TW396189B - Polymer-bound non-halogen fire resistant compositions - Google Patents

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經濟、邱中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明有關聚酸胺類’更特別的是，有關阻燃性含鱗聚 醯胺類。 發明背景 藉由使用添加劑改良聚酿胺之財火性。不過，在兮聚人 物使用期限内流失之低分子量耐火性添加劑對於該產物i 最終性能有負面影響。添加劑之滲露作用亦會造成該產物 表面外觀起霜。因表面積大之故，此種添加劑流失在聚醯 胺纖維（聚醯胺最常見的最終用途）中極爲明顯。 因此，本技藝中已相當努力提出使用聚合添加劑作爲流 失用耐火性添加劑之方案。解決方法之一係嘗試使用高分 子量添加劑。雖然，部分因蒸氣壓力低之故，此等添加劑 不會迅速自該聚合物中流失，但是其存在由基本熱力學引 發之相容性與可互混性問題。此外，添加劑之不相容性會 隨著添加劑分子量提高而提高·。每一種聚合物/添加劑配對 會產生獨特的問題。 獲得聚醯胺阻燃性的另一途徑係使用反應聚合物改良 劑，其變成該聚合物鏈一部分，提供該聚合物阻燃性。因 爲此等反應阻燃性改良劑在聚合物鏈中化學黏接，其於使 用期限或使用時不會流失，並且可以在該聚合物之有效使 用期限發揮阻燃性。 一般而言’已使用函化化合物作爲聚醯胺類之阻燃性改 良劑。此等化合物通常會藉由自由基反應抑制燃料氣體之 蒸氣相燃燒。不過，先前技藝中相當積極地代換_化阻燃 -4- 本紙張尺度適用巾:料（CNS ) Λ4規格（21GX297么* '~~ ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 Λ7 B7 五、發明説明（2 ) 劑。工業界已面臨壓力，因此必須提出環保之非短效性阻 燃劑，使該產物於燃燒時不會釋放出有毒氣體。 含璘化合物可以提供阻燃性質，其係改變a該基 埶 解通路’促進固態反應’使之碳化或形成“炭，，。於共聚酷 胺類中結合其他含磷添加劑之方法描述於美國專利第 4,032,517 (Pickett，jr等人）。含磷聚合物降解期間所形成 的鱗酸亦會降低炭的滲透性，因此對於空氣與燃料通道提 供經改良的阻絕效果。因此形成聚合物黏接式聚醯胺阻燃 劑之反應性含鱗化合物不僅適用，其亦可作爲吸引溶液。 此種聚醯胺類尤適於聚醯胺纖維紡織品（諸如地毯與家飾） 工業應用。 λ 發明摘要 本發明提出一種新穎聚醯胺組成物，其於該聚醯胺中結 合阻燃性改良劑，顯示出經改良耐火性。 因此，本發明主要目的係提出聚醯胺類，其中該共聚醯 胺類中之共聚單體係一種含磷反應性非鹵素阻燃劑 (NHFR) 〇 本發明其他目的部分已極明顯，部分將由下列描述與申 請專利項目顯示。 本發明聚醯胺冗成此等與其他目的，其係至少一種二羧 酸、至少一種二胺與羧基亞磷酸之聚縮產物’該羧基亞嶙 酸係阻燃性嶙之來源，其化學式係： -5- 本纸張尺度適用中國國家標準（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1J 經濟部中央標準扃員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 〇

II

， HO-P-R-C-OH

I I

Ri 其中R係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀Ci至C15伸烷 基，或C5至C !5伸芳基或伸芳烷基，其中伸烷基部分係飽 和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀，Rl係飽和或不飽和直 鏈、分枝鏈或環狀低級烷基、低級烷氧基、烯丙基或芳 基、烷基芳基或烷氧基芳基，其中娱;基部分係飽和或不飽 和直鏈、分枝鏈或環狀；其中R與Rl可包含一或多個〇或 S原子；如此該聚醯胺包含介於約.丨〇%與約1 . 〇重量％碍。 發明詳述 ' 至少一種二羧酸、至少一種二胺與一種羧亞磷酸之聚縮 作用可製造本發明之聚醯胺。本發明所使用之羥基_膦酸化 学式為： 0

