TW202321347A - 聚醯胺組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種聚醯胺組合物,其包含聚醯胺,該聚醯胺為酸組分及胺組分之縮聚產物,
該酸組分包含(每莫耳酸組分):
- 30至50莫耳%之脂肪酸二聚物;
- 30至50莫耳%之脂族二酸;
- 0至10莫耳%之限鏈劑;
該胺組分包含(每莫耳胺組分):
- 10至40莫耳%之環脂族二胺;及
- 50至80莫耳%之包含3至12個碳原子之脂族二胺;
- 0至15莫耳%之聚醚胺;
該聚醯胺組合物具有:
-在185℃下小於或等於4 Pa.s之黏度;及
-範圍自150℃至170℃之軟化點。
Description
本發明係關於聚醯胺組合物,其用途及亦關於自其衍生之模製品及其製造方法。
該聚醯胺組合物特別適合作為熱敏蓄電池(例如鋰-聚合物蓄電池)之低壓及低溫包覆模製之熱熔黏著劑。
許多便攜式電子裝置配備有蓄電池,允許使用其無必須連接至電供應網路。為對其賦予顯著強度,為保護其免於環境條件及防止由使用者不適當操作,一般將蓄電池封裝於保護套中。一般地,蓄電池之套可藉由自在低壓下注射之塑膠開始,例如自聚醯胺開始之包覆模製形成。
雖然展示令人滿意的性能之蓄電池已可得,例如鋰離子蓄電池,但是新技術(蓄電池壽命、性能、重量及類似者)、工業(起始材料及類似者)及/或監管(互通操作性、可循環性及類似者)限制要求開發替代技術,諸如鋰-聚合物蓄電池。
鋰-聚合物蓄電池(或鋰離子-聚合物蓄電池)亦表示LiPo、LIP、Li-poly、鋰-poly,為使用聚合物電解質代替液體電解質之可再充電蓄電池。此等蓄電池係有利的,因為其可經替換而不破壞或損壞含有其之電子裝置。此使其可增加電子裝置之壽命。此外,當含有其之電子裝置毀壞時,此使蓄電池之再循環成為可能。最後,此等蓄電池展示令人滿意的性能。另一方面,此等蓄電池具有對溫度及壓力敏感之缺點。用於(例如)鋰離子蓄電池之低壓包覆模製之習知製程係不適宜,因為其使用塑膠(例如聚醯胺),特定言之由於其高黏度,其必須在高溫下,一般大於200℃下進行注射。
包覆模製製程及/或不同聚醯胺組合物係熟知。
然而,對提供適用於低壓及低溫注射製程之新穎聚醯胺黏著劑組合物存在真實需求。特定言之,對提供適用於熱敏元件(特定言之鋰-聚合物蓄電池)之包覆模製製程之聚醯胺組合物存在需求。特定言之,對提供適用於熱敏元件之包覆模製製程之聚醯胺組合物存在需求,該等組合物亦適用於(於包覆模製後)承受於操作中藉由該等蓄電池放出之熱。
特定言之,對提供可在較習知包覆模製製程更低溫度下注射及模製,同時保持良好機械及熱性質之聚醯胺組合物存在需求。
亦對提供於在熱敏裝置上注射及模製後可容易再循環之聚醯胺組合物存在需求。
本發明係關於聚醯胺組合物,其包含聚醯胺,該聚醯胺為酸組分及胺組分之縮聚產物,
該酸組分包含(每莫耳酸組分):
- 30至50莫耳%之脂肪酸二聚物;
- 30至50莫耳%之脂族二酸;
- 0至10莫耳%之限鏈劑;
該胺組分包含(每莫耳胺組分):
- 10至40莫耳%之環脂族二胺;及
- 50至80莫耳%之包含3至12個碳原子之脂族二胺;
- 0至15莫耳%之聚醚胺;
該聚醯胺組合物具有:
-在185℃下小於或等於4 Pa.s之黏度;及
-範圍自150℃至170℃之軟化點。
黏度係根據標準ASTM D3236-15 (2021),使用Brookfield裝置及SC4-A27針量測。
