(57)【要約】  本発明は、導体素子および導体素子と接するプラスチック部品を含んでなり、導体素子の少なくとも一部が銀を含んでなる組成物から製造され、プラスチック部品が脂肪族ジアミンおよびジカルボン酸から誘導される単位を含んでなる半芳香族ポリアミド（Ｘ）を含んでなるポリマー組成物から部分的にまたは一体的に製造され、（ａ）ジカルボン酸（Ａ）が５〜６５モル％の脂肪族ジカルボン酸および／またはテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）と、３５〜９５モル％のテレフタル酸（Ａ２）との混合物からなり、（ｂ）脂肪族ジアミン（Ｂ）が２〜５個のＣ原子を有する１０〜７０モル％の短鎖脂肪族ジアミン（Ｂ１）と、少なくとも６個のＣ原子を有する３０〜９０モル％の長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）との混合物からなり、（ｃ）テレフタル酸（Ａ２）と長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）とを合わせたモル量が、ジカルボン酸およびジアミンの総モル量に対して少なくとも６０モル％である、電気装置に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体素子および前記導体素子と接するプラスチック部品を含んでなり、前記導体素子の少なくとも一部が銀を含んでなる組成物から製造され、前記プラスチック部品が脂肪族ジアミンおよびジカルボン酸から誘導される単位を含んでなる半芳香族ポリアミド（Ｘ）を含んでなるポリマー組成物から部分的にまたは一体的に製造され、
ａ．前記ジカルボン酸（Ａ）が５〜６５モル％の脂肪族ジカルボン酸および任意にテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）と、３５〜９５モル％のテレフタル酸（Ａ２）との混合物からなり、
ｂ．前記脂肪族ジアミン（Ｂ）が２〜５個のＣ原子を有する１０〜７０モル％の短鎖脂肪族ジアミン（Ｂ１）と、少なくとも６個のＣ原子を有する３０〜９０モル％の長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）との混合物からなり、
ｃ．前記テレフタル酸と前記長鎖脂肪族ジアミンとを合わせたモル量が、前記ジカルボン酸およびジアミンの総モル量に対して少なくとも６０モル％である、
電気装置。
【請求項２】
ポリアミド組成物が、無機賦形剤、繊維強化材、難燃剤またはＣＴＩ向上剤、またはそれらの任意の組み合わせを含んでなる、請求項１に記載の電気装置。
【請求項３】
前記電気装置が、電気開閉装置、メンブレンスイッチ、ＰＣＢアセンブリー、真空遮断機または超小型電子構成要素である、請求項１または２に記載の電気装置。
【請求項４】
接点素子である少なくとも２つの導体素子を含んでなり、少なくとも１つの接点素子またはその一部が銀を含んでなる組成物から製造され、前記半芳香族ポリアミドＸを含んでなる前記ポリマー組成物から部分的にまたは一体的に製造されるプラスチック部品が前記接点素子を覆うハウジングである、請求項３に記載の電気開閉装置。
【請求項５】
第１の基盤上に形成された第１の導体と第２の基盤上に形成された第２の導体とを含んでなり、少なくとも前記第１の導体が導体素子であり少なくともその一部が銀を含んでなる組成物から製造され、少なくとも前記第１の基盤が前記半芳香族ポリアミドＸを含んでなる前記ポリマー組成物から部分的にまたは一体的に製造されるプラスチック部品である、請求項３に記載のメンブレンスイッチ。
【請求項６】
接点素子である少なくとも２つの導体素子を含んでなり、少なくとも１つの接点素子またはその一部が銀を含んでなる組成物から製造され、前記プラスチック部品が前記接点素子を覆うハウジングである、請求項３に記載の真空遮断機。
【請求項７】
給電システム内、電子システム内、配電システム内、または自動車内における、請求項６に記載の電気開閉装置の使用。
【請求項８】
例えば皿洗い機、電子レンジ、および洗濯機／乾燥機などの家庭電化製品中における、請求項８に記載のメンブレンスイッチの使用。
【請求項９】
好ましくはモーター、変圧器、または反応装置である誘導性回路中における、請求項９に記載の真空遮断機の使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、例えば給電システム、電子システム、および配電産業において使用するための電気開閉装置およびスイッチなどの電気装置に関する。本発明は、特に銀を含んでなる導体素子または導電性層を含んでなる、電気開閉装置およびメンブレンスイッチに関する。
【０００２】
高導電率および比較的低い価格が銀導体の有利な特性であるが、銀導体と本質的に関連する問題は「銀移行」である。銀移行は、２つの隣接する配線間の銀イオン移動である。すなわち銀導体がバイアス下（例えば５Ｖ）で水分に曝されると、曝露した銀導体配線から隣接する配線に樹枝状結晶が成長する。銀移行は必然的に一時的な短絡をもたらし、したがって回路を動作不能にする。
【０００３】
銀移行は多くの種類の製品および産業で見られる現象である。それは超小型電子技術、構成要素、ＰＣＢアセンブリー、およびメンブレンスイッチで起きる。銀は非常に活性の金属であり、したがって銀移行または樹枝状結晶成長を高度に被りやすい。それにもかかわらず、それは電子産業にとって非常に費用効率が高い金属でもある。電子工学における鉛の削減または排除に伴って、銀はそのハンダぬれ性および導電率のために、非常に魅力的な選択である。
【０００４】
電気開閉装置については、例えば欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書、米国特許公開第２００６／００９６８４６−Ａ１号明細書、欧州特許出願公開第０３８５３８０−Ａ２号明細書、および米国特許公開第２００６／０１４８３３９−Ａ１号明細書により公知である。メンブレンスイッチについては、例えば米国特許公開第４，４５８，９６９号明細書および米国特許公開第４，２４３，８５２号明細書により公知である。
【０００５】
欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書の電気開閉装置は、特に配電産業で使用するためのものである。
【０００６】
米国特許公開第２００６／００９６８４６−Ａ１号明細書は、低電圧開閉装置、およびその中の可動接触子上に固定されてパッド１平方ミリメートルあたり２００〜６００アンペアのピーク短絡電流に耐えるように設計された電気パッドについて述べている。
【０００７】
欧州特許出願公開第０３８５３８０−Ａ２号明細書は、真空遮断機について述べている。これらの真空遮断機はモーター、変圧器、または反応装置などの誘導性回路に応用される。
【０００８】
米国特許公開第２００６／０１４８３３９−Ａ１号明細書は、公称電圧で作動する電気ＤＣ配線系統中の差し込み接点および開閉装置のための電気差し込み接点、特にその配線系統中でアーク放電が起こり得る自動車での使用が意図される差し込み接点について述べている。
【０００９】
電気開閉装置は典型的に、入力接点、ばね座金、旋回ピン、旋回素子、およびスイッチなどを駆動する駆動手段、およびハウジングなどのいくつかのさらなる要素に隣接して、一般に１つは固定されて１つは可動性である２つの接点素子を含んでなる。電気開閉装置はまた、欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書におけるような多重スイッチング接点を含んでなってもよい。欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書では、接点素子は導電性リンクとも称される。ハウジングは接点素子およびさらなる要素を覆う。ハウジングはモジュールとも称される両半分から形成でき、適切な断熱樹脂から鋳造または成形できる。ハウジング、または個々のモジュールは、一緒に取り付けると、ハウジング内部を異なるチャンバーに分割する内部セクションを含んでなってもよい。ハウジングとその中のチャンバーは、接点素子およびさらなる要素のためのアイソレーターおよびセパレーターとして機能する。接点素子はスイッチング接点の一部である。ハウジングは、欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書におけるように、スイッチング接点に接続する連結アーム、およびスイッチング接点間のならびに多重スイッチ内の隣接相のスイッチング接点間の絶縁バリアプレートなどのさらなる絶縁要素を含んでなってもよい。
