(57)【要約】  ポリアミドと、ホスフィン酸金属塩又はジホスフィン酸金属塩と窒素化合物とを含む難燃剤系と、芳香族ポリマーと、任意には約１００〜約１０００のアスペクト比を有する未処理ナノクレーとを含んでなる難燃性ポリアミド組成物が提供される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド、
ｉ）ホスフィン酸金属塩又はジホスフィン酸金属塩と、
ii）例えば、メラム、メレム、メロン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェート化合物、ジメラミンホスフェート及び／又はメラミンピロホスフェート、ベンゾグアナミン化合物、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのテレフタル酸エステル化合物、アラントイン化合物、グリコールウリル化合物、アンメリン、アンメリド及びこれらの混合物を包含する、メラミンの縮合生成物、及び／又はメラミンの縮合生成物とリン酸との反応生成物、及び／又はこれらの混合物からなる群から選択される１種以上の窒素化合物と
を含む難燃剤系約５〜約２５重量％、及び
ポリ（アリーレンエーテル）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルイミド／ポリイミドコポリマー、ポリ（アリーレンスルフィド）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、スチレン系耐衝撃性改良剤及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上の芳香族ポリマー約１〜約５０重量％
（ただし、上記の量はすべて成分の合計重量を基準にしたものである。）のブレンドを含んでなる難燃性ポリアミド組成物。
【請求項２】
さらに、直径が約０．９〜約１０００ｎｍでアスペクト比が約１００〜約１０００であるナノメートル厚さの小板を有する未処理で膨潤性でイオン交換可能な層状材料を２０重量％まで含む、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
未処理で膨潤性でイオン交換可能な層状材料がフィロケイ酸塩である、請求項２記載の組成物。
【請求項４】
直径が約０．９〜約１０００ｎｍでアスペクト比が約１００〜約１０００であるナノメートル厚さの小板を有する未処理で膨潤性でイオン交換可能な層状材料を２〜１０重量％含む、請求項２記載の組成物。
【請求項５】
ホスフィン酸金属塩が下記の式（Ｉ）を有し、ジホスフィン酸金属塩が下記の式（II）を有する、請求項１記載の組成物。
【化１】
2007536401.tif 000019
（式中、Ｒ１及びＲ２は各々独立に水素、線状若しくは枝分れＣ１〜Ｃ６アルキル基、又はアリール基であり、Ｒ３は線状若しくは枝分れＣ１〜Ｃ１０アルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基又はアリールアルキレン基であり、Ｍはカルシウム、アルミニウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム又は亜鉛であり、ｍは１、２又は３であり、ｎは１又は３であり、ｘは１又は２である。）
【請求項６】
窒素化合物が、下記の式（III）〜（VIII）の化合物又は上述の窒素化合物の１種以上を含む組合せからなる、請求項１記載の組成物。
【化２】
2007536401.tif 000020
（式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は独立に水素、ヒドロキシ、アミノ又はモノ−若しくはジ−Ｃ１〜Ｃ８アルキルアミノ、或いはＣ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ５〜Ｃ１６シクロアルキル又はアルキルシクロアルキル（各々、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、アシル、アシルオキシ、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、−ＯＲ４又は−Ｎ(Ｒ４)Ｒ５で置換されていてもよい。）、或いはＮ−脂環式基又はＮ−芳香族基（Ｎ−脂環式基はピロリジン、ピペリジン、イミダゾリジン、ピペラジンなどの環状含窒素化合物を意味し、Ｎ−芳香族基はピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラジンなどの含窒素ヘテロ芳香環化合物を意味する。）であり、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０及びＲ１１は独立に水素、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ５〜Ｃ１６シクロアルキル又はアルキルシクロアルキル（各々、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、アシル、アシルオキシ、Ｃ６〜Ｃ１２アリール又は−Ｏ−Ｒ４で置換されていてもよい。）であり、Ｘはリン酸又はピロリン酸であり、ｑは１、２、３又は４であり、ｂは１、２、３又は４である。）
【請求項７】
ポリアミドが、ナイロン−６、ナイロン−６，６、ナイロン−４、ナイロン−４，６、ナイロン−１２、ナイロン−６，１０、ナイロン−６，９、ナイロン−６，１２、ナイロン−９Ｔ、ナイロン−６，６とナイロン−６のコポリマー、ポリアミドコポリマー、ポリアミドブレンド及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１記載の組成物。
【請求項８】
ポリアミドが組成物の総重量を基準にして約３０〜約９６重量％の量で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項９】
芳香族ポリマーがポリアミドと相溶化されている、請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
芳香族ポリマーがポリアミドと相溶化されていない、請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
芳香族ポリマーがポリ（アリーレンエーテル）又はポリエーテルイミドである、請求項１記載の組成物。
【請求項１２】
芳香族ポリマーが組成物の総重量を基準にして約２〜約１０重量％の量で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項１３】
芳香族ポリマーがＳＭＡ又はＳＭＡとＳＥＢＳのブレンドである、請求項１記載の組成物。
【請求項１４】
さらに、約３０重量％以下の低アスペクト比充填材を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１５】
低アスペクト比充填材が、焼成クレー、タルク、ウォラストナイト、硫酸バリウム、雲母、チタン酸バリウム、オルトケイ酸の塩又はエステル、ケイ酸塩、ゼオライト、シリカ、ガラス粉末、ガラス−セラミック粉末、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、リン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、硫化亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸金属塩及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１１記載の組成物。
【請求項１６】
さらに、約５０重量％以下の繊維状充填材を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項１７】
さらに、組成物の総重量を基準にして約２０重量％以下の耐摩耗添加剤を含み、耐摩耗添加剤がポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、黒鉛、アラミド、炭素繊維、炭素粉末及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１記載の組成物。
【請求項１８】
当該組成物がＵＬ−９４に準拠して１．６ミリメートルの厚さでＶ０の等級を示す、請求項１記載の組成物。
