JPH0657134A

JPH0657134A - 難燃性ポリアミド成形用組成物

Info

Publication number: JPH0657134A
Application number: JP5181921A
Authority: JP
Inventors: Aziz El-Sayed; アジズ・エル・サエド; Edgar Ostlinning; エドガー・オストリニング; Karsten-Josef Idel; カルステン−ヨゼフ・イデル; Dieter Freitag; デイーター・フライターク
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1994-03-01
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: JP3355495B2; EP0576951B1; CA2099479A1; CA2099479C; DE4221925A1; EP0576951A1; ES2115697T3; DE59308491D1

Abstract

(57)【要約】【構成】Ａ） 5 ないし 30 重量％の熱可塑性の、部
分結晶性ポリアミド、Ｂ） 10 ないし 30 重量％の熱可塑性、部分結晶性の
部分芳香族共ポリアミド、Ｃ） 40 ないし 60 重量％の水酸化マグネシウム、Ｄ） 0 ないし 25 重量％の強化剤、およびＥ） 0 ないし 2 重量％の作業性添加剤を含んでなる
ことを特徴とする難燃性ポリアミド成形用組成物。【効果】本発明は、水酸化マグネシウムを基剤とす
る、極めて良好な機械的および電気的性質、ならびに高
度の表面品質を有する難燃性ポリアミド組成物を与え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、水酸化マグネシウムを基剤とす
る、極めて良好な機械的および電気的性質、ならびに高
度の表面品質を有する難燃性ポリアミド組成物に関する
ものである。

【０００２】ポリアミドは、 − 良好な加工性 − 極めて良好な機械的性質 − 極めて良好な電気的性質 − 高い歪み温度 − 良好な化学的抵抗性 − 極めて高度の表面品質の特性様相を有する工業用熱
可塑物である。

【０００３】実証された価値を有するポリアミドをガラ
ス繊維、ガラス球体、鉱物質充填剤またはこれらの混合
物で強化するならば、その性質は明らかに増強され得
る。弾性体的改質は、強化されたポリアミドの衝撃強度
を改良する。多くの可能な置き換えの結果として特定の
応用分野の必要に応じて製造した新規な生成物が常に開
発されているが、鉱物質充填剤および／またはガラス繊
維の使用は表面品質に対しては不利益である。

【０００４】ポリアミドは、電気的分野において古くか
ら実証された価値を有している。この応用分野に使用さ
れるポリアミドは主として難燃性の型のものである。

【０００５】以下の難燃性の添加剤が周知されており、
古くからポリアミドに使用されている。

【０００６】1）赤リン（たとえばＤＥ-Ａ-3 713 74
6（＝ＵＳ-4 877 823）およびＥＰ-Ａ 299 444（＝
ＵＳ-5 081 222））は、通常はガラス繊維強化したＰ
Ａ 66 および 6/6Ｔにのみ供給される難燃剤である。
この種の物質は、リンに固有の赤みがかった褐色とその
顔料様の特性とのために暗色でのみ供給される。これら
の物質はまた、水分および熱の影響下でホスフィンおよ
びリン酸塩を形成する（リンの不均化反応の結果とし
て）傾向をも有する。ホスフィンは毒物学的問題の原因
ともなり、また、電気的装置の銅含有接点を腐食する。
リン酸塩は電気的接点の間に伝導性の沈積物を形成す
る。適当な安定剤がリンの不均化反応を遅らせることが
できるが、完全に抑制することはできない。

【０００７】2 ）有機ハロゲン化合物三酸化アンチモニーと結合した臭素化ジフェニルまたは
臭素化ジフェニルエーテルが古くから使用されている。
以下のハロゲン化合物の使用がますます増加しつつあ
る： − 塩素化環状脂肪族炭化水素（オクシデンタル化学社
（Occidental Chemical Co）製のデクロラン（Decloran
^R）等） − 臭素化スチレンオリゴマー（ＤＥ-Ａ-2703419） − 核臭素化ポリスチレン（フェロ化学（FERRO Chemic
als）製のパイロチェック（PYRO-CHEK^R）68）今日では亜鉛塩または酸化鉄が共働作用剤として使用さ
れている。ポリアミドの分解温度においてハロゲン基剤
の難燃剤自体の大部分が分解を受け始める。腐食性の気
体が発生し、電気接点が崩壊する結果が生ずる。さら
に、ポリアミドの電気的性質がイオン形成性の分解生成
物により損なわれる。

