改善激光可焊性的聚酰胺复合物.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911363125.X (22)申请日 2019.12.26 (71)申请人 上海金发科技发展有限公司 地址 201714 上海市青浦区朱家角镇工业 园区康园路88号 申请人 江苏金发科技新材料有限公司 东华大学 (72)发明人 林洁龙杨波丁正亚张超 徐洪耀肖军华夏建盟袁绍彦 叶士兵王飞安朋付大炯 黄河生王琦玲 (74)专利代理机构 上海泰能知识产权代理事务 所 31233 代理人 宋缨魏峯 (51)Int.Cl. C08L 77/06(2006.01) C08L 77/0。

2、2(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08K 5/20(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种改善激光可焊性的聚酰胺复合物 (57)摘要 本发明涉及一种改善激光可焊性的聚酰胺 复合物, 包括至少一种聚酰胺树脂。 本发明经过 改进聚酰胺树脂的结构可以有效改善激光可焊 性, 进一步提升了激光焊接的应用范围, 改善激 光透明性和激光焊接强度。 权利要求书2页 说明书22页 CN 111138852 A 2020.05.12 CN 111138852 A 1.一。

3、种改善激光可焊性的聚酰胺复合物, 其特征在于: 包括至少一种聚酰胺树脂; 所述聚酰胺树脂经由以下单体聚合反应而成: 1)构成所述聚酰胺的二胺衍生结构重复 单元的至少10mol衍生于碳原子总数为奇数和/或位于主链的碳原子数量为奇数的至少 一种脂肪族二胺和/或脂环族二胺; 2)构成所述聚酰胺的二羧酸衍生结构重复单元的至少 10mol衍生于碳原子总数为4-18的至少一种脂肪族二羧酸; 或者3)构成该聚酰胺的二羧酸衍生结构重复单元的至少10mol衍生于碳原子总数为 奇数和/或位于主链的碳原子数量为奇数的至少一种脂肪族二羧酸和/或脂环族二羧酸; 4) 构成所述聚酰胺的二胺衍生结构重复单元的至少10mol。

4、衍生于碳原子总数为4-18的至少 一种脂肪族二胺和/或脂环族二胺; 所述聚酰胺树脂占聚酰胺复合物总重量的25-90。 2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述脂肪族二胺为乙二胺、 1-丁 基-乙二胺、 1,3-丙二胺、 1,2-丙二胺、 1,3-丁二胺、 1,4-丁二胺、 1,1-二甲基-1,4-丁二胺、 1,2-二甲基-1,4-丁二胺、 1,3-二甲基-1,4-丁二胺、 1,4-二甲基-1,4-丁二胺、 2,3-二甲基- 1,4-丁二胺、 1-乙基-1,4-丁二胺、 1,5-戊二胺、 2-甲基-1,5-戊二胺、 1,6-己二胺、 2,5-二甲 基-1,6-己二胺、 2,4-。

5、二甲基-1,6-己二胺、 3,3-二甲基-1,6-己二胺、 2,2-二甲基-1,6-己二 胺、 2,4-二乙基-1,6-己二胺、 2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、 2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、 1, 7-庚二胺、 2,3-二甲基-1,7-庚二胺、 2,4-二甲基-1,7-庚二胺、 2,2-二甲基-1,7-庚二胺、 1, 8-辛二胺、 1,3-二甲基-1,8-辛二胺、 1,4-二甲基-1,8-辛二胺、 2,4-二甲基-1,8-辛二胺、 3, 4-二甲基-1,8-辛二胺、 4,5-二甲基-1,8-辛二胺、 2,2-二甲基-1,8-辛二胺、 3,3-二甲基-1, 8-辛二胺、 4,4-二。

6、甲基-1,8-辛二胺、 1,9-壬二胺、 5-甲基-1,9-壬二胺、 1,10-癸二胺、 1,11- 十一碳二元胺、 1,12-十二碳二元胺、 1,13-十三碳二元胺、 1,14-十四碳二元胺、 1,15-十五 碳二元胺、 1,16-十六碳二元胺中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述脂环族二胺为双(3-甲基-4- 氨基环己基)甲烷MACM、 双(4-氨基环己基)甲烷PACM、 2,2-双(3-甲基-4-氨基环己基)丙烷, 1,3-双(氨基甲基)环己烷BAC、 1,4-双(氨基甲基)环己烷, 1,3-二胺基环己烷、 1,4-二胺基 环己烷、 异氟尔酮二胺IPD。

7、A中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述脂肪族二羧酸为丁二酸、 戊 二酸、 2,2-二甲基-戊二酸、 己二酸、 2,4,4-三甲基-己二酸、 庚二酸、 辛二酸、 壬二酸、 癸二 酸、 十一碳二酸酸、 十二碳二元酸、 十三碳二元酸、 十四碳二元酸、 十五碳二元酸、 十六碳二 元酸中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述聚酰胺树脂还包括封端剂。 6.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述聚酰胺复合物还包括玻璃纤 维和/或激光透过着色剂。 7.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述聚酰胺复合物还包括。

