聚酰胺复合结构以及它们的制备方法

专利名称：聚酰胺复合结构以及它们的制备方法
技术领域：
本发明涉及聚酰胺复合结构、重叠注塑的复合结构、以及它们的制备方法的领域， 所述聚酰胺复合结构适于将重叠注塑性树脂组合物重叠注塑在它们的表面的至少一部分 之上。
背景技术：
为了替换金属部件以减轻重量和降低成本并同时保持相当的或更优的机械性能， 开发了基于包含聚合物基质的复合材料的结构，所述聚合物基质包含纤维材料。随着对此 领域关注度的日益增长，已设计了纤维增强的塑性复合结构，原因在于其具有由纤维材料 和聚合物基质的组合而产生的优异物理特性，并且这些纤维增强的塑性复合结构已用于多 种最终用途应用。已开发了多种制造技术来改善聚合物基质对纤维材料的浸溃，从而优化 复合结构的特性。
在要求很高的应用中，如汽车和航空应用中的结构部件，由于复合材料具有重量 轻、强度高和耐温性的独特组合，因而是所期望的。
可使用热固性树脂或热塑性树脂作为聚合物基质来获得高性能复合结构。基于热 塑性的复合结构相对于基于热固性的复合结构表现出若干优点，例如以下事实它们可通 过施加热量和压力而后成型或再加工，由于不需要固化步骤而减少制造复合结构所需的时 间，以及增加回收利用的可能性。实际上，在热塑性塑料的加工过程中，不需要热固性树脂 耗时的化学交联(固化)反应。在热塑性树脂中，聚酰胺尤其适合制造复合结构。
因为它们优良的机械特性、耐热性、抗冲击性和耐化学品性，并且因为它们可便利 并灵活地模塑成多种不同复杂和错综程度的制品，热塑性聚酰胺组合物期望用于范围广泛 的应用，包括装有发动机的运载工具应用、娱乐和体育设施部件、家用电器、电气部件/电 子部件、电力设备、以及建筑或机械装置。
基于热塑性聚酰胺的复合结构的实例公开于美国专利申请公布2008/0176090 中。公开的复合结构据称具有优良的机械特性和光滑的表面外观。
美国专利4，255，219公开了可用于形成复合材料的热塑性片材料。本发明公开的 热塑性片材由聚酰胺6和二元羧酸或其酸酐或酯以及包封于所述层内的至少一个长玻璃 纤维增强垫制成。
为了制备整合的复合结构并提高对于最低的制品重量的聚合物的性能，常期望将 由聚合物制成的一个或多个部件“重叠注塑”成复合结构表面的一部分或全部以包围或包 封所述表面。重叠注塑涉及成型，例如通过注射成型直接将第二聚合物部件制成所述复合 结构的一个或多个表面的至少一部分以形成两部件复合结构，其中所述两个部件在至少一 个接口上彼此粘附。期望用于浸溃纤维材料的聚合物组合物(即基质聚合物组合物)和用 于重叠注塑浸溃过的纤维材料(即重叠注塑聚合物组合物)的聚合物组合物彼此粘附良 好，具有极好的尺寸稳定性并在不利条件下保持它们的机械特性，以便复合结构在运行条 件下受到保护并因此具有提高的寿命。
遗憾的是，用来浸溃一个或多个纤维增强层和重叠注塑一个或多个经浸溃的纤维 层的常规聚酰胺组合物可在重叠注塑聚合物与含有纤维增强材料的组件表面之间表现出 差的粘附性。差的粘附性可能会导致在重叠注塑的制品的界面处形成裂纹，导致过早老化 以及随着使用次数增多和时间流逝而出现与制品分层和劣化的相关问题。为了克服介于重 叠注塑的聚合物和包含纤维增强材料的组件的表面之间的差的粘附性，常规的实践是在重 叠注塑的步骤之前，在接近但低于聚合物基质的熔融温度的温度下预加热包含纤维增强材 料的组件，然后迅速传送加热的结构用于重叠注塑。然而，因为所述结构可能的热降解，以 及传送用于重叠注塑在自动化装置和成本方面可能是复杂的，所以此类预加热步骤可能是 受批评的。
为了克服在介于重叠注塑的聚合物和包含纤维增强材料的组件的表面之间的差 的粘附性，国际专利申请公布WO 2007/149300和美国专利申请公布2008/0176090公开了 在介于重叠注塑的部件和包含纤维增强材料的组件之间的接合层的使用。
