JP2000129263A - Low-smoke-generation flame retardant composition and low-smoke-generation flame-retardant resin composition - Google Patents

Low-smoke-generation flame retardant composition and low-smoke-generation flame-retardant resin composition

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JP2000129263A
JP2000129263A JP30542598A JP30542598A JP2000129263A JP 2000129263 A JP2000129263 A JP 2000129263A JP 30542598 A JP30542598 A JP 30542598A JP 30542598 A JP30542598 A JP 30542598A JP 2000129263 A JP2000129263 A JP 2000129263A
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JP
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melamine
phosphate
melamine phosphate
condensed
flame
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Tsutomu Kobayashi
強 小林
Kazue Ibayashi
香寿枝 井林
Sachiko Numa
幸子 沼
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PHOSPHORUS CHEM IND
RIN KAGAKU KOGYO KK
Original Assignee
PHOSPHORUS CHEM IND
RIN KAGAKU KOGYO KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a flame retardant composition which effectively forms char and is excellent in resistances to moisture and heat by combining red phosphorus with a condensed melamine phosphate which is obtained by baking a composition of melamine and phosphoric acid in a specified molar ratio at a specified temperature by solid phase reaction. SOLUTION: At least one composition which is selected from among one consisting of melamine and ammonium primary phosphate and/or melamine phosphate; one consisting of ammonium primary phosphate and melamine phosphate; and one consisting of melamine phosphate and which has a molar ratio of melamine/phosphoric acid of 1.05-1.50 is baked at 300-350 deg.C by solid phase reaction to give a condensed melamine phosphate which has a P content of 13.0-14.7 wt.%, a water solubility of 0.05 g/100 mL water or lower at room temperature, weak X-ray diffraction patterns at 10.95±0.5 Å, 7.94±0.3 Å, 5.49±0.1 Å, 4.21±0.1 Å, 3.98±0.1 Å, and 2.56±0.05 Å, a medium X-ray diffraction pattern at 2.99±0.05 Å, and strong X-ray diffraction patterns at 5.97±0.1 Åand 3.37±0.08 Å, The condensed melamine phosphate is combined with red phosphorus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃効果が高く、
低発煙性でチャー生成効果も高く、かつ耐湿、耐熱性に
優れた合成樹脂用の低発煙性難燃剤組成物および低発煙
性難燃樹脂組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention has a high flame retardant effect,
The present invention relates to a low-smoke-resistant flame retardant composition and a low-smoke-resistant flame-retardant resin composition for a synthetic resin having low smoke emission, high char generation effect, and excellent moisture resistance and heat resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、火災防止の観点から多くの高分子
材料が難燃化処理されている。代表的難燃剤として、デ
カブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノ
ールA等のハロゲン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム等の金属水酸化物、およびトリフェニ
ルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ポリリン
酸アンモニウム、赤リン等のリン系難燃剤があり、合成
樹脂用の難燃剤として中心的役割を果たしてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, many polymer materials have been subjected to flame retarding treatment from the viewpoint of fire prevention. Representative flame retardants include halogen-based flame retardants such as decabromodiphenyl ether and tetrabromobisphenol A, metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, ammonium polyphosphate, and red There are phosphorus-based flame retardants such as phosphorus and have played a central role as flame retardants for synthetic resins.

【0003】しかしながら、上記のハロゲン系難燃剤
は、燃焼時にハロゲン化水素をはじめとする有害ガスや
煙を多量に発生するため、最近のエコロジカルな難燃化
技術の要求に合致しなくなった。ハロゲン系難燃剤と併
用される三酸化アンチモンも劇物であり、発ガン性物質
の懸念もあるため、その安全性が問題にされている。そ
のため近年一段とハロゲンフリーやアンチモンフリーの
難燃剤への要求が高まっている。また、上記の金属水酸
化物は、難燃化作用が比較的小さいため単独では大量添
加が必要であり、樹脂の物性が低下するという欠点があ
る。
However, the above-mentioned halogen-based flame retardants generate a large amount of harmful gases such as hydrogen halide and smoke at the time of combustion, and thus do not meet the requirements of recent ecological flame-retarding technology. Antimony trioxide used in combination with a halogen-based flame retardant is also a deleterious substance, and there is a concern about carcinogenic substances. Therefore, in recent years, the demand for halogen-free and antimony-free flame retardants has increased. In addition, the above-mentioned metal hydroxides have a relatively small flame-retarding action, so that they need to be added in large amounts by themselves, and have the disadvantage of deteriorating the physical properties of the resin.