【０００８】これらの欠点は、明色の成分を製造する場
合に受ける事実である。

【０００９】3）窒素化合物メラミン塩は、未強化ポリアミドが含まれている場合に
のみ難燃剤として価値あるものであることが実証されて
いる。この種の製品は本来明色であり、良好な電気的性
質を有している。メラミン塩の比較的低い分解温度が欠
点である。

【００１０】4）水酸化マグネシウム水酸化マグネシウムは、ポリオレフィンおよび弾性体と
ともに使用するための公知の難燃剤である。これまで使
用されている水酸化アルミニウムと比較して、水酸化マ
グネシウムは水分解温度（＞ 340℃）がより高いという
利点を有している。文献は、ポリアミド中での水酸化マ
グネシウムの利用を記述する参考資料を含んでいるが、
1.6 mm の厚さでアンダーライツ実験室試験標準（Under
writesLaboratories Test Standard）ＵＬ 94 を用いて
Ｖ 0 の難燃性評点を得るには55 ％を超える量が必要
である。この種の製品を加工すれば、高い充填剤含有量
のために多くの問題が生ずる。特にＰＡ 66 の場合に
は、衝撃強度が低いレベルになる。この他にも、極めて
貧弱な表面品質が得られる。

【００１１】ＥＰ-Ａ-0 335 165（＝ＵＳ-4 963 610）
においては、0.1 ないし 20 重量％の官能化されたオレ
フィンの単独重合体または共重合体および 3 ないし 30
重量％の強化用繊維をポリアミドに添加して、40 ない
し 70 重量％のある種の水酸化マグネシウム種を有する
難燃剤混和物（18 m²/g 未満の比表面積）を製造してい
る。この刊行物によれば、1.6 mm の厚さにおいてＵＬ
94 に従うＶ 0 の評点は他のいかなる型の水酸化マグ
ネシウムを用いても、オレフィン性の添加剤なしでは達
成されない。ある種のポリオレフィンとポリアミドとの
高い含有率での組合わせの結果として、この種の混和物
は加工が極めて困難である。

【００１２】本発明の目標は、リン（赤）およびハロゲ
ンを含有しない、容易に加工し得るポリアミド成形用組
成物、および、指摘したような先行技術の欠点をもたな
い、1.6 mm の厚さでＵＬ 94 に従ってＶ 0 の評価を
有する、かつ付加的に良好な機械的性質と良好な表面と
を示すこれからの成形品を製造することである。

【００１３】指摘した性質が以下の組合わせにより得ら
れることがここに見いだされた： 5 ないし 30 重量％の熱可塑性ポリアミド、 10 ないし 30 重量％の熱可塑性の部分芳香族共縮
合ポリアミド、 0 ないし 25 重量％の強化剤、 40 ないし 60 重量％の水酸化マグネシウム、 0 ないし 2.0 重量％の添加剤、たとえば潤滑剤、安
定剤および造核剤。

【００１４】本発明の目標は、Ａ） 5 ないし 30 重量％の、好ましくは 10 ないし 2
5 重量％の熱可塑性の、部分結晶性ポリアミド、Ｂ） 10 ないし 30 重量％の、好ましくは 15 ないし
28 重量％の熱可塑性、部分結晶性の部分芳香族共縮合
ポリアミド、Ｃ） 40 ないし 60 重量％の水酸化マグネシウム、Ｄ） 0 ないし 25 重量％の、好ましくは 5 ないし 33
重量％の強化剤、Ｅ） 0 ないし 2 重量％の作業性添加剤よりなる難燃性ポリアミド成形用組成物、このポリアミ
ド成形用組成物の成形体製造用の使用、および本発明記
載の成形用組成物からの成形体である。

【００１５】本発明記載の組成物は、市販の単スクリュ
ーもしくは双スクリュー押出し機、または混練機で製造
される。水酸化マグネシウムは供給ホッパー上で粒状体
に、かつ／または副スクリューを通じてポリアミドの熔
融物に投与する。強化剤Ｄ)（たとえばガラス繊維）
は、先行技術に従って押出し機ヘッドの僅かに上方のガ
ラス繊維オリフィスに適用する。組成物の温度は使用す
るポリアミドに適合させるが、200 ないし 340℃ であ
る。

【００１６】部分結晶性ポリアミド（ＰＡ）、特にＰ
Ａ 6、ＰＡ 66、ＰＡ 46、ＰＡ 610、ＰＡ 6/6Ｔもしく
は部分結晶性の共縮合ポリアミド、またはこれらの成分
を基剤とする混合物が本発明記載の成形用組成物の熱可
塑性ポリアミドＡ）として好適である。

