JPS6019336B2

JPS6019336B2 - 難燃性ポリアミド組成物

Info

Publication number: JPS6019336B2
Application number: JP10012977A
Authority: JP
Inventors: 邦夫前田; 昌純丁野; 邦雄斉藤
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1985-05-15
Also published as: JPS5434360A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は毒性の少ない、優れた耐熱性と機械的性質を有
し、かつ、成形加工性に優れた難燃性ポリアミド組成物
に関するものである。

従来ポリアミドの雛燃化方法については、いくつかの方
法が提案されている。

最も広く行なわれているのは、雛燃剤をボリアミドに添
加混合する方法であり、この種の鱗燃剤としては、ハロ
ゲン系鱗燃剤や窒素系化合物などが知られている。この
うち、ハロゲン系難燃剤には毒性及び成形加工上の問題
がある。これに対し、窒素系化合物には毒性の問題は比
較的小さいが、成形加工時に昇華して金型に付着する、
いわゆるモールドデポジット現象や、成形品が吸湿する
と共に表面に雛燃剤が析出する、いわゆるプリードアウ
ト現象等の問題があり、電気、電子製品の安全性の向上
という社会的要請に答える上でも、実用上問題のない難
燃性樹脂の開発が強く期待されているのが実状である。
本発明者等は、このような実状に鑑み、鋭意検討した結
果、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は（１）ポリアミド９７〜５の重量％と（
０）グアナミン化合物とィソシアヌル酸、シアヌル酸又
はこれらの誘導体との等モル反応生成物（以下グアナミ
ンシアヌレートという。）３〜５の重量％からなる難燃
性ポリアミド組成物を提供するものである。ポリアミド
にグアナミンやシアヌル酸を添加する試みは、ポリアミ
ドの耐熱性改良や難燃性付与を目的に古くから行なわれ
ている。特にポリアミド‘こ難燃性を付与する目的でシ
アヌル酸を０．５重量％以上添加することが、特開昭５
１一３９７５０、５１−３９７５１号公報などで知られ
ている。又、ボリアミドにグアナミン化合物を添加して
難燃性を付与することも、特関昭４８一４９８４１号公
報で知られている。しかしながら、これら各公報で提供
されたポリアミド組成物は、いずれも、先に記述した如
きモールドデポジツトやブリードアウトの問題が解決さ
れておらず、実用上は、はなはだ不充分であった。しか
るに、本発明の組成物は、このようなモールドデボジッ
トやブリードアウトといった問題は全くなく、真に、社
会的要請に答え得るものである。

本発明のポリアミドは、ナイロン６０ナイロン６１０、
ナイロン６１２、ナイロン、ナイロン１１、ナイロン１
劣等で代表されるホモポリアミドやこれらの混合物及び
コポリアミドである。

本発明のグアナミンシアヌレートとは、グアナミン化合
物Ａとイソシアヌル酸、ィソシアヌル酸誘導体Ｂ、又は
シアヌル酸、シアヌル酸誘導体Ｃとの反応生成物である
。

（式中Ｒは、水素、メチル基又はフェニル基である。

Ｒ′は、水素、炭素数１〜３のオキシアルキル基である
。一分子中のＲ′は同一又は異っていてもよい。）式Ａ
の代表例としては、ホルモグアナミン、ベンゾグアナミ
ン等が挙げられる。

さらに式Ｂ又はＣがそれぞれイソシアヌル酸議導体、シ
アヌル酸誘導体である場合はアセトグアナミンがあげら
れる。又、式Ｂの代表例としては、ィソシアヌル酸、ト
リス（２ーヒドロキシェチル）ィソシアヌレート等が挙
げられ、式Ｃの代表例としては、シアヌル酸、トリス（
２−ヒドロキシェチル）シアヌレート等が挙げられる。
グアナミンシアヌレートの生成の例を、ベンゾグアナミ
ンとィソシアヌル酸との反応例で示す。

ペンゾグアナミン水溶液（弱アルカリ性を示す）とィソ
シアヌル酸水溶液（弱酸性を示す）とを、ペンゾグアナ
ミンとィソシアヌル酸とが等モルになる様混合すると、
直ちにペンゾグアナミンイソシアヌレートが白色沈澱物
として生成し、上澄み液は中性となる。この反応は、塩
基であるペンゾグアナミンと、酸であるィソシアヌル酸
とが中和反応し、中和塩であるペンゾグアナミンィソシ
アヌレートが生成したものである。本発明のグアナミン
シアヌレートは、その製造方法について特に限定される
ものではない。

しかし、ポリアミドにグアナミンとィソシアヌル酸類と
を別々に配合して三者を混合しながらグアナミンシアヌ
レートを製造する方法は、実際にはグアナミンシアヌレ
ートを生成させることが困難であり、好ましくない。本
発明のグアナミンシアヌレートの形状は、平均粒径２０
０ム以下の微粉末であることが好ましい。

平均粒径が２００ムを越えると、ポリアミドへの均一分
散が困難になり、ポリアミド組成物の機械的性質の低下
が著しい。本発明のポリアミド組成物において、グアナ
ミンシアヌレートの含量は３〜５屯重量％であり、好ま
しくは４〜３の重量％である。３重量％未満では難燃性
が不充分であり、５の重量％を越えると、流動性が悪く
なり、機械的性質も低下するので、実用性がない。

本発明の難燃性ポリアミド組成物は、本発明の効果を損
なわない限り、通常使用される染顔料、糟剤、充填剤、
強化材、可塑剤、安定剤、帯電防止剤、その他の添加剤
を含むことが出来る。

強化剤としてはガラス繊維など、炭素繊維など、充填剤
としてはタルク、クレー、焼成クレー、マィカ、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、ガラスビーズ、硫化モリブ
デン、グラフアィトなど、滑剤としては高級脂肪酸、高
級脂肪酸金属塩、ビスアミドなど、帯電防止剤としては
各種リン酸ェステル、スルホン酸類、第四アンモニウム
塩、多価アルコールエステル、アルキルアミド、アルキ
ルアミン、導電怪力ーボンプラックなどがある。本発明
において、グアナミンシアヌレートをポリアミド‘こ混
合する方法については特に制限はなく、通常ポリマーに
粉末状添加剤を混合する際に用いられる方法が適用でき
る、しかしながら、グアナミンシアヌレートの分散を良
くするには、押出機等によりグアナミンシアヌレートを
ポリマーに練り込んでおくのが好ましい。以下実施例に
より、本発明の効果を具体的に説説するが、これらは何
ら本発明に限定を加えるものではない、又、各実施例に
おける試験方法は次の様に実施した。

【１｝燃焼性：米国ＵｎｄｅｒＭｉｔｅｒｅいｂｏ
ｒａｔｏｒｉｅＳＩｎｃ．のＳ叫ｉｅｃｔ９４に示され
た垂直燃焼試験を、厚さ１／１６インチの試験片につい
て行なった。

■ 成形加工法：モールドデポジットについては、１オ
ンス射出成形機で燃焼試用試験片を成形する際、成形中
の金型を観察し、モールドデポジットの有無を判断した
。プリードアウトについては、燃焼試験用試験片を用い
、１５０００の熱風オーブン及び８０ｏｏ×８０％相対
湿度雰囲気に１０日間放置し、成形品表面の観察を行な
った。‘３’ 機械的性質：引張強伸度については、Ａ
ＳＴＭ−Ｄ−６３＆アィゾツト衝撃強度（ノッチ付）
については、ＡＳＴＭ−Ｄ−２５６に従って測定した。
実施例１ペンゾグアナミン３７４夕（２モル）を８０００の水１
０れこ溶かしたペンゾグアナミン水溶液と、ィソシアヌ
ル酸２斑夕（２モル）を８０℃の水１０〆に溶かしたィ
ソシアヌル酸水溶液とを蝿拝しながら混合して反応させ
、生成した沈澱物をロ別し、乾燥後粉砕機にかけ、平均
粒経７０ムの白色粉末６２０夕を得た。

この粉末の元素分析を行なったところ、Ｃ＝４５．６％
、Ｎ＝３５．４％、０＝１５．２％、Ｈ＝３．８％であ
り、ベンゾグアナミンシアヌレートであることが確認さ
れた。得られたペンゾグアナミンシアヌレート０．４ｋ
９とナイロン６べレツト、３．６ｋ９とをタンブラーで
混合した後、３０脚押出機により、２５０００で混練押
出し造粒することにより、組成物べレツトを得た。この
組成物べレツトを用いて、１オンス射出成形機で成形を
行ない、燃焼性、成形加工性、機械的性質を測定した。
結果を表１に示すが、この表から、ベンゾグアナミンシ
アヌレートを含有するポリアミド組成物が優れた難燃性
、成形加工性、機械的性質を有していることがわかる。
実施例２〜４比較例１〜５実施例１と同様にして、ベンゾグアナミンィソシアヌレ
ートのナイロン６組成物中の含量を変化させたもの（施
例２〜４及び比較例１〜２）、及び難燃剤としてペンゾ
グアナミン１の重量％のもの（比較例３）、ィソシアヌ
ル酸１の重量％のもの（比較例４）、ベンゾグアナミン
５重量％とィソシアヌル酸５重量％とを配合したもの（
比較例５）を製造し、評価を行なった。

結果を表１に示すが、この表から、ベンゾグアナミンと
ィソシアヌル酸との単なる混合物とペンゾグアナミンィ
ソシアヌレートとの効果の相異が明らかである。実施例
５〜９実施例１と同様にして、各種ナイロンにペンゾグアナミ
ンィソシアヌレートを添加した組成物（実施例５〜７）
及び各種グアナミンシアヌレートをナイロン６に添加し
た組成物（実施例８〜９）を製造し、評価を行なった。

結果を表２に示す。以上の実施例及び比較例から明らか
な様に、本発明組成物は、燃焼性、成形加工性、機械的
性質のいずれにも優れており、その実用的価値は非常に
大きなものがある。

又、難燃剤として用いる各種グアナミンシアヌレートは
、それらを構成する各々のグアナミンやシアヌル酸類を
単独又は単なる混合物として用いた場合とは全く際立っ
た効果を発揮しており、この様なグアナミンシアヌレー
トを使用する本発明の技術的意義も非常に大きいものが
ある。表２表１

Claims

【特許請求の範囲】１ポリアミド９７〜５０重量％と（III）、式中（Ａ
）で示されるグアナミン化合物と式（Ｂ）又は式（Ｃ）
で示されるイソシアヌル酸、シアヌル酸又はこれらの誘
導体との等モル反応生成物（ただしアセトグアナミンシ
アヌレート、アセトグアナミンイソシアヌレートを除く
）３〜５０重量％とからなる難燃性ポリアミド組成物、
▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒは水素、メチル基又はフエニル基）▲数式、化学
式、表等があります▼ Ｒ′は水素、炭素数１〜３のオキシアルキル基である
。一分子中のＲ′は同一又は異つていてもよい。）