【００１０】
接点素子、または少なくともその末端部（電気パッドとも称される）は、一般にＣｕ、Ａｇ、およびＢｉなどの高導電性材料の金属合金である一般に高度に導電性の材料と、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、およびＷなどの耐アーク性構成要素と、任意に耐溶着性および許容可能な耐浸食性のための黒鉛および／または粉砕炭素繊維から製造される。欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書では、導電性リンクのためにタングステン−銅合金が使用されている。また１つ以上のチャンバーの壁、または各モジュールの壁構造の外面は、その上に被着された導電コーティングによって遮蔽されてもよい。欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書におけるように、コーティングは、壁面にスプレーされてもよく、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、銀または炭素などの導電性粒子で充填された、例えば金属またはプラスチックコーティングであってもよい。
【００１１】
米国特許公開第２００６／００９６８４６−Ａ１号明細書では、炭化タングステン、タングステンまたは窒化チタンなどの耐火粒子の画分、および炭素繊維画分を含んでなる、銀または銅ベースの導電性材料が電気パッドのために使用される。欧州特許出願公開第０３８５３８０―Ａ２号明細書では、最適化された組成および構造を有するＡｇ−Ｃｕ−ＷＣ（ＷＣ＝炭化タングステン）接点材料が使用される。米国特許公開第２００６／０１４８３３９−Ａ１号明細書では、接点素子の本体は銅または銅ベースの合金から製造される。腐食性雰囲気内にあっても安定した電気接点形成特性を保証するために、硬質金、銀またはスズの層をガルバーニめっきによって被着させる。
【００１２】
電気開閉装置遮断器などの開閉装置内部装置の電気的故障の存在は、それらの電気接点の高速な開放をもたらす。この高速開放は一般にアーク放電を伴い、前記接点レベル、より具体的にはそれらの接触面または区域レベルにおいて大きな応力を引き起こす。
【００１３】
起こりうる問題は次のとおりである。故障電流に応えるトリッピング（欧州特許出願公開第０３１３１０６−Ａ２号明細書）；銀ベースの接点材料は浸食および溶着の望ましくない傾向を示して接触面間の付着および／または接点素子間の材料移行を引き起こしがちである；特に小型の回路遮断器は金属沈着によって汚染される（米国特許公開第２００６／００９６８４６−Ａ１号明細書）；Ｃｕ−Ｂｉ合金ではビスマス（Ｂｉ）が移動して凝集し電流裁断値が不均一になるのに対し、真空遮断機ではこの値が非常に低く保たれることが極めて重要である（欧州特許出願公開第０３８５３８０−Ａ２号明細書）；Ａｇ−ＷＣ合金は熱的短絡および電流裁断値の散乱をもたらしやすい（欧州特許出願公開第０３８５３８０−Ａ２号明細書）；腐蝕による、または表層への本体構成要素の移行による、接点素子の接触面の変化、したがって接触転移抵抗性、ひいては接点素子の加熱が増大し、特定の状況下では差し込み接点の溶着までもが増大して後者はもはや分離できなくなる（米国特許公開第２００６／０１４８３３９−Ａ１号明細書）。特に銀は、その抗導電率および良好な腐蝕抵抗性のために、接点素子または電気パッドまたはその上に被着する表面層のために広く使用される材料であるが、それは特に主として銀移行現象に関わるその他の問題を代償するために、その他の材料と組み合わせる必要がある。
【００１４】
スクリーン印刷可能な銀ベースのＰＴＦ（ポリマー厚メンブレン）導体は、皿洗い機、電子レンジ、および洗濯機／乾燥機で使用される低電圧メンブレンタッチスイッチ（ＭＴＳ）の生産において、２０年間にわたり使用されている。
【００１５】
米国特許公開第４，４５８，９６９号明細書は、銀製の導体を有するメンブレンスイッチについて述べている。メンブレンスイッチは、典型的に最下層、および前記最下層と間隔が開いているが、選択的にそれと接触するように動かせる最上層からなる。銀導体は、最下層および最上層接面に塗装、印刷またはシルクスクリーン印刷され、その高い導電率のために銀が用いられる。少なくとも１つの銀導電性リード線は、電気接点への接続終端点で終結する。銀移行を低下させるために、非移行性の導電性材料のストリップが、少なくとも前記終端点に隣接する領域上で前記導電性リード線上に被着され、その延長部分において、前記非移行性の導電性材料のストリップに貼り付けられ、それと電気的に接触する前記電気接点を受け入れるために、前記導電性リード線終端点を超えて伸長する。
【００１６】
米国特許公開第４，２４３，８５２号明細書により公知のメンブレンスイッチは、可撓性のメンブレン上に形成された第１の銀導体と、これもまた可撓性のメンブレンであってもよい基盤上に形成された第２の銀導体とを有する。スペーサー中の開口部が第１および第２の導体と位置合わせされるように、スペーサーが基盤とメンブレン間に配置されて接着固定される。メンブレンにかけられた圧力がそれを基盤に向けて動かし、スペーサー開口部を通して第１および第２の導体間の電気的接触を引き起こす。第１および第２の導体間の銀移行を妨げる手段は、それらの部分間に可能な限り最長経路を提供するように導体を方向づけることから本質的になる。
【００１７】
メンブレンスイッチ中の銀移行の発生を低下させるかまたは防止するために、その他の解決策が単独でまたは組み合わせて適用されており、それぞれに限界がある。経費と導電率をトレードオフとして銀組成物をパラジウムまたは銅で改質する；銀移行はより被りにくいが、硬化温度および機械的特性が問題となり得る改質銀ペースト系；工程と材料の性質のためにピンホールが生じて銀移行が伝播する経路が提供され得る、誘電絶縁体または不活性コーティングによる銀配線の被覆または重ね刷り；電位を有する配線間の導体間隔を増大させるかまたは電圧を低下させる；水分浸透を妨げるためのガスケットおよび密封。
【００１８】
前述の工程段階は銀移行問題を低下させたが、銀移行が依然としてリスクである、苛酷な環境または設計制約の問題などの状況がある。電子工学のあらゆる側面で見られるのと同様に、産業界では、向上する機能性によってスペースを削減して経費を低下させる方向に向かっており、電気装置の設計者および製造業者は、その技術的能力をぎりぎりまで広げるように絶えず急き立てられている。
【００１９】
さらなる小型化および例えば乗用車の配線系統中の４２ボルトなどの印加電圧増大の傾向を考慮して、狭い間隔で並んだ荷電担体間の漏電電流および短絡網を防止するために、電気開閉装置のためのハウジングおよびメンブレンスイッチ中の導体担体などの電気装置中でのその使用を可能にする、高ＣＴＩ（比較トラッキング指数）、良好な誘電特性、および苛酷な環境条件下、すなわち高湿および／または高温におけるその保持を有するプラスチック材料に対する必要性がある。前記小型化を考慮して、十分な機械的特性および／または難燃性をなおも有しながら、反り傾向なしにより薄壁のセクションを可能にする材料に対する必要性もまたある。
【００２０】
ＣＴＩは、湿潤条件下におけるその表面に沿ったアーク（トラック）伝播に対する材料の抵抗性の尺度である。電気開閉装置およびメンブレンスイッチなどの電気装置およびその中で使用される電気接点の寿命を増大させるために、金属移行、特に銀移行において、より良いＣＴＩ性能を有する電気装置に対する必要性がある。
【００２１】