根據本發明之聚醯胺組合物較佳地具有在185℃下範圍自0.5至4 Pa.s,更佳地1至4 Pa.s及仍更佳地2至3.5 Pa.s之黏度。
軟化點可根據標準ASTM D3461-18 (2018),使用杯球裝置及2℃/min之溫度梯度量測。
聚醯胺組合物較佳地具有範圍自150℃至165℃,仍更佳地155℃至165℃之軟化點。
脂肪酸二聚物該酸組分可包含(每莫耳酸組分) 40至50莫耳%,較佳地42至49莫耳%及仍更佳地44至49莫耳%脂肪酸二聚物。
脂肪酸二聚物為經聚合脂肪酸,其表示自不飽和脂肪酸之偶合反應產生之化合物,該偶合反應導致攜帶兩個酸官能基之產物之混合物。脂肪酸二聚物可藉由不飽和單羧酸之二聚反應獲得。因此,脂肪酸二聚物為不飽和單羧酸之偶合之反應產物。不飽和單羧酸可選自包含10至22個碳原子(C
10至C
22)之不飽和單羧酸;較佳地選自包含12至18個碳原子(C
12至C
18)之不飽和單羧酸;極佳地選自包含16至18個碳原子(C
16至C
18)之不飽和單羧酸。
脂肪酸二聚物可自不飽和單羧酸藉由熟知製程,諸如(例如)專利申請案US 2 793 219及US 2 955 121中所述獲得。該等不飽和單羧酸可選自油酸、亞油酸、亞麻酸及其混合物。
根據其是否為粗製物或經蒸餾,脂肪酸二聚物可展示範圍自75%至大於98%之二聚物之含量,根據市售等級,呈具有更大或更少量單體、三聚物及更高級同系物之混合物。
脂肪酸二聚物可以名稱Unydime®購自Oleon之Radiacid®、Croda之Pripol®或Kraton。
脂族 二酸整篇描述,表述「二酸」、「羧二酸」及「二羧酸」表示相同產品。
酸組分可包含(每莫耳酸組分) 35至50莫耳%,較佳地39至50莫耳%及仍更佳地42至48莫耳%脂族二酸。
該脂族二酸可選自飽和脂族二羧酸,較佳地選自飽和直鏈或分支鏈脂族二羧酸。
該等二羧酸可選自由以下組成之群:琥珀酸(丁二酸) (C
4)、戊二酸(glutaric acid / pentanedioic acid) (C
5)、己二酸(adipic acid / hexanedioic acid) (C
6)、庚二酸(pimelic acid / heptanedioic acid) (C
7)、辛二酸(suberic acid / octanedioic acid) (C
8)、壬二酸(azelaic acid /nonanedioic acid) (C
9)、癸二酸(sebacic acid / decanedioic acid) (C
10)、十一烷二酸(C
11)、十二烷二酸(C
12)、巴西基酸(十三烷二酸) (C
13)、十四烷二酸(C
14)、十五烷二酸(C
15)、它普酸(thapsic acid) (十六烷二酸) (C
16)及其混合物;仍更佳地選自壬二酸(C
9)、癸二酸(C
10)、十二烷二酸(C
12)及其混合物。
較佳地,飽和脂族二羧酸包含4至22個碳原子(C
4-22),仍更佳地6至20個(C
6-20)及仍更佳地9至18個(C
9-18)。
根據一個實施例中,癸二酸(C
10)或十二烷二酸(C
12)佔脂族二羧酸之至少75莫耳%,較佳地至少80莫耳%。
該酸組分包含總計至少70莫耳%,較佳地至少80莫耳%及仍更佳地至少90莫耳%之脂肪酸二聚物及脂族二酸。
限鏈劑聚醯胺可在存在一或多種限鏈劑下合成。
該限鏈劑可選自可包含至少一個雜原子(O、S、Cl、F)之單羧酸或對應酯,或單異氰酸酯。
