專利名稱:混合設(shè)計(jì)的輕質(zhì)部件的制作方法
混合沒計(jì)的輕質(zhì)部件
本發(fā)明涉及混合設(shè)計(jì)的輕質(zhì)部件,也被稱為混合部件或空心室輕質(zhì) 部件,這些部件是由一種殼型母體構(gòu)成的,該母體是借助熱塑性塑料加 強(qiáng)的并且適合用于傳遞高機(jī)械負(fù)荷,其中該熱塑性塑料是無支鏈的直鏈 的、半晶質(zhì)聚酰胺與至少一種彈性體改性劑以及至少一種填充劑相結(jié)合。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,該混合部件是在才喿作中可以經(jīng)受才幾械以及還有
熱負(fù)荷的一種部件。使為了本發(fā)明的目的的部件經(jīng)受經(jīng)得住至少150°C 的溫度的熱負(fù)荷。在150°C及以上的溫度下,材料對蠕變的抵抗性是足 夠的因此它同時(shí)還可以經(jīng)受機(jī)械負(fù)荷。為了保證該材料不僅在經(jīng)受熱負(fù) 荷時(shí)而且經(jīng)受機(jī)械負(fù)荷時(shí)有足夠的抗蠕變性,總體上不應(yīng)超過190°C的溫度。
因此,為了本發(fā)明的目的,總體上不將經(jīng)受枳4成負(fù)荷的部件暴露至 190°C之上的溫度。
這些適當(dāng)時(shí)經(jīng)設(shè)計(jì)的輕質(zhì)部件被用于車輛部件、用于辦公機(jī)械、家 用機(jī)械、或其他機(jī)械的承重元件中、或用于裝飾目的的結(jié)構(gòu)元件中,或 諸如此類。所生產(chǎn)的車輛構(gòu)造的部件優(yōu)選可以是前端、前照燈框、4亍人 保護(hù)梁、用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩或行李箱蓋的專門的撞擊板、前車頂拱架、后車 頂拱架、車頂框架、車頂;漠塊(整個(gè)車頂)、滑動(dòng)頂棚支撐部分、儀表板 支撐部分(橫桿梁)、轉(zhuǎn)向柱定位器、防火墻、踏板、踏板擋塊、換檔塊、 A、 B或C柱、B-柱才莫塊、縱向構(gòu)件、用于縱向構(gòu)件與B柱之間連4妄的 連接元件、用于A柱與橫向構(gòu)件之間連接的連接元件、用于A柱、橫向 構(gòu)件、以及縱向構(gòu)件之間的、以及橫向構(gòu)件之間連4妄的連4妻元件,以及 用于輪周、輪周模塊、沖撞盒、后端、備用輪凹座、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、發(fā)動(dòng)機(jī) 蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼、變速器油底殼、油模塊、水箱組件、發(fā)動(dòng)機(jī)剛度系 統(tǒng)(前端剛度系統(tǒng))、底盤部件、車輛地板、門才監(jiān)、門檻加固系統(tǒng)、地才反加固系統(tǒng)、座位加固系統(tǒng)、沖黃向座位構(gòu)件、后車門、4匡架、座位結(jié)構(gòu)、 靠背、座位殼、具有或不具有整合的安全帶的座位靠背、由輕質(zhì)部件構(gòu) 成的包裹架。
混合設(shè)計(jì)的輕質(zhì)部件(下文也被稱為混合部件)的特征是大多數(shù)由 金屬構(gòu)成的殼型母體至引入其中或者^隻蓋其上的塑料部件的互鎖連4妄。
DE-A27 50 982 4皮露了包含兩個(gè)或多個(gè)部件(優(yōu)選由金屬構(gòu)成)的 不可釋放的連接,其中,該連接是由塑料構(gòu)成的并且是通過例如注塑模 制工藝在接受待連接部件的模具中制造的。EP-A 0 370 342 4皮露了由殼 型母體構(gòu)成的混合i殳計(jì)的輕質(zhì)部件,該母體的內(nèi)部空間具有牢固;也連4秦 至該母體上的多個(gè)加強(qiáng)肋,其中,這些加強(qiáng)肋是由才莫制的塑津牛構(gòu)成的, 并且它們到母體的連接是借助在母體上的多個(gè)穿孔而在離散的連接位點(diǎn) 處發(fā)生的,塑料通過這些穿孔延伸并延伸穿過這些穿孔的區(qū)域,這樣就 實(shí)現(xiàn)了牢固的互鎖連接。EP-A 0 995 668對這一原理估文了補(bǔ)充,其中, 該空室輕質(zhì)部件另外還配備了由塑料構(gòu)成的蓋玲反或蓋殼。然而,還有可 能設(shè)想到由其他材料(例如金屬)構(gòu)成的蓋板。
WO 2002/068257 4皮露了已知的由金屬和塑料構(gòu)成的整合的結(jié)構(gòu), 并描述了很多緊固手段以便提供兩個(gè)部件彼此之間的牢固連接。WO 2004/071741披露了可替代的程序,即利用兩個(gè)操作,起初通過用塑料來 包4隻才莫制金屬部件,其方式為使得該塑料穿過該金屬部件中的開口并且 溢泮牛留在另一側(cè),其中,在該材料導(dǎo)致牢固的互鎖連4妄之前需要一個(gè)額 外的轉(zhuǎn)化凈喿作。EP 1 294 552B1纟皮露,為了生產(chǎn)混合部件,有可能的是 金屬芯件已經(jīng)并非全部而是僅部分地被塑料包覆模制,以提供牢固的互 鎖連4妄。WO 2004/011315 4皮露了另一個(gè)變體,其中,金屬部件之上和之 下皆設(shè)有用于同包覆沖莫制的塑料牢固地互鎖連沖姿的開口 。 WO 2001/38063描述了一種復(fù)合塑碑牛部件,該部4牛由至少兩個(gè)由不同才才沖牛(例 如塑料和金屬)或不同金屬或塑料制成的薄板狀工件構(gòu)成,其中,這些
工件已在其外圍區(qū)域彼此連接,并且該連接是由模制的熱塑性塑料構(gòu)成 的。EP 1 223 032 A2纟皮露了混合設(shè)計(jì)的一種薄板型輕質(zhì)部件。US 6,761,187 Bl 4皮露了一種混合部件,其形式為具備由熱塑性塑料構(gòu)成的一體化的閉合體的一種通道或管道。DE 195 43 324 Al 4皮露了如何制備 用作混合部件的金屬部件來實(shí)現(xiàn)與熱塑性塑沖+的牢固互鎖連4秦。EP 1 340 668 A2或EP 1 300 325 A2提供了加強(qiáng)肋不僅在金屬部件的內(nèi)部用于 加強(qiáng)并且還在其外部的可能性。