II

HO-P-R-C-OH

II 〇 其中R係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀山至Cu伸烷 基，或c5至C1S伸芳基或伸芳烷基，其中伸烷基部分係飽 和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀，R1係低級烷S、低級燒 氧基烯丙基、芳基、燒基芳基或&氧基芳基，其中&基 部分係飽和或不飽和直鏈、分枝鍵或環狀；其中Μ 1可 -6 - 本紙張尺度適财關家冗7〇^) Μϋ(加謂公b__- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,4. 訂 A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _______B7 五、發明説明（4 ) ~~ 包含一或多個0或S原子；如此該聚醯胺包含介於約〗〇% 與約1.0重量％磷。 本描述中“聚醯胺”一辭亦包含共聚醯胺類。“低級烷基，， 與“低級伸烷基”分別意指具有〗至7個碳原子之直鏈或分 枝鏈坡基與伸烷基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊 基、己基、庚基、伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸 戊基、伸己基、伸庚基及其分枝鏈異構物。“低級烷氧基，， 意指具有1至7個碳原子之直鏈或分枝鏈烷氧基，諸如甲 氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戌氧基、己氧基、庚氧 基及其分枝鏈異構物。本文所使用之“烯丙基，，意指丙烯 基、-CH2_CH2=CH2。“芳基”一辭，指經取代或未經取代苯 基與莕基，其中該取代基包括低級烷基、低級烷氧基、烯 丙基與卣素基部分。本文所定義之“烷基芳基，，與“烷氧基芳 基分別意指低級燒基與芳基及低級燒氧基與芳基之组合。 “芳基”、“烷基芳基，，及“烷氧基芳基，，包括C6至C20部分。 “鹵素基”一辭意指氟基、氣基、溴基或碘基。 聚酿胺之代表性製造方法中，根據下列方式將一種二羧 酸或其低級烷基酯與一種二胺縮合： HOOC-(CH2) t-COOH + n H2N- (CH2)),-NH2 <--------> toe- (CH2)A.-CO-HN- (CHjij.-NH],, + 2n H20 由熟知本技藝者混合一種以上二幾酸與一種以上二胺製 備各種聚酿胺類與共聚酿胺類。最常用之二幾酸類係己二 __ -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ'

、1T Λ7 B7 五、發明説明（5 酸與丁二酸，最常用之二雞係六伸甲基二胺。可用以製造 本發明聚醞胺之形成包含二羧酸類與二胺類之聚醯胺樹脂 组成物方法描述於美國專利第4,298,518號（〇hmura等人）本 文中提出該文章以供參考。本發明之阻燃性聚醯胺可包含 仿生自一種以上二羧酸與一種以上二胺之結構單位。 本發明之聚酿胺中，上述羧基亞磷酸代替—部分常用之 二幾酸，因此形成經改良聚醯胺。 提供本發明聚醯胺阻燃性含磷結構單位之羧基亞磷酸類 拖述於美國專利第4,〇81，463號(Birum等人）與美國專利第 3,941，752號(Kleiner等人），本文中提出此揭示以及參考。 本發明較佳具體實例中，Rl係c6h5，而係_CH2_cH2_。 該亞鱗敗2-¾基乙基（苯基）亞蹲酸於本文稱爲“ceppa”， 其用以提供較佳阻燃性含磷結構單位。 本發明聚醯胺通常包含介於約0.10重量％與约1〇重量％ 之磷，介於約0.16重量％與約0.56重量％之磷爲佳。特佳 具體實例中，該聚醯胺包含約0 25重量％磷。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A ! 一般而言，可使用習用技術自雙官能基聚醯胺形成性反 應物聚縮反應製備本發明聚醯胺類。此種雙官能聚醯胺形 成反應物包括但不受限於二胺類與二羧酸類、二羧酸類、 内醯胺類及胺基羧酸之醯胺形成衍生物或胺基羧酸之醯胺 /成衍生物。一般而5，當一或多種雙官能基反應物係芳 族二胺，諸如對-或偏-伸苯基二胺時，該聚醯胺係由習用 溶液聚合作用，使該二胺與適當溶劑(例如二甲基乙醯醯胺) 中之二羧酸的醯基氯反應製備。 本紙張尺度適财關家轉（CNS) M規格⑺QX297公廣 A7 A7 經濟部中央梯準局員工消費合作社印褽 B7 五、發明説明（e ) 治用聚縮技術，諸如熔融聚合作用或溶液聚合作用係製 造本發明經改良聚醯胺之較佳方法。熔融聚合作用使用— 或多種二胺_二羧酸鹽適當混合物之水溶液，將其加熱去除 水，並進行聚合作用。在水中混合實質上等莫耳量之二羧 私與一胺可以方便地製得每種鹽類'該鹽類可自其個別落 液中分離出，並在水中結合提供多種鹽類之水溶液或可結 合個別鹽類溶液。本文所使用“鹽，，一辭係指經分離鹽類或 鹽溶液。 名μ類於一聚合器諸如壓熱器或其他相似反應容器中結 合。s藉由改變每種鹽溶液濃度，可控制聚醯胺中之磷重 量。聚合器或壓熱器内之總進料量通常係5〇_75%反應物與 50-25J。水。例如，可將鹽類之含水漿液加入事先以具有經 純化氮I空氣清洗之不鏽鋼高壓壓熱器中。緩慢提高溫度 與壓力，例如至約220 °C與約250 psig。然後通常提高該溫 度:=如至約24〇°C ,並使該壓力保持25〇psig。然後將溫 度提高至高於溶點，約275 χ;·285 τ，並繼續去除蒸氣冷 凝物。然後在約25分鐘内，將該壓力逐漸降低至大氣壓 力。在使該聚合物熔體於約275。〇_285。〇平衡約3〇分鐘。 2本7〇發：共聚醯胺類熔融聚合作用所使用之最低溫度 示意圖1表示以兩種鹽溶液方法形成本發明較佳且體 :二示意圖i中，咖與六伸甲基二胺結合形成二鹽 心及。另外，六伸甲基二胺與己二酸結合形成第二鹽溶 液，一種耐綸6,6鹽溶液。然後聚合此二種鹽溶液之 ______________ -9- 本·紙張尺度 ~^-------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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HjN —ΝΗ^ -3^· Ό-C-CH^-CH^P-O Ο 五、發明説明（7 物製備CEPP A與耐綸-6，6之聚醯胺共聚物。本發明一較佳 具體實例中，尤其是需要較低水準重量百分比時，可形成 一種二胺、二羧酸與羧基亞磷酸之漿液，直接聚縮而不必 形成分離的鹽溶液。 示意圖1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,4. -c-

