JP2005240022A

JP2005240022A - 難燃性ポリアミド組成物およびその用途

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Publication number: JP2005240022A
Application number: JP2005013731A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Okawa; 由人大川
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: JP4519663B2

Abstract

【課題】アンチモン化合物に起因する環境面の問題および、特に臭素を含有する難燃剤と併用した際のモールドデポジットの主原因となるガスの発生による生産面の問題を解決するとともに、難燃性、靭性および溶融流動性に優れ、且つ表面実装に要求されるリフローはんだ工程での耐熱性、色の安定性が良く、電気・電子部品用途に好適なポリアミド組成物を提供すること。
【解決手段】ポリアミド（Ａ）１０〜８０質量％、難燃剤（Ｂ）５〜４０質量％、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）０．５〜１０質量％、無機質強化材（Ｄ）０〜６０質量％および、ドリップ防止剤（Ｅ）０〜５質量％からなることを特徴とする、難燃性ポリアミド組成物を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、靭性などの機械的特性に優れると共に、溶融流動性が良く、低吸湿性であり、リフローはんだ工程での耐熱性および色の安定性に優れた、アンチモン化合物を使用しないことを特徴とする難燃性ポリアミド組成物、および該組成物から形成された電気・電子部品に関する。

さらに詳しくは、本発明は、特に薄肉でコネクター端子間距離が短いファインピッチコネクターなどの電気・電子部品を形成するのに好適な難燃性ポリアミド組成物、および該組成物から形成される耐熱性に優れるコネクターに関する。

従来から電子部品を形成する素材として加熱溶融して所定の形状に成形可能なポリアミドが使用されている。一般に、ポリアミドとしては、６ナイロン、６６ナイロンなどが広汎に使用されているが、このような脂肪族ポリアミドは、良好な成形性を有するが、リフローはんだ工程のような高温に晒されるコネクターのような表面実装部品を製造するための原料としては充分な耐熱性を有していない。このような背景から高い耐熱性を有するポリアミドとして、４６ナイロンが開発されたが吸水率が高いという問題がある。そのため、４６ナイロン樹脂組成物を用いて成形された電気・電子部品は、吸水により寸法が変化することがあり、成形体が吸水していると、リフローはんだ工程での加熱によりブリスター（膨れ）が発生するなどの問題があった。これに対して、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸と脂肪族アルキレンジアミンとから誘導される芳香族ポリアミドが開発された。これは、６６ナイロン、４６ナイロンなどの脂肪族ポリアミドに比べてより一層耐熱性、機械的強度、および剛性に優れているのみならず、吸水率も低いという特徴を有している。
ポリアミド樹脂は、本来自己消火性であるが、アンダーライターズ・ラボラトリーズ・スタンダードＵＬ９４で規定されているＶ−０といった高い難燃性や耐炎性が要求される表面実装部品の用途には、難燃剤を配合する必要がある。一般的には、ポリアミドに臭素化ポリスチレンを難燃剤として配合するとともに、難燃性を向上させることを目的とし、金属酸化物が難燃助剤として用いられており、難燃助剤にアンチモン化合物を用いることによって優れた難燃性を付与することができる。

しかしながら、アンチモン化合物に関しては環境面において、例えば、ＭＡＫ（ドイツ最大作業環境濃度）の管理対象物質として挙げられ、さらには発煙性が非常に高いことから、使用形態については制限がある。さらに、ＥＮ−７１（ヨーロッパ玩具安全規格）の中で管理物質としても挙げられており、その規制が電気・電子部品用途であるコネクターにまでも義務付けられはじめ、非アンチモン化の要求が高い。また、臭素系難燃剤とアンチモン化合物を併用した場合、生産性の面においても、成形時に多量のガスが発生してモールドデポジットの主原因となることから、頻繁な金型分解清掃などの作業を要され、連続生産性を阻害する要因となっている。また、リフローはんだ工程での熱による樹脂組成物の色の品質低下も問題となっている。