【0004】一方、難燃化を必要とする合成樹脂は、汎
用樹脂からエンジニアリングプラスチックス迄多岐にわ
たっており、用途面でも電気機器の筐体や自動車部品、
更に品質的要求の高い電子部品や半導体素子の封止剤と
いった極めて高度の分野にも及んでいる。これに伴い合
成樹脂用の難燃剤の品質的要求も、単なるノンハロゲン
化に止まらず、低発煙性のもの、有害ガス発生量が少な
いもの、耐湿、耐熱性の良好なもの、樹脂との親和性の
高いもの等、多岐にわたっており、用途分野に応じて様
々な提案がなされているが、なお解決には至っていな
い。
[0004] On the other hand, synthetic resins requiring flame retardancy are widely used from general-purpose resins to engineering plastics.
Further, it extends to extremely advanced fields such as electronic parts and semiconductor element encapsulants which have high quality requirements. Along with this, the quality requirements for flame retardants for synthetic resins are not limited to simple halogenation, but also have low smoke emission, low harmful gas generation, good moisture and heat resistance, and affinity with resin. Although various proposals have been made according to application fields, they have not been solved yet.

【0005】こうした中、リン及び窒素を含有する樹脂
組成物が燃焼時に比較的多くのチャーを生成することが
知られており、エコロジカルな観点から関心を集めてい
る。チャーとは、英語の“char”を示し、樹脂の燃焼に
よって生成する黒鉛状の炭化残さをいい、それ自体は不
燃性であり、燃焼成分を被覆して固定化し、また断熱す
ることによって難燃化に寄与するものである。リンー窒
素系難燃剤はチャー生成を促進すると考えられ、低発煙
化や有害ガス発生抑制への有効性が期待されているが、
上記諸要求について未だ十分な評価を得るに至っていな
い。代表的リンー窒素系難燃剤にはポリリン酸アンモニ
ウムがあるが、耐湿性が悪いため用途が限定されてい
る。
[0005] Under such circumstances, it is known that a resin composition containing phosphorus and nitrogen generates a relatively large amount of char during combustion, and is attracting attention from an ecological point of view. Char stands for "char" in English and refers to a graphite-like carbonized residue generated by the burning of resin. It is nonflammable in itself, and is flame-retardant by coating and fixing the burning components and insulating it. It contributes to the conversion. Phosphorus-nitrogen flame retardants are thought to promote char formation, and are expected to be effective in reducing smoke emission and harmful gas generation.
The above requirements have not yet been sufficiently evaluated. A typical phosphorus-nitrogen flame retardant is ammonium polyphosphate, but its use is limited due to poor moisture resistance.

【0006】他に、リン酸メラミンやピロリン酸メラミ
ン、メラミン変性ポリリン酸アンモニウム等についても
提案されている。例えば、特公昭40−28594号公報に
は、リン酸含量27〜54%のオルトリン酸メラミンを温度
180〜250℃に加熱焼成して一部をピロリン酸メラミンに
変化させる方法が開示されており、また、特開昭61−12
6091号公報には、縮合リン酸とメラミンを水性媒体の実
質的不存在下で自然発生温度〜170℃の温度条件下で固
相反応させて縮合リン酸メラミンを得る方法が開示され
ている。更に、特開昭49-61099号公報には、リン酸アン
モニウムと尿素、又は結晶リン酸尿素をメラミン又はリ
ン酸メラミン共存下で焼成して改質ポリリン酸アンモニ
ウムを得る方法が開示されている。
In addition, melamine phosphate, melamine pyrophosphate, melamine-modified ammonium polyphosphate and the like have been proposed. For example, Japanese Patent Publication No. 40-28594 discloses that melamine orthophosphate having a phosphoric acid content of 27 to 54% is temperature-controlled.
A method of heating and sintering at 180 to 250 ° C. to partially convert to melamine pyrophosphate has been disclosed.
No. 6091 discloses a method of obtaining a condensed phosphoric acid melamine by subjecting a condensed phosphoric acid and melamine to a solid phase reaction in a substantially absence of an aqueous medium under a temperature condition of a spontaneous generation temperature to 170 ° C. Further, JP-A-49-61099 discloses a method of obtaining a modified ammonium polyphosphate by firing ammonium phosphate and urea or crystalline urea phosphate in the presence of melamine or melamine phosphate.