【請求項１９】
当該組成物がＩＥＣ−６０６９５−２−１２に準拠して測定して約１．６ミリメートルの厚さで９６０℃以上のグローワイヤー燃焼性指数を示す、請求項１記載の組成物。
【請求項２０】
当該組成物がＩＥＣ−６０６９５−２−１３に準拠して測定して約１．６ミリメートルの厚さで７５０℃以上のグローワイヤー着火温度を示す、請求項１記載の組成物。
【請求項２１】
当該組成物が国際電気標準会議規格ＩＥＣ−６０１１２−３ｒｄに準拠して測定してクラス１又はクラス０の比較トラッキング指数を示す、請求項１記載の組成物。
【請求項２２】
請求項１記載の組成物を含んでなる物品。
【請求項２３】
請求項２記載の組成物を含んでなる物品。
【請求項２４】
当該組成物がＩＥＣ−６０６９５−２−１２に準拠して測定して約１．６ミリメートルの厚さで９６０℃以上のグローワイヤー燃焼性指数を示す、請求項２記載の組成物。
【請求項２５】
さらに、長さ２〜１００ｍｍの補強繊維を５０重量％まで含み、補強繊維が連続溶融引抜成形プロセス中に該ブレンドで濡れることで当該組成物からなる試験片に９ＧＰａ以上の引張弾性率強さが付与される、請求項１記載の組成物。
【請求項２６】
請求項２５記載の組成物を溶融均質化し、溶融生成物を押出し、押出物を細断してペレットとすることによって得られるペレット。
【請求項２７】
請求項１８記載の組成物を含んでなる物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的性質及び燃焼特性が改善されたハロゲンフリー難燃性ポリアミド組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気用途に使用されるポリマー材料は、良好な機械的性質（例えば、引張弾性率及び引張強さ）を示すとともに、併せて難燃性に関する厳しい工業規格及び良好なアークトラッキング抵抗性を満たす必要がある。ますます厳しくなる要求条件には、国際電気標準会議（ＩＥＣ）のグローワイヤー燃焼性指数（ＧＷＦＩ）又はＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．のＵＬ−９４燃焼性等級を満たし又は超えることも含まれる。
【０００３】
ポリアミド樹脂は傑出した耐熱性及び成形加工性を示し、各種の用途に有用である。しかし、ポリアミドは難燃性に劣るので、特定の用途が要求する所望の難燃性を得るために難燃剤の添加が必要とされる。ハロゲン化化合物及びアンチモン化合物は、ポリアミド組成物で難燃性を達成するための方法を提供し得る。しかし、臭素及びアンチモンの存在は、電気及び電子分野並びに装置類や輸送機関におけるその使用を制限する。特に臭素化難燃剤は、組成物を燃やした場合に環境問題を引き起こす。
【０００４】
公知の商業的に入手可能なガラス繊維強化ハロゲンフリー難燃性ポリアミド材料は、工業的要件のすべてを満たすことができない。例えば、かかる材料はＵＬ−９４のＶ０等級を満たすことができない。米国特許第６３６５０７１号には、ホスフィン酸塩又はジホスフィン酸塩を成分Ａとして含むと共に、例えばトリアジン系化合物、シアヌレート系化合物、アラントイン系化合物、グリコールウリル系化合物、ベンゾグアナミン系化合物などをはじめとする窒素化合物を成分Ｂとして含む熱可塑性ポリマー（特にポリエステル）用の相乗的な防炎剤組合せが開示されている。米国特許出願公開第２００４／００２１１３５Ａ１号には、少なくともホスフィン酸塩化合物１０〜９０質量％、１，３，５−トリアジン化合物のポリリン酸塩９０〜１０質量％、及びオレフィンコポリマー０〜３０質量％を含む、熱可塑性樹脂組成物（特にガラス繊維強化ポリアミド組成物）中で使用するためのハロゲンフリー難燃剤組成物が開示されている。米国特許出願公開第２００４／０２２５０４０号には、熱可塑性ポリマー、ホスフィン酸塩、ジホスフィン酸塩及び有機フィロケイ酸塩層間化合物の難燃性ナノ充填材入り組合せが開示されている。
【０００５】
良好な機械的性質を保持しながら、良好な難燃性及び優れたアークトラッキング抵抗性を示すハロゲンフリー難燃性ポリアミド組成物に対するニーズが今なお存在している。
【特許文献１】米国特許第６３６５０７１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００２１１３５号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０２２５０４０号明細書
【特許文献４】米国特許第２０７１２５０号明細書
【特許文献５】米国特許第２０７１２５１号明細書
【特許文献６】米国特許第２１３０５２３号明細書
【特許文献７】米国特許第２１３０９４８号明細書
【特許文献８】米国特許第２２４１３２２号明細書
【特許文献９】米国特許第２３１２９６６号明細書
【特許文献１０】米国特許第２５１２６０６号明細書
【特許文献１１】米国特許第４１７４３５８号明細書
【特許文献１２】米国特許第４４７４９２７号明細書
【特許文献１３】米国特許第４３４６１９４号明細書
【特許文献１４】米国特許第４２５１６４４号明細書
【特許文献１５】米国特許第３８８４８８２号明細書
【特許文献１６】米国特許第４１４７７４０号明細書
【特許文献１７】米国特許第５７８０５３４号明細書
【特許文献１８】米国特許第６０１３７０７号明細書
【特許文献１９】米国特許第６４０７２００号明細書
【特許文献２０】米国特許第６４３７０８４号明細書
【特許文献２１】米国特許第３３７９７９２号明細書
【特許文献２２】米国特許第４３１５０８６号明細書
【特許文献２３】米国特許第４６００７４１号明細書
【特許文献２４】米国特許第４６４２３５８号明細書
【特許文献２５】米国特許第４８２６９３３号明細書
【特許文献２６】米国特許第４８６６１１４号明細書
【特許文献２７】米国特許第４９２７８９４号明細書
【特許文献２８】米国特許第４９８０４２４号明細書
【特許文献２９】米国特許第５０４１５０４号明細書
【特許文献３０】米国特許第５１１５０４２号明細書
【特許文献３１】米国特許第３８０３０８５号明細書
【特許文献３２】米国特許第３９０５９４２号明細書
【特許文献３３】米国特許第３９７２９０２号明細書
【特許文献３４】米国特許第４４５５４１０号明細書
【特許文献３５】米国特許第３８４７８６７号明細書
【特許文献３６】米国特許第３８１４８６９号明細書
【特許文献３７】米国特許第３８５０８８５号明細書
【特許文献３８】米国特許第３８５２２４２号明細書
【特許文献３９】米国特許第３８５５１７８号明細書
【特許文献４０】米国特許第３９８３０９３号明細書
【特許文献４１】米国特許第４４９０５２２号明細書
【特許文献４２】米国特許第４８３７３０１号明細書
【特許文献４３】米国特許第３６３４３５５号明細書
【特許文献４４】米国特許第４００８２０３号明細書
【特許文献４５】米国特許第４１０８８３７号明細書
【特許文献４６】米国特許第４１７５１７５号明細書
【特許文献４７】米国特許第６１６６１１４号明細書
【特許文献４８】欧州特許第１５２２５５１号明細書
【特許文献４９】欧州特許第０６５７４９８号明細書
【特許文献５０】欧州特許第０３３２９６５号明細書
【非特許文献１】“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｅｐｏｘｙ−Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙ．Ｓｃｉ．，Ｖ  ２７，ｐｐ．４２５−４３７（１９８２）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、良好な難燃性、良好な電気的性能（例えば、アークトラッキング抵抗性）及び良好な機械的性質の組合せを有する繊維強化難燃性ポリアミド組成物に関する。
【０００７】