人們很快認(rèn)識到,混合設(shè)計(jì)的輕質(zhì)部件在高穩(wěn)定性、在碰撞情況下 的高能量吸收、以及減輕重量4艮重要時(shí)(即,例如在才幾動(dòng)車輛的構(gòu)造中) 均具有非常好的適用性。EP0 679 565 Bl 4皮露了具有至少一個(gè)剛性橫桿 的才幾動(dòng)車輛的前端,該剛性沖黃桿延伸過該前端的大部分長度,其中至少 一個(gè)由塑津牛構(gòu)成的支撐部^牛澆注至該剛性一黃斥干的末端區(qū)jt或。EP 1 032 526 B1披露了用于機(jī)動(dòng)車輛的前模塊的承重結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由 一個(gè)鋼板母體、 一種未加強(qiáng)的無定形熱塑性才才沖牛、 一種JE皮璃纖維加強(qiáng)的熱塑性塑一牛、以 及還有例如由聚酰胺構(gòu)成的一個(gè)肋結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。DE 100 53 840 Al 4皮露 了 一種緩沖系統(tǒng)或能量吸收器元件,該元件是由多個(gè)相對安排的金屬薄 板以及多個(gè)由熱塑性塑料或熱固性塑料形成的連接肋構(gòu)成的。WO 2001/40009 4皮露了混合4支術(shù)在機(jī)動(dòng)車輛的剎車,備板、離合器3#斧反或油門 踏沐反中的用途。EP 1 211 164 Bl進(jìn)而描述了 4吏用混合結(jié)構(gòu)的用于才幾動(dòng)車 輛散熱器安排的支撐結(jié)構(gòu)。DE 101 50 061 Al -坡露了在混合設(shè)計(jì)的車輛 前模塊中的鎖定橫向構(gòu)件。US 6,688,680 Bl描述了車輛中混合設(shè)計(jì)的橫 向構(gòu)件。EP 1 380 493 A2 #會出了才幾動(dòng)車輛前端才反的另 一個(gè)實(shí)例, <旦是此 處,該材料并不是圍繞金屬部件的全部進(jìn)行注塑,而是采用網(wǎng)的形式支 撐該金屬部4牛。混合"i殳計(jì)的輕質(zhì)部^f牛不^又可用于前端或3奮^反,而且還可 用于車輛車身的任意部位。為此目的,DE 100 18 186 B4才是供了用于帶 門框的車輛車門的例子,EP 1 232 935 Al提供了用于車輛實(shí)際車身的例 子,以及DE 102 21 709 Al提供了用于才幾動(dòng)車輛的7 義重元件的例子。
與現(xiàn)有才支術(shù)中描述的部件相對比,汽車的發(fā)電才幾(為了本發(fā)明的目 的)具有經(jīng)受機(jī)械以及熱負(fù)荷的多個(gè)部件。發(fā)電機(jī)是由運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)的并且因此經(jīng)受了積4成負(fù)荷。汽車中常用的驅(qū)動(dòng)方法是^f吏用 一個(gè)傳動(dòng) 皮帶(例如多肋三角帶或扁平三角帶)。最近汽車4亍業(yè)也開始^f吏用一些i殳 計(jì),其中,像在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的許多輪一樣,該發(fā)電機(jī)是直接用曲軸驅(qū)動(dòng)的。在發(fā)電機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速常常是至少20,000 rpm。在此產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng) 力相應(yīng)地4交高。在發(fā)電才幾內(nèi),存在除其他之外由摩4察引起的高溫。
此處的發(fā)電才幾殼體定期地經(jīng)受從150°C至190°C的溫度以及機(jī)械負(fù) 荷。由于成本的原因,該殼體優(yōu)選是用金屬制造的,因?yàn)榻饘俳?jīng)得住機(jī) 械以及熱負(fù)荷。該殼體總體上是由兩個(gè)殼構(gòu)成的,這兩個(gè)殼配備有一個(gè) 軸承以用于轉(zhuǎn)子的軸。在許多情況下,這些殼還具有通風(fēng)縫隙??傮w上 至少 一個(gè)殼還具有緊固元件以允許將發(fā)電機(jī)緊固在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)搶內(nèi)。 一個(gè)殼體總體上還具有設(shè)計(jì)相對復(fù)雜的其他功能元件。
出于可比性的原因, 一個(gè)電動(dòng)才幾的部件在所具有常失見的4秦觸枳4成以 及熱負(fù)荷的方面與一個(gè)發(fā)電才幾是可比的。
在汽車中的閥門蓋是為了本發(fā)明的目的的部件的另一個(gè)實(shí)例。閥門 蓋(還被稱為"氣缸蓋罩")形成一個(gè)(垂直的)內(nèi)燃機(jī)的最上面的邊界。
它隱藏了閥門操作機(jī)構(gòu)的上部致動(dòng)元件并且防止了潤滑油逃逸到 環(huán)境中,并且還防止了空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中;現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)稍微低 于大氣壓的內(nèi)壓,以^f更防止燃燒氣體和蒸氣/人發(fā)動(dòng)才幾中流出而進(jìn)入環(huán)境 中。閥門蓋還4艮經(jīng)常地包括用于發(fā)動(dòng)才幾油的填充劑孔,連同密封帽。
若閥門才喿作才幾構(gòu)具有一個(gè)頂置凸4侖軸并且它是通過一個(gè)鏈(所有 Daimler-Benz發(fā)動(dòng)才幾、多種BMW發(fā)動(dòng)才幾、 一些Audi發(fā)動(dòng)才幾等等)驅(qū)動(dòng) 時(shí),該閥門蓋還包括凸輪軸鏈輪。
就汽缸蓋而言,經(jīng)常存在一個(gè)U形的塑料襯墊來密封閥門蓋。幾十 年來,閥門蓋是使用軟木的或模制的熱固性樹脂的外周襯墊來密封的, 并且對于VW Beetle發(fā)動(dòng)才幾的兩個(gè)閥門蓋也是如此。為了將閥門蓋連4妄 至汽缸蓋,總體來說存在著大量的螺栓,這些螺栓穿過閥門蓋的周邊并 且穿過襯墊而擰進(jìn)汽缸蓋中。這一設(shè)計(jì)不利的是需要大量螺栓以在閥門 蓋和汽缸蓋之間產(chǎn)生一個(gè)防漏連4妄。為了減少螺栓的tt量,在一個(gè)現(xiàn)代 的實(shí)施方案中,使這些螺栓穿過該閥門蓋的中心。這一實(shí)施方案沒有任何穿過襯墊的外側(cè)螺栓。這種方法可以顯著地減少所需要的螺栓的數(shù)目。 然而,在這一實(shí)施方案中,該閥門蓋的材沖牛經(jīng)受了明顯更大的機(jī)械負(fù)荷。 為了長期地維持密封,它必須是特別耐蠕變的。該閥門蓋還必須經(jīng)得住 總體上是150°C的普遍工作溫度。在工作過程中至少經(jīng)受為了本發(fā)明的