【0007】これらは、溶解度の低減を目的に開発され
たものだが、水に対する溶解度が0.1(g/水100g)以上
である。難燃剤の耐湿性が悪いと、マトリックス樹脂と
の親和性低下、ブリード発生、電気絶縁性等の物性低下
が生じ、上記溶解度レベルでは現在の耐湿性要求を満足
することはできない。
These are developed for the purpose of reducing the solubility, but have a solubility in water of 0.1 (g / 100 g of water) or more. If the flame resistance of the flame retardant is poor, a decrease in the affinity with the matrix resin, the occurrence of bleeding, and a decrease in the physical properties such as electrical insulation occur, and the above-mentioned solubility level cannot satisfy the current requirement for the moisture resistance.

【0008】また、上記の従来技術のリンー窒素系難燃
剤は、耐熱性には関心を示していない。これらはいずれ
も270℃以下の比較的低温で焼成されたものであり、特
開昭61−126091号公報には示差熱分析曲線は記載されて
いるが、例示されている示差熱分析曲線では250℃付近
に吸熱ピークを示している。難燃剤が樹脂の加工温度以
下で熱分解を起こすと、有効難燃量が減少し難燃効果の
低下をもたらし、また、熱分解によって発生するガスが
難燃コンパウンドの作成不良、製品の成形不良などのト
ラブルに発展する。そのため、合成樹脂加工温度が高い
場合には、難燃剤についても耐熱性が要求され、現在30
0℃程度においても耐熱性を示す難燃剤が望まれている
が、この点についても従来のリンー窒素系難燃剤は満足
できるものがない。
Further, the above-mentioned conventional phosphorus-nitrogen flame retardants have not shown any interest in heat resistance. These are all fired at a relatively low temperature of 270 ° C. or lower, and the differential thermal analysis curve is described in JP-A-61-260991. It shows an endothermic peak around ° C. If the flame retardant is thermally decomposed below the processing temperature of the resin, the effective flame retardant amount will be reduced and the flame retardant effect will be reduced, and the gas generated by the thermal decomposition will result in poor flame retardant compound production and poor product molding. And develop into troubles. Therefore, when synthetic resin processing temperature is high, heat resistance is also required for flame retardants,
Although a flame retardant exhibiting heat resistance even at about 0 ° C. is desired, a conventional phosphorus-nitrogen flame retardant has not been satisfactory in this regard.

【0009】更に、特開平7−330995号公報、特開平8−
217935号公報には、難燃剤としてピロリン酸メラミン及
び縮合リン酸メラミンと赤リンを併用するスチレン系難
燃樹脂組成物について記載されており、その目的とする
ところは、ノンハロゲン化、耐水性の向上にあるもの
の、発煙性には関心を示していない。縮合リン酸メラミ
ンは、生成条件によって組成や特性値が著しく変動する
が、ここでは、使用する縮合リン酸メラミンについて公
知技術が記載されているだけで、具体的な製造方法や物
性値等は記載されておらず、縮合リン酸メラミンがどの
ような物質を指すのか特定できない。
Further, JP-A-7-330995 and JP-A-8-30995
No. 217935 discloses a styrene-based flame-retardant resin composition using melamine pyrophosphate and condensed melamine phosphate and red phosphorus as a flame retardant, and the purpose thereof is non-halogenation and improvement of water resistance. But no interest in smoke emission. The condensed melamine phosphate has a composition and characteristic values that fluctuate significantly depending on the production conditions.Here, only known techniques for the condensed melamine phosphate to be used are described, and specific production methods and physical property values are described. It cannot be specified what kind of substance melamine phosphate refers to.