国际专利申请公布WO 2007/149300公开了半芳族聚酰胺复合材料制品，其包括 包含纤维强化材料的组件、包含聚酰胺组合物的重叠注塑的组件、和其间任选的接合层，所 述纤维强化材料包括聚酰胺基质组合物，其中聚酰胺组合物中的至少一种是半芳族聚酰胺 组合物。美国专利申请公布2008/0176090公开了包括模塑部件的复合结构，所述模塑部件 包含纤维增强材料，所述纤维增强材料包含聚酰胺和/或聚酯基质和形成复合结构表面的 热塑性聚合物膜。本着增强膜与模塑部件的表面的粘附性的目的，热塑性聚合物膜可为包 含接合层的多层。
尽管在介于复合结构的表面和重叠注塑性树脂之间使用接合层来增强粘附性，然 而添加接合层给重叠注塑方法引入了附加步骤和产量的减少。除了在介于重叠注塑的聚合 物和包含纤维增强材料的组件的表面之间高粘附性的有益效果以外，具有高机械性能、尤 其是挠曲强度的重叠注塑的复合结构是受关注的，尤其对于大多数高度苛刻的应用。在这 些大多数高度苛刻的应用中，较低的挠曲强度会随着使用次数的增多和时间的流逝而损害 制品的耐久性和安全性。挠曲强度，即在弯曲测试期间由测试样品承受的最大挠曲应力，通 常被用作当挠曲时材料承载(或承受)载荷的能力的指示。当将树脂组合物重叠注塑在至 少一部分复合结构上时，由于复合结构与重叠注塑性树脂之间不佳的粘结强度，所述结构 的高机械性能可能被削弱，例如就挠曲强度而言，由于粘结强度不佳，界面首先破裂，因此 所述结构的挠曲强度小于其组件的挠曲强度。
需要有适于重叠注塑的重叠注塑性树脂的复合结构，以便重叠注塑的复合结构在 缺乏接合层的情况下表现出优良的机械特性，尤其是挠曲模量。发明内容具体实施方式

定义
以下定义旨在用来解释说明书中所讨论的以及权利要求书中所引用的术语的含 义。
如本文所用，冠词“ 一个”是指一个以及一个以上的，并且不必限制其所指名词为单数。
如本文所用，术语“约”和“为...或约...”是指所述量或数值可为指定值或与指定值近似的某个其他值。所述短语旨在表示类似的值产生了相同的结果或效果。
复合结构
本文所述的复合结构包含用基质树脂组合物浸溃的纤维材料，并且所述复合结构尤其适于将重叠注塑性树脂组合物重叠注塑在其表面的至少一部分之上。复合结构的表面的至少一部分由表面树脂组合物制成。
纤维材料
出于本文的目的，“纤维材料用基质树脂组合物浸溃”是指基质树脂组合物包封并包埋纤维材料从而形成基本上被基质树脂组合物围绕的纤维材料的互穿网状物。出于本文的目的，术语“纤维”被定义为宏观上均匀并在垂直于长度方向的横截面上具有较高的长宽比的主体。所述纤维横截面可为任何形状，但通常为圆形。
纤维材料可为本领域的技术人员已知的任何适宜的形式。优选地，纤维材料选自非织造结构、纺织品、纤维絮、以及它们的组合。非织造结构可选自无规纤维取向的或对齐的纤维结构。无规纤维取向的实例无限制地包括短切和连续的纤维，其可为垫、针刺垫或毡的形式。对齐的纤维结构的实例无限制地包括单向纤维股线、双向股线、多向股线、多轴向纺织品。纺织品可为织造形式、针织品、编织品、以及它们的组合。
纤维材料可以为连续或不连续的形式。根据复合结构的最终应用以及所需的机械特性，可通过采用相同的纤维材料或不同纤维材料的组合使用多于一种的纤维材料，即本文所述复合结构可包含一种或多种纤维材料。不同纤维材料的组合的实例是这样的组合， 其包含布置成中间层的非织造结构例如平面无规垫，以及布置成外层的一种或多种织造的连续纤维材料。此组合可改善加工和复合结构的同质性，从而得到改善的 机械特性。纤维材料可为任何合适的材料或材料混合物，前提条件是材料或材料混合物能够经受在基质树脂组合物和聚酰胺表面树脂组合物浸溃过程中所用的加工条件。
