CN1451033A - 高抗电弧径迹指数液晶聚合物及其相关应用 - Google Patents

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Abstract

优异抗电弧径迹指数以及阻燃性能连同其他可人的LCP特性已在一种主要由以下成分组成的树脂组合物中实现：a)可熔融加工并在熔融状态显示各向异性的全芳族聚酯；b)不导电填料，其平均粒度小于约3μm，所述不导电填料以足以将所述组合物的比较抗电弧径迹指数(CTI)等级提高到高于220V并使组合物不燃烧的数量存在。任选地，异常少量的非挥发性不导电荧光增白剂可加入到该树脂组合物中。与不导电填料相配合，该荧光增白剂，据发现，令人惊奇和显著地改进树脂的阻燃性能。

Description

高抗电弧径迹指数液晶聚合物及其相关应用
技术领域
本发明涉及一种具有高抗电弧径迹指数和优异阻燃性能的热致变液晶聚合物组合物及其应用。
背景技术
液晶聚合物(LCP)已成为重要商品，作为一般用途模塑树脂十分有用，更具体地说，因其具有热稳定、耐化学侵蚀以及其他可人性能故用于电气和电子工业中。对于许多电气和电子用途而言，模塑树脂应显示优良抗电弧径迹和良好阻燃性能。
电弧径迹是一种与材料表面永久和进行性导电通路的形成相联系的现象，由电场和外表面污染的联合作用所致。电弧径迹发生在受损通电的电器零件打湿，例如沾上电解质或冷凝液时。此种电弧径迹可导致闪络或飞弧，从而导致电器零件的进一步损坏，结果酿成灾难性的连锁故障。电弧径迹可能发生在低电压，例如，100V AC(直流)或更低，但随着电压的降低可能性将变小。比较抗电弧径迹指数(CTI)等级提供某组合物在湿态和/或被污染状态下作为电气绝缘材料工作能力的定量指标。在确定树脂组合物的CTI等级中，在模塑试样上放置两个电极。然后，在慢慢朝试样上滴氯化铵水溶液的同时在两个电极之间建立起电压差。试样的CTI等级是，在连续5次试验中必须加超过50滴溶液才能导致电弧径迹发生的最高电极电压差。因此，CTI数值是发现某模塑件显示导电性时的电压。在电气和电子工业中的某些场合，CTI数值预期至少是220V。
阻燃性能是按照美国保险业实验所公报(Underwriters’Laboratories Bulletin)94号试验测定的，其中一个大致尺寸为2.5英寸x0.5英寸x0.0625英寸的样品与本生灯火焰接触10s。然后，挪开样品，并记录火焰熄灭所需要的时间长短。该试验还将材料表征为“滴落”或“非滴落”，因为可能导致相邻结构起火的树脂燃烧滴落物是人们所担忧的。当某种熔融树脂在试验中从棒上滴落时，就说该样品“滴落”。如果滴落物正在燃烧，并且它燃烧得足以点燃位于试样棒底下的棉球，则该材料不能通过该试验。尽管自熄灭的滴落物从技术上不造成该材料不通过该试验，但实际上仍认为它不可心。将相同样品放在本生灯火焰上再次接触10s以重复该试验。UL V-0等级要求：在一个5只样品的试验中，任何一只样品——每只重复两次——的火焰熄灭时间(FOT)不超过10s，且这5只样品的累计FOT总共不超过50s。当5只试样的累计FOT等于50s并且5只样品中一或两只未通过10-秒钟试验时，则给予V-1等级。V-1等级是对电气用途通用要求的，V-0是必须的，尽管V-1或V-2的阻燃等级也适合许多最终用途。然而，实际上，采购者常常硬性规定V-0等级，同时最大累计FOT为35。
已知，诸如十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯之类的含卤素化合物可用于制备阻燃热塑性塑料。美国专利4,824,723公开一种阻燃电气绝缘多层材料，包含热塑性聚合物及其共混物的芯和包含含卤素阻燃剂的聚合物共混物的外层，具有V-0等级和大于500V的优异CTI等级。
美国专利4,636,544公开二氧化钛在改进树脂模塑组合物的CTI方面的应用。然而，该组合物中仍要求加入阻燃剂。使用有限数量的二氧化钛，优选的用量为约1～约10重量份二氧化钛每85重量份树脂和卤代聚(对苯二甲酸1，4-丁二醇酯)组合物。美国专利4,421,888公开一种模塑制品，其原料为一种具有高水平抗电弧径迹能力的不燃、不滴落的充填聚酯组合物，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物、玻璃纤维与滑石粉的混合物以及有效数量含卤素阻燃剂。
