JP3803557B2 - Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition - Google Patents

Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP3803557B2
JP3803557B2 JP2001090615A JP2001090615A JP3803557B2 JP 3803557 B2 JP3803557 B2 JP 3803557B2 JP 2001090615 A JP2001090615 A JP 2001090615A JP 2001090615 A JP2001090615 A JP 2001090615A JP 3803557 B2 JP3803557 B2 JP 3803557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flame retardant
silicone compound
magnesium hydroxide
weight
hydroxide particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001090615A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002285162A (en
Inventor
一政 包本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyowa Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kyowa Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2001090615A priority Critical patent/JP3803557B2/en
Priority to PCT/JP2002/002557 priority patent/WO2002077121A1/en
Publication of JP2002285162A publication Critical patent/JP2002285162A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3803557B2 publication Critical patent/JP3803557B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/028Compounds containing only magnesium as metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/14Macromolecular materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂に混合して難燃化する目的に使用される難燃剤および該難燃剤を樹脂に配合した難燃性樹脂組成物に関する。より詳しくは、家電製品の筐体、電線、ケーブル、自動車車両、船舶、航空機、鉄道車両、建築材料、電子機器やプリント基板等に使用されている高分子材料を火災などの熱による災害から保護する目的で使用される難燃剤および難燃性樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、樹脂に混合して該樹脂を難燃化する目的に使用される難燃剤として、ハロゲン系化合物、三酸化アンチモン、リン系化合物、水和金属化合物などが使用されている。また、近年、シリコーン化合物を表面処理剤として用いて難燃剤の難燃性の向上を計る技術が提案されている。例えば、特開昭58−185645号公報にはアルコキシシラン表面処理による三酸化アンチモン、特開昭58−179269号公報にはポリシロキサン表面処理によるアンチモン化合物、特開昭58−63747号公報にはメチルハイドジエンポリシロキサン表面処理による水酸化アルミニウム、特開平5−295266号公報にはオルガノシロキサン表面処理による水酸化マグネシウムなどが開示されている。ハロゲン化合物や三酸化アンチモンは、ダイオキシン等の環境問題から敬遠されつつある。一方、リン系化合物はコスト単価が高いことが問題視されている。ポリマー物性の低下を伴う水和金属化合物とコストの高いリン系化合物を使用しているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
難燃剤として使用されている水和金属化合物では、その他の有機系難燃化合物と比較して同等の難燃性を達成するためにより多量の配合量を必要とし、そのためポリマー物性を著しく低下させる。また、難燃剤として水和金属化合物と難燃助剤としてシリコーン化合物を併用して配合したポリマー難燃性組成物は、該難燃特性を若干向上させることが知られているものの、その他の有機系難燃化合物と比較して同等の難燃性を得るために多量の配合量を必要することには変りなく、該配合量を減量することは難しい。いずれも難燃剤として使用した場合、上記のごとき問題点は解決されていない。本発明は、これを防ぐために、水和金属化合物の低充填化を目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、水ガラスで被覆した水酸化マグネシウム粒子に分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物によってさらに被覆した水酸化マグネシウム粒子をポリマーに配合した所、該表面処理を行わない難燃剤と比較して、低充填でも良好な難燃性が可能であることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明によれば、水ガラスにて被覆した水酸化マグネシウム粒子を、分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物で表面処理したことを特徴とする難燃剤が提供される。
また本発明によれば、前記した水酸化マグネシウム粒子の表面に水ガラス層とシリコーン層の2つの被覆層を形成させた本発明の難燃剤を、樹脂に配合した難燃性樹脂組成物が提供される。
【0005】
以下本発明の難燃剤、その製造方法および難燃性樹脂組成物についてさらに具体的に説明する。
本発明における水酸化マグネシウム粒子は、樹脂の難燃剤として使用されるものであれば何ら制限されない。合成および天然のいずれであっても差し支えない。
水酸化マグネシウム粒子は、結晶がよく成長したものが好ましく、かつ凝集が少ないものが好ましい。水酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は、20μm以下、好ましくは0.5〜5μmが適当であり、BET比表面積は20m2/g以下、好ましくは2〜10m2/gが適当である。
【0006】
水酸化マグネシウム粒子の表面に被覆される水ガラスは、1号、2号または3号水ガラスの他に、無定形シリカをNaOHで溶解したものが使用される。水酸化マグネシウム粒子を水ガラスで表面処理するに際し、使用する溶媒は、水もしくはアルコール系溶媒を単独もしくは混合であるのが有利である。水酸化マグネシウム粒子100重量部に対する被覆された水ガラスの量は、0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜7重量部が適当である。
水ガラスで表面処理された水酸化マグネシウム粒子は、さらにその表面にシリコーン化合物によって表面被覆される。
本発明で使用するシリコーン化合物としては、例えば下記一般式(1)に示す基本構造を有し、分子構造内にSiH基を有するポリオルガノシロキサンがあげられる。
【0007】
【化2】

Figure 0003803557
【0008】
一般式(1)において、Rは飽和または不飽和の一価の炭化水素基、R’およびR’ ’は同一もしくは異なり、水素原子、飽和または不飽和の一価の炭化水素基、nまたはmは各々0〜10万の整数を表わし、それぞれ0〜5万の整数が好ましい。SiH当量が40〜1000の範囲が好ましく、40〜500の範囲がさらに好ましく、40〜100の範囲が最も好ましい。ここで、SiH当量とは、シリコーン化合物の分子中のSiH基1個当りに換算した分子量をいう。つまり分子量をSiH基の個数で割った値をいう。好ましいRとしては、メチル基、エチル基またはフェニル基などの飽和または不飽和の一価の炭化水素基。好ましいR’およびR’ ’としては、Rと同じ基、あるいは水素原子を含む群から選ばれる飽和または不飽和の一価の炭化水素基等が挙げられる。
【0009】
本発明で使用する分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物とは、反応性シリコーン、シリコーンゴムの架橋剤などがあげられる。例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン社、信越化学工業社、東芝シリコーン社、ワッカーケミー社、バイエル社やローヌプーラン社製の室温2液硬化型のゴム架橋剤、信越化学株式会社の撥水処理用シリコーンオイル等があげられる。
シリコーン化合物の被覆量は、水酸化マグネシウム粒子100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜20重量部が適当である。
【0010】
本発明で使用する水酸化マグネシウム粒子を、水ガラスで表面処理した後にさらに水ガラス表面のOH基とシリコーン化合物のSiH基を反応させる際、必要に応じて用いる触媒としては、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズジアセテートなどの錫系触媒、テトラブチルチタネートなどのチタン系触媒、鉄オクトエートなど鉄系触媒、塩化白金酸などの白金系、この他に亜鉛系、モリブデン系触媒などが考えられる。特に好ましいのは錫触媒である。
該触媒の添加量は、分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物100重量部に対して、0.1〜30重量部を用いることが好ましく、さらに好ましくは5〜10重量部用いる。
【0011】
本発明で使用する水ガラスにて被覆した水酸化マグネシウム粒子に、分子構造内にSiH結合を有するシリコーン化合物を被覆する方法としては、例えば、有機溶媒中で湿式処理後乾燥もしくは、シリコーン化合物を噴霧する、または噴霧乾燥することをが挙げられ、その被覆する際の温度は、好ましくは0〜100℃、より好ましくは室温から60℃、特に好ましくは室温である。
本発明で使用する水ガラスにて被覆した水酸化マグネシウム粒子に、分子構造内にSiH結合を持つシリコーン化合物を被覆する際の反応雰囲気は、空気中もしくは不活性ガス雰囲気下どちらでもよいが、不活性ガス雰囲気下で行うことが望ましい。
【0012】
