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WO2000011109A1 - Composition ignifuge et composition de resine ignifuge - Google Patents

Composition ignifuge et composition de resine ignifuge Download PDF

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WO2000011109A1
WO2000011109A1 PCT/JP1999/004525 JP9904525W WO0011109A1 WO 2000011109 A1 WO2000011109 A1 WO 2000011109A1 JP 9904525 W JP9904525 W JP 9904525W WO 0011109 A1 WO0011109 A1 WO 0011109A1
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WO
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melamine
flame
resin
flame retardant
acid
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Ceased
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PCT/JP1999/004525
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English (en)
French (fr)
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Yoshifusa Hara
Ken Tamura
Takashi Nishimura
Nobuo Matsumoto
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.)
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • C09K21/12Organic materials containing phosphorus
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    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2

Definitions

  • Examples of the phosphorus-based flame retardants include triethyl phosphate, tricresyl phosphate, triflynyl phosphate, cresyl phenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, ethyl ethyl phosphate, dihydroxy propylene phosphate, Ethylene phosphate dinatrium ester, methylphosphonic acid, methyl methylphosphonate, methyl methylphosphonate, ethyl methylphosphonate, ethylphosphonic acid, propylphosphonic acid, butylphosphonic acid, 2-methylpyrogenic phosphonic acid, t-butylphosphonic acid, 2,3-dimethylbutylphosphonic acid Acid, octylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, octylphenylphosphonate, dimethylphosphinic acid, methylethylphosphinic acid, methylpropylphosphinic acid,