-p—NH—(CH^NH-O n m 、π 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

耐紛6.6鹽+ A vw 0 n -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 Λ7 Β7 五、發明説明（8 ) 本發明亦提出一種製造阻燃性聚醯胺之方法，其包括聚 縮至少一種二羧酸、至少一種二胺與羧基亞磷酸，該羧基 亞嶙酸之化學式係： r 0

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HO-P-R-C-OH

- II 〇 ... \ 其中尺與^定義如上述。 .該方法之較佳具體實例包括聚縮上述二胺與二羧酸的第一 鹽落液與胺與二羧酸的第二鹽溶液，如此使所形成聚醯胺 包含介於約0.1重量％與約1 〇重量％之磷。 另一較佳具體實例中，Θ上述熔融聚合技術製得之聚醯 胺另外經固態聚合以提高該聚醯胺之分子量。 熟知本技藝者已知適於達成固態聚合作用之條件。一般 而言’固態聚合作用包括對一完成之聚合物丸粒施以高溫 一段時間’促進短鏈聚合物分子進一步聚合，去除額外的 水’因此提高該聚合物之分子量。例如，將上述熔融聚合 技術製得之聚醯胺丸粒裝入壓熱器中，並在任何所需長短 時間内保持低於該聚醯胺熔點之高溫，諸如介於200與 250 °C ’製得所需分子量。 實施例4顯示本發明製造方法之較佳具體實例，其中分 子量爲19,70〇且包含〇·36重量％磷之共聚醯胺分別於22〇 C下固％聚合兩小時、三小時與四小時，製得分子量分別 爲34,800、40,800與48，100之共聚醯胺模製樹脂。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） --^---^----fV-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1-T 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 Λ7 B7 發明説明（9 ) 該聚合物通常器該聚合器擠出， 辦出，故由水之急速冷卻槽拉 出’然後在一筒管上製成纖維，例4 泊M 例如以一 Leesona絡紗機 纏繞。然後，例如在一高溫（例如八、人 、〗如介於60-90 X：)之熱針上將 該纖維束拉至其原有長度的約3 s < ” 人、人 主5倍。所形成纖維通常 介於50-150旦。較佳具體實例中 、〗中’所形成纖維爲90-100 日 0 本發明㈣胺類最常拉成製造諸如纺織品、過濟布料、 繩索、網、輸送帶、電絕緣體與輪胎動帶等物件之合成纖 維。丸粒狀聚醯胺（模製樹脂）亦可注模模製或㈣禱造成 諸如轴承、齒輪、閥板、管、罩、膠膜、螺母及螺栓。因 此本發明之模製樹脂以及任何纖維、纺織品或包含該模製 樹脂之物件具有阻燃性切火性。本文所使用“阻燃性，，盘 “耐火性”意義相同。 較佳具體實例中，本發明之聚醯胺製成合成纖維，其可 作爲諸如阻燃性衣物、家飾、也毯與壁紙應用之纺織品。 提出下列實施例説明本發明，其非用以限制或不應解釋 爲限制本發明，中請專利項目將更詳盡定義本發明。 熟知本技藝者已知測量聚合物熔點、原有粘度、回收濕 氣、沸水收縮率、纖維旦、韌度、伸長率與應變係數。

