专利名称：铰接构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及由特定树脂复合材料制成的具有显著的优越铰接特性的铰接构件，特别涉及一种由热塑性聚酯树脂(A)和由选自下述的一种单体均聚或两种或两种以上单体共聚而得的聚合物(B)所组成的铰接构件，这些单体是丙烯腈类化合物、丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
图1为用于测试铰接特性的试样的简单示意图，其中图1(a)为铰接构件的正视图，图1(b)为铰接构件的侧视图，图1(c)为铰接构件的放大图。图中，参数1表示铰接构件，其它数值的单位为mm。
本发明所述的铰接构件如图1所示。要承受一次或数次弯曲载荷的部件的薄壁部分称之为铰接件(图1中由数字1表示)。对铰接件的形状无特别限制，可以是片状、条状、带状及其它形状。同样，对铰接件的厚度及长度也无限制。在本发明所述的铰接件中，包括那些基本上具备铰接件功能的构件。
此外，在本说明书中，铰接特性定义为上述铰接件承受至少一次弯曲的耐久性。
近来，由于热塑性树脂的易于加工性和其它特性，它们已在相当广泛的领域内得到应用并取代了金属。总之，由于热塑性树脂也具有优良的机械强度和其它物理及化学特性，它已被广泛地用于制作汽车、电力或电子设备的机械部件，办公设备，其它精密仪器、建筑材料、杂货等。然而，在这些领域内，大多数情况下还要求材料具有某些特殊的性能。这类特殊性能之一即为铰接特性。
总之，由于近年来要求通过减少产品的一些零部件而降低产品成本，所以要求采用铰接件装配某些部件以使得组装便利并且花费低廉的情况日益增加。此外，尚有许多使铰接特性恶化的因素，如在低温下使用铰接构件和从结构的观点来看，铰接件成型的困难性，因而对于优良的铰接特性的要求已更加严重。
为满足这类要求，已经提出了在热塑性聚酯树脂中加入橡胶性物质来改善铰接性能的方法以及诸如此类的方法。
不言而喻，利用这种方法能使铰接特性得到某种程度的改善，但常常不能满足更进一步的要求，并且会产生大的缺陷，即其它的物理性能如刚性及剪切强度会降低。
本发明的目的就是提供一种具有优良的铰接特性的铰接构件，其铰接特性与那些常用的铰接构件相比更加优异，而且不降低其它的物理性能。
本发明者以解决上述问题为目的，通过他们的反复认真研究提出了本发明，并且提供了一种具有热塑性树脂的各种优良性能和优良的铰接特性的热塑性树脂模型制品。
具体说来，本发明涉及一种通过模塑复合材料而制得的具有优良铰接特性的铰接构件，该复合材料包括99至40份(重量)的热塑性聚酯树脂(A)和1至60份(重量)的由选自下述的一种单体均聚或两种或二种以上单体共聚而得到的聚合物(B)，这些单体是丙烯腈类化合物、丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
进一步而言，虽然上述复合材料本身是知道的，但使用这类复合材料使铰接特性有显著的改进，这是完全未预料到的，并且是十分惊奇的。直至本发明者进行反复认真的研究发现这一事实后才可能提出本发明。
本发明中采用的热塑性聚酯包括由下述缩聚反应产生的聚酯，即二羧酸化合物与二羟基化合物的缩聚、羟基羧酸的缩聚，包括这三种组分或其它类似组分的混合物的缩聚。均聚酯或是共聚酯均可达到本发明的效果。
本发明中采用的二羧酸化合物包括熟知的二羧酸化合物，如对苯二酸、间苯二酸、萘二甲酸、联苯二羧酸、二苯醚二羧酸、二苯乙烷二羧酸、环己烷二羧酸、己二酸和葵二酸、它们的烷基、烷氧基或卤素取代物等等。此外，这些二羧酸化合物能够以成酯衍生物的形式使用，例如低级醇酯如二甲酯。按照本发明，上述化合物是单独或混合使用的。
其次，二羟基类化合物包括如下的二羟基化合物，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、对苯二酚、间苯二酚、二羟基苯、萘二酚、二羟基二苯醚、环己二醇和2，2-二(4-羟基苯基)丙烷、聚亚氧烷基乙二醇，和它们的烷基、烷氧基或卤素取代物等等。它们可单独或混合使用。
此外，羟基羧酸类包括如下的羟基羧酸，例如羟基苯甲酸、α-萘酚酸及二亚苯基羟基羧酸，以及它们的烷基、烷氧基或卤素取代物这些化合物的成酯衍生物也能使用。按照本发明，这些化合物可单独或混合使用。
按照本发明，采用上述化合物为单体组分进行缩聚得到的各种热塑性聚酯，可单独或混合使用，均可显著达到本发明的效果。这些热塑性聚酯以采用聚对苯二甲酸亚烷基酯为好，最好是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
此外，按照本发明，热塑性聚酯可采用已知的交联、接枝聚合和其它类似的方法来进行改性。
其次，本发明中构成上述热塑性树脂的聚合物(组分B)是通过选自下述的一种单体均聚或两种或二种以上单体共聚而得到的，这些单体有丙烯腈类化合物(如丙烯腈和甲基丙烯腈)、丙烯酸酯类化合物(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯)，甲基丙烯酸酯类化合物(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)。这些聚合物(组分B)是单独或混合加到热塑性聚酯树脂中的。
更具体地说，上述聚合物为丙烯腈-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，这些聚合物可通过将少量的烯类化合物、橡胶组分、酸酐和其它类似的组份共聚到该聚合物上或将它们接枝聚合到该聚合物上及其它的方法进行改性。
按照本发明，在上述聚合物中，优先采用的是丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯。
此外，按照本发明，基于99至40份(重量)的热塑性聚酯树脂(组分A)，这些聚合物(组分B)使用的比例为1至60份(重量)。在这些聚合物使用的比例少于1份(重量)的情况下，铰接特性得不到足够的改善，而当这些聚合物使用的比例超过60份(重量)后，不仅失去了一些热塑性聚酯的优异特性(如机械性能、物理性能和化学性能)，而且根据不同的情况也影响到其加工性能、表面状态等等，这是不利的。组分B加入的比例最好为3至50份(重量)。
另外，为改进物理性能，可在构成本发明铰接构件的复合材料中加入各种已知的添加剂。所说的添加剂包括抗氧剂、耐气候老化剂和耐光老化剂、热稳定剂、油膏、防粘剂、成核剂、阻燃剂、抗静电剂表面活性剂、着色剂及其它添加剂。
少量的其它热塑性树脂和纤维状、片状、粉末及粒状的无机填料(如玻璃)，也可补加到本发明的铰接构件所用的复合材料中，以便在不影响本发明目的的情况下改进其它的物理性能。
本发明所述的铰接件可通过已知的加工方法和模塑方法很容易地进行制备，这些方法已用于常见的树脂和其它具有添加剂的类似树脂。
例如，方法1，其中将各组分先进行混合，然后将所得混合物经挤出机掺混并挤出以制成粒料，随后该粒料再进行模塑;方法2，其中先制备组成不同的颗粒，然后进行掺混和模塑以得到由本发明所述复合材料形成的模塑产品;方法3，其中在模塑时各组分直接填入模具以制得由本发明所述复合材料形成的模塑制品。类似的其它方法也可使用。
下面将参照优选的实施例对本发明加以说明，但本发明并不局限于这些优选的实施例。
此外，对铰接特性的评价是通过制备具有如图1所示形状的试件进行的，评价根据下述标准进行试样数n＝10
测试方法1)试样在温度为23℃，RH为50%的环境下放置24小时或更长时间，然后在同样条件下将铰接构件以180°的角弯曲100次。
2)试样在温度为-20℃的环境下放置24小时或更长时间然后在同样条件下将铰接构件以180°的角弯曲100次。
结果评价A在进行100次弯曲时，铰接构件被破坏的数目(此数值越小越好)。
结果评价B依照下述评价标准，对经100次弯曲后铰接构件的状况进行评价，并且以平均结果来表示(此值越大越好)。
5几乎未见异常。
4铰接构件表面产生细小裂纹。
3铰接构件表面上产生的裂纹增长了。
2铰接构件表面上产生的裂纹进一步向中心部分增长，因而铰接构件显著变薄。
1在变薄的铰接构件上产生裂缝，因而铰接构件将断裂。
0铰接构件被破坏。
实例1至8和对比例1至2将本发明所述的各种聚合物(组分B)以表1所示的比例加入到聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(商品名为“Duranex”，由Polyplastics有限公司生产)中，然后将所得混合物在内径为30mm的双螺杆挤出机中熔融及掺混，以制备粒状的复合材料。
随后，采用注射模塑机制备具有如图1所示形状的、用于进行各种物理性能测试的铰接试样和标准的试样，以测定它们的铰接特性和其它特性。一般物理性能的测定按ASTM进行。不含本发明所述聚合物(组分B)的复合材料也按同样方法进行评价，以进行对比。
由表1所列结果可清楚知道，本发明所述聚合物(组分B)的加入对改进铰接特性十分有效。
由上述说明书及优选的实施例可清楚地知道，由所述复合材料加工制成的本发明的铰接构件具有十分优异的铰接特性，而没有其它物理性能降低的缺点，该复合材料包括热塑性聚酯和由选自下述的一种单体均聚或两种或两种以上单体共聚而得的聚合物，这些单体为丙烯腈类化合物、丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
这种铰接构件可用作用于汽车工业、电力及电子部件、建筑材料、杂货及其它领域中的各种类型的铰接构件，更具体地说，本发明所述的铰接构件适于用作为用于汽车、电力设备及其它产品的连接器。
权利要求
1.一种通过模塑复合材料而制备的铰接构件，该复合材料包括(A)99至40份(重量)的热塑性聚酯树脂，以及(B)1至60份(重量)的由选自下述的一种单体均聚或二种或二种以上单体共聚而得的聚合物，这些单体为丙烯腈类化合物、丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、甲基丙烯酸及芳香族乙烯基化合物。
2.根据权利要求1中所述的铰接构件，其中所述的热塑性聚酯树脂为聚对苯二甲酸亚烷基酯。
3.根据权利要求1中所述的铰接构件，其中所述的热塑性聚酯树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1至3任一项所述的铰接构件，其中所述的聚合物(上述组分B)为丙烯腈-苯乙烯共聚物，聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。
全文摘要
一种铰接件可通过模塑复合材料进行制备，该复合材料包括 (A)99至40份(重量)的热塑性聚酯树脂，以及 (B)由选自下述的一种单体均聚或二种或二种以上单体共聚而得的聚合物，这些单体为丙烯腈类化合物，丙烯酸酯类，丙烯酸、甲基丙烯酸酯类、甲基丙烯酸和芳香族乙烯基化合物，此类聚合物为1至60份(重量)。
文档编号C08L25/12GK1030275SQ88102078
公开日1989年1月11日 申请日期1988年4月14日 优先权日1987年4月15日
发明者高桥克彦, 饭山诚, 小岛松司, 望月光博 申请人:聚塑料株式会社