JP2008138120A - Method for flameproofing polyamides - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本発明はポリアミド類の難燃化方法に関する。さらに詳細にはハロゲン化合物を含有しないで、高度の難燃性を持ったポリアミド類を主成分とする高分子組成物またはその成形物を提供しうるポリアミド類の難燃化方法に関する。 The present invention relates to a method for flame-retarding polyamides. More particularly, the present invention relates to a method for flame-retarding polyamides that can provide a polymer composition containing a polyamide having a high degree of flame retardancy as a main component or a molded product thereof without containing halogen compounds.
従来、有機高分子化合物の難燃剤としては有機ハロゲン化合物がその大きな難燃効果、適用される有機高分子化合物の範囲の広さ、適用の容易さまたは価格の低廉さなどが魅力的であり、有機ハロゲン化合物は難燃剤として広く有機高分子化合物に適用されてきた。また、有機ハロゲン化合物としては塩素系または臭素系のものがあって、それぞれ多種類の化合物がその目的に応じて難燃剤として多量に使用されていた。 Conventionally, as organic flame retardants for organic polymer compounds, organic halogen compounds are attractive because of their great flame retardant effect, wide range of applicable organic polymer compounds, ease of application or low cost, etc. Organic halogen compounds have been widely applied to organic polymer compounds as flame retardants. In addition, there are chlorinated or brominated organic halogen compounds, and various types of compounds are used in large quantities as flame retardants depending on the purpose.
しかし最近では、有機ハロゲン化合物を難燃剤として含有している有機高分子組成物は火災時に有毒ガスを発生し、人体に対して被害を与える事が問題視されている。さらに、ハロゲン系の難燃剤を含有した高分子組成物はその焼却処分時に焼却炉を腐食する酸性ガスを発生するばかりではなく、環境汚染性の強い有害物質を排出する事などが明らかにされている。故に、難燃剤を使用する業界ではこのようなハロゲン系の難燃剤を使用する事を嫌って、ハロゲン系の難燃剤を他の難燃剤に置換しようとする動きが活発であり、中でも有機りん化合物が最近、特に注目されている。しかし、ハロゲン系の難燃剤が広い範囲の有機高分子化合物に効果的に適用されるのに対して、有機りん化合物が難燃剤として効果的なのはポリフェニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂またはセルローズ類などのように燃焼時に比較的に炭化物の生成が容易な有機高分子化合物に限られている。故に、有機りん化合物が難燃剤として有効に機能する事の出来ない多くの有機高分子化合物では依然として、ハロゲン系の難燃剤の他の難燃剤への切り替えが円滑でないのが現状である。 However, recently, an organic polymer composition containing an organic halogen compound as a flame retardant generates a toxic gas in the event of a fire and causes damage to the human body. Furthermore, it has been clarified that a polymer composition containing a halogen-based flame retardant not only generates acid gas that corrodes the incinerator during incineration, but also discharges harmful substances with high environmental pollution. Yes. Therefore, the industry that uses flame retardants dislikes the use of such halogen flame retardants, and there is an active movement to replace halogen flame retardants with other flame retardants, especially organophosphorus compounds. Recently, it has attracted particular attention. However, while halogen-based flame retardants are effectively applied to a wide range of organic polymer compounds, organophosphorus compounds are effective as flame retardants such as polyphenylene ether resins, phenol resins, polycarbonate resins, epoxy resins or It is limited to organic polymer compounds such as celluloses that are relatively easy to generate carbides during combustion. Therefore, in many organic polymer compounds in which the organophosphorus compound cannot function effectively as a flame retardant, it is still difficult to switch the halogen-based flame retardant to another flame retardant.
ポリアミド類は機械的な強度、耐油性または表面の滑走性が優れていて、機械部品、電気機器部品または日用品などの材料として広く使用されている。これらの材料を高度に難燃化するには従来、有機ハロゲン化合物と酸化アンチモンとの併用が一般的であった。そこで、有機りん化合物をポリアミド類の難燃剤として使用する試みが多くなされたが、一般に有機りん化合物とポリアミド類とは混和性が悪くその成形物表面には有機りん化合物によるブルーミング(Blooming)またはブリーディング(Bleeding)の現象を起こすばかりではなく、難燃効果も充分には得られなかった。これに対して、特許文献1にはポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂(またはポリフェニレンオキサイド樹脂とも称される。)とのポリマーアロイに特殊な有機りん化合物を添加して、難燃化する方法が開示されている。そして、この方法によれば成形物表面への有機りん化合物のブルーミングまたはブリーディングは防がれてはいるが、ポリマーアロイの連続相がポリアミド類である時には、ガラス繊維やその他の無機充填剤を多く添加しない限り、燃焼試験時にその試験片が火炎のドリッピング(ドリップとも称する。)を起こし、高度の難燃性が得られない短所があり、なお課題が残されている。
ハロゲン化合物を含有しないで、高度の難燃性を持ったポリアミド類を主成分とする高分子組成物またはその成形物を提供する事である。さらに詳しく言えば、ポリアミド類に特有の機械的な強度、耐油性または表面の滑走性などの諸性質を保ちつつ、有機りん化合物によってポリアミド類を主成分とする高分子組成物またはその成形物の高度難燃化を実現する事である。 An object of the present invention is to provide a polymer composition containing as a main component a polyamide having a high degree of flame retardancy without containing a halogen compound, or a molded product thereof. More specifically, while maintaining various properties such as mechanical strength, oil resistance, or surface slipperiness unique to polyamides, a polymer composition containing polyamides as a main component or a molded product thereof with an organic phosphorus compound. It is to realize advanced flame retardancy.