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Description

明 細 書 難燃剤組成物及び難燃性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 低発煙性で刺激臭がなく、 各種樹脂に対して、 樹脂本来の機械的物 性を損なうことなく優れた難燃性を付与することができるノンハロゲン系の難燃 剤組成物及び難燃性樹脂組成物に関する。 背景技術
ブラスチックの難燃剤として、 塩素、 臭素などのハロゲン化物、 リン系化合物、 チッソ系化合物、 あるいはアンチモン、 ホウ素系の無機化合物が使用されたきた。 しかしながら、 近年、 あらゆる分野で、 難燃性のレベルが厳しくなり、 高い難 燃性能が要求されると共に、 特に臭素、 塩素を含む難燃剤は、 燃焼の際に微量な がら人体に有毒なダイォキシン類が発生する可能性が指摘され、 ノンハロゲン系 の難燃剤への要望が高まっている。
ノンハロゲンの難燃剤としては、 例えば、 硬化性樹脂に対して赤燐を配合した 樹脂組成物 (特公昭 5 9 - 4 9 9 4 2号公報) 、 エポキシ樹脂の難燃剤として水 和アルミナ (特開平 0 5— 2 5 3 6 9号公報) 、 表面処理した赤燐、 水和アルミ ナ、 シリ力粉末 (特開昭 5 8— 1 9 8 5 2 1号公報) 、 改質赤燐 (特開昭 6 3— 1 5 6 8 6 0号公報) 、 フエノール樹脂に対してホウ酸カルシウムと水酸化アル ミニゥムまたは水酸化マグネシウム (特開平 0 5— 4 3 7 7 4号公報) 、 フエノ —ル樹脂に対してホウ酸と三酸化アンチモン (特閧昭 6 0 - 8 1 2 4 4号公報) 、 ポリウレタン樹脂に対して分子内に 3つのト リアジン構造を有する化合物 (特開 昭 5 3— 2 1 2 4 1号公報) 等が提案されている。
一方、 熱可塑性樹脂に対しては、 ポリアミ ド樹脂用として水酸化マグネシウム (特開昭 5 4— 8 3 9 5 2号公報及び特開昭 5 4— 1 3 1 6 4 5号公報) 、 及び メラミンシァヌレート (特閧昭 5 3 - 3 1 7 5 9号公報、 特開昭 5 4 - 9 1 5 5 8号公報) 、 ポリカーボネート用として有機スルホン酸塩 (特開昭 5 0 - 9 8 5 3 9号公報、 特閧昭 5 0— 9 8 5 4 0号) 、 スルフィ ド酸塩 (特公平 0 1— 2 2 3 0 4号公報) 、 ポリフヱニレンォキシド用としてホスホネート化合物とポリ リ ン酸アンモニゥム (特閧昭 5 2— 8 6 4 4 9号公報) 、 ホスフエ一ト化合物と三 酸化アンチモン (特開昭 4 9 - 3 2 9 4 7号公報) 、 ポリエステル用としてポリ ホスホネ一ト (米国特許第 3 7 1 9 7 2 7号) 等の難燃剤が提案されている。 しかしながら、 赤燐は、 赤褐色であるため、 赤燐によって樹脂が着色してしま いカラ一リングが不可能となる。 また、 樹脂の熱加工あるいは焼却の際にホスフ インガスの発生のため作業環境を悪化させ、 また、 これを抑制するために赤燐を 被覆剤により被覆したり しているが、 ホスフィンガスの発生を完全には抑制する ことができない。
また、 その他の難燃剤においても、 樹脂の色調や機械的物性や色調を損なうこ となく難燃性を各種樹脂に付与することは困難であり、 また、 燃焼の際の発煙性 や刺激臭の問題がある。
有機りん系難燃剤はノンハロゲン系の難燃剤として、 特に注目されている。 その難燃機構は、 揮発性が高いものは、 加熱によって気化したリン化合物が気相 における燃焼の抑制剤として、 酸素ガスの希釈効果、 揮発による燃焼系の冷却効 果、 燃焼の化学反応の抑制効果などによってプラスチックの燃焼を抑制する。 一 方、 揮発性が低いものは、 加熱により熱分解してリン酸を生成し、 これが、 メタ リン酸、 ポリメ夕 リン酸となって、 焼成するプラスチックの固相または溶融層面 に不揮発性のリン酸ポリマ一を形成する。 また、 りん酸の脱水反応によりプラス チックを炭化させ、 炭化層を形成し、 それによつて空気の進入を遮断し、 外部か らの熱エネルギーの供給を遮断して燃焼を抑制する。
