BR112021023844B1

BR112021023844B1 - Composição retardante de chamas e composição de resina retardante de chamas usando a mesma

Info

Publication number: BR112021023844B1
Application number: BR112021023844-1A
Authority: BR
Inventors: Michio Nakamura; Genta KOKURA; Kohei OMORI; Yuri YOKOTA; Yutaka Yonezawa
Original assignee: Adeka Corporation
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2023-01-10
Also published as: WO2021020140A1; KR102415866B1; TWI784296B; EP3957702B1; KR20220025169A; JP2021091914A; CN114008121A; US20220220386A1; BR112021023844A2; EP3957702A1; JP6845383B1; CN114008121B; US11485911B2; TW202112755A; EP3957702A4; JPWO2021020140A1

Abstract

COMPOSIÇÃO RETARDANTE DE CHAMAS COMPOSIÇÃO DE RESINA RETARDANTE DE CHAMAS USANDO A MESMA, ARTIGO MOLDADO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DE ARTIGO MOLDADO. A presente invenção refere-se a uma composição retardante de chamas de acordo com a presente invenção que é um retardante de chamas à base de fosfato contendo um (poli)fosfato, em que se F (ppm) for o teor de ferro elementar e N (ppm) for o teor de sódio elementar na composição retardante de chamas conforme determinado de acordo com o procedimento a seguir, F e N satisfazem 8,0 x 10-4 = F/N = 20,0 e F = 21,0.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma composição retardante de chamas, uma composição de resina retardante de chamas usando a mesma, um artigo moldado e um método de produção de um artigo moldado.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] Vários avanços têm sido feitos até agora no sentido de uma técnica para modificar o retardamento de chamas de materiais de resina. Por exemplo, a técnica descrita no Documento de Patente 1 é conhecido como um tipo de técnica. O Documento de Patente 1 descreve uma técnica em que um polifosfato de um composto triazina como um componente retardante de chamas é adicionado a um material de resina (reivindicação 1 e similares de Documento de Patente 1).

DOCUMENTO RELACIONADO DOCUMENTO DE PATENTE

[003] [Documento de Patente 1] Pedido de Patente Não Examinado Japonês, n° 2011-174095

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Entretanto, como resultado dos estudos pelos presentes inventores, constatou-se que há espaço para aprimoramento na composição retardante de chamas descrita no Documento de Patente 1 em termos de retardamento de chamas, colorabilidade resistente às intempéries e colorabilidade térmica de uma composição de resina retardante de chamas.

[005] Em um processo de sintetização de um (poli)fosfato, um metal é inevitavelmente incorporado como uma das impurezas, a partir de um componente de matéria-prima e de um material que constitui um recipiente. Como resultado de estudo de tal metal, constatou-se que o metal contido no (poli)fosfato afeta a coloração de um material de resina em um ambiente de produção em que o calor é aplicado ou um ambiente de uso que é irradiado com raios ultravioleta.

[006] Portanto, os presentes inventores consideraram prosseguir com os estudos se concentrando nos tipos e razões de teor de metais influentes no (poli)fosfato. Como resultado dos estudos, constatou-se que a colorabilidade resistente a intempéries e a colorabilidade térmica podem ser avaliadas de maneira estável usando uma razão de teor de Fe (ferro elementar)/Na (sódio elementar) e um teor de Fe como indicadores.

[007] Como resultado de mais pesquisas extensas com base em tais constatações, constatou-se que, ajustando-se a razão de teor de Fe/Na dentro de uma faixa predeterminada e, então, ajustando-se o teor de Fe para um valor predeterminado ou menos, é possível aprimorar a colorabilidade resistente a intempéries e a colorabilidade térmica na composição de resina retardante de chamas obtendo ao mesmo tempo o retardamento de chamas da mesma. A presente invenção foi concluída com base nessas constatações.

[008] De acordo com a presente invenção, é fornecida uma composição retardante de chamas incluindo um (poli)fosfato, em que F e N satisfazem 8,0 x 10-4 < F/N < 20,0 e F < 21,0, presumindo que F (ppm) é um teor de ferro elementar e N (ppm) é um teor de sódio elementar na composição retardante de chamas conforme medido de acordo com o procedimento a seguir. Procedimento

[009] A composição retardante de chamas é usada como uma amostra e misturada com uma solução aquosa de ácido nítrico 1 M, e a mistura é agitada à temperatura ambiente de 25 °C por 24 horas e, então, passada através de um filtro de membrana para preparar uma solução de medição.

[0010] Os teores de ferro elementar e sódio elementar são medidos quanto à solução de medição obtida usando análise espectroscópica de emissão de ICP.

[0011] Ademais, de acordo com a presente invenção, é fornecida uma composição de resina retardante de chamas incluindo a composição retardante de chamas mencionada acima, e uma resina termoplástica.

[0012] Ademais, de acordo com a presente invenção, é fornecido um artigo moldado da composição de resina retardante de chamas mencionada acima.

[0013] Ademais, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método para produzir um artigo moldado incluindo uma etapa de produção do artigo moldado usando a composição de resina retardante de chamas mencionada acima.

[0014] De acordo com a presente invenção, são fornecidas uma composição retardante de chamas que é capaz de aprimorar o retardamento de chamas, a colorabilidade resistente a intempéries e a colorabilidade térmica em uma composição de resina retardante de chamas, bem como uma composição de resina retardante de chamas usando a mesma, um artigo moldado e um método de produção de um artigo moldado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] A Figura 1 mostra um diagrama de gráfico representando os teores de Fe e Na dos Exemplos e Exemplos Comparativos.

[0016] A Figura 2 mostra uma vista ampliada da Figura 1 em uma região com uma baixa concentração de Na.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0017] É descrita a composição retardante de chamas da presente modalidade.

[0018] A composição retardante de chamas é um retardante de chamas à base de fosfato incluindo um (poli)fosfato, em que F e N satisfazem 8,0 x 10-4 < F/N < 20,0 e F < 21,0, presumindo que F (ppm) é um teor de ferro elementar e N (ppm) é um teor de sódio elementar na composição retardante de chamas conforme medido de acordo com o procedimento que será apresentado posteriormente.

[0019] De acordo com as constatações dos presentes inventores, constatou-se que, com o uso da razão de teor de Fe/Na e do teor de Fe como indicadores, é possível avaliar de maneira estável a colorabilidade resistente a intempéries e a colorabilidade térmica em uma composição de resina retardante de chamas incluindo uma composição retardante de chamas; e que, ajustando-se a razão de teor de Fe/Na dentro da faixa mencionada acima e, então, ajustando- se o teor de Fe para o valor de limite superior mencionado acima ou menos, é possível aprimorar o retardamento de chamas, a colorabilidade resistente a intempéries e colorabilidade térmica na composição de resina retardante de chamas.

[0020] O limite superior de F/N na composição retardante de chamas é 20,0 ou menos, de preferência, 19,0 ou menos e, com mais preferência, 18,0 ou menos. Isso possibilita aprimorar a colorabilidade resistente a intempéries da composição de resina retardante de chamas. Por outro lado, o limite inferior de F/N é 8,0 x 10-4 ou mais, de preferência, 9,0 x 10-4 ou mais e, com mais preferência, 1,0 x 10-3 ou mais. Isso possibilita aprimorar a colorabilidade térmica da composição de resina retardante de chamas. Além disso, com o ajuste do valor de F/N dentro de tal faixa numérica, é possível aprimorar o retardamento de chamas da composição de resina retardante de chamas.

[0021] O limite superior de F na composição retardante de chamas é 21,0 ou menos, de preferência, 20,5 ou menos e, com mais preferência, 16,5 ou menos. Isso possibilita aprimorar a colorabilidade resistente a intempéries da composição de resina retardante de chamas. Por outro lado, o limite inferior de F não é particularmente limitado desde que Fe esteja contido, porém pode ser, por exemplo, 0,5 ou mais ou 1,0 ou mais. Isso possibilita aprimorar a colorabilidade térmica da composição de resina retardante de chamas.

[0022] Além disso, o limite superior de N na composição retardante de chamas é, por exemplo, 5,1 x 103 ou menos, de preferência, 4,2 x io3 ou menos e, com mais preferência, 3,0 x io3 ou menos. Isso possibilita aprimorar a colorabilidade térmica e o retardamento de chamas da composição de resina retardante de chamas. Por outro lado, o limite inferior de N não é particularmente limitado desde que Na esteja contido, porém pode ser, por exemplo, 0,1 ou mais ou 0,5 ou mais.

