TWI772539B - 含鹵素之阻燃性聚醯胺組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明描述阻燃性熱塑性聚醯胺組合物，其提供灼熱線引燃及伸長率/韌性特性之優良組合，該等阻燃性熱塑性聚醯胺組合物包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；以及視情況選用之阻燃增效劑、塑化劑、潤滑劑、脫模劑、除酸劑以及著色劑中之至少一者。

Description

含鹵素之阻燃性聚醯胺組合物
聚醯胺樹脂因其高熔點、高再結晶溫度(亦即，更快注射模製週期時間)、高流動性、韌性及彈性、化學抗性、固有UL94 V2阻燃性、抗磨損性及整體機械特性而可用於眾多應用中。因此，聚醯胺理想的用於纜線紮帶、消費及工業應用(例如，運動裝備、窗戶熱斷裂、氣溶膠閥門、食物膜封裝)、汽車/載具部件(例如，輻射體端貯槽、增壓空氣冷卻器、風扇及護罩、推送/拉取纜線)、工業織物(例如，安全氣囊、輪胎簾布)及電氣/電子部件(例如，連接件、末端區塊、電池密封件、光伏打、LED、電路斷路器)中。
特定言之，在電氣/電子行業中，熱塑性聚醯胺廣泛地用於製備未被關注器具應用的經模製連接件，諸如清洗機、乾燥機、洗碗機、HVAC單元等。國際標準IEC 60335-1限定此等熱塑性組合物在家庭及類似電氣器具中之效能。根據IEC 60335-1，與在大於0.2安培下操作之電導體接觸的任何熱塑性組分必須通過灼熱線引燃測試(GWIT)，在引燃源(諸如過熱部件)與熱塑性組分接觸的情況下進行該測試以確保最終產物不會引燃且蔓延火焰。詳言之，根據IEC 60695-2，最終熱塑性組分必須在750℃下與灼熱線保持直接接觸30秒，任何引燃事件在2秒內吹滅。不管最終模製部件之可能幾何結構的極大變型，當在預設60×60 mm薄片形狀中測試時，基底樹脂必須超過750℃之GWIT，以確保最終部件無論其幾何構型如何都能通過安全要求。
歷史上，含氯阻燃劑主要地用於熱塑性聚醯胺組合物中以試圖滿足前述GWIT要求及所需阻燃等級。將阻燃劑添加至聚醯胺組合物且可在化學上(例如，藉由釋放氮)和/或物理上(例如，藉由產生泡沫)固相、液相或氣相中作用。阻燃劑通常在燃燒製程之特定階段處(諸如加熱、分解、引燃或火焰蔓延期間)干擾燃燒。
習知含氯阻燃劑之實例包括(但不限於)氯化石蠟、氯化聚乙烯、十二氯五環十八碳-7,15-二烯(Dechlorane Plus® 25)及HET酐。
鑒於不存在與使用含氯阻燃劑相關聯的非所要特徵(諸如不穩定性)，含溴阻燃劑最近很大程度上取代含氯阻燃劑。含溴阻燃劑之實例包括六溴環十二烷(HBCD)、十溴二苯醚(DBDPO)、八溴二苯醚、四溴雙酚A (TBBA)、雙(三溴苯氧基)乙烷、雙(五溴苯基)乙烷、四溴雙酚A環氧樹脂(TBBA環氧樹脂)、四溴雙酚A碳酸酯(TBBA-PC)、乙烯(雙四溴鄰苯二甲酸)醯亞胺(EBTBPI)、乙烯雙五溴二苯基、參(三溴苯氧基)三嗪(TTBPTA)、雙(二溴丙基)四溴雙酚A (DBP-TBBA)、雙(二溴丙基)四溴雙酚S (DBP-TBBS)、溴化聚苯醚(BrPPE) (諸如聚(二)溴伸苯基醚等)、溴化聚苯乙烯(BrPPE) (諸如聚二溴苯乙烯、聚三溴苯乙烯、交聯溴化聚苯乙烯等)、溴化交聯芳族聚合物、溴化環氧樹脂、溴化苯氧基樹脂、溴化苯乙烯-順丁烯二酸酐聚合物、四溴雙酚S (TBBS)、參(三溴新戊基)磷酸酯(TTBNPP)、聚溴三甲基苯基茚滿(PBPI)以及參(二溴丙基)-異氰尿酸酯(TDBPIC)。
併入熱塑性材料中的所需含溴阻燃劑使得在熔融處理熱塑性材料期間(諸如在擠出及模製期間)極少的產生腐蝕性氣體且維持熱塑性材料的耐燃性及機械特性。此類阻燃劑之實例包括(但不限於)溴化聚苯醚(包括聚(二)溴伸苯基醚等)及溴化聚苯乙烯(包括聚二溴苯乙烯、聚三溴苯乙烯、交聯溴化聚苯乙烯等)。溴化聚苯乙烯為習知熱塑性組合物中最常用阻滯劑中之一者。
基於鹵素之阻燃劑亦可與一或多種阻燃增效劑組合使用。習知阻燃增效劑包括(但不限於)氧化銻(諸如三氧化二銻、四氧化二銻、五氧化二銻及銻酸鈉)、氧化錫(諸如一氧化錫及二氧化錫)、氧化鐵(諸如氧化鐵(II)及γ氧化鐵)、氧化鋅及硼酸鋅。
已知除酸劑使含鹵素聚合物穩定，尤其在處理期間。作為除酸劑之經改質沸石描述於美國專利6,531,526中。
熱穩定劑亦可用於聚醯胺樹脂中。習知熱穩定劑包括(但不限於)受阻酚穩定劑、基於亞磷酸酯之穩定劑、基於受阻胺之穩定劑、基於三嗪之穩定劑、基於硫之穩定劑及基於銅之穩定劑。
在電氣/電子行業中，存在朝向增加對更高執行熱塑性樹脂之需求的電子組件之小型化及整合的趨勢。本發明之聚醯胺能夠藉由提供增加的GWIT溫度、經改良阻燃性、優良的抗熱性及經改良斷裂伸長率/韌性而符合此等經擴增需求。經提昇GWIT溫度及斷裂伸長率之獨特組合允許本發明之聚醯胺組合物滿足例如代表未被關注器具行業之裝置中採用的各種搭扣配合及活動鉸鏈連接件的長期需求且成功地符合IEC 60335-1之要求並符合對更高執行聚合材料的需求。
本發明之一態樣為熱塑性聚醯胺組合物，其包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；以及受阻酚熱穩定劑。
本發明之另一態樣為熱塑性聚醯胺組合物，其包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；以及阻燃增效劑、塑化劑、潤滑劑、脫模劑、除酸劑及著色劑中之至少一者。
在一特定實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；以及阻燃增效劑、塑化劑、潤滑劑、脫模劑、除酸劑及著色劑中之至少兩者。
在一特定實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；以及阻燃增效劑、塑化劑、潤滑劑、脫模劑、除酸劑及著色劑中之至少三者。
在一特定實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；以及阻燃增效劑、塑化劑、潤滑劑、脫模劑、除酸劑及著色劑中之至少四者。
在一特定實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含：聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；以及阻燃增效劑、塑化劑、潤滑劑、脫模劑、除酸劑及著色劑中之至少五者。
在一例示性實施例中，聚醯胺樹脂選自由以下組成之群：PA-4,6；PA-6,I；PA-6,T；PA-6,6；PA-6/6,6；以及其混合物。
在一特定實施例中，聚醯胺樹脂為PA-6,6。
在一例示性實施例中，PA-6,6樹脂為選自由以下組成之群的一或多者：高黏度PA-6,6樹脂、中等黏度PA-6,6樹脂及低黏度PA-6,6樹脂。在一特定實施例中，PA-6,6為高黏度的。在另一個特定實施例中，PA-6,6為中等黏度的。在另一個特定實施例中，PA-6,6為低黏度的。在另一個特定實施例中，PA-66為高黏度PA-66及低黏度PA-66之混合物。
在一特定實施例中，含溴阻燃劑為雙(五溴苯基)乙烷。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物進一步包含阻燃增效劑。
在一特定實施例中，阻燃增效劑為三氧化二銻。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物進一步包含塑化劑。
在一特定實施例中，塑化劑為鄰苯二甲酸雙十一烷酯。
在一特定實施例中，受阻酚熱穩定劑為N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物進一步包含潤滑劑。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物進一步包含脫模劑。
在一例示性實施例中，潤滑劑/脫模劑選自由以下組成之群：N,N'乙烯雙硬脂醯胺、硬脂酸鹽及其混合物。
在一特定實施例中，潤滑劑/脫模劑為N,N'乙烯雙硬脂醯胺。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物進一步包含著色劑。
在一特定實施例中，著色劑為碳黑。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物進一步包含除酸劑。
在一特定實施例中，除酸劑為沸石或水滑石。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含：60-85重量%的聚醯胺樹脂；5-35重量%的含溴阻燃劑；0.01-5重量%的受阻酚熱穩定劑；視情況選用之1-10重量%的阻燃增效劑；視情況選用之0.5-5重量%的塑化劑；0-5重量%的潤滑劑；0-5重量%的脫模劑(或0-5重量%的潤滑劑/脫模劑)；0-5重量%的著色劑；以及0-5重量%的除酸劑。
在一特定實施例中，聚醯胺樹脂為PA-6,6，含鹵素阻燃劑為雙(五溴苯基)乙烷，阻燃增效劑為三氧化二銻，塑化劑為鄰苯二甲酸雙十一烷酯，受阻酚複合物為N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)，潤滑劑/脫模劑為N,N'乙烯雙硬脂醯胺，著色劑為碳黑且除酸劑為沸石或水滑石。
本發明之另一態樣為自熱塑性聚醯胺組合物獲得或由其製備的物品。在一例示性實施例中，該物品為電氣/電子部件。
本發明之阻燃性聚醯胺組合物在其持續提昇的高灼熱線引燃溫度(諸如800℃或更高，諸如850℃或更高)與高RTI值及所需機械特性(諸如增加的可加工性(優良的伸長率)及延展性)組合方面優於習知阻燃性組合物。
本發明之阻燃性組合物之聚醯胺樹脂組分不受特別限制。在一例示性實施例中，聚醯胺樹脂選自由以下組成之群：PA-6；PA-6,6；PA-6,10；PA-4,6；PA-11；PA-12；PA-12,12；PA-6,I；PA-6,T；PA-6,T/6,6-共聚醯胺；PA-6,T/6-共聚醯胺；PA-6/6,6-共聚醯胺；PA-6,6/6,T/6,I-共聚醯胺；PA-6,T/2-MPMDT-共聚醯胺；PA-9,T；PA-4,6/6-共聚醯胺；以及前述聚醯胺之混合物及共聚醯胺。在一特定實施例中，聚醯胺樹脂選自由以下組成之群：PA-4,6；PA-6,I；PA-6,T；PA-6,6；PA-6/6,6；以及其混合物或共聚醯胺。在一例示性實施例中，聚醯胺樹脂係選自由以下組成之群的一或多者：高黏度聚醯胺樹脂、中等黏度聚醯胺樹脂及低黏度聚醯胺樹脂。在一特定實施例中，聚醯胺樹脂為高黏度PA-6,6。在另一個特定實施例中，聚醯胺樹脂為中等黏度PA-6,6。在另一個特定實施例中，聚醯胺樹脂為低黏度PA-6,6。在另一個特定實施例中，聚醯胺樹脂為高黏度PA-6,6及低黏度PA-6,6之混合物。在另一個特定實施例中，聚醯胺樹脂為PA-6,6及PA-6之共聚物。在另一個特定實施例中，聚醯胺樹脂為呈精細粉末形式的PA-6,6。
習知含溴阻燃劑大體上適合用於本發明之組合物。在一特定實施例中，含溴阻燃劑為雙(五溴苯基)乙烷，諸如市售SAYTEX® 8010 (Albemarle)。
歷史上，用於聚醯胺的較佳熱穩定劑為碘化銅或乙酸銅，因為其對熱老化具有極佳抗性。然而，由於其對諸如介電質強度、表面及體積電阻率以及比較循軌指數(CTI)的電特性的負面影響，此等銅鹽通常不適用於電氣/電子應用。在本發明之一例示性實施例中，熱穩定劑為受阻酚複合物。受阻酚穩定劑之實例包括(但不限於)：N,N'-己烷-1,6-二基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基丙醯胺)]；異戊四醇基-肆[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸鹽]；N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)；三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]；3,9-雙{2-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷；3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基膦酸酯二乙基酯；1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基)苯；以及1,3,5-參(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯甲基)異氰尿酸酯。在一特定實施例中，熱穩定劑為N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)，其以若干名稱市售可得，該等名稱諸如Irganox® 1098 (BASF)、Lowinox® HD98 (Addivant)、Songnox® 1098 (Songwon)。
在一例示性實施例中，本發明之聚醯胺組合物含有塑化劑。塑化劑有助於增加組合物之流動性且提供韌性/增加的斷裂伸長率。適合塑化劑之實例包括通常用於聚醯胺中之彼等，諸如(但不限於)鄰苯二甲酸雙十一烷酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二苯甲酯、鄰苯二甲酸丁苄酯、烴油、N-(正丁基)苯磺醯胺。在一例示性實施例中，塑化劑為以若干名稱市售可得的鄰苯二甲酸雙十一烷酯，該等名稱諸如JayflexTM L11P (Exxon Mobil)及Palatinol® 111P (BASF)。
在一例示性實施例中，本發明之組合物含有潤滑劑/脫模劑。用於本發明之適合潤滑劑/脫模劑包括(但不限於)長鏈脂肪酸(例如，硬脂酸或二十二烷酸)、其鹽(例如，硬脂酸鈣或硬脂酸鋅)或其酯或醯胺衍生物(例如，N,N'乙烯雙硬脂醯胺)、褐煤蠟(由直鏈、鏈長為28至32個碳原子之飽和羧酸構成的混合物)或低分子量聚乙烯蠟或低分子量聚丙烯蠟。在一例示性實施例中，潤滑劑/脫模劑為N,N'乙烯雙硬脂醯胺，其作為Acrawax® 市售可得。
在一例示性實施例中，本發明之聚醯胺組合物含有用於穩定的除酸劑。在一特定實施例中，除酸劑為沸石，其包括經改質沸石。在一特定實施例中，沸石的平均粒徑在約0.25至約1.5 µm範圍內，小於90%值粒徑(亦即，粒徑低於該範圍之90重量%粒子)為約0.30至約3 µm，且含水量小於10重量%。在一特定實施例中，沸石為鋁矽酸鹽沸石且可具有通式M2/n O:[Al2 O3 ]x :[SiO2 ]y :[H2 O]z ，其中M表示金屬，n表示金屬價數且x、y及z視特定鋁矽酸鹽沸石而定。在一特定實施例中，沸石選自由以下組成之群的一或多者：沸石A (美國專利2,822,243)；沸石X (美國專利2,822,244)；沸石Y (美國專利3,130,007)；沸石L (比利時專利575,117)；沸石F (美國專利2,996,358)；沸石B (美國專利3,008,803)；沸石M (美國專利2,995,423)；沸石H (美國專利3,010,789)；沸石J (美國專利3,011,869)；以及沸石W (美國專利3,102,853)。在另一例示性實施例中，除酸劑為含鹼土氫氧化鋁碳酸鹽，其包括天然存在的水滑石(含鎂氫氧化鋁碳酸鹽)、合成的水滑石及陰離子黏土，皆呈其水合及經脫水狀態。適合用於本發明之水滑石包括(但不限於)描述於美國專利3,879,523、4,351,814、4,656,156、4,904,457、5,348,725、5,246,899、5,116,587、5,437,720以及5,578,286中的Stabiace HT-9 (Sakai Chemical)、DHT-4C (Kisuma Chemicals)及水滑石。
在一例示性實施例中，出於滿足最終應用組合物之美觀要求的目的，本發明之聚醯胺組合物含有著色劑。適合著色劑之實例包括通常用於聚醯胺中之彼等，諸如(但不限於)無機顏料(諸如二氧化鈦、群青(ultramarine blue)、氧化鐵、硫化鋅及碳黑)且亦有機顏料(諸如酞菁、喹吖啶酮及苝(perylenes))及染料(諸如苯胺黑及蒽醌(anthraquinones))。在一例示性實施例中，著色劑為碳黑。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含60-90重量%的聚醯胺樹脂，諸如60-85重量%、諸如60-80重量%、諸如60-75重量%、諸如60-70重量%、諸如65-85重量%、諸如65-80重量%、諸如65-75重量%、諸如60-70%。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含5-35重量%的含溴阻燃劑，諸如5-30重量%、諸如10-25重量%、諸如10-20重量%、諸如15-25重量%、諸如15-20重量%。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含0.01-5重量%的受阻酚熱穩定劑，諸如0.05-5重量%、諸如0.05-3重量%、諸如0.1-3%重量%、諸如0.1-2重量%。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含1-10重量%的阻燃增效劑，諸如1-8重量%、諸如1-6重量%、諸如1-5重量%、諸如2-8重量%、諸如2-6重量%。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含0.5-5重量%的塑化劑，諸如1-5重量%、諸如1-3重量%、諸如0.5-3重量%。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物獨立地包含0-5重量%的潤滑劑、脫模劑及除酸劑中之每一者，諸如獨立地0.05-5重量%的潤滑劑、脫模劑及除酸劑，諸如獨立地0.05-3重量%、諸如0.05-1重量%、諸如0.1-5重量%、諸如0.1-3重量%、諸如0.1-1重量%、諸如1-5重量%、諸如1-3重量%。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含65-80重量%的高黏度PA-6,6作為聚醯胺樹脂；15-25重量%的雙(五溴苯基)乙烷作為阻燃劑；1-5重量%三氧化二銻作為阻燃增效劑；1-5重量%的鄰苯二甲酸雙十一烷酯作為塑化劑；0.05-3重量%的N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)作為熱穩定劑；以及0.05-3重量%的N,N'乙烯雙硬脂醯胺作為潤滑劑/脫模劑。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含65-80重量%的中等黏度PA-6,6作為聚醯胺樹脂；15-25重量%的雙(五溴苯基)乙烷作為阻燃劑；1-5重量%三氧化二銻作為阻燃增效劑；1-5重量%的鄰苯二甲酸雙十一烷酯作為塑化劑；0.05-3重量%的N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)作為熱穩定劑；以及0.05-3重量%的N,N'乙烯雙硬脂醯胺作為潤滑劑/脫模劑。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含65-80重量%的低黏度PA-6,6作為聚醯胺樹脂；15-25重量%的雙(五溴苯基)乙烷作為阻燃劑；1-5重量%三氧化二銻作為阻燃增效劑；1-5重量%的鄰苯二甲酸雙十一烷酯作為塑化劑；0.05-3重量%的N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)作為熱穩定劑；以及0.05-3重量%的N,N'乙烯雙硬脂醯胺作為潤滑劑/脫模劑。
在一例示性實施例中，熱塑性聚醯胺組合物包含65-80重量%的高黏度及中等黏度PA-6,6之混合物作為聚醯胺樹脂；15-25重量%的雙(五溴苯基)乙烷作為阻燃劑；1-5重量%三氧化二銻作為阻燃增效劑；1-5重量%的鄰苯二甲酸雙十一烷酯作為塑化劑；0.05-3重量%的N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)作為熱穩定劑；以及0.05-3重量%的N,N'乙烯雙硬脂醯胺作為潤滑劑/脫模劑。 實例 實例1.本發明之例示性含鹵素阻燃劑聚醯胺組合物之一般製備
將聚醯胺原料及塑化劑置放於滾筒中且滾揉10-15分鐘。將含鹵素阻燃劑、阻燃增效劑、酚熱穩定劑、潤滑劑/脫模劑及著色劑添加至滾筒且摻混額外10-15分鐘。接著將最終摻合物置放於料斗中且添加在擠壓機機筒溫度範圍介於220-285℃、螺旋速度為400 rpm及輸送量為100公斤/小時的ZSK 40mm雙螺桿擠壓機之進料口處。
用於測定機械及熱量材料特性的模製物品產生於缸溫度為250-285℃ (自料斗至噴嘴)且黴菌溫度為95℃的Van Dorn 50-ton注射模製機上。
採用以下國際上識別之標準化測試以用於量測本發明之聚醯胺組合物及由其製備之物品的各種特性。
根據ISO 527-2 量測拉伸特性、應力、張力及模數。
根據ISO 178 量測撓曲特性、強度及模數。
根據ISO 179/1eA 量測23℃下的夏式缺口衝擊強度(Charpy Notched Impact Strength)。
根據ISO 179/1eU 量測23℃下的夏氏無缺口衝擊強度(Charpy Unnotched Impact Strength)。
根據ISO 180 量測+23℃下的伊佐德氏缺口衝擊強度(Izod Notched Impact Strength)。
根據ISO 75-2/A 執行具有1.80 MPa之外加負載的熱變形溫度(HDT)。
根據ISO 11357-3 測定聚醯胺組合物熔點。
根據ASTM D789 量測相對黏度(RV)值。
根據UL94 標準 在呈各種厚度(0.4 mm、0.75 mm、1.5 mm及3.0 mm)的樣本上進行可燃性測試。
根據IEC 60695-2-12 對呈各種厚度(0.4 mm、0.75 mm、1.5 mm及3.0 mm)的樣本執行灼熱線可燃性指數(GWFI)。
根據IEC 60695-2-13 對呈各種厚度(0.4 mm、0.75 mm、1.5 mm及3.0 mm)的樣本執行灼熱線引燃溫度(GWIT)。
根據IEC 60093 量測體積電阻率。
根據IEC 60243 量測介電質強度。
根據ASTM D495 量測電弧電阻。
根據IEC 60112 及ASTM D3638 兩者量測比較循軌指數(CTI)。
根據UL 746 對呈各種厚度(0.4、0.75、1.5及3.0 mm)的樣本執行高安培電弧引燃(HAI)。
根據UL 746 對呈各種厚度(0.4、0.75、1.5及3.0 mm)的樣本執行熱線引燃(HWI)。
根據UL 746 量測高壓電弧循軌速率(HVTR)。
根據UL 746 針對電氣、衝擊性及強度標準在各種厚度(0.4、0.75、1.5及3.0 mm)下獲得相對熱量指數(RTI)值。
表1列舉關於本發明之例示性聚醯胺組合物的標準測試方法之結果，其中聚醯胺樹脂為PA-6,6；阻燃劑為雙(五溴苯基)乙烷；阻燃增效劑為三氧化二銻；塑化劑為鄰苯二甲酸雙十一烷酯；熱穩定劑為N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)；且潤滑劑/脫模劑為N,N'乙烯雙硬脂醯胺(下文中被稱作實例1)。 表1.
Figure 107136677-A0304-0001
表2至5列舉本發明之例示性聚醯胺組合物及例示性比較實例。 表2.
Figure 107136677-A0304-0002
 A=PA66，低黏度；B=PA66，高黏度；C=PA66/6，共聚物；D=PA66，輔助混合的精細粉末；E=合成脂肪酸酯(潤滑劑)；F=雙(五溴苯基)乙烷(鹵素、含溴阻燃劑)；G=三氧化二銻(增效劑)；H=酚系有機熱穩定劑；I=鄰苯二甲酸雙十一烷酯(塑化劑) 表3.
Figure 107136677-A0304-0003
 A=PA66，高黏度；B=合成脂肪酸酯(潤滑劑)；C=雙(五溴苯基)乙烷(鹵素、含溴阻燃劑)；D=三氧化二銻(增效劑)；E=硼酸鋅(增效劑)；F=酚系有機熱穩定劑；G=銅熱穩定劑；H=含碘化銅熱穩定劑之PA66；I=鄰苯二甲酸雙十一烷酯(塑化劑)；J=DHT-4C (除酸劑)；K=Suzorite雲母，未經處理；L=Suzorite雲母，經處理；M=矽灰石，經處理；N=氫氧化鎂 表4.
Figure 107136677-A0304-0004
 A=PA66，高黏度；B=合成脂肪酸酯(潤滑劑)；C=雙(五溴苯基)乙烷(鹵素、含溴阻燃劑)；D=三氧化二銻(增效劑)；E=硼酸鋅(增效劑)；F=錫酸鋅(增效劑)；G=酚系有機熱穩定劑；H=鄰苯二甲酸雙十一烷酯(塑化劑) 表5.
Figure 107136677-A0304-0005
 A=PA66，高黏度；B=合成脂肪酸酯(潤滑劑)；C=硬脂基芥酸醯胺(潤滑劑)；D=硬脂酸鋅(潤滑劑)；E=雙(五溴苯基)乙烷(鹵素、含溴阻燃劑)；F=三氧化二銻(增效劑)；G=酚系有機熱穩定劑；H=鄰苯二甲酸雙十一烷酯(塑化劑)；I=含碳黑之PA6 (著色劑)
表6列舉上文鑑別之實例1-30的UL94可燃性測試資料及機械測試資料。 表6.
Figure 107136677-A0304-0006
 C-1=比較實例1；VN=黏度數；RV=相對黏度；TS=拉伸強度；TM=拉伸模數；Eb=斷裂伸長率；Fs=撓曲強度；Fm=撓曲模數；II=伊佐德氏衝擊-缺口；C=夏氏缺口衝擊強度(23℃)；DTUL=負載下之偏轉溫度；D=密度；GWIT=灼熱線引燃溫度(℃)；CTI=比較循軌指數(V)
表7列舉針對本發明之例示性組成物測試的若干商業(習知)聚醯胺組合物。表8比較此等組合物之經選擇電特性且表9比較其伸長率/衝擊力特性。 表7.
Figure 107136677-A0304-0007
 表8.
Figure 107136677-A0304-0008
 表9.
Figure 107136677-A0304-0009
當與習知聚醯胺組合物相比較時，觀測到本發明之含鹵素阻燃聚醯胺組合物出乎意料地：(i)在針對未填充的PA66組合物的灼熱線引燃測試效能類別(960℃，在所有經測試厚度下)中最佳展現；(ii)藉由維持呈最少13%之斷裂的最終伸長率展現極佳韌性；(iii)提供允許在注射模製期間在降低的腔及注射壓力下填充薄壁部件的高流動性。
本文中所引用之所有公開案及專利以全文引用之方式併入。

Claims (16)

  1. 一種阻燃性聚醯胺組合物，其係由以下組成：至少65重量%之包含PA-6,6或PA-6/6,6或其組合的聚醯胺樹脂；含溴阻燃劑；受阻酚熱穩定劑；1-8重量%的阻燃增效劑；0-5重量%的著色劑；0-5重量%的潤滑劑；0-5重量%的脫模劑；0-5重量%的除酸劑；視需要0.5-5重量%的塑化劑；其中該等百分比係基於該聚醯胺組合物之總重量計；其中該聚醯胺組合物展現高於850℃的灼熱線引燃溫度，以及大於13%的斷裂伸長率。
  2. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該聚醯胺樹脂為PA-6,6。
  3. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該含溴阻燃劑為雙(五溴苯基)乙烷。
  4. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該受阻酚熱穩定劑為N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)。
  5. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該阻燃增效劑為三氧化二銻。
  6. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該塑化劑為鄰苯二甲酸雙十一烷酯。
  7. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該潤滑劑或該脫模劑為N,N'乙烯雙硬脂醯胺。
  8. 如請求項1所述之聚醯胺組合物，其中該著色劑為碳黑。
  9. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該除酸劑為沸石或水滑石。
  10. 如請求項1之聚醯胺組合物，其係由以下組成：65-85重量%之包含PA-6,6或PA-6/6,6或其組合的該聚醯胺樹脂；5-30重量%的該含溴阻燃劑；1-8重量%的該阻燃增效劑；0.01-5重量%的該受阻酚熱穩定劑；0-5重量%的該著色劑；0.5-5重量%的該塑化劑；0-5重量%的該潤滑劑；0-5重量%的該脫模劑；以及0-5重量%的該除酸劑。
  11. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該潤滑劑係硬脂酸鋅。
  12. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該組合物包含0.1-5重量%的該潤滑劑。
  13. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該組合物包含5-35重量%的該含溴阻燃劑。
  14. 如請求項1之聚醯胺組合物，其中該組合物包含0.01-5重量%的該受阻酚熱穩定劑。
  15. 一種阻燃性物品，其獲自如請求項1或請求項10之聚醯胺組合物。
  16. 如請求項15之物品，其中該物品為電氣或電子部件。
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