聚酯組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及多種組合物，尤其是熱塑性模制組合物，該些組合物包括聚對(duì)苯二甲 酸己二醋（PET)、聚（對(duì)苯二甲酸1，4-環(huán)己燒二甲醇醋）（PCT)、滑石W及玻璃纖維，設(shè)及該 些組合物W模制組合物的形式用于生產(chǎn)抗短期熱變形的產(chǎn)品的用途，并且設(shè)及一種用于生 產(chǎn)抗短期熱變形的聚醋基電氣或電子產(chǎn)品，尤其是聚醋基光電產(chǎn)品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多電子和電氣組件和部件包括熱敏的電氣和/或電子產(chǎn)品，特別是熱敏的集成 電路、裡電池、振蕩器晶體、W及光電產(chǎn)品。在該樣一種組件的安裝過程中，必須將該些產(chǎn)品 上提供的電觸點(diǎn)W-種可靠的加工方法連接到一個(gè)電路板上的導(dǎo)體軌道和/或其他產(chǎn)品 上的電觸點(diǎn)上。該種安裝經(jīng)常是借助于一種焊接方法來實(shí)現(xiàn)的，其中提供在該產(chǎn)品上的焊 接連接件被焊接到該電路板上。對(duì)于每一種產(chǎn)品，存在焊接時(shí)間和焊接溫度的安全范圍，在 該安全范圍內(nèi)可W產(chǎn)生良好的焊接連接。為了獲得良好的焊接結(jié)果，在焊接過程中必須將 該些產(chǎn)品于延長的時(shí)間內(nèi)暴露于高溫。例如，在波峰焊接過程中，首先將插入電路板中的產(chǎn) 品逐漸加熱到約l〇〇°C -130°c。該之后進(jìn)行實(shí)際焊接，該實(shí)際焊接典型地在260°C至285°C 下進(jìn)行并且花費(fèi)至少5秒，然后是凝固階段，在該凝固階段中，該產(chǎn)品在數(shù)分鐘內(nèi)逐漸冷卻 下來。
[0003] 根據(jù)"http://de. Wikipedia, org/wiki/% C3 % B化en"，妮峰輝接(也稱作流動(dòng) 焊接）是一種焊接方法，通過該焊接方法可W在裝配之后將電子組件（電路板、平板組件） W半自動(dòng)的或全自動(dòng)的方式進(jìn)行焊接。首先用焊劑涂敷器中的焊劑來潤濕該電路板的焊接 偵U。此后，通過對(duì)流加熱（熱禍流，其結(jié)果是實(shí)質(zhì)上每個(gè)地方、甚至上側(cè)上都存在相同的溫 度）、線圈加熱或紅外散熱器對(duì)該電路板進(jìn)行預(yù)熱。該是首先完成的W便汽化該焊劑的溶 劑成分（否則在焊接操作中將形成氣泡），W便提高所用的活化劑的化學(xué)功效，并且避免由 于隨后的焊接過程中過分急劇的升溫而引起的該組件的熱翅曲W及對(duì)該些部件的損害。通 常，要求小于120°C的溫差。該意味著，在焊接溫度為250°C的情況下，必須將電路板加熱到 至少130°C。
[0004] 通過溫度特征曲線可W找到確切數(shù)據(jù)。該包括在樣品電路板上的相關(guān)點(diǎn)處安裝溫 度傳感器并且用測量儀器進(jìn)行記錄。該給出了用于選定的部件的電路板的上側(cè)和下側(cè)的溫 度曲線。此后，該組件運(yùn)行經(jīng)過一個(gè)或兩個(gè)焊料波峰。該焊料波峰是通過將液態(tài)焊料累送 通過一個(gè)孔口而產(chǎn)生的。在含鉛焊料的情況下焊接溫度為約250°C，而在無鉛焊料的情況下 焊接溫度高出約l〇°C到35°C，即260°C到285°C，由于避免了含鉛蒸汽，優(yōu)選無鉛焊料。
[0005] 應(yīng)該如此選擇焊接時(shí)間使得該加熱既不損害電路板也不損害熱敏部件。焊接時(shí) 間為每一焊接位點(diǎn)與該液態(tài)焊料的接觸時(shí)間。一側(cè)層壓的電路板的指導(dǎo)時(shí)間為小于一秒， 而兩側(cè)層壓的電路板的指導(dǎo)時(shí)間為不多于兩秒。在多個(gè)電路板的情況下，施用最高達(dá)六秒 的單獨(dú)焊接時(shí)間。根據(jù)DmEN 61760-1:1998, 一個(gè)波峰亦或兩個(gè)波峰總計(jì)的最長時(shí)間為10 秒。從上述參考文件中可W獲得更多詳細(xì)細(xì)節(jié)。在焊接之后，冷卻該組件是可取的，W便再 次迅速降低熱應(yīng)力。該通過緊接著該焊接區(qū)域下游的一個(gè)冷卻單元（氣候控制系統(tǒng)）和/ 或通過散熱站（sink station)中的常規(guī)通風(fēng)機(jī)或回料帶上的一個(gè)冷卻隧道進(jìn)行直接冷卻 來完成。