Ridgway，J.S.，J. Applied p〇iymer Science，v〇1 18 第 1517_ 1528頁（1974)討論此等製造聚醯胺類之技術。根據本發明 製得扛製纖維的旦、韌度、伸長率與應變係數等纖維性質 係於Instron試驗器上使用卜吋隔距長度1〇〇%/分鐘之伸長 率測量，而且通常係於相對濕度（RH) 72%及Μ卞下測量。 -12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規輅公趁） (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -v-° A7

A7 經濟部中央標準局負工消費合作社印IL 五、發明説明（1〇 下列係實施例所使用之辭： R v -相對枯度 瓶2 & C〇2H，，-含量，以毫當量/g計 分予量（道爾頓） “Ten”-韌度（每旦之克數，“gpd”） “Elong”-。/。伸長率 “Mod”·應變係數（gpd) 實施例1 製備CEPPA-六伸甲基二胺鹽 將0.0147莫耳之六伸甲基二胺於8毫升乙醇中 4溶液添加於〇.〇14莫耳CEppA二酸於7毫升乙醇中之溶 液内’製備CEPPA-六伸曱基二胺鹽。於六分鐘内逐滴添加 該二胺溶液。反應之整體溫度在六分鐘内自24·2乇升至 38.1 C，其間在約三分鐘時最溫爲42.丨。€。以！ ％鹽溶液測 得該鹽之熔點範園介於220-226 T： , pH値爲7.06。 使用乙醇作爲溶劑，該醇會自溶液結晶出。亦可該反應 物;谷解於水中代替溶解於乙醇中，然後直接與下列實施例 2製得之HMDA/己二酸鹽溶液混合，製得該鹽溶液。因爲 所形成之鹽可溶於水中，亦可藉由添加乙醇使其結晶。 實施例2 製備7T伸甲基二胺/己二酸鹽 將己二酸（14.60克；0·100莫耳）置於25〇毫升 Erlenmeyer燒瓶中，藉由加溫溶解於u〇毫升無水乙醇 中，並冷卻至室溫。將20毫升無·水乙醇中之1183克^ 口 -13 t紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇χ297公廢） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -、可 Λ7 Λ7 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（μ ) 莫耳）六伸甲基二胺之溶液（bp 9〇_92χ：/14職，mpq 42。〇定量添加於該己二酸溶液中。該混合作用伴隨自發性 發熱作用，並迅速結晶。放置—夜後，過濾該鹽，以冷無 水％清洗之，並以空氣乾燥成—定重量。產率係乃乃 (97%)。因爲二胺係易揮發性组份，並且乾燥期間或聚製得 作用期間可能損失’故使用2%過量二胺促進富含二胺之鹽 形成。該白色結晶鹽於熔融，pH値約7 ό，此 係使用pH計，並在鹽於水中之1%溶液測得。 因爲上述二胺可能損失之故，通常〇 5單位係可接受之 PH値容忍度。藉由再結晶或後添加少量上述組份可修正鹽 之不平衡。可混合低pH値與高pH値之鹽類，得到適當 P Η値之平衡組成物。 實施例3 鹽溶液之熔融聚合作用 將75%鹽之含水漿液添加於一事先以經純化氮之空氣清 洗不鏽鋼高壓壓熱器。緩慢提高溫度與壓力至220 °c與250 psig。然後通常提高溫度至240 X：，並使該壓力保持約25〇 psig。然後將溫度提高至高於溶點，約275 °C -285 °C，並繼 續去除蒸氣冷凝物。然後在約2 5分鐘内，將該壓力逐漸降 低至大氣壓力。在使該聚合物熔體於約275 °c_285。匚平衡 約30分鐘。本發明共聚醯胺類熔融聚合作用所使用之最低 溫度通常約270 °C。 表1提出適於製造本發明共聚酿胺類個別實例之鹽溶液 重量比率實例。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