[0023] Um exemplo do procedimento para medir o teor de ferro elementar e o teor de sódio elementar na composição retardante de chamas é da seguinte forma.

[0024] Primeiro, a composição retardante de chamas é usada como uma amostra e misturada com uma solução aquosa de ácido nítrico 1 M, e a mistura é agitada à temperatura ambiente de 25°C por 24 horas e, então, passada através de um filtro de membrana para preparar uma solução de medição. Por exemplo, 50 a 100 ml de uma solução aquosa de ácido nítrico 1M podem ser adicionados a 250 a 500 mg de uma amostra para preparar uma solução de medição.

[0025] Subsequentemente os teores de ferro elementar e sódio elementar são medidos quanto à solução de medição obtida usando análise espectroscópica de emissão de ICP.

[0026] Uma curva de calibração é preparada em uma faixa de 0 a 0,5 ppm ou 0,5 a 10 ppm tanto para Fe como Na.

[0027] Ambas as curvas de calibração podem ser usadas adequadamente de acordo com as intensidades de detecção de Fe e Na da solução de medição. Em um caso em que a intensidade de detecção está além da faixa da curva de calibração mencionada acima, o teor elementar pode ser medido diluindo-se a solução de medição com uma solução aquosa de ácido nítrico 1 M até uma concentração dentro da faixa da curva de calibração.

[0028] Na presente modalidade, é possível controlar a razão de F/N, teor de F e teor de N selecionando-se adequadamente, por exemplo, o tipo e a quantidade de mistura de cada componente incluído na composição retardante de chamas, e o método de preparação da composição retardante de chamas. Sobretudo, por exemplo, as condições de mistura de dois ou mais (poli)fosfatos; os materiais dos instrumentos e os recipientes que serão usados, e o ajuste dos componentes de matéria-prima de compostos contendo Fe e Na ou Fe/Na e componentes aditivos, no processo de síntese de (poli)fosfatos e no processo de produção de uma composição retardante de chamas usando (poli)fosfatos; e a seleção adequada de recristalização, filtração, lavagem e outras operações são mencionadas como fatores para ajuste da razão de F/N, teor de F e teor de N em faixas numéricas desejadas. Além disso, se necessário, a síntese/ambiente de produção sob uma atmosfera de um gás inerte como argônio pode ser ajustado, ou uma operação de filtração usando uma resina de troca iônica ou uma resina de troca de quelato pode ser realizada.

[0029] De acordo com a presente modalidade, é possível realizar uma composição retardante de chamas capaz de aprimorar o retardamento de chamas, a colorabilidade resistente a intempéries e a colorabilidade térmica em uma composição de resina retardante de chamas.

[0030] A composição retardante de chamas da presente modalidade será descrita em detalhes.

[0031] A composição retardante de chamas pode incluir pelo menos um pirofosfato do grupo de (poli)fosfatos consistindo em um ortofosfato, o pirofosfato e um polifosfato tendo n de 3 ou mais ou r de 3 ou mais, cada um dos quais é representado pela Fórmula Geral (1) ou Fórmula Geral (3), Esses fosfatos podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[0032] Na Fórmula Geral (1), n representa um número de 1 a 100, X1 representa amônia ou um derivado de triazina representado pela Fórmula Geral (2), e p é um número que satisfaz a expressão relacional de 0 < p < n + 2.

[0033] Na Fórmula Geral (2), Z1 e Z2 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo -NR5R6, um grupo hidroxila, um grupo mercapto, um grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 10 átomos de carbono, um grupo alcóxi linear ou ramificado que tem 1 a 10 átomos de carbono, um grupo fenila e um grupo vinila, e R5 e R6 representam, cada um, independentemente um átomo de hidrogênio, um grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 6 átomos de carbono ou um grupo metilol,

[0034] Na Fórmula Geral (3), r representa um número de 1 a 100, Y1 é [R1R2N(CH2)mNR3R4], piperazina, ou uma diamina contendo um anel piperazina, R1, R2, R3 e R4 são, cada um, um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 5 átomos de carbono, e R1, R2, R3 e R4 podem ser iguais ou diferentes, m é um número inteiro de 1 a 10, e q é um número que satisfaz a expressão relacional de 0 < q < r + 2.

[0035] No presente relatório descritivo, o termo ácido (poli)fosfórico se refere a qualquer um dentre ácido ortofosfórico, ácido pirofosfórico e ácido polifosfórico com um grau de condensação de 3 ou mais, ou uma mistura dos mesmos. O (poli)fosfato pode conter dois ou mais sais com graus de polimerização diferentes ou dois ou mais tipos diferentes de sais.

[0036] No presente relatório descritivo, no (poli)fosfato representado pela Fórmula Geral (1), um (poli)fosfato de triazina é usado como um termo que representa um sal de um ácido (poli)fosfórico com um derivado de triazina, amônia, ou similares; e no (poli)fosfato representado pela Fórmula Geral (3), um (poli)fosfato de piperazina é usado como um termo que representa um sal de um ácido (poli)fosfórico com piperazina ou uma diamina contendo um anel piperazina ou similares.

[0037] Na Fórmula Geral (1), por exemplo, o caso em que n é 1 se refere a um ortofosfato, o caso em que n é 2 se refere a um pirofosfato e no caso em que n é 3 se refere a um trifosfato.

[0038] Na Fórmula Geral (3), por exemplo, o caso em que r é 1 se refere a um ortofosfato, o caso em que r é 2 se refere a um pirofosfato e no caso em que r é 3 se refere a um trifosfato.

[0039] Exemplos do grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 10 átomos de carbono representados por Z1 e Z2 na Fórmula Geral (2) incluem metila, etila, propila, isopropila, butila, butila secundária, butila terciária, isobutila, amila, isoamila, amila terciária, hexila, cicloexila, heptila, isoeptila, heptila terciária, n-octila, iso-octila, octila terciária, 2- etilexila, nonila e decila. Exemplos do grupo alcóxi linear ou ramificado que tem 1 a 10 átomos de carbono incluem grupos derivados desses grupos alquila. Além disso, exemplos do grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 6 átomos de carbono representados por R5 e R6 no grupo -NR5R6 que pode ser tomado por Z1 e Z2 incluem grupos alquila com 1 a 6 átomos de carbono entre os grupos alquila mencionados acima.

[0040] Exemplos específicos do derivado de triazina representados por X1 na Fórmula Geral (2) incluem melamina, acetoguanamina, benzoguanamina, acrilguanamina, 2,4-diamino-6- nonil-1,3,5-triazina, 2,4-diamino-6-hidroxi-1,3,5-triazina, 2-amino-4,6- di-hidroxi-1,3,5-triazina, 2,4-diamino-6-metoxi-1,3,5-triazina, 2,4- diamino-6-etoxi-1,3,5-triazina, 2,4-diamino-6-propoxi-1,3,5-triazina, 2,4-diamino-6-isopropoxi-1,3,5-triazina, 2,4-diamino-6-mercapto-1,3,5- triazina e 2-amino-4,6-dimercapto-1,3,5-triazina.

[0041] A composição retardante de chamas inclui, de preferência, um pirofosfato (pirofosfato de triazina ou pirofosfato de amônio) representado pela Fórmula Geral (1). Além disso, a composição retardante de chamas inclui, de preferência, um pirofosfato (pirofosfato de melamina) em que X1 na Fórmula Geral (1) é melamina. Isso possibilita aprimorar de maneira estável a resistência ao calor.

[0042] Exemplos da diamina representada por Y1 na Fórmula Geral (3) incluem R1R2N(CH2)mNR3R4, piperazina e uma diamina contendo um anel piperazina. R1 a R4 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa um grupo alquila linear ou ramificado com 1 a 5 átomos de carbono.

[0043] Exemplos do grupo alquila linear ou ramificado com 1 a 5 átomos de carbono representados por R1 a R4 incluem grupos alquila linear ou ramificado com 1 a 5 átomos de carbono entre aqueles listados como exemplos específicos do grupo alquila representado por Z1 e Z2.

[0044] Exemplos da diamina contendo um anel piperazina incluem compostos em que pelo menos uma das posições 2, 3, 5 e 6 de piperazina é substituída por um grupo alquila (que tem, de preferência, 1 a 5 átomos de carbono); e compostos em que o grupo (ou grupos) amino na posição (ou posições) 1 e/ou 4 de piperazina é substituído por um grupo alquila (que tem, de preferência, 1 a 5 átomos de carbono).