較佳地,該限鏈劑為單羧酸。
該單羧酸可選自脂族單羧酸、脂環族酸、芳族單羧酸及其混合物。
該單羧酸可為選自以下之脂族單羧酸:乙酸、丙酸、乳酸、戊酸、己酸、癸酸、月桂酸、十三烷酸、豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、特戊酸、異丁酸或其混合物。
脂環族酸可為環己烷甲酸。
芳族單羧酸可選自苯甲酸、甲苯酸、α-萘甲酸、β-萘甲酸、甲基萘甲酸、苯乙酸及其混合物。
較佳地,該限鏈劑為脂族單羧酸。
可提及(例如)購自Oleon之Radiacid®產品。
該酸組分可包含(每莫耳酸組分) 1至10莫耳%限鏈劑,較佳地3至10莫耳%及仍更佳地4至8莫耳%。
脂族 二胺該胺組分可包含(每莫耳胺組分) 50至75莫耳%,較佳地55至75莫耳%及仍更佳地55至70莫耳%之包含3至12個碳原子之脂族二胺。
該脂族二胺可選自包含3至12個碳原子之飽和直鏈或分支鏈脂族二胺。
有利分支鏈脂族二胺包括2-甲基五亞甲基二胺、1,3-戊二胺、甲基戊二胺及三甲基六亞甲基二胺。
較佳地,該脂族二胺選自式H
2N-(CH
2)
n-NH
2之飽和直鏈脂族二胺,其中n範圍自3至12。
該脂族二胺可選自由丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、癸二胺及其混合物組成之群。
更佳地,該脂族二胺為己二胺。
環 脂族二胺該胺組分可包含(每莫耳胺組分) 20至40莫耳%,較佳地25至40莫耳%及仍更佳地25至35莫耳%之環脂族二胺。
該環脂族二胺可選自雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)甲烷、雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)乙烷、雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)丙烷、雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)丁烷、雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷(BMACM或MACM)、雙(對胺基環己基)甲烷(PACM)、亞異丙基二(環己胺) (PACP)、異佛爾酮二胺、哌𠯤、胺基乙基哌𠯤、二甲基哌𠯤、4,4′-三亞甲基二哌啶、1,4-環己二胺、具有碳基主鏈之環脂族二胺(例如降冰片基甲烷、環己基甲烷、二環己基丙烷、二(甲基環己基)、二(甲基環己基)丙烷)及其混合物。
較佳地,該環脂族二胺為哌𠯤。
此等環脂族二胺之非詳盡列表於出版物「Cycloaliphatic Amines」 (Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer,第4版(1992),第386至405頁)中提供。
聚 醚胺該胺組分可包含(每莫耳胺組分) 2至15莫耳%,較佳地5至15莫耳%及仍更佳地5至12莫耳%之聚醚胺。
該聚醚胺可選自具有範圍自200至4000 g/mol之數量平均分子量(Mn)之聚氧伸烷基二胺。
較佳地,其關注在鏈末端攜帶胺基之聚氧伸烷基鏈。
該聚醚胺可選自聚氧丙二胺、聚氧丁二胺、雙(二胺基丙基)聚四氫呋喃及其混合物。
較佳地,該聚醚胺為聚氧丙二胺。
聚醚胺係以Jeffamine®名稱購自Huntsman及以Baxxodur®名稱購自BASF。