本発明に従って、ポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイに有機りん化合物および多官能性モノマーを添加して難燃性高分子組成物が得られる。また必要に応じて、その成形物にγ線照射などの放射線処理を行なう事によって、高度の難燃性と耐熱性とを併せ持ったポリアミド類を主成分とする成形物が提供される。 According to the present invention, a flame retardant polymer composition is obtained by adding an organophosphorus compound and a polyfunctional monomer to a polymer alloy of polyamides and polyphenylene ether resin. Further, if necessary, the molded product is subjected to radiation treatment such as γ-ray irradiation to provide a molded product mainly composed of polyamides having both high flame retardancy and heat resistance.
ポリアミド類は既に述べたように機械的な強度、耐油性または表面の滑走性などが優れていて、機械部品、電気機器部品または日用品などの材料として広く使用されていて、高度な難燃化の要求も強い。ポリアミド類には6−ナイロン、11−ナイロン、12−ナイロン、4,6−ナイロン、6,6−ナイロン、6,10−ナイロン、m−ジアミノメチルベンゼンとアジピン酸との重縮合物(MXD,6−ナイロン)または共重合ナイロンと通称されているものなど多種類があり、いずれも本発明の目的である高度の難燃化方法に供する事が出来る。 As already mentioned, polyamides have excellent mechanical strength, oil resistance or surface sliding properties, and are widely used as materials for machine parts, electrical equipment parts or daily necessities. Strong demand. Polyamides include 6-nylon, 11-nylon, 12-nylon, 4,6-nylon, 6,6-nylon, 6,10-nylon, polycondensate of m-diaminomethylbenzene and adipic acid (MXD, 6-nylon) or those commonly known as copolymer nylon, and all can be used for the highly flame-retardant method which is the object of the present invention.
ポリフェニレンエーテル樹脂は2,6−キシレノールを触媒の存在下に酸化重縮合させた高分子化合物であって、そのガラス転移温度が高く耐熱性の樹脂として既に広く利用されている。米国、ゼネラルエレクトリック社のノリル(PPO樹脂)および日本国、旭化成社のザイロン(PPE樹脂)が知られている。そして、この樹脂は有機りん化合物によって比較的容易に難燃性が付与される事もまた知られている。 The polyphenylene ether resin is a polymer compound obtained by oxidative polycondensation of 2,6-xylenol in the presence of a catalyst, and has already been widely used as a heat-resistant resin having a high glass transition temperature. Noryl (PPO resin) of General Electric Co., USA and Zylon (PPE resin) of Asahi Kasei Co., Japan are known. It is also known that this resin is imparted with flame retardancy relatively easily by an organic phosphorus compound.
ポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイの製造方法に付いては特開昭56−16525号、特開昭56−26913号、特開昭57−36150号、特開昭59−59724号、特開昭59−66452号または特開昭61−204262号などの各公報に詳しい。本発明の目的に好ましいポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイは、高温下で高い剪断力によって、ポリアミド類35ないし70重量部とα,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されたポリフェニレンエーテル樹脂65ないし30重量部とを混合する事によって調製する事が出来る。この方法でのこの混合範囲では通常、連続相がポリアミド類であり、分散相がポリフェニレンエーテル樹脂であるポリマーアロイが形成される。連続相がポリアミド類であるポリマーアロイにはポリアミド類に特有の機械的な強度、耐油性または表面の滑走性などの諸性質が保持されていて、本発明の目的には好ましい。 Regarding the production method of polymer alloys of polyamides and polyphenylene ether resins, JP-A-56-16525, JP-A-56-26913, JP-A-57-36150, JP-A-59-59724, Details are disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 59-66452 and 61-204262. Preferred polymer alloys of polyamides and polyphenylene ether resins for the purposes of the present invention are modified with 35 to 70 parts by weight of polyamides and α, β-unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides thereof at high temperatures and with high shear forces. It can be prepared by mixing 65 to 30 parts by weight of polyphenylene ether resin. In this mixing range in this method, a polymer alloy is usually formed in which the continuous phase is a polyamide and the dispersed phase is a polyphenylene ether resin. A polymer alloy whose polyamide is a continuous phase retains various properties such as mechanical strength, oil resistance, and surface slipperiness unique to polyamides, and is preferable for the purpose of the present invention.