优选地，纤维材料由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、石墨纤维、金属纤维、陶瓷纤维、天然纤维、或它们的组合制成；更优选地纤维材料由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、天然纤维、或它们的混合物制成；还更优选地，纤维材料由玻璃纤维、碳纤维和芳族聚酰胺纤维、或它们的混合物制成。如上文提及的，可使用一种以上的纤维材料。可使用由不同纤维制成的纤维材料的组合，例如这样的复合结构，其包括由玻璃纤维或天然纤维制成的一个或多个中间层，以及由碳纤维或玻璃纤维制成的一个或多个表面层。优选地，纤维材料选自织造结构、非织造结构、或它们的组合，其中所述结构由玻璃纤维制成并且其中所述玻璃纤维为E-玻璃长丝，其直径在8 μ m和30 μ m之间，优选在10 μ m至24 μ m之间。
纤维材料可为热塑性材料和上述材料的混合物。例如，纤维材料可以为以混纤纱或混编纱的形式，或纤维材料可以用适合随后加工成织造或非织造形式的热塑性材料制成的粉末进行浸溃，或者纤维材料可以为用作单向材料的混合物。
优选地，介于纤维材料与聚合物材料(即基质树脂组合物和表面树脂组合物的组合)之间的比率为至少30%，并且更优选地介于40%和80%之间，所述百分比是基于复合结构总体积计的体积百分比。
基质树脂组合物和表面树脂组合物
基质树脂组合物和表面树脂组合物是相同的或不同的，并且选自热塑性组合物， 所述热塑性组合物包含a) —种或多种聚酰胺jPb)l重量％或约I重量％至15重量％或约 15重量％的一种或多种官能化的聚烯烃，所述重量百分比是基于所述热塑性组合物的总重 量计的。根据最终用途应用和期望的性能，一种或多种聚酰胺选自脂族聚酰胺、半芳族聚酰 胺、以及它们的组合。
聚酰胺为一种或多种二羧酸和一种或多种二胺，和/或一种或多种氨基羧酸的缩 合产物，和/或一种或多种环状内酰胺的开环聚合反应产物。优选地，所述一种或多种聚酰 胺优选选自全脂族聚酰胺、半芳族聚酰胺、以及它们的共混物，优选半芳族聚酰胺。
术语“半芳族”描述包含至少一些含有芳族基团的单体的聚酰胺，相比之下，“全脂 族”聚酰胺则描述包含脂族羧酸单体和脂族二胺单体的聚酰胺。
半芳族聚酰胺可衍生自一种或多种脂族羧酸组分和芳族二胺组分。例如，间苯二 甲二胺和对苯二甲二胺可衍生自一种或多种芳族羧酸组分和一种或多种二胺组分，或可衍 生自羧酸组分和二胺组分。
优选地，半芳族聚酰胺由以下物质形成一种或多种芳族羧酸组分和一种或多种 二胺组分。所述一种或多种芳族羧酸可以为对苯二甲酸或者对苯二甲酸与一种或多种其它 羧酸的混合物，所述其它羧酸例如间苯二甲酸、取代的邻苯二甲酸如2-甲基对苯二甲酸、 以及萘二甲酸的未取代或取代的异构体，其中所述羧酸组分包含至少55摩尔％的对苯二 甲酸(摩尔％基于羧酸混合物计)。优选地，所述一种或多种芳族羧酸选自对苯二甲酸、间 苯二甲酸、以及它们的混合物。更优选地，所述一种或多种羧酸为对苯二甲酸与间苯二甲酸 的混合物，其中所述混合物包含至少55摩尔％的对苯二甲酸。更优选地，所述一种或多种 羧酸为100%的对苯二甲酸。
此外，可以将所述一种或多种羧酸与一种或多种脂族羧酸如己二酸、庚二酸、辛二 酸、壬二酸、癸二酸和十二烷二酸混合，己二酸是优选的。半芳族聚酰胺的一种或多种羧酸 混合物中包含的对苯二甲酸和己二酸的混合物更优选包含至少55摩尔％的对苯二甲酸。 本文所述的一种或多种半芳族聚酰胺包含一种或多种二胺，所述二胺可选自具有四个或更 多个碳原子的二胺，包括但不限于丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基 丁二胺、2-甲基辛二胺；三甲基己二胺、双(对氨基环己基)甲烷；和/或它们的混合物。优 选地，本文所述的半芳族聚酰胺的一种或多种二胺选自己二胺、2-甲基戊二胺、以及它们 的混合物，并且更优选地，本文所述的半芳族聚酰胺的一种或多种二胺选自己二胺、以及 己二胺和2-甲基戊二胺的混合物，其中混合物包含至少50摩尔％的己二胺(摩尔％基于 二胺混合物计)。可用于本文所述的组合物中的半芳族聚酰胺的实例以商标Zytelk HTN由 E.1.du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 商购获得。