[0045] Exemplos específicos da diamina representada por Y1 na Fórmula Geral (3) incluem N,N,N’,N’-tetrametildiaminometano, etilenodiamina, N,N’-dimetiletilenodiamina, N,N’-dietiletilenodiamina, N,N-dimetiletilenodiamina, N,N-dietiletilenodiamina, N,N,N’,N’- tetrametiletilenodiamina, N,N,N’,N’-tetraetiletilenodiamina, tetrametilenodiamina, 1,2-propanodiamina, 1,3-propanediamina, tetrametilenodiamina, pentametilenodiamina, hexametilenodiamina, 1,7-diaminoeptano, 1,8-diaminooctano, 1,9-diaminononano, 1,10- diaminodecano, piperazina, trans-2,5-dimetilpiperazina, 1,4-bis(2- aminoetil)piperazina e 1,4-bis(3-aminopropil)piperazina.

[0046] A composição retardante de chamas inclui, de preferência, um pirofosfato (pirofosfato de piperazina) em que Y1 na Fórmula Geral (3) é piperazina. Isso possibilita aprimorar de maneira estável a resistência ao calor.

[0047] Além disso, a composição retardante de chamas pode incluir tanto o (poli)fosfato representado pela Fórmula Geral (1) como o (poli)fosfato representado pela Fórmula Geral (3).

[0048] Sobretudo, a composição retardante de chamas inclui, de preferência, um pirofosfato (pirofosfato de melamina) em que X1 na Fórmula Geral (1) é melamina, e um (poli)fosfato de piperazina representado pela Fórmula Geral (3); e, com mais preferência, um pirofosfato (pirofosfato de melamina) em que X1 na Fórmula Geral (1) é melamina e um pirofosfato (pirofosfato de piperazina) em que Y1 na Fórmula Geral (3) é piperazina. Isso possibilita acentuar ainda mais o retardamento de chamas. A razão de teor dos dois fosfatos pode ser adequadamente selecionada.

[0049] A composição retardante de chamas pode incluir cada ou tanto um ortofosfato como um pirofosfato além do pirofosfato. Isso possibilita equilibrar várias propriedades físicas da composição retardante de chamas.

[0050] Aqui, será descrito um exemplo de um processo de produção do (poli)fosfato.

[0051] O (poli)fosfato de triazina é obtido pela reação de um ácido (poli)fosfórico ou um (poli)fosfato com o derivado de triazina. Por exemplo, o (poli)fosfato de triazina pode ser obtido pela reação de um ácido (poli)fosfórico com melamina em uma determinada razão de reação do mesmo, ou pela adição de um (poli)fosfato de sódio e melamina, seguido de neutralização com ácido clorídrico.

[0052] O (poli)fosfato de piperazina é obtido pela reação de um ácido (poli)fosfórico ou um (poli)fosfato com a piperazina ou a diamina contendo um anel piperazina. Por exemplo, um ácido (poli)fosfórico ou um (poli)fosfato de sódio pode ser reagido com piperazina ou a diamina contendo um anel piperazina em água ou uma solução aquosa de metanol para obter o (poli)fosfato de piperazina como um precipitado pouco solúvel em água.

[0053] No processo de sintetização de um (poli)fosfato, tratamentos de purificação conhecidos como recristalização, filtração, decantação e lavagem podem ser realizados, ou vários tratamentos podem ser realizados em uma atmosfera de um gás inerte como argônio.

[0054] No processo de sintetização de um (poli)fosfato individualmente ou no processo de produção de uma composição retardante de chamas incluindo um (poli)fosfato, por exemplo, propileno ou vidro é, de preferência, usado como um material não metálico ou SUS pode ser usado como um material metálico, para instrumentos e recipientes que entram em contato direto com o mesmo.

[0055] Dessa forma, o (poli)fosfato de triazina e o (poli)fosfato de piperazina podem ser obtidos. Esses fosfatos podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos. Além disso, a composição retardante de chamas pode ser obtida por combinação e mistura de dois ou mais compostos com graus diferentes de condensação ou tipos diferentes de sais em uma razão adequada.

[0056] Uma composição retardante de chamas incluindo tal (poli)fosfato pode aprimorar o retardamento de chamas de um material de resina.

[0057] O limite inferior do teor do (poli)fosfato é, por exemplo, 20% em peso ou mais, de preferência, 50% em peso ou mais e, com mais preferência, 80% em peso ou mais em relação a 100% em peso da composição retardante de chamas. Isso possibilita acentuar o retardamento de chamas do material de resina. Além disso, a resistência ao calor da composição retardante de chamas pode ser aprimorada. Por outro lado, o limite superior do teor do (poli)fosfato não é particularmente limitado, porém pode ser, por exemplo, 100% em peso ou menos, 99% em peso ou menos, ou 95% em peso ou menos em relação a 100% em peso da composição retardante de chamas. Como resultado, é possível obter um equilíbrio com as características de acordo com vários usos.

[0058] Para a solução de medição obtida de acordo com o procedimento mencionado acima para medir os teores de ferro e sódio elementares, o teor de fósforo elementar em toda a composição retardante de chamas medida por análise espectroscópica de emissão de ICP é definido como P0, e o teor de fósforo elementar derivado de ácido pirofosfórico na composição retardante de chamas medido por cromatografia iônica e aniônica é definido como P1.

[0059] Nesse momento, o limite inferior de (P1/P0) na composição retardante de chamas é, por exemplo, 0,01 ou mais, de preferência, 0,1 ou mais e, com mais preferência, 0,2 ou mais. Isso possibilita o aprimoramento do retardamento de chamas. Por outro lado, o limite superior de (P1/P0) não é particularmente limitado, porém pode ser 1 ou menos, 0,99 ou menos ou 0,95 ou menos. Isso possibilita equilibrar várias propriedades físicas da composição retardante de chamas.

[0060] Além disso, um exemplo da composição retardante de chamas pode ser uma composição que satisfaz (P1/P0) de 0,2 ou mais e 0,4 ou menos, uma composição que satisfaz (P1/P0) de 0,4 ou mais e 0,5 ou menos, uma composição que satisfaz (P1/P0) de 0,5 ou mais e 0,7 ou menos, ou uma composição que satisfaz (P1/P0) de 0,7 ou mais e 0,99 ou menos.

[0061] Método de cálculo de razão de teor (P1/P0) de fósforo elementar derivado de ácido pirofosfórico

[0062] A razão de teor (P1/P0) de fósforo elementar derivado de ácido pirofosfórico na composição retardante de chamas pode ser obtida usando P1 e P0 calculados com base no procedimento a seguir. (P0: teor de fósforo elementar na composição retardante de chamas)

[0063] Da mesma forma que na medição de teores de Fe e Na, o teor de fósforo elementar na composição retardante de chamas é medido por análise espectroscópica de emissão de ICP e o valor medido obtido é definido como P0. (P1: teor de fósforo elementar derivado de ácido pirofosfórico na composição retardante de chamas)

[0064] O teor de ácido pirofosfórico na composição retardante de chamas é quantificado por cromatografia aniônica com base nas seguintes condições de medição, e P1 é calculado usando o [valor quantitativo de ácido pirofosfórico] obtido dessa forma. P1 = [valor quantitativo de ácido pirofosfórico] x (30,97 x 2)/177,972 (30,97: peso atômico de fósforo elementar, 177,972: peso molecular de ácido pirofosfórico (H4P2O7)) Condições de medição para cromatografia iônica e aniônica Condições de medição

[0065] - Dispositivo de medição: cromatógrafo iônico ICS-2100 (disponível junto à Thermo Fisher Scientific Inc.)

[0066] - Coluna: Dionex IonPac AS-19 (disponível junto à Thermo Fisher Scientific Inc.)

[0067] - Detector: detector de condutividade elétrica

[0068] - Condições de eluição: 1,0 mmol/l de solução aquosa de hidróxido de potássio (0 minuto) ^ 60,0 mmol/l de solução aquosa de hidróxido de potássio (42 minutos). A concentração da solução aquosa de hidróxido de potássio (eluente) é alterada da seguinte forma.

[0069] De 0 a 1 minuto: gradiente de 1,0 mmol/l a 10,0 mmol/l.

[0070] De mais de 1 minuto a 10 minutos: constante em 10,0 mmol/l

[0071] De mais de 10 minutos a 15 minutos: gradiente de 10,0 mmol/l a 60,0 mmol/l.

[0072] De mais de 15 minutos a 42 minutos: constante em 60,0 mmol/l.