α,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物としてはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸または無水シトラコン酸などがこの目的に使用され得るが、通常、無水マレイン酸が経済的にも効果的にも最も好ましく使用される。ポリアミド類とα,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されたポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイの製造方法は上記のポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイの製造方法に付いての各公報の中にもその説明が見られる。α,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物はポリフェニレンエーテル樹脂100重量部に対して、0.1ないし2重量部が使用される。ポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂との調製に際して、有機りん化合物は予め、ポリフェニレンエーテル樹脂に混合しておく事ができる。この時、有機りん化合物の可塑化効果によってポリマーアロイ調製の温度を若干低く設定する事ができて好適である。 Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride or citraconic anhydride. Usually, maleic anhydride is most preferably used economically and effectively, although it can be used for the purpose. A method for producing a polymer alloy of a polyamide and a polyphenylene ether resin modified with an α, β-unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride is the same as the method for producing a polymer alloy of the polyamide and the polyphenylene ether resin. The explanation is also found in each publication. The α, β-unsaturated carboxylic acid or anhydride thereof is used in an amount of 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyphenylene ether resin. In preparing the polyamides and the polyphenylene ether resin, the organic phosphorus compound can be mixed with the polyphenylene ether resin in advance. At this time, the temperature of polymer alloy preparation can be set slightly lower due to the plasticizing effect of the organic phosphorus compound, which is preferable.
本発明の目的に使用される有機りん化合物としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、ジキシレニルフェニルホスフェートまたはo−ゼニルジフェニルホスフェートなどの分子中に一個のりん原子を持ったりん酸エステル類があり、さらに好ましい有機りん化合物としては、例えば一般式1で表される分子中に二個のりん原子を持った化合物などが挙げられる。 The organophosphorus compounds used for the purposes of the present invention include one phosphorus atom in the molecule such as triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, dixylenyl phenyl phosphate or o-zenyl diphenyl phosphate. Examples of more preferable organic phosphorus compounds include compounds having two phosphorus atoms in the molecule represented by the general formula 1.
一般式1で表される有機りん化合物の一部に関しては特開平5−1079号、特開平6−306277号、特開平8−277344号、特開平8−301884号、特開平10−45774号、特開平11−343382号または特開2004−115763号などの各公報に記述があり、その製造方法も明らかにされている。これらの有機りん化合物はポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイに対して2ないし20重量%、さらに好ましくは4ないし15重量%が添加される。有機りん化合物の添加量が2重量%未満では充分な難燃効果が得られず、20重量%を超えると難燃効果は充分であるが、有機りん化合物の可塑化効果によって組成物の耐熱性が低下すると共に有機りん化合物が成形物表面にブルーミングまたはブリーディングする傾向が増大するために好ましくない。 Regarding some of the organophosphorus compounds represented by the general formula 1, JP-A-5-1079, JP-A-6-306277, JP-A-8-277344, JP-A-8-301844, JP-A-10-45774, Japanese Patent Laid-Open No. 11-343382 or Japanese Patent Laid-Open No. 2004-115763 describes the manufacturing method. These organophosphorus compounds are added in an amount of 2 to 20% by weight, more preferably 4 to 15% by weight, based on the polymer alloy of polyamides and polyphenylene ether resin. When the addition amount of the organophosphorus compound is less than 2% by weight, a sufficient flame retardant effect cannot be obtained, and when it exceeds 20% by weight, the flame retardant effect is sufficient. And the tendency of the organophosphorus compound to bloom or bleed on the surface of the molded article is increased.
多官能性モノマーは有機高分子化合物の放射線処理や熱処理において高分子化合物に架橋構造を形成させる目的の重要な化合物であり、複数個の重合性不飽和結合を持った化合物である。アクリル系、メタクリル系またはアリル系の化合物が多く知られている。これらはいずれも本発明の目的に使用する事ができる。アクリル系の多官能性モノマーとしてはポリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートまたは1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−s−トリアジンなどが知られている。メタクリル系の多官能性モノマーとしてはエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレートまたはトリメチロールプロパントリメタクリレートなどが知られている。アリル系の多官能性モノマーとしては、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルホスフェート、トリアリルイソシアヌレート、ジ(ジアリルアミノ)フェノキシホスフィンオキサイドまたはジ(ジアリルアミノ)フェニルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。 The polyfunctional monomer is an important compound for the purpose of forming a crosslinked structure in the polymer compound during radiation treatment or heat treatment of the organic polymer compound, and is a compound having a plurality of polymerizable unsaturated bonds. Many acrylic, methacrylic or allylic compounds are known. Any of these can be used for the purposes of the present invention. Examples of acrylic polyfunctional monomers include polyethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, or 1,3,5-triacroylhexahydro-s-triazine. ing. Known methacrylic polyfunctional monomers include ethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, and the like. Examples of the allylic multifunctional monomer include diallyl phthalate, triallyl trimellitate, triallyl phosphate, triallyl isocyanurate, di (diallylamino) phenoxyphosphine oxide, and di (diallylamino) phenylphosphine oxide.