阻燃剂，特别是基于卤代烃的阻燃剂在热塑性塑料，尤其在聚酯中的缺点是，它们导致电气性能的恶化。另外，含卤素化合物的使用在某些国家是严格限制的，理由是它们燃烧时释放有毒烟雾，并且卤代阻燃剂本身也有毒。目前，需要一种塑料组合物，它具有热稳定性、耐化学侵蚀和其他LCP的可人特性，乃至卓越的阻燃性能和高CTI等级，但不使用含卤素化合物作为阻燃剂。
发明概述
本发明包括主要由有以下成分组成的组合物：
a)可熔融加工并在熔融状态显示各向异性的全芳族聚酯；
b)不导电填料，其平均粒度小于约4μm，以足以将所述组合物的比较抗电弧径迹指数(CTI)等级提高到高于220V并使组合物不燃烧的数量存在；以及任选地
c)至少一种荧光增白剂，其含量大于0.005wt％，且沸点Tbp＞Tm-60℃，其中Tm是LCP的熔点。
含有和不含至少一种荧光增白剂的组合物都包括在本发明内。
本发明还包括一种生产具有优良抗电弧径迹指数和阻燃性能的电气和电子领域用树脂组合物的实际方法，包括：将全芳族聚酯与不导电填料掺混，其中该填料具有小于约4μm的平均粒度，优选一种氯化法金红石型金属氧化物涂布的二氧化钛，且优选用量介于约30～50wt％填料，以所述芳族聚酯与所述填料总重量为基准。
本发明还包括由一种树脂组合物制造的电器件，该组合物主要由以下成分组成：a)可熔融加工并在熔融状态显示各向异性的全芳族聚酯；b)平均粒度小于约4μm的不导电填料；以及任选地
c)至少一种荧光增白剂，其含量大于0.005wt％，且沸点Tbp＞Tm-60℃，其中Tm是LCP的熔点。
本发明还包括一种含有由液晶聚合物组合物成形的零部件的电子或电气设备，该组合物主要由以下成分组成：a)热致变的液晶聚合物成分，为芳族聚酯、聚(酯-酰胺)、聚(酯-酰亚胺)、聚(酯-酰胺-酰亚胺)或其混合物；b)至少一种最长尺寸小于约4μm的不导电填料成分；以及任选地c)至少一种荧光增白剂，其含量大于0.005wt％，且沸点Tbp＞Tm-60℃，其中Tm是LCP的熔点；且其中所述电子或电气设备的比较抗电弧径迹指数(CTI)等级高于220V，并且可燃度等级是V-0，按UL-94试验在0.0625英寸厚条件下测定，且所述设备还包含载有200V或更高电压的电导体。
再有，本发明还包括以上组合物制造的要求表面和/或光学品质的应用领域。
发明详述
首先描述本发明热致变的液晶聚合物组合物的优选实施方案。热致变的液晶聚合物(LCP)在本领域有各种不同的叫法，包括“液晶”和“各向异性熔体”。一种聚合物，倘若当采用偏振显微镜在正交偏振棱镜之间观察其熔融相时它透光，则为光学各向异性的。所谓“热致变”是指聚合物可熔融并随后重新固化，即，热塑性的。
高CTI/阻燃LCP组合物：
这里可使用的LCP聚合物包括热致变液晶聚酯和液晶聚(酯-酰胺)、聚(酯-酰亚胺)、聚(酯-酰胺-酰亚胺)或其混合物。这些术语具有其通常的含义，并简单表明，该聚合物中的重复单元由酯和任选地酰胺和/或酰亚胺键连接。优选的聚合物是液晶聚酯，且进一步优选的是，这些聚酯是芳族聚酯。所谓“芳族”是指，除了官能团如酯、酰胺或酰亚胺中包含的碳原子之外，该聚合物主链中的所有碳原子都存在于诸如亚苯基、亚萘基、亚联苯基之类的芳环中。诸如烷基之类其他类型基团中的碳原子可作为芳环上的取代基存在，正如在由甲基氢醌或2-叔丁基-4-羟基苯甲酸衍生的重复单元中，又如在聚合物中的其他部位，如正烷基酰胺中，存在的那样。其他取代基，如卤素、醚和芳基也可存在于该LCP中。
作为本发明LCP组合物中的全芳族聚酯的成分，例如可采用：i)氢醌；ii)4，4’-二羟基联苯(4，4’-5双酚)；iii)间苯二甲酸；iv)对苯二甲酸；v)对羟基苯甲酸或其衍生物；vi)4，4’-二羟基联苯(4，4’-联苯甲酸)或其衍生物；viii)2，6-萘二羧酸；iv)6-羟基-2-萘甲酸或其组合。这些成分都是技术上已知的且有市售供应或者可按本领域技术人员易得的技术制备。在这些成分的组合当中，氢醌、4，4’-二羟基联苯、对苯二甲酸、4-羟基苯甲酸和2，6-萘二羧酸的组合是尤其优选的。