[0073] - Taxa de Fluxo: 1,0 ml/min

[0074] - Volume de injeção de amostra: 25 μl

[0075] - Temperatura de coluna: 35°C Substância padrão

[0076] - Pirofosfato de sódio decaidratado, fabricado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation. Preparação de solução de medição

[0077] 500 ml de água ultrapura, 500 a 1000 mg de uma amostra de composição retardante de chamas, e 1,9 g de hidróxido de potássio são colocados e dissolvidos em um frasco de medição de 1 l e, então, água ultrapura é adicionada até uma linha marcada para preparar uma solução de 1 l. A solução é passada através de um filtro de membrana para remover matéria insolúvel e usada para medição. Além disso, uma curva de calibração em uma faixa de 0 a 500 ppm em termos de ácido pirofosfórico é preparada usando uma substância padrão, e o teor de ácido pirofosfórico na composição retardante de chamas é calculado.

[0078] É preferencial ajustar a concentração de pirofosfato de modo que 200 a 500 ppm em termos de ácido pirofosfórico estejam contidos, e a quantidade de amostra que será usada pode ser ajustada conforme for adequado.

[0079] Além disso, a composição retardante de chamas pode incluir um aditivo como um auxiliar, um agente de tratamento de superfície ou um supressor de poeira, se necessário, desde que os efeitos da invenção não sejam comprometidos.

[0080] O teor do aditivo na composição retardante de chamas é, por exemplo, 0,001 a 15 partes em peso, de preferência, 0,005 a 10 partes em peso e, com mais preferência, 0,01 a 5 partes em peso em relação a 100 partes em peso do (poli)fosfato. O efeito do aditivo pode ser aprimorado ajustando-se o teor do aditivo em tal faixa numérica.

[0081] A composição retardante de chamas pode ser obtida misturando-se o (poli)fosfato com o aditivo. Como um método de mistura, um método conhecido comumente usado pode ser aplicado como é.

[0082] A composição retardante de chamas pode incluir um auxiliar.

[0083] Exemplos do auxiliar incluem um auxiliar retardante de chamas, um auxiliar antigotejamento e um auxiliar de processamento.

[0084] O auxiliar retardante de chamas pode conter um óxido de metal ou um composto de álcool poli-hídrico. Isso possibilita aprimorar o retardamento de chamas da resina.

[0085] Exemplos do óxido de metal incluem óxido de titânio, óxido de zinco, óxido de cálcio, óxido de magnésio, óxido de cálcio, óxido de zircônio, óxido de bário, dióxido de estanho, dióxido de chumbo, óxido de antimônio, óxido de molibdênio e óxido de cádmio. Entre esses compostos de óxido de metal, óxido de zinco, óxido de titânio, óxido de magnésio e óxido de silício podem ser usados. Esses compostos de óxido de metal podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos. Isso possibilita aprimorar o retardamento de chamas da resina. Além disso, é possível suprimir a ocorrência de agregação em uma composição retardante de chamas granular pulverulenta. Óxido de zinco é preferencial a partir do ponto de vista de retardamento de chamas.

[0086] O óxido de zinco pode ou não ter tratamento de superfície.

[0087] Um produto comercialmente disponível pode ser usado como o óxido de zinco. Exemplos dos mesmos incluem Óxido de Zinco Grau 1 (fabricado por Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.), óxido de zinco parcialmente revestido (fabricado por Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.), NANOFINE 50 (óxido de zinco particulado ultrafino com um tamanho médio de partícula de 0,02 μm, fabricado por Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), e NANOFINE K (óxido de zinco particulado ultrafino com um tamanho médio de partícula de 0,02 μm e revestido com silicato de zinco; fabricado por Sakai Chemical Industry Co., Ltd.).

[0088] O álcool poli-hídrico é um composto em que uma pluralidade de grupos hidroxila é ligada, exemplos dos quais incluem pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, polipentaeritritol, neopentil glicol, trimetilolpropano, ditrimetilolpropano, 1,3,5-tris(2- hidroxietil)isocianurato (THEIC), polietileno glicol, glicerina, diglicerina, manitol, maltitol, lactitol, sorbitol, eritritol, xilitol, xilose, sacarose, trealose, inositol, frutose, maltose e lactose. Entre esses compostos de álcool poli-hídrico, um ou mais selecionados do grupo de pentaeritritol e um condensado de pentaeritritol como pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol e polipentaeritritol são preferenciais; dipentaeritritol e um condensado de pentaeritritol são particularmente preferenciais; e dipentaeritritol é mais preferencial. Além disso, THEIC e sorbitol podem também ser adequadamente usados. Esses compostos de álcool poli-hídrico podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[0089] Exemplos do auxiliar antigotejamento incluem um silicato em camadas, um auxiliar antigotejamento à base de flúor e uma borracha de silicone. A incorporação do auxiliar antigotejamento possibilita suprimir o gotejamento durante a combustão da resina.

[0090] O silicato em camadas pode ser natural ou sintético e não é particularmente limitado.

[0091] Exemplos do silicato em camadas incluem minerais de argila de esmectite como montmorilonita, saponita, hectorita, beidellta, estevensita e nontronita; bem como vermiculita, haloisita, mica intumescente e talco. Esses silicatos em camadas podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[0092] Entre esses silicatos em camadas, saponita ou talco é preferencial a partir do ponto de vista de prevenção de gotejamento; e talco é particularmente preferencial a partir do ponto de vista de eficiência econômica como preço.

[0093] O silicato em camadas é um mineral de silicato em camadas e pode ter um cátion entre as camadas do mesmo.

[0094] O cátion pode ser um íon metálico, ou uma parte de todo o cátion pode ser um cátion em vez do íon metálico, como um cátion orgânico, um cátion de amônio (quaternário) ou um cátion de fosfônio.

[0095] Exemplos do íon metálico incluem um íon de sódio, um íon de potássio, um íon de cálcio, um íon de magnésio, um íon de lítio, um íon de níquel, um íon de cobre e um íon de zinco.

[0096] Exemplos do cátion orgânico ou cátion de amônio quaternário incluem um cátion de lauriltrimetilamônio, um cátion de esteariltrimetilamônio, um cátion de trioctilmetilamônio, um cátion de diestearildimetilamônio, um cátion de sebo bovino-dimetilamônio diendurecido e um cátion de diestearildibenzilamônio. Esses cátions podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[0097] Exemplos específicos do auxiliar antigotejamento à base de flúor incluem resinas à base de flúor como politetrafluoroetileno, fluoreto de polivinilideno e poliexafluoropropileno; e sais de metal álcali ou metal alcalino-terroso de ácidos perfluoroalcanossulfônicos, como perfluorometanossulfonato de sódio, perfluoro-n-butanossulfonato de potássio, perfluoro-t-butanossulfonato de potássio, perfluoro- octanossulfonato de sódio e perfluoro-2-etilexanossulfonato de cálcio. Sobretudo, politetrafluoroetileno pode ser usado a partir do ponto de vista de prevenção de gotejamento. Esses auxiliares antigotejamento à base de flúor podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[0098] O auxiliar de processamento pode ser adequadamente selecionado a partir de auxiliares de processamento conhecidos, porém pode incluir um auxiliar de processamento à base de ácido acrílico.

[0099] Exemplos do auxiliar de processamento à base de ácido acrílico incluem um homopolímero ou copolímero de um metacrilato de alquila como metacrilato de metila, metacrilato de etila ou metacrilato de butila; um copolímero do metacrilato de alquila com um acrilato de alquila como acrilato de metila, acrilato de etila ou acrilato de butila; um copolímero do metacrilato de alquila com um composto aromático de vinila como estireno, α-metilestireno ou viniltolueno; e um copolímero do metacrilato de alquila com um composto vinil ciano como acrilonitrila ou metacrilonitrila. Esses auxiliares de processamento podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[00100] A composição retardante de chamas pode incluir um agente de tratamento de superfície.

[00101] Exemplos do agente de tratamento de superfície incluem um óleo de silicone e um agente de acoplamento de silano.

[00102] Com o uso do óleo de silicone, a dispersibilidade da composição retardante de chamas na resina pode ser acentuada. Além disso, a resistência à água pode ser aprimorada.

