TWI572672B - 用於低溫應用之聚醯胺組合物 - Google Patents

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Description

用於低溫應用之聚醯胺組合物
本發明大致上係關於聚醯胺領域。特定言之，本發明係關於聚醯胺組合物，其等包括聚醯胺-6、成核劑之組合以及成核聚醯胺-6與聚醯胺-66之摻合物。
諸如聚醯胺-6(PA6)及聚醯胺-66(PA66)之穩定低分子量及低黏度聚醯胺可用於多種應用，包括用於工程塑料及紡織物應用。於工程塑料領域中，該等聚醯胺可用於利用射出模製技術之應用中。
PA6及PA66之相對特性及性能特徵使得各聚合物更適用於特定的應用。例如，已在以往採用射出模製法由PA66製得用於汽車及電子產業中之電纜繫帶以滿足產業性能要求。雖然PA6就加工製成電纜繫帶而言可提供優於PA66之特定優點，但脫模不良、斷裂及脆性問題已阻礙由PA6進行電纜繫帶之製造。
本發明之一實施例為一種聚醯胺組合物，其包含至少一種聚醯胺-6材料及一成核劑，該成核劑包含至少一種有機材料及至少第一及第二無機材料。
本發明之另一實施例為一種聚醯胺組合物，其包含約1至99重量百分比(重量%)成核聚醯胺-6材料、約99至1重量%聚醯胺-66材料及約0.001至約20重量%碳黑。該成核聚醯胺-6材料包含至少一種有機成核材料及至少第一及第二無 機成核材料。
本發明係有關於適用於多種應用(包括用於藉由射出模製法製造電纜繫帶)之聚醯胺組合物。額外用途包括室外應用，諸如汽車配件、滑雪配件、連接件、外殼、扣接件及類似者。於許多實例中，述於本文中之該等聚醯胺組合物顯示平衡強度以及低溫韌性。
於一些實施例中，聚醯胺組合物包含至少一種聚醯胺-6材料、至少一種成核劑及至少一種可選潤滑劑。至少一種PA6組合物、至少一種成核劑及至少一種可選潤滑劑之組合可視為形成成核PA6。於一些實施例中，聚醯胺組合物包括PA66、碳黑及成核PA6之組合。
I.成核PA6
適宜之PA6材料大致上係藉由在適於引發聚合之溫度條件下使己內醯胺與胺基己酸反應而形成。可藉由改變反應時間及/或溫度、併入觸媒及於PA6材料上形成不同端基製得不同的PA6材料。市售PA6材料實例包括Aegis®品牌PA6產品，購自Honeywell International Inc.。該等產品之具體實例以品牌標誌H35ZI、H8202NLB、H35L、H50LN及H50L銷售。PA6可佔聚醯胺組合物之至少約90重量%，更特定言之，佔聚醯胺組合物之至少約95重量%。於一實施例中，PA6可具有(例如)小於約52 FAV、更特定言之介於約25至約42 FAV之間及又更特定言之介於約30 FAV至42 FAV之間之低黏度。
於一些實施例中，成核劑可包括有機及無機組份之混合物。適宜有機材料實例包括諸如羧酸鹽之有機鹽、諸如芳基醯胺之醯胺，及有機聚合物。除了PA6之外之多種不同聚醯胺材料可能特別適宜。尤其係具有碳原子對醯胺基比率小於5：1、更特定言之小於3：1、又更特定言之不超過2：1之特定聚醯胺。一例示性聚醯胺為聚醯胺-22(PA22)。
適宜用於成核劑中之無機材料之實例包括無機金屬性材料。適宜之無機金屬性材料包括金屬氧化物及金屬矽酸鹽。特別適宜之無機金屬性材料包括矽酸鋁、氧化鋁及二氧化矽。其他適宜之無機材料包括滑石、雲母、高嶺土、石棉、礬土、矽石、溴化銀、石墨、二硫化鉬、氟化鋰、苯基次膦酸鈉、異丁基次膦酸鈉、氧化鎂、溴化汞、氯化汞、乙酸鎘、乙酸鉛、氯化銀及類似者。
