JP2004352795A - Flame retardant-containing resin composition and molding - Google Patents

Flame retardant-containing resin composition and molding Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a flame-retardant resin composition which has no deterioration of a resin by hydrolysis even in a severe environment at high temperature and high humidity and maintains excellent performance as a resin. <P>SOLUTION: The flame retardant-containing composition comprises 100 parts wt. of a resin composition composed of a thermoplastic resin and a polyamide-based elastomer containing ≥50 wt.% of a polyether amide elastomer (X) and 5-40 parts wt. of a flame retardant. The polyether amide elastomer (X) is a polymer obtained by polymerizing a triblock polyether diamine compound (A) represented by formula (1) (x and z are each 1-20; y is 4-50) with a polyamide-forming monomer (B) and a dicarboxylic acid compound (C). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物は、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂と、ポリアミドをハードセグメントとし、ABA型トリブロックポリエーテルをソフトセグメントとするポリアミド系エラストマーとを含む樹脂組成物と難燃剤とを含む樹脂組成物及びこの樹脂から得られる成形物に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリアミドをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグメントとするポリアミド系エラストマーは耐油性、耐溶剤性、耐熱性、靭性等に優れるため、チューブ、ホース、電線被覆、電気部品、自動車部品等として広く用いられている。
【0003】
特許文献1には、(A)テレフタル酸成分単位30〜100モル%と、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位0〜70モル%および/または炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸成分単位0〜70モル%とからなるジカルボン酸成分単位と、脂肪族ジアミン成分単位および/または脂環族ジアミン成分単位からなるジアミン成分単位とからなる繰返し単位から構成され、荷重2160g、融点+10℃で測定されるMFRが40〜300g/10分の範囲にあり、融点が290℃を超える芳香族ポリアミド:20〜80重量%、(B)無機質強化材:5〜50重量%、(C)臭素化スチレンを重合して得られるポリ臭素化スチレンを少なくとも1種類以上含む臭素系難燃剤:5〜40重量%、(D)アンチモンを含む化合物、および/または、亜鉛を含む複合酸化物:0.1〜10重量%(但し、上記(A),(B),(C),(D)成分の合計は100重量%である)からなるポリアミド組成物であり、該ポリアミド組成物についてUL94規格に基づいて測定した難燃性がV−0相当であると共に、該ポリアミド組成物をペレット状に成形した際に、該ペレット中における臭素系難燃剤の数平均粒子径が0.90μm未満であることを特徴とする難燃性ポリアミド組成物が開示されている。
【0004】
特許文献2には、相対粘度が2.8〜5.5であるポリアミド樹脂98〜80重量部と、トリアジン系難燃剤2〜20重量部を含有し、かつ水分率が0.07%未満である難燃ポリアミド樹脂組成物が開示されている。
【0005】
【特許文献1】特開2002−138197
【特許文献2】特開2003−049067
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ポリアミドなどの熱可塑性樹脂と、ポリアミドをハードセグメントとし、ポリエーテルをソフトセグメントとする特定構造のポリアミド系エラストマーからなる樹脂成分をチューブ、ホース、電線被覆、電気部品、自動車部品等に使用する場合、難燃性が要求され難燃剤を配合したポリアミド系エラストマーに関する技術が開示されている。しかしながら、電線被覆、電気部品、自動車部品等に使用する場合、高温高湿下の過酷な環境化で使用されるため、長期にこのような環境下で使用される場合、耐加水分解性に優れ、樹脂の優れた性能を維持できる組成物が求められている。
【0007】
本発明は、高温高湿下の過酷な環境下においても加水分解による樹脂の劣化がなく、樹脂としての優れた性能を維持することのできる難燃性の樹脂組成物の提供を目的とした。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性樹脂と下記のポリエーテルアミドエラストマー(X)を50重量%以上含むポリアミド系エラストマーからなる樹脂組成物100重量部と、難燃剤5〜40重量部とを含むことを特徴とする難燃剤含有樹脂組成物である。
・ポリエーテルアミドエラストマー(X):
下記式(1)で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)、ポリアミド形成性モノマー(B)、及びジカルボン酸化合物(C)を重合して得られる重合体。
【0009】
【化5】

Figure 2004352795
(但し、x及びzは1〜20であり、yは4〜50を示す。)
【0010】
本発明の好ましい態様を次に挙げる。
1:熱可塑性樹脂が、ポリアミドであり、さらに好ましくは脂肪族ポリアミドである。
2:熱可塑性樹脂が、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12及びナイロン612から選ばれる少なくとも1種の脂肪族ポリアミドである。
3:樹脂組成物は、熱可塑性樹脂95〜50重量%と、ポリアミド系エラストマー5〜50重量%からなる。
【0011】
4:ジカルボン酸化合物(C)が、下記式(2)で表される。
【化6】
Figure 2004352795
(但し、Rは炭化水素鎖を含む連結基を表し、mは0又は1を表す。)
5:ポリアミド形成性モノマー(B)が、アミノカルボン酸化合物、ラクタム化合物、或いはジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及びそれらの塩から選ばれる少なくとも一種の脂肪族、脂環族及び/又は芳香族を含むもの。
6:ポリアミド形成性モノマー(B)が、式(3)及び/又は式(4)で表される。
【化7】
Figure 2004352795
(但し、Rは炭化水素鎖を含む連結基を表す。)
【化8】
Figure 2004352795
(但し、Rは炭化水素鎖を含む連結基を表す。)
7:ジカルボン酸化合物(C)が、脂肪族ジカルボン酸化合物及び/又は脂環族ジカルボン酸化合物である。
8:式(2)のmが1で、Rが炭素原子数1〜20のアルキレン基を含む。
9:式(3)のRが、炭素原子数2〜20のアルキレン基を含む。
10:式(4)のRが、炭素原子数3〜20のアルキレン基を含む。
11:ポリアミド系エラストマーにおいて、ポリエーテルアミドエラストマー(X)は、式(1)からジアミン基を除く単位を15〜80重量%含む。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と下記のポリエーテルアミドエラストマー(X)を50重量%以上含むポリアミド系エラストマーからなる樹脂組成物100重量部と、難燃剤5〜40重量部とを含む。
・ポリエーテルアミドエラストマー(X):
式(1)で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)、ポリアミド形成性モノマー(B)、及びジカルボン酸化合物(C)を重合して得られる重合体である。
【化9】
Figure 2004352795
(但し、x及びzは1〜20であり、yは4〜50を示す。)
【0013】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物は、難燃剤が、熱可塑性樹脂と下記のポリエーテルアミドエラストマー(X)を50重量%以上含むポリアミド系エラストマーからなる樹脂組成物100重量部に対し、好ましくは10〜30重量部、さらに好ましくは20〜30重量部含むことが出来る。
【0014】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物において、樹脂組成物は、熱可塑性樹脂95〜50重量%とポリアミド系エラストマー5〜50重量%を含むことが好ましく、さらに熱可塑性樹脂90〜60量%とポリアミド系エラストマー10〜40重量%を含むことが好ましく、
特に熱可塑性樹脂85〜70重量%とポリアミド系エラストマー15〜30重量%を含むことが好ましい(熱可塑性樹脂とポリアミド系エラストマーの合計は100重量%である)。
【0015】
熱可塑性樹脂は、脂肪族ポリアミド、脂環族ポリアミド、芳香族ポリアミドなどを少なくとも一種のポリアミドを含むポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなど又はこれらのマレイン酸などの変性物などのポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ASB樹脂などを挙げることができる。
熱可塑性樹脂は、成形温度が好ましくは300℃以下、さらに好ましくは290℃以下、特に好ましくは280℃以下のものが好ましい。
【0016】
熱可塑性樹脂において、ポリアミドは、主鎖中に酸アミド結合(−CONH−)を有するものであり、脂肪族、脂環族及び/又は芳香族から選ばれる少なくとも一種を含むもの、或いは少なくとも二種を含む共重合体を含むものを用いることが出来る。
熱可塑性樹脂において、ポリアミドは、主鎖中に酸アミド結合(−CONH−)を有するものであり、脂肪族及び脂環族から選ばれる少なくとも一種の成分から得られる重合体、或いは少なくとも二種の成分から得られる重合体などの脂肪族或いは脂環族のポリアミドが好ましい。
特に熱可塑性樹脂は、脂肪族ポリアミドが好ましい。
【0017】
熱可塑性樹脂において、ポリアミドは、脂肪族、脂環族及び芳香族ポリアミド及びこれらの2種以上の混合物や共重合体物などを好ましく用いることができる。
熱可塑性樹脂において、ポリアミドは、脂肪族、脂環族及び/又は芳香族としては、ラクタム、アミノカルボン酸、またはジアミンとジカルボン酸との組合せから誘導されるポリアミドが挙げられる。
【0018】
ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウロラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドンなどを、アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンドデカン酸、12−アミノドデカン酸などを挙げることができる。