8、成核剂 和/或其他添加剂。 8.根据权利要求7所述的聚酰胺复合物, 其特征在于: 所述其他添加剂为光稳定剂、 紫 外光吸收剂、 热稳定剂、 抗氧剂、 阻燃剂、 阻燃协效剂、 抗滴落剂、 流动改性剂、 增塑剂、 增韧 剂、 脱模剂、 荧光增白剂、 抗菌剂中的一种或几种。 9.一种包括如权利要求1所述的改善激光可焊性的聚酰胺复合物的组合物, 其特征在 权利要求书 1/2 页 2 CN 111138852 A 2 于: 所述组合物还包括激光吸收性树脂复合物。 10.根据权利要求8所述的组合物, 其特征在于: 所述激光吸收性树脂复合物包括热塑 性树脂、 激光吸收填充剂和无机填料。 权利要求书 2/2 。

9、页 3 CN 111138852 A 3 一种改善激光可焊性的聚酰胺复合物 技术领域 0001 本发明属于激光焊接领域, 特别涉及一种改善激光可焊性的聚酰胺复合物。 背景技术 0002 塑料制件应用于汽车、 家电、 电动工具、 电子电器、 医疗器械, 受益于它高比重强 度、 低成本、 高设计自由度、 易回收等优点。 但复杂的制件一般很难通过一次成型, 而需要先 加工成更小的零件后再完成连接, 因此也发展了许多应用塑料制件的连接技术, 包括粘胶 连接、 机械紧固、 熔融结合、 焊接等方式, 而焊接方式也呈多样化, 根据产热方式的差异划分 有振动焊接、 热板焊接、 激光焊接、 超声波焊接等。 激光。

10、焊接是一种非常适合用于热塑性聚 合物连接方式, 有别于其他焊接方式, 激光焊接由于通过激光辐射产生热量不需要与零件 发生接触, 这种非接触性焊接操作可以获得高质量的焊接效果, 具有能力传输无需接触焊 接界面、 避免产生内应力、 不产生热负荷的优点。 通过激光束给予的能量在区域及时间上得 到精准控制, 焊缝的宽度一般属于100 m级别, 而焊接反应时间属于ms级别, 因此激光焊接 具备周期短、 自动化、 高度集成的潜力。 0003 聚酰胺材料具备一定的激光透过率, 作为激光吸收材料或者激光透过材料而言存 在一定的应用前景, 本身作为工程塑料在许多结构件、 功能件、 壳体零件上已有大量的应 用, 。

11、对激光焊接技术的普及, 产品装配技术面临升级, 聚酰胺改性技术也会迎来新的潮流, 如何使它更适合多样化的连接技术, 包括激光焊接。 三菱US2019/0002692A1通过调整苯二 甲基二胺及长链二元羧酸的结构继而获得改善, 而索尔维US2017/0368762A1通过使用环状 脂肪结构的二元胺/羧酸及对或间苯二甲酸共聚。 但是, 仍然存在激光可焊性达不到实际要 求的问题。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种改善激光可焊性的聚酰胺复合物, 经过改 进聚酰胺树脂的结构可以有效改善激光可焊性, 进一步提升了激光焊接的应用范围, 改善 激光透明性和激光焊接强度。 0005 本发明。

12、提供了一种改善激光可焊性的聚酰胺复合物, 包括至少一种聚酰胺树脂; 0006 所述聚酰胺树脂经由以下单体聚合反应而成: 1)构成所述聚酰胺的二胺衍生结构 重复单元的至少10mol衍生于碳原子总数为奇数和/或位于主链的碳原子数量为奇数的 至少一种脂肪族二胺和/或脂环族二胺; 2)构成所述聚酰胺的二羧酸衍生结构重复单元的 至少 10mol衍生于碳原子总数为4-18的至少一种脂肪族二羧酸; 0007 或者3)构成该聚酰胺的二羧酸衍生结构重复单元的至少10mol衍生于碳原子总 数为奇数和/或位于主链的碳原子数量为奇数的至少一种脂肪族二羧酸和/或脂环族二羧 酸; 4) 构成所述聚酰胺的二胺衍生结构重复单。

13、元的至少10mol衍生于碳原子总数为4-18 的至少一种脂肪族二胺和/或脂环族二胺; 0008 所述聚酰胺树脂占聚酰胺复合物总重量的25-90。 说明书 1/22 页 4 CN 111138852 A 4 0009 所述脂肪族二胺为乙二胺、 1-丁基-乙二胺、 1,3-丙二胺、 1,2-丙二胺、 1,3-丁二 胺、 1,4- 丁二胺、 1,1-二甲基-1,4-丁二胺、 1,2-二甲基-1,4-丁二胺、 1,3-二甲基-1,4-丁 二胺、 1,4-二甲基-1,4-丁二胺、 2,3-二甲基-1,4-丁二胺、 1-乙基-1,4-丁二胺、 1,5-戊二 胺、 2-甲基-1,5-戊二胺、 1,6-己二胺。