[0006] 結(jié)果為對(duì)所用的材料存在短期熱變形抗性方面的高要求，尤其對(duì)于具有升高的烙 化范圍并且由于環(huán)境原因越來越頻繁地使用的無鉛焊料來說。此外，該種材料必須具有在 使用中存在的溫度下的非常好的抗老化性。
[0007] 熱塑性聚醋類（諸如聚對(duì)苯二甲酸了二醋（PBT)和聚對(duì)苯二甲酸己二醋（PET)) 由于它們的良好可加工性、低吸水性和相關(guān)聯(lián)的高尺寸穩(wěn)定性、W及高溫下的色澤穩(wěn)定性， 并且特別由于其突出的電氣性能而特別適用于電氣和電子應(yīng)用。然而，熱塑性聚醋類諸如 PBT和PET，由于它們的烙點(diǎn)分別為220°C和260°C，特別地在具有高于該些烙點(diǎn)的短期峰值 溫度的焊接操作中，迅速達(dá)到其極限。
[000引一種可用于波峰焊接的具有285°C的烙點(diǎn)的熱塑性聚醋原則上將是聚（1，4-亞環(huán) 己基二亞甲基）對(duì)苯二甲酸醋（PCT)。例如，W0 2007/033129 A1描述了用于LED殼體的熱 穩(wěn)定組合物，該些組合物基于PCT、W及還有二氧化鐵和玻璃纖維。然而，此處有問題的是， PCT的機(jī)械性能比PBT或陽T的機(jī)械性能差，并且由于它結(jié)晶更慢而更難W加工。由于由高 烙點(diǎn)決定的高加工溫度，適合的添加劑的選擇也非常受限制，該特別適用于阻燃劑的范圍， 并且非常特別地適用于常常為相對(duì)熱敏性的基于氮和基于磯的無面阻燃劑。
[0009] 作為電氣和電子應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，W0 2010/049531 A1披露了被稱為功率LED的、 基于芳香族聚醋或者全芳香族聚醋的物質(zhì)，該些聚醋據(jù)說防止由熱或福射引起的熱塑性材 料的降解。利用該些芳香族聚醋或者全芳香族聚醋，尤其是基于對(duì)哲基苯甲酸、對(duì)苯二甲 酸、對(duì)苯二酪或4, 4' -雙酪、W及任選地間苯二甲酸的，使得該些功率L邸的照明性能更持 久。然而，該里W0 2010/049531 A1的聚醋的一個(gè)缺點(diǎn)也是由于所描述聚合物的高烙點(diǎn)在 烙化時(shí)的高的加工溫度，為355°C或更高的溫度，并且另一個(gè)缺點(diǎn)是175°C或更高的高的模 具溫度。高的加工溫度和模具溫度限制了另外的添加劑的選擇，尤其是可用的阻燃劑的選 擇，并且額外地要求W昂貴的方式?？诟牧嫉淖⑺苣Ｖ茩C(jī)，尤其是在模具的加熱和冷卻時(shí)。 此外，高的加工溫度還導(dǎo)致注塑模制單元的磨損增加。
[0010] US-A 4874809描述了包括聚對(duì)苯二甲酸己二醋（PET)和聚（對(duì)苯二甲酸1,4-環(huán) 己燒二甲醇醋）（PCT)的玻璃纖維增強(qiáng)的聚醋類，向其中已添加在按重量計(jì)5%與按重量 計(jì)50%之間的云母W便降低翅曲的傾向。然而，在其中并沒有證明與改善的短期熱變形 抗性亦或更低的加工溫度有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。此處可W確定的另一個(gè)問題是必須使用按重量計(jì) 至少5%的云母，該會(huì)不利地影響性能的特征曲線，尤其對(duì)機(jī)械性能而言。根據(jù)"httD:// de. Wikipedia. org/wiki/Glimmergruppe'\ 云母指的是具有化學(xué)組成062.3^4 O1JX2的一組 頁娃酸鹽，其中
[0011] D表示12-配位的陽離子，尤其是K、化、化、Ba、化、Cs、NH/，
[001引 G表示6-配位的陽離子，尤其是Li、Mg、化"、Mn、Zn、A1、化Cr、V、Ti，