LCP组合物已知具有与不具有液晶特性的类似聚合物相比格外高的抗张强度和模量。本申请人已发现，约30～50wt％平均粒度小于4μm的不导电填料在全芳族聚酯中的加入令人惊奇地改进了组合物的抗电弧径迹指数和阻燃性能，从而满足作为诸如电路保护器(断路器)、继电器、连接器之类的电气设备所要求的材料规格，而不需要现有技术通常所要求的阻燃剂成分。不导电填料之所以能既改进LCP树脂的抗电弧径迹指数又改进阻燃性能的确切作用本质尚属未知。但认为高浓度不导电颗粒在树脂中，特别是在表面的存在导致绝缘区的形成，阻碍电弧放电期间碳质导电沉积物形成。然而，这不应视为对本发明的限制和要求。
不导电粉末状填料的例子包括但不限于：硅藻土、硅灰石；金属氧化物如氧化铁、氧化钛、氧化钡、氧化锌和氧化铝；金属碳酸盐如碳酸钙和碳酸镁；金属硫酸盐如硫酸钙和硫酸钡；铝、钙、镁、锌、铈以及混合金属的磷酸盐；镁、钙、铝和混合金属的钛酸盐；镁和钙的氟化物；锌、锆、钙、钡、镁、混合碱土金属的硅酸盐以及天然硅酸盐矿物等；碱金属和碱土金属的铝硅酸盐以及天然铝硅酸盐等；钙、锌、镁、铝或混合金属的草酸盐；锌、钙、镁和混合碱土金属的铝酸盐；碳化硅；氮化硅以及氮化硼。
优选用于本发明LCP组合物中的不导电填料包括二氧化钛和改性二氧化钛颜料。二氧化钛通常作为具有较大结合能力的白色颜料，具有广泛用途。二氧化钛颗粒的表面可以是未处理的，或者可涂布诸如铝之类金属、硅或锆的氧化物，从而赋予它们以高表面面积的涂层，或者可用诸如硬脂酸或月桂酸之类的有机酸或有机硅(氧烷)油处理。有用的二氧化钛的晶体形式包括锐钛矿和金红石。前者是半稳定的，在高温时转变为稳定的金红石形式。金红石形式是优选的。二氧化钛颗粒可采取不连续形式，如颗粒、片状之类。优选的不导电填料是金红石型高固体含量金属氧化物涂布的二氧化钛，例如氯化法(chlorideprocess)金红石型二氧化钛。最优选的不导电填料是含97％二氧化钛且表面以氧化铝和有机物质处理的二氧化钛颜料。
本发明的一个重要方面是不导电填料的尺寸。较好的是，填料颗粒的粒度小于4μm，优选小于1μm，最优选介于0.10～0.30μm。不导电颗粒填料的聚集体或附聚物也是有用的，只要聚集体或附聚物的平均直径落在不导电填料颗粒的上述粒度范围内。聚集体与附聚物的区别在于，聚集体由诸如熔结键合(fusion bond)之类的强键维系在一起，无法轻易地分开，而附聚物则结合脆弱，可通过高能搅拌来粉碎。
本发明LCP组合物中存在的不导电填料的数量被规定为足以达到V-0的UL94可燃度等级，在0.0625英寸条件下测定，同时保持高于220V的CTI。一般而言，不导电填料的用量可介于树脂总重量的约30～约50wt％。
高CTI/阻燃LCP组合物，任选含有荧光增白剂
令人惊奇地发现，当荧光增白剂加入到该电气绝缘组合物中时，材料的阻燃性能发生明显改善。荧光增白剂的沸点优选应这样：Tbp＞Tm-60℃，其中Tbp是荧光增白剂的沸点，Tm是LCP的熔点。
增白剂通常亦称为荧光增白剂。它们包括但不限于，2，2’-(噻吩二基)-双-(叔丁基苯并噁唑)；2-(基-4”)-(萘并-1’，2’，4，5)-1，2，3-三唑-2”-磺酸苯酯；以及7-(4’-氯-6”-二乙氨基-1’，3’，5’-三嗪-4’-基)氨基-3-苯基香豆素。其他荧光增白剂也可用于本发明LCP组合物中，只要具有一个或多个衍生自取代的蒽、茋、三嗪、噻唑、苯并噁唑、香豆素、呫吨、三唑、噁唑、噻吩或吡唑啉的部分。
适合本发明使用的荧光增白剂的例子是UvitexOB，由汽巴嘉基化学公司(Ardsley，N.Y.)供应。UvitexOB据认为是具有双(烷基取代的苯并噁唑基)噻吩结构的2，5-双(5-叔丁基-3-苯并噁唑基)噻吩；LeucopureEGM，由Sandoz公司(East Hanover，N.J.)供应。LeucopureEGM据认为是7-(2H-萘酚(1，2-d)-三唑-2-基)-3-苯基香豆素；PhorwhiteK-20G2，由Mobay化学公司(Union，N.J.)供应，据认为是吡唑啉衍生物；EastobriteOB-1，由Eastman化学产品公司(Kingsport，田纳西)供应，据认为是4，4-双(苯并噁唑基)茋。上面提到的UvitexOB是用于本发明最优选的。