於一些實施例中，成核劑可包含至少兩種無機材料。於一些實施例中，該等無機材料中之一者可為黏土。於一些實施例中，黏土可為奈米黏土。奈米黏土為層狀礦物矽酸鹽之奈米粒子。奈米黏土之類型之實例包括蒙脫石、膨潤石、高嶺石、水輝石及敘永石。於一些實施例中，黏土為蒙脫石，其包括約1奈米厚之多層鋁矽酸鹽層。於一些實施例中，黏土亦可包含鎂。於一些實施例中，黏土可為有機改質蒙脫石黏土。於一些實例中，含有有機離子可幫助分離該等鋁矽酸鹽層。
於一些實施例中，蒙脫石黏土中至少一些原生鈉及/或鈣離子可藉由多種不同銨離子置換。適宜有機改質劑之示 例性實例包括(但不限於)雙(2-羥基-乙基)甲基菜籽銨、雙(2-羥基-乙基)甲基椰子銨、雙(2-羥基-乙基)甲基牛脂銨、三甲基牛脂第四銨、三甲基氫化牛脂銨、二甲基氫化牛脂銨、甲基雙(氫化-牛脂)銨及二甲基雙(氫化-牛脂)銨。
市售有機改質蒙脫石黏土材料之示例性(然非限制性)實例包括具有尚未知有機改質劑及購自Yichun之Jiangxi Gukang，Jiangxi China(www.jxgukang.com)之GK-8、包含作為有機改質劑之雙(2-羥基-乙基)甲基牛脂銨且購自美國Nanocore(www.nanocor.com)之NANOMER I.34TCN、均購自美國Southern Clay(www.scprod.com)之CLOISITE® 30 B及CLOISITE® 93A 。CLOISITE® 30 B包含作為有機改質劑之雙(2-羥基-乙基)甲基牛脂銨，而CLOISITE® 93A包含作為有機改質劑之甲基雙(氫化-牛脂)銨。
於另一實施例中，聚醯胺組合物可包含至少一種α型成核劑及至少一種γ型成核劑。PA6包括兩種穩定結晶形態：單斜α型及單斜(或假六方)γ型。晶體結構在PA6自熔體結晶時形成，此會受熱條件、所施加壓力、存在水分及諸如成核劑之添加劑影響。α型成核劑主要促進形成α型結晶，而γ型成核劑主要促進形成γ型結晶。適宜α型成核劑之實例包括論述於本文中之聚醯胺成核劑，及特定言之係PA22。適宜γ型成核劑之實例包括述於本文中之奈米黏土材料，及特定言之係蒙脫石黏土材料。
藉由使α型成核劑與γ型成核劑組合，可獲得平衡結晶速率及韌性。如實例中之進一步展現，此平衡可歸因於藉由 組合成核劑所形成之更為複雜的結晶。於一實施例中，聚醯胺組合物包含含量足以產生主要為γ晶型之聚醯胺組合物之γ型成核劑。同時包含α及γ晶形之組合物可為形成電纜繫帶提供最佳特性。
聚醯胺組合物可包含小於約1重量%成核劑，更特定言之，小於約0.5重量%成核劑及又更特定言之介於約0.1重量%及約0.3重量%之間之成核劑。於一實施例中，成核劑包含(由或基本上由)聚醯胺材料(諸如聚醯胺-22)、第一矽酸鋁材料及第二矽酸鋁材料(諸如蒙脫石)(組成)。例如，成核劑可包含約1重量%至約5重量%矽酸鋁、約15重量%至約30重量%聚醯胺(諸如PA22)及約65重量%至約85重量%蒙脫石。
於一些實施例中，成核劑可包含有機材料及呈混合物或組合物之第一或第二無機材料中之一者。有機及無機材料之特別適宜組合包括具有碳原子對醯胺基比率小於5：1之聚醯胺(諸如聚醯胺2.2)與金屬矽酸鹽。於一實施例中，有機組份佔組合物之50重量%以上，更特定言之，佔約60重量%至約95重量%，又更特定言之，佔約75重量%至90重量%。第一無機組份佔組合物之50重量%以下，更特定言之，佔約5重量%至約40重量%，又更特定言之，佔約5至約15重量%。一市售組合實例為BRUGGOLEN P22，其為90重量%聚醯胺-2.2/10重量%矽酸鋁材料，由Brueggemann Chemical製造。
