[发明专利]微孔聚酰胺制品

说明书

技术领域

本发明涉及任选增强的微孔(microcellulaires)聚酰胺制品。本发明还 涉及这些制品的生产方法以及这些轻质制品在各种应用中的用途。

背景技术

在针对旨在通过各种技术(尤其是通过注射模塑)成形的聚酰胺材料所常 常寻求改善的性能当中，可以列举刚性、抗冲强度、尺寸稳定性(特别是相对 高温度下的尺寸稳定性)、成形后的低收缩性、表面外观、密度和重量。对于给 定的应用，材料的选择通常以某些性质所需的性能水平和其成本为导向。这是 因为人们一直在寻求能够在性能和/或成本方面满足技术规格的新材料。

尤其寻求生产特别是用于汽车领域的重量减轻的聚酰胺制品。

为了获得轻质且性能良好的聚酰胺制品，已知使用聚酰胺泡沫塑料。为此 通常采用化学途径或物理途径。这种方法通常以名称FIM而为人所知，FIM即 为发泡注塑成形(foam injection molding)。为此可以提及专利US 5158986 所述的一些内容。

最常用的方法之一是在注射模塑工艺的过程中向在压力下处于熔融状态的 聚合物中掺入超临界流体(SCF)，这特别是在塑化料筒中或者在注射喷嘴中进 行。超临界流体是在超过其临界温度Tc的温度下并且在超过其临界压力Pc的 压力下保持的材料。超临界液体及其特性是众所周知的，并且尤其在下述出版 物中被提及：“Microcellular Processing(微孔处理)”：K.T.Okamoto，C.Hanser Verlag，Munich 2003，第6页。在合适的注射模塑装置中的高压的作用下，超 临界流体可溶解在熔融塑性材料中(尤其参见“Supercritical carbon dioxide in polymer reaction engineering(聚合物反应工程中的超临界二氧化碳)” Ed.Maartje F.Kemmere，Thierry Meyer.Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA. 2005，第6页)。在将聚合物注入模塑腔的过程中，压力的快速下降将导致热力 学上的不稳定，进而使所述流体在熔融聚合物中的溶解度下降。超临界流体溶 解度的这种降低将导致泡孔成核并增大，从而形成泡沫塑料类型的微孔材料。

如此模塑的制品是轻质的，并且完全有可能根据模具中注入和使用的聚合 物的量来控制最终制品的质量和密度。这是因为，超临界流体使得能够形成泡 孔，所述泡孔占据模具中不具有材料的那部分空间。例如，为了获得10％重量 的降低，注入模塑腔的聚酰胺材料将减少10％。

然而，在聚酰胺的情况下，看来这种方法会导致形成具有差表面外观的微 孔制品，无论是否存在增强填料均如此。这是因为在表面上观察到白化区域、 凹凸不平且丧失光泽度和反射性。这种差的表面外观直接与使用超临界流体的 微孔制品形成方法有关。

这些制品的差表面外观使之无法用于美学部件，特别是无法用于汽车或家 用制品领域。

因而存在生产如下这种轻质微孔聚酰胺的需求：该聚酰胺在机械性能和令 人满意的表面外观之间达到良好的平衡，完全可与利用传统注射模塑工艺可获 得的那些相比。

发明内容

本申请人惊奇地发现，在通过使用超临界流体来进行注射模塑以生产轻质 微孔聚酰胺制品的方法中熔融态下高流动性聚酰胺的应用使得能够克服以上提 到的缺陷。这是因为，这种应用使得能够获得表面外观非常令人满意的制品， 完全可与利用传统注射模塑工艺所获得的那些相比。此外，该方法的优势还在 于实施简单且无需使用价格昂贵且还会使聚酰胺组合物的流变性能和机械性能 降低的其它特定的起泡化学添加剂。

本发明因而涉及包含至少一种聚酰胺基质且任选地包含添加剂的组合物在 或用于使用超临界状态下的流体通过注射模塑生产微孔聚酰胺制品的用途；

所述聚酰胺组合物具有依照以下关系的熔融相表观粘度：

η100≤12.82(X)+239

η1000≤3.62(X)+139

其中η是在比该聚酰胺组合物熔化温度高15℃的温度下测量的该聚酰胺组合物 的熔融相表观粘度；要么为100s^-1剪切速率下的η100，要么为1000s^-1剪切速率 下的η1000；并且X对应于以非均匀方式分散在聚酰胺基质中的添加剂的重量 比例，相对于该组合物的总重量计。