這種類型的組件固定件被用于將發(fā)電才幾固定在汽車內(nèi)部。通過皮帶驅(qū)動(dòng) 該發(fā)電才幾經(jīng)受才幾+成負(fù)荷,并且由此該才幾才成負(fù)荷凈皮4專遞至該iiH牛固定件。 若該安排在這些熱的部件附近具有這種類型的組件固定件,則它也經(jīng)受 熱負(fù)荷。
當(dāng)為本發(fā)明的目的部件經(jīng)受機(jī)械以及熱負(fù)荷時(shí),為生產(chǎn)這些部件而 選擇的材料普遍是金屬。這種金屬經(jīng)得住機(jī)械以及熱負(fù)荷。
雖然存在以可比較的方式同樣經(jīng)得住機(jī)械以及熱負(fù)荷的塑料,但它 們是昂貴的特種塑料并且由于成本的原因而不被使用。
如現(xiàn)有^支術(shù)所揭露的,混合部件可以用于多種應(yīng)用。旨在用于包括「 用于發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的端板,或者另外作為閥門蓋的用途的混合部件是 由借助熱塑性塑料加強(qiáng)的殼型母體構(gòu)成的。這些熱塑性材料總體上包括 填充劑,優(yōu)選加強(qiáng)熱塑性塑料的纖維。然而,這些加強(qiáng)填充劑的一個(gè)缺 點(diǎn)在于它們不利地影響熱塑性塑料的流動(dòng)性,結(jié)果是熱塑性塑料不能按 所希望的進(jìn)行處理來才是供混合部件;或在于由此生產(chǎn)的部件不能經(jīng)受在 引言中所提及的意義上的機(jī)械或熱負(fù)荷。
由此,本發(fā)明的目的是生產(chǎn)空室輕質(zhì)部件,這些部件首先具有現(xiàn)有 技術(shù)中已知的優(yōu)點(diǎn),例如高的抗彎性、高的扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、以及相對高的 強(qiáng)度,但是此外其特征是相對低的重量和在其生產(chǎn)過程中相對低的才莫制 溫度,其中聚酰胺縮聚物組合物的粘度通過在該聚合物熔體中使用添加 劑而降低,此時(shí)無需承受特性上的某些損失,例如當(dāng)使用了從文獻(xiàn)已知 的低粘度直鏈聚合物樹脂或添加劑時(shí)發(fā)生的抗沖擊性和抗水解性的損 失,但同時(shí)允許使用按重量計(jì)高達(dá)60%的填充劑,而無需承受在由此生 產(chǎn)的模制品的機(jī)械和/或熱特性上的損失。在剛度和極限抗拉強(qiáng)度方面,目的是理想地使這種類型的聚酰胺組合物與未4吏用添加劑的聚酰胺縮聚物組合物之間沒有明顯的區(qū)別,由此允許毫無問題地用基于聚酰胺的塑料結(jié)構(gòu)替代這些材料,并且由此提供對混合部件的最佳應(yīng)用。
這一目的的實(shí)現(xiàn)在于本發(fā)明^是供了由殼型母體構(gòu)成的輕質(zhì)部件,該殼型母體的外部和/或內(nèi)部空間具有牢固地連接至該母體上并由模制的熱塑性塑津牛構(gòu)成的多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu),并且具有在多個(gè)離散的連4^f立點(diǎn)的至該母體的連接,其特征在于,^吏用了聚合物組合物,該聚合物組合物包括
A) 按重量計(jì)從55份至10份、優(yōu)選按重量計(jì)從50份至30份、特別優(yōu)選按重量計(jì)/人45 ^分至32〗分的一種直鏈的、無支鏈的、半晶質(zhì)熱塑性聚酰胺,
B) 4姿重量計(jì)/人48 4分至8(H分、優(yōu)選按重量計(jì)^人5(H分至75 4分、特別優(yōu)選按重量計(jì)從55份至70份的至少一種填充劑,以及
C) 」換重量計(jì)入人0.01份至10份、4尤選4安重量計(jì)乂人0.25 4分至6 4分、特別優(yōu)選4要重量計(jì)乂人1.0 4分至4 4分的至少一種彈性體改性劑。
然而,本發(fā)明還才是供了用于生產(chǎn)在混合形式中的 一種輕質(zhì)部件的方法,該部件的外部和/或內(nèi)部空間具有牢固地連4妻至母體上并由才莫制的熱塑性塑料構(gòu)成的多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu),并且具有在多個(gè)離散的連接位點(diǎn)的至該母體的連接,其特征在于,通過成型工藝在一個(gè)成型才莫具中對以下聚合物模制組合物進(jìn)行處理,該組合物包括
A) 按重量計(jì)從55份至10份的一種直4連的、無支鏈的、半晶質(zhì)聚酰胺,
B) 4安重量計(jì)乂人48 ^f分至80 4分的至少 一種》真充劑,以及
C) :換重量計(jì),人0.01 4分至10 ^f分的至少一種彈性體改性劑。通過用于熱塑性塑4牛的成型工藝,優(yōu)選通過注塑才莫制、熔體才齊出、 壓縮模制、沖壓、或吹氣模制,對聚合物模制組合物進(jìn)行處理以得到本 發(fā)明的混合設(shè)計(jì)的輕質(zhì)部件。根據(jù)本發(fā)明,就用作混合部件而言,直鏈 的、無支4連的、半晶質(zhì)、熱塑性聚酰胺具有最好的適用性。然而,4吏用 可替代的塑料制品例如聚酯類、聚乙烯、聚丙烯等等也是可以設(shè)想到的。
本領(lǐng)域的普通^支術(shù)人員清楚用于生產(chǎn)聚酰胺的不同方法。有4寺實(shí)現(xiàn) 的效果對于從使用混合技術(shù)的上述先有技術(shù)中已知的任何變體是同樣明 顯的,而不管該塑津牛部件是否完全包^隻該金屬部件,或者如在EP1380
493A2的情況下,^義在其周圍形成一個(gè)網(wǎng),也不管該塑津牛部件隨后是否 通過粘接或是作為舉例通過激光連接至該金屬部件而引入,或者是否如 WO 2004/071741中,該塑料部件和金屬部件在額外的才喿作中獲得牢固的 互鎖連4妄。在經(jīng)受或者枳4成應(yīng)力或者另外經(jīng)受熱應(yīng)力或者另外經(jīng)受枳4成 和熱應(yīng)力的混合設(shè)計(jì)的部件中(實(shí)例是發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的端板)將要獲 得的效果同樣是明顯的。
用于生產(chǎn)混合i殳計(jì)的部件的才支術(shù)也可以;波稱為用于減輕重量的方 法。因此,本發(fā)明還才是供了用于減輕部件重量,優(yōu)選4壬4可類型的車輛部 件的重量的一種方法,其特征在于,生產(chǎn)了多個(gè)輕質(zhì)部件,這些輕質(zhì)部 件是由殼型母體構(gòu)成的,該母體的外部和/或內(nèi)部空間具有牢固連4妄至該 母體上且由模制的熱塑性塑料構(gòu)成的多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu),并且具有在多個(gè)離 散的連接位點(diǎn)的至母體的連接,其中有待使用的聚合物模制組合物包括