高于约0.005wt％，优选约0.005～约0.3wt％浓度的高沸点荧光增白剂被用于本发明高CTI阻燃LCP组合物中。令人惊奇的是，如此异常小的用量的荧光增白剂，当与不导电填料配合使用时，不仅显著提高材料的外观(例如，表面和光学品质)，而且通过缩短燃烧时间还通常改善组合物的阻燃性能。因此，荧光增白剂的加入使得可使用更多的不导电填料。荧光增白剂将不导电填料在本发明LCP组合物中的用量范围从约43wt％提高到超过45wt％。
本发明组合物还任选地包含各种熟知的不导电添加剂，其用量以不影响树脂的阻燃和电气绝缘性能为度。此类添加剂包括紫外稳定剂、润滑剂和着色剂如蒽醌、直接染料、对位红等。
高CTI/阻燃LCP组合物的制备
本发明的初始LCP组合物可由适当单体或其前体出发，按照标准缩聚技术(包括熔体、溶液和/或固相聚合)，优选在无水条件下和在惰性气氛中制备。例如，要求数量的乙酐、二醇、羟基苯甲酸(或任选地二醇/羟基苯甲酸的乙酸酯/二乙酸酯衍生物)，以及二酸，和任选地最高20％过量乙酐，在备有搅拌器、氮气进口管并配备蒸馏头/冷凝器(用以加速副产物的移出)的反应容器中合并。
反应容器以及其他设备在使用前以氮气干燥并吹洗。容器以及维持搅拌下的物料在氮气下加热，其间诸成分彼此反应，而任何生成的副产物(例如，乙酸)则通过蒸馏头/冷凝器移出并收集。当聚合反应近乎完成时，正如收集的副产物数量维持不变所表明的，熔融物料被置于减压(例如，10mm汞柱(绝压)或更低)下并加热到更高的温度，以促进任何残留副产物的移出和聚合反应进行到底。聚合条件可根据，例如，所用反应物和要求的聚合度来改变。
随后可取出LCP熔体并令其固化，然后提纯和/或接受后续加工，例如，该液晶聚酯组合物与本发明不导电填料和，任选地，荧光增白剂进行混炼。熔体混炼可采用任何能混合熔融液晶聚酯和填料的组合物的装置完成，例如，挤塑机，单或双螺杆均可。关键是，诸成分在有效温度下一起充分掺混，此时，诸成分充分流动以达到不导电颗粒在LCP熔体中均匀和最大程度的分散。双螺杆挤塑机可以是同向或者是反向旋转的。混炼的组合物可切断成粒料，以便通过传统方法熔融加工成为各种各样制品，例如挤出并注塑成为模塑制品和薄膜。
任选地，熔融聚合物连同不导电填料和荧光增白剂可直接转移到适当设备如熔融挤出机和/或注塑机或纺丝单元，以便制成诸如模塑和/或一定形状的电气设备之类制品。同样，这些成分应充分掺混，以达到颗粒的最大程度分散。
这里所描述的高CTI/阻燃LCP组合物可用于制造那些全部和局部地包含带较高电压的导电体的电气设备(这当中也包括“电子”设备)。这里所说的较高电压是指高于约200V，更优选约220V或更高，尤其优选约240V或更高，进一步优选约250V或更高。优选的是，导电体当中至少之一可载有至少0.5A，更优选至少1A的电流。从某种意义上可以说该设备将暴露于某一最低数值的电压。此种电压也可能是该电气设备的“等级”。这就是说，该电气设备被某适当评定机构(例如，Underwriter’s Laboratories([美国]保险业实验所))核准，在某种最高电压下载有(暴露于)某一电流。这里所描述的高CTI/阻燃LCP组合物可在此种电气设备中在这些较高电压下作为合适的绝缘体工作，因为它们具有高CTI等级，就是说，它们当暴露于如此电压下时不丧失其绝缘性能(长期)。另外还要求，许多，即便不是大多数的话，用于导电或与电打交道的设备要求具有某一最低阻燃或耐火水平，而这里所描述的组合物便具有所要求的性能。
本发明组合物，尤其是包含上面所描述的荧光增白剂的那些，也可用于要求有较好表面和光学品质的场合，例如，汽车用的反光镜或聚光圈(例如，大灯、尾灯、刹车灯、转向灯、雾灯和各种辅助灯)；闪烁灯用的反射器(例如，飞机、救援和急救车辆，以及各种警示灯，例如，路障)；高强度灯的反射器(例如，体育场泛光灯、医疗手术台)；卤素灯的反射器(例如，住宅、工业和商业房间的室内聚光灯、展示用聚光灯)；一般照明(例如，搜索灯，例如，军用、航海、警察或个人用)；光学和摄影用反射器(例如，电影放映机、摄影闪光灯系统、幻灯机中)；汽车前罩下面的装饰性、反光汽车零件(例如，歧管盖、摇杆盖、阀盖)；其他装饰性、反光汽车零件(例如，尾气管端、车轮罩盖)；热(红外)反射器(例如，汽车用，如围绕刹车片的热屏蔽、尾气系统，或者工业用，例如，从玻璃、金属或其他炉子反射热量)；激光反射器(例如，研究和工业用，音频和电子用具(CD随身听)、空间技术(卫星))；达到高温的装饰性反光零件(例如，空间加热器、灶顶/炉顶、熨斗、电子娱乐物品、电脑零件、电源电料、带有白炽灯泡的发光标牌；以及太阳能反射器(例如，能源生产)。