現在、 有機りん系難燃剤は、 リン酸エステル、 ホスファイ ト系が各種提案されて いるものの、 それらの化合物の多くは水溶性のため樹脂に対する親和性が低く、 また化合物中の P含有量が低いため難燃効果を高めるため多量に樹脂中に含有さ せなければならず、 機械的物性が損なわれる。
二トリロ トリス (メチレン) ホスホン酸及びその誘導体は、 スケール防止剤、 防食剤、 金属表面処理剤、 キレート剤として各種分野で用いられ、 また、 特開平 0 5— 4 9 9 7号公報には、 二トリロ トリス (メチレン) ホスホン酸の 6メラミ ン塩が優れた難燃性化合物であることが開示されている。 しかしながら、 該化合 物を難燃剤として配合した樹脂は、 ある程度の難燃効果は得られるものの、 該化 合物単独では、 十分な難燃効果は得られないばかりでなく、 樹脂の機械的物性が 低下すると言う欠点がある。
ある種の難燃剤には、 相乗作用により、 単独で難燃剤を用いたものより大きな 難燃効果があることが知れている。 例えば、 含ハロゲン難燃剤と含りん難燃剤、 三酸化アンチモンと含ハロゲン難燃剤、 含ハロゲン難燃剤と有機過酸化物等が知 られている。
本発明者らは、 前記課題に鑑み、 ノンハロゲン系の難燃剤について鋭意研究を 重ねた結果、 P含有量の高い二ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸に着目し、 該化合物のメラミン塩と無機系難燃剤を有効成分として含有するものが各種樹脂 に対して、 機械的特性を損なうことなく優れた難燃性を付与することができるこ とを知見し、 本発明を完成させるに至った。
即ち、 本発明は各種樹脂に対して機械的特性を損なうことなく優れた難燃性を 付与することができる低発煙性で刺激臭のないノンハロゲン系の難燃剤組成物お よび優れた難燃性を有する樹脂組成物を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明が提供しょうとする難燃剤組成物は、 下記一般式 ( 1 ) :
Figure imgf000005_0001
(式中、 Μはメラミン、 ηは 1〜 6の整数を表す。 ) で示される二トリロ トリス (メチレン) ホスホン酸メラミン塩と水和金属化合物を含有することを構成上の 特徴とする。
更に、 本発明が提供しょうとする難燃性樹脂組成物は、 上記の難燃剤組成物を 含有することを構成上の特徴とする。 発明を実施するための最良の形態 /11 以下、 本発明を詳細に説明する。
本発明の難燃剤組成物は、 下記一般式 ( 1 )
ノ \
一 C H N nM ( 1 )
Figure imgf000006_0001
3
で示される二トリロ ト リス (メチレン) ホスホン酸メラミン塩と水和金属化合物 を有効成分として含有することを特徴とするものである。
前記一般式 ( 1 ) で示される二ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸メラミン 塩の具体例としては、
二ト リロ ト リス (メチレン ) ホスホン酸 - メフ — .ン
二ト リロ ト リス (メチレン ) ホスホン酸 · 2メラミン
二ト リロ ト リス (メチレン ) ホスホン酸 · 3メラミン
二ト リロ ト リス (メチレン ) ホスホン酸 · 4メラミン
二ト リロ ト リス (メチレン ) ホスホン酸 · 5メラミン
二トリロ ト リス (メチレン ) ホスホン酸 · 6メラミン
が挙げられ、 これらの化合物は 1種又は 2種以上で用い
本発明に係る前記一般式 ( 1 ) で示される 卜 D 卜
ン酸メラミン塩の製造方法としては、 特に限定はなく、 公知の方法を用いること ができ、 例えば、 下記一般式 (2) : N (2)
Figure imgf000006_0002
3
で示される二ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸とメラミンとを水、 水ーァセ トンの混合溶媒、 水一アルコール等の水系溶媒中で、 通常 80°C以上の温度で反 応させればよい。
