca. 1,5 bis 7,5 Gew.-% Polypropylen (PP), das ein an die Endgruppe gepfropftes Maleinsäureanhydrid (MAH) aufweist; eine Menge von ca. 10 bis 20 Gew.-% Glasfaser (GF), und eine Menge von ca. 0,15 bis 0,3 Gew.-% Carbon-Black, wobei die Gew.-% auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung basieren.
  4. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Glasfaser (GF) Folgendes aufweist: eine Menge von ca. 55 bis 75 Gew.-% SiO2; eine Menge von ca. 15 bis 25 Gew.-% B2O3; und eine Menge von ca. 1 bis 25 Gew.-% Metallkomponenten, wobei die Gew.-% auf dem Gesamtgewicht der Glasfaser basieren.
  5. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs nach Anspruch 4, wobei die Metallkomponenten eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die aus der aus Al2O3, CaO, MgO, Li2O, Na2O, K2O, TiO2 und Fe2O3 bestehenden Gruppe ausgewählt werden.
  6. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs nach Anspruch 5, wobei, wenn die Metallkomponenten das Al2O3 aufweisen, ein Gehalt an Al2O3 7 Gew.-% oder weniger basierend auf dem Gesamtgewicht der Glasfaser beträgt.
  7. Zusammensetzung für eine Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, wobei das Carbon-Black eine Größe von ca. 20 bis 40 nm aufweist.
  8. Radarpenetrationsabdeckung eines Fahrzeugs, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 1 aufweist.
  9. Fahrzeug mit einer Radarpenetrationsabdeckung nach Anspruch 8.
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