一実施形態では、かかる難燃性組成物は、ポリアミドと、ｉ）ホスフィン酸金属塩又はジホスフィン酸金属塩と、ii）例えば、メラム、メレム、メロン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェート化合物、ジメラミンホスフェート及び／又はメラミンピロホスフェート、ベンゾグアナミン化合物、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのテレフタル酸エステル化合物、アラントイン化合物、グリコールウリル化合物、アンメリン、アンメリド及びこれらの混合物を包含する、メラミンの縮合生成物、及び／又はメラミンの縮合生成物とリン酸との反応生成物、及び／又はこれらの混合物からなる群から選択される１種以上の窒素化合物を含む難燃剤系約５〜約２５重量％と、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルイミド／ポリイミドコポリマー、ポリ（アリーレンスルフィド）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、スチレン系耐衝撃性改良剤及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上の芳香族ポリマー約１〜約５０重量％（ただし、上記の量はすべて成分の合計重量を基準にしたものである。）とを含む。
【０００８】
別の実施形態では、難燃性組成物は、ポリアミドと、ｉ）ホスフィン酸金属塩又はジホスフィン酸金属塩と、ii）例えば、メラム、メレム、メロン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェート化合物、ジメラミンホスフェート及び／又はメラミンピロホスフェート、ベンゾグアナミン化合物、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのテレフタル酸エステル化合物、アラントイン化合物、グリコールウリル化合物、アンメリン、アンメリド及びこれらの混合物を包含する、メラミンの縮合生成物、及び／又はメラミンの縮合生成物とリン酸との反応生成物、及び／又はこれらの混合物からなる群から選択される１種以上の窒素化合物を含む難燃剤系約５〜約２５重量％と、ポリ（アリーレンエーテル）又はポリエーテルイミド約２．５〜約４０重量％（ただし、上記の量はすべて成分の合計重量を基準にしたものである。）とを含む。
【０００９】
上述の難燃性組成物のいずれかに関するさらに別の実施形態では、組成物はさらに、直径が約０．９〜約１０００ｎｍでアスペクト比が約１００〜約１０００であるナノメートル厚さの小板を有する未処理で膨潤性でイオン交換可能な層状材料を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で提供される非ハロゲン化ポリアミド組成物は、比較トラッキング指数（ＣＴＩ）（クラス１又はクラス０）及び優れた着火成績（７７５℃以上のグローワイヤー着火温度（ＧＷＩＴ）を通して向上した難燃性及びアークトラッキング抵抗性を示し、したがって電気器具及び電子部品並びに装置類や輸送機関の用途に適している。理論によって束縛されることは望まないが、芳香族ポリマーは優れた機械的性質、耐衝撃性及び電気性能を与えながら、チャー形成剤として作用して良好なＧＷＩＴ成績を与えると考えられる。
【００１１】
意外にも、ポリアミドと、難燃剤系と、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルイミド／ポリイミドコポリマー、ポリ（アリーレンスルフィド）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン及びＳＭＡ耐衝撃性改良剤からなる群から選択される１種以上の芳香族化合物との組合せは、７７５℃の最低ＧＷＩＴを示す組成物を与えることが見出された。ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレートのような他の芳香族系ポリマーは所望のＧＷＩＴ成績を生じないので、これは意外であった。
【００１２】
本明細書中で単数形で記載したものは数量の制限を意味するわけではなく、記載したものが１以上存在することを表している。本明細書中に開示したすべての範囲は、両端を含むと共に結合可能である。
【００１３】
ポリアミド樹脂は、アミド基（−Ｃ(Ｏ)ＮＨ−）の存在を特徴とする、ナイロンとして知られる樹脂類の総称である。任意のアミド含有ポリマーが単独で又は組み合わせて使用できる。ナイロン−６及びナイロン−６，６が、様々な商業的供給源から入手できる好適なポリアミド樹脂である。しかし、ナイロン−４、ナイロン−４，６（ＰＡ  ４６）、ナイロン−１２、ナイロン−６，１０、ナイロン−６，９、ナイロン−６，１２、ナイロン−９Ｔ、ナイロン−６，６とナイロン−６のコポリマー、ナイロン６１０（ＰＡ  ６１０）、ナイロン１１（ＰＡ  １１）、ナイロン１２（ＰＡ  １２）、ナイロン６−３−Ｔ（ＰＡ  ６−３−Ｔ）、ポリアリールアミド（ＰＡ  ＭＸＤ  ６）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）及び／又はポリエーテルブロックアミド、並びに非晶質ナイロンのような他のものも有用であり得る。各種ポリアミドの混合物並びに各種のポリアミドコポリマーも有用である。
【００１４】
ポリアミドは、米国特許第２０７１２５０号、同第２０７１２５１号、同第２１３０５２３号、同第２１３０９４８号、同第２２４１３２２号、同第２３１２９６６号及び同第２５１２６０６号に記載されたもののような多数の公知方法で得ることができる。例えば、ナイロン−６はカプロラクタムの重合生成物である。ナイロン−６，６は、アジピン酸と１，６−ジアミノヘキサンとの縮合生成物である。同様に、ナイロン−４，６はアジピン酸と１，４−ジアミノブタンとの縮合生成物である。アジピン酸のほか、ナイロンの製造のために有用な他の二酸には、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、並びにテレフタル酸及びイソフタル酸などがある。他の有用なジアミンには、とりわけ、ｍ−キシリレンジアミン、ジ−（４−アミノフェニル）メタン、ジ−（４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ジ−（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ジ−（４−アミノシクロヘキシル）プロパンがある。カプロラクタムと二酸及びジアミンとのコポリマーも有用である。
【００１５】
本明細書中での「ポリアミド」という用語の使用は、強化ポリアミド又はスーパータフポリアミドを包含するものであることも理解すべきである。例えばＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ社からＺＹＴＥＬ  ＳＴの商品名で商業的に入手できるもの、或いは特に米国特許第４１７４３５８号（Ｅｐｓｔｅｎ）、同第４４７４９２７号（Ｎｏｖａｋ）、同第４３４６１９４号（Ｒｏｕｒａ）及び同第４２５１６４４号（Ｊｅｆｆｒｉｏｎ）に従って製造されるもの並びに上述のものの１種以上を含む組合せのような、スーパータフポリアミド又は（さらに一般的に知られているような）スーパータフナイロンが使用できる。
【００１６】
一般に、これらのスーパータフナイロンは、１種以上のポリアミドを１種以上のエラストマー性ポリマー又はコポリマー強化剤とブレンドすることで製造される。好適な強化剤は、上述の米国特許並びに米国特許第３８８４８８２号（Ｃａｙｗｏｏｄ，Ｊｒ．）、同第４１４７７４０号（Ｓｗｉｇｅｒら）及び“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｅｐｏｘｙ−Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙ．Ｓｃｉ．，Ｖ  ２７，ｐｐ．４２５−４３７（１９８２）に開示されている。通例、これらのエラストマー性ポリマー及びコポリマーは、直鎖状のもの又は枝分れしたもの並びにグラフトポリマー及びコポリマー（コアシェル型グラフトコポリマーを含む）であり得ると共に、共重合又は予め生成したポリマー上へのグラフティングにより、ポリアミド母材と相互作用するか又はポリアミド母材に密着してポリアミドポリマーの靭性を高め得る官能性及び／又は活性若しくは高極性の基を有するモノマーが組み込まれていることを特徴とする。
【００１７】
組成物中に存在するポリアミドの量は、組成物の総重量を基準にして約３０〜約９６重量％、さらに具体的には約４０〜約８０重量％、さらに一段と具体的には約５０〜約７５重量％、なお一段と具体的には約６０〜約７０重量％であり得る。
【００１８】
本組成物はさらに難燃剤系を含んでいて、この難燃剤系はホスフィン酸塩及び／又はジホスフィン酸塩を含んでいる。好適なホスフィン酸塩及びホスフィン酸塩は、例えば、ａ）下記の式（Ｉ）のホスフィン酸塩、下記の式（II）のジホスフィン酸、上述のもののポリマー、又はこれらの組合せと、