上記の反応の目的物の二ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸メラミン塩を得 る反応において、 原料の一般式 (2) で示される二ト リロ ト リス (メチレン) ホ スホン酸とメラミンとの割合は、 通常一般式 (2) のホスホン酸 1モルに対して メラミン 1〜 6モルの範囲であり、 その範囲内において目的物に導入されるメラ ミンの量、 例えば 1〜 6個のメラミン量により、 メラミン量の使用量を適宜調整 すればよい。
水和金属化合物としては、 吸熱反応による燃焼抑制作用のある Mm O n · X H 2 0 ( Mは金属、 m、 nは金属の原子価によって定まる 1以上の整数、 Xは含有結 晶水を示す。 ) で表わされる化合物または該化合物を含む複塩であり、 具体的に は、 水酸化カルシウム、 水酸化マグネシウム、 塩基性炭酸マグネシウム、 水酸化 カルシウム、 水酸化バリウム、 水酸化ジルコニウム、 ドーソナイ ト、 スズ酸亜鉛、 ホウ酸亜鉛、 ホウ酸アルミニウム、 五酸化アンチモン、 塩基性炭酸亜鉛、 酸化コ バルト、 酸化ジルコニウム、 酸化スズ、 酸化アルミニウム、 酸化チタン、 酸化マ グネシゥム、 珪酸カルシウム、 ホウ砂、 モリブデン酸亜鉛、 リン酸亜鉛、 リン酸 マグネシウム、 ハイ ド口タルサイ ト、 ハイ ド口カルマイ ト、 カオリン、 タルク、 セリサイ ト、 パイロフィライ ト、 ベントナイ ト、 力オリナイ ト、 硫酸カルシウム、 硫酸亜鉛等の 1種又は 2種以上が挙げられる。 また、 これらの水和金属化合物は、 表面処理されていてもよい。
水和金属化合物の配合割合は、 二ト リロ トリス (メチレン) ホスホン酸メラミ ン塩 1 0 0重量部に対して、 通常 1〜 2 0 0重量部、 好ましくは 1 0〜 1 0 0重 量部である。
また、 本発明の難燃剤組成物において、 更に、 難燃助剤を併用することにより こと更に難燃効果を高めることができる。 難燃助剤としては、 例えば、 三酸化ァ ンチモン、 酸化銅、 酸化マグネシウム、 酸化亜鉛、 酸化モリブデン、 酸化鉄、 酸 化マンガン、 酸化アルミニウム、 酸化スズ、 酸化チタン、 酸化ニッケル等の金属 酸化物、 炭酸カルシウム、 炭酸バリウム等の炭酸塩、 メタホウ酸亜鉛、 メタホウ 酸バリウム等のメタホウ酸塩、 メラミン、 メラミンシァヌレート、 、 メチロール 化メラミン、 (イソ) シァヌ一ル酸、 メラム、 メレム、 メロン、 サクシノグアミ ン、 硫酸メラミン、 硫酸ァセ トグアナミン、 硫酸メラム、 硫酸グァニルメラミン、 メラミン樹脂、 B Tレジン、 シァヌ一ル酸、 イソシァネール酸、 イソシァヌール 酸誘導体、 メラミンイソシァヌレート、 ベンゾグアナミン、 ァセ トグアナミン等 のメラミン誘導体、 グァニジン系化合物、 シリコーン系化合物、 リン系難燃剤か ら選ばれた 1種又は 2種以上が挙げられ、 これらの中、 特に好ましくはリン系難 燃剤である。
リン系難燃剤としては、 例えば、 リン酸ト リェチル、 リン酸ト リクレジル、 リ ン酸ト リフエニル、 リン酸クレジルフエニル、 リン酸ォクチルジフエニル、 ジェ チレンリン酸ェチルエステル、 ジヒ ドロキシプロピレンリン酸ブチルエステル、 エチレンリン酸ジナト リウムエステル、 メチルホスホン酸、 メチルホスホン酸ジ メチル、 メチルホスホン酸ジェチル、 ェチルホスホン酸、 プロピルホスホン酸、 ブチルホスホン酸、 2—メチループ口ピルホスホン酸、 t一ブチルホスホン酸、 2, 3—ジメチルブチルホスホン酸、 ォクチルホスホン酸、 フヱニルホスホン酸、 ジォクチルフエ二ルホスホネート、 ジメチルホスフィ ン酸、 メチルェチルホスフ イン酸、 メチルプロピルホスフィン酸、 ジェチルホスフィン酸、 ジォクチルホス フィ ン酸、 フエニルホスフィン酸、 ジェチルフエニルホスフィン酸、 ジフエ二ル ホスフィン酸、 ビス (4ーメ トキシフエ二ル) ホスフィン酸、 赤燐、 リン酸アン モニゥム、 ポリ リン酸アンモニゥム、 リン酸メラミン、 リン酸グァニル尿素、 ポ リ リン酸メラミン、 リン酸グァニジン、 エチレンジァミンリン酸塩、 ホスファゼ ン、 メチルホスホン酸メラミン塩から選ばれた 1種又は 2種以上が挙げられる。 これらの中、 赤燐、 リン酸アンモニゥム、 ボリ リン酸アンモニゥム、 リン酸メラ ミン、 リン酸グァニル尿素、 ポリ リン酸メラミン、 リン酸グァニジンが好ましく 用いられる。