14、、 2,5-二甲基-1,6-己二胺、 2,4-二甲基-1,6-己二胺、 3,3-二甲基-1,6-己二胺、 2,2-二甲基-1,6-己二胺、 2,4-二乙基-1,6-己二胺、 2,2,4-三甲 基-1,6-己二胺、 2,4,4-三甲基-1,6- 己二胺、 1,7-庚二胺、 2,3-二甲基-1,7-庚二胺、 2, 4-二甲基-1,7-庚二胺、 2,2-二甲基-1,7-庚二胺、 1,8-辛二胺、 1,3-二甲基-1,8-辛二胺、 1, 4-二甲基-1,8-辛二胺、 2,4-二甲基-1,8-辛二胺、 3,4-二甲基-1,8-辛二胺、 4,5-二甲基- 1,8-辛二胺、 2,2-二甲基-1,8-辛二胺、。

15、 3,3-二甲基-1,8-辛二胺、 4,4-二甲基-1,8-辛二胺、 1,9-壬二胺、 5-甲基-1,9-壬二胺、 1,10-癸二胺、 1,11-十一碳二元胺、 1,12-十二碳二元胺、 1,13-十三碳二元胺、 1,14-十四碳二元胺、 1,15-十五碳二元胺、 1,16-十六碳二元胺中的 至少一种。 特别优选地, 脂肪族二胺选自2-甲基-1,5-戊二胺、 1,5- 戊二胺和1,9-壬二胺中 的至少一种。 0010 如果形成所述聚酰胺的单体混合物中含有二元胺为碳原子总数为奇数和/或位于 主链的碳原子数量为奇数的脂肪族二胺, 所述脂肪族二胺的含量占形成该聚酰胺所有二胺 的至少10mol; 优选。

16、地, 所述脂肪族二胺的含量占形成该聚酰胺所有二胺的至少30mol; 更优选地, 所述脂肪族二胺的含量占形成该聚酰胺所有二胺的至少50mol; 特别优选地, 所述脂肪族二胺的含量占形成该聚酰胺所有二胺的至少70mol。 0011 所述碳原子总数为奇数和/或位于主链的碳原子数量为奇数的脂环族二胺为双 (3-甲基 -4-氨基环己基)甲烷MACM、 双(4-氨基环己基)甲烷PACM、 2,2-双(3-甲基-4-氨基 环己基)丙烷, 1,3-双(氨基甲基)环己烷BAC、 1,4-双(氨基甲基)环己烷, 1,3-二胺基环己 烷、 1,4-二胺基环己烷、 异氟尔酮二胺IPDA中的至少一种。 优选地, 所述的。

17、脂环族二胺选自 双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷(MACM), 双(4-氨基环己基)甲烷(PACM)、 1,3- 双(氨基甲 基)环己烷(BAC)、 异氟尔酮二胺(IPDA)中的至少一种。 0012 用于形成所述聚酰胺的单体混合物还可以包含其他芳香族二胺, 优选且不局限于 双(4- 氨基苯基)醚(4,4-ODA)、 3,4-双(氨基苯基)醚(3,4-ODA)、 对位苯二胺(PPD)、 间位苯二胺(MPD)、 对位苯二甲胺(PXDA)、 间位苯二甲胺(MXDA)、 双(氨基甲基)萘烷中的至 少一种。 0013 用于形成所述聚酰胺的单体混合物还可以包含不同于上述二胺的其他脂肪族二 元胺, 优选且。

18、不局限于乙二胺、 1-丁基-乙二胺、 1,4-丁二胺、 1,1-二甲基-1,4-丁二胺、 1,2- 二甲基 -1,4-丁二胺、 1,3-二甲基-1,4-丁二胺、 1,4-二甲基-1,4-丁二胺、 2,3-二甲基-1, 4-丁二胺、 1- 乙基-1,4-丁二胺、 1,6-己二胺、 2,5-二甲基-1,6-己二胺、 2,4-二甲基-1,6- 己二胺、 3,3-二甲基 -1,6-己二胺、 2,2-二甲基-1,6-己二胺、 2,4-二乙基-1,6-己二胺、 1, 8-辛二胺、 1,3-二甲基-1,8- 辛二胺、 1,4-二甲基-1,8-辛二胺、 2,4-二甲基-1,8-辛二胺、 3,4-二甲基-1,8。

19、-辛二胺、 4,5-二甲基-1,8-辛二胺、 2,2-二甲基-1,8-辛二胺、 3,3-二甲基- 1,8-辛二胺、 4,4-二甲基-1,8-辛二胺、 1,10- 癸二胺、 1,12-十二碳二元胺、 1,14-十四碳二 元胺、 1,16-十六碳二元胺中的至少一种。 0014 用于形成所述聚酰胺的单体混合物的二胺的种类的数量可以是一种、 两种或者更 多。 说明书 2/22 页 5 CN 111138852 A 5 0015 用于形成所述聚酰胺的单体混合物还可以包含其他种类的单体, 如包含源自于部 分和 /或完全自然界分离提纯和/或人工合成的脂肪族氨基酸适合作为单体混合物的一部 分。 所述的部分和/。

