Огнезащитная полиамидная композиция

Изобретение относится к полиамидной композиции, содержащей (в расчете на массу всей композиции) (A) полиамид, (B) цианурат меламина и (C) тальк в качестве минерального наполнителя, причм содержание талька составляет более 25 мас.% и массовое отношение цианурат меламина/тальк более 1/3, и к изделиям, выполненным полностью или частично из этой полиамидной композиции. Полиамид предпочтительно является полиамидом 6. Композиция обычно используется в промышленности, например электрических и электронных деталях и предпочтительно в миниатюрных выключателях. Хукстра Йоханнес, Кревкр Йерун Йост (NL), Е Цзинь (CN) Воль О.И. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. (NL) Настоящее изобретение относится к полиамидной композиции, содержащей (в расчете на массу всей композиции):(C) тальк в качестве минерального наполнителя. Настоящее изобретение также относится к изделиям, выполненным полностью или частично из полиамида в соответствии с изобретением. Присутствие минеральных наполнителей в полиамидной композиции дат как определнные преимущества, такие как повышенная жсткость, снижение усадки при литье под давлением и повышенная устойчивость к ползучести, так и создат много недостатков, таких как пониженная пластичность, ударная прочность и повышенная вязкость расплава (см., например, Melvin I. Kohan, Nylon Plastics Handbook(Справочник по полиамидам), 1995, Carl Hanser Verlag, с. 388). Кроме того, добавление минерального наполнителя в полиамид экономически выгодно, поскольку это может снизить себестоимость полиамидной композиции. Цена минеральных наполнителей, обычно используемых для армирования, ниже, чем цена полиамида. Ввиду этого существует необходимость в увеличении содержания минерального наполнителя. Во многих областях применения необходимо добавлять к композиции материалы, которые придают огнезащитные свойства формованному изделию. Однако известно, что у высоконаполненных термопластических композиций огнезащитные свойства могут быть хуже по сравнению с соответствующими композициями без наполнителя (см. US 5674931, колонка 1, строка 49 и далее). Цианурат меламина известен своими хорошими огнезащитными свойствами и при этом не содержит галогены (см., например,Melvin I. Kohan, Nylon Plastics Handbook (Справочник по полиамидам), 1995, Carl Hanser Verlag, с. 435). Огнезащитные свойства могут определяться различными методами, из которых индекс горючести раскалнной проволоки (далее обозначаемый GWFI-тест) обычно используется в промышленности, например, для электрических и электронных деталей. GWFI-тест может использоваться при различных температурах, из которых 960 С является самым строгим критерием. Миниатюрные выключатели, например, должны подвергаться GWFI-тесту при этой температуре. Тест определяет способность погасить пламя, вызванное раскалнной проволокой согласно стандарту IEC 60695-2-12, для тестирования образцов с заданной толщиной и площадью поверхности по меньшей мере 6060 мм при заданной температуре раскалнной проволоки. Композиция проходит испытание, когда возгорание образца отсутствует или когда имеется возгорание, но оно само гаснет в течение 30 с после удаления указанной раскалнной проволоки. Композиция проходит испытание при определнной температуре, если при последовательном испытании на трх различных образцах возгорание гаснет самостоятельно в течение 30 с после удаления указанной раскалнной проволоки или возгорание вообще не происходит. Другой метод оценки огнезащитных свойств состоит в регистрации времени горения от начала использования раскалнной проволоки до момента, когда пламя самостоятельно погаснет. Следует понимать, что время горения может быть короче времени использования раскалнной проволоки. Этот метод дат более количественную оценку по сравнению с GWFI-тестом, поскольку GWFI-тест является испытанием годен/не годен. Композиции, содержащие минеральный наполнитель и цианурат меламина, известны. JP 60037829B2 описывает огнезащитную полиамидную композицию, которая содержит 3-30 мас.% цианурата меламина по отношению к массе полиамида и 5-60 мас.% неорганического наполнителя, такого как тальк, в которой массовое отношение цианутрат меламина/неорганический наполнитель составляет 1/51/3. Во всех указанных композициях содержание неорганического наполнителя составляет 30 мас.% и 10 мас.% цианурата меламина по отношению к массе полиамида (что соответствует 21,4 мас.% неорганического наполнителя и 7,1 мас.% цианурата меламина по отношению ко всей композиции). Недостаток известных полиамидных композиций состоит в том, что содержание неорганического наполнителя ограничено. Целью настоящего изобретения является создание полиамидной композиции с увеличенным содержанием талька, которая имеет приемлемое время горения. Приемлемым временем горения в настоящем изобретении считается время успешного прохождения GWFI-тест при 960 С. Было установлено, что, когда в полиамидной композиции содержание талька 25 мас.