したがって本発明の第１の目的は、銀移行が低下した電気装置、特に電気開閉装置およびメンブレンスイッチを提供することである。追加的な目的は、高温において低下した反り傾向と良好な機械的特性を有する電気装置を提供することであり、それは特に寸法減少、特に薄壁セクションに関して設計自由度をより大きくする。さらなる目的は、特に銀ハンダ付け中に経験される条件下において良好な膨れ抵抗性を有する電子装置を提供することである。さらなる本発明の目的は、高ＣＴＩを有するプラスチック部品、特にプラスチックハウジングを含んでなる電気装置を提供することである。さらに本発明は、開閉装置などの電気装置を作成するのに十分な絶縁耐力、機械的特性および／または難燃性を有する電気装置を提供する。
【００２２】
これらの目的は、プラスチック部品を作るためのポリマー組成物を使用することにより、単独でまたは組み合わせで達成され、ポリマー組成物は、脂肪族ジアミンとジカルボン酸とから誘導される単位を含んでなる半芳香族ポリアミド（Ｘ）を含んでなる組成物を有する半芳香族ポリアミドを含んでなり、
ａ）ジカルボン酸（Ａ）は５〜６５モル％の脂肪族ジカルボン酸および任意にテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）と、３５〜９５モル％のテレフタル酸（Ａ２）との混合物からなり、
ｂ）脂肪族ジアミン（Ｂ）は２〜５個のＣ原子を有する１０〜７０モル％の短鎖脂肪族ジアミン（Ｂ１）と、少なくとも６個のＣ原子を有する３０〜９０モル％の長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）との混合物からなり、
ｃ）テレフタル酸（Ａ２）と長鎖脂肪族ジアミンと（Ｂ２）を合わせたモル量は、ジカルボン酸およびジアミンの総モル量に対して少なくとも６０モル％である。
【００２３】
プラスチック部品は、導体素子および導体素子のための基盤としてのプラスチック部品を含んでなる電気装置のために使用され、導体素子の少なくとも一部は銀を含んでなる組成物から製造される。プラスチック部品中における前記半芳香族ポリアミドＸを含んでなるポリマー組成物の影響は、プラスチック部品によって支えられるかまたはそれと接する、銀を含有する導体素子を含んでなる電気装置中の銀移行が非常に低くなることである。さらに組成物は、良好な膨れ抵抗性、優れた高温時剛性、および等方性タイプの挙動を示し、それは薄壁構成要素が反る傾向を小さくする。さらにプラスチック部品のＣＴＩおよび絶縁耐力は非常に高い。
【００２４】
便宜上、開閉装置またはスイッチという用語への言及は、導体素子および導体素子のための基盤としてのプラスチック部品を含んでなる電気装置を含み、導体素子の少なくとも一部は銀を含んでなる組成物から製造される。
【００２５】
メンブレンスイッチのための基盤として典型的に使用されるプラスチック材料は、ポリエステルである。本発明に従ったポリアミド組成物から製造される底基板を有するメンブレンスイッチにより、このように低い銀移行発生が得られることは予測されていなかった。
【００２６】
ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ６６／６Ｔ、およびＰＡ４６を含んでなるポリアミド組成物などのポリアミド組成物から製造されるハウジングを有する電気開閉装置は知られているが、それらの用途は、たとえあったとしても重大でないおよび重要性の低い状況に限定される。これらのポリアミドから製造されるハウジングを含んでなる開閉装置と比較して、ハウジングのための本発明に従ったポリアミド組成物の使用は、銀移行の低下と、反らない薄壁構成要素を製造するためのより大きな設計自由度とをもたらす。
【００２７】
電気装置が銀ベースのハンダを含む実施態様では、本発明のポリマー組成物は、ＰＡ４６、ＰＡ６Ｔ／６６、およびＰＡ９Ｔなどのその他の比較できるポリアミド組成物と比較して、改善された膨れ抵抗性を提供する。
【００２８】
さらに組成物は、例えばＰＡ６６およびＰＡ４６、およびＰＡ６６／６Ｔなどの対応する組成物よりも高いＣＴＩを有する一方で、絶縁耐力は高温および高湿条件下で、例えばＰＡ６６／６Ｔなどの対応する組成物と比較してより良く保たれる。
【００２９】
銀移行を試験するために、異なる試験方法を応用できる。例えばＵＬ  ７９６は試験条件および方法を規定する。銀移行を試験するための業界標準はＩＰＣ  Ｆ１９９６−０１である。ＡＳＴＭ  Ｆ１９９６−０１は、メンブレンスイッチ中の銀移行を試験するための専用試験である。ＣＴＩはＩＥＣ  １１２−１９７９（第３版）手順に従って測定できる。
【００３０】
プラスチック接点ハウジングによって、および本発明に従った強化難燃性ポリアミド組成物が含む半芳香族ポリアミドＸは、脂肪族ジアミンおよびジカルボン酸から誘導される単位を含んでなる。ジカルボン酸から誘導される単位はＡ−Ａ単位として示すことができ、ジアミンから誘導される単位はＢ−Ｂ単位として表すことができる。それに従ってポリアミドは、例えばＮｙｌｏｎ  Ｐｌａｓｔｉｃ  ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｅｄ．Ｍ．Ｉ．Ｋｏｈａｎ，Ｈａｎｓｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｕｎｉｃｈ，ＩＳＢＮ  １−５６９９０−１８９−９（１９９５），ｐａｇｅ  ５で適用される分類に対応するＡＡＢＢポリマーとして表すことができる。
【００３１】
短鎖脂肪族ジアミン（Ｂ１）は、Ｃ２〜Ｃ５脂肪族ジアミンまたはその混合物である。換言すればそれは２〜５個の炭素（Ｃ）原子を有する。短鎖脂肪族ジアミンは、例えば１，２−エチレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、および１，５−ペンタンジアミン、およびそれらの混合物であってもよい。好ましくは短鎖脂肪族ジアミンは、１，４−ブタンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、およびそれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは１，４−ブタンジアミンである。
【００３２】
長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）は少なくとも６個の炭素（Ｃ）原子を有する脂肪族ジアミンである。長鎖脂肪族ジアミンは、直鎖、分枝鎖および／または脂環式であってもよい。長鎖脂肪族ジアミンは、例えば２−メチル−１，５−ペンタンジアミン（２−メチルペンタメチレンジアミンとしてもまた知られている）、１，５−ヘキサンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、１，８−オクタンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、１，１０−デカンジアミン、１，１１−ウンデカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、およびｐ−キシリレンジアミン、およびそれらの任意の混合物であってもよい。好ましくは長鎖脂肪族ジアミンは６〜１２個の炭素原子を有し、適切にはＣ８またはＣ１０ジアミンである。好ましい実施態様では長鎖ジアミンは、６〜９個の炭素原子を有するジアミンの５０〜１００モル％、より好ましくは７５〜１００モル％を構成する。これはさらに良い高温特性を有する材料をもたらす。より好ましくは長鎖脂肪族ジアミンは、１，６−ヘキサンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、およびそれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは１，６−ヘキサンジアミンである。この好ましい選択、特により好ましい１，６−ヘキサンジアミンの選択の利点は、コポリアミドが高温でその特性をより良く保持することである。
【００３３】