上記例示の被覆方法において、本発明で使用する水酸化マグネシウム粒子を、水ガラスで表面処理した後にさらに分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物で表面処理する際の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、シクロヘキサノール、n−ブタノール、n−ヘキサノール、イソプロピルアルコール、n−アミルアルコール、エチレングリコールなどのアルコール系化合物;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどのエーテル化合物;エチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド、グリセロールホルムアミドなどのアミド系化合物;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、アニリン、ピリジン、ベンゾニトリルなどの芳香族系化合物;アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソピロピルケトンなどのケトン系化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル系化合物;n−オクタン、n−ヘプタン、シクロへキサンなどの炭化水素系化合物;メチルアミン、ジエチルアミンなどのアミン系化合物;四塩化炭素、クロロホルム、イソブチルクロリド、トリクロロエチレン、塩化メチレンなどのハロゲン系有機化合物、その他にニトロメタン、アクリル酸、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。上記例示の有機溶媒は単独もしくは2種類以上で混合して用いられる。
【0013】
本発明で使用する水酸化マグネシウム粒子を、水ガラスで表面処理した後にさらに分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物で表面処理する際の熱処理温度は0〜200℃、好ましくは80から120℃、特に好ましくは100〜120℃である。
本発明で使用する水酸化マグネシウム粒子を、水ガラスで表面処理した後にさらに分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物で表面処理する際の熱処理雰囲気は、空気中または不活性ガス中どちらでもよい。
前述した水ガラス層およびシリコーン化合物層により被覆された水酸化マグネシウム粒子は、樹脂の難燃剤として優れている。
【0014】
本発明の難燃樹脂組成物の樹脂とは、成型加工可能な任意の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂である。このような樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン-1、ポリ4-メチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン-1共重合体、エチレン−4-メチルペンテン共重合体、プロピレン−ブテン-1共重合体、プロピレン−4-メチルペンテン共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのオレフィン系の重合体または共重合体;ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系の重合体または共重合体;塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、エチレン−塩化ビニル共重合体などのビニル系の重合体または共重合体;フェノキシ樹脂、ブタジエン樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリケトン樹脂、メタクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂;その他に、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、二トリルゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどのゴム類が例示できる。
【0015】
これらの中で、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等が好ましい。
本発明において、樹脂に配合される難燃剤の配合比としては、樹脂100重量部当たり、例えば、0.1〜200重量部であるが、好ましくは30〜150重量部、さらに好ましくは、50〜120重量部が最も好ましい。0.1重量部未満では、難燃性に劣り、200重量部を越えると機械的特性を低下させるので好ましくない。
本発明の難燃性樹脂組成物は、JIS K 7201で規定する酸素指数が25以上であり、好適条件下では26以上が、最も好ましくは27以上が達成される。
【0016】
本発明の難燃樹脂組成物は、上記本発明による難燃剤が樹脂中に配合されている。しかし本発明の難燃性樹脂組成物には、必要に応じて、他の難燃性物質がさらに併用して含まれてもよい。例えば、ホウ酸亜鉛水和物、メタホウ酸バリウム、ほう砂などのホウ酸を含有する化合物;リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、赤燐、リン酸エステル、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(モノクロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリアリルフォスフェート、トリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフェート、トリス(トリブロモフェニル)ホスフェート、トリス・β―クロロプロピルホスフェート、トリス(ジブロモフェニル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、テトラキス(2−クロロエチル)エチレン・ジフォスフェート、ジメチルメチルフォスフェート、トリス(2−クロロエチル)オルトリン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、含ハロゲン縮合有機リン酸エステル、エチレン・ビス・トリス(2−シアノエチル)ホスフォニウム・ブロミド、ポリリン酸アンモニウム、β−クロロエチルアッシドフォスフェート、ブチルピロフォスフェート、ブチルアッシドフォスフェート、ブトキシエチルアッシドフォスフェート、2−エチルヘキシルアッシドフォスフェート、メラミンリン酸塩、含ハロゲンフォスソネート、フェニル・フォスフォン酸などのリンを含有する化合物;硫酸アンモニウムなどのアンモン系難燃化合物、フェロセンなどの酸化鉄系燃焼触媒、硝酸銅などの硝酸金属化合物、酸化チタンなどのチタンを含有する化合物、スルファミン酸グアニジンなどのグアニジン系化合物、その他、ジルコニウム系化合物、モリブデン系化合物、錫系化合物、炭酸カリウムなどの炭酸塩化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水酸和金属およびその変性物などの無機系難燃化合物;トリアジン環を有するシアヌレート化合物などのチッソを含有する難燃性化合物;塩素化パラフィン、パークロロシクロペンタデカン、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモジフェニルオキシド、ビス(トリブロモフェノキシ)エタン、エチレンビス・ジブロモノルボルナンジカルボキシイミド、エチレンビス・テトラブロモフタルイミド、ジブロモエチル・ジブロモシクロヘキサン、ジブロモネオペンチルグリコール、2,4,6−トリブロモフェノール、トリブロモフェニルアリルエーテル、テトラブロモ・ビスフェノールA誘導体、テトラブロモ・ビスフェノールS誘導体、テトラデカブロモ・ジフェノキシベンゼン、トリスー(2,3−ジブロモプロピルー1−)−イソシアヌレート、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、ポリ(ペンタブロモベンジル・アクリレート)、トリブロモスチレン、トリブロモフェニルマレイニド、トリブロモネオペンチル・アルコール、テトラブロモジペンタエリスリトール、ペンタブロモベンジルアクリレート、ペンタブロモフェノール、ペンタブロモトルエン、ペンタブロモジフェニルオキシド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモジフェニルエーテル、オクタブロモフェノールエーテル、オクタジブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルオキシド、ジブロモネオペンチルグリコールテトラカルボナート、ビス(トリブロモフェニル)フマルアミド、N−メチルヘキサブロモジフェニルアミン、臭化スチレン、ジアリルクロレンデートなどのハロゲンを含有する難燃化合物;その他に無水クロレンド酸、無水フタル酸、ビスフェノールAを含有する化合物、グリシジルエーテルなどのグリシジル化合物、ジエチレングリコール、ペンタエリスリトールなどの多価アルコール、変性カルバミドなどがあげられる。これらは、単独もしくは2つ以上で複合して用いられる。
【0017】
本発明の難燃性樹脂組成物には、必要に応じて他の添加剤が含まれてもよい。例えば、橋掛け剤、橋掛け促進剤、橋掛け促進助剤、活性剤、橋掛け抑制剤、老化防止剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、補強剤、強化剤、発砲剤、発泡助剤、安定剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、変性剤、着色剤、カップリング剤、防腐剤、防カビ剤、改質剤、接着剤、付香剤、重合触媒、重合開始剤、重合禁止剤、重合抑制剤、重合調整剤、重合開始剤、結晶核剤、相溶化剤、分散剤、消泡剤などが挙げられる。これらは、単独もしくは2つ以上で複合して使用して用いられる。
【0018】
本発明の難燃性樹脂組成物は、樹脂、難燃剤および必要によりその他の成分を、例えばロール、ニーダー、バンバリーミキサー、インターミックス、1軸押出機、2軸押出機の群より選ばれる1種以上の混練機で混練することによって調製され、さらに、該難燃性樹脂組成物は、例えばプレス成型機、インジェクション成型機、モールド成型機、ブロー成型機、押出成型機、紡糸成型機の群より選ばれる1種以上の成型機で成型することができる。
【0019】
本発明の難燃性樹脂組成物は、電気、ガス、石油、石炭、原子力などの加熱源になりえる機械および装置のプラスチック部分、建築物のプラスチック部分、および車両のプラスチック部分などに使用される。例えば、エアコン、ラジオ、テレビ、ファン、皿洗機、電子レンジ、ジューサ・ミキサー、調理器、洗濯機、音響機器、ビデオなどの電化製品、スナップ・スイッチ、コード・ワイヤ、プラグ・リセプタクル、プリント基板、コードセット・電源コード、温度表示制御盤、トランスなどの電子部品、電線、コネクタ製品、カーテン、壁紙、壁、梁、床、カーペットなどの建築材料、座席、パネル、床、絶縁材などの車両材料などが挙げられる。
【0020】
【実施例】
以下に本発明について実施例により具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0021】
難燃剤合成例1〜9
合成例1(参考例)
水酸化マグネシウム粒子(協和化学製キスマ5)100gに分子構造内にSiH結合を有するシリコーン化合物(アズマックス製DMS−H25:表1)10gをテトラヒドロフラン300mL中で室温、1時間攪拌させ、その後ロータリーエバポレーターにてテトラヒドロフラン(THF)を除去した。次に、溶媒を除去した物を乾燥機にて120℃で12時間熱処理し、難燃剤を得た。
【0022】
合成例2