%, увеличение содержания цианурата меламина до массового отношения цианурата меламина к тальку более 1/3 не приводит к существенно более короткому времени горения. Неожиданно было установлено, что, когда содержание талька составляет более 25 или по меньшей мере 26, 27, 28, 29 или 30 мас.% (по отношению ко всей композиции) и массовое отношение цианурат меламина/тальк составляет более 1/3, наблюдается полезное снижение времени горения композиций, в частности, в прохождении GWFI-теста при 960 С. Использование содержания цианурата меламина и талька более 50 мас.% по отношению ко всей композиции может привести к недопустимому ухудшению механических свойств, в частности удлинению при разрыве. Полиамид в этом изобретении является любым подходящим полиамидом, среди которых полиамид 6 или полиамид 6,6 предпочтительны, и полиамид 6 является наиболее предпочтительным. Отношение аминогруппы/карбоксильные группы в полиамиде предпочтительно составляет менее 1,5, что благоприятно сказывается на стабильности вязкости расплава полиамида. Полиамидная композиция предпочтительно, по существу, не содержит Mg(OH)2, что означает в данном случае, что содержание Mg(OH)2 менее 0,5 мас.% по отношению ко всей композиции. Полиамидная композиция предпочтительно не содержит галогенов. Полиамидная композиция может содержать добавки в количестве 0-6 мас.% включительно по отношению ко всей композиции. Добавки включают, например, пигменты, антиадгезивы и стабилизаторы. Настоящее изобретение также относится к изделиям, выполненным полностью или частично из полиамидной композиции изобретения. Могут быть использованы все известные способы изготовления изделий из полиамидной композиции, в частности подходящим является лить под давлением. Изобретение также относится к изделиям, например к деталям для электрической и электронной промышленности, содержащим полимерную композицию изобретения. Полиамидная композиция изобретения предпочтительно применяется в миниатюрных выключателях. Композиции могут быть получены смешиванием компонентов любым известным способом. Например, компоненты могут быть смешаны в сухом состоянии и затем загружены в аппарат смешивания в расплаве, предпочтительно экструдер. Также компоненты могут непосредственно подаваться в аппарат смешивания в расплаве и дозироваться вместе или отдельно. В качестве аппарата смешивания в расплаве предпочтение отдано экструдеру. В этом случае состав получают в виде гранул, которые могут быть использованы для дальнейшей переработки, например, литьм под давлением. Предпочтительно смешивание в расплаве выполняют в атмосфере инертного газа и материалы высушивают перед смешиванием. В предпочтительном осуществлении полиамид и цианурат меламина подают в экструдер через горловину и по меньшей мере часть, предпочтительно вс количество, талька подают в расплав, содержащий, по меньшей мере, полиамид и цианурат меламина. Подача по меньшей мере части талька в расплав полиамида и цианурата меламина выгодна, поскольку это обеспечивает более высокую производительность. Может быть использован любой коммерчески доступный цианурат меламина предпочтительно в порошковой форме. Изобретение далее будет объяснено на основании следующих примеров и сравнительных примеров. Все массовые проценты относятся к общей массе композиции, если не оговорено иное. Полиамид, используемый во всех примерах, является поликапролактамом с относительной вязкостью раствора 2,200,2 (90% НСООН, 1 г/100 мл) во всех примерах. Толщина всех проверенных образцов составляет 1 мм и площадь поверхности составляет 8080 мм. Пример 1. Композицию, содержащую полиамид, с 30 мас.% талька (тальковая пудра Yongmao, 400 MU, изготовляемая Shandong Laizhou Yongmao), 11 мас.% цианурата меламина (Sichuan MeCy от Sichuan FineChemical inst), антиадгезивом, стабилизатором полимера и красителями готовят в двухшнековом экструдере с вращением в одном направлении Berstorff ZE25. В композиции массовое отношение цианурата меламина к тальку составляет 0,36. Композицию используют для изготовления литьм под давлением образцов размером 80801 мм. Эти образцы подвергают GWFI-тесту согласно IEC 60695-2-12. Испытание повторяют десять раз с раскалнной проволокой при 960 С. При этой температуре загорается весь образец и самостоятельно гаснет менее чем за 5 с после удаления раскалнной проволоки. Таким образом, эта композиция проходит GWFI 960 тест. Пример 2. Композицию, содержащую полиамид, с 30 мас.% талька (тальковая пудра Yongmao, 400 MU, изготовляемая Shandong Laizhou Yongmao), 12,5 мас.