脂肪族ジカルボン酸は、直鎖、分枝鎖および／または脂環式であってもよく、炭素原子数は特に限定されない。しかし脂肪族ジカルボン酸は、好ましくは４〜２５個の炭素原子を有する、より好ましくは６〜１８個、さらにより好ましくは６から１２個の炭素原子を有する、直鎖または分枝鎖脂肪族ジカルボン酸、またはその混合物を含んでなる。適切な脂肪族ジカルボン酸は、例えばアジピン酸（Ｃ６）、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸（Ｃ８）、スベリン酸（Ｃ８）、セバシン酸（Ｃ１０）、ドデカン酸（Ｃ１２）またはその混合物である。好ましくは脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、セバシン酸またはその混合物をはじめとする、Ｃ６〜Ｃ１０脂肪族ジカルボン酸であり、およびより脂肪族ジカルボン酸は、Ｃ６〜Ｃ８脂肪族ジカルボン酸である。最も好ましくは脂肪族ジカルボン酸はアジピン酸である。
【００３４】
芳香族ジカルボン酸は、テレフタル酸に次いで、例えばイソフタル酸および／またはナフタランジカルボン酸などのその他の芳香族ジカルボン酸を含んでなってもよい。
【００３５】
半芳香族ポリアミドは、テレフタル酸に次いで、脂肪族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸と、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸とを適切には含んでなってもよい。好ましくはテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸の量は、脂肪族ジカルボン酸と、テレフタル酸（Ａ１）以外の芳香族ジカルボン酸との総モル量に対して５０モル％未満、より好ましくは２５モル％未満である。
【００３６】
本発明に従った組成物中の半芳香族ポリアミド中では、短鎖脂肪族ジアミン（Ｂ１）が脂肪族ジアミン単位（Ｂ）の１０〜７０モル％を構成し、長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）が残りの３０〜９０モル％を構成する。
【００３７】
好ましくは短鎖脂肪族ジアミンのモル量は、短鎖および長鎖ジアミンのモル量に対して、最大６０モル％、より好ましくは５０モル％、４０モル％、または３５モル％でさえある。短鎖ジアミンのモル量がこのように低いコポリアミドの利点は、所定のＴｍを有するコポリアミドにとって銀移行がさらに低下することである。
【００３８】
また好ましくは、半芳香族ポリアミド中の短鎖脂肪族ジアミンのモル量は、短鎖脂肪族ジアミンおよび長鎖脂肪族ジアミンの総モル量に対して、少なくとも１５モル％、より好ましくは、少なくとも２０モル％である。
【００３９】
脂肪族ジカルボン酸、そして存在する場合はテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）は、ジカルボン酸単位（Ａ）の５〜６５モル％を構成し、テレフタル酸（Ａ２）が残りの３５〜９５モル％を構成する。
【００４０】
好ましくはジカルボン酸は、テレフタル酸の少なくとも４０モル％、より好ましくは少なくとも４５モル％、またはさらに少なくとも５０モル％を構成する。テレフタル酸の量が増大することの利点は、銀移行がさらに低下することである。また好ましくは脂肪族ジカルボン酸および任意にテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）の量は、ジカルボン酸の少なくとも１０モル％、より好ましくは少なくとも１５モル％である。このより高い量は、組成物がより良い加工性を有するという利点を有する。
【００４１】
高度に好ましい実施態様では、ジカルボン酸（Ａ）は、ジカルボン酸のモル量に対して、５０〜８５モル％のテレフタル酸（Ａ２）および５０〜１５モル％の脂肪族ジカルボン酸、そして任意にテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）からなり、脂肪族ジアミン（Ｂ）は、脂肪族ジアミンの総モル量に対して、４０〜８０モル％の長鎖ジアミン（Ｂ２）および６０〜２０モル％の短鎖ジアミン（Ｂ１）からなる。より好ましくは、その中のテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸の量は、仮に存在する場合、脂肪族ジカルボン酸およびテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（Ａ１）の総モル量に対して２５モル％未満である。この好ましい組成物により、銀移行と、絶縁破壊の強さ、加工挙動、および機械的特性をはじめとするその他の特性において、より良い全体的バランスが得られる。
【００４２】
長鎖脂肪族ジアミンの最小量が脂肪族ジアミンの総モル量に対して３０モル％であり、テレフタル酸の最小量がジカルボン酸のモル量に対して３５モル％であるのに対し、テレフタル酸と長鎖脂肪族ジアミンとを合わせたモル量は、ジカルボン酸とジアミンの総モル量に対して少なくとも６０モル％である。その結果、長鎖脂肪族ジアミンの相対量が最低３０モル％である場合、テレフタル酸の相対量は少なくとも９０モル％である。同様にテレフタル酸の相対量が最低３５モル％である場合、長鎖脂肪族ジアミンの相対量は少なくとも８５モル％である。
【００４３】
別の高度に好ましい実施態様では、テレフタル酸（Ａ２）と長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）のモル量の和が、ジカルボン酸とジアミンの総モル量に対して少なくとも６５モル％、より好ましくは少なくとも７０モル％、さらにより好ましくは少なくとも７５モル％である。テレフタル酸（Ａ２）および長鎖脂肪族ジアミン（Ｂ２）モル量の和がより高いポリアミドの利点は、銀移行がさらに低下することである。適切には前記の和は、ジカルボン酸とジアミンの総モル量に対して７０〜８５モル％、または７５〜８０モル％の範囲でさえある。
【００４４】
ジカルボン酸（ＡＡ）およびジアミン（ＢＢ）から誘導されるＡ−Ａ−Ｂ−Ｂ単位に次いで、本発明に従ったポリアミドは、脂肪族アミノカルボン酸（ＡＢ単位）および対応する環式ラクタム、ならびに少量の分岐剤および／または連鎖停止剤などのその他の構成要素から誘導される単位を含んでなってもよい。
【００４５】
好ましくは本発明に従ったポリアミドは、ポリアミド総質量に対して、最大で１０質量％、より好ましくは最大８質量％、およびさらにより好ましくは最大５質量％のジカルボン酸およびジアミン以外の構成要素から誘導される単位を含んでなる。最も好ましくは本発明に従ったポリアミドは、このようなその他の構成要素を全く含まず、ジカルボン酸およびジアミンから誘導されるＡ−Ａ−Ｂ−Ｂ単位のみからなる。その利点は、ロジスティック的により単純な工程およびより良い結晶性特性である。
【００４６】
好ましくは半芳香族ポリアミドは、１００℃を超え、より好ましくは少なくとも１１０℃、またはさらには少なくとも１２０℃であるガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。好ましくはＴｇは最大１４０℃、より好ましくは最大１３０℃である。また好ましくは半芳香族ポリアミドは、少なくとも２９５℃、好ましくは少なくとも３００℃、より好ましくは少なくとも３１０℃の溶融温度（Ｔｍ）を有する。好ましくはＴｇは最大３４０℃、より好ましくは最大３３０℃である。Ｔｇが高いほど、またＴｍが高いほど、銀移行はより低下する。ＴｇおよびＴｍがこれらの限度内である利点は、銀移行と加工挙動のより良いバランスである。
【００４７】
融点（温度）という用語は本明細書では、加熱速度１０℃／分でＤＳＣによりＡＳＴＭ  Ｄ３４１７−９７／Ｄ３４１８−９７に従って測定され、融解範囲に入り最高溶融速度を示す温度であると理解される。ガラス転移点という用語は本明細書では、加熱速度１０℃／分でＤＳＣによりＡＳＴＭ  Ｅ  １３５６−９１に従って測定される温度であると理解され、親熱曲線（ｐａｒｅｎｔ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｕｒｖｅ）の変曲点に対応する親熱曲線（ｐａｒｅｎｔ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｕｒｖｅ）の一次導関数（時間に関する）のピーク温度として測定される。