水900mLに水酸化マグネシウム粒子(協和化学製キスマ5)100gを攪拌し、水ガラス(((株))トクヤマ製ケイ酸ソーダ#31)を水酸化マグネシウム粒子に対しSiO2換算で1gを添加し、30分攪拌後、脱水し、乾燥させる。得られた水ガラス処理水酸化マグネシウム粒子100gに分子構造内にSiH結合を有するシリコーン化合物(アズマックス製DMS−H25)10g、及びジブチルスズジラウリレート1gをテトラヒドロフラン300mL中で室温、1時間攪拌させ、その後ロータリーエバポレーターにてテトラヒドロフラン(THF)を除去した。次に、溶媒を除去した物を乾燥機にて120℃で12時間熱処理し、本発明の難燃剤を得た。
【0023】
合成例3
ジブチルスズジラウリレートを添加しない以外は合成例2と同じ方法で本発明の難燃剤を得た。
【0024】
合成例4〜9
添加するシリコーン化合物を下記表1の化合物を使用する以外は合成例3と同じ方法で本発明の難燃剤を得た。なお表1には合成例1〜3で使用したシリコーン化合物も併記した。
【0025】
【表1】
Figure 0003803557
【0026】
合成例1〜9で得られた生成物の分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物と水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子の水ガラス処理水酸化マグネシウム粒子(K1)に対するSiH結合量及び非SiH化学結合量(単位:PPH)を調べた。30mlビーカー中に作製した生成物1gとTHF10gを1時間常温にて攪拌する。その混合液をミリポアにてろ過し、ろ液を120℃×3時間真空オーブンで乾燥する。そのろ液乾固物の重量を測定する。ろ液乾固物の重量は、非化学結合量であることから、その値を仕込み量から差し引いた値を化学結合量とした。その結果を下記表2に示した。
【0027】
【表2】
Figure 0003803557
【0028】
上記表2より、水ガラスによる処理を施していない水酸化マグネシウム粒子に分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物を処理した合成例1と水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物を処理した合成例2〜9を比較すると、合成例2〜9の粒子は、SiH化学結合量が合成例1と比べて高かった。このことは水酸化マグネシウム粒子表面のOH基とシリコーン化合物のSiH基の反応性より、水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子の水ガラス表面のOH基とシリコーン化合物のSiH基の反応性が高いためであると考えられる。
【0029】
実施例1〜8
上記合成例2〜9で作製した難燃剤100重量部に対し、ポリエチレン樹脂100重量部を配合した難燃性樹脂組成物を調製し難燃性試験を行った。試料の調製は、それぞれ2軸混練機とプレス成形機を用いて150mm×3mm×3mmの試験片に成形加工した。2軸混練条件は、材料供給部160℃、混練部190℃、排出部170℃で行い、プレス成形は180℃×10分の後水冷10分でアニールし、難燃性試験用試験片を作製した。難燃性試験方法は、酸素指数測定 JIS K 7201に準じて測定を行った。
【0030】
比較例1
水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子100重量部に対し、ポリエチレン樹脂100重量部を配合した難燃性樹脂組成物を調製し難燃性試験を行った。試料の調製は、2軸混練機とプレス成形機を用いて150mm×3mm×3mmの試験片に成形加工した。2軸混練条件は、材料供給部160℃、混練部190℃、排出部170℃で行い、プレス成形は180℃×10分の後水冷10分でアニールし、難燃性試験用試験片を作製した。難燃性試験方法は、酸素指数測定 JIS K 7201に準じて測定を行った。
【0031】
比較例2
水ガラス処理した水酸化マグネシウム100粒子重量部、シリコーン化合物(アズマックス製 DMS−H25)10重量部、及びポリエチレン樹脂100重量部を配合した難燃性樹脂組成物を調製し難燃性試験を行った。試料の調製は、2軸混練機とプレス成形機を用いて150mm×3mm×3mmの試験片に成形加工した。2軸混練条件は、材料供給部160℃、混練部190℃、排出部170℃で行い、プレス成形は180℃×10分の後水冷10分でアニールし、難燃性試験用試験片を作製した。難燃性試験方法は、酸素指数測定 JIS K 7201に準じて測定を行った。
実施例1〜8および比較例1〜2の結果をまとめて下記表3に示した。
【0032】
【表3】
Figure 0003803557
【0033】
上記表3の結果から下記(a)〜(d)のことが理解される。
(a)ポリエチレン樹脂100重量部に水ガラス処理のみした水酸化マグネシウム粒子100重量部の比較例1とポリエチレン樹脂100重量部に水ガラス処理のみの水酸化マグネシウム粒子100重量部と分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物をその水酸化マグネシウム粒子に化学結合を伴わないで別々に混練した比較例2は、酸素指数が若干向上した(ポリエチレン樹脂の酸素指数は約17である)。
【0034】
(b)さらに、水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を被覆した実施例1〜8は、水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を結合させない比較例2と比べて酸素指数が一様に高かった。
【0035】
(c)次に、水ガラスのOH基とシリコーン化合物のSiH基の反応を促進させる触媒としてジブチルスズジラウリレートを添加した実施例1と添加しない実施例2を比較するとジブチルスズジラウリレートを添加した実施例1の酸素指数が高かった。
【0036】
(d)分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物の分子構造の異なる物質を水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に化学結合させた実施例1〜8の中で特に分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物中のSiH当量が65の実施例6は高い酸素指数を示した。このようにSiH当量の低いシリコーン化合物を結合させた水ガラス処理水酸化マグネシウム粒子を配合した難燃樹脂組成物の難燃特性が非常に良好なことは、予想外の結果であった。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に被覆して化学結合させた本発明の難燃剤は、以下の優れた効果が得られる。
(1)分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に被覆し化学結合させた本発明の難燃剤は、水ガラス処理しない水酸化マグネシウム粒子に分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を処理したものと比較して高い化学結合量を示す。
(2)分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に化学結合させた本発明の難燃剤は、その化学結合性を持たせないものと比較して高い難燃性を示す。
(3)分子構造内にSiH基を持ちSiH当量の低いシリコーン化合物を水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に化学結合させた本発明の難燃剤は、特に高い難燃性を示す。
(4)分子構造内にSiH基を持つシリコーン化合物を水ガラス処理した水酸化マグネシウム粒子に化学結合させた本発明の難燃剤は、水ガラスのOH基とシリコーン化合物のSiH基の反応を促進させる触媒を添加することによりさらに高い難燃性を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame retardant used for the purpose of making it flame retardant by mixing with a resin, and a flame retardant resin composition containing the flame retardant in a resin. More specifically, polymer materials used in housings for home appliances, electric wires, cables, automobiles, ships, aircraft, railway vehicles, building materials, electronic devices and printed circuit boards are protected from disasters caused by heat such as fire. The present invention relates to a flame retardant and a flame retardant resin composition.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, halogen-based compounds, antimony trioxide, phosphorus-based compounds, hydrated metal compounds, and the like have been used as flame retardants used for the purpose of making the resin flame-retardant by mixing with the resin. In recent years, a technique for improving the flame retardancy of a flame retardant using a silicone compound as a surface treatment agent has been proposed. For example, JP-A-58-185645 discloses antimony trioxide by alkoxysilane surface treatment, JP-A-58-179269 discloses antimony compound by polysiloxane surface treatment, and JP-A-58-63747 discloses methyl. Aluminum hydroxide obtained by surface treatment with a hydrodiene polysiloxane, and magnesium hydroxide produced by surface treatment with an organosiloxane are disclosed in JP-A-5-295266. Halogen compounds and antimony trioxide are being avoided from environmental problems such as dioxins. On the other hand, phosphorus-based compounds are regarded as problematic because of their high cost unit cost. The present condition is using a hydrated metal compound accompanied by a decrease in polymer physical properties and a high-cost phosphorus compound.