JP2016539220A - 難燃性ポリアミド組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
265℃より高い融解温度を有するポリアミドと、
生体触媒を含む水性反応混合物において、そのアンメリンおよび/またはアンメリドが、生体触媒プロセスによってメラミンから得ることができる、アンメリンおよび/またはアンメリドと、
を含む難燃性ポリアミド組成物であって、メラミンが、アンメリンへと転化され、任意選択的にさらにアンメリドへと転化される、難燃性ポリアミド組成物によって達成されている。
アンメリンおよび/またはアンメリンの濃度は広範囲内で変化し、例えば2〜35重量%、好ましくは3〜30重量%、最も好ましくは4〜25重量%であり、その量は組成物の全重量に対するものである。重量パーセンテージは、組成物の全重量に対するパーセンテージである。より厳しい難燃性が必要とされる場合には、例えば20〜35重量%など、より多い量が存在しなければならい。他の成分の存在もまた、難燃性に影響し得る。
式中、R1、R2は、同一または異なり、それぞれが直鎖状または分岐状C1〜C6アルキルであり;
R3は、直鎖状または分岐状C1〜C10アルキレン、C6〜C10アリーレン、C7〜C20アルキルアリーレンまたはC7〜C20アリールアルキレンであり;
Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kおよび/またはプロトン化窒素塩基であり;
mは、1〜4であり;
nは、1〜4であり;
xは、1〜4である。
[HP(=O)O2]2−Mm+(III)
(式中、Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Naおよび/またはKであり;
mは、1〜4である)
を有する亜リン酸の塩も含み得る。
本発明のポリアミド組成物は任意に、無機充填剤、繊維補強剤、他のポリマー、ならびに例えば捕捉剤、耐衝撃性改良剤、可塑剤、安定剤(例えば、熱安定剤、酸化安定剤、紫外線安定剤および化学安定剤など)、加工助剤(例えば、離型剤および核剤など)、固形潤滑剤、着色剤(カーボンブラック、他の顔料、色素など)、ナノ粘土等から選択される添加剤など、更なる成分を含み得る。
アンメリンおよび/またはアンメリドは、生体触媒を含む水性反応混合物中でメラミンから生体触媒プロセスによって得られ、メラミンはアンメリンへと、任意にアンメリドへとさらに転化される。
そこで得られる溶融温度がポリアミドの最高融解温度を超える、押出機において、個々の成分を混合することによって、難燃性組成物を製造することができる。好ましくは、ポリアミドが溶融された後、難燃剤が添加される。好ましくは、難燃剤および任意にガラス繊維および/または他の充填剤が、側方供給装置に添加される。
本発明による難燃性組成物は適切には、難燃剤が重要な役割を果たす用途に用いることができる。融点が高いため、はんだ付け工程を受ける電子コネクターなどの高熱用途が適切な適用分野である。例えばIOコネクター、ワイヤー−ボード間のコネクター、FPCコネクターが適切には、本発明による難燃性組成物から製造することができる。アプリケーション(application)を製造する方法としては、射出成形および押出し成形が挙げられる。射出成形は、アプリケーションを製造するのに好ましい方法である。
PA46=モノマーとしてジアミノブタンおよびアジピン酸を有するポリアミド,融解温度=295℃
PPA=PA4T/6T/66コポリアミド,融解温度=325℃
アンメリン(化学的)=アンメリン94〜98%、アンメリド1〜0.5%、メラミン3〜1%、シアヌル酸2〜0.5%
アンメリン(生体触媒的)=アンメリン:98.3%(モル/モル)、アンメリド:0.1%(モル/モル)、メラミン:1.2%(モル/モル)、水:0.4%(モル/モル)
Exolit OP1230=ジエチルホスフィン酸アルミニウム.AI(OPOEt2)3,Clariant社からの市販の製品
HPLC分析法を用いて、化学的および生体触媒的アンメリンの化学含有率を決定した。
2つの250mm Prevail C18カラムが使用される。重要な分離がアセトニトリル0%にて行われる。勾配後に少なくとも8分間、カラムが平衡化される。
使用されたHPLCの具体的な分析条件は:
カラム:Prevail C18 2×(250mm×4.6mmID×5□m)
溶離剤A:HClO4 pH=2.0(70%HClO41.63g/水)
溶離剤B:アセトニトリル
流量:1.2ml/分
注入容積:5μl
カラム温度:15℃
検出波長:195nm
48時間/23℃/相対湿度50%および168時間/70℃にて標準(norm)に従ってコンディショニングされた0.8mm試験片にて、UL94測定を行った。