Λ7五、發明説明（12 ) 表1 wt. % P CEPPA/HMDA 鹽 HMDA/AA 鹽 0.16 1 65 0.25 1 41 0.32 1 32 0.36 1 28 0.54 1 19 1.00 1 10 比較含0.24重量％磷之本發明共聚物所拉製纖維與表2 之耐綸6,6控制組纖維之性質。括號内之數字表示在沸水 中萃取3 0分鐘後之性質評價。因爲CEPPA本身可溶於 水，將該纖維置於沸水中測量CEPPA之聚合物黏接程度。 亦試驗含0.24重量％磷之共聚物磷水準，其顯示沸水萃取 前磷水準爲2396 ppm，沸水萃取後之磷水準爲2193 ppm。轉水準損失200 ppm係選擇性聚合共反應物（諸如亞 磷酸與連二磷酸錳）造成之磷損失所致，其並非聚合黏接， 故在此試驗中易被洗掉。使用原已熟知本技藝者習知之技 術諸如X射線繞射與31P-NMR測量磷水準。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表2 聚合物 相對粘度 NH2 & co2h 分子量 熔點 韌度 伸長 率 應力係數 耐输6,6 控制组 43 (41.7) 33/87 (33/89) 40,400 256 °C 3.2 p_05) 91.2 (76.7) 25.2 (15.6) 共聚物 (0.24wt% CEPPA) 25 (25) 94/115 (82.5/115) 27,300 258 °C 3.21 (2.05) 86.3 (77) 32 (15.6) -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公t ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7五、發明説明（13 ) 雖然表2數據顯示含CEPPA共聚物分子量與耐綸控制組 相較之下顯得相當低，其物理性質與耐綸6,6控制組極爲 相似，顯示已達成嚴苛entanglement鏈長所需之分子量。 磷含量無明顯改變及相對粘度之總保持性顯示黏接在該 聚合物鏈之磷與該共聚物之水解安定性與耐給6,6極爲相 似。於彿水處理3 0分鐘後，該共聚物機械性質，即韌度、 伸長率與應力係數與耐綸6,6控制組性質幾乎相同的事實 進一步支持此説法。 實施例4 固態聚合作用 就某些纖維與熱塑性應用而言，該含0.25重量％磷之共 聚物之分子量可被接受，但是若情況需要，可以藉由固態 聚合作用將分子量提高至所需水準。 表3顯示具有CEPP A之耐綸6,6共聚物之性質，該共聚 物包括含有不同量磷之共聚物分子量，其係由熔體縮合方 法，另外於220 °C固態聚合製得。“MW #1”與“MW #2”表示 該聚合物於固態聚合之前與之後的平均分子量。含0.36% CEPPA聚合物的此三個値表示分別固態聚合二、三與四小 時後之讀取資料。 ——.----—_. — _二 I — , . (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-° -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五 、發明説明（14 Λ7 B7 經濟部中央榇準局員工消費合作社印聚