【００４８】
前記半芳香族ポリアミドは、広い範囲にわたって変動する粘度を有してもよい。意外にも前記半芳香族ポリアミドが、補強材と難燃剤の双方を含んでなる強化難燃性組成物においてさえもなお良好な機械的特性を保持しながら、１．６程度に低いかまたはさらに低い相対粘度を有してもよいことが観察された。常態では、ポリアミド、および特にこのような低分子量の半芳香族ポリアミドは非常に脆いが、賦形剤材料および難燃剤が含まれるとこの特質は改善される。本発明に従った強化難燃性組成物は、前述の先行技術に従った半芳香族ポリアミドを含んでなる対応する組成物に比べて、改善された靭性を示す。
【００４９】
好ましくは相対粘度は少なくとも１．７、より好ましくは１．８、または１．９でさえある。機械的特性の保持はこのような成形品にとって実に重要であり、これはこのように低い相対粘度でもさらに当てはまる。また好ましくは相対粘度は４．０未満、より好ましくは３．５未満、さらにより好ましくは３．０未満である。この低い相対粘度は成形中の流れがより良く、より薄い要素を有する成形品を作ることができるという利点を有する。相対粘度の値は、ＩＳＯ  ３０７第４版の方法に従って９６％硫酸中で測定される相対粘度に合致すると理解される。
【００５０】
前記半芳香族ポリアミドはまた、相対粘度が高い半芳香族ポリアミドと相対粘度が低い半芳香族ポリアミドとの配合物からなってもよい。適切には配合物は、相対粘度が少なくとも１．８、より好ましくは少なくとも１．９である１つの構成要素と、相対粘度が１．７未満、より好ましくは１．６未満の１つの構成要素とを含んでなる。相対粘度が少なくとも１．９である第１の構成要素が少なくとも１０，０００分子量を有することができるのに対し、相対粘度が１．６未満である第２の構成要素は７，５００未満、好ましくは５，０００未満、さらにより好ましくは２，５００未満の分子量を有することができる。第１および第２の構成要素は、大きな範囲にわたって変動し、好ましくは１９：１〜１：１、より好ましくは９：１〜３：１の範囲の重量比で存在してもよい。相対粘度が低い第２の構成要素が存在する利点は、ポリアミド組成物の成形挙動がさらに改善されて、壁セクションがさらに薄い部品が成形できるようになることである。
【００５１】
ポリマー組成物の寸法安定性は、反りを生じにくい薄壁構成要素の製造にとって重要である。本発明の開閉装置は、開閉装置などの電気装置で使用するのに適した従来のポリアミド組成物と比較して、改善された反り抵抗性と高温における改善された剛性との組み合わせを提供できる。剛性などの機械的特性における改善は、性能改善が材料の配向性増大に派生する異方性材料と典型的に関連付けられているので、ポリマー流と平行および垂直方向の類似した線熱膨張率を特徴とする等方性タイプの挙動と、高温における改善された剛性との組み合わせは驚くべきである。
【００５２】
本発明に従った開閉装置およびスイッチに含まれるプラスチック部品中のポリマー組成物は、広い範囲にわたって変動する量で、半芳香族ポリアミドＸを含んでなってもよい。適切には半芳香族ポリアミドの量は、強化ポリマー組成物総重量に対して２５〜９５重量％の範囲であり、より好ましくは組成物は３０〜９０重量％、または３５〜８５重量％さえも含んでなる。本発明に従った難燃性ポリアミド組成物中では、半芳香族ポリアミドはまた、広い範囲にわたって変動する量で存在してもよい。難燃剤もまた含まれるために、相対量は一般により低い。適切にはその中の半芳香族ポリアミドＸの量は２５〜８０重量％の範囲であり、より好ましくは組成物は２５〜６０重量％の、または３０〜５０重量％でさえある半芳香族ポリアミドを含んでなる。
【００５３】
ポリアミド組成物は、適切には無機賦形剤、繊維強化材、難燃剤、またはＣＴＩ向上剤、またはそれらの任意の組み合わせを含んでなる。
【００５４】
ポリアミド組成物の機械的特性は、繊維強化材を含んでなるポリアミド組成物および／またはナノクレイなどのナノ賦形剤によって概して容易に改善できる。難燃性要件を満たすため、当てはまる場合、ポリアミド組成物は適切には難燃剤を含んでなる。ポリアミド組成物が繊維強化材ならびに難燃剤を含んでなる場合でさえも、十分な機械的特性をなおも有しながら、薄壁セクションを有するハウジング設計を作成することがなおも可能である。
【００５５】
補強材および賦形剤が、本発明で使用される組成物中に存在することが多い。無機賦形剤は、例えばガラス球またはマイクロバルーン、粘土、焼成カオリンのようなカオリン、珪灰石、および滑石などのガラスフレークおよび無機賦形剤と、その他のミネラルと、それらの任意の組み合わせである。無機賦形剤の量は、大きな範囲にわたって変動してもよいが、適切には組成物総重量に対して０〜２５重量％の範囲である。
【００５６】
使用できる繊維強化材の典型的例としては、低アルカリＥ−ガラスなどのガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維、およびウィスカーが挙げられ、その中ではガラス繊維が好ましい。所望ならばこのような補強材または賦形剤と共に、サイズ剤が使用できる。本発明の組成物を調製するのに使用できる適切なガラス繊維は市販される。適切には補強材は、組成物総重量に対して５〜５０重量％、好ましくは１５〜４５重量％、より好ましくは２５〜４０重量％の量で存在する。
【００５７】
適切には難燃剤系は、組成物総重量に対して１〜４０重量％、好ましくは５〜３５重量％の総量で存在する。好ましくは難燃剤は５〜３０重量％、より好ましくは１０〜２５重量％の量で存在し、共力剤は組成物総重量に対して好ましくは０〜１５重量％、より好ましくは１〜１０重量％、およびさらにより好ましくは５〜１０重量％の量で存在する。
【００５８】
ＣＴＩを改善するための適切な添加剤としては、例えばポリエチレンおよび／またはエチレン共重合体などのポリオレフィンのような無極性ポリマーと、硫酸バリウム、ホウ酸カルシウムおよびホウ酸亜鉛などの金属ホウ酸塩、亜鉛およびホウ素の混合酸化物、硫化亜鉛、および圧搾微粉滑石、またはそれらの任意の組み合わせのような不活性賦形剤、好ましくはオレフィンベースのポリマーとあらゆる１つ以上の前述の不活性賦形剤との混合物が挙げられる。ＣＴＩを改善する添加剤は、例えば０．１〜１０重量％、および好ましくは０．２〜５重量％など、適切には０〜１５重量％の総量で使用される。不活性賦形剤の好ましい量は１〜１２重量％、より好ましくは３〜１０であり、オレフィンベースのポリマーでは１〜１０重量％、より好ましくは３〜８重量％である。本明細書で重量百分率は、ポリマー組成物総重量との比較である。
【００５９】
発明の組成物が含んでなってもよいその他の添加剤としては、射出成形化合物で使用される無機賦形剤および補助添加剤が挙げられる。補助添加剤は、通常前記ポリアミド組成物に含まれるポリアミド成形組成物を製造する業者に知られている添加剤であると理解される。使用されるこれらの従来の添加剤の量は、そのために添加剤が用いられる特定の特質改良を得るために、典型的に製造業者によって推奨されるような量である。適切な補助添加剤は、例えばＵＶ安定剤、熱安定剤、および抗酸化剤などの安定剤と、顔料と染料の双方をはじめとする着色剤と、例えば成核剤、帯電防止剤、型剥離剤、および潤滑剤などの加工助剤と、ポリアミドオリゴマーなどの流動性向上添加剤と、耐衝撃性を改善するための薬剤、すなわち耐衝撃性改良剤である。補助添加剤の量は大きな範囲にわたって変動してもよいが、適切には組成物総重量に対して０〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％の範囲である。
【００６０】