A) 按重量計(jì)從55〗分至IO份的一種直鏈的、無支鏈的、半晶質(zhì)聚 酰胺,
B) 按重量計(jì)從48份至80份的至少一種填充劑,以及
C) 4姿重量計(jì)從0.01 <分至10〗分的至少一種彈性體改性劑。
根據(jù)本發(fā)明,特別優(yōu)選有待作為組分A)使用的聚酰胺A)是直鏈的、 無支鏈的、半晶質(zhì)聚酰胺,這些聚酰胺可以從二胺類和二羧酸類和/或具
11有至少五元環(huán)的內(nèi)酰胺類開始進(jìn)4亍制備,或從相應(yīng)的氨基酸開始進(jìn)4亍制 備。
可以用于該目的的起始材料是脂肪族的和/或芳香族的二羧酸類,例
如己二酸、2,2,4-及2,4,4-三曱基己二酸、壬二酸、癸二酸、間苯二曱酸、 對苯二甲酸,以及脂肪族的和/或芳香族的二胺類,例如,四亞曱基二胺、 六亞曱基二胺、1,9-壬二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亞曱基二胺,同分 異構(gòu)的二氨基二環(huán)己基曱烷類、二氨基二環(huán)己基丙烷類、雙氨基曱基環(huán) 己烷、苯二胺類、苯二曱二胺類、氨基羧酸類,例如氨基己酸,以及相 應(yīng)的內(nèi)酰胺類。還包括由所提及的多種單體構(gòu)成的共聚酰胺類。
才艮據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的聚酰胺類是由己內(nèi)酰胺類、非常特別優(yōu)選由£-己 內(nèi)酰胺、以及還有基于PA6、 PA66、以及其他脂肪族的和/或芳香族的聚 酰胺類以及對應(yīng)地共聚酰胺類的大多數(shù)配合料制備的,其中在聚合物鏈 中對每個(gè)聚酰胺基團(tuán)而言存在從3個(gè)至11個(gè)亞曱基基團(tuán)。
根據(jù)本發(fā)明有待作為組分B)使用的填充劑優(yōu)選是纖維加強(qiáng)的材料, 特別是剁碎的玻璃纖維。
特別地,當(dāng)4吏用玻璃纖維時(shí),不^又有可能^f吏用石圭烷,而且也有可能 使用聚合物分散體、成膜劑、支化劑、和/或玻璃纖維加工助劑。
根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的有待使用的玻璃纖維(其直徑通常是從7 jxm 到18 (im、優(yōu)選從9 pm到15 )iim )是以長絲纖維的形式或以剁石卒的或磨 碎的^皮璃纖維的形式加入的。這些纖維可以配有一個(gè)合適的力交沖+體系和/ 或一種偶聯(lián)劑或偶聯(lián)劑體系,例如基于硅烷的體系。
借助處理以提供模制組合物或模制品,在模制組合物中或在模制品 中的玻璃纖維的長度可以顯著地短于在生產(chǎn)才莫制組合物中通常^f吏用的玻 璃纖維的長度。才艮據(jù)本發(fā)明有待作為組分C)使用的彈性體改性劑包括一種或多種
由以下各項(xiàng)構(gòu)成的接枝聚合物
Cl 按重量計(jì)從5%至95%、優(yōu)選按重量計(jì)從30%至90%的至少一 種乙烯基單體
C2 按重量計(jì)從95%至5%、優(yōu)選按重量計(jì)從70%至10%的一種或 多種接枝基體,該基體具有〈10。C、優(yōu)選〈0。C、特別優(yōu)選〈-0。C的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度。
該接枝基體C2的中值粒徑(d50值)總體上是從0.05|um至10|im、 優(yōu)選從0.5pm至5|um、特另'H尤選從0.2|um至lpm。
單體C.l優(yōu)選是由以下各項(xiàng)構(gòu)成的混合物
C.l.l 按重量計(jì)從50%至99%的乙烯基芳香族化合物和/或環(huán)取代 的乙烯基香族化合物,優(yōu)選苯乙烯、a-曱基苯乙烯、對曱基苯乙烯、對 氯苯乙烯,和/或曱基丙烯酸Cl-C8-烷基酯,優(yōu)選甲基丙烯酸曱酯、或曱 基丙辟酸乙酯,以及
C.1.2 按重量計(jì)從1%至50%的乙烯基氰類,優(yōu)選不飽和腈類,特 別是丙烯腈和曱基丙烯腈,和/或(甲基)丙烯酸Cl-C8-烷基酯類,優(yōu)選曱 基丙烯酸曱酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸^又丁酯,和/或衍生物類,優(yōu)選 不飽和羧酸的酸酐類以及酰亞胺類,優(yōu)選馬來酸酐和N-苯基馬來酰亞 胺。
特別優(yōu)選的單體C.l.l是選自以下單體中的至少一種的單體苯乙 烯、a-曱基苯乙烯、以及曱基丙烯酸曱酯,并且優(yōu)選的單體C.1.2是選 自以下單體中的至少一種的單體丙烯腈、馬來酸肝、以及曱基丙烯酸曱酯。
非常特別優(yōu)選的單體是C.l.l苯乙烯以及C丄2丙烯腈。對于有待在彈性體改性劑C)中使用的接枝聚合物而言適合的接枝
基體C.2是二烯基橡膠類、EP(D)M橡膠類(即基于乙烯/丙烯的橡膠類), 其他適合的接枝基體是(若適當(dāng)?shù)脑?二烯烴、丙烯酸酯橡膠類、聚氨 酯榜J交類、石圭橡膠類、氯丁二烯和乙烯/乙酸乙烯酯橡月交類。
優(yōu)選的接枝基體C.2是二烯基橡膠類(例如基于丁二烯、異戊二烯 等等的那些)、或二烯基橡膠混合物、或二烯基橡膠類或這些物質(zhì)與其他 可共聚單體(例如根據(jù)C.l.l以及C丄2)的混合物的共聚物,其條件是 組分C.2的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是< 10°C、優(yōu)選<0°C、特別優(yōu)選<-10°C。
其他優(yōu)選的接枝基體C.2是ABS聚合物類(乳液ABS、本體ABS、 和懸浮ABS ),通過舉例描述于DE-A 2 035 390 ( = US-A 3 644 574 )或 DE-A 2 248 242 ( = GB-A 1 409 275 )或Ullmann, Enzyklopadie der Technischen Chemie [Encyclopedia of Industrial Chemistry] Volume 19 (1980), pages 280 ff.中。(ABS =丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。4妻枝基體C.2 的凝月交含量優(yōu)選是按重量計(jì)至少30%、特別優(yōu)選4姿重量計(jì)至少40% (在 曱苯中測量)。
