用于硬盘驱动器外壳的具有非常低的残余物污染的高流动性增强聚酰亚胺组合物的制作方法
用于硬盘驱动器外壳的具有非常低的残余物污染的高流动性增强聚酰亚胺组合物的制作方法
【专利说明】用于硬盘驱动器外壳的具有非常低的残余物污染的高流动 性增强聚酰亚胺组合物
【背景技术】
[0001] 1 ?技术领域
[0002] 本发明整体涉及高流动性增强聚酰亚胺组合物，并且更具体地涉及适合用于硬盘 驱动器外壳的具有清洁度的高流动性增强聚酰亚胺组合物。
[0003] 2.相关技术描述
[0004] 在模塑制品的制造中，可以应用具有填料组合物的高性能（高热）聚酰亚胺聚合 物，即具有大于或等于180°c的玻璃转化温度（Tg)的聚合物用于金属置换应用，例如，硬盘 驱动器（HDD)，该聚合物具有良好的机械性能、高温时优异的尺寸稳定性）。为了满足所有 性能要求，必须将至少一定量的填料引入至树脂中。在此期间，在最终部件上，此类组合物 需要拥有除气、可滤取离子色谱（1C)、液体颗粒计数（LPC)、和不挥发残余物（NVR)的优异 的清洁度性能。然而，如在本文中提供的实施例中所示，对于薄壁模塑，即，具有〈1mm的厚 度的模塑，填料增强的高性能聚合物部分可以表现出较低的流动性。
[0005] 因此，对于具有流动促进剂组分的新的玻璃纤维（GF)填充的聚酰胺复合材料存 在需求，该流动促进剂组分选自由聚酰胺、液晶聚合物，和它们的组合组成的组中，以实现 用于HDD外壳的薄壁部件模塑。
【发明内容】
[0006] 为了提供利用聚酰胺和液晶聚合物作为流动促进剂的填充的聚酰亚胺复合材料 并且实现用于HDD外壳的薄壁部件模塑，可以将各种类型的玻璃（包括扁平纤维和玻璃薄 片）引入至复合材料以控制模塑部件的尺寸稳定性、收缩和翘曲。而且，在聚酰亚胺基底上 可以实施金属化方法和涂覆工艺以改进除气、可滤取IC、LPC、NVR的清洁度性能以及很好 保持所有性能。
【具体实施方式】
[0007] 我们的发明部分基于以下观察：目前可以通过使用增强填料和流动促进剂组分 (选自由聚酰胺和液晶聚合物（LCP)组成的组）的特定组合制备适合于薄壁（<1_厚度） 制品的高流动性的填充的聚合物聚醚酰亚胺组合物。我们发明的组合物可以表现出优异的 流动性能和物理性能（如高热变形温度、高弯曲模量、高拉伸强度和高缺口冲击性能的有 用组合）。我们发明的组合物可以用于制造在消费者电子应用（如硬盘驱动器外壳）中有 用的复合材料。
[0008] 通过参考以下本发明优选的实施方式的详细描述以及其中包括的实施例，可以更 容易地理解本发明。无论是否明显地指明，在本文中假定通过术语"约"修饰所有的数值。 术语"约"通常是指本领域的普通技术人员将考虑等于列举的值的数值范围（例如，具有相 同的功能或结果）。在许多情况下，术语"约"可以包括最接近的有效数字周围的数。
[0009] -种实施方式涉及适合于薄壁（<1_厚度）模塑的高流动性的填充的聚合物组合 物，该组合物可以包含10至50重量百分比的增强填料；1至10重量百分比的聚酰胺或5至 20重量百分比的液晶聚合物（LCP)作为流动促进剂；以及余量的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。
[0010] 该组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的增强填料。该范围可以包括 或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自5wt. %、6wt. %、7wt. %、8wt. %、9wt. %、 lOwt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、14wt. %、15wt. %、16wt. %、17wt. %、18wt. %、 19wt. %、20wt. %、21wt. %、22wt. %、23wt. %、24wt. %、25wt. %、26wt. %、27wt. %、 28wt. %、29wt. %、30wt. %、31wt. %、32wt. %、33wt. %、34wt. %、35wt. %、36wt. %、 37wt. %、38wt. %、39wt. %、40wt. %、41wt. %、42wt. %、43wt. %、44wt. %、45wt. %、 46wt. %、47wt. %、48wt. %、49wt. %、50wt. %、51wt. %、52wt. %、53wt. %、54wt. %、 55wt. %、56wt. %、57wt. %、58wt. %、59wt. %、和 60wt. 5^ 例如，根据某些优选的实施方 式，基于组合物的总重量，组合物可以包含10至50重量百分比的量的增强填料。
[0011] 组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的聚酰胺流动促进剂。该范围 可以包括或排除下限和/或上限^下限和/或上限可以选自〇、lwt. %、2wt. %、3wt. %、 4wt. %、5wt. %、6wt. %、7wt. %、8wt. %、9wt. %、10wt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、 14wt. %、15wt. %、16wt. %、17wt. %、18wt. %、19wt. %、和 20wt. %。例如，根据某些优选的 实施方式，基于组合物的总重量，组合物可以包含1至10重量百分比的量的聚酰胺流动促 进剂。
[0012] 组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的液晶聚合物流动促进剂。范 围可以包括或排除下限和/或上限^下限和/或上限可以选自〇、lwt. %、2wt. %、3wt. %、 4wt. %、5wt. %、6wt. %、7wt. %、8wt. %、9wt. %、10wt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、 14wt. %、15wt. %、16wt. %、17wt. %、18wt. %、19wt. %、20wt. %、21wt. %、22wt. %、 23wt. %、24wt. %、25wt. %、26wt. %、27wt. %、28wt. %、29wt. %、和 30wt. %。例如，根据某 些优选的实施方式，基于组合物的总重量，组合物可以包括5至20重量百分比的量的液晶 聚合物流动促进剂。
[0013] 组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。范 围可以包括或排除下限和/或上限^下限和/或上限可以选自5wt. %、6wt. %、7wt. %、 8wt. %、9wt. %、10wt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、14wt. %、15wt. %、16wt. %、 17wt. %、18wt. %、19wt. %、20wt. %、21wt. %、22wt. %、23wt. %、24wt. %、25wt. %、 26wt. %、27wt. %、28wt. %、29wt. %、30wt. %、31wt. %、32wt. %、33wt. %、34wt. %、 35wt. %、36wt. %、37wt. %、38wt. %、39wt. %、40wt. %、41wt. %、42wt. %、43wt. %、 44wt. %、45wt. %、46wt. %、47wt. %、48wt. %、49wt. %、50wt. %、51wt. %、52wt. %、 53wt. %、54wt. %、55wt. %、56wt. %、57wt. %、58wt. %、59wt. %、60wt. %、61wt. %、 62wt. %、63wt. %、64wt. %、65wt. %、66wt. %、67wt. %、68wt. %、69wt. %、70wt. %、 71wt. %、72wt. %、73wt. %、74wt. %、75wt. %、76wt. %、77wt. %、78wt. %、79wt. %、 80wt. %、81wt. %、82wt. %、83wt. %、84wt. %、85wt. %、86wt. %、87wt. %、88wt. %、 89wt. %，和90wt. %。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重量，组合物可以包 含10至90重量百分比的量的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。
[0014] 根据各种实施方式，组合物可以表现出在注射模塑期间的线性流动和低于没有1 至10wt%的聚酰胺流动促进剂和没有5至20wt%的液晶聚合物（LCP)流动促进剂的增强 聚酰亚胺树脂的毛细管粘度，毛细管粘度在具有下限和/或上限的范围内。下限和/或上 限，可以选自 5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、 70%、75%、80%、85%、90%、95%，和100%。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实 施方式，组合物可以表现出在注射模塑期间的线性流动和比没有1至l〇wt%的聚酰胺流动 促进剂以及没有5至20wt%的液晶聚合物（LCP)流动促进剂的增强聚酰亚胺树脂低至少 25%的量的毛细管粘度。
[0015] 根据各种实施方式，组合物可以表现出在具有下限和/或上限的范围内的剪切速 率。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自在360°C及在50001/ s的 5pa ? s、10pa ? s、15pa ? s、20pa ? s、25pa ? s、30pa ? s、35pa ? s、40pa ? s、45pa ? s、 50pa ? s、55pa ? s、60pa ? s、65pa ? s、70pa ? s、75pa ? s、80pa ? s、85pa ? s、90pa ? s、95pa ? s、 lOOpa ? s、105pa ? s、llOpa ? s、115pa ? s、120pa ? s、125pa ? s、130pa ? s、135pa ? s、140pa ? s、 145pa ? s、150pa ? s、155pa ? s、160pa ? s、165pa ? s、170pa ? s、175pa ? s、180pa ? s、185pa ? s、 190pa ? s、195pa ? s，和200pa ? s。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组 合物在360°C及在50001/s可以表现出低于150pa ? s的剪切速率。
[0016] 根据各种实施方式，增强填料可以是选自由玻璃纤维、玻璃薄片、扁平玻璃纤维， 和它们的组合组成的组中的一种。在一种实施方式中，可以使用玻璃薄片和扁平玻璃纤维 的混合物。
[0017] 根据各种实施方式，玻璃纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的截面 直径。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自5 ym、5. 5 ym、 6um、6.5]im、7]im、7.5]im、8]im、8.5]im、9]im、9. 5um、10]im、10. 5um、ll]im、ll. 5um、 12um、12. 5um、13]im、13. 5um、14]im、14. 5um、15]im、15. 5um、16]im、16. 5um、17 um、 17. 5 y m、18 y m、18. 5 y m、19 y m、19. 5 y m、20 y m，和 20. 5 y m。例如，根据某些优选的实施方 式，根据各种实施方式，玻璃纤维可以具有8. 5至12. 5 ym或约11 ym的截面直径。