【0019】
熱可塑性樹脂のポリアミドにおいて、ジアミンとジカルボン酸から誘導されるポリアミドの原料となるジアミンとしては、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ペプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカンジアミン、テトラデカンジアミン、ペンタデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、ヘプタデカンジアミン、オクタデカンジアミン、ノナデカンジアミン、エイコサンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン、1,3/1,4−シクロヘキシルジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、1,3/1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、ノルボルナンジメチレンアミンなどの脂環式ジアミン、p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミンなどの芳香族ジアミン等を挙げることができる。
【0020】
熱可塑性樹脂のポリアミドにおいて、ジアミンとジカルボン酸から誘導されるポリアミドの原料となるジカルボン酸としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカンジオン酸、トリデカンジオン酸、テトラデカンジオン酸、ペンタデカンジオン酸、ヘキサデカンジオン酸、オクタデカンジオン酸、エイコサンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,3/1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキサンメタン−4,4’−ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4/1,8/2,6/2,7−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸等を挙げることができる。
【0021】
ポリアミドにおいて、これらのポリアミドは、それぞれ単独で用いることもできるし、また、2種以上を混合して用いることもできる。更に、2種以上の組合せからなる共重合ポリアミドを用いることができる。
【0022】
脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ポリカプロアミド(ナイロン−6)、ポリアミノウンデカン酸(ナイロン−11)、ポリラウリルラクタム(ナイロン−12)、ポリヘキサメチレンジアミノアジピン酸(ナイロン−66)、ポリヘキサメチレンジアミノセバシン酸(ナイロン−610)、ポリヘキサメチレンジアミノドデカン二酸(ナイロン−612)の如き重合体、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(ナイロン−6/12)、カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体(ナイロン−6/11)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸共重合体(ナイロン−6/66)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/アミノドデカン二酸(ナイロン−6/66/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ラウリルラクタム(ナイロン−6/66/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸(ナイロン−6/66/610)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノドデカン二酸(ナイロン−6/66/612)などの(共)重合体などの脂肪族ポリアミドなどを挙げることが出来る。これらのポリアミド樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、また2種以上を混合して用いることもできる。
熱可塑性樹脂は、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12及びナイロン612から選ばれる少なくとも1種の脂肪族ポリアミドが好ましい。
【0023】
ポリアミド系エラストマーは、公知のポリアミドエラストマーを用いることが出来る。
ポリアミド系エラストマーとしては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12から選ばれる少なくとも1種の脂肪族ナイロンからなるポリアミドブロックと、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレンから選ばれる少なくとも1種のポリエーテルブロックとから構成されるエラストマーなどを用いることが出来る。
【0024】
ポリアミドエラストマーは、ポリアミドブロックとポリエーテルブロックからなる熱可塑性エラストマーが好ましく、硬度(ショアD)は、好ましくは15〜70の範囲、さらに好ましくは18〜70の範囲、より好ましくは20〜70の範囲、特に好ましくは25〜70の範囲が好ましい。
【0025】
ポリアミドエラストマーの弾性率は、好ましくは20〜450MPa、さらに好ましくは20〜400MPa、より好ましくは20〜350MPa、特に好ましくは20〜300MPaが好ましい。
ポリアミドエラストマーは、破断伸びは600%以上が好ましい。
【0026】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物において、ポリアミド系エラストマーとしてポリエーテルアミドエラストマー(X)は、50重量%以上、好ましくは60重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、特に90重量%以上含むことが好ましい。
【0027】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)は、ポリアミドブロックとポリエーテルブロックからなるポリアミド系熱可塑性エラストマーである。
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、式(1)で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)、ポリアミド形成性モノマー(B)、及びジカルボン酸化合物(C)に含まれる末端のカルボン酸及び/又はカルボキシル基と、末端のアミノ基とがほぼ等モルになるような割合が好ましい。
【0028】
特にポリエーテルアミドエラストマー(X)において、ポリアミド形成性モノマー(B)の一方の末端がアミノ基で、他方の末端がカルボン酸及び/又はカルボキシル基の場合、トリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)のアミノ基と、ジカルボン酸化合物(C)のカルボン酸及び/又はカルボキシル基とがほぼ等モルになるような割合が好ましい。
【0029】
ABA型トリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)は、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールなどの両末端に、プロピレンオキシドを付加することによりポリプロピレングリコールとした後、このポリプロピレングリコールの末端にアンモニアなどを反応させることによって製造されるポリエーテルジアミンなどを用いることが出来る。
【0030】
ABA型トリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)において、式(1)のx及びzは1〜20、好ましくは1〜18、さらに好ましくは1〜16、より好ましくは1〜14、特に好ましくは1〜12であり、
yは4〜50、好ましくは5〜45、さらに好ましくは6〜40、より好ましくは7〜35、特に好ましくは8〜30である。
【0031】
ポリアミド形成性モノマー(B)としては、アミノカルボン酸化合物、ラクタム化合物、或いはジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及びそれらの塩から選ばれる少なくとも一種の脂肪族、脂環族及び/又は芳香族を含むものを使用できる。
特に、ポリアミド形成性モノマー(B)としては、アミノカルボン酸化合物、ラクタム化合物、或いはジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及びそれらの塩から選ばれる少なくとも一種の脂肪族、或いは脂環族からなるものが好ましい。
【0032】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、アミノカルボン酸化合物は、アミノ基と、カルボン酸或いはカルボキシル基を有する化合物を用いることが出来る。アミノカルボン酸化合物は、ω−アミノカルボン酸化合物が好ましく、さらに、式(3)で表される化合物が好ましい。
【0033】
式(3)で表される化合物において、
は、炭素原子数2〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数2〜20を有するアルキレン基が好ましく、さらに好ましくは炭素原子数3〜18の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数3〜18を有するアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数4〜15の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数4〜15を有するアルキレン基であり、特に好ましくは炭素原子数5〜11の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数5〜11を有するアルキレン基を示す。
【0034】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、アミノカルボン酸化合物の具体例としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、10−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸のような炭素原子数5〜20の脂肪族ω−アミノカルボン酸などを挙げることが出来る。
【0035】
ラクタム化合物は、式(4)で表される化合物などを用いることが出来る。
式(4)で表される化合物において、Rは、炭素原子数3〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数3〜20を有するアルキレン基が好ましく、さらに好ましくは炭素原子数3〜18の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数3〜18を有するアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数4〜15の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数4〜15を有するアルキレン基であり、特に好ましくは炭素原子数5〜11の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数5〜11を有するアルキレン基を示す。