实施例
下面的实施例展示本发明优选实施方案。但本发明不限于这些实施例。
试验：
干燥样品的熔体粘度测定采用GalaxyO V，8052型毛细管流变仪，由Kayeness公司制造。测定是在350℃或360℃在1000 l/s剪切速率以及孔径为30/1000英寸和L/D为20的口型条件下进行的。
可燃度试验按照UL-94实施。
下面所描述的物理试验是按照美国试验和材料学会(ASTM)制订的程序进行的，包括：
挠曲模量和挠曲强度-ASTM D-790
断裂伸长应变仪-ASTM D638
伊佐德缺口冲击-ASTM D-256
DTUL(热挠曲温度)-ASTM D-648
比较抗电弧径迹指数(CTI)试验按照ASTM UL 746A确定一个样品在湿态或被污染状态下作为绝缘材料的能力，用聚合物样品中发生电弧径迹之前可施加的电压表示。在CTI试验中可测定的最大电压是600V。
制备
除非另行指出，在下面实施例中LCP组合物与不导电填料和在某些实例中任选的荧光增白剂的混炼是在30或40mm ZSK Werner andPfleiderer双螺杆挤出机中进行的，该机器具有传统输送元件区；捏合或混合元件区；以及低压区，该区配备利用真空排出聚合物熔体释放出的任何挥发分的排气孔；以及模头。
在采用荧光增白剂和40mm ZSK的实例中，该荧光增白剂首先与约1/8～1/3要求的不导电填料混合，然后该母料再引入到挤出机的尾部区。其余不导电填料(不含荧光增白剂)则从不同加料器加入到该尾部区。LCP粒料从第三加料器加入到尾部区。在采用30mmZSK的实例中，仅使用两个加料器，一个用于粒料，另一个用于细粉末成分。随着混炼好的组合物离开模头，它们接受水喷淋的骤冷，然后用常规线料切断机切断为粒料。挤出机机筒和模头的温度维持在约340℃。该粒料在模塑前，可在真空烘箱内干燥过夜，大约16h，同时保持以氮气吹拂和100～130℃的温度。
干燥的聚合物粒料模塑为标准试样，1/16英寸T-形条、1/8英寸T-形条或2英寸直径x1/8英寸圆盘，采用6盎司HPM模塑机，机筒温度约340℃，注入压力约4000psi。除非另行指出，样品的注塑是采用高注入速度和介于7000～12000psi的中等增压进行的。在标注为“高速”的实例中，注塑是在高速(＜0.5-s)和7000～10000psi的低增压条件下进行的。在标注为“低速”的实例中，模塑是在＞0.5s低速但＞10000psi的高增压条件下进行的，以加速模具的充注。
成分：
LCP树脂的组成、不导电填料、荧光增白剂以及实例中使用的其他填料如下：
A：该LCP聚合物具有与美国专利5,110,896的实例4相同的组成，即，氢醌/4，4’-双酚/对苯二甲酸/2，6-萘二羧酸/4-羟基苯甲酸按摩尔比50/50/70/30/320。
B：组成与美国专利5,110,896的实例9相同的LCP聚合物，包含氢醌/4，4’-双酚/对苯二甲酸/2，6-萘二羧酸/4-羟基苯甲酸按摩尔比50/50/85/15/320。
C：包含摩尔比为100/33/34/33/300的氢醌/对苯二甲酸/间苯二甲酸/2，6-萘二羧酸/4-羟基苯甲酸的LCP聚合物。
除非另行指出，不导电填料是氯化法金红石型二氧化钛，由SMC公司(巴尔的摩，马里兰)按商品名TionaRCL-4供应，含二氧化钛97％，表面经过氧化铝和有机物质处理。
在某些实例中，采用下面的不导电填料：一种二氧化钛颜料，由SMC公司(巴尔的摩，马里兰)按商品名TionaRCL-2供应，含二氧化钛90％，表面经过Al/Si和有机物质处理；一种二氧化钛颜料TionaRCL-3，含二氧化钛80％，表面经过Al/Si处理；一种二氧化钛颜料TIPURE R102，由杜邦公司(Wilmington，DE)供应。荧光增白剂由汽巴嘉基化学公司(Ardsley，N.Y.)按商品名Uvitex0B供应，是一种细、黄色结晶粉末，熔点约196～230℃。该材料在约300℃开始蒸发。
商品名为Jetfi l575C的滑石粉，由Luzenac(美国)公司(Englewood，科罗拉多)市售供应。
玻璃填料为切碎的E-玻璃纤维，由Owens-Corning玻璃纤维技术公司(Summit，伊利诺伊)按商品名OC 408BC供应。