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The hydrated metal compound used as a flame retardant requires a larger amount of blending in order to achieve the same flame retardancy as compared with other organic flame retardant compounds, and therefore the polymer physical properties are significantly reduced. Further, a polymer flame retardant composition containing a hydrated metal compound as a flame retardant and a silicone compound as a flame retardant aid is known to slightly improve the flame retardant properties, but other organic In order to obtain the same flame retardancy as compared with the system flame retardant compound, a large amount of blending is not changed, and it is difficult to reduce the blending amount. When both are used as flame retardants, the above problems are not solved. In order to prevent this, the present invention aims to reduce the filling of the hydrated metal compound.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have converted magnesium hydroxide particles coated with water glass into magnesium hydroxide particles further coated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure. When blended, it was found that good flame retardancy was possible even with low filling compared to a flame retardant not subjected to the surface treatment, and the present invention was completed.
That is, according to the present invention, there is provided a flame retardant characterized in that magnesium hydroxide particles coated with water glass are surface-treated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure.
According to the present invention, there is also provided a flame retardant resin composition in which the flame retardant of the present invention in which two coating layers of a water glass layer and a silicone layer are formed on the surface of the magnesium hydroxide particles is blended with a resin. Is done.
[0005]
Hereinafter, the flame retardant of the present invention, the production method thereof, and the flame retardant resin composition will be described more specifically.
The magnesium hydroxide particles in the present invention are not limited as long as they are used as a flame retardant for resins. It can be either synthetic or natural.
The magnesium hydroxide particles are preferably those in which crystals grow well and those in which aggregation is small. The average particle size of the magnesium hydroxide particles is 20 μm or less, preferably 0.5 to 5 μm, and the BET specific surface area is 20 m. 2 / G or less, preferably 2 to 10 m 2 / G is appropriate.
[0006]
As the water glass coated on the surface of the magnesium hydroxide particles, in addition to No. 1, No. 2 or No. 3 water glass, amorphous silica dissolved in NaOH is used. When the surface of the magnesium hydroxide particles is treated with water glass, it is advantageous that the solvent used is water or an alcohol solvent alone or in combination. The amount of the coated water glass with respect to 100 parts by weight of the magnesium hydroxide particles is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 7 parts by weight.
Magnesium hydroxide particles surface-treated with water glass are further coated on the surface with a silicone compound.
Examples of the silicone compound used in the present invention include polyorganosiloxane having a basic structure represented by the following general formula (1) and having a SiH group in the molecular structure.
[0007]
[Chemical 2]
Figure 0003803557
[0008]
In the general formula (1), R is a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group, R ′ and R ′ ′ are the same or different, a hydrogen atom, a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group, n or m Each represents an integer of 0 to 100,000, preferably an integer of 0 to 50,000. The SiH equivalent is preferably in the range of 40 to 1000, more preferably in the range of 40 to 500, and most preferably in the range of 40 to 100. Here, SiH equivalent means the molecular weight converted per SiH group in the molecule | numerator of a silicone compound. That is, the value obtained by dividing the molecular weight by the number of SiH groups. R is preferably a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group or a phenyl group. Preferred examples of R ′ and R ′ ′ include the same group as R, or a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group selected from the group containing a hydrogen atom.
[0009]
Examples of the silicone compound having a SiH group in the molecular structure used in the present invention include reactive silicones and silicone rubber crosslinking agents. For example, Toray Dow Corning Silicone Co., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Toshiba Silicone Co., Wacker Chemie Co., Bayer Co., Ltd. and Rhône-Poulenc, room temperature two-component curing rubber cross-linking agent, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. water repellent treatment Examples include silicone oil.