全脂族聚酰胺为由脂族和脂环族单体，如二胺、二元羧酸、内酰胺、氨基羧酸以及 它们的反应等同物形成的均聚物、共聚物或三元共聚物。全脂族聚酰胺优选由脂族重复单 元组成，所述脂族重复单元衍生自选自一种或多种下列单体
i)具有6个至20个碳原子的脂族二元羧酸和具有4个至20个碳原子的脂族二 胺；和
ii)具有4个至20个碳原子的内酰胺和/或氨基羧酸。
如本文所用，术语“全脂族聚酰胺”也指衍生自两种或更多种此类单体以及两种或更多种全脂族聚酰胺的共混物的共聚物。
具有6个至20个碳原子的适宜脂族二元羧酸包括己二酸(C6)、庚二酸(C7)、辛二酸(CS)、壬二酸(C9)、癸二酸(CIO)^一烷二酸(C11)、十二烷二酸(C12)、十三烷二酸 (C13)、十四烷二酸(C14)和十五烷二酸(C15)、十六烷酸(C16)、十八烷酸(C18)和二十烷酸(C20)。
具有4个至20个碳原子的适宜脂族二胺包括四亚甲基二胺、己二胺、1，8_辛二胺、 1,9-壬二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基四亚甲基二胺、2-甲基辛二胺、三甲基六亚甲基二胺和双(对氨基环己基)甲烷。
适宜的内酰胺为己内酰胺和月桂内酰胺。
优选全脂族聚酰胺包括PA46、PA6、PA66、PA610、PA612、PA613、PA614、PA615、 PA616、ΡΑΙΟ、PA11、PA12、PA1010、PA1012、PA1013、PA1014、PA1210、PA1212、PA1213、1214、 以及它们的共聚物和共混物。在本文所述的基质树脂组合物和/或表面树脂组合物和/ 或重叠注塑性树脂组合物中的全脂族聚酰胺更优选的实例为PA66(聚(己二酰己二胺))、 PA612(聚(十二酰己二胺))、以及它们的共混物，并且以商标ZyteP由E.1.du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 商购获得的。
在包含二胺和二羧酸的重复单元中，二胺首先命名。来源于其它氨基酸或内酰胺的重复单元被指定为代表碳原子数量的单一数字。以下列表例示了标识聚酰胺(PA)中的单体和重复单元的缩写
HMD 己二胺(或6，与二酸联合使用时)
AA己二酸
DMD 癸二胺
DDMD 十二烷二胺
TMD 丁二胺
46由TMD和AA形成的聚合物重复单元
6由ε -己内酰胺形成的聚合物重复单元
66由HMD和AA形成的聚合物重复单元
610由HMD和癸二酸形成的聚合物重复单元
612由HMD和十二烷二酸形成的聚合物重复单元
613由HMD和十三烷二羧酸形成的聚合物重复单元
614由HMD和十四烷二羧酸形成的聚合物重复单元
615由HMD和十五烷二羧酸 形成的聚合物重复单元
616由HMD和十六烷酸形成的聚合物重复单元
10由10-氨基癸酸形成的聚合物重复单元
1010由DMD和癸二酸形成的聚合物重复单元
1012由DMD和十二烷二酸形成的聚合物重复单元
1013由DMD和十三烷二酸形成的聚合物重复单元
1014由DMD和十四烷二酸形成的聚合物重复单元
11由I1-氨基i^一烷酸形成的聚合物重复单元
12由12-氨基十二烷酸形成的聚合物重复单元
1210 由DDMD和癸二酸形成的聚合物重复单元
1212 由DDMD和十二烷二酸形成的聚合物重复单元
1213 由DDMD和十三烷二酸形成的聚合物重复单元
1214 由DDMD和十四烷二酸
官能化的聚烯烃
本文所述的热塑性组合物包含I重量％或约I重量％至15重量％或约15重量优选3重量％或约3重量％至10重量％或约10重量％的一种或多种官能化的聚烯烃，所述重量百分比是基于所述热塑性组合物的总重量计的。术语“官能化的聚烯烃”是指烷基羧基取代的聚烯烃，它是在聚烯烃主链自身上或在侧链上连接有羧酸部分的聚烯烃。术语 “羧酸部分”是指羧酸基团，如羧酸、羧酸酯、羧酸酐和羧酸盐。
一种或多种官能化的聚烯烃优选选自接枝聚烯烃、乙烯酸共聚物、离聚物、环氧乙烷共聚物、以及它们的混合物。
官能化的聚烯烃可通过直接合成或通过接枝制成。直接合成的实例是乙烯和/或至少一种α-烯烃与至少一种具有羧酸部分的烯键式不饱和单体的聚合反应。接枝方法的实例是至少一种具有至少一个羧酸部分的烯键式不饱和单体加入到聚烯烃主链上。具有至少一个羧酸部分的烯键式不饱和单体可为例如一元、二元或多元羧酸、和/或它们的衍生物，包括酯、酸酐、盐、酰胺、酰亚胺等。
适宜的烯键式不饱和单体包括甲基丙烯酸；丙烯酸；乙基丙烯酸；甲基丙烯酸缩水甘油酯；丙烯酸-2-羟基乙酯；甲基丙烯酸-2-羟基乙酯；丙烯酸丁酯；丙烯酸正丁酯；马来酸二乙酯；马来酸单乙基酯；马来酸二正丁酯；马来酸酐；马来酸；富马酸；富马酸一钠和二钠；丙烯酰胺；甲基丙烯酸缩水甘油酯；延胡索酸二甲酯；巴豆酸、衣康酸、衣康酸酐 ； 四氢邻苯二甲酸酐；这些二元羧酸的单酯；十二烯基琥珀酸酐；5_降冰片烯-2，3-酸酐；纳迪克酸酐(3，6_内亚甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐)；甲基纳迪克酸酐等等。
接枝聚烯烃的接枝剂，即至少一种具有至少一个羧酸部分的单体优选存在于一种或多种官能化的聚烯烃中，其量为O. 05重量％或约O. 05重量％至6重量％或约6重量优选为O.1重量％或约O.1重量％至2. O重量％或约2. O重量％ ,所述重量百分比是基于一种或多种官能化的聚烯烃的总重量计的。优选通过将至少一种具有至少一个羧酸部分的单体接枝到聚烯烃、乙烯α-烯烃或衍生自至少一种α-烯烃和二烯的共聚物上，衍生出接枝聚烯烃。优选地，一种或多种接枝聚烯烃选自接枝聚乙烯、接枝聚丙烯、接枝乙烯Ct-烯烃共聚物、衍生自至少一个α-烯烃和二烯的接枝共聚物、以及它们的组合。更优选，一种或多种官能化的聚烯烃选自马来酸酐接枝聚烯烃，其选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯α-烯烃共聚物、衍生自至少一个α-烯烃和二烯的马来酸酐接枝共聚物、以及它们的混合物。用于制备马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的聚乙烯是通常可得的聚乙烯树脂，其选自HDPE (密度高于O. 94g/cm3) ,LLDPE (密度为O. 915-0. 925g/ cm3)或LDPE(密度为0.91-0.94g/cm3)。用于制备马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)的聚丙烯是通常可得的共聚物或均聚物聚丙烯树脂。
乙烯α -烯烃共聚物包含乙烯和一种或多种α -烯烃，所述一种或多种α -烯烃优选具有3-12个碳原子。α-烯烃的实例包括但不限于丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、 4-甲基-1-戍烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯和1-十二碳烯。所述乙烯α -烯烃共聚物优选包含20重量％或约20重量％至96重量％或约96重量％,并且更优选 25重量％或约25重量％至85重量％或约85重量％的乙烯；和4重量％或约4重量％至80 重量％或约80重量％ ,并且更优选15重量％或约15重量％至75重量％或约75重量％的一种或多种α-烯烃，所述重量百分比是基于乙烯α-烯烃共聚物的总重量计的。优选的乙烯α-烯烃共聚物是乙烯-丙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物。衍生自至少一种α-烯烃和二烯的共聚物优选衍生自优选具有3-8个碳原子的α-烯烃。衍生自至少一种α-烯烃和二烯的优选共聚物是乙烯丙烯二烯弹性体。术语“乙烯丙烯二烯弹性体(EPDM) ”是指任何弹性体，所述弹性体为乙烯、至少一种α烯烃和共聚非共轭二烯(例如降冰片二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、二环戊二烯、1，4-己二烯等)的三元共聚物。当官能化乙烯丙烯二烯弹性体包含于本文所述的树脂组合物中时，所述乙烯丙烯二烯聚合物优选包含50重量％或约50重量％至80重量％或约80重量％的乙烯，10重量％或约10重量％至50重量％或约 50重量％的丙烯,和O. 5重量％或约O. 5重量％至10重量％或约10重量％的至少一种二烯，所述重量百分比是基于乙烯丙烯二烯弹性体的总重量计的。
乙烯酸共聚物为热塑性乙烯共聚物，其包含衍生自乙烯和一种或多种包含3个至 8个碳原子的α，β_烯键式不饱和羧酸的重复单元。乙烯酸共聚物可任选地包含第三软化单体。该“软化”单体降低乙烯酸共聚物的结晶度。因此，乙烯酸共聚物可被描述为Ε/Χ/ Y共聚物，其中E为烯烃如乙烯，其中X为α，β-烯键式不饱和羧酸，并且其中Y表示软化共聚单体的共聚单元(如，丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，其中所述烷基具有I个至8 个碳原子)。在乙烯酸共聚物中的X的量为I重量％或约I重量％至35重量％或约35重量％，并且Y的量为O重量％至约59重量％，所述重量百分比是基于所述乙烯酸共聚物的总重量计的。乙烯酸共聚物优选的实例为乙烯丙烯酸和乙烯甲基丙烯酸共聚物，尤其优选乙烯甲基丙烯酸。
离聚物为除了聚合物的有机主链外还包含金属离子的热塑性树脂。离聚物为具有部分中和的(3至99.9%) α，不饱和羧酸的离子乙烯共聚物，所述羧酸选自丙烯酸 (AA)，甲基丙烯酸(MAA)，马来酸，富马酸，衣康酸，以及马来酸、马来酸单乙基酯(MAME)、富马酸和衣康酸的半酯。
离聚物可任选地包含式(A)的软化共聚单体
权利要求
1.复合结构，所述复合结构具有表面且适于将重叠注塑性树脂组合物重叠注塑在所述表面的至少一部分之上，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，并且包含选自非织造结构、纺织品、纤维絮、以及它们的组合的纤维材料，所述纤维材料用基质树脂组合物浸溃， 其中所述表面树脂组合物和所述基质树脂组合物是相同的或不同的，并且各自选自热塑性组合物，所述热塑性组合物包含a) —种或多种聚酰胺；和b) I或约I至15重量％或约15重量％的一种或多种官能化的聚烯烃，所述重量百分比是基于所述热塑性组合物的总重量计的。
2.根据权利要求1所述的复合结构，其中所述纤维材料由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、天然纤维、或它们的组合制成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中所述一种或多种官能化的聚烯烃选自马来酸酐接枝聚烯烃、乙烯酸共聚物、离聚物和环氧乙烷共聚物。
4.根据权利要求3所述的复合结构，其中所述一种或多种官能化的聚烯烃为选自E/X/Y共聚物的离聚物，其中E为烯烃；并且其中X为a，￠-不饱和羧酸，所述a，P -不饱和羧酸选自丙烯酸(AA)，甲基丙烯酸(MAA)，马来酸，富马酸，衣康酸，以及马来酸、马来酸单乙基酯(MAME)、富马酸和衣康酸的半酯；并且其中Y为式(A)的软化共聚单体，其中X为所述E/X/Y共聚物的I重量％或约I重量％至20重量％或约20重量％，并且其中Y能够以所述E/X/Y共聚物的约0至约50重量％的量存在，其中所述羧酸官能团是至少部分中和的。
5.根据权利要求4所述的复合结构，其中所述一种或多种官能化的聚烯烃为选自E/X/Y共聚物的离聚物，其中E为烯烃如乙烯；X为a，￠-不饱和羧酸，所述a，￠-不饱和羧酸选自丙烯酸(AA)，甲基丙烯酸(MAA)，马来酸，富马酸，衣康酸，以及马来酸、马来酸单乙基酯(MAME)、富马酸和衣康酸的半酯；并且Y为式(A)的软化共聚单体，其中X为所述E/X/Y共聚物的I重量％或约I重量％至20重量％或约20重量％ ,并且Y能够以所述E/X/Y共聚物的约5至约35重量％的量存在，其中羧酸官能团是至少部分中和的。
6.根据权利要求4或5所述的复合结构，其中所述羧酸官能团是被选自钠、钾、锌、钙和镁的一种或多种金属离子至少部分中和的。
7.根据权利要求4、5或6所述的复合结构，其中所述一种或多种官能化的聚烯烃为选自E/X/Y共聚物的离聚物，所述E/X/Y共聚物具有3%或约3%至90%或约90%的中和的羧酸官能团。
8.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中所述热塑性组合物包含a)—种或多种聚酰胺，所述一种或多种聚酰胺选自选择的全脂族聚酰胺、半芳族聚酰胺、以及它们的共混物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，所述复合结构的形式为片材结构。
10.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，所述复合结构的形式为汽车组件、卡车组件、商用飞机组件、航空航天器组件、轨道组件、家用电器组件、计算机硬件组件、手持式装置组件、娱乐和体育设施组件、机器结构组件、建筑结构组件、光伏设备结构组件或机械装置结构组件。
11.制备权利要求1的具有表面的复合结构的方法，所述方法包括以下步骤 用所述基质树脂组合物浸溃所述纤维材料，其中所述复合结构的表面的至少一部分由所述表面树脂组合物制成。
12.重叠注塑的复合结构，包括 i)具有表面的第一组件，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，并且包含选自非织造结构、纺织品、纤维絮、以及它们的组合的纤维材料，所述纤维材料用基质树脂组合物浸溃， ii)包含重叠注塑性树脂组合物的第二组件，所述重叠注塑性树脂组合物包含一种或多种聚酰胺， 其中所述表面树脂组合物和所述基质树脂组合物是相同的或不同的，并且选自权利要求I或权利要求3至8中任一项所述的热塑性组合物，并且 其中在所述第一组件的表面的至少一部分之上将所述第二组件粘附到所述第一组件。
13.根据权利要求12所述的重叠注塑的复合结构，所述复合结构的形式为汽车组件、卡车组件、商用飞机组件、航空航天器组件、轨道组件、家用电器组件、计算机硬件组件、手持式装置组件、娱乐和体育设施组件、机器结构组件、建筑结构组件、光伏设备结构组件或机械装置结构组件。
14.制备重叠注塑的复合结构的方法，包括将包含重叠注塑性树脂组合物的第二组件重叠注塑在第一组件上的步骤， 其中所述第一组件包含纤维材料并具有表面，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成， 所述纤维材料选自非织造结构、纺织品、纤维絮、以及它们的组合，并且所述纤维材料用基质树脂组合物浸溃， 其中所述表面树脂组合物和所述基质树脂组合物是相同的或不同的，并且选自权利要求I或权利要求3至8中任一项所述的热塑性组合物。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括用所述基质树脂组合物浸溃所述纤维材料的步骤，其中所述第一组件的表面的至少一部分由所述表面树脂组合物制成，所述步骤发生在所述重叠注塑的步骤之前。
全文摘要
本发明涉及复合结构和重叠注塑的结构，它们包含纤维材料、基质树脂组合物和由表面树脂组合物制成的其表面的一部分，其中所述表面树脂组合物选自包含一种或多种聚酰胺和一种或多种官能化的聚烯烃的组合物。
文档编号B32B27/34GK103003046SQ201080068166
公开日2013年3月27日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年7月27日
发明者A.E.艾丽娅 申请人:纳幕尔杜邦公司