多種具有胺基官能基之聚矽氧油可適用於本發明之實施 例。於一些實施例中，具有胺基官能基之聚矽氧由於大分子鏈中之胺基而具有與尼龍之良好相容性。適宜之具有胺基官能基之聚矽氧油之實例包括彼等以XIAMETER®名稱所購得者，包括XIAMETER® OFX-8417、XIAMETER® OFX-8822及XIAMETER® OFX-8468。適宜之具有胺基官能基之聚矽氧油之其他實例包括BD-1007。
多種潤滑劑可適用於本發明之實施例。適宜潤滑劑之實例包括諸如乙烯-雙-硬脂醯胺之硬脂醯胺、諸如硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣及硬脂酸鈉之硬脂酸鹽、諸如甘油單硬脂酸酯之甘油脂肪酸酯、諸如聚二甲基矽氧烷之聚矽氧烷、聚烯烴及乙烯乙酸乙烯酯共聚物。特別適宜之添加劑包括硬脂酸鈣及/或乙烯-雙-硬脂醯胺。潤滑劑可佔聚醯胺組合物5重量%以下，更特定言之，佔聚醯胺組合物2重量%以下。
表1描述成核PA6之例示性實施例：
表2及3描述成核PA6之其他例示性實施例：
該成核PA6組合物可進一步包含多種可選添加劑。例示性添加劑包括(但不限於)：抗氧化劑、熱穩定劑、耐候劑、脫模劑、顏料、染料、塑化劑、抗靜電劑、滯焰劑、玻璃填料、礦物填料及衝擊改良劑。聚醯胺組合物亦可包含纖維或顆粒填料，其發揮作用以增加組合物之模量及剛度。
該成核PA6組合物可依據習知程序形成。於一實施例中，將各種不同原始材料摻合在一起。適宜之摻合技術包括熔體擠出、分批熔融及類似技術。於一有用的程序中，該摻合程序可在高於聚合物熔點的高溫下進行及該成核劑分別作為該試劑之個別組份，或作為以諸如顆粒、丸粒及 粉末之適宜形式添加至劇烈攪拌下熔體之組份之組合進行預成形。
或者，成核劑各種不同組份全部或其一部分可與呈熔體之聚醯胺進行母料混合或預摻合，及此種預混物或母料可以含量足以使得聚醯胺產物中具有所欲量成核劑地添加至呈熔體之聚醯胺。持續攪拌直到形成均質組合物為止。可視需要改變摻合溫度及摻合壓力以及添加各種不同組份之順序，只要獲得實質上均質組成。摻合程序可於高溫下進行，於此情況中，聚合物組份熔融及固體成核劑經劇烈攪拌該熔體而與其混合。類似地，可粒化各種不同固體組份，及在適宜的摻合器(或例如Banbury混合器)中盡可能均勻地使該等粒狀組份進行乾燥混合，然後於擠出機熔融及利用冷卻擠出。
圖2繪示一種依據本發明實施例形成成核PA6組合物之方法10。聚醯胺混合物藉由將聚醯胺材料、成核劑、具有胺基官能基之聚矽氧油及潤滑劑摻合(方塊20)形成。然後將該混合物複合(方塊30)並粒化(方塊40)。接著分批將該等丸粒混合(方塊50)且包裝(方塊60)呈用於將來使用之所期望形式。
所得聚醯胺組合物可用以製造多種模製物件、纖維及薄膜。適宜之模製技術包括射出模製、熔融模製、熔融紡絲、澆鑄及擠出。於一特定實施例中，聚醯胺組合物可藉由射出模製技術用於製造電纜繫帶。
II.成核PA6與PA 66之摻合物
於一些實施例中，成核PA6組合物則與至少一種額外聚醯胺材料(諸如PA66材料)進行摻合。所得聚醯胺摻合物可包含少如1重量%、5重量%、10重量%、35重量%或50重量%或多如65重量%、90重量%、95重量%或99重量%之PA66，及可包含少如1重量%、5重量%、10重量%、35重量%或50重量%或多如65重量%、90重量%、95重量%或99重量%之成核PA6組合物，或任何由前述各自範圍內任何數值對所界定範圍之前述組份各者。於一實施例中，所得聚醯胺摻合物可包含約5重量%至約95重量%聚醯胺-66組合物，更特定言之，約10重量%至約50重量%或以上之聚醯胺-66組合物。於一些實施例中，聚醯胺組合物亦可包含碳黑。
