具有高模量和低介电常数的聚酰胺组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及实心和空心玻璃增强剂的混合物与由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃组成的合金的用途，所述实心和空心玻璃增强剂的混合物包括相对于实心和空心玻璃增强剂的总和计5至60重量％的空心玻璃珠，特别是相对于实心和空心玻璃增强剂的总和计5至55重量％的空心玻璃珠，更特别是相对于实心和空心玻璃增强剂的总和计5至45重量％的空心玻璃珠，合金混合物比例为大于50％至75重量％、特别是55％至70％、尤其是55％至65％的所述合金和25％至小于50％、特别是30％至45重量％、尤其是35％至45％的所述实心和空心玻璃增强剂的混合物，所述用途用于制备这样的组合物，当在20℃下、干燥时，该组合物的模量为5GPa至小于8GPa，特别是6GPa至小于8GPa，并且介电常数Dk小于或等于3.1、尤其是小于或等于3.0、特别是小于或等于2.9，介电常数根据ASTM D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高模量和低介电常数的聚酰胺组合物及其用途


[0001]本专利技术涉及实心和空心玻璃增强剂的混合物与由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃组成的合金用于制造具有高模量和低介电常数的组合物的用途，其制备方法和所述组合物。
现有技术
[0002]原始设备制造商(OEM)，特别是电子、电信或数据交换应用的原始设备制造商，诸如自主车辆或互连应用的原始设备制造商(OEM)，对于用于此类设备的保护或包覆的材料越来越感兴趣。
[0003]实际上，例如，集成到移动电话外壳中的此类材料的优点是保证天线应用中信号的完整性以确保完整的高速信号传输。
[0004]此外，在数据交换的情况下，介电常数必须尽可能低以确保尽可能快的数据交换。
[0005]因此，此类应用的主要挑战是在保持非常刚性的保护或包覆材料的同时具有最低的介电性能。然而，为了获得刚性保护或包覆材料，通常需要使用将赋予材料更高的模量并因此赋予更高的刚性的玻璃纤维。
[0006]然而，已知例如，在电话外壳中存在标准玻璃纤维确保了所述外壳的良好刚性，也急剧增加了介电常数，并因此将干扰信号传输。
[0007]因此，需要具有表现出刚性和因此高模量性质两者、而同时保持低介电常数的材料，以确保完全和高速的信号传输或尽可能快的数据交换。
[0008]因此，已经通过本专利技术解决了上述问题，本专利技术涉及实心和空心玻璃增强剂的混合物与由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃组成的合金用于制备组合物的用途，所述实心和空心玻璃增强剂的混合物包括相对于实心和空心玻璃增强剂的总量计5至60重量％的空心玻璃珠，更特别是相对于实心和空心玻璃增强剂的总量计5至55重量％的空心玻璃珠，更特别是相对于实心和空心玻璃增强剂的总量计5至45重量％的空心玻璃珠；
[0009]所述合金混合物的比例为大于50重量％至75重量％，特别是55至70重量％，尤其是55至65重量％的所述合金，和25至小于50重量％，特别是30至45重量％，尤其是35至45重量％的所述实心和空心玻璃增强剂混合物；
[0010]所述组合物在20℃下、干燥时模量为5GPa至小于8GPa，特别是6GPa至小于8GPa，介电常数Dk小于或等于3.1，尤其是小于或等于3.0，特别是小于或等于2.9，介电常数根据ASTM D
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13在至少1GHz的频率下，尤其是在至少2GHz的频率下，特别是在至少3GHz的频率下，在23℃、50％ RH下测量。
[0011]换言之，本专利技术涉及实心和空心玻璃增强剂的混合物与由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃组成的合金的用途，所述实心和空心玻璃增强剂的混合物包括相对于实心和空心玻璃增强剂的总量计5至60重量％的空心玻璃珠，特别是相对于实心和空心玻璃增强剂的总量计5至55重量％的空心玻璃珠，尤其是相对于实心和空心玻璃增强剂的总量计5至45重量％的空心玻璃珠；
[0012]所述合金混合物的比例为大于50重量％至75重量％，特别是55至70重量％，尤其是55至65重量％的所述合金和25重量％至小于50重量％，特别是30至45重量％，尤其是35至45重量％的所述实心和空心玻璃增强剂混合物；
[0013]所述用途用于:相对于包括所述合金与和玻璃增强剂但是合金/增强剂混合物的重量比为超过50重量％的混合物和小于50重量％的合金而言，降低包括所述混合物与所述合金的组合物的模量和至少保持其介电常数，在干燥状态下，在20℃下，所述组合物的所述模量为5GPa至小于8GPa，特别是6GPa至小于8GPa，并且介电常数Dk小于或等于3.1，尤其是小于或等于3.0，特别是小于或等于2.9，介电常数根据ASTM D