【0010】このように、従来技術に見られるリンー窒
素系難燃剤は、耐湿性が低かったり、単独では十分な難
燃性が得られない等の欠点があるだけでなく、近年関心
の高まっている低発煙化効果、耐熱性については殆ど評
価されていない。即ち、難燃効果、低発煙化効果、耐
湿、耐熱性全てを満たす難燃剤は未だ開発されていな
い。
[0010] As described above, the phosphorus-nitrogen flame retardants found in the prior art not only have drawbacks such as low moisture resistance and insufficient flame retardancy by themselves, but also have increased in recent years. Almost no evaluation has been made on the low smoke emission effect and heat resistance. That is, a flame retardant which satisfies all of the flame retardant effect, the smoke-lowering effect, the moisture resistance and the heat resistance has not yet been developed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、難燃効果が高く、低発煙性でチャー生成効果も高
く、かつ耐湿、耐熱性に優れた非ハロゲン系難燃剤及び
それを用いた樹脂組成物を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a high flame-retardant effect, a low smoke emission, a high char generation effect, and An object of the present invention is to provide a non-halogen flame retardant excellent in moisture resistance and heat resistance and a resin composition using the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な状況に鑑み、リンー窒素系難燃剤に着目して研究を行
ったところ、特定の条件下で得られた縮合リン酸メラミ
ンと赤リンとからなる組成物が、難燃効果が高く、低発
煙性でチャー生成効果も高く、かつ耐湿、耐熱性につい
ても優れた非ハロゲン系難燃剤であることを見いだし、
本発明を完成したものである。即ち、特定の条件下で得
られた縮合リン酸メラミン及び赤リンは、単独で使用し
ても燃焼時の低発煙化やチャー生成効果が満足すべき水
準に達しないが、両者を併用することにより相乗的効果
が発現し、本発明の課題を解決するに至ったものであ
る。
Means for Solving the Problems In view of such circumstances, the present inventors have conducted research with a focus on phosphorus-nitrogen-based flame retardants, and found that condensed melamine phosphate obtained under specific conditions can be used. It has been found that a composition comprising red phosphorus has a high flame-retardant effect, a low fuming property, a high char-forming effect, and a non-halogen flame retardant excellent in moisture resistance and heat resistance.
The present invention has been completed. In other words, condensed melamine phosphate and red phosphorus obtained under specific conditions do not achieve satisfactory levels of low smoke emission and char generation during combustion even when used alone. As a result, a synergistic effect is developed, and the object of the present invention has been solved.

【0013】本発明に係る低発煙性難燃剤組成物は、
「難燃剤成分として縮合リン酸メラミン及び赤リンを含
有し、かつ、該縮合リン酸メラミンが、メラミン/リン
酸のモル比を1.05〜1.50に調整した下記(A)〜(C)の
いずれか一種からなる原料組成物を、固相反応により、
300〜350℃で焼成して得られ、下記に示すX線回折パタ
ーンを有し、リン含量が13.0〜14.7重量%であって、水
に対する溶解度が室温の水100ミリリットル中に0.05g
以下の縮合リン酸メラミンであることを特徴とする低発
煙性難燃剤組成物。 (A)メラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリ
ン酸メラミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸
メラミン,(C)リン酸メラミン [X線回折パターン] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)」(請求
項1)を要旨(発明を特定する事項)とし、 ・前記縮合リン酸メラミンと赤リンが、重量比で1:1
〜5:1の割合で配合されたものであること(請求項
2)を特徴とするものである。
[0013] The low smoke generating flame retardant composition according to the present invention comprises:
Any of the following (A) to (C) containing a melamine condensed phosphate and red phosphorus as a flame retardant component, and wherein the condensed melamine phosphate is adjusted to have a melamine / phosphoric acid molar ratio of 1.05 to 1.50. Raw material composition consisting of one kind
It is obtained by calcining at 300 to 350 ° C., has an X-ray diffraction pattern shown below, has a phosphorus content of 13.0 to 14.7% by weight, and has a solubility in water of 0.05 g in 100 ml of water at room temperature.
A low smoke emission flame retardant composition comprising the following condensed melamine phosphate. (A) melamine and ammonium monophosphate and / or melamine phosphate, (B) ammonium monophosphate and melamine phosphate, (C) melamine phosphate [X-ray diffraction pattern] d (]) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S to VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S to VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The sign in the above “strength” "W, M, S, VS" represent "weak, medium, strong, very strong" respectively.) "(Claim 1) as the gist (items specifying the invention); And red phosphorus in a weight ratio of 1: 1
It is characterized by being blended at a ratio of up to 5: 1 (claim 2).