【0036】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、ラクタム化合物の具体例としては、2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ウンデカラクタム、ω−ドデカラクタムのような炭素原子数5〜20の脂肪族ラクタム化合物などを挙げることが出来る。
【0037】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、ジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及びそれらの塩において、ジアミンとしては、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン及び芳香族ジアミン、或いはこれらの誘導体から選ばれる少なくとも一種のジアミン化合物などを挙げることが出来、
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸、或いはこれらの誘導体から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸などを挙げることが出来る。
特にジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及びそれらの塩において、脂肪族ジアミン化合物と脂肪族カルボン酸化合物の組み合わせが好ましい。
【0038】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、ジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及びそれらの塩において、ジアミンとジカルボン酸のモル比(ジアミン/ジカルボン酸)は0.9〜1.1の範囲が好ましく、0.93〜1.07の範囲がさらに好ましく、0.95〜1.05の範囲がより好ましく、0.97〜1.03の範囲が特に好ましい。この範囲から外れると高分子量化しにくくなる場合がある。
【0039】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、ジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及び/又はそれらの塩において、
ジアミンの具体例としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミンなどの炭素原子数2〜20の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることが出来る。
ジカルボン酸の具体例としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸のような炭素原子数2〜20の脂肪族ジカルボン酸などのジカルボン酸化合物(C)を挙げることが出来る。
【0040】
ジカルボン酸化合物(C)としては、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸、或いはこれらの誘導体から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸などを挙げることが出来る。
ジカルボン酸化合物(C)としては、式(2)で表されるジカルボン酸化合物を用いることができる。ジカルボン酸化合物(C)は、脂肪族或いは脂環族のジカルボン酸化合物が好ましい。
【0041】
ジカルボン酸化合物(C)としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数2〜25の直鎖脂肪族ジカルボン酸、又は、トリグリセリドの分留により得られる不飽和脂肪酸を二量化した炭素数2〜500の二量化脂肪族ジカルボン酸(ダイマー酸)及びこれらの水素添加物(水添ダイマー酸)などの脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸及び、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸などを挙げることが出来る。
ダイマー酸及び水添ダイマー酸としては、ユニケマ社製商品名「プリポール1004」、「プリポール1006」、「プリポール1009」、「プリポール1013」などを用いることが出来る。
【0042】
式(2)で表される化合物において、mは0又は1を示し、mが1の場合、Rは炭素原子数1〜12の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数1〜12を有するアルキレン基が好ましく、さらに好ましくは炭素原子数2〜12の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数2〜12を有するアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数4〜12の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数4〜12を有するアルキレン基であり、特に好ましくは炭素原子数4〜10の炭化水素の分子鎖又は炭素原子数4〜10を有するアルキレン基を示す。
【0043】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)において、式(1)のジアミンの割合は、式(1)からジアミン基を除く単位を好ましくは15〜80重量%、さらに好ましくは15〜75重量%、より好ましくは18〜70重量%、特に好ましくは20〜60重量%が好ましい。
【0044】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)の製造方法として、一例を挙げると、ポリアミド形成性モノマー(B)、ABA型トリブロックポリエーテルジアミン(A)及びジカルボン酸化合物(C)の3成分を同時に、加圧及び/又は常圧下で溶融重合し、又は必要に応じさらに減圧下で溶融重合する工程からなる方法を用いることが出来る。製造に当たり原料の仕込む方法に特に制限はないが、ポリアミド形成性モノマー(B)、ABA型トリブロックポリエーテルジアミン(A)及びジカルボン酸化合物(C)の仕込み割合は、それぞれ全成分に対してポリアミド形成性モノマー(B)は10〜95重量%が好ましく、15〜90重量%が特に好ましい。原料のうち、ABA型トリブロックポリエーテルジアミン(A)及びジカルボン酸化合物(C)は、ABA型トリブロックポリエーテルジアミン(A)のアミノ基とジカルボン酸化合物(C)のカルボキシル基がほぼ等モルになるように仕込むことが好ましい。
【0045】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)の製造は、重合温度が好ましくは150〜300℃、さらに好ましくは160〜280℃、特に好ましくは180〜250℃で行うことが出来る。
ポリエーテルアミドエラストマー(X)は、ポリアミド形成性モノマー(B)としてω−アミノカルボン酸を使用する場合、常圧溶融重合又は常圧溶融重合とそれに続く減圧溶融重合での工程からなる方法で製造することができる。
一方、ポリアミド形成性モノマー(B)としてラクタム、又はジアミンとジカルボン酸から合成されるもの及び/又はそれらの塩を用いる場合には、適量の水を共存させ、0.1〜5MPaの加圧下での溶融重合とそれに続く常圧溶融重合及び/又は減圧溶融重合からなる方法で製造することができる。
【0046】
ポリエーテルアミドエラストマー(X)は、回分式でも、連続式でも製造することができ、バッチ式反応釜、一槽式ないし多槽式の連続反応装置、管状連続反応装置などを単独であるいは組み合わせて製造することができる。
【0047】
ポリアミド系エラストマー及びポリエーテルアミドエラストマー(X)は、相対粘度(ηr)が1.2〜3.5(0.5重量/容量%メタクレゾール溶液、25℃)が好ましい。
【0048】
難燃剤としては、臭素系難燃剤とトリアジン系難燃剤などを用いることが出来る。臭素化難燃剤として、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化ポリカーボネート、臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン、臭素化ポリフェニレンエーテルなどを用いることが出来る。
トリアジン系難燃剤としては、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミン、シアヌル酸メラミン等を用いることが出来る。
難燃剤の添加量は、ポリアミド系エラストマー100重量部に対し、5〜40重量部、好ましくは10〜30重量部、さらに好ましくは20〜30重量部である。
【0049】
難燃助剤として、アンチモンを含む化合物を用いることが出来る。アンチモンを含む化合物として、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、四酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダなどが挙げられる。
アンチモンを含む化合物の添加量は、ポリアミド系エラストマー100重量部に対し、0.1〜12重量部、好ましくは1〜10重量部である。これらを臭素系難燃剤と併用することにより、難燃性が向上する。
【0050】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物は、その特性が阻害されない範囲で、耐熱剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、導電性フィラー、滑剤、スリップ剤、結晶核剤、粘着性付与剤、シール性改良剤、防曇剤、離型剤、可塑剤、顔料、染料、香料、難燃剤、補強材などを添加することができる。
【0051】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物において、熱可塑性樹脂は、ポリアミドを主体とすることが好ましく、ポリアミドを除く他の熱可塑性樹脂、エラストマー、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ABS樹脂などの熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
【0052】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物は、溶融成形性に優れ、成形加工性に優れ、強靭性に優れ、耐衝撃性に優れ、耐加水分解性などに優れている。
【0053】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物において、樹脂組成物を得る方法は特に制限されるものではなく、公知の種々の方法を用いることができる。例えば、ポリアミドとポリアミド系エラストマー、或いは必要に応じて各種の添加剤の所定量を、V型ブレンダー、タンブラーなどの低速回転混合機やヘンシェルミキサーなどの拘束回転混合機を用いてあらかじめ混合した後、一軸押出機、二軸押出機などで溶融混練後ペレット化する方法や、ポリアミドとポリアミド系エラストマー、或いは必要に応じて各種の添加剤の所定量を、低速回転混合機やヘンシェルミキサーなどの拘束回転混合機を用いてあらかじめ混合した後、射出成形機や押出成形機を用いて直接、難燃剤含有樹脂組成物の成形品を得る方法が適用できる。
【0054】