彈性體改性劑C)是通過自由基聚合而生產(chǎn)的,例如通過乳液聚合、 懸浮聚合、溶液聚合、或本體聚合,優(yōu)選通過乳液聚合或本體聚合。
適合的丙烯酸酯橡膠類是基于接枝基體C2的,該接枝基體C2優(yōu)選 包括由丙烯酸烷基酯類構(gòu)成的聚合物,若適當(dāng)?shù)脑挘贑.2含有按重 量計(jì)高達(dá)40%的其他可聚合的烯4定式不飽和單體。在優(yōu)選的可聚合的丙 烯酸酯類之中是Cl-C8-烷基酯類,例如甲基、乙基、丁基、正辛基和2-乙基己基酯類;卣烷基酯類,優(yōu)選囟-Cl-C8-烷基酯類,例如丙烯酸氯乙 酯,以及還有所述單體的混合物。
為了交聯(lián),有可能對具有多于一個(gè)可聚合的雙鍵的單體進(jìn)行共聚。 優(yōu)選的交耳關(guān)單體的例子是具有,人3個(gè)至8個(gè)-灰原子的不々包和一元羧酸與 具有/人3個(gè)至12個(gè)^友原子的不々包和一元醇、或具有/人2個(gè)至4個(gè)OH基 團(tuán)以及具有乂人2個(gè)至20個(gè)石友原子的々包和多元醇的酯類,例如二曱基丙烯酸乙二醇酯、曱基丙烯酸烯丙酯;多不々包和雜環(huán)化合物,例如氰尿酸三
乙烯酯以及氰尿酸三烯丙酯;多官能的乙烯基化合物,例如二-和三-乙 烯基苯類;以及還有磷酸三烯丙酯和鄰苯二曱酸二烯丙酯。
優(yōu)選的交聯(lián)單體是曱基丙烯酸烯丙酯、二曱基丙烯酸乙二醇酯、鄰 苯二曱酸二烯丙酯、以及具有至少3個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的雜環(huán)化合物。
特別優(yōu)選的交耳關(guān)單體是環(huán)狀單體氰尿酸三烯丙酯、異氰尿酸三烯丙 酯、三丙烯?;鶜浠?s-三n秦、以及三烯丙苯類。交聯(lián)單體的量優(yōu)選是 基于該接枝基體C.2按重量計(jì)從0.02%至5%、特別是按重量計(jì)從0.05% 至2%。
在具有至少3個(gè)烯4定式不^fe和基團(tuán)的環(huán)狀交耳關(guān)單體的情況下,有利 的是將該量限定為按接枝基體C.2的重量計(jì)小于1%。
優(yōu)選的"其他"可聚合的、烯4定式不飽和單體(如果適當(dāng)?shù)脑?,可?與丙烯酸酯類一起用于4妻4支基體C.2的生產(chǎn))的例子是丙烯腈、苯乙烯、 a-曱基苯乙烯、丙烯酰胺類、乙烯基Cl-C6-烷基醚類、曱基丙烯酸曱酯、 以及丁二烯。作為接枝基體C.2優(yōu)選的丙烯酸酯橡膠類是乳液聚合物, 它的凝"交含量是4姿重量計(jì)至少60%。
根據(jù)C.2其他適合的接枝基體是在DE-A 3 704 657 (= US 4 859 740 )、 DE-A 3 704 655 ( = US 4 861 831 )、 DE漏A 3 631 540 O US 4 806 593 )、以及DE-A3 631 539 ( = US 4 812 515 )中4苗述的石圭才象月交類,它們 具有在接枝中有活性的位點(diǎn)。
與基于接枝聚合物的彈性體改性劑一并地,作為組分C)同樣有可能 使用不是基于接枝聚合物并且具有< 10°C、優(yōu)選〈0。C、特別優(yōu)選〈-20。C 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的彈性體改性劑。這類的例子可以是具有嵌l爻共聚物 結(jié)構(gòu)的彈性體。這些的其他例子可以是熱塑性可熔的彈性體。在此可以 才是及的優(yōu)選的例子是EPM橡月交類、EPDM橡月交類、和/或SEBS榑』交類。在一個(gè)可替代的優(yōu)選實(shí)施方案中,基于混合設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)本發(fā)明的
部件的聚酰胺模制組合物,如果適當(dāng)?shù)脑?,除組分A)、 B)和C)之外,還
可以包括r
D)按重量計(jì)從0.001份至30份、優(yōu)選按重量計(jì)從5份至25份、特 別優(yōu)選4安重量計(jì)^人9 ^f分至19 4分的至少 一種阻燃添加劑。
組分D)的阻燃劑可以單獨(dú)地或以混合物的形式包括可商購的含協(xié) 同劑的有才幾卣素4匕合物,或可以包4舌可商購的有才幾氮4匕合物,或可以包 :括有才幾/無枳^Hb合物。還有可能4吏用阻燃性礦物添加劑,例如氫氧4b4美 或7jc合碳酸CaMg(DE-A4 236 122 ( = CA 210 9024 Al ))。還有可能使 用脂肪族的或芳香族的石黃酸的鹽??梢蕴峒暗暮账氐睦?、特別是溴 化的以及氯化的化合物是亞乙基-1,2-雙四溴鄰苯二甲酰亞胺、環(huán)氧化 的四溴雙酚A樹脂、四溴雙酚A i氐聚石友酸酯、四氯雙酚A低聚碳酸酯、 五溴聚丙烯酸酯、渙化的聚苯乙烯、以及十溴二苯醚。適合的有機(jī)磷化 合物的例子是才艮據(jù)WO-A 98/17720 ( = US 6 538 024 )的磷化合物,例如 磷酸三苯酯(TPP)、間苯二酚雙(磷酸二苯酯)(RDP)以及由此衍生的 低聚物類,以及還有雙酚A雙(石粦酸二苯酯)(BDP)以及由此書f生的低 聚物類,以及此外有才幾和無才幾膦酸4汙生物類及其鹽類,有才幾和無才幾次膦 酸衍生物及其鹽類,特別是金屬二烷基次膦酸鹽類,例如三[二烷基次膦 酸]鋁或雙[二烷基次膦酸]鋅,以及此外紅磷、亞磷酸鹽類、次磷酸鹽類、 氧化膦、磷腈、三聚氰胺焦磷酸鹽、以及這些的混合物??梢允褂玫牡?化合物是選自下組的那些,該組是尿嚢素衍生物、氰尿酸衍生物、雙 氰胺衍生物、甘脲衍生物、胍衍生物、銨衍生物、以及三聚氰胺衍生物, 優(yōu)選尿嚢素、苯基胍胺、甘脲、三聚氰胺、三聚氰胺的縮合物,例如, 蜜勒胺、蜜白胺或氰尿酰胺(melom),或具有更高縮合程度的這種類型 的化合物以及三聚氰胺與酸,例如與氰尿酸(氰脲酸三聚氰胺)、與^l酸 (磷酸三聚氰胺)或與縮合磷酸(例如,聚磷酸三聚氰胺)的加合物。 適合的協(xié)同劑的例子是銻化合物,特別是三氧化二銻、銻酸鈉和五氧化 二銻,鋅化合物,例如硼酸鋅、氧化鋅、磷酸鋅和硫化鋅,錫化合物, 例如錫酸錫和硼酸錫,以及還有4美化合物,例如,氧化4美、碳酸4美和硼
16酸鎂。作為碳化劑已知的材料也可以添加至阻燃劑中,例子是苯酚-曱醛 樹脂類、聚碳酸酯類、聚苯醚類、聚酰亞胺類、聚^風(fēng)類、聚醚;風(fēng)類、聚 苯碌u醚類、和聚醚酮類,以及還有防滴劑,例如四氟乙婦聚合物類。
在另 一種可^齊代的優(yōu)選實(shí)施方案中,用于生產(chǎn)本發(fā)明的混合i殳計(jì)的 部件的聚合物模制組合物,如果適當(dāng)?shù)脑?,除組分A)和B)和C)以及如