この内、本発明の目的に最も好適に使用される多官能性モノマーとしては1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、トリアリルイソシアヌレートまたはジ(ジアリルアミノ)フェニルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。多官能性モノマーはポリアミド類とポリフェニレンエーテル樹脂とのポリマーアロイに対して0.2ないし5重量%添加される事が好ましい。本発明が多官能性モノマーを使用する主目的は特にポリアミド類に架橋構造を形成させ、燃焼時の火炎のドリップを防止し、高度の難燃性を付与する事とポリアミド類を主成分とする組成物の耐熱性をさらに向上させる事であり、0.2重量%未満の添加量では充分にその目的が達成されない。またその添加量が5量量%を超えると重合禁止剤を多く加えない限り、組成物の混練中または成形中に熱重合反応によるゲル化を起して操作を困難にする事が多く、また好ましくない。 Among these, the polyfunctional monomer most preferably used for the purpose of the present invention includes 1,3,5-triacroylhexahydro-s-triazine, triallyl isocyanurate or di (diallylamino) phenylphosphine oxide. Is mentioned. The polyfunctional monomer is preferably added in an amount of 0.2 to 5% by weight based on the polymer alloy of polyamides and polyphenylene ether resin. The main purpose of the present invention to use a polyfunctional monomer is to form a crosslinked structure in polyamides, to prevent flame drip during combustion, to provide high flame retardancy, and to polyamides as a main component. This is to further improve the heat resistance of the composition, and if the amount is less than 0.2% by weight, the object cannot be sufficiently achieved. Further, if the amount added exceeds 5% by weight, unless the polymerization inhibitor is added in a large amount, the gelation due to the thermal polymerization reaction often occurs during the kneading or molding of the composition, and the operation is difficult. It is not preferable.
本発明による組成物は押出機による加熱調製時またはその成形時に添加された多官能性モノマーの熱重合によって多少のゲル成分を形成して、燃焼時のドリップを防止するだけの効果を示す事が多い。しかしながら、最も確実に架橋構造を形成させて本発明の目的を達成させるためには、組成物の成形後に放射線処理を行なう事が望ましい。放射線はγ線が透過性が良く、また線源としてのCo60が現在容易に入手されるので好ましい。その照射線量は3ないし100kGyである事が好ましい。照射線量が3kGy未満では充分な処理効果がえられない。また、100kGyを超えると照射線が組成物の化学的な構造を破壊する事があり好ましくない。 The composition according to the present invention is effective in preventing dripping during combustion by forming some gel components by thermal polymerization of a polyfunctional monomer added at the time of heat preparation by an extruder or at the time of molding. Many. However, in order to most reliably form a crosslinked structure and achieve the object of the present invention, it is desirable to perform a radiation treatment after molding the composition. As the radiation, γ rays are preferable, and Co 60 as a radiation source is readily available at present. The irradiation dose is preferably 3 to 100 kGy. If the irradiation dose is less than 3 kGy, a sufficient treatment effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 100 kGy, the irradiation beam may destroy the chemical structure of the composition.
実施例および比較例の燃焼試験の結果から理解されるように、実施例に比べて、多官能性モノマーが投入されなかった比較例の試験片は燃焼試験時に火炎のドリップが見られ、難燃性が充分でなく、多官能性モノマーの本発明への効果が確認された。また、本発明のポリマーアロイは連続相がポリアミド類であり、ポリアミド類の優れた特性が維持されているので、難燃化ポリアミド類としての機能を持ち、広い範囲での利用が期待される。 As can be understood from the results of the combustion tests of the examples and comparative examples, compared to the examples, the test pieces of the comparative examples in which the polyfunctional monomer was not added showed a flame drip during the combustion test, and the flame retardant Therefore, the effect of the polyfunctional monomer on the present invention was confirmed. In addition, the polymer alloy of the present invention has polyamide as a continuous phase and maintains the excellent properties of polyamides. Therefore, it has a function as a flame retardant polyamide and is expected to be used in a wide range.
以上、本発明の課題を解決するための手段の基本的な事項を説明した。以下、本発明の簡単な実施形態と難燃化されたポリアミド類の使用目的に応じた各種添加剤に付いて説明する。 The basic items of the means for solving the problems of the present invention have been described above. Hereinafter, a simple embodiment of the present invention and various additives according to the purpose of use of the flame-retardant polyamide will be described.