20、或完全自然界分离提纯的脂肪族氨基酸优选且不局限于丙氨酸、 天冬氨 酸、 天冬酰胺酸、 精氨酸、 半管氨酸、 谷氨酰胺、 甘氨酸、 组氨酸、 异亮氨酸、 亮氨酸、 赖氨酸、 甲硫氨酸、 苯基丙氨酸、 苏氨酸、 鸟氨酸、 脯氨酸、 络氨酸、 色氨酸、 缬氨酸中的至少一种。 部 分和/或完全人工合成的脂肪族氨基酸优选且不局限于羟色氨酸、 1-氨基癸酸、 1-氨基十一 酸、 1-氨基十二酸中的至少一种。 0016 用于形成所述聚酰胺的单体混合物还可以包含其他种类的单体, 如内酰胺, 所述 的内酰胺优选但不局限于 -丙内酰胺、 -丁内酰胺、 -戊内酰胺、 -己内酰胺、 -十二碳 内酰胺中的至少一种。 0。

21、017 所述碳原子总数为4至18的脂肪族二羧酸为丁二酸、 戊二酸、 2,2-二甲基-戊二酸、 己二酸、 2,4,4-三甲基-己二酸、 庚二酸、 辛二酸、 壬二酸、 癸二酸、 十一碳二酸酸、 十二碳二 元酸、 十三碳二元酸、 十四碳二元酸、 十五碳二元酸、 十六碳二元酸中的至少一种。 0018 如果形成所述聚酰胺的单体混合物中含有二元羧酸为碳原子总数为4至18的脂肪 族二羧酸, 所述脂肪族二羧酸的含量占形成该聚酰胺所有二羧酸的至少10mol; 优选地, 所述脂肪族二羧酸的含量占形成该聚酰胺所有二羧酸的至少30mol; 更优选地, 所述脂肪 族二羧酸的含量占形成该聚酰胺所有二羧酸的至少50mol;。

22、 特别优选地, 所述脂肪族二羧 酸的含量占形成该聚酰胺所有二羧酸的至少70mol。 0019 如果形成所述聚酰胺的单体混合物中含有二元羧酸衍生于碳原子总数为奇数和/ 或位于主链的碳原子数量为奇数的至少一种脂肪族二羧酸和/或脂环族二羧酸; 优选地, 所 述的二羧酸的含量占形成该聚酰胺所有二羧酸的至少15mol; 更优选地, 所述的二羧酸的 含量占形成该聚酰胺所有二羧酸的至少30mol; 特别优选地, 所述的二羧酸的含量占形成 该聚酰胺所有二羧酸的至少50mol; 尤其优选地, 所述的二羧酸的含量占形成该聚酰胺所 有二羧酸的至少70mol。 0020 用于形成所述聚酰胺的单体混合物中还可以包含不同。

23、于上述二羧酸的芳香族二 羧酸, 所述的芳香族二羧酸优选但不局限于对苯二甲酸、 间苯二甲酸、 2-氯-对苯二甲酸、 5- 磺基间苯二甲酸钠、 六氢化对苯二甲酸、 六氢化间苯二甲酸、 5-异丁基-间苯二甲酸、 2,6-萘 二羧酸、 2,7-萘二羧酸、 1,4-萘二羧酸、 2,3-萘二羧酸、 1,8-萘二羧酸、 1,2-萘二羧酸、 2,5- 萘二羧酸、 2,4-吡啶二羧酸、 2,5-吡啶二羧酸、 3,5-吡啶二羧酸、 2,2-双(4-羧基苯基)六氟 丙烷、 2,2-双(3-羧基苯基)丙烷、 2,2-双(4-羧基苯基)甲烷、 双(3-羧基苯基)甲烷、 双 (3- 羧基苯基)甲苯、 2,2-双(4-羧基。

24、苯基)丙酮、 2,2-双(3-羧基苯基)丙酮、 4,4 -双(4- 羧基苯 基)砜。 优选地, 所述的芳香族二羧酸为间苯二甲酸、 对苯二甲酸中的至少一种。 0021 用于形成所述聚酰胺的单体混合物的二羧酸的种类的数量可以是一种、 两种或者 更多。 0022 最优选的, 所述的聚酰胺优选包含以下主要重复结构单元, 所述的重复结构单元 通过以下单体混合物聚合反应形成: 0023 (1)PACM、 十二碳二元酸; 0024 (2)MACM、 十二碳二元酸; 0025 (3)2-甲基-1,5-戊二胺、 己二酸; 说明书 3/22 页 6 CN 111138852 A 6 0026 (4)戊二胺、 己二。

25、酸; 0027 (5)壬二胺、 己二酸; 0028 (6)2-甲基-1,5-戊二胺, 对苯二甲酸、 间苯二甲酸; 0029 (7)2-甲基-1,5-戊二胺, 己二胺、 对苯二甲酸、 己二酸。 0030 本发明有关用于聚酰胺的聚合反应所描述的 “二胺” 或 “二羧酸” 应当理解为可满 足酰胺反应的包含有至少两个活性胺基或羧酸基官能团的结构的单体, 即存在可能包含有 如其他杂原子、 官能团、 盐的衍生物结构。 0031 所述的聚酰胺可以使用封端剂进行封端, 所述的封端剂可与聚酰胺聚合过程的链 增长的链段末端发生反应, 实现控制该聚酰胺分子量或者改变端基种类或活性的其他目 的, 所述的封端剂选自仅含。