果適當(dāng)?shù)脑扗)之外,或^替D),還可以包括
E) 4姿重量計(jì)從0.001 ^f分至10 ^f分、優(yōu)選按重量計(jì)乂人0.05 4分至3 ^f分、 特別優(yōu)選按重量計(jì)從0.1 <分至0.9份的其他常規(guī)的添加劑。
為本發(fā)明的目的,常M^添加劑的例子是穩(wěn)定劑(例如紫外線穩(wěn)定劑、 熱穩(wěn)定劑、y射線穩(wěn)定劑)、抗,爭電劑、助流劑、脫才莫?jiǎng)?、另外的防火?加劑、乳化劑、成核劑、增塑劑、潤滑劑、染^)"、顏沖牛、以及用于4是高 導(dǎo)電性的添加劑、以及增容劑。所提及的添加劑和另外的適合的添加劑
版,Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1989 以及在 Plastics Additives Handbook,第五版,Hanser-Verlag, Munich, 2001中進(jìn)4亍了描述。這些添 加劑可以單獨(dú)地或以混合物、或以母料的形式4吏用。
可以使用的穩(wěn)定劑的例子是位阻酚類、氬醌類、芳香族仲胺類,例 如二苯胺類、取代的間苯二酚類、水楊酸酯類、苯并三唑類、以及二苯 曱酮類,以及還有這些基團(tuán)的不同的取^代的代表物以及其混合物。
可以使用的顏料和染料的例子是二氧化鈦,硫化鋅、群青藍(lán)、氧化 鐵、碳黑、酞菁、全吖咬酮、二萘嵌苯、苯胺黑、以及蒽醌。
可以4吏用的成核劑的例子是苯基次膦酸鈉或苯基次膦酸鈣、氧4匕
鋁、二氧4b石圭,以及還有特別〗尤選:l也滑石。
可以使用的潤滑劑和脫模劑的例子是酯蠟類、四硬脂酸季戊四醇酯
(PETS)、長鏈脂肪酸類(例如硬脂酸或山酸)和酯類、它們的鹽類(例如硬脂酸4丐或硬脂酸鋅),以及還有酰胺衍生物(例如亞乙基二硬脂 酰胺)或褐煤酯蠟,以及還有低分子量聚乙烯蠟類和聚丙烯蠟類。
可以 -使用的增塑劑的例子是鄰苯二曱酸二辛酯、鄰苯二曱酸二千 酯、鄰苯二曱酸丁千酯、烴油、N-(正丁基)苯石黃酰胺。
為了4是高導(dǎo)電性而可以添加的添加劑是碳黑、導(dǎo)電炭黑、石友纖絲、 納米級石墨纖維和石友纖維、石墨、導(dǎo)電聚合物、金屬纖維,以及還有其 他常規(guī)添加劑。優(yōu)選可以使用的納米級纖維是已知為"單壁納米碳管"或
"多壁納米石友管"的那些(例如來自Hyperion Catalysis )。
所-使用的增容劑優(yōu)選是具有才及性基團(tuán)的熱塑性聚合物類,例如苯乙 烯和丙婦腈以按重量計(jì)2.1:1的比例的、且包括1 mol%的馬來酸酐的三聚物。
當(dāng)模制組合物包括如以上在組分C)的情況下描述的接枝聚合物時(shí), 特別地是4吏用增容劑。
根據(jù)本發(fā)明,用于混合設(shè)計(jì)的部件的聚合物模制組合物中的組分優(yōu) 選的組合是
A、 B、 C; A、 B、 C、 D; A、 B、 C、 E; A、 B、 C、 D、 E;
根據(jù)本發(fā)明從所使用的聚酰胺才莫制組合物生產(chǎn)的混合設(shè)計(jì)的輕質(zhì) 部件的一個(gè)特征是與由具有可比較的熔體粘度的而不是從直鏈的、無支 鏈的半晶質(zhì)聚酰胺生產(chǎn)的模制組合物構(gòu)成的模制品相比,當(dāng)經(jīng)受機(jī)械和/ 或熱負(fù)荷時(shí)具有改進(jìn)的性能的同時(shí)具有相對高的抗沖擊性。當(dāng)在組合中 將直鏈的、無支鏈的、半晶質(zhì)聚酰胺用作組分A)與例如具有核-殼丙烯 酸酯橡膠作為組分C)相結(jié)合時(shí),由于在室溫下大約19,000 MPa的非常 高的彈性沖莫量,3皮璃纖維的含量可以是雙倍,A人通常地j姿重量計(jì)30%至 顯著地大于4姿重量計(jì)60%,導(dǎo)致由其生產(chǎn)的混合i殳計(jì)的部件的雙倍的剛 度,而在材料的韌性上沒有任何不允許的降低。此時(shí)在聚合物模制組合
18物的密度方面的增加僅是大約15-20%。這就使部件在壁厚上顯著減小, 具有相同的機(jī)械性能而制造成本卻顯著減少。出人意剩-地,該方法可以
用于生產(chǎn),例如用于片幾動(dòng)車輛4亍業(yè)的,壁厚^f氐于3mm、優(yōu)選低于2.5mm、 特別伊匸選^氐于2mm的輕質(zhì)部件,而沒有4壬4可#4居本發(fā)明對于經(jīng)受積4成和 /或熱負(fù)荷的能力而言所要求的性能上的損失。
為本發(fā)明的目的,術(shù)語"牢固連接"是指熱塑性材料(即由纖維處于 其中的聚酰胺才莫制組合物)是通過例如穿過在母體中的孔而迫4吏它在開 口的對側(cè)在其邊緣上流出,以此在凝固時(shí)提供一個(gè)牢固的互鎖連接。然 而,這也可以在一個(gè)另外的操:作中發(fā)生,即, -使經(jīng)由多個(gè)開口而突出的 溢料再次經(jīng)受機(jī)械加工,該機(jī)械加工使用一個(gè)工具進(jìn)行,其方式為使得 產(chǎn)生一個(gè)牢固的互鎖連接。術(shù)語"牢固連接"還包括通過使用粘合劑或使 用;敫光通過粘合而隨后進(jìn)4亍結(jié)合。然而,牢固互鎖連4妻還可以通過圍繞 母體流動(dòng)而獲得。
為了在由纖維加強(qiáng)的塑料材料構(gòu)成的母體和其中帶動(dòng)剁碎的纖維 的熱塑性材料之間獲得一個(gè)特別好的互鎖連4妄,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方 案中,熱塑性塑料在某種程度上纟皮迫進(jìn)入母體的纖維加強(qiáng)的塑料材料。 這纟會出了在熱塑性塑4牛和纖維加強(qiáng)的塑剩-材沖牛的纖維之間的 一個(gè)互鎖連 接。這種類型的連接是特別牢固的。沒有壓進(jìn)該材料的那部分熱塑性塑 料然后形成(作為舉例) 一個(gè)功能元件或一個(gè)增強(qiáng)件,因此以一種改進(jìn) 的方式附接至纖維加強(qiáng)的塑料材料上。
當(dāng)其中帶有剁碎的纖維的熱塑性材料在某種程度上^皮迫使進(jìn)入纖 維加強(qiáng)的塑料材料的聚酰胺時(shí),后者被軟化或液化。熱塑性塑料被模制 在纖維加強(qiáng)的塑沖牛材并牛的 一側(cè)上,其方式為使得一部分其他塑料材沖牛從 對側(cè)被排擠出。才莫制的熱塑性塑料因此在纖維加強(qiáng)的塑料材料的這些纖 維之間通過。結(jié)果,在模制的塑性材料和母體的纖維加強(qiáng)的塑料材料之 間不僅有 一種粘合的或焊4妄的連4妄而且還有 一種互鎖連4妄。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,在模制的熱塑性材料和纖維加強(qiáng)的塑 料材沖牛之間僅在一些點(diǎn)上產(chǎn)生了一種互鎖連接。僅在一些點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)連才妻 在技術(shù)上是簡單的,確切地說是通過常^L的注塑才莫制。