赤燐は、 有機物又は/及び無機物で表面を改質したものが好ましく、 例えば、 フエノール樹脂、 エポキシ樹脂、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 メラミンーホ ルムアルデヒ ド重縮合物、 M g、 C a、 T i、 A l、 C o及び Z rの水酸化物及 びこれらの酸化物から選ばれた 1種又は 2種以上で表面処理されたものが、 挙げ られるが、 これらに限定されるものではない。
これら難燃助剤の配合割合は、 難燃剤組成物として、 通常 0 . 1〜 1 0重量%、 好ましくは 0 . 5〜5重量%である。
本発明の二ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸メラミン塩と氷和金属化合物 とを含有する難燃剤組成物は、 予め、 上記割合に均一な組成配合となるように、 湿式法或いは乾式法による強力な剪断力が作用する機械的手段にて混合粉末とし て調製してもよいし、 別々に樹脂に配合してもよい。 本発明の難燃剤組成物は、 予め、 上記割合に均一な組成配合となるように、 湿 式法或いは乾式法による強力な剪断力が作用する機械的手段にて混合粉末として 調製してもよいし、 別々に樹脂に配合してもよい。
本発明にかかる難燃剤組成物は、 各種樹脂に対して優れた難燃性を付与するこ とができる。
次いで、 本発明に係る難燃性樹脂組成物について説明する。
用いることができる樹脂としては、 特に限定はなく、 例えば、 エポキシ樹脂、 フエノ一ル樹脂、 ポリウレタン樹脂、 メラミン樹脂、 ュリァ樹脂、 ァニリン樹脂、 フラン樹脂、 アルキド樹脂、 キシレン樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂、 ジァリ一 ルフタレート樹脂等の硬化性樹脂、 ポリブチレンテレフ夕レート樹脂、 ポリェチ レンテレフタレ一ト樹脂、 ポリカーボネート、 ボリフエ二レンォキシド、 ポリフ ェニレンエーテル、 ナイロン 6、 ナイロン 6 6、 ナイロン 1 2、 ポリァセタール、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリブタジエン、 ポリアクリロニト リル、 ポリ スチレン、 ポリメチルメタクリレート、 ポリエチレンォキシド、 ポリテトラメチ レンォキシド、 熱可塑性ポリウレ夕ン、 フエノキシ樹脂、 ポリアミ ド、 エチレン /プロピレン共重合体、 エチレン / 1 ーブテン共重合体、 エチレン プロピレン /非共役ジェン共重合体、 エチレン/アクリル酸ェチル共重合体、 エチレン/メ タクリル酸グリシジル共重合体、 エチレン/酢酸ビニル /メタクリル酸グリシジ ル共重合体、 エチレン/プロピレン一 g—無水マレイン酸共重合体、 ポリエステ ルポリエ一テルエラス トマ一、 ポリテトラフルォロエチレン及びこれらの変性物 等が挙げられる。 これら樹脂は、 ホモポリマ一であってもコポリマーであっても よく、 2種類以上の混合物であってもよい。
ここで、 硬化性樹脂とは、 熱、 触媒、 あるいは紫外線などの作用により化学変 化をおこして架橋構造が発達し、 分子量が増大して三次元網状構造を有して、 硬 化して半永久的に不溶性 · 不融性となる合成樹脂を示す。 また、 熱可塑性樹脂と は、 加熱により流動性を示し、 これにより賦形が可能である樹脂のことを表す。 該難燃剤組成物の各種樹脂に対する配合割合は、 樹脂 1 0 0重量部に対して、 Pとして 3〜 2 0重量部、 好ましくは 5〜 1 5重量部である。 この理由は、 配合 割合が 3重量部より小さくなると、 十分や難燃効果が得られにく く、 一方、 2 0 重量部より大きくなると難燃効果は大きくなるが成型品の機械物性が低下する傾 向があるため好ましくない。
また、 樹脂に配合するその他の成分として、 りん系、 イオン系、 ヒンダ一ドフ エノ一ル系などの酸化防止剤、 熱安定剤、 紫外線吸収剤、 滑剤、 離剤、 染料、 顔 料を含む着色剤、 架橋剤、 軟化剤、 分散剤等の通常の添加剤と併用することがで きる。
また、 必要に応じて、 繊維状、 および/または粒状の充填剤を添加して、 樹脂 の剛性を大幅に向上させることができる。 このような充填剤としては、 例えば、 ガラス繊維、 炭素繊維、 金属繊維、 ァラミ ド樹脂、 アスベス ト、 チタン酸力リウ ムゥイス力、 ワラステナイ ト、 ガラスフレーク、 ガラスビーズ、 タルク、 マイ力、 クレー、 炭酸カルシウム、 珪酸カルシウム、 硫酸バリウム、 酸化チタン、 溶融シ リカ、 結晶性シリカ、 マグネシア、 酸化アルミニウムが挙げられる。