【0014】また、本発明に係る低発煙性難燃性樹脂組
成物は、「合成樹脂100重量部に対し、縮合リン酸メラ
ミンと赤リンを合わせて10〜400重量部配合して得られ
る低発煙性難燃樹脂組成物であって、かつ、該縮合リン
酸メラミンが、メラミン/リン酸のモル比を1.05〜1.50
に調整した下記(A)〜(C)のいずれか一種からなる原
料組成物を、固相反応により、300〜350℃で焼成して得
られ、下記に示すX線回折パターンを有し、リン含量が
13.0〜14.7重量%であって、水に対する溶解度が室温の
水100ミリリットル中に0.05g以下の縮合リン酸メラミ
ンであることを特徴とする低発煙性難燃樹脂組成物。 (A)メラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリ
ン酸メラミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸
メラミン,(C)リン酸メラミン。 [X線回折パターン] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)」(請求
項3)を要旨(発明を特定する事項)とするものであ
る。
The low-smoke, flame-retardant resin composition according to the present invention is characterized in that "a low-smoke flame-retardant resin composition is obtained by blending 10 to 400 parts by weight of condensed melamine phosphate and red phosphorus with 100 parts by weight of synthetic resin. A smoke-containing flame-retardant resin composition, wherein the condensed melamine phosphate has a melamine / phosphoric acid molar ratio of 1.05 to 1.50.
A raw material composition comprising any one of the following (A) to (C) adjusted at a temperature of 300 to 350 ° C. by a solid-phase reaction and having an X-ray diffraction pattern shown below, Content
A low-smoke-resistant flame-retardant resin composition comprising 13.0 to 14.7% by weight and having a solubility in water of not more than 0.05 g of condensed melamine phosphate in 100 ml of water at room temperature. (A) melamine and ammonium monophosphate and / or melamine phosphate; (B) ammonium monophosphate and melamine phosphate; (C) melamine phosphate. [X-ray diffraction pattern] d (Å) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S to VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S to VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The symbols “W, M, S, VS” in the above “strength” represent “weak, medium, strong, and very strong,” respectively). Matters that specify the invention).

【0015】更に、本発明に係る自己消火性の強い低発
煙性難燃剤組成物は、「難燃剤成分として縮合リン酸メ
ラミン、赤リン、及び二酸化ジルコニウム又は三酸化モ
リブデンを含有し、かつ、該縮合リン酸メラミンが、メ
ラミン/リン酸のモル比を1.05〜1.50に調整した下記
(A)〜(C)のいずれか一種からなる原料組成物を、固
相反応により、300〜350℃で焼成して得られ、下記に示
すX線回折パターンを有し、リン含量が13.0〜14.7重量
%であって、水に対する溶解度が室温の水100ミリリッ
トル中に0.05g以下の縮合リン酸メラミンであることを
特徴とする自己消火性の強い低発煙性難燃剤組成物。 (A)メラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリ
ン酸メラミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸
メラミン,(C)リン酸メラミン [X線回折パターン] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)」(請求
項4)を要旨(発明を特定する事項)とするものであ
る。
Further, a low self-extinguishing, low-smoke, flame-retardant composition according to the present invention comprises: A condensed melamine phosphate is a raw material composition comprising any one of the following (A) to (C) in which the molar ratio of melamine / phosphoric acid is adjusted to 1.05 to 1.50 by a solid-phase reaction at 300 to 350 ° C. Having the following X-ray diffraction pattern, a phosphorus content of 13.0 to 14.7% by weight, and a solubility in water of not more than 0.05 g of condensed melamine phosphate in 100 ml of water at room temperature. (A) melamine and ammonium monophosphate and / or melamine phosphate, (B) ammonium monophosphate and melamine phosphate, (C) Melamine phosphate [X Diffraction pattern] d (Å) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S to VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S to VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The signs “W, M, S, VS” in the above “strength” represent “weak, medium, strong, and very strong,” respectively). (Claim 4) Matters).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。本発明は、難燃剤成分として、特定の条
件下で得られた縮合リン酸メラミンと赤リンとからなる
組成物を用いることを特徴とするものである。
Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is characterized in that a composition comprising a condensed melamine phosphate obtained under specific conditions and red phosphorus is used as a flame retardant component.