要指出的是，混炼条件和螺杆式样影响模塑件的性能。样品是由相同组合物和采用不同不同螺杆式样混炼的。这些样品的性能，包括燃烧时间和CTI等级，据发现随着螺杆式样而变化，优选大螺杆式样，这样可达到保证诸成分充分掺混的最佳掺混效果。
注塑条件据发现也影响性能。样品由同样混炼的物料制备并在高注入速率和低增压条件下注塑，然后又在低进料速率和高增压下注塑。性能，包括UL 94等级和CTI，据发现随着进料方法而变化。注入进料速度是螺杆柱塞向前移动的时间秒数。就典型而言，对于所用的6 OZ HPM来说，快速是小于0.5s(基本在0.1～0.2s的范围)的停留时间；慢速是大于0.5s。优选采取高进料速度，以便获得较短的注塑机内停留时间，以达到最佳模塑。
在所试验的混炼和注塑条件下，据发现，SMC公司以TionaRCL-4供应的二氧化钛颜料，含97％二氧化钛，表面以氧化铝和有机物质处理过，表现最佳。结果发现，在某些条件下，某些LCP原料好于其他原料。
结果载于表1。
                                                          表1
实例   比较模塑   比较模塑  比较LCP    比较螺杆  比较LCP螺杆 比较二氧化钛 比较二氧化钛 比较二氧化钛
螺杆式样模塑条件   30mm高速    30mm低速    30mm-    40mm-   30mm-   30mm-   30mm-   30mm-
LCP wt.％-类型   60＂B＂    60＂B＂    60＂B＂    60＂A＂   60＂A＂   60＂A＂   60＂A＂   60＂A＂
TiO2-wt.％   40RCL4    40RCL4    40RCL4    40RCL4   40RCL4   40RCL3   40RCL2   40R102
滑石粉wt％   0    0    0    0   0   0   0   0
玻璃填料wt％   0    0    0    0   0   0   0   0
熔体粘度(Pa.s)   158    158    158    38   51   19   22
抗张强度(psi)   21180    23190    21180    18740   21010   12620   14260   21350
断裂伸长(％)   1.52    1.55    1.52    3.18   2.54   1.84   1.734   1.305
挠曲强度(psi)   23710    23600    23710    19220   21410   15600   17740   23310
挠曲模量(psi)   1907000    2087000    1907000    1213000   1475000   1186000   1369000   2083000
伊佐德缺口耐冲击ft-lbs   3.38      -    3.38    6.42   66.95   1.01   1.30   4.33
DTUL(℃)   275    277    275    241   244   211   227   269
UL94老化48h/25℃   62.6V1    124V-1    62.6V1    34.3V-0   224V-1   37.4V-0   70.7V-1   102V-1
UL94老化7日/70℃   44.8V-0    81.1V-1    44.8V-0    33.5V-0   128V-1   46.7V-1   45.6V-0   47.7V-0
CTI(V)-圆盘或条状    275    275    275    275   225   250   250   250
另一些试验是采用RCL-4作为不导电填料实施的。试验结果载于表2，只要填料在组合物中存在就可提供具有高抗电弧径迹指数性能和阻燃性能以及优异机械性能的树脂。
                                                     表2
    实例  对比例1     1     2     3     4     5     7  对比例8