本発明のポリアミド類を主成分とする組成物は複数の投入口を持った押出機によって一挙に調製する事が出来る。第一の投入口からはポリフェニレンエーテル樹脂およびα,β−不飽和カルボン酸またはその酸無水物、特に無水マレイン酸が投入される。ここで、有機りん化合物の一部または全部が同時に投入されても良い。第二の投入口からはポリアミド類が投入される。ここでは、多官能性モノマーが同時に投入されても良い。もしも、第三の投入口があれば、ここで、有機りん化合物の一部と多官能モノマーとを投入する事が出来る。通常、この組成物はペレタイザーでペレットの形に加工される。 The composition mainly composed of the polyamide of the present invention can be prepared at once by an extruder having a plurality of inlets. A polyphenylene ether resin and an α, β-unsaturated carboxylic acid or its acid anhydride, particularly maleic anhydride, are charged from the first charging port. Here, a part or all of the organophosphorus compound may be added simultaneously. Polyamides are charged from the second charging port. Here, polyfunctional monomers may be added simultaneously. If there is a third inlet, a part of the organophosphorus compound and the polyfunctional monomer can be added here. Usually, the composition is processed into pellets with a pelletizer.
本発明の基本的なポリアミド類を主成分とした組成物には種々の他の添加剤を添加して成形する事が出来る。他の添加剤としては重合禁止剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、発泡剤または無機充填剤などが挙げられる。 Various other additives can be added to the composition containing the basic polyamides of the present invention as a main component and molded. Examples of other additives include polymerization inhibitors, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, ultraviolet stabilizers, antistatic agents, colorants, lubricants, foaming agents, and inorganic fillers.
重合禁止剤は多官能性モノマーが熱重合によって、工程中に過度のゲル成分を形成する事を防止する目的で少量添加される。その具体例としてはハイドロキノン、パラメトキシフェノール、パラターシャリブチルカテコールまたはフェノチアジンなどを挙げる事が出来る。 A small amount of the polymerization inhibitor is added for the purpose of preventing the polyfunctional monomer from forming an excessive gel component during the process by thermal polymerization. Specific examples thereof include hydroquinone, paramethoxyphenol, para tertiary butyl catechol, and phenothiazine.
可塑剤はポリフェニレンエーテル樹脂に溶解して、その加工性を向上させる目的で使用される。本発明の必須成分である有機りん化合物も可塑剤としての特性を備えてはいるが、必要ならばアジピン酸エステル類、セバシン酸エステル類、フタル酸エステル類、トリメリット酸エステル類、ジエチレングリコールエステル類、トリエチレングリコールエステル類、高分子量エステル類またはポリスチレンなどが使用される。 A plasticizer is dissolved in a polyphenylene ether resin and used for the purpose of improving its processability. The organophosphorus compound, which is an essential component of the present invention, also has characteristics as a plasticizer, but if necessary, adipic acid esters, sebacic acid esters, phthalic acid esters, trimellitic acid esters, diethylene glycol esters Triethylene glycol esters, high molecular weight esters or polystyrene are used.
酸化防止剤としては、ビンダードフェノール系、硫黄系またはりん系のものが使用され得るが、ポリアミド類に対しては微量の銅化合物類が最も効果的であり好ましい。 As the antioxidant, binderd phenol-based, sulfur-based or phosphorus-based ones can be used, but a trace amount of copper compounds is most effective and preferable for polyamides.
紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系またはベンゾトリアゾール系のものが使用される。紫外線安定剤としてはヒンダードアミン類が使用されて良い。帯電防止剤、着色剤、滑剤または発泡剤は一般市販のものがいずれも使用される。 As the ultraviolet absorber, a salicylic acid-based, benzophenone-based, or benzotriazole-based one is used. As the UV stabilizer, hindered amines may be used. Any commercially available antistatic agent, colorant, lubricant or foaming agent is used.
無機充填剤の添加は本発明の組成物に高度の剛性または耐熱性などを与える効果があり特に重要であってガラス繊維、炭素繊維、無水珪酸、クレイ、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化アンチモンなどが使用される。また、無機充填剤が20重量%以上添加されれば、通常、有機高分子組成物の難燃性が向上する事も知られていて、本発明においても難燃剤としての有機りん化合物の添加量が削減される効果を持っていてその添加は好ましい。 The addition of an inorganic filler is particularly important since it has the effect of imparting a high degree of rigidity or heat resistance to the composition of the present invention, and includes glass fiber, carbon fiber, anhydrous silicic acid, clay, talc, mica, calcium carbonate, magnesium carbonate, Magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide or antimony oxide is used. Further, it is known that if the inorganic filler is added in an amount of 20% by weight or more, the flame retardancy of the organic polymer composition is usually improved. In the present invention, the amount of the organophosphorus compound added as a flame retardant The addition is preferable.