【００１９】
【化１】
2007536401.tif 000002
（式中、Ｒ１及びＲ２は各々独立に水素、線状若しくは枝分れＣ１〜Ｃ６アルキル基、又はアリール基であり、Ｒ３は線状もしくは枝分れＣ１〜Ｃ１０アルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基又はアリールアルキレン基であり、Ｍはカルシウム、アルミニウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム又は亜鉛であり、ｍは２又は３であり、ｎは１又は３であり、ｘは１又は２である。）
ｂ）例えば、メラム、メレム、メロン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェート化合物、ジメラミンホスフェート及び／又はメラミンピロホスフェート、ベンゾグアナミン化合物、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのテレフタル酸エステル化合物、アラントイン化合物、グリコールウリル化合物、アンメリン、アンメリド及びこれらの混合物を包含する、メラミンの縮合生成物、及び／又はメラミンの縮合生成物とリン酸との反応生成物、及び／又はこれらの混合物からなる群から選択される１種以上の窒素化合物とを含んでいる。
【００２０】
本明細書中で使用する「ホスフィン酸塩」とは、ホスフィン酸及びジホスフィン酸の塩並びにこれらのポリマーを包含する。ホスフィン酸塩の成分としての例示的なホスフィン酸には、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、メチル−ｎ−プロピルホスフィン酸、メタンジ（メチルホスフィン酸）、ベンゼン−１，４−（ジメチルホスフィン酸）、メチルフェニルホスフィン酸及びジフェニルホスフィン酸がある。本発明のホスフィン酸の塩は、米国特許第５７８０５３４号及び同第６０１３７０７号（Ｋｌｅｉｎｅｒら）に記載された公知方法で製造できる。
【００２１】
好適な窒素化合物には、下記の式（III）〜（VIII）の化合物又はこれらの組合せがある。
【００２２】
【化２】
2007536401.tif 000003
式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は独立に水素、ヒドロキシ、アミノ又はモノ−若しくはジ−Ｃ１〜Ｃ８アルキルアミノ、或いはＣ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ５〜Ｃ１６シクロアルキル又はアルキルシクロアルキル（各々、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、アシル、アシルオキシ、Ｃ６〜Ｃ１２アリール、−ＯＲ４又は−Ｎ(Ｒ４)Ｒ５で置換されていてもよい。）、或いはＮ−脂環式基又はＮ−芳香族基（Ｎ−脂環式基はピロリジン、ピペリジン、イミダゾリジン、ピペラジンなどの環状含窒素化合物を意味し、Ｎ−芳香族基はピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラジンなどの含窒素ヘテロ芳香環化合物を意味する。）であり、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０及びＲ１１は独立に水素、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ５〜Ｃ１６シクロアルキル又はアルキル（シクロアルキル）（各々、ヒドロキシル、Ｃ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ、アシル、アシルオキシ、Ｃ６〜Ｃ１２アリール又は−ＯＲ４で置換されていてもよい。）であり、Ｘはリン酸又はピロリン酸であり、ｑは１、２、３又は４であり、ｂは１、２、３又は４である。
【００２３】
例示的な窒素化合物には、メラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェートなどがある。
【００２４】
組成物中に存在する難燃剤系の量は、組成物の総重量を基準にして約５〜約２５重量％、さらに具体的には約１０〜約２０重量％、さらに一段と具体的には約１２〜約１５重量％であり得る。
【００２５】
本組成物はさらに、例えば、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリエーテルイミド、ポリ（アリーレンスルフィド）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、スチレン系耐衝撃性改良剤などを包含する芳香族ポリマー、又は上述の芳香族ポリマーの１種以上を含む組合せを含んでいる。芳香族ポリマーは、組成物の総重量を基準にして約１〜約５０重量％、具体的には約２〜約４０重量％、さらに具体的には約２．５〜約３０重量％、さらに一段と具体的には約５〜約２０重量％の量で組成物中に存在している。
【００２６】
一実施形態では、本組成物の芳香族ポリマーはポリ（アリーレンエーテル）からなる。ポリ（アリーレンエーテル）という用語には、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）及びポリ（アリーレンエーテル）コポリマー、グラフトコポリマー、ポリ（アリーレンエーテル）イオノマー、並びにアルケニル芳香族化合物、ビニル芳香族化合物及びポリ（アリーレンエーテル）のブロックコポリマーなど、並びに上述のものの１種以上を含む組合せなどが包含される。ポリ（アリーレンエーテル）ポリマー自体は、下記の式（IX）の構造単位を複数含む公知ポリマーである。
【００２７】
【化３】
2007536401.tif 000004
式中、各構造単位について、各Ｑ１は独立にハロゲン、第一若しくは第二低級アルキル（例えば、７以下の炭素原子を含むアルキル）、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、ハロゲン原子と酸素原子とを２以上の炭素原子が隔てているハロ炭化水素オキシなどであり、各Ｑ２は独立に水素、ハロゲン、第一若しくは第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ、ハロゲン原子と酸素原子とを２以上の炭素原子が隔てているハロ炭化水素オキシなどである。「ハロアルキル」という用語は、部分的及び完全にハロゲン化されたアルキル基をはじめとして、１以上のハロゲン原子で置換されたアルキル基を含むことが理解されよう。好ましくは、各Ｑ１はアルキル又はフェニル、特にＣ１−４アルキルであり、各Ｑ２は水素又はＣ１−４アルキルである。
【００２８】
ポリ（アリーレンエーテル）ホモポリマー及びコポリマーが共に包含される。好ましいホモポリマーは２，６−ジメチルフェニレンエーテル単位を含むものである。適当なコポリマーとしては、例えば上記単位を２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位と共に含むランダムコポリマー、又は２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合で得られるコポリマーがある。また、ビニルモノマー又はポリスチレンのようなポリマーをグラフト化して得られる部分を含むポリ（アリーレンエーテル）、及び低分子量ポリカーボネート、キノン類、複素環式化合物及びホルマール類のようなカップリング剤を２本のポリ（アリーレンエーテル）鎖のヒドロキシ基と公知方法で反応させてさらに高分子量のポリマーとしたカップルドポリ（アリーレンエーテル）も包含される。ポリ（アリーレンエーテル）にはさらに、上述のものの１種以上を含む組合せも包含される。好ましいポリ（アリーレンエーテル）は、米国特許第６４０７２００号（Ｓｉｎｇｈら）及び同第６４３７０８４号（Ｂｉｒｓａｋら）に記載されているもののようなポリ（２，６−ジメチルフェニレンエーテル）及びポリ（２，６−ジメチルフェニレンエーテル−コ−２，３，６−トリメチルフェニレンエーテル）である。
【００２９】
好適なポリ（アリーレンエーテル）には、特に限定されないが、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジプロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジラウリル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジメトキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエトキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メトキシ−６−エトキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−ステアリルオキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジクロロ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−フェニル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エトキシ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−クロロ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジブロモ−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（３−ブロモ−２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、及び上述のポリ（アリーレンエーテル）の混合物がある。
【００３０】
本組成物がポリアミド及びポリ（アリーレンエーテル）を含む一実施形態では、本組成物はさらに、ポリ（アリーレンエーテル）−ポリアミド樹脂ブレンドの物理的性質を向上させると共に、一層高い比率のポリアミド成分の使用を可能にするために相溶化剤を含んでいてもよい。本明細書中で使用する「相溶化剤」という用語は、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリアミド又は好ましくはその両方と相互作用する多官能性化合物をいう。この相互作用は、化学的なもの（例えば、グラフティング）又は物理的なもの（例えば、分散相の表面特性の変化）であり得る。いずれの場合にも、得られるポリ（アリーレンエーテル）−ポリアミド組成物は、特に向上した衝撃強さ、成形ニットライン強さ及び／又は伸びで証明されるように、向上した相溶性を示すように思われる。本明細書中で使用する「相溶化ポリ（アリーレンエーテル）−ポリアミド基礎樹脂」という用語は、上述のような薬剤を用いて物理的又は化学的に相溶化された組成物、並びに例えば米国特許第３３７９７９２号に教示されているようにかかる薬剤なしで物理的に相溶化し得る組成物をいう。
【００３１】
好適な相溶化剤には、例えば、液状ジエンポリマー、エポキシ化合物、酸化ポリオレフィンワックス、キノン類、オルガノシラン化合物、多官能性化合物、及び前述の相溶化剤の１種以上をポリフェニレンエーテルと反応させて得られる官能化ポリフェニレンエーテルがある。
【００３２】
上記その他の相溶化剤は、米国特許第４３１５０８６号、同第４６００７４１号、同第４６４２３５８号、同第４８２６９３３号、同第４８６６１１４号、同第４９２７８９４号、同第４９８０４２４号、同第５０４１５０４号及び同第５１１５０４２号に一層詳しく記載されている。上述の相溶化剤は、単独で又は互いに様々に組み合わせて使用できる。さらに、これらは溶融ブレンドに直接添加でき、或いはポリフェニレンエーテル及びポリアミドの一方又は両方並びに本発明の組成物の製造に際して使用される他の樹脂材料と予備反応させることができる。
【００３３】
本発明の組成物の製造に際して相溶化剤を使用する場合、初期使用量は選択された特定の相溶化剤及びそれを添加する特定のポリマー系に依存する。一般に、存在する場合、相溶化剤は組成物の総重量を基準にして約０．０１〜約２５重量％、さらに具体的には約０．４〜約１０重量％、さらに具体的には約１〜約３重量％の量で存在し得る。
【００３４】
さらに別の実施形態では、本組成物の芳香族ポリマーは、その製法及び性質が米国特許第３８０３０８５号及び同第３９０５９４２号に記載されている公知化合物であるポリエーテルイミド樹脂からなる。
【００３５】
本発明のブレンドを製造するために使用されるポリエーテルイミドは、下記の式（Ｘ）の構造単位を２以上、さらに具体的には約１０〜約１０００以上、さらに一段と具体的には約１０〜約５００含んでいる。
【００３６】
【化４】
2007536401.tif 000005
式中、Ｔは−Ｏ−又は式−Ｏ−Ｚ−Ｏ−の基である。ここで、−Ｏ−又は−Ｏ−Ｚ−Ｏ−基の二価結合は３，３’位、３，４’位、４，３’位又は４，４’位にあり、Ｚは特に限定されないが下記の式（XI）の二価基を含む。
【００３７】
【化５】
2007536401.tif 000006
式中、Ｘは特に限定されないが下記の式（XII）の二価基を含む。
【００３８】
【化６】
2007536401.tif 000007
式中、ｙは１〜約５の整数であり、ｑは０又は１である。Ｒは、特に限定されないが、（ａ）６〜約２０の炭素原子を有する芳香族炭化水素基、（ｂ）約２〜約２０の炭素原子を有するアルキレン基、（ｃ）約３〜約２０の炭素原子を有するシクロアルキレン基、及び（ｄ）下記の一般式（XIII）の二価基のような二価有機基を含む。
【００３９】
【化７】
2007536401.tif 000008
式中、Ｑは特に限定されないが下記の式（XIV）を含む。
【００４０】
【化８】
2007536401.tif 000009
式中、ｙは約１〜約５の整数である。
【００４１】
一実施形態では、ポリエーテルイミドは、上述のエーテルイミド単位に加えて、さらに下記の式（XV）のポリイミド構造単位を含むコポリマーであり得る。
【００４２】
【化９】
2007536401.tif 000010
式中、Ｒは式（Ｘ）に関して前記に定義した通りであり、Ｍは特に定されないが下記の式（XVI）、（XVII）及び（XVIII）を含む。
【００４３】
【化１０】
2007536401.tif 000011
特定の芳香族ビス（エーテルアンヒドリド）及び有機ジアミンの例は、例えば、米国特許第３９７２９０２号及び同第４４５５４１０号に開示されている。多くのポリエーテルイミド製造方法の中には、米国特許第３８４７８６７号、同第３８１４８６９号、同第３８５０８８５号、同第３８５２２４２号、同第３８５５１７８号及び同第３９８３０９３号に開示されたものが含まれる。
【００４４】
さらに別の実施形態では、本組成物は芳香族ポリマー成分としてポリアリーレンスルフィドを含む。ポリアリーレンスルフィドという用語は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリーレンスルフィドイオノマー、ポリアリーレンスルフィドコポリマー、ポリアリーレンスルフィドグラフトコポリマー、ポリアリーレンスルフィドとアルケニル芳香族化合物又はビニル芳香族化合物とのブロックコポリマー、及び上述のポリアリーレンスルフィドの１種以上を含む組合せを包含する。ポリアリーレンスルフィドは、式−Ｒ−Ｓ−（式中、Ｒはフェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、オキシジフェニル又はジフェニルスルホンのような芳香族基である。）を有する複数の構造単位を含んでなる公知ポリマーである。ポリ（アリーレンスルフィド）の公知製造方法には、米国特許第４４９０５２２号（Ｋａｗａｂａｔａら）及び同第４８３７３０１号（Ｇｌｏｃｋら）に記載されているものがある。
【００４５】
さらに別の実施形態は、芳香族ポリマー成分としてポリスルホン又はポリエーテルスルホンを含む。ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及びポリアリーレンエーテルスルホンは、大抵は米国特許第３６３４３５５号、同第４００８２０３号、同第４１０８８３７号及び同第４１７５１７５号に記載されているようにして製造される公知の熱可塑性ポリマーである。ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂として知られるジヒドロキシジフェニルスルホンとジクロロジフェニルスルホンとの重縮合生成物、及び当技術分野でポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂として知られるビスフェノールＡとジクロロジフェニルスルホンとのポリマーをはじめとして、各種のポリアリールエーテルスルホンが商業的に入手できる。例えば、ビスフェノールＡ部分及びジフェニルスルホン部分を１：１以外のモル比で含む各種のＰＥＳコポリマーも見出すことができる。