於一些實施例中，尤其在戶外應用上，碳黑係作為UV光穩定劑使用，以及使所得產物具有色彩。於許多情況中，碳黑係以聚烯烴為基礎的母料或聚醯胺為基礎的母料形式購得。於一些實施例中，使用聚烯烴為基礎的母料係因為其相較聚醯胺為基礎的母料而言價格便宜。碳黑母料可包含多達約50重量%碳黑。該母料亦可包含分散性添加劑，諸如天然蠟、合成蠟、聚烯烴蠟、脂肪酸、硬脂酸、脂肪酸酯或醯胺、EBS、皂化脂肪酸、硬脂酸酯、山梨醇酐酸酯、甘油酯、寡聚聚丙烯酸酯、寡聚聚醚、寡聚聚酯及其組合。
一些情況中，甚至極低濃度之碳黑可致使PA66脆化。在不希望受理論約束下，咸信碳黑可造成PA66結晶期間之不 均勻成核效應。碳黑之不良顆粒分散亦可能有發揮作用。電纜繫帶製造商廣泛地使用PA6以改良韌性。PA6與PA66為部分可混溶聚合物及會影響冷卻期間彼此自熔體之結晶。在將PA6添加於PA66中之後，PA66之韌性可以得到改善及強度增加。然而，通用PA6樹脂係不可以添加於PA66中達10重量%以上的，因為PA6將減低結晶度且致使脫模變難。
已明確可使用上文所述成核PA6成功形成包含PA66、碳黑及大量PA6之有用聚醯胺摻合物。下表4提供例示性聚醯胺摻合物。
圖3繪示一種依據本發明實施例形成電纜繫帶之方法100。上文所述聚醯胺組合物於例如約250℃至300℃(方塊110)之適宜溫度下熔融。然後於較佳低於約1000 kgf/cm2之射出壓力下將該組合物注入適宜模具中(方塊120)。使該模具冷卻以固化該聚醯胺組合物呈電纜繫帶形式(方塊130)。接著使該電纜繫帶自該模具脫離(方塊140)。
圖4顯示根據本發明一實施例之例示性電纜繫帶200。該電纜繫帶200包括一長形主體210、一齒輪齒220及一棘齒230。使用時，該電纜繫帶200係捲繞在一或多個物體周圍，及該齒220係嵌入在該棘齒230中。該棘齒230包括與 個別齒輪齒配接之鎖定機構。當然，可使用本發明之聚醯胺組合物製造多種不同電纜繫帶構形。
如以下實例所描述，相較於習知PA6及PA66組合物二者，自本發明聚醯胺組合物所形成之電纜繫帶展現改良之結晶度、較低之射出壓力、減低之模黏連及澆口斷裂及/或減低之脆度。因此本發明之聚醯胺組合物為用於多種應用(包括用於形成電纜繫帶)之可行PA66替代品。
III.實例
更特定述於以下實例中之本發明僅欲作為示例，因為擅長該技術者明瞭本發明範疇內之許多修改及變化。除非另作指明，否則報導於以下實例中之所有份數、百分比及比率係以重量計，及用於該等實例中之所有試劑係獲自或購自述於下文之化學品供應商，或可依據習知技術合成。
A.實例1-4及比較例A-E
述於下表5中之實例1-4及比較例A-E之組合物係以重量百分比形式表示及經翻轉摻合該等成分，及利用標準實驗室法將該等經翻轉之成分饋送於雙螺桿擠出機(實驗室大小直徑30 mm)之喉部進行母料混合。H35ZI為聚醯胺-6組合物，其獲自Honeywell International Inc.。MMT為有機改質蒙脫石黏土成核劑，其以GK-8獲自Yichun之Jiangxi Gukang，Jiangxi China。P22為成核劑，其獲自Bruggemann Chemical，組成為90重量%聚醯胺-2.2/10重量%矽酸鋁混合物。CaV102為成核劑及代表Licomont® CaV102，其為褐煤酸之鈣鹽，該褐煤酸為長鏈飽和直鏈 羧酸。
ASO BD-1007為具有胺基官能基之聚矽氧。ZnSt為硬脂酸鋅及外部潤滑劑。CaSt為硬脂酸鈣及為外部潤滑劑。GMS為甘油單硬脂酸酯及為內部潤滑劑。EBS為N/N'-乙烯雙-硬脂醯胺，為內部潤滑劑。PA66 21SPC為用於電纜繫帶應用之市售PA66。
組合物1-4及比較例A-E經射出模製形成用於測試目的之電纜繫帶。如下表6中所示，使該等電纜繫帶經過若干不同條件下之彎曲試驗以及落錘式衝擊試驗。於彎曲試驗(乾燥模製)中，將電纜繫帶彎曲180度並記錄斷裂處數目。於彎曲試驗(冰冷條件)中，電纜繫帶在如前述彎曲180度前經受-40℃之溫度歷時2小時。於彎曲試驗(熱時效)中，如前述於80℃下將電纜繫帶乾燥24小時。保持於室溫歷時20分鐘之後，如前述將電纜繫帶彎曲180度。於落錘式衝擊試驗中，將電纜繫帶安置於鋼心軸上及置於-40℃下歷時2小時。然後將該樣本置於V方塊及自冰冷裝置移去測試組 件後10秒內讓自由落錘衝擊搭接片。
可見，比較例A(僅含MMT)於冰冷溫度下行為極差，所有10個樣本均有斷裂。比較例B(僅P22)於熱時效試驗中行為極差，所有10個樣本均有斷裂。於比較例C及D中，MMT係與CaV102配對的，其於冰冷溫度下行為極差，各自的所有10個樣本均有斷裂。請注意市售PA66材料就加工處理而言需求更高的熔融溫度及射出壓力。
關於實例1-4，可見實例2及4比實例1及3行為更佳。於實例2中，MMT及P22之相對量相等。於實例4中，MMT對P22比率為3：1。實例1亦具有為3：1比率之MMT：P22，但缺乏包含於實例4中之硬脂酸鈣及甘油單硬脂酸酯。實例3具有為1：3比率之MMT：P22。
實例1及5-7及比較例F-I之組合物述於下表7中。實例1及5-7具有相同的MMT：P22比率，但包含不同的胺基聚矽氧油。ASO OFX-8417為XIAMETER® OFX-8417，其為具有胺基官能基之聚矽氧。ASO OFX-8822為XIAMETER® OFX-8822，其為具有胺基官能基之聚矽氧。ASO OFX-8468為XIAMETER® OFX-8468，其為具有胺基官能基之聚 矽氧。ESO BD-1208為具有環氧官能基之聚矽氧。N-BBSA為正丁基苯磺醯胺。
該等組合物係如前述進行測試。測試結果概述於下表8中。
實例1及5-7例示說明使用不同等級之具有胺基官能基之聚矽氧。實例1及5行為優於實例6及7。比較例F及G缺乏具有胺基官能基之聚矽氧且行為不良。比較例H例示說明具有環氧官能基之聚矽氧不發揮作用。比較例I例示說明針對於聚醯胺之塑化劑不發揮作用。
B.實例8
使用示差掃描熱量分析儀(DSC)進行非等溫分析。以50克爾文(K)/分鐘(K/min)之速率自25℃將各樣本加熱至280℃。維持該280℃溫度歷時2分鐘繼而以不同速率2.5 K/min、5 K/min、10 K/min、20 K/min及40 K/min使該等樣本冷卻回至25℃。利用Mo Zhishen法(參見Qiao XY、Wang XH、Zhao XJ、Mo ZS、Zhang HF(2000)Synthetic Met 113.1)分析測試數據。
結晶數據概述於下表9中。為了達成所界定之特定單位時間「X(t)」結晶度，相較含PA6之P22而言，含PA6之MMT具有更低的必需冷卻速率「F(t)」。F(t)值越小指示結晶速率越快。表6中之α值為阿佛拉密指數(Avrami index)(用於等溫結晶動力學研究)與Ozawa指數(用於非等溫結晶動力學研究)之比率。可見，PA6、PA6(MMT)及PA6(P22)具有相對恆定的α值。相比之下，該PA6(MMT與P22)具有可變α值，指示結晶機構複雜。
亦利用廣角X射線繞射觀察到使用MMT與P22之組合作為成核劑時結晶形態不同。圖4為強度之圖形表示，其中相對強度(高度)表示存在於兩種PA6組合物中之該等α及γ結晶形態之相對量。明顯地，含PA6之MMT僅含有γ結晶 形態。含PA6之P22同時含有α及γ形態，然α形態係主要的。該等α及γ形態亦共存於同時具有P22及MMT成核劑之PA6中，然圖4顯示γ形態為主要的。