[00103] O óleo de silicone pode ser usado sem limitação específica desde que seja um óleo de silicone conhecido com um esqueleto de polissiloxano. O óleo de silicone pode ser um polímero que tem um esqueleto de polissiloxano linear, em que as cadeias laterais de polissiloxano podem ser todos os grupos metila, uma parte das cadeias laterais de polissiloxano pode ter um grupo fenila ou uma parte das cadeias laterais de polissiloxano pode ter hidrogênio. Esses óleos de silicone podem ser parcialmente modificados por modificação de epóxi, modificação de amino, modificação de carbóxi, ou similares. Esses óleos de silicone podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[00104] Exemplos do método de adição do agente de tratamento de superfície incluem um método em que uma composição retardante de chamas granular pulverulenta é misturada com um agente de tratamento de superfície; e um método em que um agente de tratamento de superfície é secado por atomização que será adicionado e misturado com uma composição retardante de chamas granular pulverulenta. Além disso, o agente de tratamento de superfície pode ser adicionado à composição retardante de chamas por tratamento de superfície de uma parte dos componentes que constituem a composição retardante de chamas.

[00105] Exemplos do agente de acoplamento de silano incluem agentes de acoplamento que têm um grupo alquenila como viniltrimetoxissilano, viniltrietoxissilano, viniltriacetoxissilano, vinil tris(2- metoxietoxi)silano, vinilmetildimetoxissilano, octeniltrimetoxissilano, aliltrimetoxissilano e p-estiriltrimetoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo acrílico como 3- acriloxipropiltrimetoxissilano e 3-acriloxipropiltrietoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo metacrílico como 3- metacriloxipropilmetildimetoxissilano, 3- metacriloxipropiltrimetoxissilano, 3-metaciloxipropilmetildietoxissilano, 3-metacriloxipropiltrietoxissilano e metacriloxioctiltrimetoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo epóxi como 2- (3,4-epoxicicloexil)etiltrimetoxissilano, 3- glicidoxipropilmetildimetoxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano, 3- glicidoxipropilmetildietoxissilano, 3-glicidoxipropiltrietoxissilano e glicidoxioctiltrimetoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo amino como N-2-(aminoetil)-3- aminopropilmetildimetoxissilano, N-2-(aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxissilano, 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3- aminopropiltrietoxissilano, 3-trietoxisilil N-(1,3-dimetil- butilideno)propilamina, N-fenil-3-aminopropiltrimetoxissilano, N,N‘- bis[3-(trimetoxisilil)propil]etilenodiamina, e um cloridrato de N- (vinilbenzil)-2-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo isocianurato como tris- (trimetoxisililpropil)isocianurato; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo mercapto como 3-mercaptopropilmetildimetoxissilano, 3- mercaptopropiltrimetoxissilano e 3-mercaptopropiltrietoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo ureído como 3- ureidopropiltrimetoxissilano e 3-ureidopropiltrietoxissilano; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo sulfeto como bis(trietoxisililpropil)tetrasulfeto; agentes de acoplamento de silano que têm um grupo tioéster como 3-octanoiltio-1-propiltrietoxissilano; e agentes de acoplamento de silano que têm um grupo isocianato como 3-isocianatopropiltrietoxissilano e 3-isocianatopropiltrimetoxissilano. Esses agentes de acoplamento de silano podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[00106] A partir do ponto de vista de retardamento de chamas, manuseabilidade, prevenção de agregação de pó retardante de chamas, e aprimoramento de estabilidade em armazenamento, entre esses agentes de acoplamento de silano, um agente de acoplamento de silano que tem um grupo epóxi é preferencial; e 2-(3,4- epoxicicloexil)etiltrimetoxissilano, 3-glicidoxipropilmetildimetoxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano, 3-glicidoxipropilmetildietoxissilano, 3- glicidoxipropiltrietoxissilano ou glicidoxioctiltrimetoxissilano é mais preferencial.

[00107] A composição retardante de chamas pode incluir um supressor de poeira.

[00108] Exemplos do supressor de poeira incluem um composto éster de éter de ácido dicarboxílico alifático e o agente de acoplamento de silano mencionado acima.

[00109] O composto éster de éter de ácido dicarboxílico alifático pode incluir um composto representado pela Fórmula Geral (4) que será apresentada posteriormente. Isso possibilita suprimir a pulverulência da composição retardante de chamas granular pulverulenta. Esses supressores de poeira podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[00110] Na Fórmula Geral (4), n representa um número inteiro de 2 a 6, m representa um número inteiro de 1 a 3, e R1 representa um grupo alquila que tem 1 a 6 átomos de carbono.

[00111] Na Fórmula Geral (4), o grupo alquila que tem 1 a 6 átomos de carbono pode ser um grupo alquila linear ou um grupo alquila ramificado, exemplos dos quais incluem um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila, um grupo isopropila, um grupo butila, um grupo isobutila, um grupo butila secundário, um grupo butila terciário, um grupo amila, um grupo isoamila, um grupo amila terciário e um grupo hexila. R1 é, de preferência, um grupo butila a partir do ponto de vista de retardamento de chamas e particularmente manuseabilidade e estabilidade em armazenamento.

[00112] Na Fórmula Geral (4), n é, de preferência, 4 a partir do ponto de vista de retardamento de chamas e particularmente manuseabilidade e estabilidade em armazenamento. Além disso, na Fórmula Geral (4), m é, de preferência, 2 a partir do ponto de vista de retardamento de chamas e particularmente manuseabilidade e estabilidade em armazenamento.

[00113] A composição retardante de chamas pode incluir outros componentes desde que os efeitos da presente invenção não sejam comprometidos.

[00114] Os aditivos comumente usados para modificar resinas termoplásticas podem ser usados como outros componentes, e exemplos dos mesmos incluem um antioxidante, um estabilizador de luz, um absorvedor de ultravioleta, um lubrificante, outro retardante de chamas/auxiliar retardante de chamas, um material de reforço, um agente de nucleação de cristal, um agente clarificante, um agente de reticulação, um agente antiestático, um sabão metálico, uma carga, um agente antiembaciamento, um agente antiformação de crostas, um agente fluorescente, um agente antimofo, um bactericida, um agente espumante, um desativador de metal, um agente de liberação de molde e um pigmento. Esses outros componentes podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos.

[00115] Um ou dois ou mais dentre o auxiliar, agente de tratamento de superfície, supressor de poeira e outros componentes mencionados acima podem ser misturados na composição retardante de chamas mencionada acima, porém podem ser misturados em uma composição de resina retardante de chamas incluindo uma composição retardante de chamas e uma resina termoplástica.

[00116] A seguir, será descrita a composição de resina retardante de chamas da presente modalidade.

[00117] A composição de resina retardante de chamas inclui a composição retardante de chamas e uma resina termoplástica mencionadas acima.

[00118] O teor da composição retardante de chamas pode estar geralmente em uma faixa de 10 a 400 parts em peso, de preferência, 15 a 200 partes em peso e, com mais preferência, 20 a 70 partes em peso em relação a 100 partes em peso da resina termoplástica. Isso possibilita obter suficientemente um efeito modificador da resina termoplástica.

[00119] No presente relatório descritivo, o termo "to" destina-se a incluir um valor de limite superior e um valor de limite inferior, exceto onde especificado em contrário.

[00120] Exemplos da resina termoplástica incluem resinas sintéticas como uma resina à base de poliolefina, uma resina à base de estireno, uma resina à base de poliéster, uma resina à base de poliéter, uma resina à base de policarbonato, uma resina à base de poliamida e uma resina contendo halogênio. Entre essas resinas, uma resina à base de poliolefina pode ser usada. Essas resinas podem ser usadas individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos

[00121] Exemplos adicionais da resina termoplástica que podem ser usados incluem resinas termoplásticas como uma resina de petróleo, uma resina de cumarona, um acetato de polivinila, uma resina acrílica, um metacrilato de polimetila, um álcool polivinílico, um formal polivinílico, um butiral polivinílico, um sulfeto de polifenileno, um poliuretano, uma resina fibrosa, uma resina de poli-imida, uma polissulfona e um polímero de cristal líquido, bem como misturas dos mesmos.

[00122] Além disso, a resina termoplástica pode ser um elastômero termoplástico como uma borracha de isopreno, uma borracha de butadieno, uma borracha de copolímero de acrilonitrila-butadieno, uma borracha de copolímero de estireno-butadieno, um elastômero à base de poliéster, um elastômero à base de nitrila, um elastômero à base de náilon, um elastômero à base de cloreto de vinila, um elastômero à base de poliamida ou um elastômero à base de poliuretano, que podem ser usadas em combinação.

[00123] Exemplos específicos da resina termoplástica incluem, porém não particularmente limitados a, polímeros à base de poliolefina, por exemplo, polímeros de α-olefina como polipropileno, polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polibuteno-1, poli(3- metilpenteno), poli(4-metilpenteno) e copolímero de bloco de etileno/propileno ou aleatório; polímeros à base de poliéster termoplástico linear como tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno e tereftalato de poliexametileno; polímeros à base de polissulfeto como sulfeto de polifenileno; polímeros à base de ácido polilático como policaprolactona; polímeros à base de poliamida linear como adipamida de poliexametileno; e polímeros à base de poliestireno cristalino como poliestireno sindiotático.

