JP2001031863A - 難燃性芳香族ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

難燃性芳香族ポリアミド樹脂組成物

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JP2001031863A
JP2001031863A JP11145029A JP14502999A JP2001031863A JP 2001031863 A JP2001031863 A JP 2001031863A JP 11145029 A JP11145029 A JP 11145029A JP 14502999 A JP14502999 A JP 14502999A JP 2001031863 A JP2001031863 A JP 2001031863A
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aromatic polyamide
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Yoshifumi Akagawa
佳史 赤川
Yoshihiro Urata
嘉浩 浦田
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、靱性、作業性、色調の良好な難燃性
芳香族ポリアミド樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 (A)融点が280℃〜330℃の芳香族ポリアミド樹脂 100重量部、 (B)ポリブロモフェニレンオキサイド 15〜60重量部、 (C)三酸化アンチモン 5〜30重量部、 (D)ハロゲン捕獲剤 0〜10重量部、 (E)無機充填剤 0〜200重量部 からなることを特徴とする難燃性芳香族ポリアミド樹脂
組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、靭性、作
業性および色調の良好な難燃性芳香族ポリアミド樹脂組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリアミド樹脂は、機械特性、電気特
性、成形加工性、耐薬品性などに優れており、自動車部
品、電気・電子部品、機械部品として広範囲の分野で使
用されている。また、難燃剤を配合することでUL規格
で定められている難燃性V−0を達成することが可能で
ある。ところで、電気・電子分野では、難燃性以外にも
耐ハンダ性を考慮して、高い融点のポリアミド樹脂の使
用が検討されている。例えば、特開平6−263986
号公報においては、融点280〜330℃のポリアミド
共重合体に、難燃剤としてポリトリブロモスチレンやポ
リブロモフェニレンエーテルおよびアンチモン化合物を
使用した難燃性ポリアミド樹脂組成物が開示されてい
る。しかしながら、ポリトリブロモスチレンを使用する
場合には、難燃性を維持するために配合量が多量とな
り、成形後の製品では靭性に乏しく、電気・電子部品等
の薄肉製品用材料としての使用は困難であった。また、
通常のポリブロモフェニレンエーテルを使用すると、こ
の難燃剤自身の色調が不安定なため、ポリアミド樹脂組
成物の色調安定化ならびに色調改良に問題があった。そ
のために、様々に着色されて使用される電気・電子分野
においては、その使用に難があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、耐熱性、靭性、作業性および色調の良好な難
燃性の芳香族ポリアミド樹脂組成物を提供することであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本課題を解決するために
鋭意検討した結果、特定の難燃剤と特定のハロゲン捕獲
剤を特定の割合で組み合わせることにより、バランスの
とれた難燃性芳香族ポリアミド樹脂組成物が得られるこ
とを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、 (A)融点が280℃〜330℃の芳香族ポリアミド樹脂 100重量部、 (B)末端変性ポリブロモフェニレンオキサイド 15〜60重量部、 (C)三酸化アンチモン 5〜30重量部、 (D)ハロゲン捕獲剤 0〜10重量部、 (E)無機充填材 0〜200重量部 からなることを特徴とする難燃性芳香族ポリアミド樹脂
組成物である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明において使用する(A)融点が280℃〜330
℃の芳香族ポリアミド樹脂とは、芳香族系モノマー成分
を少なくとも1成分含む結晶性部分芳香族共重合ポリア
ミド樹脂である。具体的には、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸
成分やメタキシレンジアミン等の芳香族ジアミン成分な
どの芳香族系モノマー成分を少なくとも1成分含む共重
合ポリアミドであり、融点が280℃〜330℃の結晶
性部分芳香族共重合ポリアミド樹脂であり、好ましく
は、融点が290℃〜320℃の結晶性部分芳香族共重
合ポリアミド樹脂である。融点が280℃より低いと、
耐ハンダ性などの耐熱性に問題が生じる。融点が330
℃より高いと、より高温で成形する必要が生じ、ポリア
ミド樹脂の劣化が問題となる。(A)融点が280℃〜
330℃の芳香族ポリアミド樹脂の具体的な組み合わせ