26、有一个反应活性氨基的胺和/或仅含有一个反应活性羧基的羧 酸。 所描述的 “仅含有一个反应活性氨基” 应理解为该胺作为封端剂, 其结构可以包含一个、 两个或者多个氨基和/或其他衍生官能团, 但仅有一个具备与聚酰胺链增长末端发生反应 的活性; 所描述的 “仅含有一个反应活性羧基” 应理解为该羧酸作为封端剂, 其结构可以包 含一个、 两个或者多个羧基和/或其他衍生官能团, 但仅有一个具备与聚酰胺链增长末端发 生反应的活性。 0032 所述的胺封端剂优选且不局限于甲胺、 乙胺、 丙胺、 丁胺、 戊胺、 己胺、 辛胺、 苯胺、 甲苯胺、 二甲胺、 环己胺中的至少一种。 。 0033 所述的羧酸封端剂优选。

27、且不局限于乙酸、 丙酸、 丁酸、 戊酸、 己酸、 辛酸、 十二酸、 硬 脂酸、 环己酸、 苯甲酸中的至少一种。 。 0034 若使用的封端剂为胺, 所述的胺封端剂的含量不低于基于构成聚酰胺的二元胺反 应单体总量的0.1mol/; 优选地, 所述的胺封端剂的含量不低于基于构成聚酰胺的二元胺 反应单体总量的0.5mol/; 更优选地, 所述的胺封端剂的含量不低于基于构成聚酰胺的二 元胺反应单体总量的0.8mol/; 特别优选地, 所述的胺封端剂的含量不低于基于构成聚酰 胺的二元胺反应单体总量的1.0mol/; 通常情况下, 所述的胺封端剂的含量不高于基于构 成聚酰胺的二元胺反应单体总量的6.0mo。

28、l/; 优选地, 所述的胺封端剂的含量不高于基于 构成聚酰胺的二元胺反应单体总量的5.8mol/; 更优选地, 所述的胺封端剂的含量不高于 基于构成聚酰胺的二元胺反应单体总量的5.5mol/; 特别优选地, 所述的胺封端剂的含量 不高于基于构成聚酰胺的二元胺反应单体总量的5.0mol/。 0035 若使用的封端剂为羧酸, 所述的羧酸封端剂的含量不低于基于构成聚酰胺的二元 羧酸反应单体总量的0.1mol/; 优选地, 所述的羧酸封端剂的含量不低于基于构成聚酰胺 的二元羧酸反应单体总量的0.5mol/; 更优选地, 所述的羧酸封端剂的含量不低于基于构 成聚酰胺的二元羧酸反应单体总量的0.8mol/。

29、; 特别优选地, 所述的羧酸封端剂的含量不 低于基于构成聚酰胺的二元羧酸反应单体总量的1.0mol/; 通常情况下, 所述的羧酸封端 剂的含量不高于基于构成聚酰胺的二元羧酸反应单体总量的6.0mol/; 优选地, 所述的羧 酸封端剂的含量不高于基于构成聚酰胺的二元羧酸反应单体总量的5.8mol/; 更优选地, 所述的羧酸封端剂的含量不高于基于构成聚酰胺的二元羧酸反应单体总量的5.5mol/; 特别优选地, 所述的羧酸封端剂的含量不高于基于构成聚酰胺的二元羧酸反应单体总量的 5.0mol/。 0036 所述的聚酰胺的含量不低于基于该聚酰胺复合物总量的25重量; 优选地, 所述 说明书 4/22 。

30、页 7 CN 111138852 A 7 的聚酰胺的含量优选不低于基于该聚酰胺复合物总量的30重量; 更优选地, 所述的聚酰 胺的含量优选不低于基于该聚酰胺复合物总量的35重量; 特别优选地, 所述的聚酰胺的 含量优选不低于基于该聚酰胺复合物总量的40重量; 同时, 所述的聚酰胺的含量不高于 基于该聚酰胺复合物总量的90重量; 优选地, 所述的聚酰胺的含量优选不高于基于该聚 酰胺复合物总量的85重量; 更优选地, 所述的聚酰胺的含量优选不高于基于该聚酰胺复 合物总量的80重量; 特别优选地, 所述的聚酰胺的含量优选不高于基于该聚酰胺复合物 总量的75重量。 0037 本发明的改善激光可焊性聚酰。

31、胺复合物可包含除了所述聚酰胺以外的其他聚酰 胺树脂, 0038 其他适合的聚酰胺树脂包括经由内酰胺和/或氨基羧酸聚合反应得到的聚酰胺树 脂、 以及经由包含至少一种二胺和二羧酸聚合反应得到的聚酰胺树脂, 其中二胺优选但不 局限于异于前文所述的二胺, 包含碳原子总数为偶数和/或位于主链的碳原子数量为偶数 的脂肪族二胺; 或者它们的共聚物。 0039 优选地, 所述的其他聚酰胺树脂选自但不局限于聚酰胺66、 聚酰胺6、 聚酰胺66/6、 聚酰胺12、 聚酰胺610、 聚酰胺612中的至少一种。 0040 所述聚酰胺复合物还包括玻璃纤维和/或激光透过着色剂; 其中, 玻璃纤维含量为 40-70。 00。