The coating amount of the silicone compound is suitably 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesium hydroxide particles.
[0010]
When the magnesium hydroxide particles used in the present invention are surface-treated with water glass and further reacting the OH group on the surface of the water glass with the SiH group of the silicone compound, the catalyst used as necessary is dibutyltin dilaurate, A tin-based catalyst such as dibutyltin diacetate, a titanium-based catalyst such as tetrabutyl titanate, an iron-based catalyst such as iron octoate, a platinum-based catalyst such as chloroplatinic acid, and a zinc-based or molybdenum-based catalyst may also be considered. Particularly preferred is a tin catalyst.
The added amount of the catalyst is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone compound having a SiH group in the molecular structure.
[0011]
Examples of the method for coating the magnesium hydroxide particles coated with water glass used in the present invention with a silicone compound having a SiH bond in the molecular structure include, for example, drying after wet treatment in an organic solvent or spraying the silicone compound. The temperature at the time of coating is preferably 0 to 100 ° C., more preferably room temperature to 60 ° C., and particularly preferably room temperature.
The reaction atmosphere when the magnesium hydroxide particles coated with water glass used in the present invention are coated with a silicone compound having a SiH bond in the molecular structure may be either in air or in an inert gas atmosphere. It is desirable to carry out in an active gas atmosphere.
[0012]
In the above exemplified coating method, as the organic solvent when the magnesium hydroxide particles used in the present invention are surface-treated with water glass and then surface-treated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure, for example, methanol Alcohol compounds such as ethanol, cyclohexanol, n-butanol, n-hexanol, isopropyl alcohol, n-amyl alcohol and ethylene glycol; ether compounds such as tetrahydrofuran and diethyl ether; amides such as ethylformamide, dimethylformamide and glycerolformamide Compounds: aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, aniline, pyridine, benzonitrile; acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone Ketone compounds such as ethyl acetate, methyl propyl ketone and methyl isopropyl ketone; ester compounds such as ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate and isopropyl acetate; hydrocarbons such as n-octane, n-heptane and cyclohexane Compounds; amine compounds such as methylamine and diethylamine; halogen organic compounds such as carbon tetrachloride, chloroform, isobutyl chloride, trichloroethylene, and methylene chloride; nitromethane, acrylic acid, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, and the like. The organic solvents exemplified above are used alone or in combination of two or more.
[0013]
The magnesium hydroxide particles used in the present invention are subjected to a surface treatment with water glass and then a surface treatment with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure, the heat treatment temperature is 0 to 200 ° C., preferably 80 to 120 ° C. Especially preferably, it is 100-120 degreeC.
The heat treatment atmosphere when the magnesium hydroxide particles used in the present invention are surface-treated with water glass and then surface-treated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure may be either in air or in an inert gas.
The magnesium hydroxide particles coated with the water glass layer and the silicone compound layer described above are excellent as a flame retardant for the resin.
[0014]
The resin of the flame retardant resin composition of the present invention is any thermoplastic resin or thermosetting resin that can be molded. Examples of such resins include polyethylene, polypropylene, polybutene-1, poly-4-methylpentene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene-1 copolymer, ethylene-4-methylpentene copolymer, propylene. -Olefin-based polymers or copolymers such as butene-1 copolymer, propylene-4-methylpentene copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer; polystyrene, acrylonitrile- Styrene polymers or copolymers such as butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer; vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, vinylidene chloride resin, ethylene- Vinyl polymers such as vinyl chloride copolymers or Copolymer; Phenoxy resin, butadiene resin, fluororesin, polyacetal resin, polyamide resin, polyurethane resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyketone resin, methacrylic resin, diallyl phthalate resin, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin; In addition, rubbers such as ethylene-propylene-diene copolymer, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, nitrile rubber, isoprene rubber, butyl rubber, and fluorine rubber can be exemplified.
[0015]
Among these, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer and the like are preferable.
In the present invention, the blending ratio of the flame retardant blended in the resin is, for example, 0.1 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the resin, preferably 30 to 150 parts by weight, and more preferably 50 to 50 parts by weight. 120 parts by weight is most preferred. If it is less than 0.1 part by weight, the flame retardancy is inferior, and if it exceeds 200 parts by weight, the mechanical properties are deteriorated.
The flame retardant resin composition of the present invention has an oxygen index defined by JIS K 7201 of 25 or more, and 26 or more, most preferably 27 or more is achieved under suitable conditions.
[0016]
In the flame retardant resin composition of the present invention, the flame retardant according to the present invention is blended in the resin. However, the flame retardant resin composition of the present invention may contain other flame retardant materials in combination as necessary. For example, compounds containing boric acid such as zinc borate hydrate, barium metaborate, borax; ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, melamine phosphate, red phosphorus, phosphate ester, tris (chloroethyl) phosphate, tris (Monochloropropyl) phosphate, tris (dichloropropyl) phosphate, triallyl phosphate, tris (3-hydroxypropyl) phosphate, tris (tribromophenyl) phosphate, tris β-chloropropyl phosphate, tris (dibromophenyl) phosphate, Tris (tribromoneopentyl) phosphate, tetrakis (2-chloroethyl) ethylene diphosphate, dimethyl methyl phosphate, tris (2-chloroethyl) orthophosphate, aromatic condensation Phosphoric acid ester, halogen-containing condensed organic phosphoric acid ester, ethylene bis-tris (2-cyanoethyl) phosphonium bromide, ammonium polyphosphate, β-chloroethyl acid phosphate, butyl pyrophosphate, butyl acid phosphate, Compounds containing phosphorus such as butoxyethyl acid phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, melamine phosphate, halogen-containing phosphonate, phenyl phosphonate; ammon-based flame retardant compounds such as ammonium sulfate, ferrocene, etc. Iron oxide combustion catalysts, metal nitrate compounds such as copper nitrate, compounds containing titanium such as titanium oxide, guanidine compounds such as guanidine sulfamate, other zirconium compounds, molybdenum compounds, tin compounds , Inorganic flame retardant compounds such as carbonate compounds such as potassium carbonate, hydrated metals such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and modified products thereof; flame retardant containing nitrogen such as cyanurate compounds having a triazine ring Compound: Chlorinated paraffin, perchlorocyclopentadecane, hexabromobenzene, decabromodiphenyl oxide, bis (tribromophenoxy) ethane, ethylenebisdibromonorbornanedicarboximide, ethylenebistetrabromophthalimide, dibromoethyl dibromocyclohexane, Dibromoneopentyl glycol, 2,4,6-tribromophenol, tribromophenyl allyl ether, tetrabromo-bisphenol A derivative, tetrabromo-bisphenol S derivative, tetradecabromo- Diphenoxybenzene, tris (2,3-dibromopropyl-1-)-isocyanurate, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyethoxy-) 3,5-dibromophenyl) propane, poly (pentabromobenzyl acrylate), tribromostyrene, tribromophenyl maleide, tribromoneopentyl alcohol, tetrabromodipentaerythritol, pentabromobenzyl acrylate, pentabromophenol, Pentabromotoluene, pentabromodiphenyl oxide, hexabromocyclododecane, hexabromodiphenyl ether, octabromophenol ether, octadibromodiphenyl ether, octabromodiphenyl oxide, dibromoneo Flame retardant compounds containing halogens such as n-tyl glycol tetracarbonate, bis (tribromophenyl) fumaramide, N-methylhexabromodiphenylamine, styrene bromide, diallyl chlorendate; in addition, chlorendic anhydride, phthalic anhydride, Examples thereof include compounds containing bisphenol A, glycidyl compounds such as glycidyl ether, polyhydric alcohols such as diethylene glycol and pentaerythritol, and modified carbamides. These may be used alone or in combination of two or more.