該等實例顯示具有MMT之PA6比具有P22之PA6更脆，但其具有更高的結晶速率。藉由將MMT與P22組合作為成核劑，可達成結晶速率及韌性之平衡。這種平衡可歸因於藉由組合成核劑所形成之較複雜結晶。
C.實例9-11及比較例J-Q
實例9-11及比較例J-Q之組合物述於下表10中及以重量百分比表示。Vydyne® 21SPC為由Solutia製造之廣泛使用的PA66材料。Zytel® ST801為由DuPont製造之經衝擊改良之PA66材料。成核PA6為具有上表1所顯示調配之成核PA6。H35ZI為不含添加劑之PA6基礎樹脂。碳黑母料包含50重量%碳黑顆粒及50重量%聚烯烴基礎樹脂。
使用Leistritz雙螺桿擠出機(D=27 mm，L/D=36)製備HON PA6。在摻合其他添加劑之前，於75℃之減濕烘箱中將PA6片乾燥12小時。依可接納方式使用其他添加劑。維持該擠出機之溫度於230℃及維持螺桿速度於500 rpm。通過液體饋入口添加胺基聚矽氧油。CaSt及EBS藉由失重式側向加料機添加。在高速混合器中將其他添加劑與PA6片預混合然後藉由主加料機添加於擠出機中。使用Sumitomo SE100DU射出成型機以製造電纜繫帶樣本及ASTM拉伸試棒。將PA66及/或PA6丸粒與碳黑母料預混合然後添加於該射出成型機之料斗。
如表10中可見，實例9-11為包含33至66重量%成核PA6之PA66/成核PA6摻合物。PA66及成核PA6之丸粒經摻合及射出模製形成電纜繫帶及ASTM試棒。碳黑母料之添加濃度為0.4重量%。
比較例J為不含碳黑之100重量% PA66 21SPC。比較例K為99.6重量% PA66 21SPC與0.4重量%碳黑之母料。比較例L為不含碳黑之100重量%成核PA6。比較例M為具有0.4重量%碳黑母料之99.6重量%成核PA6。比較例N、O及P為具有自10重量%至50重量%不同含量之純PA6(H35ZI)及0.4重量%碳黑母料之PA66/PA6摻合物。比較例Q為包含10重量%經衝擊改良之PA66 ST801之PA66調配物。
於不含碳黑之比較例J及L中，PA66 21SPC及成核PA6皆呈現良好的韌性(於乾燥及低溫狀態下，斷裂%低)。由於成核PA6為成核PA，比PA66 21SPC略為更脆一些(於-20℃ 乾燥下，55%斷裂相較於35%斷裂，於-40℃條件狀態下，20%斷裂相較於10%斷裂)。乾燥狀態下其強度及模量亦高於PA66 21SPC(如圖5及6中可見)。於添加碳黑後，兩種材料均變得極脆(於-20℃乾燥狀態下，二者完全斷裂，於-40℃條件狀態下，亦增加了斷裂%)。添加碳黑時斷裂伸長率亦減小，參見圖7。
於添加碳黑後，PA66 21SPC之拉伸強度自85 MPa增加至95 MPa，指示碳黑於PA66中充作成核劑(圖5)。就成核PA6而言，於添加碳黑後拉伸強度保持在約91 MPa，因為成核PA6已經含有成核劑(圖5)。將成核PA6與PA66 21SPC摻合可明顯增進電纜繫帶於乾燥狀態及低溫下之韌性(表11彎曲試驗，於乾燥及低溫下，斷裂%減低)。
實例9、10及11亦顯示比比較例K及M更低的強度及模量及更高的斷裂伸長率，以及處理溫度及射出成型壓力減低(表11，處理數據)。添加更多成核PA6使得強度略有減小(圖5)。另一方面，提高成核PA6含量超過50重量%亦減低韌性，因為隨著成核PA6含量的增加，總成核劑含量亦增加。
於PA66中添加過多的純PA6 H35ZI將引起脫模問題，此歸因於摻合物中PA66及PA6之結晶速率減小之故。於碳黑存在下，PA66/PA6(純)比不含碳黑者脫模更好，因為此處電纜繫帶係充作成核劑。然而，PA66/PA6(純)之脫模仍比PA66/HON PA6(表11之比較例N、O及P)差。