  LCP wt.％-类型   50＂B＂   70＂A＂   67.5＂A＂   65＂A＂   60＂A＂   60＂C＂   60＂B＂   55＂B＂
  RCL4 wt.％   25   30   32.5   35   40   40   40   45
  滑石粉wt％   15   0   0   0   0   0   0   0
  玻璃填料wt％   10   0   0   0   0   0   0   0
  熔体粘度(Pa.s)   154   38   41   34.5   38.8   38.8   109   132
  抗张强度(psi)   19470   19090   19960   21360   18740   20000   23540   21350
  断裂伸长(％)   1.80   1.85   1.72   3.36   3.18   1.24   1.6   1.305
  挠曲强度(psi)   23010   20520   20910   20930   19220   24180   22780   23310
  挠曲模量(psi)   2037000   1392000   1449000   1324000   1213000   1888000   1979000   2083000
  伊佐德缺口耐冲击ft-lbs   1.17   7.52   7.54   9.95   6.42   5.02   3.01   4.33
  DTUL(℃)   290   245   242   242   241   223   275   269
  UL94老化48h/25℃   110V-1   26.7V-0   30.6V-0   25.7V-0   34.3V-0   38V-0   23.3V-0   102V-1
  UL94老化7日/70℃   135V-0   26.7V-0   27.7V-0   31.2V-0   33.5V-0   40.7V-0   45.0V-0   47.7V-0
  CTI(V)-圆盘或条状   250   225   250   250   300   250   250   250
如下表3所示，非常少量荧光增白剂，如Uvitex OB的存在就显著和出乎意料地改进了组合物的比较抗电弧径迹指数和阻燃性能。
                                               表3
    实例   对比例1 6 7   对比例8 9 10 11 12
LCP wt.％-类型   50＂B＂   50＂B＂   60＂B＂   55＂B＂   55＂B＂   55＂B＂   55＂B＂   55＂B＂
RCL4 wt.％   25   25   40   45   45   45   45   45
滑石粉wt％   15   15   0   0   0   0   0   0
Uvitex OBwt％   0   0.01   0   0   0.01   0.02   0.03   0.06
玻璃填料wt％   10   10   0   0   0   0   0   0
熔体粘度(Pa.s)   154   63   109   132   124   64   77   80
抗张强度(psi)   19470   15100   23540   21350   21280   22390   21860   19465
断裂伸长(％)   1.80   1.40   1.6   1.305   1.26   1.29   1.4   1.12
挠曲强度(psi)   23010   20760   22780   23310   21280   23740   23570   23650
挠曲模量(psi)   2037000   1909000   1979000   2083000   2161000   2140000   2123000   2418000
伊佐德缺口耐冲击Ft-lbs   1.17   0.80   3.01   4.33   3.78   5.66   5.82   1.99
DTUL(℃)   290    -   275   269   270   265   264     -