如上表所示，m Μ ^ μ 4k 而降低’聚合物組成物可經固態聚合；：提问 變固能聚人叫、. 于』权呵分予量。改 需水二二時間、溫度或觸媒可將分子量調整至所 準。“如’如表3户斤示，可以藉由 (時間長度將分子量爲19,7GG， 驟 °有0.j6重量％磷之並努 物固態聚合成分子量爲34,800、4〇8〇〇或481〇〇。… 實施例5 纖維可燃性試驗 以 John Stoddard，〇.A_ Pickett, c.j. cicer〇 與 j H Saunders Text. Res. J·，Vol. 45, p_ 454 (1975)之方法試驗耐 給控制组與該共聚物之可燃性。垂直放置一束八吋長纖維 並燃燒之。每次火焰熄滅後再點燃該束纖維。完全燃燒所 需之再點燃次數係該纖維之耐火性測量標準。含〇· 3 6重量 %磷之耐綸6，6達成完全燃燒必須再點燃3 0次，崎給控制 組需要再點燃1 6次’因此顯示本發明經改良聚醯胺類在阻 燃性之實質改良。 -17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（2ί〇Χ297公釐） . . ----ί,衣-- - * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) j 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 kl B7五、發明説明（15 ) 實施例6 完工物件之可燃性試驗 I. 導論 根據 American Society for Test and Materials response standard E 648-95a. Critical Radiant Flux of Floor-Covering Systems Using a Radiant Heat Energy Source 法，對於由本發明聚醯胺纖維製得之地板覆蓋材料進行可 燃性試驗。該方法有時稱爲地板條輻射板試驗。 此方法經Department of Defense部門使用證明是最佳方 法並列於 DoD Index Specifications and Standards 中，其與 NFPA第253號所述方法技術上相同。最佳結果係將其作爲 火災評估或火災風險評估的元件，此等評估亦將聚合物纖 維之特定最終用途對於火災或火災風險的所有相關因素考 慮在内。 地板輻射板試驗測量整個垂直安裝的地板覆蓋系統突然 熄滅時附帶的輻射熱能量水準，其中可以重複或模化安裝 該地板覆蓋系統。該試驗方法提供一個用以評估經安裝系 統（例如在迴廊或逃生門處）之火場表現。輕射流所致之熱 輻射水準可能會衝擊建築物地板，其上方表面被隔壁房間 或鄰房燃燒得正旺的火焰或熱氣或二者加熱。 II. 製備樣本 由本發明阻燃性聚醯胺纖維製造地板覆蓋物，稱爲“樣本 A”，並由不含阻燃物纖維製得之地板覆蓋物稱爲“樣本 B ”，比較二者。樣本A係根據實施例包括固態聚合作用之 -18- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ --^- n l·— n - I - - ---訂 - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ7 B7 五、發明説明（16 ) 程序製造。表4與5顯示此等纖維之物理特性。 表4 嶙添加量(ppm) 項目 BPA MHP CEPPA 理論値/實驗値 RV NH2/COOH 控制組 200 15 -0- 215/246 51 59/77 樣本A 200 15 1850 2063/2032 29 198/70 樣本A(固態） 68 _ BPA”-苯磷酸 MHP”-連二磷酸錳 表5 纖維纺紗與拉絲喷嘴ID 紡紗韌度/伸長率％ 噴射變形 ----i '4---1-J--訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 控制组 1.05/440 是 樣本A(固態） 1,03/452 是 III.試驗程序 以相對於試構水平板30°之角度將一氣體與空氣燃料輻射 熱能量板裝置在試驗室中。該板產生一能量流分佈，其沿 著該試樣長度分佈，標稱最大値爲1.0 W/cm2，最小値爲 0.1 W/cm2。將流經該室之空氣速度控制爲每分鐘250呎。 使該試樣與一氣體排障燃燒器接觸開始該試驗，並於特定 時間後熄滅。 將所有地板覆蓋物試樣裁切成堆狀結構，其背面包含機 織合成第二裡布。在一 GRC板之地板下層的襯替底層上鋪 該覆蓋物（4 0盘斯Hair/Jute)。每種覆蓋物系統試驗三次， -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ A7 B7 五、發明説明（17 每個試樣係寬20 cm乘長丨00 cm。製得之試樣係於71±2下 與50±3%相對濕度之大氣下放置至少96小時。藉由測量4〇 cm標記處之流水準改變試驗當曰之室操作條件。〇 5〇±〇 \V7cm之附帶流水準表示該試驗室係適當操作並校準。 將試樣置於該室中，並預熱5 . 〇分鐘，然後以排障燃燒器 燃燒5.0分鐘。燃燒該試樣直到其本身熄滅爲止，此時將其 移出試驗室，測量火焰延燒最遠點。由試驗儀器校準期間 測得之流計晝測得精確輻射流。 IV.結果 示於表6與7之試驗結果表示這三個試樣之平均値，其以 精確輻射流之單位W/cm2表示。所有相關之個別試樣資料 示於表II。該圖所示之流計畫通常係本試驗所使用地板輻 射板儀器校準時測得者。 本報告中地板覆蓋物系統之一般分級係基於NFPA 101 Life Safety Code所公告之標準定義。該GSA分級係基於 GSA Solicitation 第 3FNH-92-F301-N 之 1994 年 6 月 16 日 生效之Amendment 6標準定義。不過必須仍注意其作爲材 料之用途是否已經有先例判決。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) JU. 