[0017]
The flame retardant resin composition of the present invention may contain other additives as necessary. For example, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking accelerator, an activator, a crosslinking inhibitor, an anti-aging agent, an antioxidant, an ozone degradation inhibitor, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a tackifier, Plasticizer, softener, reinforcing agent, reinforcing agent, foaming agent, foaming aid, stabilizer, lubricant, mold release agent, antistatic agent, modifier, coloring agent, coupling agent, antiseptic, antifungal agent, modified Examples include additives, adhesives, flavoring agents, polymerization catalysts, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polymerization inhibitors, polymerization regulators, polymerization initiators, crystal nucleating agents, compatibilizing agents, dispersing agents, antifoaming agents, etc. It is done. These are used alone or in combination of two or more.
[0018]
The flame retardant resin composition of the present invention contains a resin, a flame retardant, and other components as necessary, for example, one selected from the group of rolls, kneaders, Banbury mixers, intermixes, single screw extruders, and twin screw extruders. The flame retardant resin composition is prepared by kneading with the above kneader, and the flame retardant resin composition is, for example, from the group of press molding machines, injection molding machines, mold molding machines, blow molding machines, extrusion molding machines, and spinning molding machines. It can be molded by one or more selected molding machines.
[0019]
The flame-retardant resin composition of the present invention is used for plastic parts of machines and devices, plastic parts of buildings, plastic parts of vehicles, and the like that can be heating sources such as electricity, gas, petroleum, coal, and nuclear power. . For example, air conditioners, radios, televisions, fans, dishwashers, microwave ovens, juicers, mixers, cookers, washing machines, audio equipment, video appliances, snap switches, cord wires, plug receptacles, printed circuit boards , Cord sets / power cords, temperature display control panels, electronic parts such as transformers, electric wires, connector products, curtains, wallpaper, walls, beams, floors, carpets and other building materials, seats, panels, floors, insulation materials, etc. Materials and the like.
[0020]
【Example】
The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[0021]
Flame retardant synthesis examples 1-9
Synthesis example 1 (reference example)
100 g of magnesium hydroxide particles (Kisuma 5 manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) 10 g of a silicone compound having an SiH bond in the molecular structure (AMS Max DMS-H25: Table 1) in 300 mL of tetrahydrofuran was stirred at room temperature for 1 hour, and then turned to a rotary evaporator. Then tetrahydrofuran (THF) was removed. Next, the thing from which the solvent was removed was heat-treated at 120 ° C. for 12 hours with a dryer to obtain a flame retardant.
[0022]
Synthesis example 2
To 900 mL of water, 100 g of magnesium hydroxide particles (Kisuma 5 manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) are stirred, and water glass (sodium silicate # 31 manufactured by Tokuyama Co., Ltd.) is mixed with SiO 2 on the magnesium hydroxide particles. 2 1 g in terms of conversion is added, stirred for 30 minutes, dehydrated and dried. 100 g of the obtained water glass-treated magnesium hydroxide particles were stirred with 10 g of a silicone compound having a SiH bond in the molecular structure (DMS-H25 manufactured by Azumax) and 1 g of dibutyltin dilaurate in 300 mL of tetrahydrofuran at room temperature for 1 hour, and then Tetrahydrofuran (THF) was removed with a rotary evaporator. Next, the product from which the solvent had been removed was heat-treated at 120 ° C. for 12 hours with a dryer to obtain the flame retardant of the present invention.
[0023]
Synthesis example 3
A flame retardant of the present invention was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that dibutyltin dilaurate was not added.
[0024]
Synthesis Examples 4-9
The flame retardant of this invention was obtained by the same method as the synthesis example 3 except using the compound of the following Table 1 for the silicone compound to add. In Table 1, the silicone compounds used in Synthesis Examples 1 to 3 are also shown.
[0025]
[Table 1]
Figure 0003803557
[0026]
SiH bond amount and non-SiH chemistry for water glass treated magnesium hydroxide particles (K1) of silicone compounds having SiH groups in the molecular structures of the products obtained in Synthesis Examples 1 to 9 and water glass treated magnesium hydroxide particles The binding amount (unit: PPH) was examined. 1 g of the product prepared in a 30 ml beaker and 10 g of THF are stirred at room temperature for 1 hour. The mixed solution is filtered through Millipore, and the filtrate is dried in a vacuum oven at 120 ° C. for 3 hours. The weight of the dried filtrate is measured. Since the weight of the dried filtrate was a non-chemical bond amount, the value obtained by subtracting the value from the charged amount was defined as the chemical bond amount. The results are shown in Table 2 below.
[0027]
[Table 2]
Figure 0003803557
[0028]
From Table 2 above, Synthesis Example 1 in which magnesium hydroxide particles not treated with water glass were treated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure and SiH groups in the molecular structure of magnesium hydroxide particles treated with water glass. In comparison with Synthesis Examples 2 to 9 in which a silicone compound having a hydrogen content was treated, the particles of Synthesis Examples 2 to 9 had a higher SiH chemical bond amount than Synthesis Example 1. This is because the reactivity of the OH group on the water glass of the water-treated magnesium hydroxide particle and the SiH group of the silicone compound is higher than the reactivity of the OH group on the surface of the magnesium hydroxide particle and the SiH group of the silicone compound. It is believed that there is.
[0029]
Examples 1-8
A flame retardant resin composition in which 100 parts by weight of a polyethylene resin was blended with 100 parts by weight of the flame retardant prepared in Synthesis Examples 2 to 9 was prepared, and a flame retardant test was performed. Samples were prepared and processed into 150 mm × 3 mm × 3 mm test pieces using a biaxial kneader and a press molding machine, respectively. The biaxial kneading conditions were a material supply unit of 160 ° C., a kneading unit of 190 ° C., and a discharge unit of 170 ° C., and press forming was annealed at 180 ° C. for 10 minutes and then with water cooling for 10 minutes to produce a flame retardant test specimen. did. The flame retardancy test method was measured according to oxygen index measurement JIS K 7201.
[0030]
Comparative Example 1
A flame retardant resin composition in which 100 parts by weight of polyethylene resin was blended with 100 parts by weight of magnesium hydroxide particles treated with water glass was prepared and subjected to a flame retardant test. The sample was prepared and processed into a test piece of 150 mm × 3 mm × 3 mm using a biaxial kneader and a press molding machine. The biaxial kneading conditions were a material supply unit of 160 ° C., a kneading unit of 190 ° C., and a discharge unit of 170 ° C., and press forming was annealed at 180 ° C. for 10 minutes and then with water cooling for 10 minutes to produce a flame retardant test specimen. did. The flame retardancy test method was measured according to oxygen index measurement JIS K 7201.
[0031]
Comparative Example 2
A flame retardant resin composition was prepared by blending 100 parts by weight of magnesium hydroxide treated with water glass, 10 parts by weight of a silicone compound (DMS-H25 manufactured by Azmax), and 100 parts by weight of a polyethylene resin, and subjected to a flame retardant test. . The sample was prepared and processed into a test piece of 150 mm × 3 mm × 3 mm using a biaxial kneader and a press molding machine. Biaxial kneading conditions were performed at a material supply unit of 160 ° C., a kneading unit of 190 ° C., and a discharge unit of 170 ° C., and press forming was annealed at 180 ° C. × 10 minutes and then water-cooled for 10 minutes to produce a flame retardant test specimen. did. The flame retardancy test method was measured according to oxygen index measurement JIS K 7201.
The results of Examples 1-8 and Comparative Examples 1-2 are summarized in Table 3 below.
[0032]
[Table 3]
Figure 0003803557
[0033]
From the results in Table 3, the following (a) to (d) are understood.
(A) Comparative Example 1 of 100 parts by weight of magnesium hydroxide particles treated only with water glass to 100 parts by weight of polyethylene resin, 100 parts by weight of magnesium hydroxide particles only treated with water glass for 100 parts by weight of polyethylene resin, and SiH in the molecular structure In Comparative Example 2 in which the silicone compound having a group was separately kneaded with the magnesium hydroxide particles without chemical bonding, the oxygen index was slightly improved (the oxygen index of the polyethylene resin was about 17).
[0034]
(B) Further, Examples 1 to 8 in which the water-glass-treated magnesium hydroxide particles were coated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure, the water-glass-treated magnesium hydroxide particles had SiH groups in the molecular structure. The oxygen index was uniformly high as compared with Comparative Example 2 in which the silicone compound was not bonded.
[0035]
(C) Next, comparing Example 1 in which dibutyltin dilaurate was added as a catalyst for promoting the reaction between the OH group in water glass and the SiH group in the silicone compound, and Example 2 in which dibutyltin dilaurate was not added, dibutyltin dilaurate was added. The oxygen index of Example 1 was high.
[0036]
(D) In Examples 1 to 8, in which substances having different molecular structures of silicone compounds having a SiH group in the molecular structure are chemically bonded to magnesium hydroxide particles treated with water glass, the molecular structure has a SiH group. Example 6 with a SiH equivalent of 65 in the silicone compound showed a high oxygen index. Thus, it was an unexpected result that the flame-retardant resin composition containing the water glass-treated magnesium hydroxide particles combined with the silicone compound having a low SiH equivalent was very good.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, the flame retardant of the present invention in which a silicone compound having a SiH group in its molecular structure is coated on and chemically bonded to magnesium hydroxide particles treated with water glass has the following excellent effects.
(1) The flame retardant of the present invention in which a silicone compound having a SiH group in the molecular structure is coated on and chemically bonded to magnesium hydroxide particles treated with water glass, is added to magnesium hydroxide particles not treated with water glass in the molecular structure. It shows a high chemical bond amount as compared with the processed silicone compound having a group.
(2) The flame retardant of the present invention in which a silicone compound having a SiH group in its molecular structure is chemically bonded to magnesium hydroxide particles treated with water glass has a higher flame resistance than those not having its chemical bonding properties. Showing gender.
(3) The flame retardant of the present invention in which a silicone compound having a SiH group in its molecular structure and having a low SiH equivalent is chemically bonded to magnesium hydroxide particles treated with water glass exhibits particularly high flame retardancy.
(4) The flame retardant of the present invention in which a silicone compound having a SiH group in the molecular structure is chemically bonded to magnesium hydroxide particles treated with water glass promotes the reaction between the OH group of water glass and the SiH group of the silicone compound. Higher flame retardancy is exhibited by adding a catalyst.

Claims (11)

水ガラスにて被覆した水酸化マグネシウム粒子を、分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物で表面処理したことを特徴とする難燃剤。 A flame retardant characterized in that magnesium hydroxide particles coated with water glass are surface-treated with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure. 分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物は、下記一般式(1)で表わされる請求項1記載の難燃剤。
Figure 0003803557
(但し、式中Rは飽和または不飽和の一価の炭化水素基を示し、R’およびR’’は同一もしくは異なり、水素原子、飽和もしくは不飽和の一価の炭化水素基を示し、nおよびmはそれぞれ0〜10万の整数を示す)
The flame retardant according to claim 1, wherein the silicone compound having a SiH group in the molecular structure is represented by the following general formula (1).
Figure 0003803557
Wherein R represents a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group, R ′ and R ″ are the same or different and represent a hydrogen atom, a saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group, and n And m each represents an integer of 0 to 100,000)
水酸化マグネシウム粒子100重量部に対する水ガラスの被覆量が0.1〜10重量部である請求項1または2記載の難燃剤。 The flame retardant according to claim 1 or 2, wherein the coating amount of water glass with respect to 100 parts by weight of magnesium hydroxide particles is 0.1 to 10 parts by weight. 分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物は、ポリオルガノシロキサンであり、SiH当量(分子中のSiH基1個当りの分子量)が40〜1000である請求項1、2または3のいずれか記載の難燃剤。Silicone compound having an SiH group in the molecular structure is a port polyorganosiloxane, SiH equivalents (molecular weight of SiH group per one molecule) is according to any one of the is claim 1, 2 or 3 40 to 1000 Flame retardant. 分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物の被覆量が、水酸化マグネシウム粒子100重量部に対し、0.1〜50重量部である請求項1、2、3または4のいずれか記載の難燃剤。 The flame retardant according to any one of claims 1, 2, 3 and 4, wherein the coating amount of the silicone compound having a SiH group in the molecular structure is 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesium hydroxide particles. . 分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物を水ガラスで被覆した水酸化マグネシウム粒子にさらに被覆をする際に、水ガラスのOH基とシリコーン化合物のSiH基の反応を促進させる触媒を用いた請求項1、2、3、4または5のいずれか記載の難燃剤。 Claims using a catalyst that accelerates the reaction of OH groups of water glass and SiH groups of silicone compound when further coating magnesium hydroxide particles coated with water glass with a silicone compound having a SiH group in the molecular structure. The flame retardant according to any one of 1, 2, 3, 4 and 5. 水ガラスにて被覆した水酸化マグネシウム粒子に、分子構造内にSiH基を有するシリコーン化合物を被覆する際に有機溶媒中で湿式処理後乾燥もしくは、シリコーン化合物を噴霧乾燥することを特徴とする難燃剤の製造方法。 A flame retardant characterized in that when magnesium hydroxide particles coated with water glass are coated with a silicone compound having a SiH group in its molecular structure, it is dried after wet treatment in an organic solvent or spray-dried with a silicone compound. Manufacturing method. 請求項1〜6のいずれかに記載の難燃剤を樹脂に配合してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。 A flame retardant resin composition comprising the flame retardant according to any one of claims 1 to 6 and a resin. 請求項1〜6のいずれか記載の難燃剤を樹脂100重量部当たり0.1〜200重量部含んでなる請求項8記載の難燃性樹脂組成物。 The flame retardant resin composition according to claim 8, comprising 0.1 to 200 parts by weight of the flame retardant according to any one of claims 1 to 6 per 100 parts by weight of the resin. JIS K 7201で規定する酸素指数が25以上である請求項8または9に記載の難燃性樹脂組成物。 The flame retardant resin composition according to claim 8 or 9, wherein the oxygen index defined by JIS K 7201 is 25 or more. 請求項8〜10のいずれか記載の樹脂組成物より形成された成型品。 The molded product formed from the resin composition in any one of Claims 8-10.