としては、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸の等モ
ル塩、脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸の等モル塩
および/または脂肪族ポリアミド形成モノマーからなる
結晶性共重合ポリアミド樹脂である。
【0006】ここで脂肪族ジアミンとは炭素数4〜12
の脂肪族ジアミンであり、テトラメチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナ
メチレジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメ
チレンジアミン等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸と
は炭素数が6〜12の脂肪族ジカルボン酸であり、アジ
ピン酸、ヘプタンジカルボン酸、オクタンジカルボン
酸、ノナンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ド
デカンジカルボン酸等が挙げられる。好ましい組み合わ
せは、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩
である。
【0007】芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げら
れ、好ましい組み合わせは、ヘキサメチレンジアミンと
テレフタル酸の等モル塩である。
【0008】脂肪族ポリアミド形成モノマーとしては、
炭素数6〜12のアミノカルボン酸および炭素数6〜1
2のラクタム類であり、6―アミノカプロン酸、7―ア
ミノヘプタン酸、11―アミノウンデカン酸、12―ア
ミノドデカン酸、α―ピロリドン、ε―カプロラクタ
ム、ラウロラクタム、ε―エナントラクタム等が挙げら
れるが、6―アミノカプロン酸、12―アミノドデカン
酸、ε―カプロラクタム、ラウロラクタムが好ましい。
脂肪族ポリアミド形成モノマーは、1成分単独だけでな
く2成分以上を混合して使用することもできる。
【0009】これらの使用量は、ヘキサメチレンジアミ
ンとアジピン酸の等モル塩30〜70重量%、ヘキサメ
チレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩70〜30重
量%、脂肪族ポリアミド形成モノマー0〜15重量%で
あり、好ましくは、ヘキサメチレンジアミンとアジピン
酸の等モル塩35〜55重量%、ヘキサメチレンジアミ
ンとテレフタル酸の等モル塩65〜45重量%、脂肪族
ポリアミド形成モノマー1〜10重量%である。
【0010】本発明において使用する(B)末端変性ポ
リブロモフェニレンオキサイドは、難燃剤として使用す
るものでありポリジブロモフェニレンオキサイド、ポリ
トリブロモフェニレンオキサイドのどちらにおいても末
端変性したものであればいずれでも使用可能である。こ
こで、末端変性とは、ポリブロモフェニレンオキサイド
の末端の水酸基をエステル化したもの、エ−テル化した
もの、アルキル化したもの、水素化およびハロゲン化し
たものをいう。エステル化においては、通常のエステル
化反応で使用されるカルボキシル基を有する化合物であ
れば特に問題はなく、赤外吸収スペクトル分析において
カルボニルの吸収ピークとして1780cm -1 〜17
00cm -1 に吸収を示す、より好ましくは1750c
-1 〜1715cm -1 に吸収を示すエステル化合物
であれば良い。例えば、脂肪族カルボン酸、芳香族カル
ボン酸、脂環式カルボン酸が挙げられる。具体的には、
酢酸、プロピオン酸、安息香酸、シクロヘキシルカルボ
ン酸などとの脱水反応で得られるエステル化合物が挙げ
られる。エ−テル化したものとしては、脂肪族アルコー
ル、芳香族アルコール、脂環式アルコールとの反応で得
られたものが挙げられる。具体的にはメタノール、エタ
ノール、フェノール、モノアルキルフェノール、シクロ
ヘキサノールとの脱水反応で得られたエーテル化合物が
挙げられる。アルキル化したものとしては、メチル化、
エチル化、プロピル化、イソプロピル化、n−ブチル
化、s−ブチル化およびt−ブチル化した化合物が挙げ
られる。ハロゲン化したものとしては、塩素化、臭素化
およびヨウ素化した化合物が挙げられる。この中でも特
に、カルボン酸とのエステル化により得られた末端変性
ポリブロモフェニレンオキサイドが好ましい。
【0011】更に、分子量の範囲としては、2000〜
4000が好ましい。分子量が2000より低い場合で
はポリブロモフェニレンオキサイドの耐熱性に問題があ
り、また4000より大きいと、得られる芳香族ポリア
ミド樹脂の流動性を阻害するため好ましくない。ポリブ
ロモフェニレンオキサイドの使用量は、芳香族ポリアミ
ド樹脂100重量部に対して、15〜60重量部、好ま
しくは20〜50重量部である。15重量部より少ない
と難燃性の効果が不十分であり、60重量部より多いと
樹脂成分の割合が著しく少量となり、安定した混練が難
しくなるため好ましくない。
【0012】本発明において使用する(C)三酸化アン
チモンは、難燃助剤として使用するものであり市販され
ている三酸化アンチモンで特に規定はないが、難燃性の
確実な発生と色調安定化のために平均粒径が0.6〜
2.0μm、白色度95以上の粉末、もしくはこの原料
を用いたマスターペレットの使用が好ましい。粒径が
0.6μmより小さいと二次凝集を起こしやすく、2.