本発明のポリアミド組成物は、射出成形、押出成形、ブロー成形などの成形方法により、成形物を得ることが出来る。
本発明のポリアミド組成物の成形品は、チューブ、ホース、電線被覆、電気部品、自動車部品等の難燃性を要求される部品に適用することができる。
さらに本発明のポリアミド組成物の成形品は、高温高湿下の過酷な環境下においても加水分解による劣化がなく、このような過酷な環境下においても使用することのできるチューブ、ホース、電線被覆、電気部品、自動車部品等に適用できる。
【0055】
本発明の難燃剤含有樹脂組成物は、加水分解後の破断伸び保持率が90%以上、さらに95%以上であることが好ましい。
【0056】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
特性値は次のようにして測定した。
【0057】
1)相対粘度(ηr)(0.5重量/容量%メタクレゾール溶液、25℃):
試薬特級品のm−クレゾールを溶媒として、5g/dmの濃度で、オストワルド粘度計を用いて25℃で測定した。
【0058】
2)引張物性:
ASTM1号片を用い、ASTM D638に準拠し、23℃で測定を行った。
【0059】
3)曲げ試験
試験片寸法6.35mm×12.7mm×127mmの試験片を用いてASTM D790に準拠して測定した。
4)衝撃強度(アイゾットノッチ付):
試験片寸法12.7mm×12.7mm×127mmの試験片を用いてASTM
D256に準拠し、23℃で測定した。
5)燃焼性の評価:
0.8mm×12.7mm×127mmの試験片を用いて、UL−94に準拠して測定した。
【0060】
6)耐加水分解性:
射出成形により成形した100mm×300×厚さ2mmの板からJIS3号ダンベルを用いて切り出した試料を重ならないように、容量5リットルのステンレス容器に入れ、約2リットルの蒸留水を入れてふたをして密閉状態にした後80℃の湯浴中に入れた。2000時間処理後に試験片を取り出し表面の水分を除去した後、引張試験機のチャックにチャック間距離50mmで挟み、500mm/minの速度で引張試験を行い、引張破断伸びを測定した。加水分解処理していない試験片の測定を行い、下記(?)式より引張破断伸びの保持率を計算した。
【数1】
Figure 2004352795
【0061】
[製造例1:PAE1の製造]
攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、圧力調整装置及びポリマー取り出し口を備えた70リットルの圧力容器に宇部興産(株)製12−アミノドデカン酸11.000kg、ABA型のトリブロックポリエーテルジアミン(HUNTSMAN社製、商品名:XTJ−542)7.787kg及びアジピン酸1.122kg及びを仕込んだ。容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを流速300リットル/分で供給しながら徐々に加熱を行った。3時間かけて室温から230℃まで昇温し、230℃で6時間重合を行った。加熱を始めてから容器内の圧力は0.05MPaに調整した。次に、攪拌を停止し、ポリマー取り出し口から溶融状態の無色透明のポリマーを紐状に抜き出し、水冷した後、ペレタイズして、約13kgのペレットを得た。
得られたポリマーはポリエーテルアミドであり、ペレットは白色強靭でゴム弾性に富む柔軟なポリマーであり、ηr2.14であった。
【0062】
[製造例2:PAE2の製造]
攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、圧力調整装置及びポリマー取り出し口を備えた70リットルの圧力容器に12−アミノドデカン酸(宇部興産(株)製)12.600kg及びアジピン酸0.944kg(試薬特級)を仕込んだ。容器を十分窒素置換した後、窒素ガスを流速300リットル/時で供給しながら徐々に加熱した。攪拌は速度20rpmで行った。3時間かけて室温から240℃まで昇温し、230℃で4時間重合を行い、ナイロン12のオリゴマーを合成した。
このオリゴマーにポリテトラメチレングリコール(BASF社製、PolyTHF1000)6.457kg、テトラブチルジルコネート0.020kg及び酸化防止剤(吉富製薬製、商品名:トミノックス917)0.050kgを仕込んだ。容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを流速300リットル/時で供給しながら徐々に加熱を行った。攪拌は速度20rpmで行った。3時間かけて室温から210℃まで昇温し、210℃で3時間加熱し、次に徐々に減圧を行い、1時間かけて50Paとし、2時間重合を行った後、さらに30分かけて昇温、減圧を行い、230℃、約30Paで3時間重合を行い終了した。次に、攪拌を停止し、重合層内に窒素ガスを供給し圧力を常圧に戻した。次にポリマー取り出し口から溶融状態の無色透明のポリマーを紐状に抜き出し、水冷した後、ペレタイズして、約13kgのペレットを得た。
得られたポリマーはポリエーテルエステルアミドであり、ペレットは白色強靭でゴム弾性に富む柔軟なポリマーであり、ηr=2.09であった。
【0063】
本発明の組成物を得る方法は特に制限されるものではなく、公知の種々の方法を用いることができる。例えば、ポリアミド樹脂とポリアミドエラストマー及び各種の添加剤の所定量を、V型ブレンダー、タンブラーなどの低速回転混合機やヘンシェルミキサーなどの拘束回転混合機を用いてあらかじめ混合した後、一軸押出機、二軸押出機などで溶融混練後ペレット化する方法や、ポリアミド樹脂とポリアミドエラストマー及び各種の添加剤の所定量を、低速回転混合機やヘンシェルミキサーなどの拘束回転混合機を用いてあらかじめ混合した後、射出成形機や押出成形機を用いて直接、組成物の成形品を方法が適用できる。
【0064】
[実施例1〜3、比較例1〜2]
表1に示した割合の混合物を、シリンダー径40mmの二軸混練機を用い、240℃で溶融混練して、ストランド状に押出、水槽で冷却した後ペレタイザーを用いペレットを作成した。
【0065】
【表1】
Figure 2004352795
【0066】
【発明の効果】
本発明は、高温高湿下の過酷な環境下においても加水分解による樹脂の劣化がなく、樹脂としての優れた性能を維持することのできる難燃性の樹脂組成物の提供を目的とした。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The flame retardant-containing resin composition of the present invention is a resin composition containing a thermoplastic resin such as a polyamide, a polyamide-based elastomer having a polyamide as a hard segment and an ABA-type triblock polyether as a soft segment, and a flame retardant. The present invention relates to a resin composition containing the resin and a molded product obtained from the resin.
[0002]
[Prior art]
Polyamide-based elastomers with polyamide as the hard segment and polyether as the soft segment have excellent oil resistance, solvent resistance, heat resistance, toughness, etc., and are widely used as tubes, hoses, wire coatings, electric parts, automobile parts, etc. ing.
[0003]
Patent Literature 1 discloses that (A) 30 to 100 mol% of a terephthalic acid component unit, 0 to 70 mol% of an aromatic dicarboxylic acid component unit other than terephthalic acid, and / or an aliphatic dicarboxylic acid component having 4 to 20 carbon atoms. It is composed of a repeating unit composed of a dicarboxylic acid component unit composed of 0 to 70 mol% and a diamine component unit composed of an aliphatic diamine component unit and / or an alicyclic diamine component unit, and has a load of 2160 g and a melting point of + 10 ° C. Aromatic polyamide with MFR measured in the range of 40 to 300 g / 10 min and melting point exceeding 290 ° C .: 20 to 80% by weight, (B) inorganic reinforcing material: 5 to 50% by weight, (C) bromination A bromine-based flame retardant containing at least one kind of polybrominated styrene obtained by polymerizing styrene: 5 to 40% by weight, a compound containing (D) antimony, And / or a composite oxide containing zinc: 0.1 to 10% by weight (provided that the total of the components (A), (B), (C) and (D) is 100% by weight) A flame retardant of the polyamide composition measured based on UL94 standard is equivalent to V-0, and when the polyamide composition is formed into pellets, a brominated flame retardant in the pellets Has a number average particle diameter of less than 0.90 μm.
[0004]
Patent Document 2 contains 98 to 80 parts by weight of a polyamide resin having a relative viscosity of 2.8 to 5.5 and 2 to 20 parts by weight of a triazine-based flame retardant, and has a water content of less than 0.07%. Certain flame retardant polyamide resin compositions have been disclosed.
[0005]
[Patent Document 1] JP-A-2002-138197
[Patent Document 2] JP-A-2003-049067
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When using a resin component consisting of a thermoplastic resin such as polyamide and a polyamide-based elastomer having a specific structure in which polyamide is used as a hard segment and polyether is used as a soft segment in tubes, hoses, wire coatings, electric parts, automobile parts, etc. There is disclosed a technology relating to a polyamide elastomer which is required to have flame retardancy and contains a flame retardant. However, when used in electric wire coating, electric parts, automobile parts, etc., it is used in a severe environment under high temperature and high humidity, so when used in such an environment for a long time, it has excellent hydrolysis resistance There is a need for a composition that can maintain excellent performance of a resin.
[0007]
An object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition that does not deteriorate the resin due to hydrolysis even under a severe environment under high temperature and high humidity and can maintain excellent performance as a resin.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is characterized by comprising 100 parts by weight of a resin composition comprising a thermoplastic resin and a polyamide-based elastomer containing 50% by weight or more of the following polyetheramide elastomer (X), and 5 to 40 parts by weight of a flame retardant. It is a flame retardant-containing resin composition.
・ Polyetheramide elastomer (X):
A polymer obtained by polymerizing a triblock polyetherdiamine compound (A) represented by the following formula (1), a polyamide-forming monomer (B), and a dicarboxylic acid compound (C).
[0009]
Embedded image
Figure 2004352795
(However, x and z are 1-20, and y shows 4-50.)
[0010]
Preferred embodiments of the present invention are as follows.
1: The thermoplastic resin is a polyamide, more preferably an aliphatic polyamide.
2: The thermoplastic resin is at least one aliphatic polyamide selected from nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 11, nylon 12, and nylon 612.
3: The resin composition is composed of 95 to 50% by weight of a thermoplastic resin and 5 to 50% by weight of a polyamide elastomer.
[0011]
4: The dicarboxylic acid compound (C) is represented by the following formula (2).
Embedded image
Figure 2004352795
(However, R 1 represents a linking group containing a hydrocarbon chain, and m represents 0 or 1.)
5: The polyamide-forming monomer (B) is at least one aliphatic, alicyclic and / or aromatic selected from an aminocarboxylic acid compound, a lactam compound, or a compound synthesized from a diamine and a dicarboxylic acid and salts thereof. Including.
6: The polyamide-forming monomer (B) is represented by Formula (3) and / or Formula (4).
Embedded image
Figure 2004352795
(However, R 2 represents a linking group containing a hydrocarbon chain.)
Embedded image
Figure 2004352795
(However, R 3 represents a linking group containing a hydrocarbon chain.)
7: The dicarboxylic acid compound (C) is an aliphatic dicarboxylic acid compound and / or an alicyclic dicarboxylic acid compound.
8: m in the formula (2) is 1 and R 1 contains an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
9: R 2 in the formula (3) contains an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms.
10: R 3 in the formula (4) contains an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
11: In the polyamide-based elastomer, the polyetheramide elastomer (X) contains 15 to 80% by weight of a unit excluding a diamine group from the formula (1).
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The flame retardant-containing resin composition of the present invention comprises 100 parts by weight of a resin composition comprising a thermoplastic resin and a polyamide elastomer containing 50% by weight or more of the following polyetheramide elastomer (X), and 5 to 40 parts by weight of a flame retardant. And
・ Polyetheramide elastomer (X):
It is a polymer obtained by polymerizing a triblock polyether diamine compound (A) represented by the formula (1), a polyamide-forming monomer (B), and a dicarboxylic acid compound (C).
Embedded image
Figure 2004352795
(However, x and z are 1-20, and y shows 4-50.)
[0013]
The flame retardant-containing resin composition of the present invention is preferably a flame retardant based on 100 parts by weight of a resin composition comprising a thermoplastic resin and a polyamide elastomer containing 50% by weight or more of the following polyetheramide elastomer (X). 10 to 30 parts by weight, more preferably 20 to 30 parts by weight.
[0014]
In the flame retardant-containing resin composition of the present invention, the resin composition preferably contains 95 to 50% by weight of a thermoplastic resin and 5 to 50% by weight of a polyamide elastomer, and further contains 90 to 60% by weight of a thermoplastic resin and polyamide. Preferably contains 10 to 40% by weight of a base elastomer,
It is particularly preferable to contain 85 to 70% by weight of the thermoplastic resin and 15 to 30% by weight of the polyamide-based elastomer (the total of the thermoplastic resin and the polyamide-based elastomer is 100% by weight).
[0015]
Thermoplastic resin, aliphatic polyamide, alicyclic polyamide, polyamide containing at least one polyamide such as aromatic polyamide, polyethylene, polypropylene and the like or polyolefins such as modified products such as maleic acid, polyester, polycarbonate, polyurethane, ASB resin and the like can be mentioned.
The thermoplastic resin preferably has a molding temperature of 300 ° C. or lower, more preferably 290 ° C. or lower, and particularly preferably 280 ° C. or lower.
[0016]
In the thermoplastic resin, the polyamide has an acid amide bond (—CONH—) in its main chain, and contains at least one selected from aliphatic, alicyclic and / or aromatic, or at least two kinds thereof. Those containing a copolymer containing
In the thermoplastic resin, the polyamide has an acid amide bond (—CONH—) in the main chain, and is a polymer obtained from at least one component selected from aliphatic and alicyclic, or at least two types of polymers. Aliphatic or alicyclic polyamides such as polymers obtained from the components are preferred.
Particularly, the thermoplastic resin is preferably an aliphatic polyamide.
[0017]
In the thermoplastic resin, as the polyamide, aliphatic, alicyclic, and aromatic polyamides, and mixtures or copolymers of two or more thereof can be preferably used.
In the thermoplastic resin, the polyamide includes aliphatic, alicyclic, and / or aromatic polyamides derived from lactams, aminocarboxylic acids, or a combination of a diamine and a dicarboxylic acid.
[0018]
As lactams, ε-caprolactam, ω-enantholactam, ω-laurolactam, α-pyrrolidone, α-piperidone, etc., and as aminocarboxylic acids, 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 9-aminononanoic acid, Examples thereof include 11-aminooundodecanoic acid and 12-aminododecanoic acid.
[0019]
In the polyamide of a thermoplastic resin, as a diamine which is a raw material of a polyamide derived from a diamine and a dicarboxylic acid, ethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, peptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine , Decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, tridecanediamine, tetradecanediamine, pentadecanediamine, hexadecanediamine, heptadecanediamine, octadecanediamine, nonadecanediamine, eicosandiamine, 2-methyl-1,8- Aliphatic diamines such as octanediamine, 2,2,4 / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 1,3 / 1,4-cyclohexyldiamine Bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane, 1,3 / 1,4 -Bisaminomethylcyclohexane, 5-amino-2,2,4-trimethyl-1-cyclopentanemethylamine, 5-amino-1,3,3-trimethylcyclohexanemethylamine, bis (aminopropyl) piperazine, bis (amino Alicyclic diamines such as ethyl) piperazine and norbornane dimethyleneamine; and aromatic diamines such as p-xylylenediamine and m-xylylenediamine.
[0020]
In the polyamide of thermoplastic resin, the dicarboxylic acid as a raw material of the polyamide derived from diamine and dicarboxylic acid includes adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecandioic acid, dodecandionic acid, and tridecandiate. Aliphatic dicarboxylic acids such as ononic acid, tetradecandionic acid, pentadecandionic acid, hexadecandionic acid, octadecanedioic acid, eicosandioic acid, 1,3 / 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dicyclohexanemethane-4,4 ' -Alicyclic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid and norbornane dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, and 1,4 / 1,8 / 2,6 / 2,7-naphthalenedicarboxylic acid; Can be.
[0021]
Among the polyamides, these polyamides can be used alone or in combination of two or more. Further, a copolymerized polyamide composed of a combination of two or more kinds can be used.
[0022]
Examples of the aliphatic polyamide include polycaproamide (nylon-6), polyaminoundecanoic acid (nylon-11), polylauryl lactam (nylon-12), polyhexamethylene diaminoadipic acid (nylon-66), and polyhexamethylene. Polymers such as diaminosebacic acid (nylon-610), polyhexamethylene diaminododecane diacid (nylon-612), caprolactam / lauryl lactam copolymer (nylon-6 / 12), caprolactam / aminoundecanoic acid copolymer ( Nylon-6 / 11), caprolactam / hexamethylenediaminoadipate copolymer (nylon-6 / 66), caprolactam / hexamethylenediaminoadipate / aminododecanediacid (nylon-6 / 66/12), caprolactam / hexa Tylenediaminoadipate / lauryl lactam (nylon-6 / 66/12), caprolactam / hexamethylenediaminoadipate / hexamethylenediaminosebacate (nylon-6 / 66/610), caprolactam / hexamethylenediaminoadipate / hexamethylene Examples thereof include aliphatic polyamides such as (co) polymers such as diaminododecane diacid (nylon-6 / 66/612). These polyamide resins can be used alone or in combination of two or more.
The thermoplastic resin is preferably at least one aliphatic polyamide selected from nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 11, nylon 12, and nylon 612.
[0023]
Known polyamide elastomers can be used as the polyamide-based elastomer.
Examples of the polyamide elastomer include a polyamide block composed of at least one aliphatic nylon selected from nylon 6, nylon 66, nylon 11, and nylon 12, and at least one selected from polyoxyethylene, polyoxypropylene, and polyoxybutylene. An elastomer composed of the above polyether block can be used.
[0024]
The polyamide elastomer is preferably a thermoplastic elastomer composed of a polyamide block and a polyether block, and has a hardness (Shore D) of preferably from 15 to 70, more preferably from 18 to 70, and still more preferably from 20 to 70. And particularly preferably in the range of 25 to 70.
[0025]
The elastic modulus of the polyamide elastomer is preferably 20 to 450 MPa, more preferably 20 to 400 MPa, more preferably 20 to 350 MPa, and particularly preferably 20 to 300 MPa.
The elongation at break of the polyamide elastomer is preferably at least 600%.
[0026]
In the flame-retardant-containing resin composition of the present invention, the polyetheramide elastomer (X) as a polyamide-based elastomer is at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% by weight. More preferably, the content is 90% by weight or more.
[0027]
The polyether amide elastomer (X) is a polyamide thermoplastic elastomer composed of a polyamide block and a polyether block.
In the polyetheramide elastomer (X), the terminal carboxylic acid contained in the triblock polyetherdiamine compound (A), the polyamide-forming monomer (B), and the dicarboxylic acid compound (C) represented by the formula (1) The ratio is preferably such that the carboxyl group and the terminal amino group are almost equimolar.
[0028]
Particularly, in the polyether amide elastomer (X), when one end of the polyamide-forming monomer (B) is an amino group and the other end is a carboxylic acid and / or a carboxyl group, the triblock polyether diamine compound (A) The ratio is preferably such that the amino group and the carboxylic acid and / or carboxyl group of the dicarboxylic acid compound (C) are almost equimolar.
[0029]
The ABA-type triblock polyether diamine compound (A) is obtained by adding propylene oxide to both ends of poly (oxytetramethylene) glycol or the like to form a polypropylene glycol, and then reacting the end of the polypropylene glycol with ammonia or the like. Thus, a polyether diamine produced by the above method can be used.
[0030]
In the ABA-type triblock polyether diamine compound (A), x and z in the formula (1) are 1 to 20, preferably 1 to 18, more preferably 1 to 16, more preferably 1 to 14, and particularly preferably 1 to 1. ~ 12,
y is 4 to 50, preferably 5 to 45, more preferably 6 to 40, more preferably 7 to 35, and particularly preferably 8 to 30.
[0031]
As the polyamide-forming monomer (B), at least one kind of aliphatic, alicyclic and / or aromatic selected from aminocarboxylic acid compounds, lactam compounds, compounds synthesized from diamines and dicarboxylic acids, and salts thereof. Can be used.
In particular, the polyamide-forming monomer (B) is composed of an aminocarboxylic acid compound, a lactam compound, or a compound synthesized from a diamine and a dicarboxylic acid and at least one aliphatic or alicyclic compound selected from salts thereof. Is preferred.
[0032]
In the polyetheramide elastomer (X), as the aminocarboxylic acid compound, a compound having an amino group, a carboxylic acid or a carboxyl group can be used. The aminocarboxylic acid compound is preferably an ω-aminocarboxylic acid compound, and more preferably a compound represented by the formula (3).
[0033]
In the compound represented by the formula (3),
R 2 is preferably a hydrocarbon chain having 2 to 20 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and more preferably a hydrocarbon chain having 3 to 18 carbon atoms or 3 carbon atoms. Alkylene group having from 18 to 18, more preferably a hydrocarbon chain having 4 to 15 carbon atoms or an alkylene group having from 4 to 15 carbon atoms, particularly preferably a hydrocarbon having 5 to 11 carbon atoms. Or an alkylene group having 5 to 11 carbon atoms.
[0034]
In the polyether amide elastomer (X), specific examples of the aminocarboxylic acid compound include 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 10-aminocapric acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminoundecanoic acid. Examples thereof include aliphatic ω-aminocarboxylic acids having 5 to 20 carbon atoms such as aminododecanoic acid.
[0035]
As the lactam compound, a compound represented by the formula (4) can be used.
In the compound represented by the formula (4), R 3 is preferably a hydrocarbon chain having 3 to 20 carbon atoms or an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 18 carbon atoms. A hydrocarbon chain or an alkylene group having 3 to 18 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon chain having 4 to 15 carbon atoms or an alkylene group having 4 to 15 carbon atoms, particularly It preferably represents a hydrocarbon chain having 5 to 11 carbon atoms or an alkylene group having 5 to 11 carbon atoms.
[0036]
In the polyetheramide elastomer (X), specific examples of the lactam compound include those having 5 to 20 carbon atoms such as 2-pyrrolidone, ε-caprolactam, ω-enantholactam, ω-undecalactam, and ω-dodecalactam. Examples thereof include aliphatic lactam compounds.
[0037]
In the polyetheramide elastomer (X), those synthesized from diamine and dicarboxylic acid and salts thereof, the diamine is at least one selected from aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, and derivatives thereof. Diamine compounds and the like,
Examples of dicarboxylic acids include aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, and at least one dicarboxylic acid selected from derivatives thereof.
In particular, in a compound synthesized from a diamine and a dicarboxylic acid and a salt thereof, a combination of an aliphatic diamine compound and an aliphatic carboxylic acid compound is preferable.
[0038]
In the polyether amide elastomer (X), in the one synthesized from a diamine and a dicarboxylic acid and in a salt thereof, the molar ratio of the diamine to the dicarboxylic acid (diamine / dicarboxylic acid) is preferably in the range of 0.9 to 1.1, The range of 0.93 to 1.07 is further preferred, the range of 0.95 to 1.05 is more preferred, and the range of 0.97 to 1.03 is particularly preferred. Outside this range, it may be difficult to increase the molecular weight.
[0039]
In the polyether amide elastomer (X), those synthesized from a diamine and a dicarboxylic acid and / or salts thereof,
Specific examples of the diamine include ethylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, decamethylene diamine, undecamethylene diamine, dodecamethylene diamine, Examples thereof include diamine compounds such as aliphatic diamines having 2 to 20 carbon atoms such as 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, and 3-methylpentamethylenediamine.
Specific examples of dicarboxylic acids include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms such as dodecane diacid. Dicarboxylic acid compound (C).
[0040]
Examples of the dicarboxylic acid compound (C) include at least one dicarboxylic acid selected from aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and aromatic dicarboxylic acids, and derivatives thereof.
As the dicarboxylic acid compound (C), a dicarboxylic acid compound represented by the formula (2) can be used. The dicarboxylic acid compound (C) is preferably an aliphatic or alicyclic dicarboxylic acid compound.
[0041]
Examples of the dicarboxylic acid compound (C) include linear aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 25 carbon atoms such as oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and dodecane diacid. Or an aliphatic dicarboxylic acid such as a dimerized aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 500 carbon atoms (dimer acid) obtained by dimerizing an unsaturated fatty acid obtained by fractionation of triglyceride and hydrogenated product thereof (hydrogenated dimer acid) Examples thereof include acids, alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid.
As dimer acid and hydrogenated dimer acid, trade names “Pripol 1004”, “Pripol 1006”, “Pripol 1009”, “Pripol 1013”, etc., manufactured by Uniqema Corporation can be used.
[0042]
In the compound represented by the formula (2), m represents 0 or 1, and when m is 1, R 1 represents a hydrocarbon chain having 1 to 12 carbon atoms or an alkylene having 1 to 12 carbon atoms. Group, more preferably a hydrocarbon molecular chain having 2 to 12 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon molecular chain having 4 to 12 carbon atoms or carbon atom. It is an alkylene group having 4 to 12 atoms, particularly preferably a hydrocarbon chain having 4 to 10 carbon atoms or an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms.
[0043]
In the polyether amide elastomer (X), the proportion of the diamine of the formula (1) is preferably 15 to 80% by weight, more preferably 15 to 75% by weight, more preferably 15 to 80% by weight of the unit excluding the diamine group from the formula (1). 18 to 70% by weight, particularly preferably 20 to 60% by weight, is preferred.
[0044]
As an example of a method for producing the polyether amide elastomer (X), three components of a polyamide-forming monomer (B), an ABA-type triblock polyether diamine (A) and a dicarboxylic acid compound (C) are simultaneously pressurized. And / or a method comprising a step of melt-polymerizing under normal pressure or, if necessary, further performing a melt-polymerization under reduced pressure. There are no particular restrictions on the method of charging the raw materials in the production. The charging ratio of the polyamide-forming monomer (B), the ABA-type triblock polyether diamine (A) and the dicarboxylic acid compound (C) is as follows. The content of the forming monomer (B) is preferably from 10 to 95% by weight, particularly preferably from 15 to 90% by weight. Among the raw materials, the ABA-type triblock polyether diamine (A) and the dicarboxylic acid compound (C) are substantially equimolar in the amino group of the ABA-type triblock polyether diamine (A) and the carboxyl group of the dicarboxylic acid compound (C). It is preferable to prepare them so that
[0045]
The production of the polyetheramide elastomer (X) can be carried out at a polymerization temperature of preferably from 150 to 300C, more preferably from 160 to 280C, particularly preferably from 180 to 250C.
When ω-aminocarboxylic acid is used as the polyamide-forming monomer (B), the polyetheramide elastomer (X) is produced by a method comprising normal pressure melt polymerization or normal pressure melt polymerization followed by a reduced pressure melt polymerization. can do.
On the other hand, when a lactam, or a compound synthesized from a diamine and a dicarboxylic acid and / or a salt thereof is used as the polyamide-forming monomer (B), an appropriate amount of water is allowed to coexist, and under a pressure of 0.1 to 5 MPa. And then a normal pressure melt polymerization and / or a reduced pressure melt polymerization.
[0046]
The polyetheramide elastomer (X) can be produced either in a batch system or a continuous system, and can be used alone or in combination with a batch reactor, a single- or multi-tank continuous reactor, a tubular continuous reactor, or the like. Can be manufactured.
[0047]
The polyamide-based elastomer and the polyetheramide elastomer (X) preferably have a relative viscosity (ηr) of 1.2 to 3.5 (0.5% w / v meta-cresol solution at 25 ° C).
[0048]
As the flame retardant, a bromine-based flame retardant and a triazine-based flame retardant can be used. As the brominated flame retardant, brominated phenoxy resin, brominated polycarbonate, brominated polystyrene, polybrominated styrene, brominated polyphenylene ether, and the like can be used.
As the triazine-based flame retardant, cyanuric acid, isocyanuric acid, melamine, melamine cyanurate and the like can be used.
The addition amount of the flame retardant is 5 to 40 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, and more preferably 20 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide elastomer.
[0049]
As the flame retardant aid, a compound containing antimony can be used. Examples of the compound containing antimony include antimony trioxide, antimony pentoxide, antimony tetroxide, sodium antimonate, and the like.
The amount of the compound containing antimony is 0.1 to 12 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyamide elastomer. By using these in combination with a brominated flame retardant, the flame retardancy is improved.
[0050]
The flame retardant-containing resin composition of the present invention is a heat-resistant agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent, a conductive filler, a lubricant, a slip agent, and a crystal nucleating agent as long as its properties are not impaired. , A tackifier, a seal improver, an anti-fogging agent, a release agent, a plasticizer, a pigment, a dye, a fragrance, a flame retardant, a reinforcing material, and the like.
[0051]
In the flame retardant-containing resin composition of the present invention, the thermoplastic resin is preferably mainly composed of polyamide, and other thermoplastic resins except polyamide, elastomers, thermoplastic resins such as polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, and ABS resin. It is preferable to include a resin.
[0052]
The flame retardant-containing resin composition of the present invention is excellent in melt moldability, excellent in moldability, excellent in toughness, excellent in impact resistance, excellent in hydrolysis resistance and the like.
[0053]
In the flame retardant-containing resin composition of the present invention, the method for obtaining the resin composition is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, a predetermined amount of polyamide and polyamide-based elastomer, or various additives as needed, V-blender, after previously mixed using a low-speed rotary mixer such as a tumbler or a constrained rotary mixer such as a Henschel mixer, Melt-kneading with a single-screw extruder, twin-screw extruder, etc., pelletizing method, or a predetermined amount of polyamide and polyamide-based elastomer, or various additives as necessary, by constrained rotation such as a low-speed rotary mixer or Henschel mixer After mixing in advance using a mixer, a method for directly obtaining a molded article of the flame retardant-containing resin composition using an injection molding machine or an extrusion molding machine can be applied.
[0054]
A molded product can be obtained from the polyamide composition of the present invention by a molding method such as injection molding, extrusion molding, or blow molding.
The molded article of the polyamide composition of the present invention can be applied to parts requiring flame retardancy, such as tubes, hoses, electric wire coatings, electric parts, and automobile parts.
Furthermore, the molded article of the polyamide composition of the present invention has no deterioration due to hydrolysis even under a severe environment under high temperature and high humidity, and can be used under such a severe environment. , Electrical parts, automobile parts, etc.
[0055]
The flame retardant-containing resin composition of the present invention preferably has a retention of elongation at break after hydrolysis of 90% or more, more preferably 95% or more.
[0056]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
The characteristic values were measured as follows.
[0057]
1) Relative viscosity (ηr) (0.5% w / v meta-cresol solution at 25 ° C.):
The measurement was performed at 25 ° C. using an Ostwald viscometer at a concentration of 5 g / dm 3 using m-cresol, a reagent special grade, as a solvent.
[0058]
2) Tensile properties:
Using an ASTM No. 1 piece, the measurement was performed at 23 ° C. in accordance with ASTM D638.
[0059]
3) Bending test The test piece was measured in accordance with ASTM D790 using a test piece having a size of 6.35 mm × 12.7 mm × 127 mm.
4) Impact strength (with Izod notch):
ASTM using a test piece with a test piece size of 12.7 mm x 12.7 mm x 127 mm
Measured at 23 ° C. according to D256.
5) Evaluation of flammability:
It measured using the test piece of 0.8 mm x 12.7 mm x 127 mm according to UL-94.
[0060]
6) Hydrolysis resistance:
A sample cut out from a 100 mm × 300 × 2 mm thick plate formed by injection molding using a JIS No. 3 dumbbell was placed in a stainless steel container having a capacity of 5 liters, and about 2 liters of distilled water was put therein so as not to overlap with each other. Then, it was put in a hot water bath at 80 ° C. After the treatment for 2000 hours, the test piece was taken out and the surface moisture was removed. Then, the test piece was sandwiched between chucks of a tensile tester at a distance of 50 mm, a tensile test was performed at a speed of 500 mm / min, and the tensile elongation at break was measured. The test piece not subjected to the hydrolysis treatment was measured, and the retention of tensile elongation at break was calculated from the following equation (?).