本発明の難燃剤組成物は、 通常公知の方法で各種樹脂に含有させることができ る。 例えば、 硬化性樹脂であれば、 本発明の難燃剤組成物を硬化性樹脂およびそ の他の配合物と同時に混入する方法、 樹脂成分の 1種に予め本発明の難燃剤組成 物を混合しておき、 これを硬化性樹脂と混合する方法、 熱可塑性樹脂であれば、 本発明の難燃剤組成物をェクス トル一ダ一で溶融混合する方法、 あるいは粒子状 物どう しを均一に機械的に混合した後、 射出成形機で混合と同時に成形する方法 等が挙げられる。
本発明の難燃性樹脂組成物は、 樹脂本来の機械的物性を保ちながら、 かつ燃焼 の際にハロゲン化ガスを発生することがないので刺激臭がなく極めて安全なブラ スチック材料として、 半導体封止用材料、 積層板、 コネクタ一、 スィ ッチ、 ケー ス部材、 トランス部材、 コイルポビン等の電気部品、 建築材料、 自動車等の輸送 機器、 包装材料、 家庭日用品、 その他幅広い用途に利用できる。 実施例
以下、 本発明を実施例により詳細に説明するが、 本発明はこれらに限定される ものではない。
<二ト リロ トリス (メチレン) ホスホン酸メラミン塩の調製 > •試料 A ; ニト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸 ' 6メラ ミ ン
18Lステンレス製容器に水道水 13L、 二ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン 酸 (以下、 NTPと略記する) ( 50%水溶液) 807.43g (1.35mol) を加え攪拌 した。 これを 80°Cに昇温した後、 メラミン 969.48g(7.68mol)を徐々に加え攪拌 した。 メラミン添加終了後、 反応溶液の pHが一定 (約 4.5) になるまで 80 で 攪拌を続けた。 その後、 遠心濾過をおこない、 白色結晶を得た。 この結晶を 1 0 0°Cで 24時間乾燥し、 ミキサーで粉砕することにより目的物 1144.53gを得た。 収率 84.3% (v.s. NTP) 。
次いで、 元素分析により C、 H、 Nを測定した結果、 C ; 23. 4 1 %、 H; 4. 53%、 N; 46. 63%であった。
.試料 B ; ニト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸 · 4メラミ ン
18Lステンレス製容器に水道水 1 5 L、 NTP (50 %水溶液) 897.0g (1.49mol) を加え攪拌した。 これを 80°Cに昇温した後、 メラミン 751.6g(5.96inol)を徐々 に加え攪拌した。 メラミン添加終了後、 反応溶液の pHが一定 (約 4.2) になるま で 80°Cで攪拌を続けた。 その後、 遠心濾過をおこない、 白色結晶を得た。 この 結晶を 1 00°Cで 24時間乾燥し、 ミキサーで粉砕することにより目的物
1144.06gを得た。 収率 95.2% (v.s. NTP) 。
次いで、 元素分析により C、 H、 Nを測定した結果、 C ; 2 1. 52 %、 H; 4. 4 1 %、 N; 4 1. 82 %であった。
'試料 C ;二 ト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸 ' 3メラミ ン
18Lステンレス製容器に水道水 1 5 L、NTP(50 %水溶液) 1802.0g (3.01mol) を加え攪拌した。これを 80°Cに昇温した後、メラミン 1140.0g(9.03mol)を徐々 に加え攪拌した。 メラミン添加終了後、 反応溶液の pHが一定 (約 1.5) になるま で 80°Cで攪拌を続けた。 その後、 遠心濾過をおこない、 白色結晶を得た。 この 結晶を 1 00°Cで 24時間乾燥し、 ミキサーで粉砕することにより目的物
1909.66gを得た。 収率 93.9% (v.s. NTP) 。
次いで、 元素分析により C、 H、 を測定した結果、 C ; 20. 84 %、 H; 4. 4 1 %、 N; 38. 49 %であった。