於PA66中添加衝擊改良劑係增進PA66電纜繫帶韌性之 可用解決辦法。然而，應注意添加彈性體將使得樹脂之黏度增加並導致在較高溫及高壓下發生射出成型(表11之比較例Q)。
加工及機械特性與PA材料射出成型期間之熔融及結晶有關。使用示差掃描熱量分析儀(DSC)來研究不同PA66、PA6及PA66/PA6摻合物之熔融及結晶行為。圖8-11出示實例9及比較例J、K、L及M之峰值熔融溫度(Tmp)、熔融焓(Hm)、峰值結晶溫度(Tcp)及結晶焓(Hc)。DSC測試係藉由將5 mg樣本(自電纜繫帶樣本切下)以10℃/min的速率自25℃加熱至290℃，維持該290℃溫度歷時5分鐘然後以10℃/min之相同速率使該樣本冷卻回至25℃來實施。
添加碳黑後，比較例K之結晶溫度Tcp相較比較例J而言增加了5℃，意指碳黑於PA66中充作成核劑(圖10)。熔融溫度Tmp亦自263.20℃增加至264.03℃，此意指結晶度及晶體完整性更高。比較例L及M之Tmp及Tcp並未顯示相差很大，因為成核PA6已經含有有效之成核劑。當成核PA6摻合至PA66中時，PA66之Tcp及Tmp均減低，此意指結晶度及晶體完整性減低(實例9，圖8及10)，其解決了因添加碳黑所引起的脆化問題。
利用動態機械分析(DMA)以測定實例9及比較例J、K、L及M之儲存模量(剛度)及玻璃轉化溫度(Tg)(損耗因子正切δ之峰值溫度)。實例9顯示最低的模量，此意指該材料比比較例J、K、L及M更柔軟且可撓性更大。藉由圖13之該峰值溫度獲得玻璃轉化溫度(Tg)及繪示於圖14中。於PA66中 添加PA6(實例9)具有減低玻璃轉化溫度之效應。
擅長該技術者可自前述發明說明輕易明瞭本發明之基本特徵，及可在不脫離本發明之精神及範疇下針對本發明作出多種變化及修改以使其適用於不同之用途及條件。
10‧‧‧方法
20‧‧‧方塊
30‧‧‧方塊
40‧‧‧方塊
50‧‧‧方塊
60‧‧‧方塊
100‧‧‧方法
110‧‧‧方塊
120‧‧‧方塊
130‧‧‧方塊
140‧‧‧方塊
200‧‧‧電纜繫帶
210‧‧‧主體
220‧‧‧齒輪齒
230‧‧‧棘齒
圖1為說明依據本發明實施例形成聚醯胺組合物之方法之流程圖。
圖2為說明依據本發明實施例形成電纜繫帶之方法之流程圖。
圖3顯示根據本發明實施例所製得的電纜繫帶。
圖4為實例8中所述聚醯胺組合物之結晶結構之圖形表
圖5為根據實例9-11及比較例J-Q例舉於表10中之組合物拉伸強度數據之圖形表示。
圖6為根據實例9-11及比較例J-Q例舉於表10中之組合物拉伸模量數據之圖形表示。
圖7為根據實例9-11及比較例J-Q例舉於表10中之組合物斷裂伸長率數據之圖形表示。
圖8為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物熔融溫度峰值數據之圖形表示。
圖9為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物熔融焓數據之圖形表示。
圖10為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物結晶溫度峰值數據之圖形表示。
圖11為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物結晶焓數據之圖形表示。
圖12為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物儲存模量數據之圖形表示。