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13，在至少1GHz的频率下，尤其是在至少2GHz的频率下，特别是在至少3GHz的频率下，在23℃下，在50％ RH下测量。
[0014]在一个实施方式中，本专利技术的组合物不含聚酰胺6和66。
[0015]因此，本专利技术人预料之外地发现，将实心和空心玻璃增强剂与由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃的合金以如上文所定义的特定比例组合(其此外具有相对于实心和空心玻璃增强剂的总和计的特定比例的空心玻璃珠)，使得可制备还具有5GPa至小于8GPa，特别是6GPa至小于8GPa的高模量和小于或等于3.1，尤其是小于或等于3.0，特别是小于或等于2.9的低介电常数Dk的组合物，从而使得可得到能够确保完全、高速的信号传输或能够具有尽可能快的数据交换的刚性材料。
[0016]在不同模量(例如，拉伸模量、挠曲模量等)之间进行区分。如果我们考虑弯曲模量，则它总是低于拉伸模量。
[0017]这些模量可受温度和样品中水分含量的影响。
[0018]在一个实施方式中，上述定义的模量对应于挠曲模量和拉伸模量两者，挠曲模量是根据标准ISO 178:2010测量的，并且拉伸模量(或弹性模量E)是根据标准ISO 527
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1和2:2012测量的。
[0019]在另一个实施方式中，上述定义的模量对应于挠曲模量并如上测量。
[0020]在另一个实施方式中，上述定义的模量对应于拉伸模量并如上测量。
[0021]介电常数被定义为所考虑的材料的介电常数ε对真空的介电常数的比率。记为k或Dk，并且是根据ASTMD
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13测量的。这是相对介电常数。
[0022]其在23℃下在50％相对湿度(RH)下对已经预先干燥，尤其是在80℃下干燥5天的样品测量。
[0023]1GHz的频率对应于科学记法中的109Hz。
[0024]在一个实施方式中，在50％相对湿度下的测量频率为109Hz至10
15
Hz。
[0025]在另一个实施方式中，所述频率包括1至10GHz，特别是1至5GHz。
[0026]在又一个实施方式中，所述频率包括2至10GHz，特别是2至5GHz。
[0027]在另一个实施方式中，所述频率包括3至10GHz，特别是3至5GHz。
[0028]在一个实施方式中，所述组合物在20℃下、干燥时具有5GPa至小于8GPa的模量，和在至少1GHz的频率下在50％ RH下小于或等于3.1的介电常数Dk，所述模量对应于拉伸模量和弯曲模量。
[0029]在一个实施方式中，所述组合物在20℃下、干燥时具有6GPa至小于8GPa的模量，和在至少1GHz的频率下在50％ RH下小于或等于3.1的介电常数Dk，所述模量对应于拉伸模量
和弯曲模量。
[0030]在一个实施方式中，所述组合物在20℃下、干燥时具有5GPa至小于8GPa的模量，和在至少1GHz的频率下在50％ RH下小于或等于3.0的介电常数Dk，所述模量对应于拉伸模量和弯曲模量。
[0031]在一个实施方式中，所述组合物在20℃下、干燥时具有6GPa至小于8GPa的模量，和在至少1GHz的频率下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.实心和空心玻璃增强剂的混合物与由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃组成的合金的用途，所述实心和空心玻璃增强剂的混合物包括相对于所述实心和空心玻璃增强剂的总量计5至60重量％的空心玻璃珠，特别是相对于所述实心和空心玻璃增强剂的总量计5至55重量％的空心玻璃珠，更特别是相对于所述实心和空心玻璃增强剂的总量计5至45重量％的空心玻璃珠，所述合金混合物的比例为大于50重量％至75重量％、特别是55至70重量％、尤其是55至65重量％的所述合金和25重量％至小于50重量％、特别是30至45重量％、尤其是35至45重量％的所述实心和空心玻璃增强剂混合物；不包括聚酰胺6和66，所述用途用于制备这样的组合物，当在20℃下、干燥时，该组合物的模量为5GPa至小于8GPa、特别是6GPa至小于8GPa，并且介电常数Dk小于或等于3.1、尤其是小于或等于3.0、特别是小于或等于2.9，介电常数根据ASTM D
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13在至少1GHz的频率下、尤其是在至少2GHz的频率下、特别是在至少3GHz的频率下，在23℃、50％RH下测量，所述模量或对应于弯曲模量或对应于拉伸模量，弯曲模量是根据标准ISO 178:2010测量的，以及拉伸模量(或弹性模量E)是根据标准ISO 527
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1和2:2012测量的。2.根据权利要求1的用途，其中所述组合物的介电损耗(tanδ)小于或等于0.01，介电损耗根据ASTM D
