JP6436915B2 - Flame retardant polyamide resin composition and molded article comprising the same - Google Patents

Flame retardant polyamide resin composition and molded article comprising the same Download PDF

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    • C08L93/04Rosin

Description

本発明は、難燃性ポリアミド樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a flame retardant polyamide resin composition.

ポリアミド樹脂は、成形材料として広く使用されている。近年、ポリアミド樹脂の高性能化が要求され、これに対応するため、充填材を配合することが多くなっており、充填材の含有量が50質量%を超えるポリアミド樹脂組成物も珍しくなくなっている。
樹脂組成物は、充填材の含有量が増加すると溶融粘度が上昇するため、成形加工性が低下するという問題がある。そこで、樹脂組成物の溶融粘度を低下させるために、樹脂組成物に溶融粘度低下剤が配合されており、たとえば、特許文献1にはロジンを溶融粘度低下剤として配合することが開示され、特許文献2には多官能性アリル化合物やダイマー酸ベース熱可塑性樹脂を溶融粘度低下剤として配合することが開示されている。
しかしながら、充填材の含有量が高い、上記特許文献に記載された樹脂組成物に、さらに難燃性を付与するために難燃剤を配合すると、成形体の機械的特性が低下することがあった。また、溶融粘度低下剤を含有するポリアミド樹脂組成物においては、溶融粘度の低下にともない、燃焼時にドリップしやすくなって、難燃性が低下することがある。そのため、ポリアミド樹脂に難燃剤と溶融粘度低下剤を併用することは通常行われていなかった。
Polyamide resins are widely used as molding materials. In recent years, there has been a demand for higher performance of polyamide resins, and in order to meet this demand, fillers are often added, and polyamide resin compositions having a filler content exceeding 50% by mass are not uncommon. .
The resin composition has a problem that the moldability is lowered because the melt viscosity increases as the filler content increases. Therefore, in order to reduce the melt viscosity of the resin composition, a melt viscosity reducing agent is blended in the resin composition. For example, Patent Document 1 discloses that rosin is blended as a melt viscosity reducing agent. Document 2 discloses that a polyfunctional allyl compound or a dimer acid-based thermoplastic resin is blended as a melt viscosity reducing agent.
However, when a flame retardant is added to the resin composition described in the above-mentioned patent document having a high filler content in order to impart further flame retardancy, the mechanical properties of the molded product may be deteriorated. . Moreover, in the polyamide resin composition containing a melt viscosity reducing agent, as the melt viscosity decreases, it becomes easy to drip at the time of combustion, and flame retardancy may decrease. Therefore, combined use of a flame retardant and a melt viscosity reducing agent in a polyamide resin has not been generally performed.

国際公開第2013/069365号International Publication No. 2013/0669365 国際公開第2010/084845号International Publication No. 2010/084845

本発明は上記問題を解決するものであって、充填材の含有量が多いポリアミド樹脂組成物に、難燃剤を配合して難燃性を付与しても、機械的特性が低下することがない難燃性ポリアミド樹脂組成物を提供することである。   The present invention solves the above-described problem, and even if a flame retardant is added to a polyamide resin composition having a high filler content to impart flame retardancy, the mechanical properties are not deteriorated. It is to provide a flame retardant polyamide resin composition.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、ポリアミド樹脂、充填材およびロジンを含有する樹脂組成物に、難燃剤として被覆赤燐を配合すると、上記課題が解決できることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problem can be solved by blending coated red phosphorus as a flame retardant into a resin composition containing a polyamide resin, a filler, and rosin. The headline, the present invention has been reached.

すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
(1)ポリアミド樹脂(A)、充填材(B)、被覆赤燐(C)およびロジン(D)を含有する難燃性ポリアミド樹脂組成物であって、
ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)の質量比(A/B)が50/50〜20/80であり、
ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)の合計100質量部に対して、被覆赤燐(C)の含有量が1〜10質量部であり、ロジン(D)の含有量が0.5〜5質量部であり、
280℃での溶融粘度が900Pa・s以下であることを特徴とする難燃性ポリアミド樹脂組成物。
(2)充填材(B)の平均粒径が50μm以上であることを特徴とする(1)記載の難燃性ポリアミド樹脂組成物。
(3)熱伝導率が5W/(m・K)以上であることを特徴とする(1)または(2)記載の難燃性ポリアミド樹脂組成物。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の難燃性ポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形体。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A flame retardant polyamide resin composition containing a polyamide resin (A), a filler (B), a coated red phosphorus (C) and a rosin (D),
The mass ratio (A / B) of the polyamide resin (A) and the filler (B) is 50/50 to 20/80,
The content of the coated red phosphorus (C) is 1 to 10 parts by mass and the content of rosin (D) is 0.5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) and the filler (B). 5 parts by mass,
A flame-retardant polyamide resin composition having a melt viscosity at 280 ° C. of 900 Pa · s or less.
(2) The flame retardant polyamide resin composition according to (1), wherein the filler (B) has an average particle size of 50 μm or more.
(3) The flame retardant polyamide resin composition according to (1) or (2), wherein the thermal conductivity is 5 W / (m · K) or more.
(4) A molded article obtained by molding the flame retardant polyamide resin composition according to any one of (1) to (3).

本発明によれば、充填材の含有量が多いポリアミド樹脂組成物に、難燃剤として被覆赤燐を配合すると、機械的特性を低下させずに、難燃性を有する成形体を得ることができる。
また難燃剤として被覆赤燐を配合したポリアミド樹脂組成物は、ロジンによる溶融粘度低下効果によって難燃性が低下することなく、むしろ難燃性が向上するという驚くべき効果を奏する。
According to the present invention, when coated red phosphorus is added as a flame retardant to a polyamide resin composition having a high filler content, a molded article having flame retardancy can be obtained without deteriorating mechanical properties. .
Moreover, the polyamide resin composition containing coated red phosphorus as a flame retardant exhibits the surprising effect that the flame retardancy is improved without lowering the flame retardancy due to the melt viscosity lowering effect of rosin.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)、充填材(B)、被覆赤燐(C)およびロジン(D)を含有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The flame retardant polyamide resin composition of the present invention contains a polyamide resin (A), a filler (B), coated red phosphorus (C), and rosin (D).

本発明に用いるポリアミド樹脂(A)としては、例えば、ポリカプラミド(ポリアミド6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリカプラミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ポリアミド6/66)、ポリウンデカミド(ポリアミド11)、ポリカプラミド/ポリウンデカミドコポリマー(ポリアミド6/11)、ポリドデカミド(ポリアミド12)、ポリカプラミド/ポリドデカミドコポリマー(ポリアミド6/12)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ポリアミド116)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、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)、ポリカプラミド/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6/6T)、ポリカプラミド/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6/6I)、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)、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミドTMDT)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドPACM12)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドジメチルPACM12)、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド12T)およびこれらの混合物または共重合体が挙げられる。なかでも、経済性の点からポリアミド6、ポリアミド66が好ましい。   Examples of the polyamide resin (A) used in the present invention include polycoupleramide (polyamide 6), polytetramethylene adipamide (polyamide 46), polyhexamethylene adipamide (polyamide 66), polycoupleramide / polyhexamethylene adipamide. Copolymer (polyamide 6/66), polyundecamide (polyamide 11), polycapramide / polyundecanamide copolymer (polyamide 6/11), polydodecamide (polyamide 12), polycoupler / polydodecanamide copolymer (polyamide 6/12), polyhexamethylene Sebacamide (polyamide 610), polyhexamethylene dodecamide (polyamide 612), polyundecamethylene adipamide (polyamide 116), polyhexamethylene isophthalamide (polyamide 6I), poly Hexamethylene terephthalamide (polyamide 6T), polyhexamethylene terephthalamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (polyamide 6T / 6I), polycapramide / polyhexamethylene terephthalamide copolymer (polyamide 6 / 6T), polycoupleramide / polyhexamethylene isophthalamide Copolymer (polyamide 6 / 6I), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene terephthalamide copolymer (polyamide 66 / 6T), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (polyamide 66 / 6I), polytrimethyl Hexamethylene terephthalamide (polyamide TMDT), polybis (4-aminocyclohexyl) methane dodecamide (polyamide PACM 2), polybis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane dodecamide (polyamide dimethyl PACM12), polymetaxylylene adipamide (polyamide MXD6), polynonamethylene terephthalamide (polyamide 9T), polydecamethylene terephthalamide ( Polyamide 10T), polyundecamethylene terephthalamide (polyamide 11T), polydodecamethylene terephthalamide (polyamide 12T), and mixtures or copolymers thereof. Of these, polyamide 6 and polyamide 66 are preferable from the viewpoint of economy.

本発明に用いる充填材(B)は、特に限定されないが、機械的特性や熱的特性などを改善する目的で用いられるものや、導電性、熱伝導性、磁性、圧電性、電磁波吸収、紫外線吸収などを付与する目的で用いられるものを挙げることができる。   The filler (B) used in the present invention is not particularly limited, but is used for the purpose of improving mechanical characteristics, thermal characteristics, etc., conductive, thermal conductivity, magnetism, piezoelectricity, electromagnetic wave absorption, ultraviolet rays. The thing used for the purpose of providing absorption etc. can be mentioned.

充填材(B)としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、金属粉(銀、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、錫、鉄、ステンレスなど)、導電性酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、各種フェライト、磁性酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボン、黒鉛、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸カリウム、ゾノトライト、マイカ、タルク、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、硫酸バリウム、二硫化モリブデン、テフロン(登録商標)粉、シリカ、ガラスビーズ、ガラスバルーン、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、ホウ酸、ホウ酸亜鉛、酸化セリウム、酸化カルシウム、シリカゲル、セピオライト、活性炭、ゼオライト、タングステン、酸化ジルコニウム、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛化炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維、ステンレス繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、ケナフや麻などの天然繊維が挙げられる。   Examples of the filler (B) include acetylene black, ketjen black, carbon nanotube, carbon nanofiber, metal powder (silver, copper, aluminum, titanium, nickel, tin, iron, stainless steel, etc.), conductive zinc oxide, Tin oxide, indium oxide, various ferrites, magnetic iron oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, magnesium carbonate, silicon carbide, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon, graphite, barium titanate, lead zirconate titanate , Potassium titanate, zonotlite, mica, talc, montmorillonite, hydrotalcite, calcium carbonate, zinc carbonate, wollastonite, barium sulfate, molybdenum disulfide, teflon (registered trademark) powder, silica, glass beads, glass balloon, oxidation titanium Aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony trioxide, boric acid, zinc borate, cerium oxide, calcium oxide, silica gel, sepiolite, activated carbon, zeolite, tungsten, zirconium oxide, cellulose fine particles, wood powder, okara, fir shell, Natural fibers such as glass fiber, carbon fiber, graphitized carbon fiber, aramid fiber, metal fiber, stainless steel fiber, silica fiber, silica / alumina fiber, zirconia fiber, silicon nitride fiber, boron fiber, potassium titanate fiber, kenaf and hemp Is mentioned.

充填材(B)の平均粒径は、50μm以上であることが好ましい。平均粒径が50μm以上の充填材を用いることにより、樹脂組成物の流動性を向上させ、混練や成形の際に、被覆赤燐(C)の発火を抑制する効果を高めることができる。   The average particle size of the filler (B) is preferably 50 μm or more. By using a filler having an average particle size of 50 μm or more, the fluidity of the resin composition can be improved, and the effect of suppressing ignition of the coated red phosphorus (C) can be enhanced during kneading and molding.

充填材(B)として熱伝導性充填材を用いることで、熱伝導性の樹脂組成物に熱伝導性を付与することができる。熱伝導性充填材を含有する樹脂組成物の熱伝導率は5W/(m・K)以上であることが好ましい。
熱伝導性充填材は、導電性、絶縁性、いずれであってもよいが、その熱伝導率は、5W/(m・K)以上であることが好ましい。熱伝導性充填材の熱伝導率は、その焼結品を用いて測定することができる。熱伝導性充填材の具体的な例としては(括弧内に熱伝導率の代表値(単位:W/(m・K))を記す。)、タルク(5〜10)、酸化アルミニウム(36)、酸化マグネシウム(60)、酸化亜鉛(25)、炭酸マグネシウム(15)、炭化ケイ素(160)、窒化アルミニウム(170)、窒化ホウ素(210)、窒化ケイ素(40)、カーボン(10〜数百)、黒鉛(10〜数百)などの無機系充填材、銀(427)、銅(398)、アルミニウム(237)、チタン(22)、ニッケル(90)、錫(68)、鉄(84)、ステンレス(15)などの金属系充填材が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、併用してもよい。なかでも、ポリアミド樹脂(A)に配合した際の熱伝導率が高いことから、黒鉛、窒化ホウ素を用いることが好ましい。また、経済性の点では、タルク、酸化マグネシウムを用いることが好ましい。
By using a thermally conductive filler as the filler (B), thermal conductivity can be imparted to the thermally conductive resin composition. The thermal conductivity of the resin composition containing the thermally conductive filler is preferably 5 W / (m · K) or more.
The heat conductive filler may be either conductive or insulating, but its thermal conductivity is preferably 5 W / (m · K) or more. The thermal conductivity of the thermally conductive filler can be measured using the sintered product. Specific examples of the thermally conductive filler (representing a representative value of thermal conductivity (unit: W / (m · K)) in parentheses), talc (5-10), aluminum oxide (36) , Magnesium oxide (60), zinc oxide (25), magnesium carbonate (15), silicon carbide (160), aluminum nitride (170), boron nitride (210), silicon nitride (40), carbon (10 to several hundreds) , Inorganic fillers such as graphite (10 to several hundred), silver (427), copper (398), aluminum (237), titanium (22), nickel (90), tin (68), iron (84), Examples thereof include metallic fillers such as stainless steel (15). These may be used alone or in combination. Of these, graphite and boron nitride are preferably used because of their high thermal conductivity when blended with the polyamide resin (A). Moreover, it is preferable to use a talc and magnesium oxide from an economical point.

黒鉛の形態としては、例えば、球状、粉状、繊維状、針状、鱗片状、ウィスカ状、マイクロコイル状、ナノチューブ状が挙げられる。なかでも鱗片状黒鉛は、ポリアミド樹脂(A)に配合した際に熱伝導効率を高くすることができるため、より好ましい。   Examples of the form of graphite include a spherical shape, a powder shape, a fiber shape, a needle shape, a scale shape, a whisker shape, a microcoil shape, and a nanotube shape. Among these, scale-like graphite is more preferable because it can increase the heat conduction efficiency when blended with the polyamide resin (A).

タルクの形態としては、例えば、板状、鱗状、鱗片状、薄片状が挙げられる。なかでも鱗片状タルク、薄片状タルクは、成形体としたときに、面方向に配向しやすく、その結果、熱伝導率を高めることができるため、より好ましい。   Examples of the form of talc include a plate shape, a scale shape, a scale shape, and a flake shape. Among these, scaly talc and lamellar talc are more preferable because they are easily oriented in the surface direction when formed into a molded body, and as a result, the thermal conductivity can be increased.

窒化ホウ素の形態としては、例えば、板状、鱗片状、薄片状が挙げられる。なかでも鱗片状窒化ホウ素は成形体としたときに、面方向に配向しやすく、その結果、熱伝導率を高めることができるため、より好ましい。窒化ホウ素の結晶系は、特に限定されるものではなく、六方晶系、立方晶系、その他いずれの結晶構造の窒化ホウ素であっても適用可能である。なかでも、六方晶系結晶構造を有する窒化ホウ素は、熱伝導率が高いので好ましい。   Examples of the form of boron nitride include a plate shape, a scale shape, and a flake shape. Among these, scaly boron nitride is more preferable because it is easily oriented in the surface direction when formed into a molded body, and as a result, the thermal conductivity can be increased. The crystal system of boron nitride is not particularly limited, and boron nitride having any crystal structure such as hexagonal system, cubic system, and the like is applicable. Of these, boron nitride having a hexagonal crystal structure is preferable because of its high thermal conductivity.

酸化マグネシウムの形態としては、例えば、球状、繊維状、紡錘状、棒状、針状、筒状、柱状が挙げられる。なかでも球状酸化マグネシウムは、流動性を向上させることができるため、より好ましい。   Examples of the form of magnesium oxide include a spherical shape, a fiber shape, a spindle shape, a rod shape, a needle shape, a cylindrical shape, and a column shape. Among these, spherical magnesium oxide is more preferable because it can improve fluidity.

充填材(B)は、ポリアミド樹脂(A)との密着性を向上させるため、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤で表面処理を施してもよい。シラン系カップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルジメトキシメチルシランなどのアミノシラン系カップリング剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン系カップリング剤が挙げられる。チタン系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネートが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、併用してもよい。   The filler (B) may be surface-treated with a silane coupling agent or a titanium coupling agent in order to improve the adhesion with the polyamide resin (A). Examples of the silane coupling agent include γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyldimethoxymethyl. Epoxysilane couplings such as aminosilane coupling agents such as silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane Agents. Examples of the titanium coupling agent include isopropyltristearoyl titanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, and tetraisopropylbis (dioctyl phosphite) titanate. These may be used alone or in combination.

本発明において、ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)との質量比(A/B)は、50/50〜20/80であることが必要であり、30/70〜20/80であることが好ましい。ポリアミド樹脂(A)が20質量%未満の場合、樹脂組成物は、流動性が著しく低下し、混練や成形の際に被覆赤燐(C)が発火する場合がある。なお、この場合、溶融粘度低下剤のロジン(D)を、本発明で規定する範囲を超えて配合すれば流動性を向上させることは可能であるが、機械的物性が著しく低下するので好ましくない。一方、ポリアミド樹脂(A)が50質量%を超えると、樹脂組成物は流動性を有するものとなる。   In the present invention, the mass ratio (A / B) of the polyamide resin (A) and the filler (B) needs to be 50/50 to 20/80, and is 30/70 to 20/80. It is preferable. When the polyamide resin (A) is less than 20% by mass, the resin composition is remarkably lowered in fluidity, and the coated red phosphorus (C) may ignite during kneading or molding. In this case, if the rosin (D) of the melt viscosity reducing agent is blended beyond the range specified in the present invention, it is possible to improve the fluidity, but it is not preferable because the mechanical properties are remarkably lowered. . On the other hand, when the polyamide resin (A) exceeds 50% by mass, the resin composition has fluidity.

本発明においては、難燃剤として被覆赤燐(C)を用いることが必要である。一般に、赤燐は、室温でも水と徐々に反応してホスフィンガスを発生し、この現象は、高温になるにつれて増大する傾向にある。ホスフィンガスは、強力な還元剤として作用することから高濃度で存在すると空気中の酸素と反応して発火を起こす。しかしながら、被覆赤燐を用いることで、赤燐と水との反応を抑制することができるため、混練や成形の際の発火を防止することができる。   In the present invention, it is necessary to use coated red phosphorus (C) as a flame retardant. In general, red phosphorus reacts gradually with water even at room temperature to generate phosphine gas, and this phenomenon tends to increase as the temperature increases. Since phosphine gas acts as a powerful reducing agent, when it is present at a high concentration, it reacts with oxygen in the air to cause ignition. However, since the reaction between red phosphorus and water can be suppressed by using coated red phosphorus, ignition during kneading or molding can be prevented.

被覆赤燐(C)の平均粒径は、難燃性、機械的特性から、0.01〜35μmであることが好ましく、0.1〜30μmであることがより好ましい。
被覆赤燐(C)は、混練や成形の際に、チップ状や粉末状のものをそのまま用いてもよいが、予め作製した、被覆赤燐(C)を高濃度で含有するマスターバッチを用いた方が、被覆赤燐(C)の濃度を調整しやすい。
被覆赤燐の製造方法としては、例えば、赤燐表面を水酸化アルミニウムまたは水酸化マグネシウムの粉末で覆う方法や、赤燐を熱硬化性樹脂で被覆する方法が挙げられる。
市販の被覆赤燐としては、例えば、燐化学工業社の「ノーバエクセル140」、「ノーバエクセル140F」が挙げられる。
The average particle diameter of the coated red phosphorus (C) is preferably from 0.01 to 35 μm, more preferably from 0.1 to 30 μm, from the viewpoint of flame retardancy and mechanical properties.
The coated red phosphorus (C) may be used in the form of chips or powder as it is during kneading or molding, but a masterbatch prepared in advance and containing the coated red phosphorus (C) at a high concentration is used. It is easier to adjust the concentration of the coated red phosphorus (C).
Examples of the method for producing coated red phosphorus include a method of covering the surface of red phosphorus with aluminum hydroxide or magnesium hydroxide powder and a method of coating red phosphorus with a thermosetting resin.
Examples of commercially available coated red phosphorus include “NOVA EXCEL 140” and “NOVA EXCEL 140F” manufactured by Rin Chemical Industry Co., Ltd.

被覆赤燐(C)の含有量は、ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)の合計100質量部に対して、1〜10質量部であることが必要であり、2〜6質量部であることが好ましい。被覆赤燐(C)の含有量が1質量部未満であると、樹脂組成物は、難燃性が不十分となり、一方、含有量が10質量部を超えると、樹脂組成物は、難燃性の向上はみられず、被覆赤燐(C)が充填材として作用するために、流動性が著しく低下し、混練や成形の際に発火する場合がある。   The content of the coated red phosphorus (C) needs to be 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polyamide resin (A) and the filler (B), and 2 to 6 parts by mass. Preferably there is. When the content of the coated red phosphorus (C) is less than 1 part by mass, the resin composition has insufficient flame retardancy. On the other hand, when the content exceeds 10 parts by mass, the resin composition is flame retardant. There is no improvement in the properties, and the coated red phosphorus (C) acts as a filler, so that the fluidity is remarkably lowered and may ignite during kneading or molding.

本発明に用いるロジン(D)は、樹脂酸(ロジン酸)といわれるジテルペン酸系化合物のことである。ロジン(D)としては、天然ロジン、変性ロジン、重合ロジンが挙げられる。   The rosin (D) used in the present invention is a diterpenic acid compound called resin acid (rosin acid). Examples of rosin (D) include natural rosin, modified rosin, and polymerized rosin.

天然ロジンとは、マツ科植物から採取される樹脂酸の混合物であり、生産方法によりガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンに分けられる。該樹脂酸の主成分はアビエチン酸であり、さらに、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、レボピマール酸などが含まれる。変性ロジンとは、天然ロジンを変性したものであり、例えば、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸などの水素化ロジン、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸などの不均化ロジン、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸などにより天然ロジンを変性した酸変性ロジン、これらのエステル体が挙げられる。そして、重合ロジンとは、天然ロジンまたは変性ロジン同士を反応させたものであり、それらの2量化物、3量化物が挙げられる。   Natural rosin is a mixture of resin acids collected from Pinaceae plants and is divided into gum rosin, wood rosin and tall oil rosin according to the production method. The main component of the resin acid is abietic acid, and further includes neoabietic acid, dehydroabietic acid, parastrinic acid, pimaric acid, isopimaric acid, sandaracopimaric acid, levopimaric acid, and the like. Modified rosin is a modified natural rosin such as hydrogenated rosin such as dihydroabietic acid and tetrahydroabietic acid, disproportionated rosin such as dehydroabietic acid and dihydroabietic acid, acrylic acid, maleic acid, fumaric acid. Examples include acid-modified rosin obtained by modifying natural rosin with an acid or the like, and ester forms thereof. The polymerized rosin is a product obtained by reacting natural rosins or modified rosins, and examples thereof include dimerized products and trimerized products.

ロジン(D)の含有量は、ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)の合計100質量部に対して、0.5〜5質量部であることが必要であり、2〜3質量部であることが好ましい。ロジン(D)の含有量が0.5質量部未満であると、流動性改善効果が十分得られないため、樹脂組成物の溶融粘度が高く、混練や成形の際に被覆赤燐(C)が発火する場合がある。一方、ロジン(D)の含有量が5質量部を超えると、得られる成形体の機械的特性が低下する他、溶融粘度が低下しすぎることによって難燃性が低下することがある。   The content of rosin (D) needs to be 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polyamide resin (A) and the filler (B). Preferably there is. If the content of rosin (D) is less than 0.5 parts by mass, a sufficient fluidity improving effect cannot be obtained, so that the resin composition has a high melt viscosity and is coated with red phosphorus (C) during kneading and molding. May ignite. On the other hand, if the content of rosin (D) exceeds 5 parts by mass, the mechanical properties of the resulting molded article will be lowered, and the flame viscosity may be lowered due to excessive decrease in melt viscosity.

ロジン(D)の酸価は、60mgKOH/g以上であることが好ましく、100mgKOH/g以上であることがより好ましく、130mgKOH/g以上であることがさらに好ましい。酸価が60mgKOH/g以上のロジン(D)を用いることにより、少量で流動性を向上させることができる。   The acid value of rosin (D) is preferably 60 mgKOH / g or more, more preferably 100 mgKOH / g or more, and further preferably 130 mgKOH / g or more. By using rosin (D) having an acid value of 60 mgKOH / g or more, the fluidity can be improved with a small amount.

ロジン(D)の軟化温度は、110℃以上であることが好ましく、120℃以上がより好ましい。110℃以上の軟化温度を有するロジン(D)を用いることで、ロジン(D)そのものの分解を抑制することができ、成形後の成形体からロジン(D)がブリードアウトすることを抑制することができる。   The softening temperature of rosin (D) is preferably 110 ° C. or higher, and more preferably 120 ° C. or higher. By using rosin (D) having a softening temperature of 110 ° C. or higher, decomposition of rosin (D) itself can be suppressed, and rosin (D) can be prevented from bleeding out from a molded body after molding. Can do.

本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物は、280℃での溶融粘度が、900Pa・s以下であることが必要であり、800Pa・s以下であることが好ましい。樹脂組成物の溶融粘度が900Pa・sを超えると、混練や成形の際にかかる高剪断力により、被覆赤燐(C)が欠損する場合がある。   The flame-retardant polyamide resin composition of the present invention needs to have a melt viscosity at 280 ° C. of 900 Pa · s or less, preferably 800 Pa · s or less. When the melt viscosity of the resin composition exceeds 900 Pa · s, the coated red phosphorus (C) may be lost due to a high shearing force applied during kneading or molding.

本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限り、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、相溶化剤、顔料、耐候剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤などの添加剤を加えてもよい。熱安定剤や酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属などのハロゲン化物が挙げられる。結晶核剤としては、例えば、ソルビトール化合物、安息香酸およびその化合物の金属塩、燐酸エステル金属塩が挙げられる。相溶化剤としては、アイオノマー系相溶化剤、オキサゾリン系相溶化剤、エラストマー系相溶化剤、反応性相溶化剤、共重合体系相溶化剤が挙げられる。これらの添加剤は単独で用いてもよいし、併用してもよい。なお、本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物にこれらを混合する方法は特に限定されない。   In the flame-retardant polyamide resin composition of the present invention, a heat stabilizer, an antioxidant, a crystal nucleating agent, a compatibilizing agent, a pigment, a weathering agent, a lubricant, a release agent, a charge, unless the effects of the present invention are impaired. Additives such as inhibitors may be added. Examples of the heat stabilizer and the antioxidant include halides such as hindered phenols, phosphorus compounds, hindered amines, sulfur compounds, copper compounds, and alkali metals. Examples of the crystal nucleating agent include a sorbitol compound, benzoic acid, a metal salt of the compound, and a phosphate ester metal salt. Examples of the compatibilizer include ionomer compatibilizers, oxazoline compatibilizers, elastomer compatibilizers, reactive compatibilizers, and copolymer-based compatibilizers. These additives may be used alone or in combination. In addition, the method of mixing these with the flame-retardant polyamide resin composition of this invention is not specifically limited.

本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)と被覆赤燐(C)とロジン(D)とを、さらには必要に応じて各種添加物を、一般的な押出機、例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロール混錬機、ブラベンダーを用いて溶融混練することにより製造することができる。このとき、スタティックミキサーやダイナミックミキサーを併用すると効果的である。混練状態をよくするためには、二軸押出機を用いることが好ましい。充填材(B)の添加方法は、特に限定されるものではないが、押出機を用いる場合においては、ホッパーから、または、サイドフィーダーから充填材(B)を添加することができる。   The flame-retardant polyamide resin composition of the present invention comprises a polyamide resin (A), a filler (B), a coated red phosphorus (C), and a rosin (D), and various additives as required. It can be produced by melt kneading using a typical extruder such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll kneader, or a Brabender. At this time, it is effective to use a static mixer or a dynamic mixer together. In order to improve the kneading state, it is preferable to use a twin screw extruder. Although the addition method of a filler (B) is not specifically limited, When using an extruder, a filler (B) can be added from a hopper or a side feeder.

本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物は、射出成形、圧縮成形、押出成形、トランスファー成形、シート成形などの通常公知の溶融成形法を用いて所望の形状に成形して成形体とすることができる。   The flame-retardant polyamide resin composition of the present invention may be molded into a desired shape using a generally known melt molding method such as injection molding, compression molding, extrusion molding, transfer molding, sheet molding, etc. it can.

本発明の難燃性ポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形体としては、半導体素子、抵抗などの封止材料、コネクター、ソケット、リレー部品、コイルボビン、光ピックアップ、発振子、コンピュータ関連部品などの電気・電子部品、VTR、テレビ、アイロン、エアコン、ステレオ、掃除機、冷蔵庫、炊飯器、照明器具などの家庭電気製品部品、放熱シートやヒートシンク、ファンなどの電子部品からの熱を外部に逃すための放熱部材、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジングなどの照明器具部品、コンパクトディスク、レーザーディスク、スピーカーなどの音響製品部品、光ケーブル用フェルール、携帯電話機、固定電話機、ファクシミリ、モデムなどの通信機器部品、分離爪、ヒータホルダーなどの複写機、印刷機関連部品、インペラー、ファン歯車、ギヤ、軸受け、モーター部品及びケースなどの機械部品、自動車用機構部品、エンジン部品、エンジンルーム内部品、電装部品、内装部品などの自動車部品、マイクロ波調理用鍋、耐熱食器などの調理用器具、航空機、宇宙機、宇宙機器用部品、センサー類部品が挙げられる。   Molded products formed by molding the flame-retardant polyamide resin composition of the present invention include semiconductor elements, sealing materials such as resistors, connectors, sockets, relay parts, coil bobbins, optical pickups, oscillators, computer-related parts, etc. To release heat from electronic parts such as electric / electronic parts, VTR, TV, iron, air conditioner, stereo, vacuum cleaner, refrigerator, rice cooker, lighting fixtures, and other electronic parts such as heat dissipation sheets, heat sinks and fans. Heat radiating parts, lamp sockets, lamp reflectors, lamp fixtures and other lighting fixture parts, compact discs, laser discs, acoustic product parts such as speakers, optical cable ferrules, mobile phone, fixed telephones, facsimiles, communication equipment parts such as modems, Copying machines such as separation nails and heater holders, printing agencies Machine parts such as parts, impellers, fan gears, gears, bearings, motor parts and cases, automotive mechanism parts, engine parts, parts in the engine room, electrical parts, interior parts, microwave cooking pots, heat resistance Examples include cooking utensils such as tableware, aircraft, spacecraft, space equipment parts, and sensor parts.

次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
本発明の実施例と比較例で用いた評価方法を以下に示す。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these.
The evaluation methods used in Examples and Comparative Examples of the present invention are shown below.

(1)ロジンの酸価
JIS規格K5902に記載の方法に準じて測定した。
(1) Acid value of rosin It was measured according to the method described in JIS standard K5902.

(2)曲げ強度、曲げ弾性率
樹脂組成物ペレットを、射出成形機(日精樹脂工業社製 NEX110−12E)を用いてシリンダ温度280℃、金型温度100℃、射出時間15秒、冷却時間20秒で射出成形し、曲げ強度、曲げ弾性率評価用ダンベル成形片(試験部127mm×12.7mm×3.2mm)を作製した。
得られた曲げ強度、曲げ弾性率評価用ダンベル成形片を用いて、ASTM規格D−790に記載の方法に準じて測定した。
(2) Bending strength and flexural modulus The resin composition pellets were subjected to a cylinder temperature of 280 ° C., a mold temperature of 100 ° C., an injection time of 15 seconds, and a cooling time of 20 using an injection molding machine (Nex110-12E manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.). The injection molding was performed in seconds, and a dumbbell molded piece (test part 127 mm × 12.7 mm × 3.2 mm) for evaluation of bending strength and flexural modulus was produced.
Using the obtained bending strength and flexural modulus evaluation dumbbell molded piece, the measurement was performed according to the method described in ASTM standard D-790.

(3)荷重たわみ温度(DTUL)
樹脂組成物ペレットを、射出成形機(日精樹脂工業社製 NEX110−12E)を用いてシリンダ温度280℃、金型温度100℃、射出時間15秒、冷却時間20秒で射出成形し、DTUL評価用成形片(127mm×10mm×1.2mm)を作製した。
得られたDTUL評価用成形片を用いて、ASTM規格D−648に記載の方法に準じて、荷重1.8MPa下における荷重たわみ温度を測定した。
(3) Deflection temperature under load (DTUL)
The resin composition pellets are injection molded with a cylinder temperature of 280 ° C., a mold temperature of 100 ° C., an injection time of 15 seconds, and a cooling time of 20 seconds using an injection molding machine (Nex110-12E manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.) for DTUL evaluation. A molded piece (127 mm × 10 mm × 1.2 mm) was produced.
Using the obtained molded piece for DTUL evaluation, the deflection temperature under a load of 1.8 MPa was measured according to the method described in ASTM standard D-648.

(4)難燃性
樹脂組成物ペレットを、射出成形機(日精樹脂工業社製 NEX110−12E)を用いてシリンダ温度280℃、金型温度100℃、射出時間15秒、冷却時間20秒で射出成形し、難燃性評価用成形片(127mm×12.7mm×1.588mm)を作製した。
得られた難燃性評価用成形片を用いて、UL−94に準じて、評価した。
(4) Flame retardancy Resin composition pellets are injected at a cylinder temperature of 280 ° C., a mold temperature of 100 ° C., an injection time of 15 seconds, and a cooling time of 20 seconds using an injection molding machine (Nex110-12E manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.). Molded to produce a flame retardant evaluation molded piece (127 mm × 12.7 mm × 1.588 mm).
It evaluated according to UL-94 using the obtained molded piece for flame retardance evaluation.

(5)溶融粘度
樹脂組成物ペレットについて、降下式フローテスター(島津製作所社製)を用い、所定温度での溶融粘度を測定した。測定温度は、すべて280℃でおこない、オリフィスは、直径1mm×長さ10mmのものを用いた。
(5) Melt viscosity The resin composition pellets were measured for melt viscosity at a predetermined temperature using a descending flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation). The measurement temperature was all 280 ° C., and the orifice used had a diameter of 1 mm × length of 10 mm.

(6)発火の有無
射出成形機(日精樹脂工業社製 NEX110−12E)を用いて、樹脂組成物のペレットを40cc計量し、3分間保持した後に100mm/sの射出速度で排出するという操作を繰り返して、ノズル先端部の様子を観察し、発火の有無を判断した。シリンダ温度は280℃に設定した。
(6) Presence or absence of ignition Using an injection molding machine (Nex110-12E manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.), weighing 40 cc of pellets of the resin composition, holding it for 3 minutes, and then discharging it at an injection speed of 100 mm / s Repeatedly, the state of the nozzle tip was observed to determine the presence or absence of ignition. The cylinder temperature was set at 280 ° C.

(7)熱伝導率
熱伝導率λは、熱拡散率α、密度ρおよび比熱Cpを下記方法により求め、その積として次式で算出した。
λ=α・ρ・Cp
λ:熱伝導率(W/(m・K))
α:熱拡散率(m/sec)
ρ:密度(g/m
Cp:比熱(J/g・K)
熱拡散率αは、実施例、比較例で得られた評価用成形片の樹脂の流れ方向について、レーザーフラッシュ法熱定数測定装置(アルバック理工社製 TC−7000)を用いて測定した。密度ρは電子比重計(ミラージュ貿易社製 ED−120T)を用いて測定した。比熱Cpは示差走査熱量計(パーキンエルマー社製 DSC―7)を用い、昇温速度10℃/分の条件で測定した。
(7) Thermal conductivity The thermal conductivity λ was calculated by the following equation as the product of the thermal diffusivity α, the density ρ, and the specific heat Cp obtained by the following method.
λ = α ・ ρ ・ Cp
λ: thermal conductivity (W / (m · K))
α: Thermal diffusivity (m 2 / sec)
ρ: Density (g / m 3 )
Cp: Specific heat (J / g · K)
The thermal diffusivity α was measured using a laser flash method thermal constant measuring device (TC-7000, ULVAC-RIKO, Inc.) in the resin flow direction of the evaluation molded pieces obtained in Examples and Comparative Examples. The density ρ was measured using an electronic hydrometer (ED-120T manufactured by Mirage Trading Co., Ltd.). The specific heat Cp was measured using a differential scanning calorimeter (DSC-7, manufactured by Perkin Elmer Co.) at a temperature increase rate of 10 ° C./min.

本発明の実施例と比較例で用いた原料を以下に示す。
(1)ポリアミド樹脂(A)
・PA6:ポリアミド6樹脂(相対粘度1.9、密度1.13cm
The raw materials used in Examples and Comparative Examples of the present invention are shown below.
(1) Polyamide resin (A)
PA6: polyamide 6 resin (relative viscosity 1.9, density 1.13 cm 3 )

(2)充填材(B)
・GrA:鱗片状黒鉛(日本黒鉛工業社製、平均粒径130μm、熱伝導率100W/(m・K)、密度2.25g/cm
・GrB:鱗片状黒鉛(日本黒鉛工業社製、平均粒径60μm、熱伝導率100W/(m・K)、密度2.25g/cm
・GrC:鱗片状黒鉛(日本黒鉛工業社製、平均粒径5μm、熱伝導率100W/(m・K)、密度2.25g/cm
・GF:ガラス繊維(オーウェンスコーニング社製、平均繊維径10μm、平均繊維長3mm、密度2.50g/cm
・TC:鱗片状タルク(日本タルク社製、平均粒径23μm、熱伝導率5〜10W/(m・K)、密度2.70g/cm
・MgO:球状酸化マグネシウム(タテホ化学社製、平均粒径30μm、熱伝導率50W/(m・K)、密度3.58g/cm
・BN:六方晶系鱗片状窒化ホウ素(電気化学社製、平均粒径15μm、熱伝導率210W/(m・K)、密度2.26g/cm
(2) Filler (B)
GrA: scaly graphite (manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd., average particle size 130 μm, thermal conductivity 100 W / (m · K), density 2.25 g / cm 3 )
GrB: scaly graphite (manufactured by Nippon Graphite Industries Co., Ltd., average particle size 60 μm, thermal conductivity 100 W / (m · K), density 2.25 g / cm 3 )
GrC: scaly graphite (manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd., average particle size 5 μm, thermal conductivity 100 W / (m · K), density 2.25 g / cm 3 )
GF: Glass fiber (Owens Corning, average fiber diameter 10 μm, average fiber length 3 mm, density 2.50 g / cm 3 )
TC: scaly talc (manufactured by Nippon Talc Co., Ltd., average particle size 23 μm, thermal conductivity 5-10 W / (m · K), density 2.70 g / cm 3 )
MgO: spherical magnesium oxide (manufactured by Tateho Chemical Co., Ltd., average particle size 30 μm, thermal conductivity 50 W / (m · K), density 3.58 g / cm 3 )
BN: Hexagonal scaly boron nitride (manufactured by Electrochemical Co., Ltd., average particle size 15 μm, thermal conductivity 210 W / (m · K), density 2.26 g / cm 3 )

(3)難燃剤
(3−1)被覆赤燐(C)
・C1:被覆赤燐(燐化学工業製、ノーバエクセル140、平均粒径25〜35μm)
・C2:被覆赤燐(燐化学工業製、ノーバエクセル140F、平均粒径5〜15μm)
(3−2)臭素系難燃剤
・FR:臭素系難燃剤(ICL−IP社製、F−2400)
(3−3)難燃助剤
・Sb:三酸化アンチモン(日本精鉱社製、PATOX−M)
(3) Flame retardant (3-1) Coated red phosphorus (C)
C1: coated red phosphorus (manufactured by Rin Chemical Industry, Nova Excel 140, average particle size 25-35 μm)
C2: coated red phosphorus (manufactured by Phosphor Chemical Co., Ltd., Nova Excel 140F, average particle size 5 to 15 μm)
(3-2) Brominated flame retardant / FR: Brominated flame retardant (IC-2, manufactured by ICL-IP)
(3-3) Flame retardant aid Sb: Antimony trioxide (Nippon Seiko Co., Ltd., PATOX-M)

(4)溶融粘度低下剤
(4−1)ロジン(D)
・D1:マレイン化ロジン(荒川化学工業社製、マルキードNo.31、酸価188mgKOH/g、軟化温度141℃)
・D2:マレイン化ロジン(荒川化学工業社製、マルキードNo.33、酸価317mgKOH/g、軟化温度153℃)
・D3:ロジン(荒川化学工業社製、KR−85、酸価165〜175mgKOH/g、軟化温度80〜87℃)
(4−2)多官能性アリル化合物
・E1:トリアリルイソシアネート(日本化成社製 TAIC)
(4−3)ダイマー酸ベースポリアミド樹脂
・E2:ダイマー酸(築野食品工業社製、水素添加なし)と1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼンとを、ダイマー酸/1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン=46.5/53.5(モル比)の割合で反応槽に仕込み、240℃で2時間反応させ、反応終了後に払い出し、切断して得られたダイマー酸ベースポリアミド樹脂ペレットを使用した。230℃、荷重21.18Nにおけるメルトフローレートは、1800g/10分であった。
(4) Melt viscosity reducing agent (4-1) Rosin (D)
D1: maleated rosin (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Marquide No. 31, acid value 188 mg KOH / g, softening temperature 141 ° C.)
D2: maleated rosin (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Marquide No. 33, acid value 317 mgKOH / g, softening temperature 153 ° C.)
D3: Rosin (Arakawa Chemical Industries, KR-85, acid value 165 to 175 mg KOH / g, softening temperature 80 to 87 ° C.)
(4-2) Polyfunctional allyl compound E1: triallyl isocyanate (TAIC manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.)
(4-3) Dimer acid-based polyamide resin / E2: Dimer acid (manufactured by Tsukino Food Industry Co., Ltd., without hydrogenation) and 1,3-bis (aminomethyl) benzene were combined with dimer acid / 1,3-bis ( Aminomethyl) benzene = 46.5 / 53.5 (molar ratio) was charged into a reaction vessel, reacted at 240 ° C. for 2 hours, discharged after completion of the reaction, and cut into dimer acid-based polyamide resin pellets obtained by cutting. used. The melt flow rate at 230 ° C. and a load of 21.18 N was 1800 g / 10 minutes.

実施例1
二軸押出機(東芝機械社製TEM26SS、スクリュー径26mm)の主ホッパーに、ポリアミド樹脂(PA6)50質量部と、充填材(GrA)50質量部と、被覆赤燐(C1)4質量部と、ロジン(D1)2質量部とを供給し、260℃で溶融混練をおこない、ストランド状に押出して冷却固化した後切断し、樹脂組成物のペレットを得た。
Example 1
In a main hopper of a twin screw extruder (TEM 26SS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., screw diameter 26 mm), 50 parts by mass of polyamide resin (PA6), 50 parts by mass of filler (GrA), 4 parts by mass of coated red phosphorus (C1) Then, 2 parts by mass of rosin (D1) was supplied, melted and kneaded at 260 ° C., extruded into a strand, cooled and solidified, and then cut to obtain pellets of a resin composition.

実施例2〜20、比較例1〜11
樹脂組成物の組成を表1〜2のように変更する以外は、実施例1と同様の操作をおこなって、樹脂組成物のペレットを得た。なお、ガラス繊維(GF)はサイドフィーダーにより途中から供給した。
Examples 2-20, Comparative Examples 1-11
Except changing the composition of the resin composition as shown in Tables 1 and 2, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a pellet of the resin composition. Glass fiber (GF) was supplied from the middle by a side feeder.

実施例1〜20、比較例1〜11で得られた樹脂組成物の評価結果を表1〜2に示す。   The evaluation result of the resin composition obtained in Examples 1-20 and Comparative Examples 1-11 is shown to Tables 1-2.

Figure 0006436915
Figure 0006436915

Figure 0006436915
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実施例1〜20の樹脂組成物は、いずれも難燃性評価がV−1以上であって、溶融粘度が900Pa・s以下であった。また、いずれも、発火性試験において発火が観測されなかった。
実施例3の樹脂組成物は、被覆赤燐(C)を含有しない比較例1の樹脂組成物と同程度の曲げ強度や曲げ弾性率を有しており、被覆赤燐(C)を配合しても、機械的特性を損なうことがなかった。被覆赤燐(C)やロジン(D)を含有しない比較例1の樹脂組成物に被覆赤燐(C)を配合した比較例2の樹脂組成物では、難燃性がV−1に向上したが、さらにロジン(D)を配合した実施例3の樹脂組成物においては、難燃性がV−0にまで向上した。このさらなる難燃性向上は、ロジン(D)と被覆赤燐(C)の相互作用によるものと推察される。
また、充填材として黒鉛(GrA、GrB)、窒化ホウ素(BN)を用いた実施例の樹脂組成物は、熱伝導率が5W/(m・K)以上であった。
The resin compositions of Examples 1 to 20 all had a flame retardancy evaluation of V-1 or higher and a melt viscosity of 900 Pa · s or lower. In all cases, no ignition was observed in the ignitability test.
The resin composition of Example 3 has the same bending strength and bending elastic modulus as the resin composition of Comparative Example 1 that does not contain the coated red phosphorus (C), and contains the coated red phosphorus (C). However, the mechanical properties were not impaired. In the resin composition of Comparative Example 2 in which the coated red phosphorus (C) was blended with the resin composition of Comparative Example 1 containing no coated red phosphorus (C) or rosin (D), the flame retardancy was improved to V-1. However, in the resin composition of Example 3 further blended with rosin (D), the flame retardancy was improved to V-0. This further improvement in flame retardance is presumed to be due to the interaction between rosin (D) and coated red phosphorus (C).
Moreover, the resin composition of the Example using graphite (GrA, GrB) and boron nitride (BN) as a filler had a thermal conductivity of 5 W / (m · K) or more.

比較例1、4の樹脂組成物は、被覆赤燐(C)を含有しないか、含有量が少なかったため、難燃性が低く、V−2以下であった。
比較例2はロジン(D)を含有しないため、比較例5は被覆赤燐(C)の含有量が多すぎたため、比較例6は充填材(B)の含有量が多すぎたため、比較例7は平均粒径が5μmの充填材(B)を用いたため、いずれの樹脂組成物も、溶融粘度が高く、発火性試験において発火が観測された。
比較例3の樹脂組成物は、ロジン(D)の含有量が多かったため、曲げ強度や曲げ弾性率が低下した。
比較例8の樹脂組成物は、難燃剤として臭素系難燃剤(FR)を使用したため、難燃剤を含有しない比較例1の樹脂組成物や、難燃剤として被覆赤燐(C)を含有する比較例2の樹脂組成物に比較して、曲げ強度や曲げ弾性率が著しく低下した。また、比較例9において、難燃剤として臭素系難燃剤(FR)を含有する比較例8の樹脂組成物にロジン(D)を配合しても、ロジン(D)と臭素系難燃剤(FR)とが相互作用することはなく、難燃性が向上することはなかった。
また比較例10、11の樹脂組成物は、難燃剤が被覆赤燐(C)であるが、溶融粘度低下剤としてロジン(D)以外の多官能性アリル化合物やダイマー酸ベース熱可塑性樹脂を使用したため、溶融粘度低下剤を含有しない比較例2の樹脂組成物よりも、難燃性が低下し、V−2となった。

Since the resin compositions of Comparative Examples 1 and 4 did not contain the coated red phosphorus (C) or had a low content, the flame retardancy was low and was V-2 or less.
Since Comparative Example 2 does not contain rosin (D), Comparative Example 5 has too much content of coated red phosphorus (C), and Comparative Example 6 has too much content of filler (B). Since No. 7 used the filler (B) having an average particle diameter of 5 μm, all of the resin compositions had a high melt viscosity, and ignition was observed in the ignitability test.
Since the resin composition of Comparative Example 3 contained a large amount of rosin (D), the bending strength and the bending elastic modulus were lowered.
Since the resin composition of Comparative Example 8 uses a brominated flame retardant (FR) as a flame retardant, the resin composition of Comparative Example 1 that does not contain a flame retardant and a comparison that contains coated red phosphorus (C) as a flame retardant Compared with the resin composition of Example 2, the bending strength and the flexural modulus were significantly reduced. In Comparative Example 9, even when rosin (D) is blended with the resin composition of Comparative Example 8 containing brominated flame retardant (FR) as a flame retardant, rosin (D) and brominated flame retardant (FR) Did not interact with each other, and flame retardancy did not improve.
In the resin compositions of Comparative Examples 10 and 11, the flame retardant is coated red phosphorus (C), but a polyfunctional allyl compound other than rosin (D) or a dimer acid-based thermoplastic resin is used as the melt viscosity reducing agent. Therefore, the flame retardancy was lower than that of the resin composition of Comparative Example 2 that did not contain a melt viscosity reducing agent, and V-2 was obtained.

Claims (4)

ポリアミド樹脂(A)、充填材(B)、被覆赤燐(C)およびロジン(D)を含有する難燃性ポリアミド樹脂組成物であって、
ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)の質量比(A/B)が50/50〜20/80であり、
ポリアミド樹脂(A)と充填材(B)の合計100質量部に対して、被覆赤燐(C)の含有量が1〜10質量部であり、ロジン(D)の含有量が0.5〜5質量部であり、
280℃での溶融粘度が900Pa・s以下であることを特徴とする難燃性ポリアミド樹脂組成物。
A flame retardant polyamide resin composition comprising a polyamide resin (A), a filler (B), a coated red phosphorus (C) and a rosin (D),
The mass ratio (A / B) of the polyamide resin (A) and the filler (B) is 50/50 to 20/80,
The content of the coated red phosphorus (C) is 1 to 10 parts by mass and the content of rosin (D) is 0.5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) and the filler (B). 5 parts by mass,
A flame-retardant polyamide resin composition having a melt viscosity at 280 ° C. of 900 Pa · s or less.
充填材(B)の平均粒径が50μm以上であることを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリアミド樹脂組成物。   The flame retardant polyamide resin composition according to claim 1, wherein the filler (B) has an average particle size of 50 μm or more. 熱伝導率が5W/(m・K)以上であることを特徴とする請求項1または2記載の難燃性ポリアミド樹脂組成物。   The flame-retardant polyamide resin composition according to claim 1, wherein the thermal conductivity is 5 W / (m · K) or more. 請求項1〜3のいずれかに記載の難燃性ポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形体。

The molded object formed by shape | molding the flame-retardant polyamide resin composition in any one of Claims 1-3.

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