[00124] A composição de resina retardante de chamas pode incluir um ou mais selecionados dentre aditivos que consistem no auxiliar, agente de tratamento de superfície, supressor de poeira e outros componentes mencionados acima, se necessário, além da composição retardante de chamas. Esses aditivos podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais dos mesmos

[00125] O teor do aditivo na composição de resina retardante de chamas é, por exemplo, 0,001 a 15 partes em peso, de preferência, 0,005 a 10 partes em peso e, com mais preferência, 0,01 a 5 partes em peso em relação a 100 partes em peso da resina termoplástica. O efeito do aditivo pode ser aprimorado ajustando-se o teor do aditivo em tal faixa numérica.

[00126] A seguir, será descrito um método de produção da composição de resina retardante de chamas.

[00127] A composição de resina retardante de chamas pode ser obtida misturando-se a composição retardante de chamas e a resina termoplástica mencionadas acima. Se necessário, os aditivos mencionados acima podem ser misturados com as mesmas. Os aditivos podem ser misturados na composição retardante de chamas ou podem ser misturados na mistura da composição retardante de chamas e da resina termoplástica.

[00128] Como um método de mistura, um método conhecido comumente usado pode ser aplicado como é. Por exemplo, um amassador é usado para misturar a composição retardante de chamas, a resina termoplástica, se necessário, os aditivos. Exemplos de equipamento de mistura incluem um misturador de tambor horizontal, um misturador Henschel, um misturador de fita, um misturador tipo V, um misturador tipo W, um supermisturador e um misturador cônico vertical (Nauta).

[00129] A composição de resina retardante de chamas pode ser usada de várias formas, e pode estar, por exemplo, sob a forma de péletes, grânulos ou pó. A partir do ponto de vista de manuseabilidade, a composição de resina retardante de chamas está, de preferência, sob a forma de péletes.

[00130] Em seguida, um artigo moldado pode ser produzido por moldagem usando a composição de resina retardante de chamas. Ou seja, de acordo com a presente modalidade, é possível fornecer um método de produção de um artigo moldado usando uma composição de resina retardante de chamas e um artigo moldado obtido pelo método de produção.

[00131] Exemplos do método de moldagem incluem, porém sem limitação, moldagem por injeção, moldagem por extrusão, moldagem por sopro, moldagem giratória, moldagem a vácuo, moldagem por inflação, moldagem por calandragem, moldagem por corte, moldagem por imersão e moldagem por espuma. Entre esses métodos de moldagem, moldagem por injeção, modelagem por extrusão e modelagem por sopro são preferenciais.

[00132] Como resultado, é possível produzir corpos moldados com vários tipos de formatos como uma placa de resina, uma chapa, um filme e um artigo de formato irregular.

[00133] O artigo moldado produzido a partir da composição de resina retardante de chamas pode ser usado com vários propósitos, como peças elétricas/eletrônicas, peças de máquinas, instrumentos ópticos, componentes de construção, peças de automóveis e necessidades diárias. Sobretudo, a partir do ponto de vista de retardamento de chamas, tal artigo moldado pode ser adequadamente usado para peças elétricas/eletrônicas.

[00134] A composição de resina retardante de chamas e um corpo moldado formado a partir da mesma podem ser usados em uma ampla variedade de campos industriais como os campos de eletricidade, eletrônica e comunicação, agricultura, silvicultura e pesca, mineração, construção, alimentos, produtos têxteis, vestuário, cuidados médicos, carvão, petróleo, borracha, couro, automóveis, equipamentos de precisão, madeira, material de construção, engenharia civil, móveis, impressão e instrumentos musicais. Especificamente, uma composição de resina sintética retardante de chamas da presente invenção e um corpo moldado formado a partir da mesma podem ser usados para uma impressora, um computador pessoal, um processador de texto, um teclado, um PDA (pequeno terminal de informações), um telefone, uma copiadora, um fac-símile, uma caixa registradora eletrônica (ECR), uma calculadora de mesa, um bloco de notas eletrônico, um cartão eletrônico, um suporte, artigos de papelaria, outros materiais de papelaria, equipamento OA, uma máquina de lavar, uma geladeira, um aspirador de pó, um forno de micro-ondas, um aparelho de iluminação, um console de jogos, um ferro de passar roupas, kotatsu (uma mesa japonesa com um aquecedor elétrico), outros eletrodomésticos, uma TV, um VTR, uma câmera de vídeo, um gravador de radiocassete, um toca-fitas, um minidisco, um leitor de CD, um alto-falante, uma tela de cristal líquido, equipamento audiovisual, um conector, um relé, um condensador, um interruptor, uma placa de circuito impresso, uma bobina espiral, um material de vedação de semicondutor, um material de vedação de LED, um fio elétrico, um cabo, um transformador, uma bobina de deflexão, uma placa de distribuição de energia, um relógio, peças elétricas e eletrônicas e equipamento de comunicação.

[00135] A composição de resina retardante de chamas e um corpo moldado formado a partir da mesma podem ser usados em vários tipos de aplicações incluindo: materiais para uso em automóveis, veículos, navios, aeronaves, edifícios e casas como assentos (enchimentos, materiais externos e similares), correias, revestimentos de teto, coberturas conversíveis, apoios de braço, guarnições de portas, bandejas de pacote traseira, tapetes, esteiras, palas de sol, coberturas de roda, coberturas de colchão, airbags, materiais isolantes, anéis de suporte de mão, tiras de suporte de mão, materiais de cobertura de fio elétrico, materiais de isolamento elétrico, tintas, materiais de revestimento, materiais de estofamento, materiais de piso, paredes de canto, tapetes, papel de parede, materiais de revestimento de parede, materiais externos, materiais internos, materiais de cobertura, materiais de plataforma, materiais de parede, materiais de pilares, revestimentos, materiais de cerca, armações, molduras, janelas, perfis de portas, telhas, painéis, terraços, varandas, placas de isolamento acústico, placas de isolamento térmico e materiais para janelas; materiais de construção e materiais de engenharia civil; e utensílios domésticos e artigos esportivos como roupas, cortinas, lençóis, placas de madeira compensada, placas de fibra sintética, tapetes, capachos, folhas, baldes, mangueiras, recipientes, vidros, bolsas, estojos, óculos de proteção, chapas de esqui, raquetes, tendas e instrumentos musicais.

[00136] Embora as modalidades da presente invenção tenham sido descritas anteriormente, essas modalidades são apenas ilustrativas para a presente invenção e várias configurações diferentes das modalidades anteriores podem ser adotadas. Além disso, deve ser observado que a presente invenção não está limitada às modalidades anteriores, e modificações, aprimoramentos e similares dentro da faixa em que o objeto da presente invenção pode ser obtido também são abrangidos pela presente invenção. Exemplos

[00137] Mais adiante neste documento, a presente invenção será descrita em detalhe com referência aos Exemplos, porém a presente invenção não se limita aos mesmos. Síntese e preparação de (poli)fosfato Síntese de (poli)fosfato P1

[00138] 100,0 g (1,16 mol) de piperazina anidra e 450 ml de água foram colocados em um frasco de Erlenmeyer de polipropileno de 1 l, e 267,8 g (2,32 mol) de uma solução aquosa de ácido fosfórico a 85% foi adicionada por gotejamento ao mesmo por 1 hora, seguido de agitação a 70°C por 30 minutos e resfriamento. Os cristais precipitados foram recuperados por filtração e secos a vácuo a 100°C por 8 horas para obter 213,3 g de cristais incolores. 3 g dos cristais obtidos foram colocados em um tubo de ensaio de vidro, e o interior do tubo de ensaio foi transformado em uma atmosfera de argônio. O tubo de ensaio foi colocado em um banho de bloco de alumínio aquecido até 250°C com fluxo de argônio e aquecido por 150 minutos. Isso foi seguido de resfriamento para render (poli)fosfato de piperazina (P1). Síntese de (poli)fosfato P2