[0018] 根据各种实施方式，扁平纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的切割长 度（cut length)。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自0. 1mm、 0? 2mm、0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、0. 7mm、0. 8mm、0. 9mm、1mm、1. 1mm、1. 2mm、1. 3mm、1. 4mm、 L 5mm、L 6mm、L 7mm、L 8mm、L 9mm、2mm、2. 1mm、2. 2mm、2. 3mm、2. 4mm、2. 5mm、2. 6mm、2. 7mm、 2. 8mm、2. 9mm、3mm、3. lmm、3. 2mm、3. 3mm、3. 4mm、3. 5mm、3. 6mm、3. 7mm、3. 8mm、3. 9mm、4mm、 4. lmm、4. 2mm、4. 3mm、4. 4mm、4. 5mm、4. 6mm、4. 7mm、4. 8mm、4. 9mm，和 5mm。例如，根据某些优选 的实施方式，根据各种实施方式，扁平纤维可以具有约3mm的切割长度。
[0019] 扁平纤维可以包括聚氨酯硅烷抛光（finish)或者环氧树脂硅烷抛光。
[0020] 扁平纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的截面长度。范围可以包括 或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自2 ym、4 ym、6 ym、8 ym、10 ym、12 ym、 14 um、16 um、18 um、20 um、22 um、24 um、26 um、28 um、30 um、32 um、34 um、36 um、 38 u m、40 u m、42 u m、44 u m、46 u m、48 u m、50 u m、52 u m、54 u m、56 u m、58 u m，和 60 u m。例 如，根据某些优选的实施方式，扁平纤维可以具有约28 um的截面长度。
[0021] 扁平纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的截面高度。范围可以包括 或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自〇. 5 um、l um、l. 5 um、2 um、2. 5 um、 3um、3. 5um、4]im、4. 5um、5]im、5. 5um、6]im、6. 5um、7 um、7. 5um、8]im、8. 5um、9]im、 9. 5um、10]im、10. 5um、ll um、ll. 5um、12]im、12. 5um、13]im、13. 5um、14]im、14. 5 um、15 um、15. 5 um、16 um、16. 5 um、17 um、17. 5 um、18 um、18. 5 um、19 um、19. 5 um，和 20 ym。例如，根据某些优选的实施方式，扁平纤维可以具有约7 ym的截面高度。
[0022] 根据各种实施方式，玻璃薄片可以具有在具有下限和/或上限的范围内的平均颗 粒直径。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自120 ym、130ym、 140 u m、150 u m、160 u m、170 u m、180 u m、190 u m、200 u m、210 u m、220 u m、230 u m、240 u m、 250 um、260 um、270 um、280 um、290 um、300 um、310 um、320 um、330、340、350、360、 370 u m、380 u m、390 u m、400 u m、410 u m、420 u m、430 u m、440 u m、450 u m、460 u m、470 u m、 480 u m、490 u m、500 u m、510 u m、520 u m、530 u m、540 u m、550 u m、560 u m、570 u m、580 u m、 590 y m，和600 y m。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，玻璃薄片可以具有 160-500 ym的平均颗粒直径。
[0023] 玻璃薄片可以具有在具有下限和/或上限的范围内的平均厚度。范围可以包括或 排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自〇. 1 y m、0. 2 ym、0. 3 ym、0. 4 ym、0. 5 ym、 0. 6.m、0.7]im、0.8]im、0.9]im、l]im、l. lum、1.2]im、1.3]im、1.4]im、1.5]im、1.6]im、 1. 7 u m、1. 8 u m、1. 9 u m、2 u m、2. 1 u m、2. 2 u m、2. 3 u m、2. 4 u m、2. 5 u m、2. 6 u m、2. 7 u m、 2. 8 u m、2. 9 u m、3 u m、3. 1 u m、3. 2 u m、3. 3 u m、3. 4 u m、3. 5 u m、3. 6 u m、3. 7 u m、3. 8 u m、 3. 9 u m、4 u m、4. 1 u m、4. 2 u m、4. 3 u m、4. 4 u m、4. 5 u m、4. 6 u m、4. 7 u m、4. 8 u m、4. 9 u m、 5 u m、5. 5 u m、6 u m、6. 5 u m、7 u m、7. 5 u m、8 u m、8. 5 u m、9 u m、9. 5 u m，和 10 u m。例如，根据 某些优选的实施方式，玻璃薄片可以具有0. 7-5 y m的平均厚度。
[0024] 玻璃薄片可以具有颗粒直径分布，使得小于20%的玻璃薄片具有大于1. 4_的平 均颗粒直径；大于60%的玻璃薄片具有0. 5-1. 4_的平均颗粒直径；以及20%的玻璃薄片 具有小于〇. 15_的平均颗粒直径。
[0025] 根据各种实施方式，聚酰胺流动促进剂可以选自由尼龙6、尼龙66、聚邻苯二甲酰 胺，和它们的组合组成的组中的一种。
[0026] 根据各种实施方式，液晶聚合物可以包括高熔点热塑性塑料，选自由共聚酯、共聚 酯酰胺、多半芳香族聚酯或多全芳香族聚酯和它们的组合的组成的组。
[0027] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的热变形温 度（HDT)。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自150°C、160°C、 170 °C、180 °C、190 °C、200 °C、210 °C、220 °C、230 °C、240 °C、250 °C、260 °C、270 °C、280 °C、 2901：、3001：、3101：、3201：、3301：、3401：、3501：、3601：、3701：、3801：、3901：，和 4001：。例 如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可以具有高于180°C的热变形温 度（HDT)。
[0028] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的弯曲模 量。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自7500MP、7600MP、 7700MP、7800MP、7900MP、8000MP、8100MP、8200MP、8300MP、8400MP、8500MP、8600MP、8700MP、 8800MP、8900MP、9000MP、9100MP、9200MP、9300MP、9400MP、9500MP、9600MP、9700MP、9800MP、 9900MP、10000MP、10100MP、10200MP、10300MP、10400MP、10500MP、10600MP、10700MP、 10800MP、10900MP、11000MP、11100MP、11200MP、11300MP、11400MP、11500MP、11600MP、 11700MP、11800MP、11900MP、12000MP、121 00MP、12200MP、12300MP、12400MP、12500MP、 12600MP、12700MP、12800MP、12900MP、13000MP、13100MP、13200MP、13300MP、13400MP、 13500MP、13600MP、13700MP、13800MP、13900MP、14000MP、14100MP、14200MP、14300MP、 14400MP、14500MP、14600MP、14700MP、14800MP、14900MP、15000MP、15100MP、15200MP、 15300MP、15400MP、15500MP、15600MP、15700MP、15800MP、15900MP、16000MP、16100MP、 16200MP、16300MP、16400MP、16500MP、16600MP、16700MP、16800MP、16900MP、17000MP、 17100MP、17200MP、17300MP、17400MP、17500MP、17600MP、17700MP、17800MP、17900MP、 18000MP、18100MP、18200MP、18300MP、18400MP、18500MP、18600MP、18700MP、18800MP、 18900MP、19000MP、19100MP、19200MP、19300MP、19400MP、19500MP、19600MP、19700MP、 19800MP、19900MP、20000MP。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可 以具有高于8, OOOMP的弯曲模量。
[0029] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的拉伸强 度。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自75、80、85、90、95、100、 105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、 200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、 295,和300Mpa。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可以具有高于 lOOMpa的拉伸强度。
[0030] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的悬臂梁缺 口冲击强度。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自40、45、50、 55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145，和 150J/m。 例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可以具有高于50J/m的悬臂梁 缺口冲击强度。
[0031] 其它实施方式涉及复合材料。复合材料可以包括模塑的基底，例如，注射模塑的 基底，该基底由关于其它实施方式描述的组合物（如适合于薄壁（<1_厚度）模塑的高流 动性的填充的聚合物组合物）形成，该组合物可以包含10至50重量百分比的增强填料；1 至10重量百分比的聚酰胺或5至20重量百分比的液晶聚合物作为流动促进剂；以及余量 的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。注射模塑的基底可以具有在具有下限和/或上限的范围内的厚 度。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自0.05、0. 1、0. 15、0.2、 0? 25、0. 3、0. 35、0. 4、0. 45、0. 5、0. 55、0. 6、0. 65、0. 7、0. 75、0. 8、0. 85、0. 9、0. 95,和 1mm。例 如，根据某些优选的实施方式，注射模塑的基底可以具有0. 4-0. 8_的厚度。
[0032] 复合材料可以进一步包括布置在填充的聚合物组合物上或粘附至填充的聚合物 组合物的至少一个涂层。涂层选自由金属涂层和丙烯酸酯涂层组成的组。根据一些实施方 式，复合材料可以包括丙烯酸酯涂层和金属涂层两者。丙烯酸酯涂层可以位于基底和金属 之间。金属涂层可以位于基底和丙烯酸酯涂层之间。金属可以是镍。金属可以是溅射的金 属。
[0033] 根据各种实施方式，复合材料可以是以HDD外壳的形式。复合材料可以是封装磁 盘的至少一个表面的磁盘驱动器外壳。
[0034]根据各种实施方式，复合材料可以具有在具有下限和/或上限的范围内的液体颗 粒计数值。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限，可以选自100、200、300、 400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900，和 2000的颗粒/cm2。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，复合材料可以具有 小于1，500颗粒/cm2的液体颗粒计数值。
[0035] 根据各种实施方式，复合材料可以具有在具有下限和/或上限的范围内的在HDD 外壳顶盖上的翘曲。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自10、 20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、 230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390dP 400 ym。 例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，复合材料在HDD外壳的顶盖上可以具 有小于350 ym的翘曲。
[0036] 根据各种实施方式，复合材料在85°C可以具有低除气检测，使得通过GC-MS检测 的总有机碳（T0C)在具有下限和/或上限的范围内。范围可以包括或排除下限和/或上 限。下限和 / 或上限可以选自 100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、 1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、 2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400，和 35001^/〇112。例如，根据特定的优选的实施方 式，根据各种实施方式，复合材料在85°C可以具有低除气检测，使得通过GC-MS检测的总有 机碳（T0C)小于 30, 000ng/cm2。
[0037] 根据各种实施方式，复合材料可以以低量的在下限和/或上限范围内的可滤取离 子表现。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限，可以选自5、10、15、20、 25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,和 100ng/cm2。例如，根据某些优选的 实施方式，根据各种实施方式，复合材料可以以低量的小于60ng/cm 2的可滤取离子表现。
[0038] 根据各种实施方式，复合材料具有低的非挥发性有机残余物，使得通过GC-MS检 测的总有机碳（T0C)在具有下限和/或上限的范围内。范围可以包括或排除下限和/或 上限。下限和 / 或上限可以选自 5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、 185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、 280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345，和 350叩/〇112。例如，根据 某些优选的实施方式，根据各种实施方式，复合材料具有低的非挥发性有机残余物，使得通 过GC-MS检测的总有机碳（T0C)小于300ng/cm2。
[0039] 在以下示例性实施例中进一步描述了本发明，其中，除非另有说明，否则所有部分 和百分数是按重量计。
[0040] 实施例
[0041] 表1是根据实施例采用的材料的总结。
[0042]
[0043] 技术&程序
[0044] 复合和模塑：
[0045] 本实施例涉及用不同比率的混合填料填充的聚合物共混物。除了玻璃纤维之外， 在超级 -漂浮器（super-floater)中干燥共混所有组分3-5分钟。在挤出之前在150°C预干 燥树脂约4小时。利用侧进料机在下游进料玻璃纤维。在喉管处添加共混物。在340-360°C 桶设置温度与300-350rpm和50-60kg/hr利用真空开口式挤出机在37mm东芝双螺杆上复 合配制剂。在复合之后，在150°C干燥粒料4-6小时并且在110吨Fanuc注射模塑机上注 射模塑；利用在340-360°C的设定桶温度和150°C的模塑温度模塑ASTM棒和应用HDD部件。 在模塑之后，测试应用HDD部件。
[0046] 金属化方法：
[0047] 根据各种实施方式，在纯水中通过超声清洗器清洗模塑的塑料饰板，并在120°C处 烘2小时。随后，在溅射之前，在室中通过氧等离子处理塑料饰板。通过Ni溅射方法制造 想要的金属薄膜。
[0048] 可 以采用流动涂覆。在移动的支持物上固定有/没有Ni金属化层的聚醚酰亚胺 (PEI)饰板。随后，移动的支持物以l_2m/min的移动速度利用踪迹移动。从喷嘴出来的涂覆 液体流动至PEI饰板的表面上。之后，在40°C干燥饰板20分钟以完全去除稀释剂，并且在 lOOOmJ/cm 2的UV能和250mW/cm2的UVA强度下通过高压汞灯固化饰板。收集和测试UV-固 化的产品。
[0049] 清洁度测试方法：
[0050] 可以采用动态顶部空间除气测量通过GC-MS的挥发性残余物（DHS/除气）。 在85°C收集具有模塑部件的样品3小时，随后通过动态顶部空间气相色谱仪/质谱仪 (DHS-GCMS)检测样品。
[0051] 可以通过GC-MS对组分测量超过非挥发性残余物（NVR)的非挥发有机残余物， GC-MS是分析来自于溶剂（己烧）提取的残余物和定量任何C 18至C4(l径、Irgafos、氧化的 Irgafos，和C14、C16和C18脂肪酸的十六烷基酯。这种方法包括测试利用10ml己烷浸泡 10分钟的部件的步骤。干燥8ml的溶液以去除溶剂，随后添加lml己烷以再增溶溶液。再 次干燥溶液随后添加50 y L的处于二氯甲烷中的D10-蒽-2ppm标准物。对于靶材料，使用 具有300°C的注射器温度的气相色谱仪/质谱仪（GCMS)测量总C 18-C4(l烃（HC，指的是仅包 含碳和氢的有机化合物）和TOC。
[0052] 可以测量可滤取离子残余物。为了通过离子层析（1C)测量总的离子污染和残余 物（包括氟化物、氯化物、氮化物、溴化物、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐和铵离子）。在85°C通过 去离子01)水冲洗试样1小时，随后通过离子层析测试试样。
[0053] 利用超声提取颗粒，可以采用液体颗粒计数（LPC)测量组件上的残余颗粒的数 量。系统与一个PMS LPC、两个Crest Custom 40kHz和68kHz超声清洁器和一个100级别 的净化台相组合，其可以在部件表面上测量300nm至2 ym的残余颗粒。
[0054] 所有其它测试是基于表2中所示的ASTM和ISO标准。
[0055]
[0056]实施例 1，2-1，2-2,2-3,和 2-4
[0057] 在实施例1，2-1，2-2, 2-3,和2-4中，引入作为流动促进剂的PPA至玻璃填充的 PEI系统，该系统具有不同的填料类型。测试和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机 械、热、冲击，和热稳定性。在表3中概述结果。实施例1是参照实施例并且实施例2-1，2-2， 2-3,和2-4举例说明实施方式或我们的发明。
[0058]
[0059] 实施例1被认为是标准短切玻璃增强聚醚酰亚胺复合材料（商品名ULTEM?. 2310)的参照实施例。本实施例显示出平衡的机械、热、和冲击性能。清洁度测试显示它包 括非常低的除气、可滤取离子、和有机残余物，致使实施例1是用于HDD应用好的候选。然 而，实施例1的流动性不够好。在360°C及50001/s的熔融粘度是272Pa *s，其不适合于需 要0. 4-0. 8mm厚度顶盖的薄壁HDD盖应用。另外，模塑部件的翘曲是大的，在0. 826mm。
[0060] 在实施例2-1，将4wt. %的PPA引入至实施例1的配配制剂中。流动性得到显著 改进，毛细管粘度从272Pa ? s降低至133. 47Pa ? s。而其它机械、热、冲击性能和清洁度得 到很好维持。然而，模塑部件的翘曲增加至1.908_。由于获得的翘曲性能，实施例2-1是 失败的实施例。
[0061]在实施例2-2中，填料从标准短切玻璃改变至具有PPA作为流动促进剂的玻璃薄 片。通过看熔融粘度数据，实施例2-2的流动性与实施例1相比，也得到改进。在玻璃薄片 存在下，与标准短切玻璃相比，实施例2-2的热尺寸稳定性（CTE)和伸缩率得到很好地改 进。控制模塑部件的翘曲至〇.144_的低水平。清洁度性能也是很好。然而，在玻璃薄片 存在下，机械、热、和冲击性能小于标准短切玻璃版本的那些。由于弱的机械、热、和冲击性 能，实施例2_2是失败的实施例。
[0062] 在实施例2-3中，使用扁平纤维的填料以构造配配制剂。观察平衡的性能，包括机 械、热、冲击、清洁度性能。改进了具有4%的PPA和扁平纤维的复合材料的流动性。与实施 例1相比，改进了热尺寸稳定性、伸缩率。相对实施例1，虽然翘曲得到显著地改进，但由于 弱的翘曲性能，实施例2-3仍然是失败的实施例。
[0063] 在实施例2-4中，基于实施例2-1，将半聚醚酰亚胺树脂改变为高流动版本 ULTEM?1040。观察到实施例2-4的性能类似于实施例2-1。实施例2-4的熔融粘度进 一步改进至114. 66Pa ? s并具有优异的机械、热、冲击和清洁度性能，尽管实施例2-4的翘 曲超出规格。因此，由于弱的翘曲，实施例2-4是失败的实施例。
[0064]实施例 3-1，3-2,和 3-3
[0065] 在实施例3-1，3_2,和3-3中，将作为流动促进剂的液晶聚合物引入至玻璃填充的 PEI系统，该系统具有不同的填料类型。测试和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机 械、热、冲击和热稳定性。在表4中概述结果。实施例3-1，3-2, 3-3举例说明实施方式或我 们的发明。
[0066]
[0067]在实施例3-1中，将15wt. %的LCP引入至30wt. %的标准短切玻璃填充的聚醚酰 亚胺复合材料中。流动性得到显著改进，熔融粘度低至41. 7Pa*s。而其它机械、热、冲击性 能和清洁度得到很好地维持。然而增强了模塑部件的翘曲，使得实施例3-1是失败的实施 例。
[0068] 在实施例3-2中，基于实施例3-1，将填料从标准短切玻璃改变至利用15 %的LCP 作为流动促进剂的玻璃薄片。通过看熔融粘度数据，实施例3-2的流动性与实施例1相比， 也得到改进。在玻璃薄片存在下，与标准短切玻璃相比，实施例3-2的热尺寸稳定性（CTE) 和收缩得到很好地改进。控制模塑部件的翘曲在〇.244mm的非常低水平。清洁度性能也很 好。然而，在玻璃薄片存在下，机械、热和冲击性能相对于标准短切玻璃版本的那些降低。由 于弱的机械、热和机械性能，实施例3-2是失败的实施例。
[0069] 在实施例3-3中，使用扁平纤维的填料以构造配制剂。观察到平衡的性能，包括机 械、热、冲击、清洁度性能。具有15%的LCP和扁平纤维的复合材料的流动性得到改进。与 实施例1相比，改进了热尺寸稳定性、伸缩率。由于弱的翘曲性能，实施例3-3仍然是失败 的实施例。
[0070]实施例4-1和4-2
[0071] 在实施例4-1和4-2中，通过扁平纤维和玻璃薄片的组合构造填料系统。还引入 了 PPA和LCP的流动促进剂。测试和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击 和热稳定性。在表5中概述结果。实施例4-1和4-2举例说明我们发明的实施方式。
[0072]
[0073]
[0074] 实施例4-1是发明实施例，具有4%的PPA作为流动促进剂，填料系统包括10%的 玻璃薄片和20%的扁平纤维。与实施例1的熔融粘度相比，熔融粘度降低至128. 87Pa *s。 机械、热、冲击和清洁度性能是很好平衡的。控制热尺寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够 满足HDD盖应用的非常低的水平。
[0075] 实施例4-2也是发明实施例，具有15% LCP作为流动促进剂，填料系统包括10% 的玻璃薄片和20%的扁平纤维。与实施例1的熔融粘度相比，熔融粘度降低至55. 74Pa *s。 机械、热、冲击和清洁度性能也是很好平衡的。控制热尺寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能 够满足HDD盖应用的非常低的水平。
[0076]实施例 5-1，5-2,5-3,5-4,和 5-5
[0077] 在实施例5-1，5-2, 5-3, 5-4,和5-5中，在4%的PPA作为流动促进剂存在下，配制 剂是40%填充的。玻璃系统是30%的扁平纤维和10%的玻璃薄片的组合。测试和研宄各 种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击和热稳定性。而且，在模塑部件上进行第二 次金属化和聚合物涂覆以评价清洁度性能。在表6A和6B中概述结果。实施例5-1，5-2， 5-3, 5-4,和5-5举例说明了实施方式或我们的发明。
[0078]
[0079]
[0081] 实施例5-1是发明实施例，具有4%的PPA作为流动促进剂，填料系统包括10% 的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/ 8和360°0的熔融粘度是135.57?&*8，对于薄 壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击性能得到很好地平衡。并且实现了热尺寸稳定性 (CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。通过看清洁度性能，尽管除气、可滤 取离子层析（1C)、有机残余物、液体颗粒计数对于应用是很好的，但它可以通过第二次工艺 (如作为盖效果在塑料表面上的金属化和聚合物涂覆）进一步改进。
[0082] 实施例5-2是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，在塑料基底上具有200nm Ni 镀层。清洁度结果显示出，与实施例5-1相比，除气、可滤取离子、有机残余物显著降低。液 体颗粒计数从实施例5-1的6116降低至1360。
[0083] 实施例5-3 是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，塑料基底上具有5 ym丙烯酸 酯聚合物涂层。清洁度结果显示出与实施例5-1相比，除气、可滤取离子，有机残余物显著 降低。另外，液体颗粒计数（LPC)从实施例5-1的6116降低至993。
[0084] 实施例5-4是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，塑料基底上具有200nmNi镀层 (上层）和5ym丙烯酸酯聚合物涂层（下层）。清洁度结果显示，与实施例5-1相比，除 气、可滤取离子、有机残余物显著降低。液体颗粒计数（LPC)从实施例5-1的6116降低至 1120〇
[0085] 实施例5-5是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，塑料基底上具有5 ym丙烯酸 酯聚合物涂层（上层）和200nmNi镀层（下层）。清洁度结果显示，与实施例5-1相比，除 气、可滤取离子，有机残余物显著降低。液体颗粒计数（LPC)从实施例5-1的6116降低至 470 〇
[0086]实施例 6-1，6-2,和 6-3
[0087] 在实施例6-1，6-2,6_3中，在4%的不同类型的聚酰胺作为流动促进剂存在下，配 制剂是40%填充的。玻璃系统是30%的扁平纤维和10%的玻璃薄片的组合。测试和研宄 各种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击，和热稳定性。在表7中概述结果。实施 例6-1举例说明实施方式或我们的发明。实施例6-2没有举例说明实施方式或我们的发明 并且是失败。实施例6-3举例说明实施方式或我们的发明。
[0088]
[0089]
[0090]实施例6-1是发明实施例，具有4% HTN作为流动促进剂，填料系统包含10%的 玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/8和360°0的熔融粘度是136.85?&， 8，对于薄壁 模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺寸稳定性 (CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0091]实施例6-2是失败的实施例，其使用4%的聚酰胺-66作为流动促进剂，填料系统 包含10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。由于聚合物降解的发生，在复合期间，实施例6-2 是不可加工的。
[0092] 实施例6-3是发明实施例，使用4%的聚酰胺-6作为流动促进剂，填料系统包含 10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是54. 32Pa ? s，对于 薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺寸稳 定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0093]实施例 7-1，7-2,和 7-3
[0094] 在实施例7-1，7_2,和7-3中，在10%的不同类型的液晶聚合物作为流动促进剂存 在下，配制剂是40%填充的。玻璃系统是30%的扁平纤维和10%的玻璃薄片的组合。测试 和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击和热稳定性。实施例7-1，7-2,7-3 举例说明实施方式或我们的发明。
[0095]
[0096] 实施例7-1是发明实施例，使用10%的UENO A2500LCP作为流动促进剂，填料系统 包括10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是86. 43Pa，s， 对于薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺 寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0097] 实施例7-2是发明实施例，使用10%的UENO A5000LCP作为流动促进剂，填料系统 包括10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是119. 79Pa *s， 对于薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺 寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0098] 实施例7-3是发明实施例，使用10%的Rodrun LCP作为流动促进剂，填料系统包 括10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是96. 95Pa *s，对 于薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺寸 稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0099] 虽然已经参考在其中某些优选的版本相当详细地描述了本发明，但其它版本是可 能的。因此，随附的权利要求的精神和范围不应当局限于在本文中包含的优选的版本的描 述。
[0100] 除非另外清楚地指出，否则可以通过作为相同的、等效的或相似的目的可替换特 征替换在该说明书（包括任何随附的权利要求、摘要、和图）中公开的所有特征。因此，除 非另外清楚地指出，否则公开的每个特征仅是普通系列的相等或类似的特征的一个实例。
[0101] 在没有明确指出执行指定功能的"手段"、或执行特定功能的"步骤"的权利要求中 的任何要素将不应视为在35 U.S.C§ 112,第六段中所指定的"手段"或"步骤"条款。具体 地，本文的权利要求中的"步骤"的使用不旨在调用35 U. S. C § 112,第六段的规定。
【主权项】
1. 一种适合于薄壁（〈1mm厚度）模塑的高流动性的填充聚合物组合物，包含： (a) IOwt%至50wt%的增强填料； (b) 流动促进剂组分，选自由lwt%至1〇￥1:%的聚酰胺、5￥1:%至2〇￥1:%的液晶聚合物 (LCP)、和它们的组合组成的组中；以及 余量的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物表现出在注射模塑期间的线性流 动以及比没有组分（b)和（c)的增强聚酰亚胺树脂低至少25%的毛细管粘度，和在360°C 及在50001/s低于150pa.s的剪切速率。3. 根据权利要求1至2中任一项所述的组合物，其中，所述增强填料是选自由玻璃纤 维、玻璃薄片、扁平玻璃纤维，和它们的组合组成的组中的一种。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中，聚酰胺流动促进剂是选自由尼龙 6、尼龙66、聚邻苯二甲酰胺，和它们的组合组成的组中的一种。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中，所述液晶聚合物包括高熔点的热 塑性塑料，所述热塑性塑料选自由共聚酯、共聚酯酰胺、多半芳香族聚酯或多全芳香族聚酯 和它们的组合组成的组中。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述组合物具有高于180°C的热 变形温度（HDT)。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中，弯曲模量高于8, 000MP;拉伸强 度高于IOOMPa;缺口冲击高于50J/m。8. -种复合材料，包括：由权利要求1至7中任一项所述的组合物形成的具有 0. 4mm-0. 8mm厚度的注射模塑的基底，和所述基底上的至少一个涂层，所述涂层选自由金属 涂层和丙烯酸酯涂层组成的组中。9. 根据权利要求8所述的复合材料，包括丙烯酸酯涂层和金属涂层。10. 根据权利要求9所述的复合材料，其中，所述丙烯酸酯涂层位于所述基底和所述金 属之间。11. 根据权利要求9所述的复合材料，其中，所述金属涂层位于所述基底和所述丙烯酸 酯涂层之间。12. 根据权利要求8至11中任一项所述的复合材料，其中，金属是Ni。13. 根据权利要求8至12中任一项所述的复合材料，其中，金属是溅射的金属。14. 根据权利要求8至13中任一项所述的复合材料，其中，液体颗粒计数值小于1，500 颗粒/cm2。15. 根据权利要求8至14中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料是以HDD外壳 的形式。16. 根据权利要求15所述的复合材料，其中，在所述HDD外壳的顶盖上翘曲低于 350um〇17. 根据权利要求8至16中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料是封装磁盘的 至少一个表面的磁盘驱动器外壳。18. 根据权利要求8至17中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料具有在85°C 的除气检测，其表明小于30,OOOng/cm2的总有机碳（TOC)含量。19. 根据权利要求8至18中任一项所述的复合材料，表现出小于60ng/cm2的可滤取离 子含量。20. 根据权利要求8至19中任一项所述的复合材料，具有通过GC-MS检测的非挥发性 有机残余物，其表明小于300ng/cm2的总有机碳（TOC)含量。
【专利摘要】一种适合于薄壁(<1mm厚度)模塑的高流动性的填充聚合物组合物，该组合物包含(a)10wt％至50wt％的增强填料；(b)1wt％至10wt％的聚酰胺或5wt％至20wt％的液晶聚合物(LCP)作为流动促进剂；以及余量的聚醚酰亚胺(PEI)树脂。复合材料包括由该组合物形成的具有0.4mm-0.8mm厚度的注射模塑的基底和基底上的至少一个涂层。该涂层可以是金属涂层或丙烯酸酯涂层。
【IPC分类】C08L79/08, B32B27/00, B32B15/08, C08K7/14, C08L67/00
【公开号】CN104903402
【申请号】CN201280078085