、-*θ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（〇~5)六4規格（2]0\297公楚） 五、發明説明（18 ) 7 7 Λ Β 表6 控制組試驗結果 #1 #2 #3 最大燃燒距離(cm) 100.0 100.0 100.0 火焰熄滅時間(分鐘） 86.6 88.0 84.1 精確輻射流(W/cm2) <0.11 <0.11 <0.11 平均精確輻射流 <0.11 W/cm2 表7 樣本A試驗結果 #1 #2 m 最大燃燒距離(cm) 51.7 50.0 49.8 火焰熄滅時間(分鐘） 24.9 24.0 23.6 精確輻射流(W/cm2) 0.33 0.35 0.35 標準差 0.0123 平均精確輻射流 0.34 W/cm2 NFPA 101 分級 Π型 GAS分級 B級 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、"τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 第87107985號專利申請案 益 中文申請專利範圍修正本(89年3月） α 六、申請專利範圍 Μ ; ................. 1. 一種阻燃性聚酿胺，其係至少一種二叛酸、至少一種二 胺與一種阻燃性羧基亞磷酸之聚縮產物，該羧基亞磷酸 係阻燃性磷之來_源2其_化辜式係： 0 II H〇-P-R-C.〇h II 0 R. 其中R係飽和或不飽和直鏠、分枝鏈或環狀c i至C i 5伸烷 基’或C5至C !5伸芳基或伸芳烷基，其中伸烷基部分係 紙和或H和—直.鍵、分枝鏈或環狀，Ri係低級烷基、低 紅柘氧基、晞丙基或芳基、烷基芳基或烷氧基芳基，其 中垸基-部分係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀；其中 R與R!可包含一或多個〇或s原子；如此該聚醯胺包含介 於_ 10%與1.0重量％磷。 2·根據申請專利範圍第1項之聚醯胺，其中r係具有1至7個 碳原子之直鏈燒基。 3. 根據申請專利範圍第1項之聚醯胺，其中R t係芳基。 4. 根據申請專利範圍第1項之聚醯胺，其中r係伸乙基，而 Κ·Ι 係-C6H5 〇 5. 根據申請專利範圍第1項之聚酿胺，其包含介於〇.16重量 %與0.56重量％之鱗。 6. 根據申§青專利範圍第1項之聚酿胺，其包含0.25重量％ ί粦。 7. 種阻燃性聚酿胺’其係己二酸、六伸甲基二胺與一種 本紙浪尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 396189 、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局另工消費合作社印装 阻燃性羧基亞磷酸之聚縮產物，該羧基亞磷酸化學式 為： 0II h〇-P-R-C-〇HII 0 其中R係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或源狀c i至C 15伸烷 基’或CsSCu伸芳基或伸芳烷基，其中伸烷基部分係 飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀，Rl係低級烷基、低 級烷氧基、烯丙基或芳基、烷基芳基或烷氧基芳基，其 中燒基部分係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀；其中 R與^可包含一或多個〇或S原子；如此該聚酿胺包含介 於· 10%與1.0重量％磷。 8.根據申請專利範圍第7項之聚醯胺 碳原子之直鍵炫基。 9·根據申請專利範圍第7項之聚醯胺 10. 根據申請專利範圍第7項之聚醯胺 RM-C6H5。 11. 根據申請專利範園第7項之聚醯胺 %與0.56重量％之磷。 12. 根據申請專利範圍第7項之聚醯胺，其包含〇 25重量 鱗.。 13_ —種製造阻—燃性聚醯胺之方法’其包括聚縮至少一種二 叛酸、至少一種二胺與一種叛基亞鱗酸，該叛基亞ί粦酸 其中R係具有1至7個 其中R,係芳基。 其中R係伸乙基 而 其包含介於0.16重量 % ΙΊ I Ji 11 l·— I n ^ ^ I-I-.ii n (請先H讀背面之注意事項再填寫本頁) 2- 本紙張尺度適用中國國家梂率（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 其中該阻燃性含磷結 經濟部中央標準局WC工消費合作社印製 其製造一種包含介於 396189 申請專利範圍 之化學式為： 0 II HO-P-R-C-OH I n R. 其中R係飽和或不飽和直鏈 '分枝鏈或環狀C 1至C i 5伸 燒名，或（：5至(：15仲芳基或伸芳烷基，其中伸烷基部分 係、飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀，R i係低級燒基、 埤級烷氧基、烯丙基或芳基、烷基芳基或烷氧基芳基， 其Γ中垸.基部...分#飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀；其 中R與Ri可包含一或多個0或S原子；如此該聚醯胺包含 介於.10%與1.0重量％磷。 根據申請專利範圍第1 3項之方法，其中該隊燃性含磷結 構單位R係具有.1至7個碳原子之直鍵燒基。 15. 振據中請專利範圍第13項之方法，其中該阻燃性含磷結 構單位R!係芳基。 16. 根據申請專利範圍第〖3項之方法 楫單位R係伸乙基，而R ,係· C6H5 17·報據申請專利範圍第1 3項之方法 〇.16重量％與〇·56重量％磷之聚醯胺。 18. 根據申請專利範圍第〗3項之方法，其製造一種包含〇 25 重量％磷之聚瞌胺。 19. 根據申請專利範圍第13項之方法’其另外包括將形成之 聚醯胺置於達成該聚醯胺固態聚合作用之適當條件下。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