聚 醯胺根據一個實施例,該胺組分不包含脂肪胺二聚物。
較佳地,該胺組分不包含乙二胺(EDA)。本發明者已有利地顯示,儘管不存在乙二胺,聚醯胺組合物展示良好注射及脫模性質且對模製品賦予令人滿意的機械性質。
該聚醯胺可具有範圍自5000至200 000 g/mol,較佳地10 000至150 000 g/mol,仍更佳地30 000至100 000 g/mol之重量平均分子量。
聚醯胺之重量平均分子量(Mw)可藉由凝膠滲透層析法(GPC)量測。
聚醯胺中之-COOH/(-NH及/或-NH
2)莫耳比率範圍可自0.95至1.30,較佳地0.98至1.20,較佳地1.00至1.15。
羧酸官能基與一級胺及/或二級胺官能基(其含量以mg KOH/g表示)之間之-COOH/(-NH及/或-NH
2)莫耳比率藉由電位測定法測定。
該聚醯胺一方面可由酸封端,另一方面,由胺或酸及胺之混合物封端。較佳地,該聚醯胺由酸封端。
根據本發明之聚醯胺可具有範圍自0.28至17 mg KOH/g,較佳地0.5至15 mg KOH/g,極佳地1至12 mg KOH/g之酸值AN。
根據標準ASTM D 4662及標準ISO 2114藉由電位測定法測定之酸值(AN)表示以將1克聚醯胺之酸度中和所需之羧基官能基之量,該羧基官能基之量表示為氫氧化鉀之毫克數(mg KOH/g)。
根據一個實施例,該聚醯胺為酸組分及胺組分之縮聚產物,
該酸組分包含(每莫耳酸組分):
- 42至49莫耳%之脂肪酸二聚物;
- 39至50莫耳%之脂族二酸;
- 3至10莫耳%之限鏈劑;
該胺組分包含(每莫耳胺組分):
- 25至40莫耳%之環脂族二胺;及
- 55至75莫耳%之包含3至12個碳原子之脂族二胺;
- 5至15莫耳%之聚醚胺;
該-COOH/(-NH及/或-NH
2)莫耳比率較佳地範圍自0.98至1.20,仍更佳地自1.00至1.15。
該聚醯胺可具有在185℃下小於或等於4 Pa.s,較佳地範圍自0.5至4 Pa.s,更佳地1至4 Pa.s及仍更佳地2至3.5 Pa.s之黏度。
該聚醯胺可具有範圍自150℃至170℃之軟化點。
該聚醯胺可根據習知製程藉由酸組分及胺組分之縮聚獲得。特定言之,該聚醯胺可藉由將反應物混合及然後加熱上至大於或等於100℃,較佳地大於或等於150℃及仍更佳地大於或等於200℃之溫度來製備。
該反應可在惰性氛圍下,諸如,例如,在氮氣下進行。
可進行在500與50 000 Pa (5與500毫巴)之間之壓力下之第二階段加熱,以可移除痕量水及所有揮發性化合物。
聚 醯胺組合物該聚醯胺組合物較佳地為熱熔黏著劑組合物。
該聚醯胺組合物可包含相對於該聚醯胺組合物之總重量大於90重量%之以上提及之聚醯胺,較佳地大於92重量%及仍更佳地大於95重量%。
除了藉由酸組分及胺組分之縮聚獲得之聚醯胺外,該聚醯胺組合物可包含至少一種添加劑。
該添加劑可選自填料、抗氧化劑或穩定劑、脫模劑、表面活性劑、顏料及其混合物。
在脫模劑中,可提及(例如)伸乙基雙硬脂醯胺。
在顏料中,可提及(例如)碳黑。
在抗氧化劑中,可提及(例如)胺、酚或磷化合物。
該聚醯胺組合物可包含相對於該黏著劑組合物之總重量0%至10%,較佳地1%至8%添加劑,及仍更佳地1%至6%。
於一個實施例中,該聚醯胺組合物缺少增黏樹脂。
該聚醯胺組合物可藉由將成分簡單混合,例如藉由將如上所定義之聚醯胺與視情況可選的一或多種添加劑混合來獲得。
該聚醯胺組合物可具有範圍自0℃至-67℃,較佳地-10℃至-60℃及仍更佳地-40℃至-60℃之玻璃化轉變溫度Tg。
組合物之玻璃化轉變溫度可藉由示差掃描量熱法,特定言之根據下列方法量測:以30 K/min自-70℃至250℃之第一階段加熱,然後以10 K/min自250℃至-70℃冷卻,在-70℃下維持10分鐘,然後以15 K/min加熱上至250℃,一切在惰性氛圍下。
出人意料地,本發明者已證實,根據本發明之聚醯胺組合物特別適用於製造蓄電池(特定言之鋰-聚合物蓄電池)之套。此係因為聚醯胺組合物可在低壓及低溫下,特定言之在小於或等於185℃之溫度下注射,其特別適用於熱敏元件(特定言之熱敏蓄電池)之包覆模製。此外,雖然聚醯胺組合物之黏度及軟化點低於用於蓄電池之包覆模製製程中之已知聚醯胺組合物之黏度及軟化點,但是因此藉由包覆模製獲得之套在使用之高溫梯度(例如,作為季節及電子裝置加熱之函數)下展示令人滿意的機械及熱性質,特定言之令人滿意的衝擊強度(特定言之斷裂伸長率及拉伸強度)。此外,聚醯胺組合物有利地展示良好注射及脫模性質(此係因為聚醯胺組合物有利地展示內聚性之快速提升,其使可容易自模具移除)。此外,該聚醯胺組合物有利地承受蓄電池之操作條件,其誘導包覆模製組合物不產生的熱(大於或等於100℃之溫度)。最後,經注射及模製之聚醯胺組合物至各種類型之基板(例如鋁-聚酯基板)之黏著係令人滿意的。
該聚醯胺組合物有利地產生大於或等於3 Mpa之拉伸強度。該拉伸強度可根據標準ISO 527藉由製備1A型試樣及藉由將此等試樣使用測力計以50 mm/min之速率拉伸來量測。
該聚醯胺組合物可另外展示大於或等於80%,較佳地大於或等於90%,仍更佳地大於或等於100%之斷裂伸長率。該斷裂伸長率可根據標準ISO 527藉由製備1A型試樣及藉由將此等試樣使用測力計以50 mm/min之速率拉伸來量測。
該聚醯胺組合物可另外展示大於或等於20,較佳地大於或等於25之肖氏(Shore) D硬度。該肖氏D硬度可根據標準ISO 868藉由使用硬度計來量測,其中立即及於15秒後記錄值。
模製品本發明另外係關於一種模製品,其包含插入物及如上所定義之聚醯胺組合物,該插入物至少部分藉由聚醯胺組合物包覆模製。該插入物可為蓄電池,較佳地熱敏蓄電池,極佳地鋰-聚合物蓄電池。
該模製品可另外包含基板。該基板可獲自選自塑膠、金屬、玻璃、陶瓷或任何其他適宜物質之材料,較佳地塑膠。
特定言之,該塑膠可為鋁-聚酯複合物。
於一個實施例中,該聚醯胺組合物可在插入物與基板之間注射,以確保兩個部件黏著在一起、密封性及衝擊保護。於此組態中,基板形成模製品之外套。於另一實施例中,該聚醯胺組合物可在插入物及基板(若存在)周圍注射。於此組態中,包覆模製聚醯胺組合物形成模製品之外套。可設想任何替代組態。
在周圍包覆模製聚醯胺組合物之插入物可為任何適宜插入物,特定言之蓄電池,尤其可再充電蓄電池,例如,用於電子裝置(諸如電話、膝上型電腦及電動車)之蓄電池。於較佳實施例中,該插入物為聚合物-鋰蓄電池。
該模製品可自任何適宜模製製程,例如藉由擠出、澆注模製、注射模製、壓縮模製或轉移模製獲得。
於較佳實施例中,該模製品藉由一種由低溫及低壓注射(諸如下述)之製程獲得。
製造模製品之方法 :本發明亦關於一種製造模製品之方法。
藉由低溫及低壓注射之方法可包含下列階段:
-提供模具;
-插入待黏結(插入)至模具中之部件,較佳地鋰-聚合物蓄電池;
-將聚醯胺組合物加熱至185℃或更低,較佳地175℃或更低之溫度,以獲得熔融聚醯胺組合物;
-以0.5 x 10
5至50 x10
5Pa,較佳地2 x 10
5至40 x 10
5Pa之壓力注射熔融聚醯胺組合物;
-將經注射之聚醯胺組合物冷卻;
-視情況自模具移除所獲得之熔融製品。
根據該組態,該模具可形成模製品之整體部分(例如,若聚醯胺組合物在插入物與基板之間注射)或可於聚醯胺組合物包覆模製後移除。
使用聚醯胺組合物來獲得模製品係特別有利,因為其可在低壓下模製,因為其在185℃或更低之模製溫度下展示令人滿意的流動性質及因為其於模製狀態中展示令人滿意的溫度強度。此等性質適用於對高溫敏感且生成熱之電子裝置(特定言之鋰-聚合物蓄電池)之模製。
用途本發明亦關於如上所定義之聚醯胺組合物之用途,其作為熱敏蓄電池,較佳地鋰-聚合物蓄電池及視情況其基板之低壓包覆模製之熱熔黏著劑。
實例下列實例說明本發明而不限制其。
所用 之材料脂肪酸二聚物:來自Oleon之Radiacid 0970® (脂肪酸二聚物,精煉,高純度);
脂肪單酸:來自Oleon之Radiacid 0411® (脂肪單酸);
脂肪二酸1:來自Casda Biomaterials之癸二酸;
脂肪二酸2:來自Chematek之十二烷二酸;
脂肪二酸3:來自Emery之壬二酸;
脂族二胺:來自BASF之己二胺;
環狀二胺:來自BASF之哌𠯤;
聚醚胺:來自Huntsman之Jeffamine D2000® (聚氧丙二胺);
抗氧化劑:來自BASF之Irganox 1010;
顏料:來自Habich之基於碳黑(碳黑含量2.5至10%)之液體組合物Habisol Schwarz H28596;
脫模劑:來自Croda之Crodamide EBS (乙烯雙硬脂醯胺)。
肖氏 D 硬度量測:肖氏D硬度係根據標準ISO 868量測。
將組合物倒入高度至少5 mm之聚乙烯膠囊中。於15秒後在所選硬度計(D)上記錄量測值。採取若干量測值,及計算平均值。
根據標準 ISO 527-2017 進行固有機械性能品質之測試。藉由拉伸測試來量測斷裂伸長率係根據下述協定進行。
量測之原理在於於拉伸測試裝置中牽引以等於50 mm/分鐘之恆定速率移動由模製品(參考以下)組成的標準試樣之可移動顎及記錄當試樣斷裂時最大拉伸應力(單位MPa)及亦試樣之伸長率(單位%)。標準試樣為啞鈴型,如國際標準ISO 527中所說明。所用啞鈴之窄部分具有80 mm之長度,10 mm之寬度及4 mm之厚度。
製備聚醯胺之方法將所有反應物放入適宜配備混合器之反應器中及然後在氮氣下加熱4小時30分鐘上至225℃之溫度。隨後,將反應器在此溫度下維持2小時30分鐘及然後放在真空下在1000與5000 Pa之間之壓力下1小時。
聚醯胺
P1 本發明 | P2 本發明 | P3 比較 | |
酸 組分 ( 莫耳 %) | |||
脂肪酸二聚物 | 47 | 46 | 47.6 |
脂肪二酸1 | 39 | - | 47.6 |
脂肪二酸2 | - | 46 | - |
脂肪二酸3 | 9 | - | - |
脂肪單酸 | 5 | 8 | 4.8 |
胺 組分 ( 莫耳 %) | |||
脂族二胺(莫耳%) | 60 | 60 | 30 |
環脂族二胺 | 33 | 33 | 60 |
聚醚胺 | 7 | 7 | 10 |
製備聚醯胺組合物之方法於以上提及之反應器中,一旦聚醯胺達到所需規格,就將溫度維持在225℃及添加添加劑,同時攪拌。