[001引 T表示4-配位的陽離子，尤其是81、41、尸63\8、86，并且
[0014] X表示一種陰離子，尤其是地-、F-、cr、妒-、S2-。
[0015] 因此，本發(fā)明解決的問題是提供基于熱塑性聚醋類的多種組合物，尤其是熱塑性 組合物，該些組合物一方面與PBT和PET相比具有改善的短期熱變形抗性，而且另一方面又 可在PBT和PET的特征低溫下加工，并且因此在添加劑（尤其是阻燃劑）的選擇上具有更 少的限制，并且具有良好的機(jī)械性能。
[0016] 關(guān)于根據(jù)本發(fā)明待生產(chǎn)的產(chǎn)品，本發(fā)明背景下的良好的機(jī)械性能的特征在于高的 艾佐德沖擊抗性（Izod impact resistance)值、W及高的提曲強(qiáng)度和邊緣纖維伸長率?？?沖擊性描述了材料在不斷裂的情況下吸收沖擊能量和撞擊能量的能力。按照ISO 180的艾 佐德沖擊抗性測試是一種用于測定材料的抗沖擊性的標(biāo)準(zhǔn)方法。該包括首先將一個(gè)臂保持 在特定的高度（=恒定勢能）并且最終將其釋放。該臂撞到樣品，使其斷裂。由該樣品吸 收的能量來測定沖擊能量?？箾_擊性被計(jì)算為沖擊能量與樣品截面的比值（計(jì)量單位；kj/ m2)。技術(shù)力學(xué)中的提曲強(qiáng)度是當(dāng)提曲應(yīng)力下的部件中的應(yīng)力超出時(shí)由于部件斷裂而造成 失效的提曲強(qiáng)度的值。它描述了一個(gè)工件所提供的對(duì)于其提曲或斷裂的抗性。在根據(jù)ISO 178的短期彎曲試驗(yàn)中，將優(yōu)選具有尺寸80mm ? 10mm ? 4mm的椿狀樣本W(wǎng)其端部在兩個(gè)支 撐上的方式來放置并且在其中部加載一個(gè)提曲撞鍵。利用所獲得的力和提曲來計(jì)算提曲 強(qiáng)度和邊緣纖維伸長率的特征值炬odo Carlowitz:T油ellarische Ubersicht加er die Pril化ng von Kunststoffen [塑料測試的表格概述燈油ular Overview of the "Testing of Plastics)]，第 6 版，Giesel-Verlag filr Publizitiit，1992,第 16-17 頁）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 該問題的解決方案和本發(fā)明的主題為多種組合物，尤其是熱塑性模制組合物，W 及可由其生產(chǎn)的多種產(chǎn)品，該些組合物包括
[001引 a)聚（1，4-亞環(huán)己基二亞甲基）對(duì)苯二甲酸醋（PCT)，
[0019] b)聚對(duì)苯二甲酸己二醋（PET)，
[0020] C)玻璃纖維，W及
[0021] d)滑石，優(yōu)選微晶滑石。
[0022] 為了清晰起見，應(yīng)注意到本發(fā)明的范圍涵蓋下文中提及的一般意義上或在優(yōu)選的 范圍內(nèi)所指定的所有定義及參數(shù)的任何所希望的組合。此外，為了清晰起見，應(yīng)注意到在一 個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該些組合物可W是組分a)、b)、c) W及d)的混合物，W及還有可W由該 些混合物通過加工操作，優(yōu)選通過至少一個(gè)混合或捏和設(shè)備生產(chǎn)的熱塑性模制組合物，并 且還有可W由該些熱塑性模制組合物進(jìn)而尤其通過擠出或注塑模制生產(chǎn)的產(chǎn)品。除非另有 說明，所有數(shù)字都是基于室溫（RT) = 23+/-2C并且基于標(biāo)準(zhǔn)壓力=1己。
[0023] 通過在至少一個(gè)混合工具中將待用作離析物的組分a)、b)、c)和d)混合來進(jìn)行根 據(jù)本發(fā)明的組合物的制備W用于進(jìn)一步的用途或應(yīng)用。作為中間產(chǎn)品且基于根據(jù)本發(fā)明的 組合物獲得了模制品。但是，該些模制品可W或者只存在組分a)、b)、c) W及d)，或者除了 該些組分a)、b)、c) W及d) W外，還包括甚至其他組分。在該種情況下，組分a)、b)、c) W 及d)可W按該樣