【0017】本発明における縮合リン酸メラミンは、本
発明と同一の出願人によって出願された特願平9−30118
5号に開示されている縮合リン酸メラミンであり、メラ
ミン/リン酸モル比を1.05〜1.50に調整した、(A)メ
ラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリン酸メラ
ミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸メラミ
ン,(C)リン酸メラミンのいずれかの原料組成物を、
固相反応により、300〜350℃で焼成して得たもの(以
下、「本件縮合リン酸メラミン」という)である。
The fused melamine phosphate in the present invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 9-30118 filed by the same applicant as the present invention.
No. 5 is a fused melamine phosphate, wherein the melamine / phosphate molar ratio is adjusted to 1.05 to 1.50, (A) melamine and ammonium phosphate monobasic and / or melamine phosphate, (B) melamine phosphate A raw material composition of ammonium phosphate and melamine phosphate, or (C) melamine phosphate,
It is obtained by firing at 300 to 350 ° C. by a solid phase reaction (hereinafter, referred to as “the present condensed melamine phosphate”).

【0018】本件縮合リン酸メラミンを得るための出発
原料として用いるリン酸メラミンは、オルトリン酸とメ
ラミンとの反応で得られる塩類の総称であって、従来の
製造方法で得られるオルトリン酸メラミンはいずれも使
用することができる。特に、「C3H6N6・H3PO4」、「6
(C3H6N6)・5(H3PO4)・4(H2O)」あるいは「4(C3H
6N6)・3(H3PO4)・3(H2O)」は、メラミン分散水に
リン酸を加えることにより容易に得られるので好まし
い。
The melamine phosphate used as a starting material for obtaining the condensed melamine phosphate is a general term for salts obtained by reacting orthophosphoric acid with melamine. Can also be used. In particular, “C 3 H 6 N 6・ H 3 PO 4 ”, “6
(C 3 H 6 N 6 ) / 5 (H 3 PO 4 ) / 4 (H 2 O) ”or“ 4 (C 3 H
6 N 6) · 3 (H 3 PO 4) · 3 (H 2 O) "is preferable since it is easily obtained by adding phosphoric acid to melamine dispersing water.

【0019】前記(A),(B)あるいは(C)の原料組
成物を焼成して得られる縮合リン酸メラミンのリン含量
が13.0〜14.7重量%の範囲にある時には、水に対する溶
解度は低く、例えば、室温の水100ミリリットル中に0.0
5g以下となり、その範囲外では急激に高くなる。このリ
ン含量は、出発原料のメラミン/リン酸モル比及び焼成
温度を調整することにより達成できる。即ち、メラミン
/リン酸モル比を1.05〜1.50に、焼成温度を300〜350℃
に調整することが本発明の必須要件である。縮合反応
は、焼成時間が約一時間で完結する。焼成時間が長すぎ
るとメラミンの揮散により遊離のリン酸基が増加するた
め生成物の溶解度が増大し、耐湿性が低下するため好ま
しくない。反応容器としては、撹拌・混合が可能で、ガ
ス排出口を有する密閉外熱式反応装置を用いると好都合
であり、ニーダー、リボンミキサー等が利用できる。
When the phosphorus content of the condensed melamine phosphate obtained by calcining the raw material composition of (A), (B) or (C) is in the range of 13.0 to 14.7% by weight, the solubility in water is low, For example, in 100 ml of room temperature water 0.0
It becomes 5g or less, and it rises rapidly outside the range. This phosphorus content can be achieved by adjusting the melamine / phosphoric acid molar ratio of the starting material and the calcination temperature. That is, the melamine / phosphoric acid molar ratio is set to 1.05 to 1.50, and the firing temperature is set to 300 to 350 ° C.
It is an essential requirement of the present invention to adjust to. The condensation reaction is completed in a firing time of about one hour. If the calcination time is too long, the amount of free phosphate groups increases due to volatilization of melamine, so that the solubility of the product increases and the moisture resistance decreases, which is not preferable. As the reaction vessel, it is convenient to use a closed external heat type reaction apparatus which can be stirred and mixed and has a gas outlet, and a kneader, a ribbon mixer and the like can be used.