0μmより大きいと隠蔽力が大きく変化し材料全体の色
調が暗くなる。その使用量は、芳香族ポリアミド樹脂1
00重量部に対して、5〜30重量部、好ましくは5〜
25重量部、より好ましくは7〜20重量部である。5
重量部より少ないと難燃性が不十分であり、30重量部
より多いと機械特性不良や比重増となり好ましくない。
【0013】本発明において使用する(D)ハロゲン捕
獲剤は、色調・混練作業性をより安定化させるために使
用するものであり、炭酸カルシウム、酸化マグネシウ
ム、オルガノホスフェート化合物、ハイドロタルサイト
類化合等が挙げられるが、本件には少量で効果のあるハ
イドロタルサイト類化合物が好ましい。ハイドロタルサ
イト類化合物は結晶水を含有しているが、これを強制的
に30%以上排除処理したものがより好ましく、さらに
強制的に50%以上排除処理したものが(例えば、協和
化学工業(株)製DHT−4C等)、樹脂特性を安定さ
せるために特に好ましい。ハロゲン捕獲剤の使用量は、
芳香族ポリアミド樹脂100重量部に対して、10重量
部以下で十分に効果を発揮する。より好ましくは0.1
〜10重量部である。余りに多すぎると、ポリアミド樹
脂組成物の物性に悪影響を与える。
【0014】本発明の難燃性芳香族ポリアミド樹脂組成
物には、その特性を損なわない範囲で前記成分に加えて
熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、核剤、着色剤、離型剤
等の添加剤を配合することができる。また、成形品の用
途に応じてガラス繊維、炭素繊維、タルク、マイカ等の
(D)無機充填材を芳香族ポリアミド樹脂100重量部
に対して、200重量部まで配合するさせることができ
る。好ましくは、10〜180重量部、より好ましくは
30〜150重量部である。余りに多すぎると、ポリア
ミド樹脂組成物の物性に悪影響を与える。
【0015】
【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。
【0016】以下に示す材料を用いて実施例及び比較例
を行った。ポリアミド樹脂は以下の成分のものを公知の
溶融重合法で重合したポリマーを用いた。ここで、PA
66は、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸からなる
ポリアミド、PA6Tは、ヘキサメチレンジアミンとテ
レフタル酸からなるポリアミド、PA12は、ラウロラ
クタムまたは12−アミノドデカン酸の縮重合物であ
る。(A)芳香族ポリアミド(成分の使用量;wt%) PA1 :PA66成分/PA6T成分/PA12成分=(50/50/0) PA2 :PA66成分/PA6T成分/PA12成分=(45/45/10) PA3 :PA66成分/PA6T成分/PA12成分=(10/85/5) PA4 :PA66成分/PA6T成分/PA12成分=(85/10/5) PA5 :PA66成分/PA6T成分/PA12成分=(30/30/40) ポリアミド以外の組成に関しては、以下の市販品を用い
た。 (B)難燃剤 FR1 :ピロガード SR400A (第一工業製薬(株)製エステル変性シ゛フ゛ロモフェノール 重縮合物) FR2 :PDBS−80 ((株)Great Lakes製ホ゜リシ゛フ゛ロモスチレン) FR3 :SAYTEX8010 (Ethyl 製エチレンヒ゛スヘ゜ンタフ゛ロモシ゛フェニル ) FR4 :プラセフティEB−905(マナック(株)製窒素系) FR5 :SR245 (第一工業製薬(株)トリアシ゛ン 系) FR6 :PO−64PB ((株)Great Lakes 製ホ゜リフ゛ロモフェニレンエーテル) FR7 :パイロチェック68PB((株) 日産フェロ 製ホ゜リトリフ゛ロモスチレン ) FR8 :ピロガード SR460B (第一工業製薬(株)製シ゛フ゛ロモフェノール 重縮合物) (C)三酸化アンチモン Sb23 :No.0 (三国精練(株)製三酸化アンチモン ) (D)ハロゲン捕獲材 DHT :DHT−4C (協和化学工業(株)製ハイト゛ロタルサイト) (E)無機充填材 GC :ECSO3T−296GH(日本電気硝子(株)製カ゛ラスチョッフ゜ )
【0017】実施例1〜2および比較例1〜3 使用する各成分を表1に示した組成割合でブレンドした
後、2軸スクリュー押出混練機(東芝TEM35)を用
い、樹脂温度300〜360℃、吐出量15kg/hで
芳香族ポリアミド樹脂組成物のペレットを作成した。得
られた樹脂は、以下の特性を評価し、評価結果を表1に
併記した。 (1)混練作業性:混練機より押し出される樹脂紐の状
態を各組成で1時間観察し、吐出ムラ等で発生する紐切
れ回数を混練作業性として評価した。 (2)融点 :得られた樹脂をペレットにし、DS
C(示差走査熱量分析)を用いて20℃/minの速度
で昇温し、融解エネルギーを発生する温度ピークより融
点を測定した。得られた融点の測定結果をもとに耐熱性
の評価とした。
【0018】
【表1】
【0019】実施例3〜8、比較例4〜5 使用する各成分を表2に示した組成割合でブレンドした
後、2軸スクリュー押出混練機(東芝TEM35)を用
い、樹脂温度300〜360℃、吐出量15kg/hで
難燃性芳香族ポリアミド樹脂組成物のペレットを作成し
た。得られた樹脂は、上記の混練作業性と以下の特性を
評価し、評価結果を表2に併記した。 (3)色調 :得られた樹脂をペレットにし、射出
成形により90mm×55mm×2mmのプレートを作
成した。この時のプレートの色調を観察することにより
色調の評価とした。 (4)難燃性 :得られた樹脂をペレットにし、UL
(Underwrite Labolatories )で規定されている燃焼性
試験(UL94)を、厚み1/32インチ試験片で実施
した。得られた結果をもとに難燃性の評価とした。 (5)靱性 :得られた樹脂をペレットにし、図1
に示した穴のあるピン圧入式コネクター(ピン圧入用穴
寸法:一片の長さ0.32mmの正方形、穴間距離:
1.25mm、穴数:8個)を成形し、ピン圧入テスト
(ピン直径寸法:φ=0.35mm)を行った。ピンの
圧入により穴間距離内で生じる割れ発生率をコネクター
10個を用いて測定し、靱性の評価とした。
【0020】
【表2】
【0021】実施例4および比較例6〜12 使用する各成分を表3に示した組成割合でブレンドした
後、2軸スクリュー押出混練機(東芝TEM35)を用
い、樹脂温度300〜360℃、吐出量15kg/hで
難燃性芳香族ポリアミド樹脂組成物のペレットを作成し
た。得られた樹脂は、実施例3と同様の特性を評価し、
結果を表3に併記した。
【0022】
【表3】
【0023】
【発明の効果】本発明により、耐熱性、靭性、作業性お
よび色調の良好な難燃性の芳香族ポリアミド樹脂組成物
およびそれから得られる成形品を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】靱性測定用として使用したピン圧入式コネクタ
ーの一例である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)融点が280℃〜330℃の芳香族ポリアミド樹脂 100重量部、 (B)末端変性ポリブロモフェニレンオキサイド 15〜60重量部、 (C)三酸化アンチモン 5〜30重量部、 (D)ハロゲン捕獲剤 0〜10重量部、 (E)無機充填材 0〜200重量部 からなることを特徴とする難燃性芳香族ポリアミド樹脂
    組成物。
  2. 【請求項2】(A)融点が280℃〜330℃の芳香族
    ポリアミド樹脂が、 (a)ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩 30〜70重量部、 (b)ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩 70〜30重量部、 (c)脂肪族ポリアミド形成モノマー 0〜15重量部 からなる請求項1記載の難燃性芳香族ポリアミド樹脂組
    成物。
  3. 【請求項3】(c)脂肪族ポリアミド形成モノマーが、
    ポリアミド12成分である請求項2記載の難燃性芳香族
    ポリアミド樹脂組成物。
  4. 【請求項4】(B)末端変性ポリブロモフェニレンオキ
    サイドが、エステル末端変性ポリブロモフェニレンオキ
    サイドである請求項1、2または3記載の難燃性芳香族
    ポリアミド樹脂組成物。
  5. 【請求項5】(D)ハロゲン捕獲剤が、結晶水を30%
    以上排除処理されたハイドロタルサイト類化合物である
    請求項1から4いずれか1項記載の難燃性芳香族ポリア
    ミド樹脂組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007321032A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Dainippon Ink & Chem Inc 耐熱性樹脂組成物、及び表面実装用電子部品
US7645825B2 (en) 2005-05-16 2010-01-12 Mitsui Chemicals, Inc. Flame-retardant polyamide composition

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