【００４６】
さらに別の実施形態は、組成物の芳香族ポリマー成分としてポリエーテルエーテルケトンを含む。ポリエーテルエーテルケトンポリマーは一般に下記の構造を有する公知ポリマーであり、例えばポリ（オキシ−ｐ−フェニレンオキシ−ｐ−フェニレンカルボニル−ｐ−フェニレン）を含む。
【００４７】
【化１１】
2007536401.tif 000012
式中、Ａｒはフェニルのようなアリール基を包含する。
【００４８】
さらに別の実施形態では、芳香族ポリマーはスチレン系耐衝撃性改良剤からなる。例示的なスチレン系耐衝撃性改良剤には、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン−（エチレン−ブテン）−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、スチレン−無水マレイン酸（ＳＭＡ）コポリマー、アルキルメタクリレート−スチレン−アクリロニトリル（ＡＭＳＡＮ）、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）、上述の耐衝撃性改良剤の１種以上を含む組合せなどを始めとするスチレンブロックコポリマーがある。他の好適な耐衝撃性改良剤には、スチレン−（エチレン−プロピレン）−スチレン（ＳＥＰＳ）、スチレン−（エチレン−ブテン）（ＳＥＢ）、スチレン−（エチレン−プロピレン）（ＳＥＰ）、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレン、スチレン−ブタジエン、α−メチルスチレン−イソプレン−α−メチルスチレン、α−メチルスチレン−ブタジエン−α−メチルスチレン、並びにこれらの水素化誘導体がある。スチレンブロックコポリマーは、線状又は放射状のものであり得ると共に、ジブロック型又はトリブロック型のものであり得る。商業的に入手できるスチレンブロックコポリマーには、Ｓｈｅｌｌ社から入手できるＫＲＡＴＯＮ、及びＣｈｅｖｒｏｎ  Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できるＫ−ＲＥＳＩＮがある。
【００４９】
組成物がポリ（アリーレンエーテル）、ポリエーテルイミド、ポリ（アリーレンスルフィド）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及びポリエーテルエーテルケトンからなる群から選択される芳香族ポリマーを含まない一実施形態では、本組成物はＳＭＡ耐衝撃性改良剤又はＳＭＡと追加の耐衝撃性改良剤（例えば、ＳＥＢＳ）とのブレンドを含む。
【００５０】
別の実施形態では、本組成物は芳香族ポリマー及び耐衝撃性改良剤を含む。組成物が芳香族ポリマーとは別の耐衝撃性改良剤を含む場合、組成物中に存在する耐衝撃性改良剤の量は組成物の総重量を基準にして約０〜約２０重量％、さらに具体的には約５〜約１５重量％、さらに一段と具体的には約８〜約１０重量％であり得る。
【００５１】
一実施形態では、本組成物はさらに、直径が約０．９〜約１０００ｎｍでアスペクト比が約１００〜約１０００であるナノメートル厚さの小板を有する未処理で膨潤性でイオン交換可能な層状材料であって、層状材料の隣接する小板間の層間距離を（材料を乾燥状態で測定した場合に）約１０オングストローム以上に増大させるのに十分なだけポリマー組成物を吸収する層状材料を任意に含み得る。「イオン交換可能」という用語は、その表面を例えばイオン結合により互いに平行に積層することで形成された結晶構造を有する化合物をいう。その例には、ナノクレー、クロイドクレー又は親有機性クレーがある。
【００５２】
本明細書中では「クレー」、「ナノクレー」又は粘土鉱物という用語が使用されるが、別の表現は「フィロケイ酸塩層間化合物」又は「層状ケイ酸塩層間化合物」である。この表現は、微細な含水ケイ酸塩鉱物の集合体をいう。これは、適当量の水を添加してクレーを混練した場合には塑性を生じ、材料を高温で焼成した場合に焼結を起こす。本発明で使用する材料は、天然産物でも合成品でもよい。
【００５３】
一実施形態では、粘土鉱物はフィロケイ酸及びフィロケイ酸塩を包含するフィロケイ酸塩である。フィロケイ酸塩には、天然産物として、スメクタイト、カオリン、イライト、クロライト、アタパルジャイト及び混合層クレーの地質学的部類中の粘土鉱物がある。これらの部類に属する特定クレーの代表例は、スメクタイト、カオリン、イライト、クロライト、アタパルジャイト及び混合層クレーである。例えば、スメクタイトには、モンモリロナイト、ベントナイト、パイロフィライト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ノントロナイト、タルク、バイデライト、ボルコンスコアイト及びバーミキュライトがある。カオリンには、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、アンチゴライト、アナウキサイト、ハロイサイト、インデライト及びクリソタイルがある。イライトには、ブラベサイト、マスコバイト、パラゴナイト、フロゴパイト及びバイオタイトがある。クロライトには、コーレンサイト、ペンニナイト、ドンバサイト、スドーアイト、ペンニン及びクリノクロアがある。アタパルジャイトには、セピオライト及びポリゴルスカイトがある。混合層クレーには、アレバルダイト及びバーミキュライトバイオタイトがある。
【００５４】
合成フィロケイ酸塩には、例えば、フッ素四ケイ素雲母、ラポナイト及びスメクトンがある。加えて、α−Ｚｒ(ＨＰＯ４)２、γ−Ｚｒ(ＨＰＯ４)２、α−Ｔｉ(ＨＰＯ４)２及びγ−Ｔｉ(ＨＰＯ４)２のようなイオン結晶性化合物も、この目的に使用できる。
【００５５】
組成物中に存在する未処理で膨潤性でイオン交換可能な層状材料の量は、組成物の総重量を基準にして約０〜約２０重量％であり得る。一実施形態では、２〜１５重量％である。別の実施形態では、２〜１０重量％である。
【００５６】
本組成物はさらに、繊維状充填材及び／又は低アスペクト比充填材をはじめとする充填材を含む。好適な繊維状充填材は、ポリマー樹脂中に使用されると共に、１を超えるアスペクト比を有する任意の常用充填材であり得る。かかる充填材は、ホイスカー、針、棒、チューブ、ストランド、細長い小板、層状小板、楕円体、微小繊維、ナノ繊維やナノチューブ、細長いフラーレンなどの形態で存在し得る。かかる充填材が凝集体として存在する場合、１を超えるアスペクト比を有する凝集体も繊維状充填材として十分である。
【００５７】
好適な繊維状充填材には、例えば、補強充填材として使用できるＥガラス、Ａガラス、Ｃガラス、ＥＣＲガラス、Ｒガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、ＮＥガラス及び石英などのガラス繊維がある。他の好適な無機繊維状充填材には、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び硫酸カルシウム半水塩の１種以上を含むブレンドから導かれるものがある。繊維状充填材にはまた、炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケル又は銅を含む単結晶繊維又は「ホイスカー」も含まれる。他の好適な無機繊維状充填材には、炭素繊維、アラミド繊維、ステンレス鋼繊維、金属被覆繊維などがある。
【００５８】
加えて、繊維を形成し得る有機ポリマーをはじめとする有機補強繊維状充填材も使用できる。かかる有機繊維状充填材の実例には、ポリ（エーテルケトン）、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリカーボネート、アラミドをはじめとする芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド又はポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂及びポリ（ビニルアルコール）がある。かかる補強充填材はモノフィラメント又はマルチフィラメント繊維の形態で供給し得ると共に、単独で又は他種の繊維と組み合わせて使用できる。後者の場合には、例えば、共織りにより、コア／シース構造、サイド・バイ・サイド構造、オレンジ型構造又はマトリックス・フィブリル構造より、或いは繊維製造分野の当業者にとって公知の他の方法により、他種の繊維と組み合わせて使用できる。