本明細書で規定の構成要素について示される比率は典型的であるとはいえ近似であり、完成組成物の意図される使用に必要とされるその他の物理特性を保持しながら、所望の難燃性（例えば少なくともＵＬ  Ｖ−２評価で合格し、またはグローワイヤ試験に合格する）およびＣＴＩ値（好ましくは少なくとも５００ボルト）を達成するために、あらゆる特定状況において必要、適切、または望ましいと考えられる場合、前述の範囲の１つ以上からの逸脱が許容できることは理解されるであろう。したがって難燃性、ＣＴＩ値、およびその他の特性の最適の組み合わせを達成するために、使用材料に関するいくつかの予備試験が、通常あらゆる特定状況における望ましい進行手順である。
【００６１】
前記半芳香族ポリアミドＸを含んでなる上述のポリアミド組成物の利点は、高いＣＴＩ（比較トラッキング指数）、さらに絶縁耐力である。典型的に４００Ｖを超えるＣＴＩ値が達成される。強化材としての通常ガラス繊維と、および例えばポリリン酸メラミン塩などのメラミンおよび／またはリン酸誘導体ベースのハロゲンフリー難燃剤、ホスフィン酸金属塩、ポリブロモスチレンのようなハロゲン含有ポリマーベースのハロゲン含有難燃剤系、およびホウ酸亜鉛のような難燃剤共力剤をはじめとする通常の難燃剤とを共に調合し、ＣＴＩを低下させる添加剤を除外または制限すれば、６００Ｖ以上のＣＴＩ値を達成できる。ＣＴＩ要件に従う射出成形品の当業者は、一般に一般知識および通例の実験に基づいて、ＣＴＩに関して中立的でありまたはＣＴＩに好ましい効果を有する添加剤の選択、およびＣＴＩに悪影響を与える添加剤の回避または量の制限を選択できる。良好な寸法安定性および部品完全性と組み合わさった高いＣＴＩ値は、有利には工業高電圧ボビンで使用できる。好ましくは、本明細書で使用される本発明に従った難燃性材料のＣＴＩは、少なくとも５００Ｖ、より好ましくは少なくとも６００ＶのＣＴＩを有する。高いＣＴＩ値によって、開閉装置はより高い電圧用途に高度に適したものとなる。
【００６２】
組成物はまた、ポリマー性難燃剤などのポリマー構成要素と、高温半結晶質半芳香族ポリアミド以外のポリマーまたはポリマー性構成要素と、任意にポリマー性難燃剤とを含んでなってもよい。これらのその他のポリマーは、例えばゴムおよび熱可塑性ポリマーを含んでなってもよい。ゴムは適切には耐衝撃性改良剤を含む。熱可塑性ポリマーはその他のポリアミドであってもよい。好ましくはその他のポリアミドは、高温半結晶質半芳香族ポリアミドの融解温度よりも低い融解温度を有する半結晶質ポリアミドである。
【００６３】
その他のポリマーは、組成物総重量に対して好ましくは２５重量％未満の量、より好ましくは、仮に存在する場合１〜２０重量％、さらにより好ましくは２〜１５重量％、および最も好ましくは５〜１０重量％の量で存在する。その他のポリマーのより低い含量、特にポリアミド−４６およびポリアミド−６Ｔ／６６のようなポリマー不在の利点は、銀移行を低下させ、ＣＴＩ増大がより良く保持されることである。
【００６４】
本発明に従った電気装置は、半芳香族ポリアミド（Ｘ）を含んでなるポリマー組成物から少なくとも部分的に製造されるプラスチック部品、および任意に１つ以上のさらなる構成要素、および少なくともこれだけは銀を含んでなる組成物から製造される導体素子を含んでなり、プラスチック部品は、適切には電気開閉装置、メンブレンスイッチ、ＰＣＢアセンブリー、真空遮断機または超小型電子構成要素である導体素子と接する。
【００６５】
電気開閉装置は、一般に、接点素子である少なくとも２つの導体素子を含んでなり、少なくとも１つの接点素子またはその一部は銀を含んでなる組成物から製造され、半芳香族ポリアミドＸを含んでなるポリマー組成物から部分的にまたは一体的に製造されるプラスチック部品は、前記接点素子を覆うハウジングである。
【００６６】
メンブレンスイッチは、少なくとも第１の基盤上に形成された第１の導体と、第２の基盤上に形成された第２の導体とを含んでなり、少なくとも第１の導体は少なくともその一部が銀を含んでなる組成物から製造される導体素子であり、少なくとも第１の基盤は半芳香族ポリアミドＸを含んでなるポリマー組成物から部分的にまたは一体的に製造されるプラスチック部品である。
【００６７】
本発明に従った真空遮断機は、接点素子である少なくとも２つの導体素子を含んでなり、少なくとも１つの接点素子またはその一部は銀を含んでなる組成物から製造され、プラスチック部品は接点素子を覆うハウジングである。
【００６８】
本発明はまた、特に給電システム、電子システム、配電システム、または自動車中における本発明に従った電気開閉装置の使用をはじめとする、様々な用途における電気装置の使用に関し、ならびに例えば皿洗い機、電子レンジ、および洗濯機／乾燥機などの家庭電化製品における本発明に従ったメンブレンスイッチの使用に関する一方、本発明に従った真空遮断機は、好ましくはモーター、変圧器、または反応装置である誘導性回路において使用できる。
【００６９】
［実施例］
実施例１〜５（Ｅ−１〜Ｅ−５）および比較例（ＣＥ）Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＦのためのポリアミドポリマーを最初に調製して、電気装置の調製で使用されるポリアミド組成物を調製した。比較例ＤおよびＥは市販の難燃剤であり、開閉装置などの電気装置で使用するために調合されたガラス繊維強化ポリアミド組成物であった。
【００７０】
［ポリマー調製］
［Ｅ−１ポリマー：ＰＡ−６Ｔ／４Ｔ／４６（モル比６７．５／２１．３／１１．２）］
１７９．８ｇテトラメチレンジアミン、３４７．２５ｇヘキサメチレンジアミン、５３７ｇ水、０．３６ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、７２．３６ｇアジピン酸、および６５３．３８ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱して水を蒸留により除去しながら撹拌した。ポリアミド調製中のテトラメチレンジアミンの損失を埋め合わせるために、計算されるポリアミド組成物の組成と比較して、約２〜４重量％のわずかに過剰なテトラメチレンジアミンを使用した。約２７分後に９１重量％塩水溶液が得られた。この過程で温度は１６９℃から２２３℃に上昇した。２１分間にわたり温度を２１０℃から２２６℃に上昇させて重合を達成し、その間に圧力は１．３ＭＰａに上昇し、その後オートクレーブの内容物をフラッシュして固体生成物を窒素下でさらに冷却した。このようにして得られたプレポリマーを引き続いて乾燥キルン内で、真空および０．０２ＭＰａの窒素気流下において、１２５℃で数時間加熱して乾燥させた。乾燥プレポリマーを金属管型反応器（ｄ＝８５ｍｍ）内において、窒素気流下（２４００ｇ／ｈ）２００℃で数時間、次に窒素／水蒸気気流下（３／１重量比、２４００ｇ／ｈ）２２５℃で２時間、および２６０℃で４０時間加熱して固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７１】
［Ｅ−２ポリマー：ＰＡ−６Ｔ／４Ｔ／４６（モル比７５／１０／１５）の調製］
Ｅ−１ポリマーと同様にして、１２７．０９ｇテトラメチレンジアミン、３５０．０５ｇヘキサメチレンジアミン、４８７ｇ水、０．６６ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、９１．５９ｇアジピン酸、および５６７．４８ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱しながら撹拌したところ、９１重量％塩水溶液が２２分後に得られた。この過程で温度は１７６℃から２１２℃に上昇した。２２分間にわたり温度を２２０℃から２２６℃に上昇させて重合を達成し、その間に圧力は１．４ＭＰａに上昇した。このようにして得られたプレポリマーを引き続いて乾燥キルン内で、真空および０．０２ＭＰａの窒素気流下において１２５℃および１８０℃で数時間加熱して乾燥させた。乾燥プレポリマーを金属管型反応器（ｄ＝８５ｍｍ）内において、窒素気流下（２４００ｇ／ｈ）１９０℃および２３０℃で数時間、次に窒素／水蒸気気流下（３／１重量比、２４００ｇ／ｈ）２５１℃で９６時間加熱して固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７２】