JP2001090615A 2001-03-27 2001-03-27 Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition Expired - Fee Related JP3803557B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001090615A JP3803557B2 (en) 2001-03-27 2001-03-27 Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition
PCT/JP2002/002557 WO2002077121A1 (en) 2001-03-27 2002-03-18 Flame retardant, method for preparation thereof and flame-retardant resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001090615A JP3803557B2 (en) 2001-03-27 2001-03-27 Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002285162A JP2002285162A (en) 2002-10-03
JP3803557B2 true JP3803557B2 (en) 2006-08-02

Family

ID=18945378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001090615A Expired - Fee Related JP3803557B2 (en) 2001-03-27 2001-03-27 Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3803557B2 (en)
WO (1) WO2002077121A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101131802B1 (en) 2010-10-15 2012-03-30 주식회사 젠트로 Functional paint composition, manufacturing method for the same and coating method using the same

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100846547B1 (en) * 2004-07-13 2008-07-15 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 Epoxy resin molding material for sealing and electronic component device
JP4997704B2 (en) 2005-02-24 2012-08-08 富士ゼロックス株式会社 Surface-coated flame-retardant particles and production method thereof, and flame-retardant resin composition and production method thereof
JP4997705B2 (en) * 2005-02-24 2012-08-08 富士ゼロックス株式会社 Surface-coated flame-retardant particles and production method thereof, and flame-retardant resin composition and production method thereof
JP4935082B2 (en) 2006-01-23 2012-05-23 富士ゼロックス株式会社 Flame retardant resin composition and flame retardant resin molded product
JP2010031271A (en) * 2008-07-02 2010-02-12 Yazaki Corp Silicone surface-treated magnesium hydroxide
CN102532948A (en) * 2011-12-30 2012-07-04 大连亚泰科技新材料有限公司 Preparation method and application of modified magnesium hydroxide flame retardant for copper clad plate
CN113493673A (en) * 2020-03-19 2021-10-12 佛山市顺德区天采有机硅有限公司 Flame-retardant silicone sealant and preparation method thereof
CN115651383B (en) * 2022-10-20 2023-09-26 金发科技股份有限公司 Polycarbonate alloy material and preparation method and application thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55160042A (en) * 1979-05-30 1980-12-12 Sumitomo Chem Co Ltd Thermoplastic resin composition
JP2585052B2 (en) * 1988-03-14 1997-02-26 神島化学工業株式会社 Manufacturing method of inorganic flame retardant for thermoplastic resin
JP2645086B2 (en) * 1988-06-23 1997-08-25 日本化学工業株式会社 Silica-coated magnesium hydroxide and method for producing the same
JP2825500B2 (en) * 1988-07-29 1998-11-18 日本ユニカー株式会社 Flame-retardant polyolefin resin composition
JP3478607B2 (en) * 1994-09-19 2003-12-15 株式会社資生堂 Manufacturing method of treated powder
JP2001226676A (en) * 2000-02-14 2001-08-21 Kansai Research Institute Flame retardant, method of producing the flame retardant, and flame-retarding resin composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101131802B1 (en) 2010-10-15 2012-03-30 주식회사 젠트로 Functional paint composition, manufacturing method for the same and coating method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002077121A1 (en) 2002-10-03
JP2002285162A (en) 2002-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3389553B2 (en) Method for modifying phenoxyphosphazene-based compound, flame-retardant resin composition, and flame-retardant resin molded article
JP3364679B2 (en) Powdered flame retardant
WO2000009518A1 (en) Cross-linked phenoxyphosphazene compound, process for producing the same, flame retardant, flame-retardant resin composition, and molded flame-retardant resin
WO1999019383A1 (en) Crosslinked phenoxyphosphazene compounds, flame retardant, flame-retardant resin compositions, and moldings of flame-retardant resins
TWI614263B (en) Mixtures of diphosphinic acids and dialkylphosphinic acids, a process for preparation thereof and use thereof
JPH11181429A (en) Flame-retardant, flame-retardant resin composition and flame-retardant resin molded product
WO2004085537A1 (en) Flame resistant synthetic resin composition
CN107995891B (en) Insulating film and flexible flat cable
JP3803557B2 (en) Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant resin composition
KR102523116B1 (en) Thermoplastic polyester resin composition and molded article
TW201335169A (en) Mixtures of diphosphinic acids and alkylphosphinic acids, a process for preparation thereof and use thereof
TW201339170A (en) Mixtures of diphosphinic acids and alkylphosphonic acids, a process for preparation thereof and use thereof
JP3122818B1 (en) Flame retardant aromatic polyamide resin composition
Papazoglou Flame retardants for plastics
JP5716666B2 (en) Flame retardant, method for producing the same, and flame retardant thermoplastic resin composition containing the same
CN103923395A (en) Halogen-free flame retardant and heat resistant PP (polypropylene) plastic for automotive interior trim parts and preparation method thereof
JP2004115815A (en) Flame-retardant, flame-retardant resin composition, and flame-retardant resin molding
JP2002114981A (en) Flame-retardant, flame-retardant resin composition and flame-retardant resin molded product
JP2003192792A (en) Method for modifying phenoxyphosphazene compound, flame-retardant resin composition, and flame-retardant resin molding
JP5928665B1 (en) Thermoplastic polyester resin composition and molded article
JPH0528743B2 (en)
JP2634715B2 (en) Flame retardant polyolefin rubber composition
JP3716754B2 (en) Flame retardant resin composition
JP2004143286A (en) Organophosphorus composition, flame retardant containing the same and flame-retardant resin composition
JP2018141075A (en) Method for producing thermoplastic polyester resin composition and molded article

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051031

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20051122

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20060206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060329

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060501

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3803557

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140512

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees