部分芳族模塑组合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开了特别用于电气和/或电子部件的聚酰胺模塑组合物，其具有如下组成：(A)30-100重量％的部分芳族、部分结晶的共聚酰胺，所述共聚酰胺由100重量％的二酸部分和100重量％的二胺部分构成，所述二酸部分的组成为：72.0-98.3重量％的对苯二甲酸(TPA)和/或萘二甲酸，和28.0-1.7重量％的间苯二甲酸(IPA)；所述二胺部分的组成为：51.0-80.0重量％的1，6-己二胺(HMDA)，和20.0-49.0重量％的脂族未支化的C9-C12-二胺；(B)0-70重量％的填料和增强材料；(C)0-25重量％的阻燃剂；(D)0-5重量％的添加剂；其中组分(A)-(D)总计100重量％。

Partially aromatic molding compositions and uses thereof

The invention discloses a polyamide molding composition and / or electrical electronic components used especially, it has the following components: (A) partially aromatic copolyamide and partial crystallization of 30-100 wt%, the copolymer consists of 100 wt.% adipic acid part and 100 wt.% of two amine components, the composition of acid part: 72.0-98.3% by weight of terephthalic acid (TPA) and / or naphthalene two formic acid, and 28.0-1.7 wt.% of benzene two formic acid (IPA); the two part is composed of amine: 51.0-80.0% by weight of 1, 6- (HMDA) and hexanediamine, aliphatic 20.0-49.0 wt% without C9-C12- amine the two (B); 0-70% by weight of fillers and reinforcing materials; (C) flame retardant 0-25 wt%; (D) additive 0-5 weight%; the component (A) - (D) a total of 100 weight%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于对苯二甲酸共聚酰胺的聚酰胺模塑组合物及其制备方法和用途。
技术介绍
在电气和电子领域，需要具有如下性能的聚合物材料能在^(TC的表面温度下即使在具有吸收水之后也可通过无铅焊料进行焊接而不 起泡；不使用含卤阻燃剂即具有阻燃性；能在低压和高的流长下容易加工；很少变形；和尺寸稳定。如在US 4，607，073中所述的PA6T/6I型部分芳族聚酰胺相较于脂族聚酰胺PA6、 PA66和PA46具有降低的吸水性和高的熔点。即使作为聚合物原料，它们也容易焊接。但 是，无卤阻燃剂的含量因这种阻燃剂的热稳定性有限而成为问题。注射成型中低压和长流 长仅在非常高的熔化温度下才可能，而在这种温度下聚酰胺开始发生分解。由于加工窗口 窄，加工极度成问题。如JP-B-2928325 (首次公开为JP-A-308846)中所述的PA6T/66型部分芳族聚酰 胺具有高的熔点，但也具有过分高的吸水性。它们仅能在干的状态下焊接，并且最高水灵 敏级别(maximum moisture sensitivity level)达至丨J 2 (根据 Joint Industry Standard IPC/JEDEC J-STD-020D. 1的SML)。在焊接之前，可将它们在85°C和60%相对湿度下调节 最长168小时。这一般意味着由这些材料制成的电子部件不具有不受限制的保质期并且必 须防水包装直至它们被焊接。EP 1 988 113描述的聚酰胺具有40至95mol%由单体1，10-癸二胺和对苯二甲 酸形成的IOT单元和5至60mol %由单体1，6-己二胺和对苯二甲酸形成的6T单元。这些聚 酰胺具有高的耐热变形性、好的加工性、低吸水性、吸水后不变的机械性能、玻璃纤维增强 制品好的表面品质和高的尺寸稳定性。吸水后260°C下的可焊性明显好于PA6T/66型部分 芳族聚酰胺，但是由PA10T/6T制成的电气和电子部件的可焊性处于最低限度(marginal)， 即它们的最高水灵敏级别仅在适当设计时能达到1(根据Joint Industry Standard IPC/ JEDEC J-STD-020D. 1的SML)。在连接器具有临界厚度和在内部导热的金属插件的情况下， 焊接时可以起泡。US 4617342公开了晶态聚酰胺，其在比例为80 20至99 1的对苯二甲酸和间 苯二甲酸以及摩尔比例为98 2至60 40的六亚甲基二胺(HMDA)和三甲基六亚甲基二 胺(THMDA)的基础上得到。针对这种聚酰胺所建议的应用有高耐燃性的部件，例如在汽车 的发动机区域。该文献专门提及HMDA和THMDA的组合，而且在实施例中与六亚甲基二胺一 起存在的THMDA的比例低，在5至7mol%。