［Ｅ−３ポリマー：ＰＡ−６Ｔ／５Ｔ／６６（モル比７０／１５／１５）同等物であるＰＡ−６Ｔ／５６（モル比８５／１５）の調製］
５５．３ｇのペンタメチレンジアミン（９８重量％）、５２９．７ｇ水性ヘキサメチレンジアミン（５９．６重量％）、３６０．４ｇ水、０．５ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、６７．２ｇアジピン酸、および４３３．０４ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱して水を蒸留により除去しながら撹拌した。３５分後に９０重量％の塩水溶液が得られ、温度は１７０℃から２１２℃に上昇した。次にオートクレーブを閉じた。２５分間にわたり温度を２１２℃から２５０℃に上昇させて重合を達成した。混合物を２５０℃で１５分間撹拌し、その間圧力は２．９ＭＰａに上昇し、その後オートクレーブの内容物をフラッシュして、固体生成物を窒素下でさらに冷却した。プレポリマーを金属管型反応器（ｄ＝８５ｍｍ）内において、窒素気流下（２４００ｇ／ｈ）２００℃で数時間、次に窒素／水蒸気気流下（３／１重量比、２４００ｇ／ｈ）２３０℃で２時間、および２６０℃で２４時間加熱して、固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７３】
［Ｅ−４ポリマー：ＰＡ−６Ｔ／５Ｔ／５６（モル比７５．５／１５／９．５）の調製］
７８．４ｇのペンタメチレンジアミン（９８重量％）、４７３．３ｇ水性ヘキサメチレンジアミン（５９．６重量％）、３８２．５６ｇ水、０．５ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、４２．６ｇアジピン酸、および４６１．５ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱して水を蒸留により除去しながら撹拌した。３５分後に９０重量％の塩水溶液が得られ、温度は１７０℃から２１２℃に上昇した。次にオートクレーブを閉じた。２５分間にわたり温度を２１２℃から２５０℃に上昇させて重合を達成した。混合物を２５０℃で１５分間撹拌し、その間圧力は２．８ＭＰａに上昇し、その後オートクレーブの内容物をフラッシュして、固体生成物を窒素下でさらに冷却した。プレポリマーを引き続いて乾燥させ、Ｅ−１ポリマーと同様にして固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７４】
［Ｅ−５ポリマー：ＰＡ−６Ｔ／６６／５６（モル比７６．５／１２／１１．５）の調製］
３６．９ｇのペンタメチレンジアミン（９８重量％）、５５３．０ｇ水性ヘキサメチレンジアミン（５９．６重量％）、３５１．２ｇ水、０．５ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、１０５．８ｇアジピン酸、および３９１．４ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱して水を蒸留により除去しながら撹拌した。３５分後に９０重量％の塩水溶液が得られ、温度は１７０℃から２１２℃に上昇した。次にオートクレーブを閉じた。２５分間にわたり温度を２１２℃から２５０℃に上昇させて重合を達成した。混合物を２５０℃で２０分間撹拌し、その間圧力は２．８ＭＰａに上昇し、その後オートクレーブの内容物をフラッシュして、固体生成物を窒素下でさらに冷却した。プレポリマーを引き続いて乾燥させ、Ｅ−１ポリマーと同様にして固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７５】
［ＣＥ−Ａポリマー：ＰＡ６Ｔ／６６（モル比６０／４０）］
ポリマーＩと同様にして、５２０ｇヘキサメチレンジアミン、５３７ｇ水、０．３６ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、３３０ｇアジピン酸、および４２０ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱しながら撹拌し、２７分後に９１重量％の塩水溶液が得られた。この過程で温度は１６９℃から２２３℃に上昇した。２１分間にわたり温度を２１０℃から２２６℃に上昇させて重合を達成し、その間圧力は１．３ＭＰａに上昇した。プレポリマーを引き続いて乾燥させ、Ｅ−１ポリマーと同様にして固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７６】
［ＣＥ−Ｂ，Ｃポリマー：ＰＡ４６］
ポリマーＩと同様にして、４３０．４ｇテトラメチレンジアミン、５００ｇ水、０．３３ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、および６８６．８ｇアジピン酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱しながら撹拌し、２５分後に９０重量％の塩水溶液が得られた。この過程で温度は１１０℃から１６２℃に上昇した。温度を１６２℃から２０４℃に上昇させて重合を達成し、その間圧力は１．３ＭＰａに上昇した。プレポリマーを引き続いて乾燥させ、Ｅ−１ポリマーと同様にして固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７７】
［比較例ＣＥ−Ｆ：ＰＡ−６Ｔ／５Ｔ（モル比５６／４４）の調製］
２０１．４ｇのペンタメチレンジアミン、３００．８ｇヘキサメチレンジアミン、５２１．１ｇ水、０．６５ｇ次亜リン酸ナトリウム一水和物、および７２２．１８ｇテレフタル酸の混合物を２．５Ｌオートクレーブ内で加熱して水を蒸留により除去しながら撹拌した。２７分後に９０重量％の塩水溶液が得られ、温度は１７０℃から２１１℃に上昇した。次にオートクレーブを閉じた。１５分にわたり温度を２１１℃から２５０℃に上昇させて重合を達成した。混合物を２５０℃で２９分間撹拌し、その間圧力は２．９ＭＰａに上昇し、その後オートクレーブの内容物をフラッシュして、固体生成物を窒素下でさらに冷却した。プレポリマーを引き続いて乾燥させ、Ｅ−３ポリマーと同様にして固相に後濃縮した。次にポリマーを室温に冷却した。
【００７８】
［化合物調製］
Ｅ−１〜Ｅ−５、ＣＥ−Ａ〜Ｃ、およびＣＥ−Ｆはまた、次の構成要素も含んだ。
・ポリアミド用標準ガラス繊維等級、
・難燃剤：臭素化ポリスチレン（Ａｌｂｅｒｍａｒｌｅから入手できるＳａｙｔｅｘ（登録商標）ＨＰ３０１０）、
・難燃剤共力剤：ホウ酸亜鉛（Ｌｕｚｅｎａｃから入手できるＦｉｒｅｂｒａｋｅ（登録商標）５００）、および
・剥離剤および安定化パッケージを含んでなる補助添加剤。
【００７９】
比較実験ＤおよびＥは、次の市販製品をベースとした。ＣＥ−Ｄはデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）からのＰＡ６Ｔ／６６製品であるＺｙｔｅｌ  ＨＴＮＦＲ５２Ｇ３０ＢＬであり、およびＣＥ−Ｅはクラレ（Ｋｕｒｕｒａｙ）からのＰＡ９Ｔ製品であるジェネスタ（Ｇｅｎｅｓｔａｒ）ＧＮ２３３２ＢＫであった。従来の分析的技術を使用して、これらの市販品で使用される臭素化ポリスチレン、共力剤、および補助添加剤の比率を推定した。ジェネスタからのＰＡ９Ｔ製品の分析からは、ポリアミド構成要素がモル比およそ２０：８０のＰＡ８ＴとＰＡ９Ｔから構成されることが明らかになった。
【００８０】
３２５℃フラット温度に設定したＷｅｒｎｅｒ  ＆  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  ＫＳＫ  ４０４２Ｄ押し出し機上で、化合物Ｅ−１〜Ｅ−５、ＣＥ−Ａ〜Ｃ、およびＣＥ−Ｆを調製した。側方供給ポートを通じて溶融物中に別途投入されたガラス繊維を除いて、全ての構成要素は押し出し機の供給ポートに投入された。ポリマー溶融物を脱気して押し出し機の終端でストランドにし、冷却して顆粒に細断した。調合組成物および市販組成物を表１に示す。
【００８１】
［射出成形：］