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13，对干燥样品，在23℃，在50％RH下，在至少1GHz的频率下、特别是在至少2GHz的频率下、尤其是在至少3GHz的频率下测量。3.根据权利要求1或2的用途，其中除了空心玻璃珠之外，所述实心和空心玻璃增强剂的混合物包括选自圆形横截面玻璃纤维、扁平横截面玻璃纤维及其混合物的实心玻璃纤维。4.根据权利要求3的用途，其中玻璃增强剂的混合物由以下组成：40至95重量％的实心玻璃纤维和5至60重量％的空心玻璃珠，特别是45至95重量％的实心玻璃纤维和5至55重量％的空心玻璃珠，特别是55至95重量％的实心玻璃纤维和5至45重量％的空心玻璃珠。5.根据权利要求1至4中任一项的用途，其中所述合金由至少一种聚酰胺和至少一种聚烯烃组成，其聚酰胺/聚烯烃重量比在95/5和50/50之间。6.根据权利要求1至5中任一项的用途，其中所述至少一种聚烯烃选自接枝聚烯烃和非接枝聚烯烃，及其混合物，特别是它们的混合物。7.根据权利要求6的用途，其中接枝聚烯烃的反应性单元选自：不饱和羧酸的酯，诸如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，优选地所述烷基具有1至24个碳原子，丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的实例尤其是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2
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乙基己酯；饱和羧酸的乙烯基酯，诸如乙酸乙烯酯或丙酸乙烯酯。8.根据权利要求6或7的用途，其中所述接枝聚烯烃是基于丙烯的。9.根据权利要求6的用途，其中所述未接枝聚烯烃选自：乙烯、丙烯、1
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丁烯、1
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戊烯、3
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甲基
‑1‑
丁烯、1
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己烯、4
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甲基
‑1‑
戊烯、3
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甲基
‑1‑
戊烯、1
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辛烯、1
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癸烯、1
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十二碳烯、1
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十四碳烯、1
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十六碳烯、1
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十八碳烯、1
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二十碳烯、1
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二十二碳烯、1
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二十四碳烯、1
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二十六碳烯、1
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二十八碳烯和1
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三十碳烯，优选丙烯或乙烯或二烯，诸如丁二烯、异戊二烯或1,4
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己二烯。
10.根据权利要求6和9中一项的用途，其中所述未接枝的聚烯烃是基于丙烯的。11.根据权利要求5至10中一项的用途，其中所述合金由至少一种聚酰胺和基于聚丙烯的接枝聚烯烃和基于聚丙烯的非接枝聚烯烃的混合物组成。12.根据权利要求1至11中一项的用途，其中所述至少一种聚酰胺选自半结晶聚酰胺、无定形聚酰胺，及其混合物。13.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：G文森特，S比泽特，C佩斯，M波米耶德桑蒂，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：