【００５９】
低アスペクト比充填材の非限定的な例には、溶融シリカや結晶性シリカや天然ケイ砂や各種のシラン被覆シリカのようなシリカ粉末、窒化ホウ素粉末やケイ酸ホウ素粉末、アルカリ土類金属塩、アルミナや酸化マグネシウム（又はマグネシア）、ウォラストナイト（表面処理ウォラストナイトを含む）、硫酸カルシウム（例えば、その無水物、二水塩又は三水塩）、炭酸カルシウム（一般に大抵は９８＋％のＣａＣＯ３を含み、残部として炭酸マグネシウムや酸化鉄やアルミノケイ酸塩のような他の無機物を含む粉砕粒子の形態を有する、チョーク、石灰石、大理石及び合成沈降炭酸カルシウムを含む）、表面処理炭酸カルシウム、他の炭酸金属塩（例えば、炭酸マグネシウム、炭酸ベリリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム及び炭酸ラジウム）、タルク、ガラス粉末、ガラス−セラミック粉末、焼成クレーを含むクレー（例えば、硬質カオリンや軟質カオリンや焼成カオリンを含むカオリン）、雲母、長石及びカスミ石閃長岩、オルトケイ酸の塩又はエステル及びその縮合生成物、ケイ酸塩（アルミノケイ酸塩、ケイ酸カルシウム及びケイ酸ジルコニウムを含む）、ゼオライト、石英、ケイ石、パーライト、けいそう土、炭化ケイ素、硫化亜鉛、酸化亜鉛、スズ酸亜鉛、ヒドロキシスズ酸亜鉛、リン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、リン酸アルミニウム、チタン酸バリウム、亜鉄酸バリウム、硫酸バリウム及び重晶石、粒子状のアルミニウム、青銅、亜鉛、銅及びニッケル、カーボンブラック（導電性カーボンブラックを含む）、ガラスフレークやフレーク状炭化ケイ素や二ホウ化アルミニウムやアルミニウムフレークや鋼フレークのようなフレーク状充填材、などがある。当技術分野で公知のかかる添加剤の例には、“Ｐｌａｓｔｉｃ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，４ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ”，Ｒ．Ｇａｃｈｔｅｒ  ａｎｄ  Ｈ．Ｍｕｌｌｅｒ（ｅｄｓ．），Ｐ．Ｐ．Ｋｌｅｍｃｈｕｃｋ（ａｓｓｏｃ．ｅｄ．），Ｈａｎｓｅｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９３に記載されたものが含まれる。
【００６０】
組成物中に存在する充填材の総量は、組成物の総重量を基準にして約０〜約６０重量％、さらに具体的には約５〜約３５重量％、さらに一段と具体的には約１０〜約３０重量％であり得る。一実施形態では、補強充填材と非補強無機鉱物充填材との比は１を超え、特別には約１．２を超え、さらに特別には約１．５を超える。
【００６１】
本組成物はさらに、当技術分野で公知の他の添加剤を任意に含み得る。好適な添加剤には、耐摩耗添加剤、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、黒鉛、アラミド、炭素繊維、炭素粉末、上述の耐摩耗添加剤の１種以上を含む組合せ、などがある。組成物中に存在する耐摩耗添加剤の量は、組成物の総重量を基準にして約０〜約２０重量％、さらに具体的には約１〜約１５重量％、さらに一段と具体的には約５〜約１０重量％であり得る。
【００６２】
本組成物はさらに、炭化触媒、例えば、タングステン酸又はタングステンとメタロイドとの複合酸化物酸の金属塩、酸化スズナトリウムのようなスズ酸化物塩、及び／又はスルファミン酸アンモニウムを任意に含み得る。好適な金属塩には、タングステン酸のアルカリ金属塩（例えば、タングステン酸ナトリウム）がある。タングステンとメタロイドとの複合酸化物酸とは、リン又はケイ素のようなメタロイド及びタングステンから生成された複合酸化物酸を意味する。例示的な複合酸化物酸には、ケイタングステン酸及びリンタングステン酸がある。使用する場合、炭化触媒は組成物の総重量を基準にして約１０重量％まで、さらに具体的には約０．１〜約１０重量％、さらに一段と具体的には約０．１〜約２重量％の量で存在し得る。
【００６３】
本組成物の別の任意成分には、米国特許第６１６６１１４号に記載されているような、多価アルコール（例えば、ペンタエリトリトール又はジペンタエリトリトール）、ノボラック、ビニルアルコール、デンプンなどのチャー形成剤がある。かかるチャー形成剤は、組成物の総重量を基準にして約１０重量％以下の量で使用される。一実施形態では、０．１〜約１０重量％である。別の実施形態では、０．１〜約２重量％である。
【００６４】
必要に応じ、樹脂の混合又は成形に際し、すべての樹脂組成物に他の常用添加剤を物理的性質にいかなる有害な効果も及ぼさない量で添加することができる。例えば、着色剤（顔料又は染料）、耐熱剤、酸化防止剤、有機繊維状充填材、耐候剤、潤滑剤、離型剤、可塑剤及び流動性向上剤などが添加できる。
【００６５】
本発明が上述の組成物の反応生成物を包含することは自明なはずである。
【００６６】
本組成物の製造は、緊密なブレンドの形成のための条件下で成分をブレンドすることで達成できる。すべての成分を最初から加工装置に添加することができるが、或いは特定の添加剤を主成分の１種以上と予備配合することもできる。組成物がポリアミドとポリ（アリーレンエーテル）との相溶化ブレンドを含む場合には、ポリアミド樹脂との配合に先立ち、ポリ（アリーレンエーテル）を最初に耐衝撃性改良剤及び任意にはいずれか他の成分と予備配合することができる。他の成分は組成物を製造するために使用するポリアミドの一部を含み得る一方、ポリアミドの残りの部分は下流のポートを通して供給される。
【００６７】
ブレンドは、一軸又は二軸押出機、或いは成分に剪断作用を及ぼすことができる類似の混合装置内で混合することで形成できる。別の実施形態では、射出成形機で長い繊維をマスターバッチ中にブレンドすることができる。
【００６８】
一実施形態では、ブレンドの加工に際して別々の押出機が使用される。別の実施形態では、組成物は、各種成分の添加を可能にする複数の供給口を長さ方向に沿って有する単一の押出機を用いて製造される。押出機の１以上のガス抜き口を通して溶融物に真空を作用させることで、組成物中の揮発性不純物を除去できる。
【００６９】
一実施形態では、ポリアミドとポリ（アリーレンエーテル）との相溶化ブレンドを、ヘンシェル高速ミキサー内で難燃剤系及び補強充填材（例えば、チョップトガラスストランド）とブレンドする。このブレンディングは、特に限定されないが、手混合をはじめとする他の低剪断法でも達成できる。次いで、ホッパーを介してブレンドを二軸押出機のスロートに供給する。別法として、非細断ストランドを押出機に直接供給することでガラス繊維を組成物中に配合できる。押出機バレル内でガラスストランドに加わる剪断作用の結果として、分散したガラス繊維は長さが減少する。
【００７０】
別の実施形態では、補強充填材（例えば、ガラス繊維）は難燃性ポリマー系とブレンドされず、引抜成形として知られる方法で難燃性ポリマー組成物中に配合される。この方法は、多数の参考文献（例えば、米国特許第３９９３７２６号及び同第５２１３８８９号）に記載されている。引抜成形法では、溶融ポリマー浴を通して繊維のトウ又はロービングを引抜くことで繊維を含浸させる。含浸した繊維製品は、製品を合体させるための手段（例えば、サイジングダイ）を通して引き抜くことができる。一実施形態では、以後に連続製品を必要とする加工方法で使用するため、含浸製品をロール上に巻き取ることができる。さらに別の実施形態では、本発明の組成物を含浸させた繊維を細断することで、２ｍｍ〜１００ｍｍの長さを有する整列繊維を含むペレット又はグラニュールを得ることができる。これらは、物品を形成するための通常の成形法又は押出法で使用できる。
【００７１】