圖la以及l(fā)b示出了充當(dāng)用于發(fā)電^L的殼體的一部分的一個(gè)殼。除 其他之外,還可以看到用于轉(zhuǎn)子的軸的軸承(端板)1。示出了一個(gè)元件
2,用于將發(fā)電機(jī)固定至車輛。該殼還包括多個(gè)相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。復(fù)雜結(jié) 構(gòu)的這些另外的元件7lOa不同的功能。
圖2示出了另一個(gè)發(fā)電機(jī),該發(fā)電才幾具有由兩個(gè)殼構(gòu)成的一個(gè)相對 大的殼體。除其他之外,還可以看到固定元件2,它們被用來將發(fā)電機(jī) 固定在車輛之內(nèi)或之上。圖2中示出的發(fā)電才幾還具有多個(gè)縫隙3,用于 冷卻發(fā)電才幾。
圖3示出了旨在用于發(fā)電機(jī)殼體的一個(gè)母體的例子。該母體是由厚 度lmm的鋼—反構(gòu)成的。帶有突出部分的環(huán)形區(qū)i或1形成用于轉(zhuǎn)子的軸的 一個(gè)軸3義。元件2已經(jīng)以多個(gè)固定連片的形式加以配備,這些連片的作 用是將發(fā)電機(jī)固定至車輛。示出了帶有外周法蘭的四個(gè)臂4并且它們從 軸承1延伸至發(fā)電機(jī)殼體的殼的相對的圓周。該母體因此^皮限制到在發(fā) 電機(jī)中經(jīng)受特別高的機(jī)械負(fù)荷的這些元件上。
這些圖解說明了本發(fā)明的聚合物模制組合物可用于多種不同的應(yīng) 用,優(yōu)選用在才幾動(dòng)車輛中、在4九道車輛中、在4元空器中、在船舶中、在 滑板中、或在其他運(yùn)輸工具中,其中的結(jié)構(gòu)必須是輕便的^f旦是穩(wěn)定的, 或者另外在非汽車4亍業(yè)的電力的或電子的i殳備中、在家用i殳備中、在家 具中、在加熱器中、在小型摩托車中、在購物推車中、在才各架中、在樓 梯中、在自動(dòng)4夫梯臺階中、在人孔蓋中、在發(fā)電才幾中、或在電動(dòng)才幾中。
用于才幾動(dòng)車輛中的這些部件優(yōu)選是整個(gè)前端、前照燈框、4亍人{(lán)呆護(hù) 梁、用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩或行李箱蓋的專門的撞擊板、前車頂拱架、后車頂拱 架、車頂框架、車頂模塊、滑動(dòng)頂棚支撐部分、儀表板支撐部分、橫桿梁、轉(zhuǎn)向柱定位器、防火墻、踏板、踏板擋塊、換檔塊、A、 B或C柱、
B-柱模塊、縱向構(gòu)件、用于縱向構(gòu)件與B柱之間連接的連接元件、用于 A ^主與4黃向構(gòu)4牛之間連"l矣的連4妄元4牛、用于A 4主、4黃向構(gòu)4牛、以及纟從向 構(gòu)件之間的、以及4黃向構(gòu)件之間的連沖秦的連4妄元件,以及用于4侖周、4侖 周模塊、沖撞盒、后端、備用輪凹座、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)油 底殼、變速器油底殼、油模塊、水箱組件、發(fā)動(dòng)機(jī)剛度系統(tǒng)、前端剛度 系統(tǒng)、底盤部件、車輛地^反、門4監(jiān)、門才監(jiān)力。固系統(tǒng)、地^反加固系統(tǒng)、座 位加固系統(tǒng)、才黃向座位構(gòu)件、后車門、框架、座位結(jié)構(gòu)、靠背、座位殼、 具有或不具有整合的安全帶的座位靠背、包裹架、閥門蓋、用于發(fā)電機(jī) 或電動(dòng)才幾的末端護(hù)罩、或完整的車門結(jié)構(gòu)。
實(shí)例
特別優(yōu)選實(shí)施方案的實(shí)例
將母體用包含直鏈的、無支鏈的、半晶質(zhì)聚酰胺的熱塑性材料來包 覆模制,該熱塑性材料包括按重量計(jì)62%的玻璃纖維(組分B)= CS 7928, 來自LANXESS N.V., Antwerp的剁碎的JE皮璃纖維)。在沖莫制組合物中的這 些玻璃纖維的長度是從500 ^im至20 nm,其直徑是大約11 pm。所使用 的聚酰胺是直鏈的、無支鏈的、半晶質(zhì)尼龍-6,它具有2.4的相對溶液粘 度(在25°C時(shí),5%濃度的間曱苯酚溶液)。該熱塑性材津牛還包括以下添 力口物
誦4姿重量計(jì)2%的Paraloid EXL 3300 (來自Rohm & Haas的核畫殼 丙烯酸酯棉J交),作為組分C)
-100 ppm的Mikrotalk作為成核劑,纟且分E)
陽0.09%的碳黑作為著色劑,組分E)
-0.09%的Licowax E Fl(來自Clariant的褐煤酯蠟),作為脫模劑。使用 一種注塑模制工藝用于熱塑性材料至母體的互鎖連接。該熱塑 性材料形成了多種功能元件,例如在
圖1以及2中示出的那些元件。該 熱塑性材沖牛還特別地穩(wěn)定了該母體的邊纟彖。由此,避免了在母體邊纟彖所 不希望的彎曲,特別是在動(dòng)態(tài)負(fù)載的情況下。與具有由金屬構(gòu)成的殼體 的發(fā)電機(jī)相比,該熱塑性材料還特別有助于改進(jìn)發(fā)電才幾的聲學(xué)特性。該 殼體比由金屬構(gòu)成的殼體要輕。與由金屬或由特種塑料(它是特別能夠 經(jīng)得住熱以及機(jī)械負(fù)荷的)構(gòu)成的殼體相比,該混合部件可以特別地是 以更低的成本進(jìn)行制造。
圖4示出了帶有一個(gè)圓周5以及帶有多個(gè)穿過該蓋的中間的孔6的 一個(gè)蓋的平面圖。該蓋是借助通過孔6的多個(gè)螺栓來固定的。與螺栓穿 過在遍布圓周5的安排中的孔的情況相比,這種類型的緊固節(jié)省了大量 的螺^r。然而,在圖4中示出的緊固實(shí)施方案中,該蓋的材剩-凈皮暴露于 更苛刻的機(jī)械要求中。為了確^呆長期密封,它必須是耐蠕變的。用本發(fā) 明的基于直《連的、無支鏈的、半晶質(zhì)聚酰胺的聚合物才莫制組合物生產(chǎn)的 部件滿足了該要求,甚至當(dāng)暴露于熱負(fù)荷中時(shí)。因此,有可能(作為舉 例)由本發(fā)明的材料生產(chǎn)用于汽缸蓋的蓋,即使這些孔不是處于遍布該 圓周分布的安排而是穿過該蓋的中心,由此節(jié)省了螺才全以及因此節(jié)省了 重量。
