[发明专利]含有超支化聚醚胺的聚酰胺纳米复合物

说明书

本发明涉及包含以下组分的热塑性模塑组合物：

A)至少一种热塑性聚酰胺，

B)至少一种超支化聚醚胺，

C)初级粒子的数量平均直径为0.5至20nm的至少一种金属或半金属的至少一种无定形氧化物和/或氧化物水合物。

本发明还涉及所述组分B)和C)用于改进聚酰胺的流动性和/或热稳定性的用途，涉及所述模塑组合物用于制备纤维、薄膜和任意类型的模制品的用途，还涉及所形成的纤维、薄膜和模制品。

聚醚胺或聚醚胺多元醇通常由三烷醇胺(例如三乙醇胺、三丙醇胺、三异丙醇胺)，如果合适以与单烷醇胺或二烷醇胺的混合物形式，通过催化(例如酸催化或碱催化)酯化这些单体并消去水而获得。这些聚合物的制备描述于例如US 2,178,173、US 2,290,415、US 2,407,895和DE 4003243中。聚合反应可随机进行，或可由各种烷醇胺制备嵌段结构，然后在另外的反应中将其彼此连接(就此还见US 4,404,362)。

通常通过添加润滑剂来改进热塑性聚酯和聚碳酸酯的流动(见Müller：Kunststoffadditive[Plastics additives]，3rd edition，pp.479，486-488，Carl Hanser Verlag 1989)。其缺陷特别是添加剂在加工过程中会渗出。

EP-A 1424360描述了来自聚酯、聚甘油和聚醚的端位多官能聚合物用于降低热塑性缩聚物的熔体粘度的用途。

WO 2006/42705描述了基于聚酰胺和高度支化聚碳酸酯的热塑性模塑组合物。WO 2006/42705还描述了层状或针状纳米填充剂可增加强度。但缺陷是加入这些填充剂会损害流动性。

WO 2004/041937公开了基于半结晶聚酰胺、基于无定形聚酰胺和基于特定支化接枝共聚酰胺的热塑性模塑组合物。所述聚酰胺模塑组合物通过使用常规强化材料或填充剂而调节为甚至在高填充剂水平下仍具有较低的熔体粘度。

WO 2006/122602描述了基于热塑性聚酰胺的模塑组合物，所述热塑性聚酰胺还包含至少一种具有线性或支化链结构的聚酰胺低聚物。据称所述聚酰胺模塑组合物具有明显改进的流动性。该申请的目的在于使用合适的填充剂如炭黑或炭纳米原纤获得的传导性热塑性塑料。WO 2006/122602指出加入小的颗粒状填充剂，与加入玻璃纤维极为相似，会导致聚酰胺熔体的流动性不利的降低。这种情况通过添加聚酰胺低聚物而得以改进。

因此，尽管存在用于改进聚酰胺熔体流动性的已知的高度支化或超支化有机化合物，但分子结构的改变，特别是分子量的降低，导致熔体粘度下降。这会不利地损害机械性质，特别是关于抗冲性，以及关于强度，特别是断裂强度。

未公布的PCT/EP2008/050062中公开了加入少量通过溶胶-凝胶合成得到的颗粒尺寸最高达10nm的某些金属氧化物或半金属氧化物或相应水合物，可实现聚酰胺熔体粘度的降低，同时避免提及的损害机械性质的缺陷。

然而，从机械性质来看，熔体粘度的降低程度并非对所有应用和所有类型和分子量的聚酰胺都是足够的。

本发明的一个目标是避免现有技术中的提及的缺陷。本发明意欲提供具有降低的熔体粘度和有利的机械性质的聚酰胺模塑组合物，特别是填充的聚酰胺模塑组合物。一个具体目标是抗冲击性和断裂强度至少达到没有流动改进助剂的模塑组合物的水平，同时流动性得以改进。本发明的另一个目标是提供具有改进的热稳定性的聚酰胺模塑组合物。另一个目标是最小化模塑组合物中添加剂的量。意欲使所述添加剂不会在加工过程中渗出。

因此发现了在引言部分中提及的热塑性模塑组合物，以及它们的用途，和可由其获得的模制品、薄膜和纤维。本发明的优选实施方案可在说明书和从属权利要求中找到。优选实施方案的组合也在本发明的范围之内。

根据本发明，所述热塑性模塑组合物包含以下组分：

A)至少一种热塑性聚酰胺，

B)至少一种超支化聚醚胺，

C)初级粒子的数量平均直径为0.5至20nm的至少一种金属或半金属的至少一种无定形氧化物和/或氧化物水合物。

所述热塑性模塑组合物优选包含50至99.9重量％的组分A)、0.05至30重量％的组分B)和0.05至20重量％的组分C)，其中组分A)至C)的重量百分比总和为100重量％。

以上提及的重量百分比的优选范围包含狭义的本发明热塑性模塑组合物以及被称为母料的中间产物，在后者中在A)中以大幅提高的浓度提供组分B)和C)。