顆粒200グラムを計量し、これらを漏斗によってメスシリンダーへと移した。次いで、体積をミリリットルで読み取り、重量を体積で割ることによってかさ密度(重量/体積)[kg/リットル]が計算される。
本発明による実施例1および2(E.1およびE.2)および比較実験1および2(CE.1およびCE.2)を以下のように製造した。ポリアミドの融解温度をわずかに超える温度にて、表1に示すすべての成分をZE25二軸スクリュー押出機で混合した。化学的に製造されたアンメリンを難燃剤として使用した場合(CE.1およびCE.2参照)、発泡および蒸発があるためにストランドの破断が頻繁に起こり、そのためこのアンメリンはあまり適していない。生体触媒プロセスからのアンメリンを用いた場合、ストランドの破断がかなり少ないことが確認された(E.1およびE.2参照)。本発明による組成物のかさ密度は、比較例に比べてかなり高かった。このことから、本発明による組成物では発泡の発生が少ないことが示されている。
Claims (13)
- − 265℃より高い融解温度を有するポリアミドと、
− アンメリンおよび/またはアンメリドと、
を含む難燃性ポリアミド組成物であって、前記アンメリンおよび/またはアンメリドが、生体触媒を含む水性反応混合物中でメラミンから生体触媒プロセスによって得られ、メラミンが、アンメリンへと、任意選択的にさらにアンメリドへと転化され、
− 前記組成物が、アンメリンとアンメリドの全重量に対してシアヌル酸を0.5重量%未満含む、難燃性ポリアミド組成物。 - 前記生体触媒が、アミドヒドロラーゼスーパーファミリーに属し、かつ1,3,5−トリアジン化合物に対するアミノヒドロラーゼ活性を有する、少なくとも1種類の酵素を含む、請求項1に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 前記酵素が、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9によって表されるアミノ酸配列、またはその参照と少なくとも30%の配列同一性を有するその相同体を含む、請求項2に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- アンメリンおよび/またはアンメリドの総量が、組成物の総量に対して少なくとも2重量%である、請求項1から3のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- アンメリンおよび/またはアンメリドの総量が、組成物の全重量に対して4〜25重量%である、請求項1から4のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 前記ポリアミドが、ポリアミド46、ポリアミド6/6T、ポリアミド66/6T、ポリアミド6T/66、ポリアミド6T/10T、ポリアミド66/6/6T、ポリアミド4T/6T/66、ポリアミド66/6I/6TおよびポリアミドXT(Xは、炭素原子5、6、7、8、9、または10個を有するジアミン、またはその組み合わせであり、Tはテレフタル酸である)、およびその混合物の群から選択される、請求項1から5のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 組成物の全重量に対して5〜40重量%の量でガラス繊維をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- シアヌル酸の量が、アンメリンとアンメリドの総量に対して0.5重量%未満である、請求項1から7のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 亜リン酸系難燃剤をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 前記亜リン酸系難燃剤が、組成物の全重量に対して0.5〜20重量%の量で存在する、請求項9に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- アンメリンおよび/またはアンメリド4〜25重量%、有機リン化合物2〜10重量%を含み、前記重量%が組成物の全重量に対するパーセンテージである、請求項9または10に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 前記難燃剤がハロゲン不含である、請求項1から11のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の難燃性ポリアミド組成物から製造される射出成形品。
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