[00139] 100,0 g (1,16 mol) de piperazina anidra e 450 ml de água foram colocados em um recipiente de aço inoxidável de 1,4 l (SUS304), e 267,8 g (2,32 mol) de uma solução aquosa de ácido fosfórico a 85% foram adicionados por gotejamento ao mesmo por 1 hora, seguido de agitação a 70°C por 35 horas. Nesse momento, para evitar que a água evapore e se torne incapaz de ser agitada, água foi adequadamente adicionada de modo que uma quantidade de água fosse cerca de 500 ml, e um estado em que a agitação era possível foi mantido. Após o resfriamento, os cristais precipitados foram recuperados por filtração e secos a vácuo a 100°C por 6 horas para obter 245,1 g de cristais incolores. 30 g dos cristais obtidos foram colocados em um recipiente de aço inoxidável de 150 ml (SUS304), e o interior do recipiente foi transformado em uma atmosfera de argônio. O recipiente foi colocado em um banho de bloco de alumínio aquecido até 260°C com fluxo de argônio e aquecido por 180 minutos. Isso foi seguido de resfriamento para render (poli)fosfato de piperazina (P2). Síntese de (poli)fosfato P3

[00140] 117,6 g (0,44 mol) de pirofosfato de sódio (fabricado por Kanto Chemical Co., Inc.) e 76,2 g (0,88 mol) de piperazina anidra foram colocados em um frasco de cinco gargalos de 1 l e, então, dissolvidos pela adição de 600 ml de água. Durante o resfriamento em banho-maria, 184,3 g (1,77 mol) de ácido clorídrico a 35% foram adicionados por gotejamento, seguido de agitação durante 3 horas. A mistura de reação foi transferida para um béquer de 3 l, 1000 ml de água foram adicionados à mesma, seguido de agitação por 1 hora e repouso por 1,5 horas, e o sobrenadante foi removido por decantação. 300 ml de água foram adicionados novamente, seguido de agitação e repouso, e o sobrenadante foi removido por decantação. 480 g de metanol e 300 g de água foram adicionados, seguido de agitação, e o sólido foi recuperado por filtração. O sólido recuperado foi lavado com uma solução mista de 400 g de metanol e 200 g de água, então, lavado com 300 ml de metanol e seco a 100°C sob vácuo por 8 horas para obter 136,4 g de (poli)fosfato de piperazina (P3). Síntese de (poli)fosfato P4

[00141] 100,0 g (1,16 mol) de piperazina anidra e 0,2 g de fosfato de ferro (III) n-hidratado (fabricado por FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation) e 450 ml de água foram colocados em um frasco de cinco gargalos de 1 l e aquecidos até 50°C. 267,8 g (2,32 mol) de uma solução aquosa de ácido fosfórico a 85% foi adicionada por gotejamento ao mesmo por 1 hora, seguido de agitação a 70°C por 30 minutos e resfriamento. Os cristais precipitados foram recuperados por filtração e secos a vácuo a 100°C por 8 horas para obter 187,0 g de cristais incolores. 3 g dos cristais obtidos foram colocados em um tubo de ensaio de vidro, e o interior do tubo de ensaio foi transformado em uma atmosfera de argônio. O tubo de ensaio foi colocado em um banho de bloco de alumínio aquecido até 250°C com fluxo de argônio e aquecido por 150 minutos. Isso foi seguido de resfriamento para render (poli)fosfato de piperazina (P4). Síntese de (poli)fosfato P5

[00142] (Poli)fosfato de piperazina (P5) foi sintetizado e obtido da mesma maneira que a síntese de (poli)fosfato P4, exceto que os cristais incolores do intermediário obtido na (Síntese de (poli)fosfato P4) foram lavados com 300 ml de água. Síntese de (poli)fosfato M1

[00143] 1,2 g de ortofosfato de monomelamina sintetizado da mesma maneira que na (Síntese de (poli)fosfato P1) foi colocado em um tubo de ensaio de vidro, e o interior do tubo de ensaio foi transformado em uma atmosfera de argônio. O tubo de ensaio foi colocado em um banho de bloco de alumínio aquecido até 230°C com fluxo de argônio e aquecido por 120 minutos para obter um sólido branco. 180 g do sólido branco sintetizado dessa forma foram lavados com 720 ml de água ultrapura, filtrados usando um funil de aço inoxidável, e secos a vácuo a 100°C por 8 horas para obter (poli)fosfato de melamina (M1). Síntese de (poli)fosfato M2

[00144] (Poli)fosfato de melamina (M2) foi sintetizado e obtido da mesma maneira que na (Síntese de (poli)fosfato M1), exceto que um funil de vidro foi usado. Síntese de (poli)fosfato M3

[00145] 66,6 g (0,25 mol) de pirofosfato de sódio (fabricado por Kanto Chemical Co., Inc.), 63,2 g (0,50 mol) de melamina, e 600 ml de água foram adicionados a um frasco de cinco gargalos de 1 l. 104,4 g (1,00 mol) de ácido clorídrico a 35% foram adicionados por gotejamento por 1 hora, seguido de agitação a 90°C a 100°C por 1 hora. A solução de reação foi filtrada e o sólido foi lavado com 100 ml de água e seco a vácuo a 100°C por 8 horas para obter 91,3 g de (poli)fosfato de melamina (M3). Preparação de (poli)fosfato M4

[00146] PMP-100 (polifosfato de melamina, fabricado por Nissan Chemical Corporation) foi usado como o (poli)fosfato de melamina (M4). Síntese de (poli)fosfato M5

[00147] (Poli)fosfato de melamina (M5) foi sintetizado e obtido da mesma maneira que na (Síntese de (poli)fosfato M1), exceto que ácido fosfórico a 75% foi usado e o produto aquecido em banho de bloco de alumínio não foi lavado com água. Preparação de composição retardante de chamas

[00148] Cada um dos (poli)fosfatos P1 a P5, M1 a M5 obtidos, e, se necessário, fosfato de ferro (III) di-hidratado (fabricado por Sigma- Aldrich LLC), pirofosfato de sódio (fabricado por Kanto Chemical Co., Inc.), e hidróxido de sódio foi misturado e as razões de mistura (% em peso) mostradas na Tabela 1 abaixo para obter as composições retardantes de chamas (amostras 1 a 25).

Medição de teores de Fe e Na

[00149] 50 ml de uma solução aquosa de ácido nítrico 1 M foram adicionados a 500 mg de uma amostra da composição retardante de chamas obtida, seguido de agitação à temperatura ambiente (25°C) por 24 horas e, então, a solução passada através de um filtro de membrana foi usada como uma solução de medição. O teor de Fe (ppm) e o teor de Na (ppm) dessa solução de medição foram medidos usando um analisador espectroscópico de emissão de ICP (nome do dispositivo: SPS3500, fabricado por SII NanoTechnology Inc.). Os resultados são mostrados na Tabela 1.

[00150] Uma curva de calibração foi preparada em uma faixa de 0 a 0,5 ppm ou 0,5 a 10 ppm tanto para Fe como Na.

[00151] Ambas as curvas de calibração foram usadas adequadamente de acordo com as intensidades de detecção de Fe e Na da solução de medição. Em um caso em que a intensidade de detecção estava além da faixa da curva de calibração mencionada acima, o teor foi medido diluindo-se a solução de medição com uma solução aquosa de ácido nítrico 1 M até uma concentração dentro da faixa da curva de calibração.

[00152] Os valores de teor de Fe e teor de Na das amostras obtidas 1 a 25 foram representados nas coordenadas de eixo geométrico vertical: Teor de Fe (ppm) e eixo geométrico horizontal: Teor de Na (ppm) (Figura 1). A Figura 2 mostra uma vista ampliada de uma região com uma baixa concentração de Na (0 a 20 ppm) na Figura 1.

[00153] Três linhas de 8,0 x 10-4 < F/N, F/N < 20,0, e F < 21,0 foram desenhadas na Figura 1 e Figura 2 obtidas. As amostras 1 a 17 na área circundada pelas três linhas foram designadas como Exemplos 1 a 17, e as amostras 18 a 25 fora da área foram designadas como Exemplos Comparativos 1 a 8.

[00154] Foi confirmado por cromatografia aniônica que as composições retardantes de chamas dos Exemplos 1 a 17 continham fósforo elementar derivado de ácido pirofosfórico. Preparação de composição de resina retardante de chamas

[00155] 0,05 parte em peso de estearato de cálcio (lubrificante), 0,1 parte em peso de tetraquis[metil 3-(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil)propionato]metano (antioxidante fenólico), 0,1 parte em peso de tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito (antioxidante à base de fósforo) e 0,3 parte em peso de ADEKASTAB LA-502 (estabilizador de luz) foram misturados com 100 partes em peso de polipropileno (grau de moldagem por injeção, fabricado por Mitsui Chemicals, Inc.) para obter uma composição de resina de polipropileno. A composição de resina de polipropileno obtida foi misturada com 43 partes em peso da composição retardante de chamas obtida em cada um dos Exemplos 1 a 17 e Exemplos Comparativos 1 a 8. Isso foi seguido de moldagem por prensa a 200°C a 230°C para obter um corpo de prova com uma espessura de 1,6 mm.

