[發明專利]塑料組合物及其生產方法和用途

有效

• 申請號: 201680060164.0
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN108350217B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 勒內·蒂姆羅特;赫爾穆特·艾歇爾;斯蒂芬·特羅布斯
• 申請（專利權）人: ATP艾歇爾和特羅布斯產品開發股份有限公司
• 主分類號: C08K5/05
• 分類號: C08K5/05;C08K5/053;C08K5/098;C08K3/013;C08K3/08;C08L101/00
• 代理公司: 11250 北京三聚陽光知識產權代理有限公司
• 代理人: 秦杰;袁立美<國際申請>=PCT/EP2

本發明涉及一種塑料組合物，包含：(a)至少一種極性熱塑性聚合物；(b)至少一種不飽和脂肪族脂肪酸的金屬鹽；(c)至少一種多元醇，其熔點不低于所述聚合物(a)的熔點以下80℃，并且不高于所述聚合物(a)的熔點以上50℃；以及(d)至少一種不同于所述多元醇(c)的其它醇，其沸點不低于所述聚合物(a)的熔點以下100℃，并且不高于所述聚合物(a)的熔點以上80℃。

本發明涉及一種填充塑料組合物及其制備方法和用途。

現有技術已知用于制備功能部件的填充塑料組合物的用途。這種組合物通常包括塑料基質和填充材料。

需要高的填充材料含量以提高這種功能部件的性能。例如，增加填充材料含量能夠使得熱導性、密度、磁性、或對于電磁信號和離子輻射的屏蔽效應的值增加或更大。當填充材料含量接近理論最大值時，由于在此范圍內顆粒接觸大大增加，尤其是能夠觀察到一些性能的顯著提高。當填充材料的體積分數接近具有最大堆積密度的自然的填充材料顆粒體積分數時，就可以說接近理論最大量。該自然的填充材料在最大堆積密度下的體積分數直接取決于粒徑分布。

另一方面，當填充材料含量增加時，該塑料組合物的熔體粘度也增加，因此這種高度填充的組合物并不是適用于每一種加工工藝。盡管成型材料和鑄模材料能以設計自由度為代價而高度承載填充材料，但高度填充的塑料組合物通常不適用于可變的注塑成型工藝或擠出成型工藝框架內的加工。此外，所述部件的一些機械性能由于高的填充材料含量而降低，并且高度填充的部件傾向于變脆。

DE 10 2013 107 514 A1公開了一種包括高度填充材料的復合半成品，所述高度填充材料部分可以通過注塑成型來形成。該復合半成品包含熱塑性塑料，例如聚酰胺、PVC、PPS或PEEK以及高度填充材料部分，例如金屬和/或金屬化合物。

本發明的目的是提供一種盡可能高度填充的塑料組合物，其可以在注塑成型工藝或擠出成型工藝的框架內被加工并且還具有可接受的機械性能。

在此背景下，本發明涉及一種高度填充的塑料組合物，其包含(a)至少一種極性熱塑性聚合物；(b)至少一種不飽和脂肪族脂肪酸的金屬鹽；(c)至少一種多元醇，其熔點不低于所述聚合物(a)的熔點以下80℃，并且不高于所述聚合物(a)的熔點以上50℃；(d)至少一種不同于所述多元醇(c)的其它醇，其沸點不低于所述聚合物(a)的熔點以下100℃，并且不高于所述聚合物(a)的熔點以上80℃，以及(e)至少一種微粒填充材料(e)。

應將常壓下的沸點理解為所述沸點。

該填充的組合物可以以顆粒形式存在，以便能夠例如在擠出成型工藝或注塑成型工藝的框架內加工。此外，該組合物可以作為固體部件存在，例如其可以通過擠出成型工藝或注塑成型工藝獲得。

在一個實施方案中，根據本發明所述填充的塑料組合物是高度填充的塑料組合物，其填充材料部分相對于所述塑料組合物的總體積占超過40％體積分數。在優選的實施方案中，填充材料部分占超過50％體積分數。在更優選的實施方案中，填充材料部分占超過60％體積分數。

在一個實施方案中，特定填充材料(e)的粒度呈單峰分布。在替代的實施方案中，填充材料的粒度呈多峰分布。

本發明包括高度的填充塑料組合物中的填料部分接近由粒度分布決定的理論最大值的發明構思。對于具有單峰分布的粒度的填充材料的理論最大值(例如為65％體積分數)通常比具有多峰分布的粒度的填充材料的理論最大值(例如為75％體積分數)更低。已知高度填充的塑料組合物的許多物理性質，例如導熱率，較少地取決于填充材料絕對含量，而更多地取決于填充材料含量接近理論最大值的程度。據推測這主要是由于這些效果受到填充材料的顆粒接觸數量的決定性影響，并且在填充材料含量接近于理論最大值時其顆粒接觸數量會大大增加。

因此，一個實施方案中，塑料組合物中的填料部分占理論最大值的至少80％體積分數，優選地至少90％體積分數，更優選地至少95％體積分數。