【００１７】本発明記載の成形用組成物の部分芳香族共
縮合ポリアミドＢ）として好適な混和物は、好ましく
はイソフタル酸ヘキサメチレンジアミンおよび／または
テレフタル酸ヘキサメチレンジアミン、ならびにカプロ
ラクタムの共縮合ポリアミドである。

【００１８】任意にポリアミド用に表面処理した市販の
ガラス繊維および／または炭素繊維および／または鉱物
繊維、好ましくはガラス繊維が本発明記載の成形用組成
物用の強化剤Ｄ）として使用される。

【００１９】市販の水酸化マグネシウムは、表面処理の
有無に拘わらず本発明記載の水酸化マグネシウムＣ）
として使用される。アミノシランを用いる水酸化マグネ
シウムの表面処理により、機械的性質の顕著な改良が得
られる。微細に粒状化した（直径：0.4 − 10 μ）水酸
化Ｍg を、本発明に従って好適に使用し得る。

【００２０】作業性添加剤Ｅ）は市販の潤滑剤、熱安
定剤および／または造核剤よりなるものである。

【００２１】

【実施例】

実施例１−１０予備混合したのちの上記の各成分を双スクリュー連続混
練機および混和機中、290℃ の温度で押出しし、ついで
造粒した。得られた粒状体を真空乾燥室中、70℃ で 4
時間乾燥し、ついでアールブルグ（Arburg）射出成形機
で、290℃ の材料温度で射出成形して試験片を形成させ
た。

【００２２】機械的性質および電気的性質、ＵＬ 94 に
従う難燃性、ならびに表面品質を測定した（表１および
2 を参照）。

【００２３】

【表１】表 1 試験 1 2 3 4 5 比較例比較例ポリアミド 6 45.4 ％ 40.2 ％ 19.2 ％ 17.0 ％ 16.9 ％ 85 重量％のポリアミド 6 と 15 重量％の 0.0 ％ 0.0 ％ 26.2 ％ 23.2 ％ 22.9 ％ポリアミド 6,Ｉとの共縮合ポリアミドＭg(ＯＨ)₂ 54.5 ％ 51.7 ％ 54.5 ％ 51.7 ％ 45.1 ％ガラス繊維 0.0 ％ 8.0 ％ 0.0 ％ 8.0 ％ 15.0 ％アミドワックス 0.1 ％ 0.1 ％ 0.1 ％ 0.1 ％ 0.1 ％イゾッドａ_n[kJ/m _] 23 25 25 25 26 表面品質＋ −− ＋＋＋＋＋＋＋試験標準ＵＬ 94 の難燃性評点 3.2 mm Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 1.6 mm Ｖ 2 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 0.8 mm Ｖ 2 Ｖ 2 Ｖ 2 Ｖ 2 Ｖ 0 光輝導線に対する抵抗性（℃） 960 960 960 960 960 トラッキング抵抗性（ＩＥＣ 112 または＞ 600 ＞ 600 ＞ 600 ＞ 600 ＞ 600 ＶＤＯ 303 Ｔ1 による）

【００２４】

【表２】表 2 試験 6 7 8 9 10 比較例比較例ポリアミド 6 45.4 ％ 40.2 ％ 19.2 ％ 17.0 ％ 16.9 ％ 85 重量％のポリアミド 6 と 15 重量％の 0.0 ％ 0.0 ％ 26.2 ％ 23.2 ％ 22.9 ％ポリアミド 6,Ｉとの共縮合ポリアミドＭg(ＯＨ)₂ 54.5 ％ 51.7 ％ 54.5 ％ 51.7 ％ 45.1 ％ガラス繊維 0.0 ％ 8.0 ％ 0.0 ％ 8.0 ％ 15.0 ％アミドワックス 0.1 ％ 0.1 ％ 0.1 ％ 0.1 ％ 0.1 ％イゾッドａ_n[kJ/m ² _] 16 19 23 26 27 表面品質 −− −− ＋＋＋＋＋＋＋試験標準ＵＬ 94 の難燃性評点 3.2 mm Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 1.6 mm Ｖ 2 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 Ｖ 0 0.8 mm Ｖ 2 Ｖ 2 Ｖ 2 Ｖ 2 Ｖ 0 光輝導線に対する抵抗性（℃） 960 960 960 960 960 トラッキング抵抗性（ＩＥＣ 112 または＞ 600 ＞ 600 ＞ 600 ＞ 600 ＞ 600 ＶＤＯ 303 Ｔ1 による）表面品質は以下のように等級分けした： −− 不満足（変色、粗面等） − 不完全＋満足＋＋良好＋＋＋優秀（平滑、均一な色相）先行技術の成形用組成物からの試験片と本発明記載の特
定の混合物からのものとを比較するならば（実施例 1
と 3、2 と 4、6 と 8、および 7 と 9）、いずれの場
合にも表面品質が顕著に改良されることが注目されるで
あろう。光輝導線に対する抵抗性およびトラッキング抵
抗性とは一定値に留まるが、1.6 mm の厚さにおける試
験標準ＵＬ 94 に従って、本発明記載の成形片はＶ 2
よりもむしろより高い難燃性等級Ｖ 0 に位置してい
る。

