JP2002167504A - 難燃性ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来より使用され、種々の欠点を有するトリア
ジン化合物、ハロゲン化合物を含まず、優れた機械特
性、特に高い衝撃特性を持ち、従来手法での製造、加
工、使用時における不具合を問題ないレベルまで低減し
た良好な成形品外観を有する難燃性ポリアミド樹脂組成
物を提供すること。 【解決手段】（Ａ）少なくとも一部が結晶性であるポリ
アミド系樹脂25〜60重量％、（Ｂ）半芳香族非結晶性ポ
リアミド樹脂１〜20重量％、（Ｃ）エラストマー改質材
1〜15重量％、（Ｄ）無機強化用材料30〜50重量％、
（Ｅ）水酸化マグネシウム5〜20重量％および（Ｆ）赤
リン0.5〜10重量％を含有することを特徴とする難燃性
ポリアミド樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は良好な機械特性を有
し、特に優れた衝撃特性を有するものであり、かつ高い
難燃性と良好な表面外観特性を有する難燃性ポリアミド
樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリアミド系樹脂を難撚化す
る技術としては、シアヌル酸メラミン等のトリアジン系
化合物、ハロゲン系化合物、水酸化マグネシウム、赤リ
ン、あるいは水酸化マグネシウムと赤リンの併用物等の
難燃剤をポリアミド樹脂に添加する方法が知られている
が、それぞれに問題を有している。

【０００３】トリアジン化合物を含む樹脂組成物では、
加工や火災の際、アンモニアガス、アミン系ガス、シア
ンガス等の発生を抑制できない。またこれらの化合物は
強化系ポリアミド組成物については充分な難燃効果が発
現しにくいことや、分解温度が低いことも欠点として挙
げられる。

【０００４】また、ハロゲン系難燃剤を使用すると、燃
焼時に有毒ガスであるハロゲンガスを発生したり、また
樹脂加工時に混練り機、成形機等の加工機械を腐食させ
るという問題を有する。

【０００５】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。

【０００６】赤リンは前述した他の難燃剤よりも少量の
配合でポリアミド系樹脂を難撚化できるが、燃焼時にホ
スフィンが発生するという問題があり、安全面からみて
赤リン添加量を減少させることが望ましい。

【０００７】そこで、水酸化マグネシウムと赤リンの併
用によるポリアミド系樹脂の難撚化の考え方について、
例えば、特開昭６３-２４３１５８号公報で提案されて
いる。しかしながら、この方法によれば、赤リン配合
量、水酸化マグネシウム配合量ともに単独添加よりも少
量で難撚化が可能であるが充分な難燃性を付与するまで
併用物を添加すれば、良好な成形品外観を得ることが難
しくなり、優れた機械特性、特に高い衝撃特性を持ち、
充分な難燃性と良好な成形品外観を有する組成物はまだ
得られていないのが現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来より使
用され、種々の欠点を有するトリアジン化合物、ハロゲ
ン化合物を含まず、優れた機械特性、特に高い衝撃特性
を持ち、従来手法での製造、加工、使用時における不具
合を問題ないレベルまで低減した良好な成形品外観を有
する難燃性ポリアミド樹脂組成物を提供することを課題
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記課題を解決するため、鋭意、検討、研究した結果、
遂に本発明を完成するに到った。即ち本発明は、（Ａ）
少なくとも一部が結晶性であるポリアミド系樹脂25〜60
重量％、（Ｂ）半芳香族非結晶性ポリアミド樹脂１〜20
重量％、（Ｃ）エラストマー改質材1〜15重量％、
（Ｄ）無機強化用材料30〜50重量％、（Ｅ）水酸化マグ
ネシウム5〜20重量％および（Ｆ）赤リン0.5〜10重量％
を含有することを特徴とする難燃性ポリアミド樹脂組成
物である。

【００１０】本発明は有毒性、加工性において問題を生
じる可能性があるトリアジン化合物、ハロゲン化合物等
を含まない樹脂組成物である。また赤リンと水酸化マグ
ネシウムの併用によって両難燃剤の配合量を低減し、機
械特性低下、ホスフィン発生等の不具合を抑えるととも
に、本発明の発見にかかる非結晶性ポリアミドを添加す
る手法によって良好な成形品外観が得られることを特徴
とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる（Ａ）成分で
ある一部結晶性であるポリアミド樹脂（ナイロン）とし
ては、ナイロン6（ポリカプラミド）、ナイロン66（ポリ
ヘキサメチレンアジパミド）、ナイロン11（ポリ-ω-ウ
ンデカミド）、ナイロン12（ポリ-ω-ドデカミド）、ナ
イロン46（ポリテトラメチレンアジパミド）等が挙げら
れ、半芳香族ポリアミド樹脂としてはナイロン6T/6（6
T：ポリヘキサメチレンテレフタラミド）、ナイロン6T/
66、MXD6（ポリメタキシリレンアジパミド）、等であ
り、またこれらを成分とする共重合体、ブレンド物であ
っても良く、特に限定されるものではない。

【００１２】前記（Ａ）一部結晶性であるポリアミド樹
脂の配合量としては、全組成物に対して25〜60重量％で
あり、好ましくは25〜40重量％、さらに25〜35重量％が
望ましい。なお、（Ａ）成分が25重量％未満の場合は、
押出し混練りによる生産が困難となるので好ましくな
く、70重量％を超えると難燃剤の必要量が多くなるので
好ましくない。

【００１３】本発明で用いられる（Ｂ）成分である半芳
香族非結晶性ポリアミド樹脂とは、トリメチルヘキサメ
チレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシレ
ンジアミン、テレフタル酸、イソフタル酸、ε-カプロ
ラクタムより得られる重合体であり、（１）分子鎖中に
アミド基（−NHCO−）を有する、（２）ガラス転移温度
（Tg）が100℃以上、（３）樹脂を160℃ｘ１hr加熱後の
示差走査熱量計（DSC）で20℃／分の昇温スピードで昇
温し結晶融解量が３J/g以下であり、このような半芳香
族非結晶性ポリアミド樹脂の具体例として、トリメチル
ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との重合体、ト
リメチルヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸とε-
カプロラクタムとの重合体、テレフタル酸及びイソフタ
ル酸とヘキサメチレンジアミン及びε-カプロラクタム
との重合体等が挙げられるが特に限定されるものではな
い。

【００１４】前記（Ｂ）半芳香族非結晶性ポリアミド樹
脂の配合量としては、全組成物に対して１〜20重量％で
あり、好ましくは3〜10重量％、さらに5〜10重量％が望
ましい。なお、（Ｂ）成分が1重量％未満の場合は、外
観が悪くなるとなるので好ましくなく、20重量％を超え
ると成形時の離型不良等が起こる ので好ましくない。

【００１５】本発明で用いられる（Ｃ）成分であるエラ
ストマー改質剤は引張り弾性率200MPA以下の重合体であ
れば特に限定されない。例えばエチレン・プロピレン・
ラバー（EPR）、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重
合体(EPDM)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)等のエ
チレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体(SBE)、
スチレン・エチレン・ブタジエン共重合体(SEBS)、スチレ
ン・イソプレン共重合体(SIS)等のスチレン共重合体、他
にMMA-ブタジエン共重合体等のエステル共重合体等が挙
げられ、本発明においてはEPRが特に好ましい。

【００１６】前記（Ｃ）エラストマー改質剤の配合量と
しては、全組成物に対して1〜15重量％であり、好まし
くは3〜10重量％、さらに6〜10重量％が望ましい。な
お、（Ｃ）成分が1重量％未満では、改質の効果が充分
でないので好ましくなく、（Ｃ）成分が15重量％を超え
ると成形品外観が悪くなるので好ましくない。

【００１７】本発明で用いられる（Ｄ）成分である無機
強化用材料として具体的には、ガラス繊維、炭素繊維等
の無機繊維類、ホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニ
ウム等のウィスカー類、平均粒径は４〜20μm程度の、
カット長は35〜80μm程度の単繊維であるミルドファイ
バー等、また一般的に使用されているワラストナイト及
び針状ワラスト、板状晶をしたタルク、マイカ、未焼成
クレー類、不定形及び粒径をした炭酸カルシウム、シリ
カ、ガラスビーズ等が挙げられるが、特にこれに限定さ
れるものではない。好ましくは繊維状強化剤、特に平均
粒径が5〜15μm程度で、カット長は1〜5mm程度が望まし
い。

【００１８】前記（Ｄ）無機強化用材料類の配合量とし
ては、全組成物に対して30〜50重量％であり、好ましく
は35〜50重量％、さらに40〜50重量％が望ましい。な
お、（Ｄ）成分が30重量％未満の場合は機械特性の向上
効果が充分でないので好ましくなく、50重量％を超える
と難燃剤と合わせて全体に占める重量％が多く生産困難
となるため好ましくない。

【００１９】本発明で用いられる（Ｅ）成分である水酸
化マグネシウムは必要に応じ表面処理剤で表面処理され
ていても良い。市販の水酸化マグネシウムは表面処理の
有無に関わらず、本発明で用いることができる。好まし
くは微細に粒状化され直径0.4〜10μの水酸化マグネシ
ウムが良いが、これに限定されるものではない。

【００２０】前記（E）水酸化マグネシウムの配合量と
しては、全組成物に対して5〜20重量％であり、好まし
くは5〜15重量％、さらに5〜10重量％が望ましい。な
お、（E）成分が5重量％未満の場合は、難燃性が充分に
与えられないので好ましくなく、40重量％を超えると機
械特性の低下、特に衝撃特性の低下の原因となるので好
ましくない。

【００２１】本発明に用いられる（Ｆ）成分である赤リ
ンは平均粒子径１〜50μmのものが好ましい。特に機械
強度の低下やホスフィン発生を抑制するには必要に応じ
て表面処理され、粒子表面が滑らかであるものが好まし
いが、表面処理の有無、表面処理剤の種類、表面処理の
方法や粒子の表面性については特に限定されるものでは
ない。

【００２２】前記（Ｆ）赤リンの配合量としては、全組
成物に対して0.5〜10重量％であり、好ましくは0.5〜8
重量％、さらに0.5〜5重量％が望ましい。なお、（Ｆ）
成分が0.5重量％未満の場合は、難燃性が充分に与えら
れないため好ましくなく、10重量％を超えると生産、成
形時にホスフィン発生などの問題が大きくなるので好ま
しくない。

【００２３】本発明において各用途、目的に応じて一般
的に使用されている滑剤、結晶核剤、離型剤、熱安定
剤、光安定剤、着色剤等を添加することができ、特に限
定されるものではない。

【００２４】本発明組成物を得る方法としては、従来の
方法を採用することができ、例えば、前述の（Ａ）〜
（Ｆ）成分その他は、上記配合比率にて任意の配合順序
で配合した後、溶融混合される。溶融混合方法は、当業
者に周知のいずれかの方法も可能であり、単軸押出機、
2軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール等
が使用できる。中でも2軸押出機を使用することが望ま
しい。また押出加工時破損しやすいガラス繊維、針状ワ
ラスト等は、2軸押出機のサイド口より投入することが
好ましいが、特に限定されるものではない。

【００２５】以上かかる構成よりなる本発明組成物は、
射出成形、押出し成形、ブロー成形等の公知の方法によ
り、種々成形され、ドアーミラーステイ、カップホルダ
ーなどの自動車用途、ブレーカ部品、電動工具等の電気
・電子部品用途、釣具部品（シート、リール等）等のス
ポーツ・レジャー用途、その他、土木・建築用途等にも
利用される。本発明においては、特に電気、電子部品用
途が適している。

【００２６】

【実施例】次に本発明を実施例を用いて具体的に説明す
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。なお、実施例における各評価は以下の方法によって
得られた値である。 曲げ強度：ASTM D790に準じて測定した。 曲げ弾性率：ASTM D790に準じて測定した。 燃焼性：UL94に準じて測定した。 Izod衝撃強度：ASTM D256に準じて測定した。 光沢度：鏡面仕上げの100ｘ100ｘ３mmtの金型を使用
し、樹脂温度280℃、金型温度80℃で成形品を作りJIS
Z-8714に基き入射角60°の光沢度を測定した。（数値が
高いほど光沢度が良いことを示す）

【００２７】実施例１、２、比較例１〜３表1に示す原
料をそれぞれ所定量、予備混合した後、2軸混練り押出
し機を用いて250〜290℃で、2〜8分混練りし、各成分を
押出しペレット化した。得られた各々のペレットを射出
成形機によりシリンダー温度280℃、金型温度80℃で、
射出成型して得られた各々のテストピースの各特性を測
定した。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】 表中 ナイロン6：東洋紡ナイロンT-840（商標） 東洋紡績（株）製 ナイロン6T/6I：グリボリーG21（商標） エムスジャパン（株）製 エラストマー改質剤(EPR)：タフマーMA8510（商標） 三井化学（株）製 水酸化マグネシウム：キスマー５EU（商標） 協和化学（株）製 ガラス繊維：vetrotex955（商標） VETROTEX社製 赤リン：ノーバエクセル140（商標） 燐化学工業（株）製 ステアリン酸マグネシウム：NP-1500 （商標） 淡南化学工業（株）製

【００２９】実施例１、2および比較例1〜3より明らかな
ように、水酸化マグネシウムと赤リンを併用することで
V-0の難燃性を発現するのに必要な水酸化マグネシウム
量を低減でき、さらに半芳香族系非結晶ポリアミドを配
合すことで充分な難燃性と機械特性を有し、且つ良好な
成形品外観が得られることが判る。

【００３０】

【発明の効果】以上、かかる構成よりなる本発明組成物
によれば赤リンと水酸化マグネシウムを併用し、さらに
半芳香族系非結晶ポリアミドを添加することによって、
難燃性ポリアミド樹脂において充分な機械特性と難燃性
を得ると同時に外観用途にも充分耐え得る良好な表面外
観を得ることができるので、産業界に寄与すること大で
ある。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101:00） Ｃ０８Ｌ 101:00） Ｆターム(参考） 4J002 AC08Y BB06Y BB15Y BC05Y BP01Y CL011 CL031 CL05X DA016 DA056 DA058 DE077 DE186 DE236 DJ016 DJ036 DJ046 DJ056 DK006 FA046 FD016 FD137 FD138 GM00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）少なくとも一部が結晶性であるポリ
   アミド系樹脂25〜60重量％、（Ｂ）半芳香族非結晶性ポ
   リアミド樹脂１〜20重量％、（Ｃ）エラストマー改質材
   1〜15重量％、（Ｄ）無機強化用材料30〜65重量％、
   （Ｅ）水酸化マグネシウム5〜20重量％および（Ｆ）赤
   リン0.5〜10重量％を含有することを特徴とする難燃性
   ポリアミド樹脂組成物。