•試料 D ; ニト リロ ト リス (メチレン) ホスホン酸 · 2メラミ ン 18Lステンレス製容器に水道水 1 0 L、 NTP( 50 %水溶液) 1802.0g(3.00mol) を加え攪拌した。 これを 80°Cに昇温した後、 メラミン 762.0g(6.0(kol)を徐々 に加え攪袢した。 メラミン添加終了後、 反応溶液の pHが一定 (約 1.5) になるま で 80°Cで攪拌を続けた。 その後、 遠心濾過をおこない、 白色結晶を得た。 この 結晶を 1 00°Cで 24時間乾燥し、ミキサ一で粉砕することにより目的物 1494.5g を得た。 収率 90.3% (v.s. NTP) 。
次いで、 元素分析により C、 H、 Nを測定した結果、 C ; 1 9. 79%、 H; 4. 38%, N; 32. 02 %であった。
実施例 1〜 4及び比較例 1〜 5
エチレンェチルァクリ レート樹脂に、 表 1に示した配合割合で、 各種の添加剤 を添加し、 1 20〜 1 30°Cに設定した熱ロールにて、 5〜 1 0分間混練した。 加熱プレスを用いて成形圧力 1 50 k g/cm2、 加圧温度 5分間、 金型温度 1 1 5 °Cで、 厚さ 3 mmのシートを作成し、 更に、 長さ 1 2 5 mm、 幅 1 3 mmの試 験片を作成した。
<難燃性試験 >
難燃性試験は、 上記で調製した長さ 1 2 5mm X幅 1 3 mm x厚さ 3 mmに加工 した樹脂を U L 94に分類した材料の垂直燃焼試験 (94V— 0、 94V— 1及 び 94V— 2) に従って試験した。 その結果を表 3に示した。 なお、 UL 94の 可否条件は表 2のとおりである。
表 1
Figure imgf000012_0001
表 1中の数値は、 重量部を示す。 表 2
Figure imgf000013_0001
表 3
Figure imgf000013_0002
表 3の結果より、本発明の難燃剤組成物を配合した樹脂は、二ト リロ ト リス(メ チレン) ホスホン酸のメラミン塩を単独で用いたものより、 優れた難燃性を示し ていることが解る。
実施例 5 8及び比較例 6 7
ホルムアルデヒ ド/フエノール = 0 . 9のモル比で調製したノボラック樹脂に 対して、 表 4に示した配合割合で、 各種の添加剤を配合し、 8 0 ~ 9 0 °Cに設定 された熱ロールにて 5分間混練した。 粉砕後、 万能プレスを用いて成形圧力 2 5 0 k g / c m 加圧時間 6 0秒、 金型温度 1 5 0 °Cで所定形状を有する成形品を 作成した。
難燃性試験は、 実施例 1〜4と同様な操作方法で評価し、 また、 成形時のホス フィ ンガスの有無、 成型品の表面性を表 5に示した。
なお、 赤燐は、 フエノール樹脂で表面を改質したものを用いた。
表 4 (重量部)
Figure imgf000014_0001
表 5
Figure imgf000014_0002
(注 1 ) ホスフィ ンガス (PH3) の発生は、 検知管法により測定した,
なし : 0. 1 5 p pm未満
あり : 0. 1 5 p pm以上
(注 2) 表面性は、 手触りにより測定した。 表 5の結果より、 本発明の難燃剤組成物を含有するフエノール樹脂は、 難燃性 に優れ、 また、 成形品の表面は滑らかであり、 成形時にホスフィンガスの発生も 認められない。 これに対して、 ホウ酸カルシウムを配合したものも優れた難燃性 を示すが、 成形品の表面は粗い。 また、 赤燐を配合したものも優れた難燃性を示 すが、 加工時にホスフィ ンガスの発生が見られた。
実施例 9 〜 1 2及び比較例 8 〜 9
ビスフエノール Aジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂に、 表 6に示す配合割 合で、 各種添加剤を配合し、 これを所定形状の型枠に流し込み、 1 0 5 °Cで 1 0 時間硬化させた。
各サンプルの U L 9 4に基づく燃焼性、 成形加工時のホスフィ ン発生の有無を 測定し、 その結果を表 7に示した。
なお、 赤燐はフエノール樹脂で表面を改質したものを用いた。 表 6 (重量部)
Figure imgf000015_0001
TMHPA; テトラメチルへキサヒ ドロ無水フタル酸 表 Ί