32、41 所述的玻璃纤维的组成可以使用A-、 C-、 D-、 E-、 M-、 R-、 S-玻璃或者它们的混合物 形成, 优选E-玻璃。 0042 本发明使用的玻璃纤维可以是单丝纱或加捻纱。 0043 所述的玻璃纤维可以选自不同的形式, 合适的形式包括连续玻璃纤维、 短切玻璃 纤维 (切成1-10mm的尺寸)和细磨玻纤(磨成10-500 m的尺寸), 不同形式的玻璃纤维可以 混合使用。 0044 所述的玻璃纤维可以选自不同的横截面形状、 优选但不局限于圆形、 椭圆形、 拟长 方形的横截面形状, 更优选非圆形的横截面的形貌, 特别优选拟长方形的横截面形貌, 所描 述的拟长方形应理解为具有类似长方形的大。

33、致形状, 主要包含的变体为长方形的直角改为 具有一定曲率的圆角。 所述的曲率的倒数不大于拟长方形长直径的50, 优选地, 所述的曲 率的倒数不大于拟长方形长直径的25; 更优选地, 所述的曲率的倒数不大于拟长方形长 直径的10; 特别优选地, 所述的曲率的倒数不大于拟长方形长直径的12.5; 同时, 所述 的曲率的倒数不小于拟长方形短直径的8; 优选地, 所述的曲率的倒数不小于拟长方形短 直径的12.5; 更优选的, 所述的曲率的倒数不小于拟长方形短直径的25; 特别优选的, 所述的曲率的倒数不小于拟长方形短直径的40。 根据优选的实施例, 所述的玻璃纤维具 有拟长方形横截面的长直径/短直径比。

34、率为1.5-10; 优选地, 长直径/短直径比率为 2.5-8; 更优选地, 长直径/短直径比率为2.5-5。 0045 所述的玻璃纤维优选具有重均纤维长度1-40 m和短切长度为1-10mm。 0046 本发明的改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含不低于10重量的玻璃纤维; 优选 地, 包含不低于20重量的玻璃纤维; 更优选地, 包含不低于30重量的玻璃纤维; 同时, 本 发明的改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含不高于70重量的玻璃纤维; 优选地, 本发明 的改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含不高于65重量的玻璃纤维; 更优选地, 本发明的 说明书 5/22 页 8 CN 111138852 A 8。

35、 改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含不高于60重量的玻璃纤维; 特别优选地, 本发明的 改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含不高于55重量的玻璃纤维。 0047 本发明的改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含的玻璃纤维分别在组成、 形式、 横 截面形貌上可以是一种、 两种或多种的组合。 当存在两种或多种以上玻璃纤维, 玻璃纤维的 总含量依然适用上述范围。 0048 所描述的激光透过应理解为对波长为800-1400nm的光表现透过的性能, 通常情况 下, 应更准确地理解为对波长为800-1400nm的光表现为不完全吸收的性能; 所述的激光透 过着色剂优选且不局限于苯胺黑、 酞菁基、 萘菁基、 卟啉基、 二萘。

36、嵌苯基、 蒽醌基、 偶氮基、 双 偶氮基、 杂环基、 喹吖啶酮基等着色剂。 优选地, 所述的激光透过着色剂原则上不含有炭黑 或其他光吸收性的着色剂。 所描述的原则上不含有应理解为其含量不得高于1000ppm; 更优 选的, 含量不得高于500ppm; 特别优选的, 含量不得高于250ppm; 尤其优选地, 含量不得高于 100ppm。 0049 本发明的改善激光可焊性的聚酰胺复合物可以包含一种、 两种、 或多种。 通常为了 获得黑色的颜色外观, 会选择多种不同色调的着色剂进行组合。 例如红色着色剂、 黄色着色 剂和蓝色着色剂组合; 红色着色剂、 黄色着色剂和绿色着色剂组合; 橙色着色剂和蓝色着。

37、色 剂组合; 紫色着色剂、 黄色着色剂和绿色着色剂组合等都可以成为获得黑色着色剂的主要 组成部分。 根据优选的实施例, 采用橙色着色剂、 蓝色着色剂和红色着色剂组合获得黑色的 颜色外观; 更优选地, 所述着色剂为(单/双)偶氮基、 蒽醌基、 喹吖啶酮基、 苯胺基中的至少 一种。 0050 本发明的改善激光可焊性的聚酰胺复合物包含的激光透过着色剂含量为不低于 占树脂总重的0.01重量; 优选地, 激光透过着色剂含量为不低于占树脂总重的0.05重 量; 更优选地, 激光透过着色剂含量为不低于占树脂总重的0.1重量; 特别优选地, 激光透 过着色剂含量为不低于占树脂总重的0.2重量; 同时, 激光透。

38、过着色剂含量为不高于占树 脂总重的6重量; 优选地, 激光透过着色剂含量为不高于占树脂总重的5重量; 更优选 地, 激光透过着色剂含量为不高于占树脂总重的4重量; 特别优选地, 激光透过着色剂含 量为不高于占树脂总重的3重量; 尤其优选地, 激光透过着色剂含量为不高于占树脂总重 的2.5重量; 根据优选的实施例, 所述的激光透过着色剂含量为0.22.5。 0051 本发明的改善激光可焊性聚酰胺复合物使用所述的激光透过着色剂表现出对波 长为 800-1400nm的光有透过或者不完全吸收的特性。 在对于波长980nm处的光具有不低于 35的透过率; 优选地, 在对于波长980nm处的光具有不低于3。