圖13為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物損耗因子(正切δ)數據之圖形表示。
圖14為根據實例9及比較例J-M例舉於表10中之組合物玻璃轉化溫度數據之圖形表示。
200‧‧‧電纜繫帶
210‧‧‧主體
220‧‧‧齒輪齒
230‧‧‧棘齒

Claims (16)

  1. 一種聚醯胺組合物，其包含：至少95重量%之至少一種聚醯胺-6材料；0.045重量%至0.135重量%之聚醯胺-22；0.005重量%至0.015重量%之矽酸鋁；0.05重量%至0.15重量%之有機改質蒙脫石黏土；及0.5重量%至2重量%以下之至少一種潤滑劑。
  2. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該潤滑劑係選自由以下組成之群：伸乙基-雙-硬脂醯胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、甘油單硬脂酸酯、聚二甲基矽氧烷、聚烯烴及乙烯乙酸乙烯酯共聚物，及其組合。
  3. 如請求項1之聚醯胺組合物，其進一步包含具有胺基官能基之聚矽氧油。
  4. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該至少一種潤滑劑係選自由下列所組成之群：伸乙基-雙-硬脂醯胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣及硬脂酸鈉。
  5. 如請求項4之聚醯胺組合物，其中該至少一種潤滑劑係選自伸乙基-雙-硬脂醯胺及硬脂酸鈣。
  6. 如請求項5之聚醯胺組合物，其中該至少一種潤滑劑係伸乙基-雙-硬脂醯胺。
  7. 如請求項1之聚醯胺組合物，其進一步包含至少一種添加劑，其係選自由下列所組成之群：抗氧化劑、熱穩定劑、耐候劑、脫模劑、顏料、染料、塑化劑、抗靜電劑、滯焰劑、玻璃填料、礦物填料及衝擊改良劑。
  8. 如請求項7之聚醯胺組合物，其中該至少一種添加劑係抗氧化劑。
  9. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該聚醯胺-6材料具有小於約52 FAV之黏度。
  10. 如請求項9之聚醯胺組合物，其中該聚醯胺-6材料具有介於約25FAV至約42FAV之黏度。
  11. 如請求項10之聚醯胺組合物，其中該聚醯胺-6材料具有介於約30FAV至約42FAV之黏度。
  12. 一種聚醯胺組合物，其包含：約1至99重量%之成核聚醯胺-6材料，其包含：以該成核聚醯胺-6材料之總重量計至少95重量%之至少一種聚醯胺-6材料；以該成核聚醯胺-6材料之總重量計0.045重量%至0.135重量%之聚醯胺-22；0.005重量%至0.015重量%之矽酸鋁；0.05重量%至0.15重量%之有機改質蒙脫石黏土；及0.5重量%至2重量%以下之至少一種潤滑劑；約99至1重量%之聚醯胺-66材料；及約0.001至約20重量%之碳黑。
  13. 如請求項12之聚醯胺組合物，其包含約10重量%至約50重量%之該成核聚醯胺-6材料。
  14. 如請求項12之聚醯胺組合物，其包含約95重量%至約5重量%之該聚醯胺-66材料。
  15. 一種電纜繫帶，其係由如請求項1至14中任一項之聚醯胺組合物製成。
  16. 一種聚醯胺摻合物，其包含如請求項1之聚醯胺組合物，以及至少一種聚醯胺-66材料。
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