[00156] Com o uso do corpo de prova obtido, foi realizada a medição de um teste UL-94V de acordo com o seguinte. Além disso, um teste de colorabilidade resistente a intempéries e um teste de colorabilidade térmica foram realizados. Retardamento de chamas Teste UL-94V

[00157] Padrão UL-94: Um corpo de prova com 127 mm de comprimento, 12,7 mm de largura e 1,6 mm de espessura foi mantido na vertical; a extremidade inferior do corpo de prova foi colocada em contato com a chama de um queimador por 10 segundos, a chama foi, então, removida e o tempo de extinção do fogo que acendeu o corpo de prova foi medido. Em seguida, ao mesmo tempo que o fogo foi extinto, o segundo contato da chama foi iniciado por 10 segundos, e o tempo para a extinção do fogo aceso foi medido da mesma forma que o primeiro contato da chama. Além disso, também foi avaliado ao mesmo tempo se o algodão colocado sob o corpo de prova foi ou não inflamado pelo fogo cadente.

[00158] As classificações de combustão foram atribuídas de acordo com o padrão UL-94 mencionado acima com base no primeiro e segundo tempos de combustão, a presença ou ausência de ignição do algodão, e similares. A classificação de combustão é mais alta em V0, e o retardamento de chamas diminui à medida que a classificação de combustão se torna V-1 e V-2. Nesse sentido, o caso que não corresponde a nenhuma das classificações de V-0 a V-2 é definido como NR. Os resultados são mostrados na Tabela 1. Colorabilidade resistente a intempéries

[00159] Com o uso do corpo de prova obtido, foi realizado um teste de colorabilidade resistente a intempéries sob condições de um SUNSHINE WEATHER METER (fabricado por Suga Test Instruments Co., Ltd.) e chuva a 63°C, e foi medido o grau de amarelecimento (Δb*) em 120 horas. Um espectrofotômetro SD3000 (fabricado por Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) foi usado para medir o grau de amarelecimento.

[00160] O grau de amarelecimento medido (Δb*) foi avaliado com base nos seguintes critérios de avaliação. Os resultados são mostrados na Tabela 1.

[00161] A: Δb* é 6,00% ou menos

[00162] B: Δb* é mais de 6,00% e 7,00% ou menos.

[00163] C: Δb* é mais de 7,00% Colorabilidade térmica

[00164] O corpo de prova obtido foi deixado repousar em um banho à temperatura constante a 150°C usando uma incubadora de alta temperatura (fabricada por ESPEC CORP.), e foi medido o grau de amarelecimento (Δb*) em 68 horas. Um espectrofotômetro SD3000 (fabricado por Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) foi usado para medir o grau de amarelecimento.

[00165] O grau de amarelecimento medido (Δb*) foi avaliado com base nos seguintes critérios de avaliação. Os resultados são mostrados na Tabela 1.

[00166] A: Δb* é 9,00% ou menos

[00167] B: Δb* é mais de 9,00%

[00168] Determinação abrangente

[00169] Como resultado da avaliação dos itens de avaliação mencionados acima, a determinação abrangente foi avaliada como A em um caso em que o resultado foi retardamento de chamas de V-0, colorabilidade resistente a intempéries de A ou B, e colorabilidade térmica de A; e a determinação abrangente foi avaliada como B em um caso em que o retardamento de chamas não era V-0, a colorabilidade resistente a intempéries era C, ou a colorabilidade térmica era B.

[00170] O retardamento de chamas da composição de resina retardante de chamas poderia ser aprimorado usando as composições retardantes de chamas dos Exemplos 1 a 17 e, portanto, os resultados mostraram que a colorabilidade resistente a intempéries era excelente em comparação com os Exemplos Comparativos 2 a 4 e 8, e a colorabilidade térmica era excelente em comparação com os Exemplos Comparativos 1 e 5 a 7.

[00171] Constatou-se que tais composições retardantes de chamas dos Exemplos podem ser adequadamente usadas como um retardante de chamas a partir do ponto de vista de serem capazes de aprimorar o retardamento de chamas, a colorabilidade resistente a intempéries e a colorabilidade térmica de uma resina termoplástica.

[00172] Esse pedido reivindica a prioridade com base no Pedido de Patente japonês n° 2019-137987 depositado em 26 de julho de 2019, cuja revelação está incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

Claims

1. Composição retardante de chamas, caracterizada pelo fato de que compreende uma combinação de (poli)fosfato de me- lamina e (poli)fosfato de piperazina, em que F e N satisfazem 8,0 x 104 < F/N < 20,0 e F < 16,5, em que F (ppm) é um teor de ferro elementar e N (ppm) é um teor de sódio elementar na composição retardante de chamas conforme medido de acordo com o procedimento a seguir, uma amostra da composição retardante de chamas é misturada com uma solução aquosa de ácido nítrico 1 M, e a mistura é agitada à temperatura ambiente de 25 °C por 24 horas e, então, passada através de um filtro de membrana para preparar uma solução de medição, e os teores de ferro elementar e sódio elementar são medidos quanto à solução de medição obtida usando análise espectroscópica de emissão de ICP.

2. Composição retardante de chamas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que N satisfaz N < 5,1 x 103.

3. Composição retardante de chamas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos um pirofosfato do grupo dos (poli)fosfatos consistindo em um ortofosfato, o pirofosfato e um polifosfato tendo n de 3 ou mais ou r de 3 ou mais, cada um dos quais é representado pela Fórmula Geral (1) ou Fórmula Geral (3),

(na Fórmula Geral (1), n representa um número de 1 a 100, X1 representa amônia ou um derivado de triazina representado pela Fórmula Geral (2), e p é um número que satisfaz a expressão relacional de 0 < p < n + 2),

(na Fórmula Geral (2), Z1 e Z2 podem ser iguais ou diferentes e cada um representa um grupo selecionado do grupo que consiste em um grupo -NR5R6, um grupo hidroxila, um grupo mercapto, um grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 10 átomos de carbono, um grupo alcóxi linear ou ramificado que tem 1 a 10 átomos de carbono, um grupo fenila e um grupo vinila, e R5 e R6 representam, cada um, independentemente um átomo de hidrogênio, um grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 6 átomos de carbono ou um grupo metilol),

(na Fórmula Geral (3), r representa um número de 1 a 100, Y1 é [R1R2N(CH2)mNR3R4], piperazina, ou uma diamina contendo um anel piperazina, R1, R2, R3 e R4 são, cada um, um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila linear ou ramificado que tem 1 a 5 átomos de carbono, e R1, R2, R3 e R4 podem ser iguais ou diferentes, m é um número inteiro de 1 a 10, e q é um número que satisfaz a expressão relacional de 0 < q < r + 2).

4. Composição retardante de chamas, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a composição retardante de chamas inclui o ortofosfato e o pirofosfato.

5. Composição retardante de chamas, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que a composição retardante de chamas inclui o pirofosfato em que X1 na Fórmula Geral (1) é melamina.

6. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizada pelo fato de que a composição retardante de chamas inclui o pirofosfato em que Y1 na Fórmula Geral (3) é piperazina.

7. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizada pelo fato de que a composição retardante de chamas inclui o pirofosfato em que X1 na Fórmula Geral (1) é melamina, e o pirofosfato em que Y1 na Fórmula Geral (3) é piperazina.

8. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a composição retardante de chamas satisfaz (P1/P0) de 0,01 ou mais, em um caso em que um teor de fósforo elementar em toda a composição retardante de chamas medida por análise espectroscópica de emissão de ICP é definido como P0, e um teor de fósforo elementar derivado de ácido pirofosfórico na composição retardante de chamas medido por cromatografia iônica e aniônica é definido como P1, na solução de medição obtida de acordo com o procedimento.

9. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que um teor do (poli)fosfato é 20 % em peso ou mais em relação a 100 % em peso da composição retardante de chamas.

10. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um auxiliar.

11. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um agente de tratamento de superfície.

12. Composição retardante de chamas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um supressor de poeira.

13. Composição de resina retardante de chamas caracterizada pelo fato de que compreende: a composição retardante de chamas, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12; e uma resina termoplástica.

14. Composição de resina retardante de chamas, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a resina termoplástica inclui uma resina à base de poliolefina.