39、8的透过率; 更优选地, 在对 于波长980nm处的光具有不低于40的透过率; 特别优选地, 在对于波长980nm处的光具有 不低于42的透过率; 尤其优选地, 在对于波长980nm处的光具有不低于45的透过率; 对 于波长980nm处的光透过率上限值没有特殊的限定。 在对于波长1064nm处的光具有不低于 45的透过率; 特别优选地, 在对于波长1064nm处的光具有不低于48的透过率; 尤其优选 地, 在对于波长1064nm处的光具有不低于50的透过率; 对于波长1064nm 处的光透过率上 限值没有特殊的限定。 0052 所述聚酰胺复合物还包括成核剂和/或其他添加剂。 0053 所述的成。

40、核剂优选且不局限于PA22、 滑石、 饱和或不饱和脂肪酸盐、 颗粒状矿物填 料如硅酸盐、 硅灰石、 沸石、 云母、 绢云母、 高岭土、 膨润土、 叶腊石、 氧化铝、 氧化硅、 碳酸钙、 说明书 6/22 页 9 CN 111138852 A 9 碳酸镁、 硫酸钙、 氢氧化镁、 氢氧化铝、 氮化硼、 碳化硅中的至少一种。 所描述的成核剂具备 使聚酰胺形成更多的结晶位点而加速结晶同时减少聚酰胺复合物的球晶尺寸。 0054 所述其他添加剂为光稳定剂、 紫外光吸收剂、 热稳定剂、 抗氧剂、 阻燃剂、 阻燃协效 剂、 抗滴落剂、 流动改性剂、 增塑剂、 增韧剂、 脱模剂、 荧光增白剂、 抗菌剂中的一种或。

41、几种。 0055 所述聚酰胺复合物根据标准ISO13468-1和ISO13468-2测得针对波长为980nm的激 光具有不低于48的激光透过率, 根据标准ISO13468-1和ISO13468-2测得针对波长为 1064nm的激光具有不低于54的激光透过率。 0056 本发明的改善激光可焊性聚酰胺复合物的生产方法没有特殊严格限定, 使用共混 设备例如密炼机、 单螺杆或双螺杆挤出机进行。 组分之间的添加顺序没有特殊严格限定, 可 以采用同时加入也可按一定顺序加入, 可以从所有组分中选择两种或多种组分进行预先的 混合或密炼, 例如, 激光透过着色剂可以通过预先形成色母粒, 再以母粒的方式按照设定的。

42、 比例添加至其他组分的熔体中, 进行挤出。 在设备混合能力允许的条件下, 也可以在模制或 生产部件时, 将母粒与其他组分形成的粒子按设定的比例进行混合熔融加工。 母粒中使用 的热塑性树脂可以是本发明所描述的聚酰胺树脂, 也可以是其他树脂, 优选PA6、 PA66。 为了 克服玻纤在挤出过程发生折损, 优选在其他组分充分形成熔体之后, 在挤出设备中部按设 定的比例加入。 0057 使用本发明的改善激光可焊性聚酰胺复合物模制或生产部件的方法没有特殊的 限定, 适用于任何应用于热塑性塑料的成型方法, 例如注塑、 吹塑、 挤出、 压塑等。 0058 本发明还提供了一种包括改善激光可焊性的聚酰胺复合物的。

43、组合物, 所述组合物 还包括激光吸收性树脂复合物。 0059 所述的组合物适合通过激光焊接使改善激光可焊性聚酰胺复合物及激光吸收性 树脂复合物形成连接的结构, 更具体的, 该组合物的改善激光可焊性聚酰胺复合物、 激光吸 收性树脂复合物分别各自形成的部件, 分别对应得到激光透过部件和激光吸收部件, 使用 激光焊接时, 两个部件之间必须存在紧密接触的平面或曲面的结合面, 激光从位于激光透 过部件一侧的光源进行辐照, 穿过激光透过部件, 到达结合面并被激光吸收部件吸收转化 为热量, 使激光吸收部件位于结合面位置的激光吸收性树脂复合物熔融, 热量传递给位于 结合面的激光透过部件使改善激光可焊性聚酰胺复。

44、合物熔融, 它们形成的熔池经过冷却固 化后形成连接。 0060 所述的激光吸收性树脂复合物可以包含热塑性树脂和激光吸收填充剂, 还可包含 一种无机填料。 0061 所述热塑性树脂用于激光吸收性树脂复合物可以是聚酰胺树脂、 聚酯树脂、 聚碳 酸酯树脂、 聚烯烃树脂、 苯乙烯基树脂、 聚苯醚树脂、 聚乙烯基树脂、 丙烯酸类树脂、 缩醛树 脂等。 为了形成更强焊接性能并考虑相容性的影响, 所述热塑性树脂优选并不局限于聚酰 胺树脂、 聚酯树脂、 聚碳酸酯树脂, 更优选地, 所述的热塑性树脂为聚酰胺树脂。 0062 所述的热塑性树脂用于激光吸收性树脂复合物可以是一种、 两种或者多种。 0063 所述的热。

