專利名稱：鉸接構件的制作方法
技術領域：
本發明涉及由特定樹脂復合材料制成的具有顯著的優越鉸接特性的鉸接構件，特別涉及一種由熱塑性聚酯樹脂(A)和由選自下述的一種單體均聚或兩種或兩種以上單體共聚而得的聚合物(B)所組成的鉸接構件，這些單體是丙烯腈類化合物、丙烯酸酯類、丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
圖1為用于測試鉸接特性的試樣的簡單示意圖，其中圖1(a)為鉸接構件的正視圖，圖1(b)為鉸接構件的側視圖，圖1(c)為鉸接構件的放大圖。圖中，參數1表示鉸接構件，其它數值的單位為mm。
本發明所述的鉸接構件如圖1所示。要承受一次或數次彎曲載荷的部件的薄壁部分稱之為鉸接件(圖1中由數字1表示)。對鉸接件的形狀無特別限制，可以是片狀、條狀、帶狀及其它形狀。同樣，對鉸接件的厚度及長度也無限制。在本發明所述的鉸接件中，包括那些基本上具備鉸接件功能的構件。
此外，在本說明書中，鉸接特性定義為上述鉸接件承受至少一次彎曲的耐久性。
近來，由于熱塑性樹脂的易于加工性和其它特性，它們已在相當廣泛的領域內得到應用并取代了金屬。總之，由于熱塑性樹脂也具有優良的機械強度和其它物理及化學特性，它已被廣泛地用于制作汽車、電力或電子設備的機械部件，辦公設備，其它精密儀器、建筑材料、雜貨等。然而，在這些領域內，大多數情況下還要求材料具有某些特殊的性能。這類特殊性能之一即為鉸接特性。
總之，由于近年來要求通過減少產品的一些零部件而降低產品成本，所以要求采用鉸接件裝配某些部件以使得組裝便利并且花費低廉的情況日益增加。此外，尚有許多使鉸接特性惡化的因素，如在低溫下使用鉸接構件和從結構的觀點來看，鉸接件成型的困難性，因而對于優良的鉸接特性的要求已更加嚴重。
為滿足這類要求，已經提出了在熱塑性聚酯樹脂中加入橡膠性物質來改善鉸接性能的方法以及諸如此類的方法。
不言而喻，利用這種方法能使鉸接特性得到某種程度的改善，但常常不能滿足更進一步的要求，并且會產生大的缺陷，即其它的物理性能如剛性及剪切強度會降低。
本發明的目的就是提供一種具有優良的鉸接特性的鉸接構件，其鉸接特性與那些常用的鉸接構件相比更加優異，而且不降低其它的物理性能。
本發明者以解決上述問題為目的，通過他們的反復認真研究提出了本發明，并且提供了一種具有熱塑性樹脂的各種優良性能和優良的鉸接特性的熱塑性樹脂模型制品。
具體說來，本發明涉及一種通過模塑復合材料而制得的具有優良鉸接特性的鉸接構件，該復合材料包括99至40份(重量)的熱塑性聚酯樹脂(A)和1至60份(重量)的由選自下述的一種單體均聚或兩種或二種以上單體共聚而得到的聚合物(B)，這些單體是丙烯腈類化合物、丙烯酸酯類、丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
進一步而言，雖然上述復合材料本身是知道的，但使用這類復合材料使鉸接特性有顯著的改進，這是完全未預料到的，并且是十分驚奇的。直至本發明者進行反復認真的研究發現這一事實后才可能提出本發明。
本發明中采用的熱塑性聚酯包括由下述縮聚反應產生的聚酯，即二羧酸化合物與二羥基化合物的縮聚、羥基羧酸的縮聚，包括這三種組分或其它類似組分的混合物的縮聚。均聚酯或是共聚酯均可達到本發明的效果。
本發明中采用的二羧酸化合物包括熟知的二羧酸化合物，如對苯二酸、間苯二酸、萘二甲酸、聯苯二羧酸、二苯醚二羧酸、二苯乙烷二羧酸、環己烷二羧酸、己二酸和葵二酸、它們的烷基、烷氧基或鹵素取代物等等。此外，這些二羧酸化合物能夠以成酯衍生物的形式使用，例如低級醇酯如二甲酯。按照本發明，上述化合物是單獨或混合使用的。
其次，二羥基類化合物包括如下的二羥基化合物，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、對苯二酚、間苯二酚、二羥基苯、萘二酚、二羥基二苯醚、環己二醇和2，2-二(4-羥基苯基)丙烷、聚亞氧烷基乙二醇，和它們的烷基、烷氧基或鹵素取代物等等。它們可單獨或混合使用。
此外，羥基羧酸類包括如下的羥基羧酸，例如羥基苯甲酸、α-萘酚酸及二亞苯基羥基羧酸，以及它們的烷基、烷氧基或鹵素取代物這些化合物的成酯衍生物也能使用。按照本發明，這些化合物可單獨或混合使用。
按照本發明，采用上述化合物為單體組分進行縮聚得到的各種熱塑性聚酯，可單獨或混合使用，均可顯著達到本發明的效果。這些熱塑性聚酯以采用聚對苯二甲酸亞烷基酯為好，最好是聚對苯二甲酸丁二醇酯。
此外，按照本發明，熱塑性聚酯可采用已知的交聯、接枝聚合和其它類似的方法來進行改性。
其次，本發明中構成上述熱塑性樹脂的聚合物(組分B)是通過選自下述的一種單體均聚或兩種或二種以上單體共聚而得到的，這些單體有丙烯腈類化合物(如丙烯腈和甲基丙烯腈)、丙烯酸酯類化合物(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯)，甲基丙烯酸酯類化合物(如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯)以及芳香族乙烯基化合物(如丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯和α-甲基苯乙烯)。這些聚合物(組分B)是單獨或混合加到熱塑性聚酯樹脂中的。
更具體地說，上述聚合物為丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈一甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物，聚苯乙烯等。
此外，這些聚合物可通過將少量的烯類化合物、橡膠組分、酸酐和其它類似的組份共聚到該聚合物上或將它們接枝聚合到該聚合物上及其它的方法進行改性。
按照本發明，在上述聚合物中，優先采用的是丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯。
此外，按照本發明，基于99至40份(重量)的熱塑性聚酯樹脂(組分A)，這些聚合物(組分B)使用的比例為1至60份(重量)。在這些聚合物使用的比例少于1份(重量)的情況下，鉸接特性得不到足夠的改善，而當這些聚合物使用的比例超過60份(重量)后，不僅失去了一些熱塑性聚酯的優異特性(如機械性能、物理性能和化學性能)，而且根據不同的情況也影響到其加工性能、表面狀態等等，這是不利的。組分B加入的比例最好為3至50份(重量)。
另外，為改進物理性能，可在構成本發明鉸接構件的復合材料中加入各種已知的添加劑。所說的添加劑包括抗氧劑、耐氣候老化劑和耐光老化劑、熱穩定劑、油膏、防粘劑、成核劑、阻燃劑、抗靜電劑表面活性劑、著色劑及其它添加劑。
少量的其它熱塑性樹脂和纖維狀、片狀、粉末及粒狀的無機填料(如玻璃)，也可補加到本發明的鉸接構件所用的復合材料中，以便在不影響本發明目的的情況下改進其它的物理性能。
本發明所述的鉸接件可通過已知的加工方法和模塑方法很容易地進行制備，這些方法已用于常見的樹脂和其它具有添加劑的類似樹脂。
例如，方法1，其中將各組分先進行混合，然后將所得混合物經擠出機摻混并擠出以制成粒料，隨后該粒料再進行模塑;方法2，其中先制備組成不同的顆粒，然后進行摻混和模塑以得到由本發明所述復合材料形成的模塑產品;方法3，其中在模塑時各組分直接填入模具以制得由本發明所述復合材料形成的模塑制品。類似的其它方法也可使用。
下面將參照優選的實施例對本發明加以說明，但本發明并不局限于這些優選的實施例。
此外，對鉸接特性的評價是通過制備具有如圖1所示形狀的試件進行的，評價根據下述標準進行試樣數n＝10
測試方法1)試樣在溫度為23℃，RH為50%的環境下放置24小時或更長時間，然后在同樣條件下將鉸接構件以180°的角彎曲100次。
2)試樣在溫度為-20℃的環境下放置24小時或更長時間然后在同樣條件下將鉸接構件以180°的角彎曲100次。
結果評價A在進行100次彎曲時，鉸接構件被破壞的數目(此數值越小越好)。
結果評價B依照下述評價標準，對經100次彎曲后鉸接構件的狀況進行評價，并且以平均結果來表示(此值越大越好)。
5幾乎未見異常。
4鉸接構件表面產生細小裂紋。
3鉸接構件表面上產生的裂紋增長了。
2鉸接構件表面上產生的裂紋進一步向中心部分增長，因而鉸接構件顯著變薄。
1在變薄的鉸接構件上產生裂縫，因而鉸接構件將斷裂。
0鉸接構件被破壞。
實例1至8和對比例1至2將本發明所述的各種聚合物(組分B)以表1所示的比例加入到聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(商品名為“Duranex”，由Polyplastics有限公司生產)中，然后將所得混合物在內徑為30mm的雙螺桿擠出機中熔融及摻混，以制備粒狀的復合材料。
隨后，采用注射模塑機制備具有如圖1所示形狀的、用于進行各種物理性能測試的鉸接試樣和標準的試樣，以測定它們的鉸接特性和其它特性。一般物理性能的測定按ASTM進行。不含本發明所述聚合物(組分B)的復合材料也按同樣方法進行評價，以進行對比。
由表1所列結果可清楚知道，本發明所述聚合物(組分B)的加入對改進鉸接特性十分有效。
由上述說明書及優選的實施例可清楚地知道，由所述復合材料加工制成的本發明的鉸接構件具有十分優異的鉸接特性，而沒有其它物理性能降低的缺點，該復合材料包括熱塑性聚酯和由選自下述的一種單體均聚或兩種或兩種以上單體共聚而得的聚合物，這些單體為丙烯腈類化合物、丙烯酸酯類、丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
這種鉸接構件可用作用于汽車工業、電力及電子部件、建筑材料、雜貨及其它領域中的各種類型的鉸接構件，更具體地說，本發明所述的鉸接構件適于用作為用于汽車、電力設備及其它產品的連接器。
權利要求
1.一種通過模塑復合材料而制備的鉸接構件，該復合材料包括(A)99至40份(重量)的熱塑性聚酯樹脂，以及(B)1至60份(重量)的由選自下述的一種單體均聚或二種或二種以上單體共聚而得的聚合物，這些單體為丙烯腈類化合物、丙烯酸酯類、丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
2.根據權利要求1中所述的鉸接構件，其中所述的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸亞烷基酯。
3.根據權利要求1中所述的鉸接構件，其中所述的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯。
4.根據權利要求1至3任一項所述的鉸接構件，其中所述的聚合物(上述組分B)為丙烯腈-苯乙烯共聚物，聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。
全文摘要
一種鉸接件可通過模塑復合材料進行制備，該復合材料包括 (A)99至40份(重量)的熱塑性聚酯樹脂，以及 (B)由選自下述的一種單體均聚或二種或二種以上單體共聚而得的聚合物，這些單體為丙烯腈類化合物，丙烯酸酯類，丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯酸和芳香族乙烯基化合物，此類聚合物為1至60份(重量)。
文檔編號C08L25/12GK1030275SQ88102078
公開日1989年1月11日 申請日期1988年4月14日 優先權日1987年4月15日
發明者高橋克彥, 飯山誠, 小島松司, 望月光博 申請人:聚塑料株式會社