權(quán)利要求
1.由一種殼型母體構(gòu)成的一種輕質(zhì)部件,該母體的外部和/或內(nèi)部空間具有牢固地連接至該母體上并由模制的熱塑性塑料構(gòu)成的多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu),并具有在多個(gè)離散的連接位點(diǎn)的至該母體的連接,其特征在于,使用了聚合物模制組合物,該聚合物模制組合物包括A)按重量計(jì)從55份至10份的一種直鏈的、無支鏈的、半晶質(zhì)聚酰胺,B)按重量計(jì)從48份至80份的至少一種填充劑,以及C)按重量計(jì)從0.01份至10份的至少一種彈性體改性劑。
2. 如4又利要求1所述的輕質(zhì)部件,其特征在于,所4吏用的聚酰胺包4舌 尼龍-6或尼龍-6,6,該尼龍-6或尼龍-6,6具有在間曱苯酚中測量的、 從2.3至2.7的相對溶液粘度。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的輕質(zhì)部件,其特征在于,該聚合物才莫制組 合物除了組分A)、 B)、以及C)之外還包括D) 4姿重量計(jì)/人0.001 4分到3(H分的至少一種阻燃添加劑,和/或E) 4安重量i十乂人0.001 4分到10 <分的其4也常頭見添力口劑。
4. 如4又利要求1至3中的4壬一項(xiàng)所述的輕質(zhì)部件,其特4正在于,所4吏 用的組分B)包括剁碎的玻璃纖維。
5. 用于生產(chǎn)在混合形式中的一種輕質(zhì)部件的方法,該部4牛的外部和/ 或內(nèi)部空間具有牢固地連接至母體上并由 一種才莫制的熱塑性塑料 構(gòu)成的多個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu),并具有在離散的連"l矣位點(diǎn)處至該母體的連接,其特征在于通過成型工藝在一個(gè)成型模具中對以下聚合物才莫制 纟且合物進(jìn)4亍處J里,該纟且合物包4舌A) 按重量計(jì)從55份至IO份的一種直鏈的、無支鏈的、半晶 質(zhì)聚酰胺,B) 按重量計(jì)從48份至80份的至少 一種填充劑,以及C) 按重量計(jì)從0.01份至IO份的至少一種彈性體 文性劑。
6. 如權(quán)利要求1至4所述的輕質(zhì)部件在機(jī)動(dòng)車輛中、在專九道車輛中、 在4元空器中、在船舶中、在滑才反中、或在其他運(yùn)##工具中的用途, 其中的結(jié)構(gòu)必須是輕便但是穩(wěn)定的,或者另外在非汽車行業(yè)的電力 的或電子設(shè)備中、在家用設(shè)備中、在家具中、在加熱器中、在小型 摩托車中、在購物推車中、在格架中、在樓梯中、在自動(dòng)扶梯臺階 中、在人《L蓋中、在發(fā)電才幾中、或在電動(dòng)才幾中的用途。
7. 如外又利要求6所述的輕質(zhì)部件的用途,其特;f正在于,它們是用在車 輛部4牛中,用在辦7>用枳4成、家用積4成、或其他4M戒的7 c重it/f牛中, 或在用于裝4奮目的的結(jié)構(gòu)元件中。
8. 如4又利要求6所述的輕質(zhì)部件的用途,其特4正在于,它們是在才幾動(dòng) 車輛中用于整個(gè)前端、前照燈框、行人保護(hù)梁、用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩或行 李箱蓋的專門的撞擊板、前車頂拱架、后車頂拱架、車頂框架、車 頂模塊、滑動(dòng)頂棚支撐部分、儀表板支撐部分、橫桿梁、轉(zhuǎn)向柱定 位器、防火墻、踏板、踏板擋塊、換檔塊、A、 B或C柱、B-柱模 塊、縱向構(gòu)件、用于縱向構(gòu)件與B柱之間連4妄的連4矣元件、用于A 柱與橫向構(gòu)件之間連接的連接元件、用于A柱、橫向構(gòu)件、以及 縱向構(gòu)件之間的、以及橫向構(gòu)件之間的連接的連4矣元件,以及用于 輪周、輪周模塊、沖撞盒、后端、備用輪凹座、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、發(fā)動(dòng)機(jī) 蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼、變速器油底殼、油模塊、水箱組件、發(fā)動(dòng)機(jī)剛 度系統(tǒng)、前端剛度系統(tǒng)、底盤部件、車輛地板、門檻、門榲加固系 統(tǒng)、地寺反加固系統(tǒng)、座位加固系統(tǒng)、橫向座位構(gòu)件、后車門、框架、 座位結(jié)構(gòu)、靠背、座位殼、具有或不具有整合的安全帶的座位靠背、包裹架、閥門蓋、用于發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的末端護(hù)罩、或完整的車門 結(jié)構(gòu)。
9. 一種用于減輕4壬何類型的車輛的部件重量的方法,其特征在于,它 -使用由一種殼型母體構(gòu)成的輕質(zhì)部件,該母體的外部和/或內(nèi)部空 間具有牢固連接至該母體上并由模制的熱塑性塑料構(gòu)成的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),并具有在多個(gè)離散的連4妄位點(diǎn)處至該母體的連4妻,以及聚合物 模制組合物,該聚合物模制組合物包括A) 按重量計(jì)從55份至IO份的一種直鏈的、無支鏈的、半晶 質(zhì)聚酰胺,B) "t安重量計(jì)/人48 ^f分至80 4分的至少一種i真充劑,以及C) 按重量計(jì)從0.01份至IO份的至少一種彈性體改性劑。
10. 如4又利要求5所述的方法,其特征在于,所4吏用的成型工藝包括注 塑模制、熔體擠出、壓縮模制、沖壓、或吹氣模制。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合構(gòu)造中的輕質(zhì)部件,也被稱為混合部件或空心室輕質(zhì)部件,這些部件包括一種殼狀基體,該基體是借助熱塑性塑料加強(qiáng)的并且適合用于傳遞高機(jī)械負(fù)荷,該熱塑性塑料是直鏈的、部分結(jié)晶的聚酰胺與至少一種填充劑以及至少一種彈性體改性劑相結(jié)合。
文檔編號C08L77/00GK101605646SQ200880004480
公開日2009年12月16日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者烏爾里希·達(dá)耶克, 亞歷山大·拉德克 申請人:朗盛德國有限責(zé)任公司