本発明の基本的なポリアミド類を主成分とした組成物には必要ならば上記の種々の他の添加剤が添加されて、押出機によって使用目的に応じた所望の成形物を調製する事が出来る。 If necessary, the above-mentioned various other additives may be added to the composition based on the basic polyamides of the present invention to prepare a desired molded product according to the purpose of use by an extruder. I can do it.
成形物の放射線処理はCo60のγ線を利用すれば、極めて簡単に実施される。すなわち、成形物に好ましい照射線量に相当する照射が得られるように調節された速度で成形物をγ線源の下または上を通過させる事で実現される。本発明の目的に好ましい照射線量は3ないし100kGyであり、さらに好ましくは10ないし60kGyである。 The radiation treatment of the molded product can be carried out very easily by using Co 60 gamma rays. That is, it is realized by passing the molded product under or above the γ-ray source at a speed adjusted so as to obtain irradiation corresponding to a preferable irradiation dose for the molded product. A preferred irradiation dose for the purposes of the present invention is 3 to 100 kGy, more preferably 10 to 60 kGy.
本発明の方法によって高度に難燃化されたポリアミド類を主成分とする組成物ないしはその成形物は機械的な強度、耐油性、耐熱性、電気絶縁性または表面の滑走性が優れていて、機械部品、電気機器部品または自動車部品としての適性を備えている。 A composition based on polyamides highly flame-retarded by the method of the present invention or a molded product thereof is excellent in mechanical strength, oil resistance, heat resistance, electrical insulation or surface sliding property, It has suitability as a machine part, electrical equipment part or automobile part.
次に本発明をさらに明確にするために、具体的な実施例および比較例を挙げて説明する。なお、例中、「%」は重量%を「部」は重量部を表すものとする。ただし、以下の実施例は本発明を限定するものではない。 Next, in order to further clarify the present invention, specific examples and comparative examples will be described. In the examples, “%” represents wt% and “parts” represents parts by weight. However, the following examples do not limit the present invention.
(実施例1)
ドイツ国、コペリオン社(COPERION)製の押出機、モデルJSK26のシリンダーおよびスクリューを予熱して第一の投入口から日本国、旭化成杜製のポリフェニレンエーテル樹脂ザイロンS210Aを50部、無水マレイン酸を0.3部および日本国、大八化学社製の有機りん化合物PX−200(一般式1において、R1ないしR8がいずれもメチル基であり、Xがメタフェニレン基である化合物に相当する。)を10部投入した。第二の投入口からは旭化成社製の6,6−ナイロンPACM3001Nを50部および試薬のトリアリルイソシアヌレートを1部投入した。押出の組成が定常状態になってから、組成物のペレットを作成した。ペレットを再び押出機で幅が1/2インチ、長さが5インチそして厚さが1/16インチの試験片を20個作成した。この中の10個をそのまま一週間後にUL−94の燃焼試験方法で試験した。残りの10個にCo60からのγ線を40kGy照射して一週間後にUL−94の燃焼試験方法で試験した。燃焼試験時には、試験片のγ線による未処理、処理に関わらず火炎のドリップは見られなかった。燃焼試験の結果を表−1に示す。なお、この試験片は表面の赤外分析によって連続相が6,6−ナイロンである事が確認され、また、一週間後にも有機りん化合物のブルーミングないしはブリーディングの現象は観察されなかった。
(Example 1)
Preheat the cylinder and screw of model JSK26, an extruder manufactured by Coperion, Germany, 50 parts of polyphenylene ether resin Zylon S210A manufactured by Asahi Kasei in Japan and 0 maleic anhydride from the first inlet. .3 parts and an organophosphorus compound PX-200 manufactured by Daihachi Chemical Co., Japan (corresponding to a compound in which R 1 to R 8 are all methyl groups and X is a metaphenylene group in the general formula 1). ) Was added 10 parts. From the second inlet, 50 parts of 6,6-nylon PACM3001N manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. and 1 part of the reagent triallyl isocyanurate were added. After the extrusion composition reached a steady state, pellets of the composition were made. Twenty test pieces having a width of 1/2 inch, a length of 5 inches, and a thickness of 1/16 inch were again produced from the pellets with an extruder. Ten of them were tested by the UL-94 combustion test method after one week. The remaining 10 pieces were irradiated with 40 kGy of γ rays from Co 60 and tested one week later by the UL-94 combustion test method. During the combustion test, no flame drip was observed regardless of whether the specimen was untreated or treated with γ rays. The results of the combustion test are shown in Table-1. The test piece was confirmed to have a continuous phase of 6,6-nylon by infrared analysis of the surface, and no blooming or bleeding phenomenon of the organophosphorus compound was observed even after one week.
