[發明專利]具有改善的機械性能的聚酰胺與生物資源增強材料的組合物

在審

• 申請號: 201610082373.7
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN105524462A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 貝努瓦.布魯爾;菲利普.伯西;吉爾斯.霍克斯泰特;紀堯姆.勒;芭芭拉.拉姆菲爾
• 申請（專利權）人: 阿克馬法國公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L1/02;C08J5/24;C08J5/04;C08G69/26;B29B15/08;B29C47/00;B29C70/32;B29C70/46;B29C70/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本申請是基于申請日為2009年11月23日，優先權日為2008年11月 21日，申請號為200980154815.2(PCT/FR2009/052260)，發明名稱為：“具 有改善的機械性能的聚酰胺與生物資源增強材料的組合物”的專利申請的分 案申請。

本發明的主題是基于聚酰胺的組合物，該聚酰胺可以是或不是部分生物 基的，至少一種聚酰胺至少具有MXD單元，所述組合物包括生物基或天然 增強材料(reinforcement)。本發明還涉及將這種組合物轉化成具有良好機械性 能的物品，所述物品可滿足例如汽車行業、建筑、運動用品領域和電氣或電 子領域中可存在的工業應用規格。

目前，在基于熱塑性基體的材料領域，不存在與具有足以用于一些應用 的技術性能的天然增強材料的組合，所述應用需要良好的剛性、良好的熱機 械強度和良好的耐老化性能。此外，期望與這些天然增強材料組合的基體通 常不具有與引入這樣的熱敏的天然增強材料相適合的轉變溫度范圍。已知天 然增強材料的主要組分如木質素、半纖維素和果膠是特別地熱敏的，另一方 面其它的如α-纖維素是較少熱敏的。

術語“天然增強材料”意指，例如木粉、短或長的植物纖維(亞麻、大 麻、洋麻、馬尼拉麻等)、連續纖維、由這些纖維產生的墊。

而且，特別是由于化石來源的原材料的枯竭，對得自生物基原材料的材 料的興趣不斷增加，其同時保持有效的使用性能。

生物基或天然增強材料是此外通常具有比無機增強材料低的密度的材 料，并且它們與無機增強材料相比對于轉換工具是較少磨損的。而且，天然 增強材料是廉價的，并且與例如玻璃纖維相比，它們的制造消耗較少能量。

另一方面，生物基或天然增強材料通常展現出對聚合物基體如聚酰胺差 的粘附力。在一些情況下，為了改善它們對這些基體的粘附力，必須使用偶 聯劑、添加劑或諸如等離子體、電暈、激光、γ-或UV-輻照、化學、機械或 熱處理的處理等對它們進行表面處理。

形成本發明主題的聚酰胺(其可為部分生物基的)特別地對應于式 A/MXD.Z，其中Z表示源自二酸的實體，和當存在A時其表示可源自氨基 酸優選11-氨基酸、源自內酰胺如內酰胺-12、或者源自二胺X和二羧酸Y 反應的產物X.Y的實體。該X.Y實體優選是生物基的，且例如對應于實體 10.10、10.12或6.10。MXD實體對于其部分表示間苯二甲胺或間苯二甲胺 (MXD)與對苯二甲胺(PXD)的混合物，在所述混合物中間苯二甲胺優選是主 要的。

生物基或天然增強材料的使用涉及在處于熔融態下的所述組合物中測 量的溫度下轉化這些組合物，甚至持續短的停留時間(約2分鐘)，所述溫度 是中等的(典型地小于215℃)。因而，基于聚酰胺的熱塑性基體應具有與引 入熱敏的天然增強材料相適合的轉變溫度范圍以提供纖維的良好潤濕，而不 使它們劣化。這可通過明智地選擇基于聚酰胺的基體的單體、以及通過添加 化合物如硬脂酸或鋰鹽得到，如文獻US2004/0122133中所述。

本發明不限于僅生物基或天然增強材料。除了天然增強材料，還可預見 使用纖維、礦物組織(玻璃、碳等)或填料(云母、蒙脫石等)以微調所述性能， 特別是機械性能。

本發明的組合物還可含有添加劑，如偶聯劑(其可為聚合物的)、抗沖改 性劑、加工助劑、UV和/或熱穩定劑、阻燃劑例如特別是Mg(OH)₂、Al(OH)₃及亞膦酸鹽。

這些組合物的基體呈現良好的剛性，典型地至少在調節(conditioning)后 2GPa的拉伸模量。

背景技術

文獻EP0272503描述了與半結晶聚酰胺組合的MXD.10型(聚(間苯二甲 基癸二酰胺))基體。這些基體可含有玻璃纖維。具有在MXD10的熔點以上 20-30℃的熔點的第二聚合物的組合不容許天然纖維的組合，因為有所述天 然纖維劣化的風險。此外，使用的纖維不是生物基或天然的。

文獻WO2007/137378描述了基于聚酰胺(特別地包括PA6)以及天然纖 維如卡羅阿葉(curaua)纖維的組合物。在所述文獻中，生物基性質僅由天然 纖維提供，所述基體為化石來源的。所述文獻未涉及將熱敏的天然纖維引入 PA6中的特殊困難。而且，沒有表明PA6-卡羅阿葉纖維混合物(重量比80/20) 的拉伸模量的報道值(5100MPa)是在聚酰胺調節之前還是之后獲得的。