% цианурата меламина (Sichuan MeCy от Sichuan FineChemical inst), антиадгезивом, стабилизатором полимера и красителями готовят в двухшнековом экструдере с вращением в одном направлении Berstorff ZE25. В композиции массовое отношение цианурата меламина к тальку составляет 0,42. Композицию используют для изготовления литьм под давлением образцов размером 80801 мм. Эти образцы подвергают GWFI-тесту согласно IEC 60695-2-12. Испытание повторяют десять раз с раскалнной проволокой при 960 С. При этой температуре все образцы самостоятельно гаснут менее чем за 5 с после удаления раскалнной проволоки. Таким образом, эта композиция проходит GWFI 960 тест. Сравнительный пример 1. Композицию, содержащую полиамид, с 20 мас.% талька (тальковая пудра Yongmao, 400 MU, изготовляемая Shandong Laizhou Yongmao), 5 мас.% цианурата меламина (Sichuan MeCy от Sichuan FineChemical inst), антиадгезивом, стабилизатором полимера и красителями готовят в двухшнековом экструдере с вращением в одном направлении Berstorff ZE25. В композиции массовое отношение цианурата меламина к тальку составляет 0,25. Композицию используют для изготовления литьм под давлением образцов размером 80801 мм. Эти образцы подвергают GWFI-тесту согласно IEC 60695-2-12. Испыта-2 018397 ние повторяют десять раз с раскалнной проволокой при 960 С. При этой температуре все образцы загораются и самостоятельно гаснут более чем за 30 с после удаления раскалнной проволоки. Таким образом, эта композиция не проходит GWFI 960 тест. Сравнительный пример 2. Композицию, содержащую полиамид, с 38 мас.% талька (тальковая пудра Yongmao, 400 MU, изготовляемая Shandong Laizhou Yongmao), 8,75 мас.% цианурата меламина (Sichuan MeCy от Sichuan FineChemical inst), антиадгезивом, стабилизатором полимера и красителями готовят в двухшнековом экструдере с вращением в одном направлении Berstorff ZE25. В композиции массовое отношение цианурата меламина к тальку составляет 0,23. Композицию используют для изготовления литьм под давлением образцов размером 80801 мм. Эти образцы подвергают GWFI-тесту согласно IEC 60695-2-12. Испытание повторяют десять раз с раскалнной проволокой при 960 С. При этой температуре все образцы загораются и самостоятельно гаснут более чем за 30 с после удаления раскалнной проволоки. Таким образом, эта композиция не проходит GWFI 960 тест. Сравнительный пример 3. Композицию, содержащую полиамид, с 30 мас.% талька (тальковая пудра Yongmao, 400 MU, изготовляемая Shandong Laizhou Yongmao), 9,5 мас.% цианурата меламина (Sichuan MeCy от Sichuan Fine Chemical inst),антиадгезивом, стабилизатором полимера и красителями готовят в двухшнековом экструдере с вращением в одном направлении Berstorff ZE25. В композиции массовое отношение цианурата меламина к тальку составляет 0,32. Композицию используют для изготовления литьм под давлением образцов размером 80801 мм. Эти образцы подвергают GWFI-тесту согласно IEC 60695-2-12. Испытание повторяют десять раз с раскалнной проволокой при 960 С. При этой температуре все образцы загораются и самостоятельно гаснут более чем за 30 с после удаления раскалнной проволоки. Таким образом, эта композиция не проходит GWFI 960 тест. Этот сравнительный пример показывает, что увеличение содержания минерального наполнителя до 30 мас.% по отношению ко всей композиции приводит к тому, что GWFI-тест не пройден, когда массовое отношение цианурат меламина/тальк менее 1/3. Сравнительный пример 4. Композицию, содержащую полиамид, с 25 мас.% талька (Stealene В от Lunzenac) и различными количествами цианурата меламина (Melapur MCXL от Ciba), антиадгезива, стабилизатора полимера готовят в двухшнековом экструдере с вращением в одном направлении Berstorff ZE25. В композиции массовое отношение цианурата меламина к тальку составляет 0,3-0,6. Композицию используют для изготовления литьм под давлением образцов размером 80801 мм. Эти образцы подвергают GWFI-тесту согласно IEC 60695-2-12. Испытание повторяют десять раз с раскалнной проволокой при 960 С. В этих экспериментах нанесение раскалнной проволоки составляет 30 с. При этой температуре все образцы загораются. Получаемое время горения представлено в таблице и является средним из десяти последовательных экспериментов. Этот пример ясно показывает, что увеличение содержания цианурата меламина до массового отношения цианурата меламина к тальку более 1/3 в композиции, содержащей 25 мас.% талька, не приводит к существенно более короткому времени горения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Не содержащая галогенов огнезащитная полиамидная композиция, содержащая:(C) тальк,характеризующаяся тем, что содержание талька составляет более 25 мас.% в расчете на массу всей композиции и массовое отношение цианурат меламина:тальк составляет более 1:3. 2. Полиамидная композиция по п.1, в которой содержание талька составляет по меньшей мере 30 мас.%. 3. Полиамидная композиция по п.1 или 2, в которой общее содержание талька и цианурата меламина составляет не более 50 мас.%. 4. Полиамидная композиция по любому из пп.1-3, в которой полиамид выбран из полиамида 6 или полиамида 6,6. 5. Полиамидная композиция по любому из пп.1-4, в которой полиамид представляет собой полиамид 6. 6. Миниатюрный выключатель, который выполнен из полиамидной композиции по любому из пп.1-5.