(比較例1)
実施例1で押出機の第二投入口から投入したトリアリルイソシアヌレート1部を除いた以外は実施例1と全く同様にして20個の試験片を作成した。この中の10個をそのまま一週間後に実施例1と同様に燃焼試験をした。残りの10個にはCo60のγ線を40kGy照射して、一週間後に同様に燃焼試験方法で試験した。燃焼試験では全ての試験片が火炎のドリップを生じた。試験結果を表−1に示す。なお、試験片の表面状態は実施例1の試験片と同じであった。
(Comparative Example 1)
Twenty test pieces were prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that 1 part of triallyl isocyanurate charged from the second inlet of the extruder in Example 1 was removed. Ten of them were subjected to a combustion test in the same manner as in Example 1 after one week. The remaining 10 pieces were irradiated with 40 kGy of Co 60 γ-rays, and tested one week later by the combustion test method. In the burn test, all specimens produced a flame drip. The test results are shown in Table-1. The surface condition of the test piece was the same as that of the test piece of Example 1.
(実施例2)
実施例1で押出機の第一投入口から投入した大八化学社製の有機りん化合物PX−200の10部を当社(松原産業株式会杜)製のM−104(一般式1においてR1ないしR8がいずれもメチル基であり、Xが2,2−ジメチル−1,3−プロピレン基である化合物に相当する。)の10部に代えた以外は実施例1と同様にして、同じ試験片20個を作成した。この中の10個をそのまま、一週間後に実施例1と同じ燃焼試験方法で試験した。残りの10個にCo60からのγ線を40kGy照射して一週間後に同じ方法で試験した。燃焼試験時の火炎のドリップはいずれにも見られなかった。燃焼試験の結果を表−1に示す。なお、一週間後の試験片の表面の状態は実施例1と同様であった。
(Example 2)
Ten parts of the organophosphorus compound PX-200 manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd. charged from the first inlet of the extruder in Example 1 were M-104 (R 1 in the general formula 1) manufactured by Matsubara Sangyo Kaisha. To R 8 , each of which is a methyl group and X is a 2,2-dimethyl-1,3-propylene group). Twenty test pieces were prepared. Ten of these were tested by the same combustion test method as in Example 1 one week later. The remaining 10 pieces were irradiated with 40 kGy of γ rays from Co 60 and tested in the same manner one week later. No flame drip was observed during the combustion test. The results of the combustion test are shown in Table-1. The condition of the surface of the test piece after one week was the same as in Example 1.
(比較例2)
実施例2で第二投入口から投入したトリアリルイソシアヌレート1部を除いた以外は実施例2と全く同様にして、試験片20個を作成して、その10個ずつを実施例2と同様に燃焼試験を行なった。試験片は燃焼時にいずれも火炎のドリップが見られた。試験結果を表−1に示す。
(Comparative Example 2)
Twenty test pieces were prepared in the same manner as in Example 2 except that 1 part of triallyl isocyanurate charged from the second charging port in Example 2 was removed. A combustion test was conducted. All the test pieces showed a flame drip when burned. The test results are shown in Table-1.
(実施例3)
実施例1で使用した押出機の第一投入口から同じポリフェニレンエーテル樹脂を55部、無水マレイン酸を0.3部および当社製の有機りん化合物(一般式1においてR1ないしR8がいずれも水素原子であり、Xが2,2−ジメチル−1,3−プロピレンビス−4,4’−フェニレン基である化合物に相当する。)を10部投入した。第二投入口から6,6−ナイロンを45部、1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−s−トリアジンを0.6部およびパラメトキシフェノールを0.02部投入し、実施例1と全く同様にしてポリマーアロイ組成物を作成した。この組成物を成形して実施例1と同じ試験片20個を作成した。この内の10個をそのまま一週間後に燃焼試験を行なった。試験片は火炎のドリップが見られた。残りの10個に40kGyのγ線を照射して一週間後に撚焼試験を行なった。火炎のドリップは見られなかった。これらの試験結果を表−1に示す。なお、各試験片の一週問後の表面状態は実施例1と同じであった。
(Example 3)
From the first inlet of the extruder used in Example 1, 55 parts of the same polyphenylene ether resin, 0.3 parts of maleic anhydride and an organophosphorus compound made by our company (R 1 to R 8 are all in General Formula 1) 10 parts of a hydrogen atom and corresponding to a compound in which X is a 2,2-dimethyl-1,3-propylenebis-4,4′-phenylene group. 45 parts of 6,6-nylon, 0.6 parts of 1,3,5-triacroylhexahydro-s-triazine and 0.02 part of paramethoxyphenol were introduced from the second inlet, A polymer alloy composition was prepared in exactly the same manner. This composition was molded to prepare 20 test pieces identical to those in Example 1. Ten of them were subjected to a combustion test one week later. The test piece showed a flame drip. The remaining 10 pieces were irradiated with 40 kGy of γ rays, and a twist firing test was conducted one week later. No flame drip was seen. These test results are shown in Table-1. The surface condition after one week of each test piece was the same as in Example 1.