聚醯胺組合物
組合物 | C1 本發明 | C2 本發明 | C3 比較 |
聚 醯胺 | P1 | P2 | P3 |
聚醯胺含量(相對於總組合物之重量%) | 96.1 | 96.1 | 97.9 |
抗氧化劑 | 2.10 | 2.10 | 2.10 |
顏料 | 0.8 | 0.8 | - |
脫模劑 | 1 | 1 | - |
酸(COOH):胺(一級及/或二級)端基之比率 | 1.08 | 1.0 | 1.0 |
酸值(mg KOH/g) | 7.3 | 4.4 | 3.8 |
製備模製品一旦聚醯胺組合物達到要求規格,就準備提取樣品。將聚醯胺組合物轉移至熱槍中以注射至1A型之啞鈴模具中用於量測機械性質。於注射後幾秒,打開模具及自模具移除試樣。將試樣於熱密封鋁袋中儲存3天以防止吸水。在三天結束時,將試樣使用測力計張拉(參考以上方法)。
結果
組合物 | C1 本發明 | C2 本發明 | C3 比較 |
黏度(185℃ ) (mPa.s) | 2800 | 3300 | 4060 |
軟化點(℃) | 154.9 | 161.3 | 115.20 |
拉伸強度(MPa) | 4.4 | 5.0 | Nd |
斷裂伸長率(%) | 93 | 100 | Nd |
肖氏D硬度 | 28 | 29 | Nd |
比較組合物C3不可於注射幾秒後自模具移除製品,其不可製備啞鈴用於量測機械性質。此係因為產品係軟的且缺少內聚性。電子部件及因此蓄電池之包覆模製亦不可能。
各自包含聚醯胺P1及P2之組合物C1及C2 (根據本發明)具有特別適用於其用作熱敏插入物(特定言之鋰-聚合物蓄電池)之包覆模製製程中之熱熔黏著劑的黏度及軟化點,及可獲得具有令人滿意的機械性質及熱性質之模製品。此係因為組合物C1及C2有利地產生模製品,其展示4.4 MPa (C1)及5.0 (C2)之拉伸強度及令人滿意的斷裂伸長率93% (C1)及100% (C2)。此外,組合物C1及C2有利地具有內聚性之快速提升,其可使容易自模具移除。
Claims (20)
- 一種聚醯胺組合物,其包含聚醯胺,該聚醯胺為酸組分及胺組分之縮聚產物, 該酸組分包含(每莫耳酸組分): 30至50莫耳%之脂肪酸二聚物; 30至50莫耳%之脂族二酸; 0至10莫耳%之限鏈劑; 該胺組分包含(每莫耳胺組分): 10至40莫耳%之環脂族二胺;及 50至80莫耳%之包含3至12個碳原子之脂族二胺; 0至15莫耳%之聚醚胺; 該聚醯胺組合物具有: 在185℃下小於或等於4 Pa.s之黏度;及 範圍自150℃至170℃之軟化點。
- 如請求項1之組合物,其中其具有在185℃下範圍自0.5至4 Pa.s,較佳地1至4 Pa.s及仍更佳地2至3.5 Pa.s之黏度。
- 如請求項1及2中任一項之組合物,其中其具有範圍自150℃至165℃,較佳地155℃至165℃之軟化點。
- 如請求項1至3中任一項之組合物,其中該脂肪酸二聚物為較佳地選自包含10至22個碳原子(C 10至C 22)之不飽和單羧酸之不飽和單羧酸之偶合的反應產物。
- 如請求項1至4中任一項之組合物,其中該脂族二酸選自飽和脂族二羧酸,較佳地選自飽和直鏈或分支鏈脂族二羧酸。
- 如請求項5之組合物,其中癸二酸(C 10)或十二烷二酸(C 12)佔該等脂族二羧酸之至少75莫耳%,較佳地至少80莫耳%。
- 如請求項1至6中任一項之組合物,其中該限鏈劑選自可包含至少一個雜原子(O、S、Cl、F)之單羧酸或對應酯,或單異氰酸酯,該限鏈劑較佳地為脂族單羧酸。