このような背景から、アンチモン化合物に代わり得るものとして、多くの金属化合物が提案されており、アンチモン化合物の一部、または全部をホウ酸亜鉛で代替した難燃性の樹脂組成物が提案されているが、靭性やリフローはんだ工程での耐熱性および色の安定性が満足できるものではない。
特表２００１−５０１２５１号公報特表２００２−５０６９０５号公報

本発明は、アンチモン化合物に起因する環境面の問題および、アンチモン化合物を臭素系難燃剤と併用した場合のモールドデポジットの主原因となる成形時のガスの発生による生産面の問題を解決するとともに、難燃性、靭性および溶融流動性に優れ、且つＳＭＴ（表面実装）に要求されるリフローはんだ工程での耐熱性、色の安定性が良好な材料であって、電気・電子部品用途に好適であるポリアミド組成物を提供することである。

本発明者は、このような状況に鑑みて鋭意研究した結果、特定のポリアミド（Ａ）１０〜８０質量％、難燃剤（Ｂ）５〜４０質量％、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）０．５〜１０質量％、無機質強化材（Ｄ）０〜６０質量％および、ドリップ防止剤（Ｅ）０〜５質量％からなる難燃性ポリアミド組成物が、難燃性、靭性および溶融流動性に優れ、且つＳＭＴに要求されるリフローはんだ工程での耐熱性、色の安定性が良い材料であって、電気・電子部品用途に好適であることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明のアンチモンを含まない難燃性ポリアミド組成物を使用することにより、難燃性、靭性および溶融流動性に加え、ＳＭＴに要求される耐熱性に優れた成形品を得ることができる。さらに、臭素系難燃剤と併用した際の成形時におけるモールドデポジットの原因となる発生ガス量を著しく低減可能であるため、金型のメンテナンスの頻度を下げることができ連続生産性が大幅に向上することから、工業的価値は極めて高い。

以下、本発明について詳細に説明する。

[ポリアミド（Ａ）]
本発明のポリアミド（Ａ）はジカルボン酸成分単位（ａ−１）とジアミン成分単位（ａ−２）からなり、温度２５℃、９６．５％硫酸中で測定した極限粘度[η]が、０．５〜３ｄｌ／ｇ、好ましくは０．５〜２ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．７〜１．３ｄｌ／ｇである。また、ＤＳＣで測定した融点は２９０〜３５０℃、特に３００〜３３０℃が好ましい。このような範囲にあるポリアミド樹脂では、特に優れた耐熱性を有する。また本発明のポリアミド（Ａ）は、ポリアミド（Ａ）、難燃剤（Ｂ）、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）、無機質強化材（Ｄ）、およびドリップ防止剤（Ｅ）の総量１００質量％に対して、１０〜８０質量％、好ましくは２０〜６０質量％の割合が好ましい。

[ジカルボン酸由来構成単位（ａ−１）]
本発明で使用するポリアミド（Ａ）を構成するジカルボン酸成分単位（ａ−１）は、テレフタル酸成分単位３０〜１００モル％、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％であることが好ましい。このうちテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位としては、例えばイソフタル酸、２−メチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸およびこれらの組み合わせが好ましい。

また、脂肪族ジカルボン酸成分単位は、その炭素原子数を特に制限するものではないが、炭素原子数は４〜２０、好ましくは６〜１２の脂肪族ジカルボン酸から誘導される。このような脂肪族ジカルボン酸成分単位を誘導するために用いられる脂肪族ジカルボン酸の例としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸などが挙げられる。この中でも、アジピン酸が好ましい。

また、本発明においては、ジカルボン酸成分単位の合計量を１００モル％とするとき、テレフタル酸成分単位は、３０〜１００モル％、好ましくは４０〜１００モル％、さらに好ましくは４０〜８０モル％の量で含有され、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位は０〜７０モル％、好ましくは０〜６０モル％、さらに好ましくは２０〜６０モル％の量で含有され、および／または炭素原子数４〜２０、好ましくは６〜１２の脂肪族ジカルボン酸成分単位は、０〜７０モル％、好ましくは０〜６０モル％、さらに好ましくは２０〜６０モル％の量で含有されることが好ましい。また、本発明においては、ジカルボン酸成分単位（ａ−１）として、上記のような構成単位とともに、少量、例えば、１０モル％以下程度の量の多価カルボン酸成分単位が含まれても良い。このような多価カルボン酸成分単位として具体的には、トリメリット酸およびピロメリット酸等のような三塩基酸および多塩基酸を挙げることができる。

［ジアミン成分単位（ａ−２）］
本発明で使用するポリアミド（Ａ）を構成するジアミン成分単位（ａ−２）は、直鎖および／または側鎖を有する炭素原子数４〜２０、好ましくは６〜１２の脂肪族ジアミン成分単位、および／または炭素原子数が６〜２５、好ましくは６〜１８であり、かつ少なくとも１個の脂環族炭化水素環を含むジアミンから誘導される脂環族ジアミン成分単位が好ましい。
直鎖脂肪族ジアミン成分単位の具体的な例としては、１，４−ジアミノブタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカンが挙げられる。これらの中でも、１，６−ジアミノヘキサンが好ましい。

また、側鎖を有する直鎖脂肪族ジアミン成分単位の具体的な例としては、２−メチル−１，５−ジアミノペンタン、２−メチル−１，６ージアミノヘキサン、２−メチル−１，７−ジアミノヘプタン、２−メチル−１，８−ジアミノオクタン、２−メチル−１，９−ジアミノノナン、２−メチル−１，１０−ジアミノデカン、２−メチル−１，１１−ジアミノウンデカン等が挙げられる。これらの中では、２−メチル−１，５−ジアミノペンタンが好ましい。

また、脂環族ジアミン成分単位としては、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソホロンジアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、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、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルプロパン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチル−５，５’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチル−５，５’−ジメチルジシクロヘキシルプロパン、α，α′−ビス（４−アミノシクロヘキシル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、α，α′−ビス（４−アミノシクロヘキシル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、α，α′−ビス（４−アミノシクロヘキシル）−1,4−シクロヘキサン、α，α′−ビス（４−アミノシクロヘキシル）−１，３−シクロヘキサン等の脂環族ジアミンから誘導される成分単位を挙げることができる。これらの脂環族ジアミン成分単位のうちでは、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタンが好ましく、特にビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、１，３−ビス（アミノシクロヘキシル）メタン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン等の脂環族ジアミンから誘導される成分単位が好ましい。

[難燃剤（Ｂ）]
本発明で用いられる難燃剤（Ｂ）は、樹脂の燃焼性を低下させる目的で添加するものである。難燃剤としては公知のものが利用でき有機系難燃剤が好ましく挙げられるが、中でもハロゲン含有化合物、なかでも臭素を含有する化合物が好適に使用することができる。臭素を含有する難燃剤としては、特に臭素を５０〜８０質量％、好ましくは６０〜７０質量％含む臭素系難燃剤が好ましく、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が挙げられる。

このような臭素化ポリスチレンとし具体的には、ポリジブロモスチレン、ポリトリブロモスチレン、ポリペンタブロモスチレン、ポリトリブロモα−メチルスチレンなどが挙げられる。上記のような臭素化ポリスチレンはポリスチレンまたはポリα−メチルスチレンを臭素化することにより、ポリ臭素化スチレンは臭素化スチレンまたは臭素化α−メチルスチレンを重合することにより製造される。また、臭素化スチレンとエポキシ基を有するオレフィンとの共重合や、不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト共重合してもよい。