【００２５】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。

【００２６】1．Ａ） 5 ないし 30 重量％の熱可塑
性の、部分結晶性ポリアミド、Ｂ） 10 ないし 30 重量％の熱可塑性、部分結晶性の
部分芳香族共ポリアミド、Ｃ） 40 ないし 60 重量％の水酸化マグネシウム、Ｄ） 0 ないし 25 重量％の強化剤、およびＥ） 0 ないし 2 重量％の作業性添加剤を含んでなる
ことを特徴とする難燃性ポリアミド成形用組成物。

【００２７】2． 10 ないし 25 重量％のポリアミド
Ａ）を含有することを特徴とする上記１記載の成形用組
成物。

【００２８】3． 15 ないし 28 重量％の共縮合ポリア
ミドＢ）を含有することを特徴とする上記１ないし２
記載の成形用組成物。

【００２９】4． 5 ないし 23 重量％の強化剤を含有
することを特徴とする上記１ないし３記載の成形用組成
物。

【００３０】5．上記の熱可塑性部分結晶性ポリアミ
ドＡ）がポリアミド 6、ポリアミド66、ポリアミド 4
6、ポリアミド 610、ポリアミド 6/6Ｔもしくはこの種
のポリアミドを基剤とする部分結晶性共ポリアミド、ま
たは上記のポリアミドを基剤とする混合物を含んでなる
ことを特徴とする上記１ないし４記載の成形用組成物。

【００３１】6．上記の部分芳香族部分結晶性共ポリ
アミドＢ）がイソフタル酸ヘキサメチレンジアミンお
よび／またはテレフタル酸ヘキサメチレンジアミンなら
びにカプロラクタムを含んでなることを特徴とする上記
１ないし５記載の成形用組成物。

【００３２】7．上記の部分芳香族共ポリアミドＢ）
がカプロラクタム、イソフタル酸およびヘキサメチレン
ジアミンを含んでなることを特徴とする上記１ないし６
記載の成形用組成物。

【００３３】8．ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維ま
たはこれらの混合物を上記の強化剤Ｄ）として使用する
ことを特徴とする 1 ないし 7 記載の成形用組成物。

【００３４】9．ガラス繊維を上記の強化剤として使
用することを特徴とする上記１ないし８記載の成形用組
成物。

【００３５】10．上記１ないし９記載の成形用組成物
の成形部品製造用の使用。

【００３６】11．上記１ないし９記載の成形用組成物
から製造した成形部品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エドガー・オストリニングドイツ連邦共和国デー4000デユツセルドルフ・レンブラントシユトラーセ37 (72)発明者カルステン−ヨゼフ・イデルドイツ連邦共和国デー4150クレーフエルト・アムシユバルツカンプ38 (72)発明者デイーター・フライタークドイツ連邦共和国デー4150クレーフエルト・ハーゼンハイデ10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ） 5 ないし 30 重量％の熱可塑性
の、部分結晶性ポリアミド、Ｂ） 10 ないし 30 重量％の熱可塑性、部分結晶性の
部分芳香族共ポリアミド、Ｃ） 40 ないし 60 重量％の水酸化マグネシウム、Ｄ） 0 ないし 25 重量％の強化剤、およびＥ） 0 ないし 2 重量％の作業性添加剤を含んでなる
ことを特徴とする難燃性ポリアミド成形用組成物。
【請求項２】請求項１記載の成形用組成物の成形部品
製造用の使用。
【請求項３】請求項１記載の成形用組成物から製造し
た成形部品。