此文的目的是提供具有提高强度的聚邻苯二甲 酰胺。为此，TPA含量设定在至少SOmol %。但是，该措施导致这些材料非常难以制造和加工。因此部分HMDA替换为TMHMDA。这种支化的C9-二胺增加了非晶态区域的浓度，以致于 模塑组合物因低结晶度而再变得可处理。但是，这些体系并不适合焊接应用。GB 1228761公开了基于对苯二甲酸和间苯二甲酸(其中间苯二甲酸的比例高)的 完全非晶态聚酰胺。在该文献中必须使用的一种C9- 二胺，异佛尔酮二胺就其效果而言可 与TMHMDA相当。此外，IPA的浓度在所有实施例中至少为50mol%。这种模塑组合物不能 焊接，并且显然不具有必需的机械性能。US 4831108公开了一种似乎适合一系列完全不同的聚酰胺的聚酰胺制备方法。因 此，该文献不仅描述了制备聚邻苯二甲酰胺，而且描述了使用相同方法制备PA66(实施例 4)。就该文献中任何提及THMDA之处，该二胺总是以低比例使用。EP 1795632公开了可以基于各种原料获得的聚酰胺。所提及的二胺尤其是C9 二 胺，包括1，9_壬二胺和1，8_甲基辛二胺。其中这些二胺和HMDA组合与TPA和IPA反应。 该反应在使用非常低浓度的HMDA(HMDA C9-二胺=20 80)或六亚甲基二胺甚至替换 为THMDA的情况下进行，这使得所得材料相对不适合或甚至完全不适合焊接应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可以由其制造电气和/或电子部件的聚酰胺模塑组合物，该 组合物能够可靠地焊接，即在这些部件的关键设计情况下和在吸水后特别在260°C和可能 更高的温度下特别在焊接过程中不起泡地进行焊接；此外，必须满足电气和电子工业的其它要求。该聚酰胺模塑组合物应该能够不使 用含卤阻燃剂即具有阻燃性；能在低压和高的流长下容易加工；很少变形；和尺寸稳定。所述目的通过含共聚酰胺的聚酰胺模塑组合物实现，所述共聚酰胺包含对苯二甲 酸(TPA)、间苯二甲酸(IPA)、1，6_己二胺(HMDA)和其它具有9至12个碳原子的脂族二胺 (C9-C12- 二胺)，其具有规定含量的C9-C12- 二胺，尤其优选脂族未支化的C9-C12- 二胺， 并且间苯二甲酸与其粘合。这些共聚酰胺优选具有300至330°C的熔点、高结晶度、优选 110至140°C的玻璃化转变温度，而且优选聚合物原料(聚酰胺)所具有的可焊接率(定义 见下文)大于85%，组合物的可焊接率大于75%。可焊接率定义为根据Joint Industry Standard IPC/JEDEC J-STD-020D. 1在85°C和85%相对湿度下调节168小时之后在6种不 同的测试条件下无起泡的3种不同厚度的正交试验棒的相对比例。除了聚酰胺基体外，该 组合物优选包含填料和/或增强材料和/或阻燃剂以及添加剂。具体而言，本专利技术提供了具有如下组成的聚酰胺模塑组合物(A) 30-100重量％的部分芳族、部分结晶的共聚酰胺，该共聚酰胺由100重量％的 二酸部分和100重量％的二胺部分构成，所述二酸部分的组成为72. 0-98. 3重量％的对苯 二甲酸(TPA)和/或萘二甲酸；和观.0-1. 7重量％的间苯二甲酸(IPA)；所述二胺部分的 组成为51.0-80. 0重量％的1，6-己二胺(HMDA)；和20. 0-49. 0重量％的C9-C12-二胺，特 别是脂族未支化的C9-C12- 二胺；(B) 0-70重量％的填料和增强材料；(C) 0-25重量％的阻燃剂；(D) 0-5重量％的添加剂；其中组分(A)-(D)总计100重量％。因此，TPA可以全部或部分替换为萘二甲酸。根据第一优选实施方案，C9-C12- 二胺是选自1，9-壬二胺、甲基_1，8_辛二胺、1， 10-癸二胺、1，11-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺或这些二胺的混合物的二胺，优选1，9_壬 二胺、1，10-癸二胺、1，11-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺或这种二胺的混合物，特别优选 1，10_癸二胺和1，12-十二烷二胺，尤其优选单独的1，10_癸二胺。特别地，已意外发现支 化的脂族二胺如TMHMDA的使用导致获得完全不能焊接的模塑组合物。优选以上述比例使 用特定的脂族未支化C9-C12 二胺由此出乎意料地导致获得特别适合焊接工艺的模塑组合 物。组分(A)的二胺部分的组成优选55. 0-75. 0重量％的1，6-己二胺(HMDA)和 25. 0-45. 0重量％的C9-C12- 二胺，特别是脂族未支本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．聚酰胺模塑组合物，其具有如下组成：（Ａ）３０－１００重量％的部分芳族、部分结晶的共聚酰胺，所述共聚酰胺由１００重量％的二酸部分和１００重量％的二胺部分构成，所述二酸部分的组成为：７２．０－９８．３重量％的对苯二甲酸（ＴＰＡ）和／或萘二甲酸，和２８．０－１．７重量％的间苯二甲酸（ＩＰＡ）；所述二胺部分的组成为：５１．０－８０．０重量％的１，６－己二胺（ＨＭＤＡ），和２０．０－４９．０重量％的脂族未支化的Ｃ９－Ｃ１２－二胺；（Ｂ）０－７０重量％的填料和增强材料；（Ｃ）０－２５重量％的阻燃剂；（Ｄ）０－５重量％的添加剂；其中组分（Ａ）－（Ｄ）总计１００重量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德·赫韦尔，安德烈亚斯·拜尔，
申请(专利权)人：EMS专利股份公司，
类型：发明
国别省市：CH