45、塑性树脂用于激光吸收性树脂复合物, 使用聚酰胺树脂的种类没有特殊 限定, 可以是本发明所描述的用于改善激光可焊性聚酰胺复合物的聚酰胺或其他聚酰胺。 优选地, 所述的用于激光吸收性树脂复合物的聚酰胺树脂使用至少一种选自本发明所描述 的用于改善激光可焊性聚酰胺复合物的聚酰胺。 并且出于改善相容性的考虑, 激光吸收性 说明书 7/22 页 10 CN 111138852 A 10 性树脂复合物和改善激光可焊性聚酰胺复合物所使用的树脂组分有10以上的相同组分; 优选地, 有30以上的相同组分; 更优选地, 有50以上的相同组分; 特别优选地, 有70以 上的相同组分; 尤其优选地, 有90以上的相同组。

46、分。 0064 所述的用于激光吸收性树脂复合物的激光吸收填充剂可以是吸收激光着色剂、 碳 纤维、 碳纳米管、 石墨烯、 二氧化硅、 铝、 无机矿物填料、 玻纤、 金属氧化物如铟锡氧化物、 锑 锡氧化物。 所述的激光吸收着色剂为炭黑。 基于在可见光波长下对基本所有波长存在吸收。 作为激光吸收填充剂, 炭黑对波长为800-1064nm的光存在明显的吸收, 常用的炭黑有乙炔 黑、 灯黑、 炉黑、 槽黑、 热裂解炭黑等。 炭黑可以通过母粒方法添加, 作为母粒载体的热塑性 树脂, 可以是本发明所描述的聚酰胺树脂, 也可以是其他树脂, 优选PA6或 PA66。 0065 所述的激光吸收填充剂还可以是吸收激。

47、光的其他着色剂, 如白色颜料二氧化钛、 红色颜料氧化铁红。 0066 所述的用于激光吸收性树脂复合物的吸收激光着色剂含量为占树脂总重的0.01- 3重量; 优选地, 吸收激光着色剂含量为占树脂总重的0.5-3重量。 0067 所述的用于激光吸收性树脂复合物的无机填料优选玻璃纤维, 并且种类和含量与 本发明的改善激光透过性聚酰胺树脂以上关于玻璃纤维的说明相同。 0068 本发明涉及采用激光焊接的方法使组合物(包含改善激光可焊性聚酰胺复合物、 激光吸收性树脂复合物)之间形成连接, 为了实现上述目的, 改善激光透过性树脂、 激光吸 收性树脂分别形成激光透过部件和激光吸收部件, 对部件的形状没有特殊的。

48、限定, 除了要 求部件之间存在紧密接触的结合面。 在激光焊接的过程中, 激光从激光透过部件一测辐照 并穿透激光透过部件, 到达结合面被激光吸收部件吸收并转化为热量, 使位于结合面两侧 的改善激光可焊性聚酰胺复合物和激光吸收性树脂复合物熔融, 冷却后形成牢固的结合。 0069 改善激光可焊性聚酰胺复合物形成的激光透过部件具有高激光透过率, 根据对部 件强度及颜色外观的要求对玻璃纤维或激光透过着色剂进行种类或含量的调整都不影响 其聚酰胺树脂高激光透过率的特性。 0070 工业上常使用的二极管激光、 钇铝石榴石激光、 光纤激光通常可产生波长位于近 红外波段的激光, 根据激光特点, 不同波长决定了不同。

49、层级的振荡也意味着不同的穿透深 度。 因此, 考虑到工业常用激光光源的种类及波长分布, 考虑聚酰胺复合物的组成, 激光透 过部件的厚度不大于5mm; 优选地, 激光透过部件的厚度不大于4mm; 更优选地, 激光透过部 件的厚度不大于3mm。 对于激光吸收部件的厚度并没有特殊的限定, 出于不受吸收激光熔融 热量的过度影响, 优选激光吸收部件的厚度不小于0.2mm; 更优选地, 激光吸收部件的厚度 不小于0.5mm; 特别优选地, 激光吸收部件的厚度不小于1mm。 0071 根据本发明, 经过激光焊接后的组合部件具有高结合强度, 需要说明的是组合部 件既可以是半成品、 成品, 也可以是形成它们的一。

50、个组件。 区别于传统的连接方式, 本发明 通过激光焊接得到的组合部件具有高机械性能、 结合强度、 少使用或无需后处理、 无明显的 热或机械损伤。 可应用于具有中空结构的部件, 例如各种容器、 汽车部件、 家电部件、 办公自 动化设备部件、 电子电器部件等用途, 更具体地, 如汽车中空结构部件如进气歧管、 滤清器 壳体, 控制单元壳体、 点火线圈部件, 化妆品容器、 食品容器、 药品容器、 电子电器中空部件 如开关部件、 传感器部件、 连接器部件、 继电器部件、 变压器部件。 电流断路器部件、 线圈部 件等。 说明书 8/22 页 11 CN 111138852 A 11 0072 有益效果 0。

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内容关键字: 改善 激光 可焊性 聚酰胺 复合物
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