UL94老化48h/25℃   110V-0   38.6V-0   23.3V-0   102V-1   52.9V-0   51.6V-0   43.4V-0     -
UL94老化7日/70℃   135V-0   44V-0   45V-0   47.7V-0   44.4V-0   41.7V-0   24.6V-0   27V-0
CTI(V)-圆盘或条状   250     -    250   250   225   275   250     -
从以上描述清楚地看出，所制备的材料和所遵照的程序仅与范围宽广的本发明的特定实施方案有关。虽然，已就本发明的各种形式做了举例说明，但是在不偏离本发明精神和范围的前提下仍可做出各种修改。因此，本发明绝不限于这些实例。

Claims (13)

1.电子或电气设备，包含由液晶聚合物组合物成形的零部件，该组合物主要由以下成分组成：
(a)热致变液晶聚合物成分，为芳族聚酯、聚(酯-酰胺)、聚(酯-酰亚胺)、聚(酯-酰胺-酰亚胺)或其混合物；
(b)至少一种最长尺寸小于约4μm的不导电填料成分；以及
其中所述电子或电气设备的比较抗电弧径迹指数(CTI)等级高于22 0V，并且可燃度等级是V-0，按UL-94试验在0.0625英寸厚的条件下测定。
2.权利要求1的电子或电气设备，其中所述液晶聚合物(LCP)组合物还包含至少一种荧光增白剂，
其沸点Tbp＞Tm-60℃，其中Tm是LCP的熔点；
具有一个或多个衍生自取代的蒽、茋、三嗪、噻唑、苯并噁唑、香豆素、呫吨、三唑、噁唑、噻吩或吡唑啉的部分；且
用量大于0.005wt％，以a)与b)的总重量百分数为基准。
3.权利要求1的电子或电气设备，其中所述不导电填料是氯化法金红石型二氧化钛，具有介于约0.1～0.3μm的直径。
4.权利要求1的电子或电气设备，其中所述不导电填料是一种含97％二氧化钛、表面经过氧化铝和有机物质处理过并具有介于约0.1～约0.3μm直径的二氧化钛颜料。
5.权利要求1的电子或电气设备，其中所述热致变液晶聚合物是全芳族聚酯，包含衍生自下列的重复单元：i)氢醌；ii)4，4’-二羟基联苯(4，4’-双酚)；iii)间苯二甲酸；iv)对苯二甲酸；v)对羟基苯甲酸；vi)4，4’-二羧基联苯(4，4’-联苯甲酸)；viii)2，6-萘二羧酸；iv)6-羟基-2-萘甲酸或其组合。
6.电子或电气设备，包含由液晶聚合物组合物成形的零部件，该组合物主要由以下成分组成：
(a)热致变液晶聚合物成分，为芳族聚酯、聚(酯-酰胺)、聚(酯-酰亚胺)、聚(酯-酰胺-酰亚胺)或其混合物；
(b)至少一种最长尺寸小于约4μm的不导电填料成分；以及
其中所述电子或电气设备的比较抗电弧径迹指数(CTI)等级高于220V，并且可燃度等级是V-0，按UL-94试验在0.0625英寸厚条件下测定，且所述设备还包括载有200V或更高电压的导电体。
7.权利要求6的电子或电气设备，其中所述液晶聚合物(LCP)组合物还包含至少一种荧光增白剂：
其沸点Tbp＞Tm-60℃，其中Tm是LCP的熔点；
具有一个或多个衍生自取代的蒽、茋、三嗪、噻唑、苯并噁唑、香豆素、呫吨、三唑、噁唑、噻吩或吡唑啉的部分；且
用量大于0.005wt％，以a)与b)的总重量百分数为基准。
8.权利要求6的电子或电气设备，其中所述不导电填料是氯化法金红石型二氧化钛，具有介于约0.1～0.3μm的直径。
9.权利要求6的电子或电气设备，其中所述不导电填料是一种含97％二氧化钛、表面经氧化铝和有机物质处理过并具有介于约0.1～约0.3μm直径的二氧化钛颜料。
10.权利要求6的电子或电气设备，其中所述热致变液晶聚合物是全芳族聚酯，包含衍生自下列的重复单元：i)氢醌；ii)4，4’-二羟基联苯(4，4’-双酚)；iii)间苯二甲酸；iv)对苯二甲酸；v)对羟基苯甲酸；vi)4，4’-二羧基联苯(4，4’-联苯甲酸)；viii)2，6-萘二羧酸；iv)6-羟基-2-萘甲酸或其组合。
11.权利要求6的电子或电气设备，其中所述电压为约250V或更高。
12.权利要求6的设备，被核准承载200V或更高。
13.权利要求6的设备，被核准承载约250V或更高。
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