(Equation 1)
Figure 2004352795
[0061]
[Production Example 1: Production of PAE1]
In a 70-liter pressure vessel equipped with a stirrer, thermometer, torque meter, pressure gauge, nitrogen gas inlet, pressure regulator, and polymer outlet, 11.000 kg of 12-aminododecanoic acid manufactured by Ube Industries, Ltd., ABA type 7.787 kg of triblock polyether diamine (manufactured by HUNTSMAN, trade name: XTJ-542) and 1.122 kg of adipic acid were charged. After the inside of the container was sufficiently purged with nitrogen, heating was gradually performed while supplying nitrogen gas at a flow rate of 300 liter / min. The temperature was raised from room temperature to 230 ° C. over 3 hours, and polymerization was performed at 230 ° C. for 6 hours. After the heating was started, the pressure in the container was adjusted to 0.05 MPa. Next, the stirring was stopped, the colorless and transparent polymer in a molten state was drawn out from the polymer outlet in the form of a string, cooled with water, and then pelletized to obtain pellets of about 13 kg.
The obtained polymer was polyetheramide, and the pellet was a white tough, flexible rubber-rich polymer having a ηr of 2.14.
[0062]
[Production Example 2: Production of PAE2]
12.600 kg of 12-aminododecanoic acid (Ube Industries, Ltd.) and adipine were placed in a 70-liter pressure vessel equipped with a stirrer, thermometer, torque meter, pressure gauge, nitrogen gas inlet, pressure regulator, and polymer outlet. 0.944 kg of acid (special reagent grade) was charged. After the vessel was sufficiently purged with nitrogen, the vessel was gradually heated while supplying nitrogen gas at a flow rate of 300 liter / hour. The stirring was performed at a speed of 20 rpm. The temperature was raised from room temperature to 240 ° C. over 3 hours, and polymerization was performed at 230 ° C. for 4 hours to synthesize an oligomer of nylon 12.
6.457 kg of polytetramethylene glycol (PolyTHF1000, manufactured by BASF), 0.020 kg of tetrabutylzirconate, and 0.050 kg of an antioxidant (trade name: Tominox 917, manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical) were charged into the oligomer. After the inside of the container was sufficiently purged with nitrogen, heating was gradually performed while supplying nitrogen gas at a flow rate of 300 liter / hour. The stirring was performed at a speed of 20 rpm. The temperature was raised from room temperature to 210 ° C. over 3 hours, heated at 210 ° C. for 3 hours, then gradually reduced in pressure to 50 Pa for 1 hour, and after polymerization for 2 hours, the temperature was further raised for 30 minutes. The temperature and pressure were reduced, and polymerization was performed at 230 ° C. and about 30 Pa for 3 hours, and the polymerization was completed. Next, the stirring was stopped, nitrogen gas was supplied into the polymerization layer, and the pressure was returned to normal pressure. Next, a colorless and transparent polymer in a molten state was withdrawn from the polymer outlet in the form of a string, cooled with water, and then pelletized to obtain a pellet of about 13 kg.
The obtained polymer was a polyetheresteramide, and the pellet was a white tough, flexible rubber-rich polymer with ηr = 2.09.
[0063]
The method for obtaining the composition of the present invention is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, predetermined amounts of a polyamide resin, a polyamide elastomer, and various additives are mixed in advance using a low-speed rotary mixer such as a V-type blender or a tumbler or a constrained rotary mixer such as a Henschel mixer, and then mixed with a single screw extruder. After the method of pelletizing after melt-kneading with a screw extruder or the like, a predetermined amount of polyamide resin and polyamide elastomer and various additives are mixed in advance using a constrained rotary mixer such as a low-speed rotary mixer or a Henschel mixer, The method can be applied directly to a molded article of the composition using an injection molding machine or an extrusion molding machine.
[0064]
[Examples 1-3, Comparative Examples 1-2]
The mixture in the ratio shown in Table 1 was melt-kneaded at 240 ° C. using a biaxial kneader having a cylinder diameter of 40 mm, extruded into strands, cooled in a water bath, and then pelletized using a pelletizer.
[0065]
[Table 1]
Figure 2004352795
[0066]
【The invention's effect】
An object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition that does not deteriorate the resin due to hydrolysis even under a severe environment under high temperature and high humidity and can maintain excellent performance as a resin.

Claims (7)

熱可塑性樹脂と下記のポリエーテルアミドエラストマー(X)を50重量%以上含むポリアミド系エラストマーからなる樹脂組成物100重量部と、難燃剤5〜40重量部とを含むことを特徴とする難燃剤含有樹脂組成物。
・ポリエーテルアミドエラストマー(X):
下記式(1)で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物(A)、ポリアミド形成性モノマー(B)、及びジカルボン酸化合物(C)を重合して得られる重合体である。
Figure 2004352795
(但し、x及びzは1〜20であり、yは4〜50を示す。)
A flame retardant-containing composition comprising: 100 parts by weight of a resin composition comprising a thermoplastic resin and a polyamide elastomer containing 50% by weight or more of the following polyetheramide elastomer (X); and 5 to 40 parts by weight of a flame retardant. Resin composition.
・ Polyetheramide elastomer (X):
It is a polymer obtained by polymerizing a triblock polyetherdiamine compound (A), a polyamide-forming monomer (B), and a dicarboxylic acid compound (C) represented by the following formula (1).
Figure 2004352795
(However, x and z are 1-20, and y shows 4-50.)
熱可塑性樹脂が、ポリアミドであることを特徴とする請求項1に記載の難燃剤含有樹脂組成物。The flame retardant-containing resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is a polyamide. 樹脂組成物が、熱可塑性樹脂95〜50重量%と、ポリアミド系エラストマー5〜50重量%を含む樹脂組成物であることを特徴とする請求項1に記載の難燃剤含有樹脂組成物。The flame retardant-containing resin composition according to claim 1, wherein the resin composition is a resin composition containing 95 to 50% by weight of a thermoplastic resin and 5 to 50% by weight of a polyamide elastomer. ジカルボン酸化合物(C)が、下記式(2)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の難燃剤含有樹脂組成物。
Figure 2004352795
(但し、Rは炭化水素鎖を含む連結基を表し、mは0又は1を表す。)
The flame retardant-containing resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the dicarboxylic acid compound (C) is represented by the following formula (2).
Figure 2004352795
(However, R 1 represents a linking group containing a hydrocarbon chain, and m represents 0 or 1.)
ポリアミド形成性モノマー(B)が、下記式(3)及び/又は下記式(4)で表されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の難燃剤含有樹脂組成物。
Figure 2004352795
(但し、Rは炭化水素鎖を含む連結基を表す。)
Figure 2004352795
(但し、Rは炭化水素鎖を含む連結基を表す。)
The flame-retardant-containing resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyamide-forming monomer (B) is represented by the following formula (3) and / or the following formula (4). .
Figure 2004352795
(However, R 2 represents a linking group containing a hydrocarbon chain.)
Figure 2004352795
(However, R 3 represents a linking group containing a hydrocarbon chain.)
ジカルボン酸化合物(C)が、脂肪族ジカルボン酸化合物及び/又は脂環族ジカルボン酸化合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の難燃剤含有樹脂組成物。The flame retardant-containing resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the dicarboxylic acid compound (C) is an aliphatic dicarboxylic acid compound and / or an alicyclic dicarboxylic acid compound. 請求項1〜6に記載の難燃剤含有樹脂組成物からなる成形物。A molded article comprising the flame retardant-containing resin composition according to claim 1.
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