- 如請求項1至7中任一項之組合物,其中該脂族二胺選自包含3至12個碳原子之飽和直鏈或分支鏈脂族二胺, 該等分支鏈脂族二胺較佳地選自2-甲基五亞甲基二胺、1,3-戊二胺、甲基戊二胺及三甲基六亞甲基二胺; 該等脂族二胺較佳地選自式H 2N-(CH 2) n-NH 2之飽和直鏈脂族二胺,其中n範圍自3至12。
- 如請求項1至8中任一項之組合物,其中該脂族二胺為己二胺。
- 如請求項1至9中任一項之組合物,其中該環脂族二胺選自雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)甲烷、雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)乙烷、雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)丙烷、雙(3,5-二烷基-4-胺基環己基)丁烷、雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷(BMACM或MACM)、雙(對胺基環己基)甲烷(PACM)、亞異丙基二(環己胺) (PACP)、異佛爾酮二胺、哌𠯤、胺基乙基哌𠯤、二甲基哌𠯤、4,4′-三亞甲基二哌啶、1,4-環己二胺、具有碳基主鏈(例如降冰片基甲烷、環己基甲烷、二環己基丙烷、二(甲基環己基)、二(甲基環己基)丙烷)之環脂族二胺及其混合物,該環脂族二胺較佳地為哌𠯤。
- 如請求項1至10中任一項之組合物,其中該胺組分包含乙二胺(EDA)。
- 如請求項1至11中任一項之組合物,其中該胺組分包含(每莫耳胺組分) 2至15莫耳%,較佳地5至15莫耳%及仍更佳地5至12莫耳%之聚醚胺。
- 如請求項1至12中任一項之組合物,其中該聚醯胺為酸組分及胺組分之縮聚產物, 該酸組分包含(每莫耳酸組分): 42至49莫耳%之脂肪酸二聚物; 39至50莫耳%之脂族二酸; 3至10莫耳%之限鏈劑; 該胺組分包含(每莫耳胺組分): 25至40莫耳%之環脂族二胺;及 55至75莫耳%之包含3至12個碳原子之脂族二胺; 5至15莫耳%之聚醚胺; 該-COOH/(-NH及/或-NH 2)莫耳比率較佳地範圍自0.98至1.20,仍更佳地自1.00至1.15。
- 如請求項1至13中任一項之組合物,其中其包含相對於該聚醯胺組合物之總重量大於90重量%之如請求項1至12中任一項所定義之聚醯胺,較佳地大於92重量%及仍更佳地大於95重量%。
- 如請求項1至14中任一項之組合物,其中其具有範圍自0℃至-67℃,較佳地-10℃至-60℃及仍更佳地-40℃至-60℃之玻璃化轉變溫度Tg。
- 如請求項1至15中任一項之組合物,其中其導致大於或等於3 MPa之拉伸強度。
- 如請求項1至16中任一項之組合物,其中其展示大於或等於80%,較佳地大於或等於90%,仍更佳地大於或等於100%之斷裂伸長率。
- 如請求項1至17中任一項之組合物,其中其為熱熔黏著劑組合物。
- 一種模製品,其包含插入物,較佳地鋰-聚合物蓄電池,及如請求項1至18中任一項之聚醯胺組合物,該插入物至少部分藉由該聚醯胺組合物包覆模製。
- 如請求項1至18中任一項之聚醯胺組合物之用途,其作為熱敏蓄電池之低壓包覆模製之熱熔黏著劑。
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