[发明专利]用扁玻璃纤维增强的聚酰胺模塑材料及由其制造的注塑部件

说明书

本发明主张欧洲专利申请No.EP 06 027 036.0的优先权，其全部内容在此 被整体引用作为参考，如同在本文中全部公开。

技术领域

本发明涉及增强聚酰胺模塑材料，其包括低粘度聚酰胺和扁形的玻璃纤 维，所述玻璃纤维尤其是具有非圆形横截面积和主横截轴与次级横截轴之间的 尺寸关系是2～5。本发明进一步涉及用于生产聚酰胺模塑材料以及由其制造的 模塑部件，即尤其是注塑部件。根据本发明，溶液粘度η_rel在大于1.3至小于1.9 (在0.5wt.-％的间-甲苯酚中测量，20℃)的范围内的聚酰胺被认为是低粘度 聚酰胺。相对粘度η_rel小于1.9的聚酰胺对应于分子量(Mn，数均)小于 20000g/mol。

背景技术

在工业建筑材料领域中，增强聚酰胺起着日益重要的作用，因为它们具有高刚 性，高韧性和高热变形温度。它们的应用领域为，例如汽车行业和其它运输工具领 域的内部和外部零件，用于电讯、电子消费、家用电器、机械装置的设备和装置的 外壳材料，以及安装行业的加热和定位部件的装置。类金属的特性对于诸如在汽车 行业中的部件非常重要，但是这些性质只可通过高填充的、增强的模塑材料而实现。 然而，对于薄壁部件，尤其需要流长(flow length)大的模塑材料时，所述流长在由 环形纤维(endless fiber)增强的模塑材料中不能实现或者仅仅很少地实现。

增强聚酰胺的特殊优点在于在聚合物基体和增强材料之间存在特别优异的粘 结。这甚至在高增强度下也属实，其导致弹性拉伸模量大的产品。然而，这些产品 的韧性并不能满足全部需要。

在下面的这样一些聚合物被认为是本发明的聚酰胺，其具有被酰胺键 (-NH-CO-)连在一起的基本构造嵌段(building block)，和可以通过单体缩 聚或聚合被制备，所述单体例如二元羧酸、二元羧酸卤化物、二腈、二胺、氨 基羧酸和/或内酰胺。它们可以是均聚酰胺或者共聚酰胺。该聚酰胺的平均分 子量大于5000，优选大于10000但小于20000，相应的溶液粘度η_rel低于1.9， 特别是η_rel低于1.8，尤其优选η_rel低于1.7。

欧洲专利EP 0 190 011 B1描述了具有椭圆形或矩形横截面的玻璃纤维， 以及其制造。这些特定的玻璃纤维在制造复合材料部件上的应用被提及。纤维 表面越大，造成该复合材料的强度值越高。

欧洲专利EP 0 196 194 B1描述了由具有多种非圆形横截面的玻璃单纤维 所组成的原丝(strand)，以及其制造。该玻璃纤维的横截面可以是卵圆形、椭 圆形、蚕茧形或多边形。

欧洲专利EP 0 199 328 B1描述了用于印刷线路板的纤维织物，其基本上由 具有非圆形横截面的玻璃纤维所制造。纤维个体具有卵圆形，长形或椭圆形横 截面。不饱和聚酯树脂，环氧树脂，酚树脂，聚酰亚胺树脂或者PTFE被描述 作为这些纤维织物的基体。

欧洲专利EP 0 246 620 B1描述了由玻璃纤维增强的热塑性树脂制成的制 品。该玻璃纤维具有矩形，椭圆形或者蚕茧形横截面。具有非圆形横截面的玻 璃纤维在强度和韧性上显示出具有优点，尤其是在高的增强度时(≥60％)。

欧洲专利EP 0 376 616 B1描述了一种热塑性聚合物的组合物，包括热塑 性树脂和1～65％的具有非圆形横截面的类纤维的增强物，其中所述横截面积 和该增强纤维的垂直横截面的比率被更具体地表征。该增强纤维的横截面具有 半圆或弧形轮廓。该组合物以高尺寸稳定性和减小的翘曲为特征。

欧洲专利EP 0 400 935 B1描述了一种阻燃剂纤维增强的聚酯组合物，其包 括1～60wt％的玻璃纤维。根据EP 0 400 935 B1，所使用的玻璃纤维具有一横 截面形状，其选自扁形、椭圆形、卵圆形、部分圆形、曲线和矩形的横截面形 状。根据EP 0 400 935 B1所述的阻燃剂纤维增强的聚酯复合材料显示出形变减 小而其机械特性没有被结晶聚酯树脂所负面影响。在此方面，根据EP 0 400 935 B1发现该形变，即结晶聚酯树脂的翘曲可以被减小而不减弱树脂的机械特性， 例如弯曲强度和刚性和加工性。