(比較例3)
実施例3で投入した1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン0.6部およびパラメトキシフェノール0.02部を投入しないで、他は実施倒3と全く同様にして試験片20個を作成した。これを実施例3と同様に燃焼試験した。γ線の未処理および処理に関わらず火炎のドリップが見られた。それらの結果を表−1に示す。
(Comparative Example 3)
Test piece in exactly the same manner as in Example 3 except that 0.6 part of 1,3,5-triacroylhexahydro-s-triazine and 0.02 part of paramethoxyphenol added in Example 3 were not added. 20 pieces were made. This was subjected to a combustion test in the same manner as in Example 3. A flame drip was observed regardless of whether or not the gamma rays were treated. The results are shown in Table-1.
(実施例4)
実施例1で使用した押出機の第一投入口から同じポリフェニレンエーテル樹脂を55部、無水マレイン酸を0.3部および実施例1で使用したPX−200を8部投入した。第二投入口から6,6−ナイロンを45部および当社で製造したジ(ジアリルアミノ)フェニルホスフィンオキサイドを2部投入した。以下、実施例1と同様にして、ポリマーアロイ組成物を作成した。この組成物を成形して実施例1と同じ試験片20個を作成した。この内の10個をそのまま一週間後に燃焼試験を行なった。試験時の火炎のドリップは見られなかった。残りの10個に40kGyのγ線を照射して一週間後に燃焼試験を行なった。試験片の火炎のドリップは見られなかった。これらの試験結果を表−1に示す。なお、各試験片の一週間後の表面状態は実施例1と同じであった。
Example 4
55 parts of the same polyphenylene ether resin, 0.3 part of maleic anhydride and 8 parts of PX-200 used in Example 1 were charged from the first inlet of the extruder used in Example 1. From the second inlet, 45 parts of 6,6-nylon and 2 parts of di (diallylamino) phenylphosphine oxide produced by our company were added. Thereafter, a polymer alloy composition was prepared in the same manner as in Example 1. This composition was molded to prepare 20 test pieces identical to those in Example 1. Ten of them were subjected to a combustion test one week later. There was no flame drip during the test. The remaining 10 pieces were irradiated with 40 kGy of γ rays and a combustion test was conducted one week later. There was no flame drip on the specimen. These test results are shown in Table-1. The surface condition after one week for each test piece was the same as in Example 1.
(比較例4)
実施例4で投入したPX−200の8部を10部にし、ジ(ジアリルアミノ)フェニルホスフィンオキサイドの2部を0部にした以外は実施例4と全く同様にして、ポリマーアロイ組成物、続いて試験片20個を作成した。この試験片を実施例4と同じく燃焼試験に供した。γ線の未処理、処理に関わらず火炎のドリップが見られた。試験結果を表−1に示す。
(Comparative Example 4)
A polymer alloy composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that 8 parts of PX-200 charged in Example 4 was changed to 10 parts and 2 parts of di (diallylamino) phenylphosphine oxide was changed to 0 part. Thus, 20 test pieces were prepared. This test piece was subjected to a combustion test in the same manner as in Example 4. A flame drip was observed regardless of whether or not the γ rays were treated. The test results are shown in Table-1.
(実施例5)
実施例1で投入した有機りん化合物PX−200の10部をジ(2,6キシレニル)フェニルホスフェートの10部に代えた以外は実施例1と全く同様にしてポリマーアロイ組成物を作成した。この組成物を成形して実施例1と同じ試験片20個を作成した。これを実施例1と同じ方法で燃焼試験をした。γ線の照射、未照射ともにドリップは見られなかった。これらの試験結果を表−1に示す。なお、各試験片の一週間後の表面状態は実施例1と同じであった。
(Example 5)
A polymer alloy composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that 10 parts of the organophosphorus compound PX-200 charged in Example 1 was replaced with 10 parts of di (2,6xylenyl) phenyl phosphate. This composition was molded to prepare 20 test pieces identical to those in Example 1. This was subjected to a combustion test in the same manner as in Example 1. No drip was observed with or without gamma irradiation. These test results are shown in Table-1. The surface condition after one week for each test piece was the same as in Example 1.
(比較例5)
実施例5で投入したトリアリルイソシアヌレートの1部を投入しないで、実施例5と全く同様にして、ポリマーアロイ組成物を作成し、続いて燃焼試験片20個を作成して同様に燃焼試験を行なった。γ線の照射、未照射に関わらず火炎のドリップが見られた。試験結果を表−1に示す。
(Comparative Example 5)
A polymer alloy composition was prepared in exactly the same manner as in Example 5 without adding 1 part of the triallyl isocyanurate charged in Example 5, and then 20 combustion test pieces were prepared in the same manner as in the combustion test. Was done. A flame drip was observed regardless of whether or not the gamma ray was irradiated. The test results are shown in Table-1.
Claims (11)
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| JP2006327184A JP2008138120A (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Method for flameproofing polyamides |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
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