次の条件を適用して、射出成形中での使用に先だって上述の材料を予備乾燥させた。コポリアミドを０．０２Ｍｐａの真空下で８０℃に加熱して、窒素気流を通過させながらその温度と圧力を２４時間保った。予備乾燥材料をＡｒｂｕｒｇ  ５射出成型機上で、２２ｍｍスクリュー径およびＣａｍｐｕｓ  ＵＬ  ０．８ｍｍ二体（２本体）射出成形金型により射出成形した。シリンダー壁の温度は３４５℃に設定され、金型の温度は１４０℃に設定された。このようにして得られたＣａｍｐｕｓ  ＵＬバーをさらなる試験のために使用した。
【００８２】
【表１】
2010534906.tif 000002
【００８３】
［試験方法］
［Ａｇ移行］
ＵＬ７９６に基づく産業ベースの試験を使用して測定した。
【００８４】
［相対粘度（ＲＶ）］
１質量％ギ酸溶液中で測定した。
【００８５】
［スパイラルフロー］
有効射出圧力８０ＭＰａにおける半芳香族ポリアミドＸの溶融温度よりも１０℃高い温度で、寸法２８０×１５×１ｍｍのスパイラルキャビティ上で測定した。
【００８６】
［ＤＳＣによる温度特性決定］
ＡＳＴＭ  Ｄ３４１７−９７  Ｅ７９３−８５／７９４−８５に従って、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）（２回目の試行、１０℃／分）を用いて融点（Ｔｍ）およびガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。
【００８７】
［Ｅ−弾性率］
ＩＳＯ  ５２７に従って２３℃および５ｍｍ／分における引張り試験で測定した。
【００８８】
［衝撃試験（ノッチ付シャルピー）］
ＩＳＯ  １７９／１Ａに従って２３℃で測定した。
【００８９】
［水／湿度吸収試験］
予備乾燥サンプル（０．８ｍｍ  ＵＬバー）を規定温度および湿度レベルの蒸留水加湿キャビネットまたは容器内で順化させ、飽和レベルに達するまで重量増加を経時的にモニターした。飽和レベルにおける重量増加を予備乾燥サンプルの開始重量の百分率として計算した。
【００９０】
［リフローハンダ付け条件下の膨れ性能］
リフローハンダ付け条件下の膨れ性能のためには、上述の水吸収試験と同様にして、多数の予備乾燥サンプルを所定温度および湿度レベルの加湿キャビネット内で順化した。異なる時間間隔で個々のサンプル（１０個ずつのロット）をキャビネットから取り出して、直ちに周囲条件で室温に冷却し、リフローオーブンに入れてリフローハンダ付け工程で適用される温度条件を与えた。温度プロフィールは、次のとおりであった。サンプルは最初に平均１．５℃／秒の加熱傾斜で予熱されて８０秒後に１４０℃の温度に達し、その後はサンプルはより徐々に加熱されて開始から２１０秒後に１６０℃の温度に達した。次にサンプルは最初の加熱傾斜約６℃／秒で２６０℃に加熱されて２２０秒後に２２０℃の温度に達し、２℃／秒のより漸進的加熱速度で開始から２９０秒後に２６０℃の温度に達した。その後、サンプルを１４０℃に２０秒間冷却した。次に１０個のサンプルをオーブンから取り出して室温に放冷し、膨れの存在について検査した。加湿キャビネット内での各条件期間について、膨れの発生を示したサンプルの百分率を評価した。膨れがあったサンプルの百分率を記録した。
【００９１】
［線熱膨張率］
ＩＳＯ  １１３５９−１／−２に従って測定した。
【００９２】
［サンプル（ＤＡＭ）の比誘電率］
周波数３Ｇｈｚおよび２３℃で、ＩＥＣ  ６０２５０に従って測定した。
【００９３】
［サンプル（ＤＡＭ）の絶縁耐力］
ＩＥＣ  ６０２４３−１に従って測定した。
【００９４】
［比較トラッキング指数］
ＩＥＣ  ６０１１２に従って測定した。
【００９５】
［加熱撓み温度］
１．８ＭＰａの負荷をかけてＩＳＯ  ７５−１／−２に従って測定した。
【００９６】
全ての化合物は、０．８ｍｍ試験バーのためのＵＬ−９４−Ｖ０に適合した。
【００９７】
［結果］
実験結果を表２に示す。
【００９８】
表２に示されるように、本発明の組成物は、少なくとも必要とされる従来の組成物の加工、電気的、および難燃性特性を保持しながら、低下したＡｇ移行、改善された膨れ抵抗性、寸法安定性、および高温時機械的特性を有するポリアミド組成物を提供することで、従来のポリアミド組成物を使用した開閉装置などの電気的装置のハンダ付けに付随する問題を克服する。
【００９９】
本発明の組成物は、ＰＡ４６、ＰＡ６Ｔ／６６、およびＰＡ９Ｔを含んでなる組成物と比較して低下したＡｇ移行を示す。ポリアミド組成物の吸水増大に伴ってＡｇ移行が増大することが知られていることを考えると、この結果は意外であった。この観察は、ＰＡ９Ｔ（ＣＥ−Ｅ）が（本発明の組成物中のＡｇ移行よりなおも高いが）最も低いＡｇ移行を有する一方、ＰＡ４６組成物（ＣＥ−Ｂ、ＣＥ−Ｃ）が最も高いＡｇ移行レベルを示した比較サンプルの試験結果と一致する。
【０１００】
本発明の組成物は、電気装置用途に適したポリアミド組成物に対して改善された膨れ性能を提供することが分かった。本発明の範囲内の組成物は、ＪＥＤＥＣ  ２／２ａ膨れ試験（ＩＰＣ／ＪＥＤＥＣ  Ｊ−ＳＴＤ−０２０Ｃ  ２００４年７月）の要件に適合することが分かった。対照的に比較例は、いずれもこの業界基準に適合できなかった。
【０１０１】
ＪＥＤＥＣレベル２は、８５℃および８５％相対湿度で１６８時間のサンプル馴化後、リフローハンダ付け条件後に膨れが観察されなければ達成される。
【０１０２】
ＪＥＤＥＣレベル２は、３０℃および６０％相対湿度で６９６時間のサンプル馴化後、リフローハンダ付け条件後に膨れが観察されなければ達成される。
【０１０３】
比較例の内、ポリアミド９Ｔベースの組成物を含んだＣＥ−Ｅは最良の膨れ性能を記録したが、本発明の範囲内の組成物よりもなおかなり低かった。この所見は、ＣＥ−Ｅのより低い水分吸収に基づいて予期される。実際、比較例中の膨れの結果から、膨れ性能と水分取り込みレベルの間の相関が明らかになった。
【０１０４】
より少ない水分を吸収するより疎水性の高いポリアミドを製造することを通じて、改善された膨れ性能が達成されるという教示はまた、テレフタル酸と１０〜２０個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンとを含んでなるジカルボン酸モノマーから誘導される反復単位を含んでなるポリアミド組成物（例えばＰＡ１０Ｔ）中の改善された膨れ性能を開示する、米国特許公開第６，１４０，４５９号明細書および国際公開第２００６／１３５８４１号パンフレットにも存在する。したがって本発明の範囲内の実施例が、それらの比較的高い水取り込みにもかかわらず、従来のポリアミドと比較して優れた膨れ性能を有することは驚くべきことである。
【０１０５】
比較の目的で述べると、引用した米国特許公開第６，１４０，４５９号明細書では、膨れは４０℃、９５％ＲＨで９６時間の馴化後に、２５０℃までのピーク温度を適用して試験された。これらの試験ではＰＡ６Ｔ／６６は２４０℃で既に不合格であり、ＰＡ６Ｔ／Ｄ６は２１０℃にすら合格しなかった。
【０１０６】
比較例とは対照的に、本発明の組成物は、ポリマー流と垂直および平行方向間の線熱膨張率（ＣＬＴＥ）のより低い変動によって例証されるように、等方性挙動を示す。この低い差違は反りを発生しにくい構成要素をもたらす。構成要素壁厚が削減される傾向にあるため、この特質はますます重要になっている。同様の改善はまた、金型収縮性能に関しても観察された。
【０１０７】
同様に荷重たわみ温度（Ｔｄｅｆ）によって測定される高温時剛性は、ハンダ付け工程中に遭遇する高温環境に薄壁構成要素が機械的に耐えられるようにするため、ますます重要な要因になっている。本発明の組成物は改善された高温時剛性を示し、ＰＡ６６／６ＴおよびＰＡ９Ｔベースの組成物のＴｍとＴｄｅｆの間の約２０℃の差と比較して、構成要素部品はそれらの融点の１１℃以内の負荷に耐える。
【０１０８】
【表２】
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【国際調査報告】
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