また本発明では、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモエチルベンゼン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモジフェニル、ヘキサブロモジフェニルオキサイド、オクタブロモジフェニルオキサイド、デカブロモジフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノールＡおよびテトラブロモビスフェノールＡ−ビス（ヒドロキシエチルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（ブロモエチルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（アリルエーテル）などのテトラブロモビスフェノールＡ誘導体、テトラブロモビスフェノールＳおよびテトラブロモビスフェノールＳ−ビス（ヒドロキシエチルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＳ−ビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）などのテトラブロモビスフェノールＳ誘導体、テトラブロモ無水フタル酸、テトラブロモフタルイミド、エチレンビステトラブロモフタルイミドなどのテトラブロモ無水フタル酸誘導体、エチレンビス（５，６−ジブロモノルボルナン−２，３− ジカルボキシイミド）、トリス−（２，３−ジブロモプロピル−１）−イソシアヌレート、ヘキサブロモシクロペンタジエンのディールスアルダー付加物、トリブロモフェニルグリシジルエーテル、トリブロモフェニルアクリレート、エチレンビストリブロモフェニルエーテル、エチレンビスペンタブロモフェニル、エチレンビスペンタブロモフェニルエーテル、テトラデカブロモジフェノキシベンゼン、臭素化ポリフェニレンオキサイド、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリカーボネート、ポリペンタブロモベンジルアクリレート、オクタブロモナフタリン、ペンタブロモシクロヘキサン、ヘキサブロモシクロドデカン、ビス（トリブロモフェニル）フマルアミド、Ｎ−メチルヘキサブロモジフェニルアミン等のような臭素系難燃剤を用いることもできる。

これらの難燃剤は、市販されているものの中から選択することができ、２種以上組み合わせて用いることもでき、中でも特に臭素化ポリスチレンとポリ臭素化スチレンが好ましく用いられる。

難燃剤（Ｂ）は、難燃剤の種類にもよるが、ポリアミド（Ａ）、難燃剤（Ｂ）、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）、無機質強化材（Ｄ）、およびドリップ防止剤（Ｅ）の総量１００質量％に対して、５〜４０質量％、好ましくは１０〜３５質量％の割合で添加するのが好ましい。

[ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）]
本発明では、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩を用いることで、モールドデポジットの主原因となるハロゲンガスの発生による生産性の問題、難燃性、靭性、溶融流動性、リフローはんだ工程での耐熱性および色の安定性を向上させることができる。ここで、ホウ酸亜鉛としては、２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３、４ＺｎＯ・Ｂ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏ、２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３・３．５Ｈ_２Ｏなどが挙げられる。また、他の亜鉛の塩としては、Ｚｎ_３（ＰＯ_４）_２・ＺｎＯといったリン酸亜鉛、ＺｎＳｎ（ＯＨ）_６、ＺｎＳｎＯ_３といったスズ酸亜鉛、その他モリブデン酸カルシウム亜鉛などから選択することが可能である。ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）は、ポリアミド（Ａ）、難燃剤（Ｂ）、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）、無機質強化材（Ｄ）、およびドリップ防止剤（Ｅ）の総量１００質量％に対して、０．５〜１０質量％、好ましくは２〜６質量％の割合で添加するのが好ましい。良好な難燃性をえるためには、添加量は０．５質量％以上であることが好ましく、また良好な機械物性およびリフローはんだ工程での良好な耐熱性を得るためには１０質量％以下であることが好ましい。

さらに、ホウ酸亜鉛と併用する少なくとも１種の他の亜鉛の塩としてはリン酸亜鉛が好ましく、ホウ酸亜鉛とリン酸亜鉛の質量基準の比が１：０．１〜１：５、好ましくは１：２〜１：４、さらに好ましくは１：２．５〜１：３．５である。

[無機質強化材（Ｄ）]
本発明では必要に応じて無機質強化材を用いてもよく、無機質強化材としては繊維状、粉状、粒状、板状、針状、クロス状、マット状等の形状を有する種々の無機充填材を使用することができる。さらに詳述すると、シリカ、シリカアルミナ、アルミナ、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、ワラストナイト、ケイソウ土、クレー、カオリン、球状ガラス、マイカ、セッコウ、ベンガラ、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛などの粉状あるいは板状の無機化合物、チタン酸カリウムなどの針状の無機化合物、ガラス繊維（グラスファイバー）、チタン酸カリウム繊維、金属被覆ガラス繊維、セラミックス繊維、ワラストナイト、炭素繊維、金属炭化物繊維、金属硬化物繊維、アスベスト繊維およびホウ素繊維などの無機繊維が挙げられる。このような繊維状の充填剤としては、特にガラス繊維が好ましい。ガラス繊維を使用することにより、組成物の成形性が向上すると共に、熱可塑性樹脂組成物から形成される成形体の引張り強度、曲げ強度、曲げ弾性率等の機械的特性および熱変形温度などの耐熱特性が向上する。上記のようなガラス繊維の平均長さは、通常は、０．１〜２０ｍｍ、好ましくは０．３〜６ｍｍの範囲にあり、アスペクト比（Ｌ（繊維の平均長さ）／Ｄ（繊維の平均外径））が、通常は１０〜５０００、好ましくは２０００〜３０００の範囲にある。平均長さおよびアスペクト比がこのような範囲内にあるガラス繊維を使用することが好ましい。

これらの充填材は、２種以上混合して使用することもできる。また、これらの充填材をシランカップリング剤あるいはチタンカップリング剤などで処理して使用することもできる。たとえばビニルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのシラン系化合物で表面処理されていてもよい。

このような無機質強化剤（Ｄ）は、ポリアミド（Ａ）、難燃剤（Ｂ）、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）、無機質補強材（Ｄ）、およびドリップ防止剤（Ｅ）の総量１００質量％に対して、０〜６０質量％、好ましくは１０〜５０質量％の割合で添加するのが好ましい。

[ドリップ防止剤（Ｅ）]
本発明では必要に応じてドリップ防止剤を用いても良い。ドリップ防止剤は、燃焼時における溶融樹脂のドリップ（燃焼に際して樹脂が溶融することで液状化して垂れ落ちること）を防止する目的で添加するものである。ドリップ防止剤としては公知のものが利用でき、ポリオレフィン、テフロン（登録商標）、およびそれらの変成体等が挙げられるが、特に分子内にカルボキシル基、酸無水物基、アミノ基等を有する変性ポリオレフィンが好ましい。変性ポリオレフィンとしては、変性ポリエチレン、変性ＳＥＢＳなどの変性芳香族ビニル化合物・共役ジエン共重合体またはその水素化物、変性エチレン・プロピレン共重合体などの変性ポリオレフィンエラストマーなどが挙げられる。

ドリップ防止剤（Ｅ）は、ポリアミド（Ａ）、難燃剤（Ｂ）、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）、無機質補強材（Ｄ）、およびドリップ防止剤（Ｅ）の総量１００質量％に対し０〜５質量％、好ましくは０．５〜４質量％の割合で添加するのが好ましい。

[その他添加剤]
本発明に係る難燃性ポリアミド組成物は、上記のような各成分に加えて本発明の目的を損なわない範囲で、上記以外の耐熱安定剤、耐候安定剤、可塑剤、増粘剤、帯電防止剤、離型剤、顔料、染料、無機あるいは有機充填剤、核剤、繊維補強剤、カーボンブラック、タルク、クレー、マイカなどの無機化合物などの種々公知の配合剤を含有していてもよい。なお、本発明では、通常用いられるハロゲン捕捉剤などの添加剤を用いることもできる。ハロゲン捕捉剤としては、例えばハイドロタルサイトが知られている。特に本発明に係る難燃性ポリアミド組成物は、上記のうち繊維補強剤を含有していることにより、より一層耐熱性、難燃性、剛性、引張強度、曲げ強度、衝撃強度が向上される。

さらに本発明に係る難燃性ポリアミド組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で他の重合体を含有していてもよく、このような他の重合体としては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、エチレン・１−ブテン共重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・１−ブテン共重合体、ポリオレフィンエラストマーなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキシド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ＰＰＳ、ＬＣＰなどが挙げられる。

［ポリアミド（Ａ）の製造方法］
本発明で用いるポリアミド（Ａ）は公知の方法で製造可能であり、ジカルボン酸成分単位とジアミン成分単位との重縮合により製造することができる。例えば、上記のジカルボン酸成分単位とジアミン成分単位とを特開２００３−１２８９１３号公報に記載されているように、触媒の存在下に加熱することにより低次縮合物を得、次いでこの低次縮合物の溶融物に剪断応力を付与することにより重縮合することで製造することができる。

[難燃性ポリアミド組成物の調整方法]
上記のような各成分から本発明に係る難燃性ポリアミド組成物を製造するには、公知の樹脂混練方法を採用すれば良く、例えば各成分を、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダーなどで混合する方法、あるいは混合後さらに一軸押出機、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどで溶融混練後、造粒あるいは粉砕する方法を採用すればよい。

[難燃性ポリアミド組成物]
上記のような成分からなる本発明のポリアミド組成物は、ＵＬ９４規格に準じた燃焼性評価がＶ−０であり、成形時の発生臭素ガス量が０．１ｐｐｍ以下であり、色の安定性（リフローはんだ工程での耐熱性）が良好である。また、リフロー耐熱温度は２６０℃以上、好ましくは２６０〜２７０℃、靭性は４０ｍＪ以上、好ましくは４０〜５０ｍＪであり、流動長は６０ｍｍ以上、好ましくは６０〜７０ｍｍである極めて優れた特徴を有しており、ＳＭＴに要求される、優れた難燃性、高い靭性、溶融流動性および耐熱性を有する材料であって、電気・電子部品用途に好適である。

[成形体]
本発明の難燃性ポリアミド組成物は、圧縮成形法、射出成形法、押出成形法などの公知の成形法を利用することにより、各種成形体に成形することができる。
本発明の難燃性のポリアミド組成物は、耐熱性、靭性および流動性の面に優れており、これらの特性が要求される分野、あるいは精密成形分野の用途に用いることができる。具体的には、自動車用電装部品、電流遮断器、コネクターなどの電気・電子部品、コイルボビン、ハウジング等の各種成形体が挙げられる。

[コネクター]
本発明の難燃性ポリアミド組成物は、薄肉流動長試験で示される溶融物の流動性が良好であり、薄肉部を多数有するコネクターなどの電子部品を効率よく製造することができる。
しかも該組成物から製造されたコネクターのような電子部品は靭性が高く、コネクター接合の際（雄型コネクターの端子を雌型コネクターに挿入する際）などに割れなどが発生しにくい。また、本発明の電子・電気部品は優れた耐熱性を有し、リフローはんだ工程においても熱変形することが少ない。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに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。実施例および比較例において、各性状の測定および評価は以下の方法で実施した。

＜極限粘度[η]＞
ポリアミド樹脂０．５ｇを９６．５％硫酸溶液５０ｍｌに溶解し、ウベローデ粘度計を使用し、２５±０．０５℃の条件下で試料溶液の流下秒数を測定し、以下の式に基づき算出した。
［η］＝ηＳＰ／［Ｃ（１+０．２０５ηＳＰ）、ηＳＰ＝（ｔ−ｔ０）／ｔ０
［η］：極限粘度（ｄｌ／ｇ）、ηＳＰ：比粘度、Ｃ：試料濃度（ｇ／ｄｌ）、ｔ：試料溶液の流下秒数（秒）、ｔ０：ブランク硫酸の流下秒数（秒）

＜融点＞
ＰｅｒｋｉｎＥｌｅｍｅｒ社製ＤＳＣ７を用いて、一旦３３０℃で５分間保持し、次いで１０℃／分の速度で２３℃まで降温せしめた後、１０℃／分で昇温して行った。このときの融解に基づく吸熱ピークを融点とした。

＜燃焼性試験＞
射出成形で調製した１／３２インチ×１／２ ×５インチの試験片を用いて、ＵＬ９４規格（１９９１年６月１８日付のＵＬＴｅｓｔＮｏ．ＵＬ９４）に準拠して、垂直燃焼試験を行い、難燃性を評価した。
さらに、ＵＬ９４Ｖ−０の評価基準の一つである、５本の試験片に対する各２回（合計１０回）の接炎終了後の有炎燃焼時間の合計がより短いものが、難燃性に優れるとして評価した。尚、ＵＬ９４でＶ−０の評価を得るためには、上記の有炎燃焼時間の合計の基準は５０秒以下である。
成形機：（株）ソディックプラステック、ツパールＴＲ４０Ｓ３Ａ、シリンダー温度：ＮＴ／Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３＝３３０℃／３３０℃／３３０℃／３２５℃、金型温度：１２０℃。

＜リフロー耐熱性試験＞
射出成形で調製した長さ６４ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの試験片を、温度４０℃、相対湿度９５％で９６時間調湿した。赤外線、および熱風併用型リフローはんだ装置（日本アントム工業（株）製ＳＯＬＳＩＳ−２０１１Ｒ）を用いて、図1に示す温度プロファイルのリフロー工程を行った。
試験片を厚み１ｍｍのガラスエポキシ基板上に載置すると共に、この基板上に温度センサーを設置して、プロファイルを測定した。図１中、所定の設定温度（ａは２７０℃、ｂは２６５℃、ｃは２６０℃、ｄは２５５℃）まで加熱し、２０秒間過熱保持した、試験片が溶融せず、且つ表面にブリスターが発生しない設定温度の最大値を求め、この設定温度の最大値をリフロー耐熱性を有する温度とした。
ここで、上記設定温度とは、リフローはんだを充分に溶融させるために、試験片を２０秒間以上加熱保持する温度を意味する。用いるリフローはんだ装置によって異なるが、試験片はリフロー工程においては図１に示すように、上記設定温度よりも１０℃程度高い温度にまで加熱されている。

＜曲げ試験（靭性）＞
射出成形で調製した長さ６４ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの試験片を用いて、曲げ試験機：ＮＴＥＳＣＯ社製ＡＢ５、スパン２６ｍｍ、曲げ速度５ｍｍ／分で曲げ試験を行い、その試験片を破壊するのに要するエネルギー（靭性）を測定した。
成形機：（株）ソディックプラステック、ツパールＴＲ４０Ｓ３Ａ、シリンダー温度：ＮＴ／Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３＝３３０℃／３３０℃／３３０℃／３２５℃、金型温度：１００℃。

＜流動長試験（流動性）＞
幅１０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのバーフロー金型に以下の条件で射出した。最初の２０ショットは捨て、その後１０ショットの流動長（ｍｍ）を測定し、平均を求めた。
射出成形機：（株）ソディックプラステック、ツパールＴＲ４０Ｓ３Ａ
射出圧力：１０００ｋｇ／ｃｍ^２、射出速度：９９％、シリンダー設定温度：ＮＴ／Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３＝３３０℃／３３０℃／３３０℃／３２５℃、金型温度：１２０℃。

＜発生臭素ガス量測定試験＞
試料量１．０ｇをアルゴンガス雰囲気下において、加熱発生ガス装置を使用して密閉石英管内で温度３３０℃、３０分加熱して発生したガスをヒドラジン水溶液に捕集し、イオンクロマトグラフ法により臭素ガス量を測定した。

＜色の安定性試験（熱安定性）＞
リフロー耐熱性試験を行った際の、試験片のリフロー耐熱性試験前後の色の変化を目視により評価した。ここで、試験結果は、○：変色を生じない、△：変色を若干生じる、×：著しく変色を生じるとした。

実施例、および比較例においては、下記の各成分を使用した。

［ポリアミド（Ａ）］
組成：ジカルボン酸酸成単位（テレフタル酸：６２．５モル％、アジピン酸：３７．５モル％）、ジアミン成分単位（１，６−ジアミノヘキサン：１００モル％）
極限粘度[η]：１．０ｄｌ／ｇ
融点：３２０℃

［難燃剤（Ｂ）］
ポリ臭素化スチレン：ＧＬＣ（株）製ＰＢＳ６４−ＨＷ
臭素含有量：６４質量％

［ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）］
ホウ酸亜鉛：２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３
リン酸亜鉛：Ｚｎ_３（ＰＯ_４）_２ＺｎＯ
スズ酸亜鉛：ＺｎＳｎＯ_３
モリブデン酸カルシウム亜鉛：ＺｎＣａＭＯ_４

［無機質強化材（Ｄ）］
ガラス繊維／セントラル硝子（株）製ＥＣＳ０３−６１５

［ドリップ防止剤（Ｅ）］
マレイン化ＳＥＢＳ：旭化成（株）製タフテックＭ１９１３

上記以外に、ハイドロタルサイト（協和化学工業（株）製、商品名：ＤＨＴ−４Ｃ）０．３質量部、ワックス（クラリアントジャパン（株）製、商品名：ホスターモントＣＡＶ１０２）０．３質量部、タルク（松村産業（株）製、商品名：ハイフィラー＃１００ハクド９５）０．７質量部を添加した。

[実施例１〜実施例７]
上記のような各成分を、表１に示すような量比で混合し、温度３２０℃に設定した二軸ベント付押出機に装入し、溶融混練してペレット状組成物を得た。次いで、得られたポリアミド組成物について性状を評価した結果を表１に示す。

[比較例１]
ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）をアンチモン酸ソーダ（日本精鉱（株）製ＳＡ−Ａ）に代えて表１の量比とした以外は実施例１同様に行いペレット状組成物を得た。次いで、得られたポリアミド組成物について性状を評価した結果を表１に示す。

[比較例２〜比較例５]
ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）を表１に示す亜鉛の塩に代えて表１の量比とした以外は実施例１同様に行いペレット状組成物を得た。次いで、得られたポリアミド組成物について性状を評価した結果を表１に示す。

本発明は、アンチモン化合物に起因する環境面の問題および、特に臭素を含有する難燃剤と併用した際のモールドデポジットの主原因となる成形時のガスの発生による生産面の問題を解決するとともに、難燃性、靭性および溶融流動性に優れ、且つＳＭＴに要求されるリフローはんだ工程での耐熱性、色の安定性が良い材料であって、電気・電子部品用途、あるいは精密成形分野の用途に良好に用いることができる。

本発明の実施例および比較例にて実施した、リフロー耐熱性試験のリフロー工程の温度と時間との関係を示す図である。

Claims

ポリアミド（Ａ）１０〜８０質量％、難燃剤（Ｂ）５〜４０質量％、ホウ酸亜鉛と少なくとも１種の他の亜鉛の塩（Ｃ）０．５〜１０質量％、無機質強化材（Ｄ）０〜６０質量％および、ドリップ防止剤（Ｅ）０〜５質量％からなる難燃性ポリアミド組成物。
他の亜鉛の塩が、リン酸亜鉛、スズ酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム亜鉛から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の難燃性ポリアミド組成物。
ホウ酸亜鉛と他の亜鉛の塩が、ホウ酸亜鉛とリン酸亜鉛であり、ホウ酸亜鉛とリン酸亜鉛の質量基準の比が１：０．１〜１：５である請求項１乃至請求項２に記載の難燃性ポリアミド組成物。
ポリアミド（Ａ）が、（ａ−１）テレフタル酸成分単位３０〜１００モル％、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（但し、これらジカルボン酸成分単位の合計量は１００モル％）と、（ａ−２）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１００モル％から構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の難燃性ポリアミド組成物。
ポリアミド（Ａ）が、１，６−ジアミノヘキサンをジアミン成分単位の５０〜１００モル％含んでなり、融点が２９０〜３５０℃、２５℃濃硫酸中で測定した極限粘度[η]が０．５〜３ｄｌ／ｇの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の難燃性ポリアミド組成物。
請求項１乃至請求項２の何れかに記載の難燃性ポリアミド組成物からなる成形体。
請求項１乃至請求項２の何れかに記載の難燃性ポリアミド組成物からなるコネクター。
ＵＬ９４に準じた燃焼性評価がＶ−０であり、成形時の発生臭素ガス量が０．１ｐｐｍ以下であり、リフロー耐熱温度が２６０℃以上であり、靭性が４０ｍＪ以上であり、流動長が６０ｍｍ以上である、請求項１乃至請求項２に記載の難燃性ポリアミド組成物。