   396189 8888 ABCD 六、申請專利範圍 20· 一種製造阻燃性聚醯胺之方法，其包括聚縮（i)二胺與士 羧酸之第一鹽類及（ϋ)二胺與羧基亞磷酸之第二鹽類， •’ ..... 諄羧基亞磷酸係阻燃性磷之來源，其化學式係： HO-P-R-C-OH 0 經濟部中央揉率局員工消费合作社印裝 其中R係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環龜C !至c ! 5伸終 基’或C5至c i5伸芳羞或伸芳烷基，其中伸烷基部分係 飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀，R1係低級烷基、低 級燒氧基'烯丙基或芳基、烷基芳基或烷氧基芳基，其 中截基、部分係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀；其中 R與R丨可包含一或多個0或S原子；如此該聚醯胺包含介 於.10%與1_0重量％磷。 21.根據申請專利範圍第2 0項之方法，其中該第一鹽類係六 伸甲基二胺與己二酸之鹽。 22-根據申請專利範圍第2 1項之方法，其中該第二鹽類係六 伸甲基..二..胺..與.效.基亞魔蓝之鹽。 23. 根據申請專利.範圍第2 2項之方法，其中該該阻燃故含磷 結構單位m盧1至7個碳原子之直鏈烷基。 24. 根據申請專利範圍第22項之方法，其中該阻燃性含ί舞結 構單位R !係芳基。 25. 根據申請專利範圍第2 2項之方法，其中該阻燃性含磷結 構單位R係伸I基，而R ,係-C 6 Η 5。 -4 - 本紙張尺度逋用中國國家楳率（CNS ) Α4规格（2丨0X297公釐） „---1----„----f .衣-- (請先閲讀背面之注^^項再填寫本萸) 、1T 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 398189 Ββ 08 -------E!____ 、申請專利範圍 26·根據申請專利範圍第22項之方法，其製造一種包含介於 〇16重量％與0 56重量％磷之聚蟑胺。 27.根據申請專利範圍第22項之方法，其舉造一種包含〇 25 重量％磷之聚醯胺。 根據申請專利範圍第2 〇項之方李，盖j外包括將形成之 ·. -〜 聚醯胺置於達成該聚醯胺固態聚合作用之適當條件下。 29.-種製造阻燃性聚醯胺之方法，其包括聚縮一種鹽之聚 液，碑漿液包括二胺、二羧酸與羧基亞磷酸，該羧基亞_ 磷酸係阻燃性磷之來源，其忆學式係： 0 II H0-P-R-C-0H 丨！ 〇 R. 其中R係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀C 1至C ! 5伸燒 基，或C ^至C I 5伸-〜芳、基或伸芳燒基，其中伸燒基部分係 飽或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀，R t係低級烷基、低 級S氧基、晞丙基或芳基、烷基芳基或烷氧基芳基，其 中燒基_分係飽和或不飽和直鏈、分枝鏈或環狀；其中 R與R!可包含一或多個0或S,原子；如此該聚酿胺包含介 於.10%與1·0重量％磷。 3〇.根據申請專利範圍第1項之聚醯胺，其係用於模製樹脂 中。 31.根據申請專利範圍第1項之聚醯胺，其係用於阻燃性物 件中。 -5- 本紙张尺度逋用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 D8 396189 六、申請專利範圍 32. -根據申請專利範圍第1項之，醯胺其係用於阻燃性聚 崎應纖維中。 33. 根據申請專利範圍第1項之聚醯胺，其係用於阻燃性紡 織品中。 υϋ —^ϋ« Bn (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐）