聚酯组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有增加的灼热丝耐受性的基于聚酯的组合物，这些组合物包含至少 一种用于改进热传导率的填充剂，优选氧化铝、氮化硼或硅酸铝、特别优选硅酸铝、其中特 别优选具有三斜轴面晶体结构的硅酸铝，涉及这些组合物的生产并且涉及有待由其生产的 用于电气和电子市场的产品、优选家用装置，并且涉及氧化铝、氮化硼或硅酸铝、特别优选 硅酸铝、其中特别优选具有三斜轴面晶体结构的硅酸铝用于改进用于电气和电子市场的产 品、优选家用装置的灼热丝耐受性的用途。
【背景技术】
[0002] 基于聚酯的热塑性组合物具有除其他之外的关于强度、韧性的优异特性，良好的 表面以及非常好的耐溶剂性，并且因此它们被用于各种各样的应用中，从汽车行业延伸到 远至电气和电子行业中的应用。具体地，当用于家用装置的部件（其中所述部件承载电流 或经受电势）的非金属的、绝缘的材料与承载电流的零件的距离是小于3mm时，这些材料必 须符合标准IEC60335-1就灼热丝耐受性而言的要求。
[0003] 在使用超过0.5A的电流的家用装置（其中所述装置是受监管）的情况下，这些非 金属的、绝缘的材料以及对应地由其制造的产品必须达到至少750°C的GWFI(灼热丝可燃 性指数=IEC60695-2-12)。GWFI是根据IEC60695-2-12在一个测试板片（盘）上测量 的，并且是一种样品暴露于灼热丝的自熄灭行为的量度。该测试样品用一牛顿的力对抗一 个加热的灼热丝压制30秒。该灼热丝的穿透深度被限为7mm。假如，在该灼热丝移除之后， 该测试样品继续燃烧小于30秒，并且假如在该测试样品下面的一张棉纸没有起燃，则该测 试通过。
[0004] 然而，可替代地还存在最终部件上进行的GWT测试（灼热丝温度测试=IEC 60695-2-11)。在使用超过0.5A的电流的家用装置（其中所述装置是受监管）的情况下， 这些非金属的、绝缘的材料必须达到至少750°C的GWT。
[0005] 在此对于家用装置（其中所述装置是不受监管的）的要求是获得850°C的 GWFI(灼热丝可燃性指数=IEC60695-2-12)和775°C的GWIT(灼热丝起燃温度=IEC 60695-2-13)〇
[0006] 根据IEC60695-2-13的GWIT是在一个测试板片（盘）上测量，并且是一种塑料暴 露于例如灼热丝或过热电阻器下的易起燃性的量度。在整个起燃温度测试过程中不允许该 测试样品起燃。起燃被定义为持续超过5秒的燃烧。那么，如GWIT所述说明的温度比没有使 该板片起燃的最大温度高25°C。GWIT由这些材料的生产商陈述说明并且在Underwriters Laboratories(UL)的黄色卡片（YellowCard)上列出。在该GWIT的一种替代物中，还可能 的是在最终部件上进行GWT测试（灼热丝温度测试=IEC60695-2-11)。
[0007] 现有技术
[0008] 为了符合这些GWFI和GWIT的要求，基于聚酯的组合物和基于聚酯的热塑性模制 组合物配备有阻燃剂。含卤素的阻燃剂优选地用于该目的。然而，这些主要基于溴化阻燃剂 的模制组合物引起了环境问题，并且特别地主要是不符合所要求的GWIT。还难以符合其他 的在电气和电子行业中重要的特性，例如高抗电弧痕迹性值（CTI-A)、以及还有低烟密度， 并且因此现今给予优选的是在模制组合物中使用无卤阻燃剂。
[0009] WO01/81470AU以及EP1276813Bl(由其衍生的）描述了这样的阻燃聚酯组合 物，这些组合物包含聚酯树脂或一种聚酯树脂共混物组分、三嗪、胍、或（异）氰尿酸酯化合 物、硫化锌、硼酸锌、或氮化硼、任选地非原纤维（nonfibrillating)的聚四氟乙稀、以及一 种含磷的化合物。
[0010] JP2012 229315描述了这样的聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂组合物，这些组合物包 含除其他之外的一种基于聚对苯二甲酸丁二酯使用至少70mol%的对苯二甲酸和从5至 12mol%的氢化二聚酸作为酸组分的共聚酯、以及还有氮化硼和/或硅酸镁、溴化的阻燃 剂、锑化合物、以及纤维填充剂。WO2006/117087Al描述了这样的聚合物组合物，这些聚合 物组合物具有一种基于氮的有机阻燃剂并具有一种脱模剂、以及还有任选地一种含磷的阻 燃剂；这些符合上述根据IEC60695-2-13用于家用非监管装置的要求。
[0011]WO2010/080491Al描述了基于次膦酸盐的阻燃剂、以及还有膦酸酯低聚物、聚合 物、以及三聚氰胺衍生物的混合物。在PBT(聚对苯二甲酸丁二酯）中使用含磷阻燃剂给出 彡 775°C的GWIT值。
[0012] WO03/018680A2提出了基于PBT、含氮阻燃剂、以及还有含磷阻燃剂的模制组合 物；这些达到了根据IEC695-2-1/2的960°C的GWT。
[0013] 在具体地使用无卤阻燃剂中出现的一个具体缺点是它们具有低的分解温度，并且 这与在加工以产生产品的过程中，具体地在注塑模制或挤出中，受限制的包含无卤阻燃剂 的模制组合物的加工界限有关。此外，含磷阻燃剂是仅仅通过能量密集生产过程可获得的。 因此，还存在避免这些无卤素、但是含磷的阻燃剂的愿望的环境原因。
【发明内容】
[0014] 发明目的
[0015] 因此，本发明的一个目的是提供在用于电气和电子市场的产品中使用的、优选用 于生产家用装置的基于聚酯的组合物，这些组合物符合标准IEC60335-1的要求甚至不使 用现有技术中已知的基于卤素-或磷的阻燃剂。
[0016] 出人意料地，已经发现包含至少一种来自氧化铝、氮化硼、和硅酸铝的组的组分的 聚酯组合物符合标准IEC60335-1的要求，而没有任何需要使用从现有技术中已知的附加 的阻燃剂，并且因为这些具有非常好的灼热丝耐受性连同宽大的加工界限，他们具有用于 生产用于电气和电子市场的产品、优选地用于生产家用装置的优异的适合性。
[0017] 技术方案
[0018] 该目的是通过包含以下项的组合物实现的，并且因此本发明提供了包含以下项的 组合物
[0019]a)至少一种聚对苯二甲酸亚烷基酯，优选聚对苯二甲酸丁二酯（PBT)、聚对苯二 甲酸乙二酯（PET)、或PBT和PET的一种共混物，特别地优选PBT和PET的共混物，其中该 PET含量基于存在的所有这些聚酯的全部是在按重量计从50%至99. 9%的范围内，
[0020] b)至少一种来自氧化铝、氮化硼、和硅酸铝的组的组分，优选硅酸铝、特别优选具 有三斜轴面晶体结构的硅酸铝，以及
[0021] c)玻璃纤维。
[0022] 为了清楚起见，应注意到本发明的范围包括在一般意义上的或在优选的范围内以 下所列出的所有定义和参数的任何所希望的组合。
[0023] 本发明优选地提供了包含以下项的组合物
[0024]a)按重量计从24. 9 %至89. 9%、优选按重量计从34. 9 %至84. 9%、特别优选按 重量计从44. 9 %至84. 9 %的至少一种聚对苯二甲酸亚烷基酯，优选PBT、PET、或PBT和PET 的一种共混物，特别地优选PBT和PET的共混物，特别是其中该PET含量基于存在的所有这 些聚酯的全部是在按重量计从50%至99. 9%的范围内的PBT和PET的共混物，
[0025]b)按重量计从10%至75%、优选按重量计从15%至65%、特别优选按重量计从 25%至65%的至少一种来自氧化铝、氮化硼、和硅酸铝的组的组分，优选硅酸铝、特别优选 具有三斜轴面晶体结构的硅酸铝，以及
[0026] c)按重量计从0. 1 %至50%、优选按重量计从10 %至40%、特别优选按重量计从 10 %至30%的玻璃纤维，
[0027] 其条件是所有重量百分数的总和始终为100。
[0028] 本发明特别优选地提供了包含以下项的组合物
[0029]a)按重量计从24. 9%至54%、优选按重量计从28%至45%、特别优选按重量计从 32 %至40 %的聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸乙二酯、或PBT和PET的一种共混物，特 别地优选PBT和PET的共混物，特别是其中该PET含量基于存在的所有这些聚酯的全部是 按重量计从50%至99. 9%的PBT和PET的共混物，
[0030] b)按重量计从21 %至75%、优选按重量计从30 %至70%、特别优选按重量计从 40%至65%的至少一种来自氧化铝、氮化硼、和硅酸铝的组的组分，优选硅酸铝、特别优选 具有三斜轴面晶体结构的硅酸铝，以及
[0031]c)按重量计从0.1 %至50%、优选按重量计从2 %至40%、特别优选按重量计从 3 %至30 %的玻璃纤维，
[0032] 其条件是所有重量百分数的总和始终为100。
[0033] 本发明的组合物是通过在至少一个混合器中混合用作起始材料的组分a)至c)制 备用于进一步使用。这产生了基于本发明的组合物的模制组合物作为中间体。这些模制组 合物可以或者仅仅由组分a)至c)组成，或者另外包含除了组分a)至c)之外的其他的组 分。在这种情况下，组分a)至c)的量按这样一种方式在规定的量值范围内改变，使得所有 重量百分数的总和始终为1〇〇。
[0034] 在一个实施例中，本发明的组合物除了组分a)至c)之外还包含
[0035] d)在每种情况下基于该整个组合物按重量计从0. 01 %至5%、优选按重量计从 0. 05%至4%、特别优选按重量计从0. 1 %至3%的至少一种亚磷酸酯稳定剂，其中组分a)、 b)、c)的量被降低至使得所有重量百分数的总和始终为100的程度。
[0036]在一个实施例中，本发明的组合物除了组分a)至d)之外、或代替d)，还包含
[0037] e)基于该整个组合物按重量计从0. 01%至10%的至少一种用于改进流动性的添 加剂，也称为流动辅助剂、流动剂、流动助剂或内部润滑剂，其中这些其他组分的量被降低 至使得所有重量百分数的总和始终为1〇〇的程度。
[0038]在一个实施例中，本发明的组合物除了组分a)至d)之外或代替d)和/或e)，还 包含
[0039] f)基于该整个组合物按重量计从0. 01 %至10%、优选按重量计从0. 01 %至5%的 滑石粉、优选微晶滑石粉，其中其他组分的量被降低至使得所有重量百分数的总和始终为 100的程度。
[0040] 在一个实施例中，本发明的组合物除了组分a)至e)之外或代替组分d)和/Se) 和/或f)，还包含
[0041] g)基于该整个组合物按重量计从0.01 %至15%、优选按重量计从0.01 %至10%、 特别优选按重量计从〇. 01 %至5%的至少一种脱模剂，其中这些其他组分的量被降低至使 得所有重量百分数的总和始终为100的程度。
[0042] 在一个实施例中，本发明的组合物除了组分a)至g)之外或代替组分d)和/Se) 和/或f)和/或g)，还包含
[0043]h)基于该整个组合物按重量计从0. 01 %至45 %、优选按重量计从0. 01 %至30%、 特别优选按重量计从〇. 01 %至15%的至少一种不同于组分C)至g)的其他添加剂，其中这 些其他组分的量被降低至使得所有重量百分数的总和始终为100的程度。
[0044] 根据本发明，有利的是如果所使用的组分b)包含氧化铝、硅酸铝或氮化硼，后者 与二氧化钛结合作为组分h)。
[0045] 优选的是使用氧化铝作为组分b)。
[0046] -个可替代优选的实施例使用氮化硼与二氧化钛结合代替氧化铝或硅酸铝。
[0047]组分a)
[0048] 根据本发明，组分a)是至少一种聚对苯二甲酸亚烷基酯，优选至少聚对苯二甲酸 丁二酯（PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯（PET)或PBT和PET的一种共混物，特别地PBT和PET 的共混物其中该PET含量基于存在的所有这些聚酯的全部是在按重量计从50 %至99. 9% 的范围内。根据本发明，优选的是组分a)是聚对苯二甲酸丁二酯（PBT)或聚对苯二甲酸乙 二酯（PET)或PBT和PET的一种共混物，特别地P