一実施形態では、本組成物は、例えば耐久性物品、構造製品、及び電気部品や電子部品などの成形物品の製造に使用される。本組成物は、フィルム及びシート押出し、射出成形、ガス支援射出成形、押出成形、圧縮成形並びにブロー成形のような通常の熱可塑的方法を用いて物品に加工できる。フィルム及びシート押出法は、特に限定されないが、メルトキャスティング、吹込フィルム押出し及びカレンダリングを含んでいてもよい。共押出法及びラミネーション法を用いることで、複合多層フィルム又はシートを形成できる。耐擦過性、耐紫外線性、美的外観などの追加の性質を付与するため、単層又は多層基体に単一又は複数のコーティング層をさらに施工することもできる。コーティングは、ロール塗り、吹付け、浸し塗り、はけ塗り又は流し塗りのような標準的な塗布技術で施工できる。本発明のフィルム及びシートは、別法として、適当な溶媒中での本組成物の溶液又は懸濁液を基体、ベルト又はロール上に流延し、次いで溶媒を除去することでも製造できる。
【００７２】
一実施形態では、本組成物は、１．６ミリメートル（ｍｍ）の試験片に成形した場合、ＵＬ−９４に準拠してＶ２以上、さらに具体的にはＶ１以上、さらに一段と具体的にはＶ０以上の燃焼性等級を示す。
【００７３】
さらに別の実施形態では、本組成物は、４．０ｍｍの厚さ及び最小６０．０ｍｍの直径を有する試験片を使用しながら国際電気標準会議（ＩＥＣ）規格ＩＥＣ−６０１１２／３ｒｄに準拠して測定した場合、約４００ボルトを超え、具体的には約５００ボルトを超え、さらに一段と具体的には約５５０ボルトを超え、なお一層具体的には約６００ボルトを超える比較トラッキング指数（ＣＴＩ）を示す。４００〜５９９ボルトのトラッキング指数はクラス１に相当し、６００ボルト以上はクラス０に相当する。
【００７４】
本明細書中に記載した組成物は、ＩＥＣ−６０６９５−２−１２に準拠して測定した場合、約１．６ミリメートルの試験片厚さで９６０℃のグローワイヤー燃焼性指数（ＧＷＦＩ）を示すことが判明した。さらに、本明細書中に記載した組成物は、ＩＥＣ−６０６９５−２−１３に準拠して測定した場合、約１．６ミリメートルの試験片厚さで７５０℃以上、さらに具体的には約７５０℃を超え、さらに一段と具体的には約８００℃を超えるグローワイヤー着火温度（ＧＷＩＴ）を示すことが判明した。
【００７５】
本発明の方法で製造される組成物及びかかる組成物から製造される物品も本発明の技術的範囲内にあることは自明なはずである。すべての引用された特許、特許出願及び他の参考文献の開示内容は、援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【実施例】
【００７６】
以下の非限定的な実施例で本発明をさらに例証する。実施例に関する配合物は、下記の表１に示す成分から調製した。
【００７７】
【表１】
2007536401.tif 000013
中程度のスクリューシビアリティをもったスクリューデザインを使用する共転型二軸押出機（Ｗｅｒｎｅｒ  ＆  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ、ＺＳＫ４０タイプ）内において、２７０〜３００℃の溶融温度及び毎時４５〜１００キログラムの速度で成分を配合した。次いで、実験室サイズの機械から商用サイズの機械にまでわたる典型的な射出成形機を用いて、得られた樹脂混合物を試験片に成形した。溶融温度は約２７０〜３００℃であり、金型温度は約５０〜１２０℃であった。次いで、下記の試験法で成形試験片を試験した。
【００７８】
燃焼性試験は、直立状態に配置された０．８ｍｍ及び１．６ｍｍの試験片に関し、“Ｔｅｓｔｓ  ｆｏｒ  Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｐａｒｔｓ  ｉｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ，ＵＬ９４”と題するＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ９４の方法に準拠して実施した。この方法に従い、得られた試験結果に基づいて材料をＶ０、Ｖ１又はＶ２として等級づけした。
【００７９】
引張弾性率及び引張強さは、４．０ｍｍの厚さを有する試験片を使用しながらＩＳＯ規格５２７／１によって測定した。引張弾性率の値はギガパスカル（ＧＰａ）単位で示し、引張強さの値はメガパスカル（ＭＰａ）単位で示す。
【００８０】
ノッチ付きアイゾット衝撃強さはＩＳＯ  １８０−１Ａに準拠して測定し、結果はキロジュール／平方メートル（ＫＪ／ｍ２）単位で示す。
【００８１】
比較トラッキング指数（ＣＴＩ）は、４．０ｍｍの厚さ及び最小６０．０ｍｍの直径を有する試験片を使用しながら国際電気標準会議（ＩＥＣ）規格ＩＥＣ−６０１１２／３ｒｄに準拠して測定した。４００〜５９９ボルトのトラッキング指数はクラス１に相当し、６００ボルト以上はクラス０に相当する。
【００８２】
グローワイヤー燃焼性指数（ＧＷＦＩ）は、１．０ｍｍ又は１．６ｍｍの厚さ及び６０．０×６０．０ｍｍの寸法を有する試験片を使用しながらＩＥＣ−６０６９５−２−１２に準拠して測定した。
【００８３】
グローワイヤー着火温度（ＧＷＩＴ）は、１．０ｍｍ又は１．６ｍｍの厚さ及び６０．０×６０．０ｍｍの寸法を有する試験片を使用しながらＩＥＣ−６０６９５−２−１３に準拠して測定した。
【００８４】
表２は、ホスフィン酸塩及び窒素化合物からなる難燃剤系（成分Ａ）を含むガラス繊維充填ポリアミド組成物の試料の試験結果を示している。ｎ．ｃ．は等級づけされなかったことを表す。
【００８５】
【表２】
2007536401.tif 000014
表２に例示される通り、比較例１〜１０は、芳香族ポリマーを含まない非ハロゲン化ガラス繊維強化ポリアミド組成物が７７５℃のＧＷＩＴを満たさなかったことを示している。
【００８６】
表３は、ホスフィン酸塩及び窒素化合物からなる難燃剤系を含み、さらに芳香族ポリマーを含むガラス繊維充填ポリアミド組成物の試験結果を示している。
【００８７】
【表３】
2007536401.tif 000015
表３中では、実施例はすべて、難燃剤系及び芳香族ポリマーを含む組成物に基づいている。ＰＥＩ及びＰＰＥを含む実施例１１〜１４は、７７５℃のＧＷＩＴに合格した。比較例１５〜１６及び比較例１７は、それぞれ芳香族ポリカーボネート及びポリエチレンテレフタレートを含んでいた。ＧＷＩＴ成績で示される通り、これらの芳香族ポリマーは組成物のＧＷＩＴ成績を向上させない。さらに、これらの組成物はＵＬ９４に準拠する難燃性にも劣っていた。相溶化ポリアミド／ＰＰＥブレンドから製造した実施例１８は、適格な機械的性質及び耐衝撃性を維持しながら、ＧＷＩＴ及びＵＬ９４（Ｖ０）の両方を満足させた。
【００８８】
表４は、難燃剤系及びＰＰＥプレブレンドを含む無充填ポリアミド組成物の試験結果を示している。
【００８９】
【表４】
2007536401.tif 000016
表４中では、メラミンシアヌレートを含む比較例２１は所望温度でのＧＷＩＴ試験に合格しない。比較例２２及び２３は、それぞれ５及び１５重量％の難燃剤系を含むが、芳香族ポリマーを含まない。これらの例も所望のＧＷＩＴ性能を示さない。ＰＰＥを含む実施例２４及び２５は、ＰＰＥレベルの関数として増加するＧＷＩＴを示した。実施例２５は、７７５℃の所望最低ＧＷＩＴと共に、優れた燃焼性及び電気的性能を示している。
【００９０】
表５は、スチレン系耐衝撃性改良剤を含むガラス繊維充填組成物の成績を示している。
【００９１】
【表５】
2007536401.tif 000017
表５に例示される通り、難燃剤系及び（ＳＥＢＳやＳＥＢＳ−ＭＡやＳＭＡのような）スチレン系耐衝撃性改良剤を含む組成物は、良好なＣＴＩ、ＧＷＦＩ及びＧＷＩＴ特性を維持しながら（＃２８を除くすべての場合でＧＷＩＴは＜７７５である。）、優れた衝撃強さを示している。
【００９２】
表６は、難燃剤である成分Ａの量を低下させるため、（表１に示すように）未処理ナノクレー（例えば、高アスペクト比フィロケイ酸塩）を含むガラス繊維充填組成物の成績を示している。実施例３０の組成物はマスターバッチ法で製造した。この実施例では、層状の未処理フィロケイ酸塩をポリアミド６／６６ブレンド母材中に分散させた。次に、配合ペレットを成分Ａ並びに他の添加剤及び充填材と混合した。
【００９３】
【表６】
2007536401.tif 000018
表６に例示される通り、未処理ナノクレー又は焼成クレーを含む組成物は、芳香族ポリマー系（即ち、ＰＥＩ及びＰＰＥ）を含む組成物に比べ、着火挙動、トラッキング抵抗性、難燃性及び加工性の点で優れた性質を示している。未処理ナノクレーは、ＰＥＩ及びＰＰＥの存在に原因するトラッキング挙動又は難燃性能の低下を補償する。
【国際調査報告】
2007536401.tif 000021
2007536401.tif 000022