JP2005336474A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
難燃性ポリアミド樹脂には、難燃剤としてトリアジン系化合物、ハロゲン化合物、水酸化マグネシウムまたは赤リンを配合したものが用いられているが、それぞれに問題を有している。
ハロゲン化合物を配合したものは、成形加工時に腐食性の分解ガスが発生し、成形機や金型を腐食させたり、焼却時に有害物が発生して環境を汚染する恐れがあるという問題を有する。
水酸化マグネシウムは無毒ノンハロゲン難燃剤であり、有毒ガス、加工機の腐食等の問題点はないが、充分な難燃性を発現させるには多量の添加が必要であり、多量に添加すると、強度、耐衝撃性等の機械特性が低下する問題がある。また良好な成形品外観を得ることも難しい。
赤リンを多量に配合したものは、成形加工時に赤リンが分解して有毒なホスフィンガスを発生する可能性があるため、安全面からみて好ましくない。また、多量の配合により、耐衝撃性等の靭性が低下する問題がある。
これらの難燃剤コンビネーションを配合することにより、難燃性は改善されるが、一方でポリアミド樹脂の衝撃特性を改善するために、さらに耐衝撃材を配合すると難燃性が低下してしまうという問題があった。
(A)脂肪族ポリアミド樹脂、
(B)成分B1として、(B1a)以下の式(I)で表されるホスフィン酸塩、及び/又は(B1b)以下の式(II)で表されるジホスフィン酸塩、及び/又はこれら(B1a)及び(B1b)の少なくとも1つから成るポリマーを含み、そして成分B2として、(B2a)メラミンの縮合生成物、又は(B2b)メラミンとリン酸との反応生成物、又は(B2c)メラミンの縮合生成物とリン酸との反応生成物、又はこれら(B2a)〜(B2c)の少なくとも2つから成る混合物を含む難燃剤、
(C)赤燐、
(D)耐衝撃材、及び
(E)無機充填材
を含有することを特徴とする難燃性樹脂組成物に関するものである。
アミノカルボン酸としては炭素数6〜12のアミノカルボン酸が挙げられ、例えば、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−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。
ラクタムとしては、炭素数6〜12のラクタム類が挙げられ、また、例えば、α−ピロリドン、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム、ε−エナントラクタム等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、アジピン酸、グルタル酸、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、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナルタレンジカルボン酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸が挙げられる。
本発明で使用するポリアミド樹脂の具体的な例としては、ポリアミド6、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6/66、ポリノナンメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリカプロアミドコポリマー(ポリアミド6T/6)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6I)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド/ポリカプロアミドコポリマー(ポリアミド6I/6)、ポリドデカミド/ポリヘキサメチレンテレフタラミドコポリマー(ポリアミド12/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリ(2−メチルペンタメチレンテレフタルアミド)コポリマー(ポリアミド6T/M5T)、ポリキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、およびこれらの混合物ないし共重合樹脂もしくは混合物が挙げられ、特に有用なものとしては、ポリアミド6、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12またはポリアミド6/66が挙げられる。
このホスフィン酸塩は、水性媒体中で製造されるものであり、そして本質的にモノマー性の化合物である。また、その反応条件に依存して、環境によっては、縮合度が1〜3のポリマー性のホスフィン酸塩も含まれる。
ホスフィン酸塩の成分として適したホスフィン酸の例は、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、イソブチルメチルホスフィン酸、オクチルメチルホスフィン酸、メチル−n−プロピルホスフィン酸、メタン−1,2−ジ(メチルホスフィン酸)、エタン−1,2−(ジメチルホスフィン酸)、ヘキサン−1,6−ジ(メチルホスフィン酸)、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)、メチルフェニルホスフィン酸及びジフェニルホスフィン酸である。
繊維状充填材としては、繊維径が0.01〜20μm、好ましくは0.03〜15μmであり、繊維カット長は0.5〜10mm、好ましくは0.7〜5mmである。
0.5重量%より少ないとポリアミド樹脂の機械的強度は充分満足されない。50重量%より多ければ、機械的強度は充分満足されるが、成形性や表面状態が悪くなり好ましくない。
(A)ポリアミド樹脂、
A1:ポリアミド6(宇部興産(株)製1011FB)
A2:ポリアミド6(宇部興産(株)製1015B)
A3:ポリアミド66(宇部興産(株)製2020B)
A4:ポリアミド6I/6T(エムス社製グリボリーG21)
(B)難燃剤
B:Exolit OP1311(TP)(クラリアント社製)
(C)赤燐
C1:30wt%赤燐マスターPA6樹脂(日本化学工業(株)ヒシガードLPマスター)
C2:50wt%赤燐マスターPA6樹脂(クラリアント・ジャパン(株)Exolit RP694)
(D)耐衝撃材
D1:エチレン・α−オレフィン共重合体(三井化学(株)タフマーMC1307)
(E)無機充填材
E1:カーボン繊維(三菱レーヨン(株)製TR06NEB3E)
E2:ガラス繊維(日本電気硝子(株)製ECS03T−249H)
(F)その他難燃剤
F1:水酸化マグネシウム(協和化学工業(株)KISUMA5E)
2.難燃性プラスチック成形材料の製造、加工及び試験
表1に示す各成分を混合し、そして260℃〜300℃(PA66を用いる場合)又は240℃〜280℃(PA6を用いる場合)の温度で二軸スクリュー押出機(WERNER&PFLEIDERER(株)製ZSK4ZSK40)中で均一化する。この均一化されたポリマー押出物を引き抜き、水浴中で冷却し次いでペレット化した。
[引張り強さ及び破断伸び]ASTM D638に準拠した方法にて測定した。
[曲げ強さ及び曲げ弾性率]ASTM D790に準拠した方法にて測定した。
[Izod衝撃強度]ASTM D256に準拠した方法にて測定した。
また実施例3〜4の材料は、ポリアミド樹脂の種類を替えた場合でも実施例1〜2と同等の効果を有しており、臭素等を含まないノンハロゲン難燃材として有用である。
Claims (4)
- (A)ポリアミド樹脂、
(B)成分B1として、(B1a)以下の式(I)で表されるホスフィン酸塩、及び/又は(B1b)以下の式(II)で表されるジホスフィン酸塩、及び/又はこれら(B1a)及び(B1b)の少なくとも1つから成るポリマーを含み、そして成分B2として、(B2a)メラミンの縮合生成物、又は(B2b)メラミンとリン酸との反応生成物、又は(B2c)メラミンの縮合生成物とリン酸との反応生成物、又はこれら(B2a)〜(B2c)の少なくとも2つから成る混合物を含む難燃剤、
(C)赤燐、
(D)耐衝撃材、及び
(E)無機充填材
を含有することを特徴とする難燃性樹脂組成物。
- 前記(A)ポリアミド樹脂30〜80重量%、前記(B)難燃剤のB1成分1〜30重量%及びB2成分1〜30重量%、前記(C)赤燐1〜20重量%、前記(D)耐衝撃材5〜30重量%、及び(E)無機充填材0.5〜50重量%からなる請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。
- 前記(A)脂肪族ポリアミド樹脂が、ポリアミド6、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12またはポリアミド6/66である請求項1又は2に記載の難燃性樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一つに記載の難燃性樹脂組成物を成形してなる成形品。
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