Figure imgf000016_0001
実施例 1 3〜 2 1
各種樹脂に表 7に示した各種の添加剤を添加し、 30πιιηΦ軸押出機、 射出成 形により AT SMD— 638に規定されている引張試験片を作成し、 J I S K 7 1 1 3に基づいて強度と伸度を測定した。
また、 同様に UL 94に基づく難燃性評価用試験片を作成し、 燃焼性を測定し た。 その結果を表 9に示す。
赤燐は、 水酸化アルミニウムと水酸化チタンにより表面を改質したものを用い た。
なお、 各樹脂毎の溶融押出、 ペレット乾燥、 射出成形条件を下記に示した。 'ポリブチレンテレフタレ一ト (以下、 PB Tと略記する)
押出; 2 50〜 290 °C/ 1 50 r pm
乾燥; 1 1 0°C/ 1 2時間
成形; 2 50〜 290 °C /金型 80 °C
•ナイロン 6
押出; 2 50〜 300°C/ 1 50 r pm
乾燥; 1 00°C/24時間
成形; 2 50〜 300 /金型 80 °C
•ポリカ一ポネ一ト
押出; 2 60〜320 "C/75 r pm
乾燥; 1 20°C/ 1 2時間
成形; 2 60〜 320 /金型 1 1 0 °C 表 8 (重量部)
Figure imgf000017_0001
表 9
Figure imgf000017_0002
実施例 2 2及び比較例 1 1〜 1 4
ポリプロピレン樹脂 (以下、 PPと略記する) に、 表 1 0に示した配合割合で、 各種の添加剤を添加し、 2 3 0 °Cに設定した熱ロールにて、 5分間混練した。 ス クリュー回転数 8 7 r pmで溶融押出した。射出成形(シリンダ一温度: 2 3 0°C, 金型温度 5 0°C) により UL 9 4に基づく試験片を作成した。 なお、 酸化スズ水和物は、 S η〇 · H2〇のものを、 ホウ酸亜鉛は、 2 Z ηθ 3 B 203 · 3. 5 H2〇のものを用いた。
表 1 0 (重量部)
Figure imgf000018_0001
実施例 2 6〜 29及び比較例 1 5〜 1 9
ボリ (2 , 6—ジメチル一 1, 4—フエ二レン) ォキシドとポリスチレンとの 混合物 (以下、 PPOと略記する) に、 表 1 1に示した配合割合で、 各種の添加 剤を添加し、 240〜3 1 0°Cに設定した熱ロールにて、 5分間混練した。 スク リュー回転数 40〜 1 00 r pmで溶融押出した。 得られたビレツ トを 1 1 0 °C で 4時間乾燥後、射出成形(シリンダー温度: 240〜3 1 0°C、金型温度 90°C) により UL 94に基づく試験片を作成した。
なお、 ホウ砂は、 N a 2〇 · B 205 · 5 H 20のもの、 ハイ ドロ夕ルサイ トは、 Mg6 A 112 (OH) 16C03 ' 4 H2〇のものを用いた。 表 1 1 (重量部)
Figure imgf000019_0001
産業上の利用の可能性
上記したとおり、 本発明の難燃剤組成物は、 各種樹脂に対して樹脂本来の機械 的特性を維持しながら優れた難燃効果を付与することができ、 低発煙性で刺激臭 のないことからノンハロゲン系の難燃剤として利用価値は極めて大きい効果を有 する。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 下記一般式 ( 1 )
Figure imgf000020_0001
(式中、 Μは、 メラミンを表し、 ηは 1〜 6の整数を表す。 ) で示される二ト リ ロ ト リス (メチレン) ホスホン酸メラミン塩と水和金属化合物を含有することを 特徴とする難燃剤組成物。
2 . 更に、 難燃助剤を含有する請求項 1記載の難燃剤組成物。
3 . 難燃助剤は、 リン系難燃剤である請求項 2記載の難燃剤組成物。
4 . リン系難燃剤は、 赤燐、 リン酸アンモニゥム、 ポリ リン酸アンモニゥム、 リン酸メラミン、 リン酸グァニル尿素、 ポリ リン酸メラミン、 リン酸グァニジン から選ばれる少なく とも 1種である請求項 2又は 3記載の難燃剤組成物。
5 . 請求項 1乃至 3のいずれか 1項に記載の難燃剤組成物を含有することを特 徴とする難燃性樹脂組成物。
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