[发明专利]部分芳族的聚酰胺模塑组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及不使用含卤素的阻燃剂而阻燃的且基于对苯二甲酸共聚酰胺的未增强的聚酰胺模塑组合物及其制备方法和用途。

背景技术

在电学和电子学领域中，需要

·可通过无铅焊料在260℃的表面温度下甚至在已吸水后也可无气孔地焊接，

·不使用含卤素的阻燃剂而阻燃的并可靠地达到UL94 V0级阻燃标准，

·断裂伸长率为至少5％，和

·可容易地在低温和长流程下加工而不沉积在模具中，的聚合物材料。

含阻燃剂的脂族聚酰胺复合物的熔点太低和/或吸水性太高，因此在调湿状态下的可焊性不令人满意。此外，含阻燃剂的未增强的PA66和PA6复合物例如HDT值令人不满意。

如JP 2928325中所述基于PA6T/66类型的部分芳族的聚酰胺并含阻燃剂的复合物具有足够高的熔点但将吸收相当大量的水。其可在干燥状态下焊接且可达到为2的最高湿敏等级(SML，根据Joint Industry Standard IPC/JEDEC J-STD-020D.1)，即在焊接前其可在85℃和60％的相对湿度下调湿最多168小时。这通常意味着由这些材料制成的电子部件的存放寿命受限并且必须以防潮方式包装直至其被焊接。含阻燃剂的未增强的模塑组合物的断裂伸长率通常不令人满意。与之类似，US 2001/003766公开了芳族聚酰胺与相当大比例的填料和抗冲改性剂的混合物。作为抗冲改性剂，可使用离聚物，且所述混合物据说能用于例如电子部件。记载了可向这样的聚酰胺中加入添加剂如颜料，但该文件不涉及焊接工艺，且由于过高的吸水性和过高的无定形材料比例及因此严重的气孔，所以该文件中提出的聚酰胺在任何情况下均不适于焊接工艺，即便其确实具有例如305摄氏度的高熔点。此外，经用玻璃纤维增强的产品的断裂伸长率太低。

EP 1988113描述了具有40～95摩尔％的由单体1，10-癸二胺和对苯二甲酸形成的10T单元以及5～60摩尔％的由单体1，6-己二胺和对苯二甲酸形成的6T单元的聚酰胺。这些聚酰胺耐热变形性高、可加工性良好、吸水性低、吸水之后机械性能不变、玻璃纤维增强产品的表面品质良好且尺寸稳定性高。吸水后在260℃下的可焊性显著优于PA6T/66型部分芳族的聚酰胺的可焊性。由玻璃纤维增强的PA10T/6T制成的电学和电子部件的可焊性是特定的，即当合适地设计时其可达到为1的最高湿敏等级(SML，根据Joint Industry Standard IPC/JEDEC J-STD-020D.1)。虽然这些模塑组合物的断裂伸长率可通过常规的抗冲改性剂如EPR或EPDM加以改善，但经这样改性的模塑组合物不再可靠地达到UL94 V0级阻燃标准且可焊性得不到保证。

US 3845163描述了一种共混物，其由60～85重量％的聚酰胺和15～40重量％的基于α-烯烃和α，β-不饱和羧酸的离聚物构成，并在当游离的羧基被金属离子中和到至少10％的程度时具有改进的结合强度。将PA66与经钠或锌离子中和的甲基丙烯酸和乙烯的离聚物的共混物进行处理。这些共混物不能在260℃下焊接且不含阻燃剂。

EP 0356978A2涉及一种模塑组合物，其基于PA6、PA66和PA66/6及10～25重量％的离聚物，其据说是刚性和韧性的并在模具中无沉积。所用的离聚物由金属离子部分中和并由乙烯、甲基丙烯酸和丙烯酸烷基酯特别是丙烯酸丁酯构成。这些模塑组合物不可焊且不含阻燃剂。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供含阻燃剂的未增强的无卤素的聚酰胺模塑组合物，由其可以制备电学和/或电子部件，其可以可靠地焊接，即特别是在焊接过程中、特别是吸水后在260℃和可能更高的温度下及部件的临界设计的情况下不形成气孔，且其断裂伸长率为至少5％并可靠地达到UL94V0级阻燃标准。

此目的通过根据权利要求1的聚酰胺模塑组合物达到，即最广义上讲，基于具有特定熔点范围的部分芳族的部分结晶的聚酰胺、有效量的已用金属离子部分或完全中和的离聚物、以及优选基于次膦酸盐或二次膦酸盐的阻燃剂。

本发明的模塑组合物的可焊性(定义见下文)为至少80％，优选高于85％。根据Joint Industry Standard IPC/JEDEC J-STD-020D.1，可焊性定义为在85℃和85％的相对湿度下调湿168小时后在6种不同的试验条件下三种不同厚度的受试棒中无气孔的棒的相对比例。