【发明人】沈良, 严彦刚
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年12月31日
【公告号】EP2938677A1, US20140334090, WO2014101189A1
【专利说明】用于硬盘驱动器外壳的具有非常低的残余物污染的高流动 性增强聚酰亚胺组合物
【背景技术】
[0001] 1 ?技术领域
[0002] 本发明整体涉及高流动性增强聚酰亚胺组合物，并且更具体地涉及适合用于硬盘 驱动器外壳的具有清洁度的高流动性增强聚酰亚胺组合物。
[0003] 2.相关技术描述
[0004] 在模塑制品的制造中，可以应用具有填料组合物的高性能（高热）聚酰亚胺聚合 物，即具有大于或等于180°c的玻璃转化温度（Tg)的聚合物用于金属置换应用，例如，硬盘 驱动器（HDD)，该聚合物具有良好的机械性能、高温时优异的尺寸稳定性）。为了满足所有 性能要求，必须将至少一定量的填料引入至树脂中。在此期间，在最终部件上，此类组合物 需要拥有除气、可滤取离子色谱（1C)、液体颗粒计数（LPC)、和不挥发残余物（NVR)的优异 的清洁度性能。然而，如在本文中提供的实施例中所示，对于薄壁模塑，即，具有〈1mm的厚 度的模塑，填料增强的高性能聚合物部分可以表现出较低的流动性。
[0005] 因此，对于具有流动促进剂组分的新的玻璃纤维（GF)填充的聚酰胺复合材料存 在需求，该流动促进剂组分选自由聚酰胺、液晶聚合物，和它们的组合组成的组中，以实现 用于HDD外壳的薄壁部件模塑。
【发明内容】
[0006] 为了提供利用聚酰胺和液晶聚合物作为流动促进剂的填充的聚酰亚胺复合材料 并且实现用于HDD外壳的薄壁部件模塑，可以将各种类型的玻璃（包括扁平纤维和玻璃薄 片）引入至复合材料以控制模塑部件的尺寸稳定性、收缩和翘曲。而且，在聚酰亚胺基底上 可以实施金属化方法和涂覆工艺以改进除气、可滤取IC、LPC、NVR的清洁度性能以及很好 保持所有性能。
【具体实施方式】
[0007] 我们的发明部分基于以下观察：目前可以通过使用增强填料和流动促进剂组分 (选自由聚酰胺和液晶聚合物（LCP)组成的组）的特定组合制备适合于薄壁（<1_厚度） 制品的高流动性的填充的聚合物聚醚酰亚胺组合物。我们发明的组合物可以表现出优异的 流动性能和物理性能（如高热变形温度、高弯曲模量、高拉伸强度和高缺口冲击性能的有 用组合）。我们发明的组合物可以用于制造在消费者电子应用（如硬盘驱动器外壳）中有 用的复合材料。
[0008] 通过参考以下本发明优选的实施方式的详细描述以及其中包括的实施例，可以更 容易地理解本发明。无论是否明显地指明，在本文中假定通过术语"约"修饰所有的数值。 术语"约"通常是指本领域的普通技术人员将考虑等于列举的值的数值范围（例如，具有相 同的功能或结果）。在许多情况下，术语"约"可以包括最接近的有效数字周围的数。
[0009] -种实施方式涉及适合于薄壁（<1_厚度）模塑的高流动性的填充的聚合物组合 物，该组合物可以包含10至50重量百分比的增强填料；1至10重量百分比的聚酰胺或5至 20重量百分比的液晶聚合物（LCP)作为流动促进剂；以及余量的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。
[0010] 该组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的增强填料。该范围可以包括 或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自5wt. %、6wt. %、7wt. %、8wt. %、9wt. %、 lOwt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、14wt. %、15wt. %、16wt. %、17wt. %、18wt. %、 19wt. %、20wt. %、21wt. %、22wt. %、23wt. %、24wt. %、25wt. %、26wt. %、27wt. %、 28wt. %、29wt. %、30wt. %、31wt. %、32wt. %、33wt. %、34wt. %、35wt. %、36wt. %、 37wt. %、38wt. %、39wt. %、40wt. %、41wt. %、42wt. %、43wt. %、44wt. %、45wt. %、 46wt. %、47wt. %、48wt. %、49wt. %、50wt. %、51wt. %、52wt. %、53wt. %、54wt. %、 55wt. %、56wt. %、57wt. %、58wt. %、59wt. %、和 60wt. 5^ 例如，根据某些优选的实施方 式，基于组合物的总重量，组合物可以包含10至50重量百分比的量的增强填料。
[0011] 组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的聚酰胺流动促进剂。该范围 可以包括或排除下限和/或上限^下限和/或上限可以选自〇、lwt. %、2wt. %、3wt. %、 4wt. %、5wt. %、6wt. %、7wt. %、8wt. %、9wt. %、10wt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、 14wt. %、15wt. %、16wt. %、17wt. %、18wt. %、19wt. %、和 20wt. %。例如，根据某些优选的 实施方式，基于组合物的总重量，组合物可以包含1至10重量百分比的量的聚酰胺流动促 进剂。
[0012] 组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的液晶聚合物流动促进剂。范 围可以包括或排除下限和/或上限^下限和/或上限可以选自〇、lwt. %、2wt. %、3wt. %、 4wt. %、5wt. %、6wt. %、7wt. %、8wt. %、9wt. %、10wt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、 14wt. %、15wt. %、16wt. %、17wt. %、18wt. %、19wt. %、20wt. %、21wt. %、22wt. %、 23wt. %、24wt. %、25wt. %、26wt. %、27wt. %、28wt. %、29wt. %、和 30wt. %。例如，根据某 些优选的实施方式，基于组合物的总重量，组合物可以包括5至20重量百分比的量的液晶 聚合物流动促进剂。
[0013] 组合物可以包含在具有下限和/或上限的范围内的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。范 围可以包括或排除下限和/或上限^下限和/或上限可以选自5wt. %、6wt. %、7wt. %、 8wt. %、9wt. %、10wt. %、llwt. %、12wt. %、13wt. %、14wt. %、15wt. %、16wt. %、 17wt. %、18wt. %、19wt. %、20wt. %、21wt. %、22wt. %、23wt. %、24wt. %、25wt. %、 26wt. %、27wt. %、28wt. %、29wt. %、30wt. %、31wt. %、32wt. %、33wt. %、34wt. %、 35wt. %、36wt. %、37wt. %、38wt. %、39wt. %、40wt. %、41wt. %、42wt. %、43wt. %、 44wt. %、45wt. %、46wt. %、47wt. %、48wt. %、49wt. %、50wt. %、51wt. %、52wt. %、 53wt. %、54wt. %、55wt. %、56wt. %、57wt. %、58wt. %、59wt. %、60wt. %、61wt. %、 62wt. %、63wt. %、64wt. %、65wt. %、66wt. %、67wt. %、68wt. %、69wt. %、70wt. %、 71wt. %、72wt. %、73wt. %、74wt. %、75wt. %、76wt. %、77wt. %、78wt. %、79wt. %、 80wt. %、81wt. %、82wt. %、83wt. %、84wt. %、85wt. %、86wt. %、87wt. %、88wt. %、 89wt. %，和90wt. %。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重量，组合物可以包 含10至90重量百分比的量的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。
[0014] 根据各种实施方式，组合物可以表现出在注射模塑期间的线性流动和低于没有1 至10wt%的聚酰胺流动促进剂和没有5至20wt%的液晶聚合物（LCP)流动促进剂的增强 聚酰亚胺树脂的毛细管粘度，毛细管粘度在具有下限和/或上限的范围内。下限和/或上 限，可以选自 5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、 70%、75%、80%、85%、90%、95%，和100%。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实 施方式，组合物可以表现出在注射模塑期间的线性流动和比没有1至l〇wt%的聚酰胺流动 促进剂以及没有5至20wt%的液晶聚合物（LCP)流动促进剂的增强聚酰亚胺树脂低至少 25%的量的毛细管粘度。
[0015] 根据各种实施方式，组合物可以表现出在具有下限和/或上限的范围内的剪切速 率。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自在360°C及在50001/ s的 5pa ? s、10pa ? s、15pa ? s、20pa ? s、25pa ? s、30pa ? s、35pa ? s、40pa ? s、45pa ? s、 50pa ? s、55pa ? s、60pa ? s、65pa ? s、70pa ? s、75pa ? s、80pa ? s、85pa ? s、90pa ? s、95pa ? s、 lOOpa ? s、105pa ? s、llOpa ? s、115pa ? s、120pa ? s、125pa ? s、130pa ? s、135pa ? s、140pa ? s、 145pa ? s、150pa ? s、155pa ? s、160pa ? s、165pa ? s、170pa ? s、175pa ? s、180pa ? s、185pa ? s、 190pa ? s、195pa ? s，和200pa ? s。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组 合物在360°C及在50001/s可以表现出低于150pa ? s的剪切速率。
[0016] 根据各种实施方式，增强填料可以是选自由玻璃纤维、玻璃薄片、扁平玻璃纤维， 和它们的组合组成的组中的一种。在一种实施方式中，可以使用玻璃薄片和扁平玻璃纤维 的混合物。
[0017] 根据各种实施方式，玻璃纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的截面 直径。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自5 ym、5. 5 ym、 6um、6.5]im、7]im、7.5]im、8]im、8.5]im、9]im、9. 5um、10]im、10. 5um、ll]im、ll. 5um、 12um、12. 5um、13]im、13. 5um、14]im、14. 5um、15]im、15. 5um、16]im、16. 5um、17 um、 17. 5 y m、18 y m、18. 5 y m、19 y m、19. 5 y m、20 y m，和 20. 5 y m。例如，根据某些优选的实施方 式，根据各种实施方式，玻璃纤维可以具有8. 5至12. 5 ym或约11 ym的截面直径。
[0018] 根据各种实施方式，扁平纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的切割长 度（cut length)。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自0. 1mm、 0? 2mm、0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、0. 7mm、0. 8mm、0. 9mm、1mm、1. 1mm、1. 2mm、1. 3mm、1. 4mm、 L 5mm、L 6mm、L 7mm、L 8mm、L 9mm、2mm、2. 1mm、2. 2mm、2. 3mm、2. 4mm、2. 5mm、2. 6mm、2. 7mm、 2. 8mm、2. 9mm、3mm、3. lmm、3. 2mm、3. 3mm、3. 4mm、3. 5mm、3. 6mm、3. 7mm、3. 8mm、3. 9mm、4mm、 4. lmm、4. 2mm、4. 3mm、4. 4mm、4. 5mm、4. 6mm、4. 7mm、4. 8mm、4. 9mm，和 5mm。例如，根据某些优选 的实施方式，根据各种实施方式，扁平纤维可以具有约3mm的切割长度。
[0019] 扁平纤维可以包括聚氨酯硅烷抛光（finish)或者环氧树脂硅烷抛光。
[0020] 扁平纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的截面长度。范围可以包括 或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自2 ym、4 ym、6 ym、8 ym、10 ym、12 ym、 14 um、16 um、18 um、20 um、22 um、24 um、26 um、28 um、30 um、32 um、34 um、36 um、 38 u m、40 u m、42 u m、44 u m、46 u m、48 u m、50 u m、52 u m、54 u m、56 u m、58 u m，和 60 u m。例 如，根据某些优选的实施方式，扁平纤维可以具有约28 um的截面长度。
[0021] 扁平纤维可以具有在具有下限和/或上限的范围内的截面高度。范围可以包括 或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自〇. 5 um、l um、l. 5 um、2 um、2. 5 um、 3um、3. 5um、4]im、4. 5um、5]im、5. 5um、6]im、6. 5um、7 um、7. 5um、8]im、8. 5um、9]im、 9. 5um、10]im、10. 5um、ll um、ll. 5um、12]im、12. 5um、13]im、13. 5um、14]im、14. 5 um、15 um、15. 5 um、16 um、16. 5 um、17 um、17. 5 um、18 um、18. 5 um、19 um、19. 5 um，和 20 ym。例如，根据某些优选的实施方式，扁平纤维可以具有约7 ym的截面高度。
[0022] 根据各种实施方式，玻璃薄片可以具有在具有下限和/或上限的范围内的平均颗 粒直径。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自120 ym、130ym、 140 u m、150 u m、160 u m、170 u m、180 u m、190 u m、200 u m、210 u m、220 u m、230 u m、240 u m、 250 um、260 um、270 um、280 um、290 um、300 um、310 um、320 um、330、340、350、360、 370 u m、380 u m、390 u m、400 u m、410 u m、420 u m、430 u m、440 u m、450 u m、460 u m、470 u m、 480 u m、490 u m、500 u m、510 u m、520 u m、530 u m、540 u m、550 u m、560 u m、570 u m、580 u m、 590 y m，和600 y m。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，玻璃薄片可以具有 160-500 ym的平均颗粒直径。
[0023] 玻璃薄片可以具有在具有下限和/或上限的范围内的平均厚度。范围可以包括或 排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自〇. 1 y m、0. 2 ym、0. 3 ym、0. 4 ym、0. 5 ym、 0. 6.m、0.7]im、0.8]im、0.9]im、l]im、l. lum、1.2]im、1.3]im、1.4]im、1.5]im、1.6]im、 1. 7 u m、1. 8 u m、1. 9 u m、2 u m、2. 1 u m、2. 2 u m、2. 3 u m、2. 4 u m、2. 5 u m、2. 6 u m、2. 7 u m、 2. 8 u m、2. 9 u m、3 u m、3. 1 u m、3. 2 u m、3. 3 u m、3. 4 u m、3. 5 u m、3. 6 u m、3. 7 u m、3. 8 u m、 3. 9 u m、4 u m、4. 1 u m、4. 2 u m、4. 3 u m、4. 4 u m、4. 5 u m、4. 6 u m、4. 7 u m、4. 8 u m、4. 9 u m、 5 u m、5. 5 u m、6 u m、6. 5 u m、7 u m、7. 5 u m、8 u m、8. 5 u m、9 u m、9. 5 u m，和 10 u m。例如，根据 某些优选的实施方式，玻璃薄片可以具有0. 7-5 y m的平均厚度。
[0024] 玻璃薄片可以具有颗粒直径分布，使得小于20%的玻璃薄片具有大于1. 4_的平 均颗粒直径；大于60%的玻璃薄片具有0. 5-1. 4_的平均颗粒直径；以及20%的玻璃薄片 具有小于〇. 15_的平均颗粒直径。
[0025] 根据各种实施方式，聚酰胺流动促进剂可以选自由尼龙6、尼龙66、聚邻苯二甲酰 胺，和它们的组合组成的组中的一种。
[0026] 根据各种实施方式，液晶聚合物可以包括高熔点热塑性塑料，选自由共聚酯、共聚 酯酰胺、多半芳香族聚酯或多全芳香族聚酯和它们的组合的组成的组。
[0027] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的热变形温 度（HDT)。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自150°C、160°C、 170 °C、180 °C、190 °C、200 °C、210 °C、220 °C、230 °C、240 °C、250 °C、260 °C、270 °C、280 °C、 2901：、3001：、3101：、3201：、3301：、3401：、3501：、3601：、3701：、3801：、3901：，和 4001：。例 如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可以具有高于180°C的热变形温 度（HDT)。
[0028] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的弯曲模 量。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自7500MP、7600MP、 7700MP、7800MP、7900MP、8000MP、8100MP、8200MP、8300MP、8400MP、8500MP、8600MP、8700MP、 8800MP、8900MP、9000MP、9100MP、9200MP、9300MP、9400MP、9500MP、9600MP、9700MP、9800MP、 9900MP、10000MP、10100MP、10200MP、10300MP、10400MP、10500MP、10600MP、10700MP、 10800MP、10900MP、11000MP、11100MP、11200MP、11300MP、11400MP、11500MP、11600MP、 11700MP、11800MP、11900MP、12000MP、121 00MP、12200MP、12300MP、12400MP、12500MP、 12600MP、12700MP、12800MP、12900MP、13000MP、13100MP、13200MP、13300MP、13400MP、 13500MP、13600MP、13700MP、13800MP、13900MP、14000MP、14100MP、14200MP、14300MP、 14400MP、14500MP、14600MP、14700MP、14800MP、14900MP、15000MP、15100MP、15200MP、 15300MP、15400MP、15500MP、15600MP、15700MP、15800MP、15900MP、16000MP、16100MP、 16200MP、16300MP、16400MP、16500MP、16600MP、16700MP、16800MP、16900MP、17000MP、 17100MP、17200MP、17300MP、17400MP、17500MP、17600MP、17700MP、17800MP、17900MP、 18000MP、18100MP、18200MP、18300MP、18400MP、18500MP、18600MP、18700MP、18800MP、 18900MP、19000MP、19100MP、19200MP、19300MP、19400MP、19500MP、19600MP、19700MP、 19800MP、19900MP、20000MP。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可 以具有高于8, OOOMP的弯曲模量。
[0029] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的拉伸强 度。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自75、80、85、90、95、100、 105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、 200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、 295,和300Mpa。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可以具有高于 lOOMpa的拉伸强度。
[0030] 根据各种实施方式，组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的悬臂梁缺 口冲击强度。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自40、45、50、 55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145，和 150J/m。 例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，组合物可以具有高于50J/m的悬臂梁 缺口冲击强度。
[0031] 其它实施方式涉及复合材料。复合材料可以包括模塑的基底，例如，注射模塑的 基底，该基底由关于其它实施方式描述的组合物（如适合于薄壁（<1_厚度）模塑的高流 动性的填充的聚合物组合物）形成，该组合物可以包含10至50重量百分比的增强填料；1 至10重量百分比的聚酰胺或5至20重量百分比的液晶聚合物作为流动促进剂；以及余量 的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。注射模塑的基底可以具有在具有下限和/或上限的范围内的厚 度。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自0.05、0. 1、0. 15、0.2、 0? 25、0. 3、0. 35、0. 4、0. 45、0. 5、0. 55、0. 6、0. 65、0. 7、0. 75、0. 8、0. 85、0. 9、0. 95,和 1mm。例 如，根据某些优选的实施方式，注射模塑的基底可以具有0. 4-0. 8_的厚度。
[0032] 复合材料可以进一步包括布置在填充的聚合物组合物上或粘附至填充的聚合物 组合物的至少一个涂层。涂层选自由金属涂层和丙烯酸酯涂层组成的组。根据一些实施方 式，复合材料可以包括丙烯酸酯涂层和金属涂层两者。丙烯酸酯涂层可以位于基底和金属 之间。金属涂层可以位于基底和丙烯酸酯涂层之间。金属可以是镍。金属可以是溅射的金 属。
[0033] 根据各种实施方式，复合材料可以是以HDD外壳的形式。复合材料可以是封装磁 盘的至少一个表面的磁盘驱动器外壳。
[0034]根据各种实施方式，复合材料可以具有在具有下限和/或上限的范围内的液体颗 粒计数值。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限，可以选自100、200、300、 400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900，和 2000的颗粒/cm2。例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，复合材料可以具有 小于1，500颗粒/cm2的液体颗粒计数值。
[0035] 根据各种实施方式，复合材料可以具有在具有下限和/或上限的范围内的在HDD 外壳顶盖上的翘曲。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限可以选自10、 20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、 230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390dP 400 ym。 例如，根据某些优选的实施方式，根据各种实施方式，复合材料在HDD外壳的顶盖上可以具 有小于350 ym的翘曲。
[0036] 根据各种实施方式，复合材料在85°C可以具有低除气检测，使得通过GC-MS检测 的总有机碳（T0C)在具有下限和/或上限的范围内。范围可以包括或排除下限和/或上 限。下限和 / 或上限可以选自 100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、 1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、 2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400，和 35001^/〇112。例如，根据特定的优选的实施方 式，根据各种实施方式，复合材料在85°C可以具有低除气检测，使得通过GC-MS检测的总有 机碳（T0C)小于 30, 000ng/cm2。
[0037] 根据各种实施方式，复合材料可以以低量的在下限和/或上限范围内的可滤取离 子表现。范围可以包括或排除下限和/或上限。下限和/或上限，可以选自5、10、15、20、 25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,和 100ng/cm2。例如，根据某些优选的 实施方式，根据各种实施方式，复合材料可以以低量的小于60ng/cm 2的可滤取离子表现。
[0038] 根据各种实施方式，复合材料具有低的非挥发性有机残余物，使得通过GC-MS检 测的总有机碳（T0C)在具有下限和/或上限的范围内。范围可以包括或排除下限和/或 上限。下限和 / 或上限可以选自 5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、 185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、 280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345，和 350叩/〇112。例如，根据 某些优选的实施方式，根据各种实施方式，复合材料具有低的非挥发性有机残余物，使得通 过GC-MS检测的总有机碳（T0C)小于300ng/cm2。
[0039] 在以下示例性实施例中进一步描述了本发明，其中，除非另有说明，否则所有部分 和百分数是按重量计。
[0040] 实施例
[0041] 表1是根据实施例采用的材料的总结。
[0042]
[0043] 技术&程序
[0044] 复合和模塑：
[0045] 本实施例涉及用不同比率的混合填料填充的聚合物共混物。除了玻璃纤维之外， 在超级 -漂浮器（super-floater)中干燥共混所有组分3-5分钟。在挤出之前在150°C预干 燥树脂约4小时。利用侧进料机在下游进料玻璃纤维。在喉管处添加共混物。在340-360°C 桶设置温度与300-350rpm和50-60kg/hr利用真空开口式挤出机在37mm东芝双螺杆上复 合配制剂。在复合之后，在150°C干燥粒料4-6小时并且在110吨Fanuc注射模塑机上注 射模塑；利用在340-360°C的设定桶温度和150°C的模塑温度模塑ASTM棒和应用HDD部件。 在模塑之后，测试应用HDD部件。
[0046] 金属化方法：
[0047] 根据各种实施方式，在纯水中通过超声清洗器清洗模塑的塑料饰板，并在120°C处 烘2小时。随后，在溅射之前，在室中通过氧等离子处理塑料饰板。通过Ni溅射方法制造 想要的金属薄膜。
[0048] 可 以采用流动涂覆。在移动的支持物上固定有/没有Ni金属化层的聚醚酰亚胺 (PEI)饰板。随后，移动的支持物以l_2m/min的移动速度利用踪迹移动。从喷嘴出来的涂覆 液体流动至PEI饰板的表面上。之后，在40°C干燥饰板20分钟以完全去除稀释剂，并且在 lOOOmJ/cm 2的UV能和250mW/cm2的UVA强度下通过高压汞灯固化饰板。收集和测试UV-固 化的产品。
[0049] 清洁度测试方法：
[0050] 可以采用动态顶部空间除气测量通过GC-MS的挥发性残余物（DHS/除气）。 在85°C收集具有模塑部件的样品3小时，随后通过动态顶部空间气相色谱仪/质谱仪 (DHS-GCMS)检测样品。
[0051] 可以通过GC-MS对组分测量超过非挥发性残余物（NVR)的非挥发有机残余物， GC-MS是分析来自于溶剂（己烧）提取的残余物和定量任何C 18至C4(l径、Irgafos、氧化的 Irgafos，和C14、C16和C18脂肪酸的十六烷基酯。这种方法包括测试利用10ml己烷浸泡 10分钟的部件的步骤。干燥8ml的溶液以去除溶剂，随后添加lml己烷以再增溶溶液。再 次干燥溶液随后添加50 y L的处于二氯甲烷中的D10-蒽-2ppm标准物。对于靶材料，使用 具有300°C的注射器温度的气相色谱仪/质谱仪（GCMS)测量总C 18-C4(l烃（HC，指的是仅包 含碳和氢的有机化合物）和TOC。
[0052] 可以测量可滤取离子残余物。为了通过离子层析（1C)测量总的离子污染和残余 物（包括氟化物、氯化物、氮化物、溴化物、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐和铵离子）。在85°C通过 去离子01)水冲洗试样1小时，随后通过离子层析测试试样。
[0053] 利用超声提取颗粒，可以采用液体颗粒计数（LPC)测量组件上的残余颗粒的数 量。系统与一个PMS LPC、两个Crest Custom 40kHz和68kHz超声清洁器和一个100级别 的净化台相组合，其可以在部件表面上测量300nm至2 ym的残余颗粒。
[0054] 所有其它测试是基于表2中所示的ASTM和ISO标准。
[0055]
[0056]实施例 1，2-1，2-2,2-3,和 2-4
[0057] 在实施例1，2-1，2-2, 2-3,和2-4中，引入作为流动促进剂的PPA至玻璃填充的 PEI系统，该系统具有不同的填料类型。测试和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机 械、热、冲击，和热稳定性。在表3中概述结果。实施例1是参照实施例并且实施例2-1，2-2， 2-3,和2-4举例说明实施方式或我们的发明。
[0058]
[0059] 实施例1被认为是标准短切玻璃增强聚醚酰亚胺复合材料（商品名ULTEM?. 2310)的参照实施例。本实施例显示出平衡的机械、热、和冲击性能。清洁度测试显示它包 括非常低的除气、可滤取离子、和有机残余物，致使实施例1是用于HDD应用好的候选。然 而，实施例1的流动性不够好。在360°C及50001/s的熔融粘度是272Pa *s，其不适合于需 要0. 4-0. 8mm厚度顶盖的薄壁HDD盖应用。另外，模塑部件的翘曲是大的，在0. 826mm。
[0060] 在实施例2-1，将4wt. %的PPA引入至实施例1的配配制剂中。流动性得到显著 改进，毛细管粘度从272Pa ? s降低至133. 47Pa ? s。而其它机械、热、冲击性能和清洁度得 到很好维持。然而，模塑部件的翘曲增加至1.908_。由于获得的翘曲性能，实施例2-1是 失败的实施例。
[0061]在实施例2-2中，填料从标准短切玻璃改变至具有PPA作为流动促进剂的玻璃薄 片。通过看熔融粘度数据，实施例2-2的流动性与实施例1相比，也得到改进。在玻璃薄片 存在下，与标准短切玻璃相比，实施例2-2的热尺寸稳定性（CTE)和伸缩率得到很好地改 进。控制模塑部件的翘曲至〇.144_的低水平。清洁度性能也是很好。然而，在玻璃薄片 存在下，机械、热、和冲击性能小于标准短切玻璃版本的那些。由于弱的机械、热、和冲击性 能，实施例2_2是失败的实施例。
[0062] 在实施例2-3中，使用扁平纤维的填料以构造配配制剂。观察平衡的性能，包括机 械、热、冲击、清洁度性能。改进了具有4%的PPA和扁平纤维的复合材料的流动性。与实施 例1相比，改进了热尺寸稳定性、伸缩率。相对实施例1，虽然翘曲得到显著地改进，但由于 弱的翘曲性能，实施例2-3仍然是失败的实施例。
[0063] 在实施例2-4中，基于实施例2-1，将半聚醚酰亚胺树脂改变为高流动版本 ULTEM?1040。观察到实施例2-4的性能类似于实施例2-1。实施例2-4的熔融粘度进 一步改进至114. 66Pa ? s并具有优异的机械、热、冲击和清洁度性能，尽管实施例2-4的翘 曲超出规格。因此，由于弱的翘曲，实施例2-4是失败的实施例。
[0064]实施例 3-1，3-2,和 3-3
[0065] 在实施例3-1，3_2,和3-3中，将作为流动促进剂的液晶聚合物引入至玻璃填充的 PEI系统，该系统具有不同的填料类型。测试和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机 械、热、冲击和热稳定性。在表4中概述结果。实施例3-1，3-2, 3-3举例说明实施方式或我 们的发明。
[0066]
[0067]在实施例3-1中，将15wt. %的LCP引入至30wt. %的标准短切玻璃填充的聚醚酰 亚胺复合材料中。流动性得到显著改进，熔融粘度低至41. 7Pa*s。而其它机械、热、冲击性 能和清洁度得到很好地维持。然而增强了模塑部件的翘曲，使得实施例3-1是失败的实施 例。
[0068] 在实施例3-2中，基于实施例3-1，将填料从标准短切玻璃改变至利用15 %的LCP 作为流动促进剂的玻璃薄片。通过看熔融粘度数据，实施例3-2的流动性与实施例1相比， 也得到改进。在玻璃薄片存在下，与标准短切玻璃相比，实施例3-2的热尺寸稳定性（CTE) 和收缩得到很好地改进。控制模塑部件的翘曲在〇.244mm的非常低水平。清洁度性能也很 好。然而，在玻璃薄片存在下，机械、热和冲击性能相对于标准短切玻璃版本的那些降低。由 于弱的机械、热和机械性能，实施例3-2是失败的实施例。
[0069] 在实施例3-3中，使用扁平纤维的填料以构造配制剂。观察到平衡的性能，包括机 械、热、冲击、清洁度性能。具有15%的LCP和扁平纤维的复合材料的流动性得到改进。与 实施例1相比，改进了热尺寸稳定性、伸缩率。由于弱的翘曲性能，实施例3-3仍然是失败 的实施例。
[0070]实施例4-1和4-2
[0071] 在实施例4-1和4-2中，通过扁平纤维和玻璃薄片的组合构造填料系统。还引入 了 PPA和LCP的流动促进剂。测试和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击 和热稳定性。在表5中概述结果。实施例4-1和4-2举例说明我们发明的实施方式。
[0072]
[0073]
[0074] 实施例4-1是发明实施例，具有4%的PPA作为流动促进剂，填料系统包括10%的 玻璃薄片和20%的扁平纤维。与实施例1的熔融粘度相比，熔融粘度降低至128. 87Pa *s。 机械、热、冲击和清洁度性能是很好平衡的。控制热尺寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够 满足HDD盖应用的非常低的水平。
[0075] 实施例4-2也是发明实施例，具有15% LCP作为流动促进剂，填料系统包括10% 的玻璃薄片和20%的扁平纤维。与实施例1的熔融粘度相比，熔融粘度降低至55. 74Pa *s。 机械、热、冲击和清洁度性能也是很好平衡的。控制热尺寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能 够满足HDD盖应用的非常低的水平。
[0076]实施例 5-1，5-2,5-3,5-4,和 5-5
[0077] 在实施例5-1，5-2, 5-3, 5-4,和5-5中，在4%的PPA作为流动促进剂存在下，配制 剂是40%填充的。玻璃系统是30%的扁平纤维和10%的玻璃薄片的组合。测试和研宄各 种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击和热稳定性。而且，在模塑部件上进行第二 次金属化和聚合物涂覆以评价清洁度性能。在表6A和6B中概述结果。实施例5-1，5-2， 5-3, 5-4,和5-5举例说明了实施方式或我们的发明。
[0078]
[0079]
[0081] 实施例5-1是发明实施例，具有4%的PPA作为流动促进剂，填料系统包括10% 的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/ 8和360°0的熔融粘度是135.57?&*8，对于薄 壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击性能得到很好地平衡。并且实现了热尺寸稳定性 (CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。通过看清洁度性能，尽管除气、可滤 取离子层析（1C)、有机残余物、液体颗粒计数对于应用是很好的，但它可以通过第二次工艺 (如作为盖效果在塑料表面上的金属化和聚合物涂覆）进一步改进。
[0082] 实施例5-2是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，在塑料基底上具有200nm Ni 镀层。清洁度结果显示出，与实施例5-1相比，除气、可滤取离子、有机残余物显著降低。液 体颗粒计数从实施例5-1的6116降低至1360。
[0083] 实施例5-3 是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，塑料基底上具有5 ym丙烯酸 酯聚合物涂层。清洁度结果显示出与实施例5-1相比，除气、可滤取离子，有机残余物显著 降低。另外，液体颗粒计数（LPC)从实施例5-1的6116降低至993。
[0084] 实施例5-4是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，塑料基底上具有200nmNi镀层 (上层）和5ym丙烯酸酯聚合物涂层（下层）。清洁度结果显示，与实施例5-1相比，除 气、可滤取离子、有机残余物显著降低。液体颗粒计数（LPC)从实施例5-1的6116降低至 1120〇
[0085] 实施例5-5是发明实施例，基于实施例5-1配制剂，塑料基底上具有5 ym丙烯酸 酯聚合物涂层（上层）和200nmNi镀层（下层）。清洁度结果显示，与实施例5-1相比，除 气、可滤取离子，有机残余物显著降低。液体颗粒计数（LPC)从实施例5-1的6116降低至 470 〇
[0086]实施例 6-1，6-2,和 6-3
[0087] 在实施例6-1，6-2,6_3中，在4%的不同类型的聚酰胺作为流动促进剂存在下，配 制剂是40%填充的。玻璃系统是30%的扁平纤维和10%的玻璃薄片的组合。测试和研宄 各种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击，和热稳定性。在表7中概述结果。实施 例6-1举例说明实施方式或我们的发明。实施例6-2没有举例说明实施方式或我们的发明 并且是失败。实施例6-3举例说明实施方式或我们的发明。
[0088]
[0089]
[0090]实施例6-1是发明实施例，具有4% HTN作为流动促进剂，填料系统包含10%的 玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/8和360°0的熔融粘度是136.85?&， 8，对于薄壁 模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺寸稳定性 (CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0091]实施例6-2是失败的实施例，其使用4%的聚酰胺-66作为流动促进剂，填料系统 包含10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。由于聚合物降解的发生，在复合期间，实施例6-2 是不可加工的。
[0092] 实施例6-3是发明实施例，使用4%的聚酰胺-6作为流动促进剂，填料系统包含 10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是54. 32Pa ? s，对于 薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺寸稳 定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0093]实施例 7-1，7-2,和 7-3
[0094] 在实施例7-1，7_2,和7-3中，在10%的不同类型的液晶聚合物作为流动促进剂存 在下，配制剂是40%填充的。玻璃系统是30%的扁平纤维和10%的玻璃薄片的组合。测试 和研宄各种类型的稳定性，包括但不限于：机械、热、冲击和热稳定性。实施例7-1，7-2,7-3 举例说明实施方式或我们的发明。
[0095]
[0096] 实施例7-1是发明实施例，使用10%的UENO A2500LCP作为流动促进剂，填料系统 包括10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是86. 43Pa，s， 对于薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺 寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0097] 实施例7-2是发明实施例，使用10%的UENO A5000LCP作为流动促进剂，填料系统 包括10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是119. 79Pa *s， 对于薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺 寸稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0098] 实施例7-3是发明实施例，使用10%的Rodrun LCP作为流动促进剂，填料系统包 括10%的玻璃薄片和30%的扁平纤维。在50001/s和360°C的熔融粘度是96. 95Pa *s，对 于薄壁模塑，流动性是优异的。机械、热、冲击和清洁度性能得到很好地平衡。实现热尺寸 稳定性（CTE)、伸缩率、翘曲至能够满足HDD盖应用的低水平。
[0099] 虽然已经参考在其中某些优选的版本相当详细地描述了本发明，但其它版本是可 能的。因此，随附的权利要求的精神和范围不应当局限于在本文中包含的优选的版本的描 述。
[0100] 除非另外清楚地指出，否则可以通过作为相同的、等效的或相似的目的可替换特 征替换在该说明书（包括任何随附的权利要求、摘要、和图）中公开的所有特征。因此，除 非另外清楚地指出，否则公开的每个特征仅是普通系列的相等或类似的特征的一个实例。
[0101] 在没有明确指出执行指定功能的"手段"、或执行特定功能的"步骤"的权利要求中 的任何要素将不应视为在35 U.S.C§ 112,第六段中所指定的"手段"或"步骤"条款。具体 地，本文的权利要求中的"步骤"的使用不旨在调用35 U. S. C § 112,第六段的规定。
【主权项】
1. 一种适合于薄壁（〈1mm厚度）模塑的高流动性的填充聚合物组合物，包含： (a) IOwt%至50wt%的增强填料； (b) 流动促进剂组分，选自由lwt%至1〇￥1:%的聚酰胺、5￥1:%至2〇￥1:%的液晶聚合物 (LCP)、和它们的组合组成的组中；以及 余量的聚醚酰亚胺（PEI)树脂。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物表现出在注射模塑期间的线性流 动以及比没有组分（b)和（c)的增强聚酰亚胺树脂低至少25%的毛细管粘度，和在360°C 及在50001/s低于150pa.s的剪切速率。3. 根据权利要求1至2中任一项所述的组合物，其中，所述增强填料是选自由玻璃纤 维、玻璃薄片、扁平玻璃纤维，和它们的组合组成的组中的一种。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中，聚酰胺流动促进剂是选自由尼龙 6、尼龙66、聚邻苯二甲酰胺，和它们的组合组成的组中的一种。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中，所述液晶聚合物包括高熔点的热 塑性塑料，所述热塑性塑料选自由共聚酯、共聚酯酰胺、多半芳香族聚酯或多全芳香族聚酯 和它们的组合组成的组中。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述组合物具有高于180°C的热 变形温度（HDT)。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中，弯曲模量高于8, 000MP;拉伸强 度高于IOOMPa;缺口冲击高于50J/m。8. -种复合材料，包括：由权利要求1至7中任一项所述的组合物形成的具有 0. 4mm-0. 8mm厚度的注射模塑的基底，和所述基底上的至少一个涂层，所述涂层选自由金属 涂层和丙烯酸酯涂层组成的组中。9. 根据权利要求8所述的复合材料，包括丙烯酸酯涂层和金属涂层。10. 根据权利要求9所述的复合材料，其中，所述丙烯酸酯涂层位于所述基底和所述金 属之间。11. 根据权利要求9所述的复合材料，其中，所述金属涂层位于所述基底和所述丙烯酸 酯涂层之间。12. 根据权利要求8至11中任一项所述的复合材料，其中，金属是Ni。13. 根据权利要求8至12中任一项所述的复合材料，其中，金属是溅射的金属。14. 根据权利要求8至13中任一项所述的复合材料，其中，液体颗粒计数值小于1，500 颗粒/cm2。15. 根据权利要求8至14中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料是以HDD外壳 的形式。16. 根据权利要求15所述的复合材料，其中，在所述HDD外壳的顶盖上翘曲低于 350um〇17. 根据权利要求8至16中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料是封装磁盘的 至少一个表面的磁盘驱动器外壳。18. 根据权利要求8至17中任一项所述的复合材料，其中，所述复合材料具有在85°C 的除气检测，其表明小于30,OOOng/cm2的总有机碳（TOC)含量。19. 根据权利要求8至18中任一项所述的复合材料，表现出小于60ng/cm2的可滤取离 子含量。20. 根据权利要求8至19中任一项所述的复合材料，具有通过GC-MS检测的非挥发性 有机残余物，其表明小于300ng/cm2的总有机碳（TOC)含量。
【专利摘要】一种适合于薄壁(<1mm厚度)模塑的高流动性的填充聚合物组合物，该组合物包含(a)10wt％至50wt％的增强填料；(b)1wt％至10wt％的聚酰胺或5wt％至20wt％的液晶聚合物(LCP)作为流动促进剂；以及余量的聚醚酰亚胺(PEI)树脂。复合材料包括由该组合物形成的具有0.4mm-0.8mm厚度的注射模塑的基底和基底上的至少一个涂层。该涂层可以是金属涂层或丙烯酸酯涂层。
【IPC分类】C08L79/08, B32B27/00, B32B15/08, C08K7/14, C08L67/00
【公开号】CN104903402
【申请号】CN201280078085
【发明人】沈良, 严彦刚
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年12月31日
【公告号】EP2938677A1, US20140334090, WO2014101189A1
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