【0020】本件縮合リン酸メラミンは、焼成温度が高
いため前記した従来のリン酸メラミンよりも耐熱性が高
い。示差熱分析で分解温度を測定したところ、本件縮合
リン酸メラミンが約370℃であるのに対し、従来のピロ
リン酸メラミンは約290℃と著しい違いを示した。ま
た、本件縮合リン酸メラミンは、下記に示す特有のX線
回折パターンIを示し、ピロリン酸メラミンのX線回折
パターンとは明らかに異なり、焼成温度が高いことか
ら、高縮合化構造を有するものと考えられる。
The condensed melamine phosphate of the present invention has higher heat resistance than the above-mentioned conventional melamine phosphate because of the high calcination temperature. When the decomposition temperature was measured by differential thermal analysis, the condensed melamine phosphate was about 370 ° C., whereas the conventional melamine pyrophosphate showed a remarkable difference of about 290 ° C. Further, the fused melamine phosphate of the present invention shows a specific X-ray diffraction pattern I shown below, which is clearly different from the X-ray diffraction pattern of melamine pyrophosphate, and has a highly condensed structure due to a high firing temperature. it is conceivable that.

【0021】[X線回折パターン I] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)
[X-ray diffraction pattern I] d (Å) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S ~ VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S ~ VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The symbols “W, M, S, VS” in the above “strength” represent “weak, medium, strong, and very strong,” respectively.)

【0022】本発明における“赤リン”は、特に限定さ
れるものではなく、以下に記載するような製法で得られ
たものは勿論、その後に表面処理を施されたものをも含
めて意味している。赤リンの水に対する溶解性は、約3
ppmと不溶性にランクされる物質であり、また昇華温度
が416℃であるので熱安定性も高く、難燃剤としては耐
湿、耐熱性に優れた物質といえる。しかし、赤リンは、
高温高湿下で非常に緩慢ではあるが水分と徐々に反応
し、吸湿性のリンのオキソ酸を微量生成するため、赤リ
ンとしては、品質要求に応じて適切な表面処理を施され
たものが望ましい。
The term "red phosphorus" in the present invention is not particularly limited, and includes not only those obtained by the following production method but also those subjected to a surface treatment thereafter. ing. The solubility of red phosphorus in water is about 3
The substance is ranked as insoluble in terms of ppm, and has a high sublimation temperature of 416 ° C., so it has high thermal stability and can be said to be a substance excellent in moisture resistance and heat resistance as a flame retardant. However, red phosphorus
It is very slow, but it reacts slowly with water under high temperature and high humidity to produce a small amount of hygroscopic phosphorus oxo acid. Is desirable.

【0023】赤リンは、通常転化釜と称する反応容器中
で黄リンを数日間加熱処理して得られる塊状物を粉砕し
て製造されるが、これを表面処理して安定化したものが
安全性及び取扱いの容易さの点で好ましい。また、黄リ
ンを250〜600℃に加熱して黄リンの一部を赤リンに転化
し、赤リンの含量が70重量%以下の流動性混合物から未
転化の黄リンを除去して得られる赤リンは、破砕面のな
い球体様赤リン及び/又はその集合体からなり、水分の
吸着や反応が前記粉砕赤リンに比べ低く(特許第189967
3号および特許第1907576号参照)、耐湿性の求められる
分野では、このような赤リンを使用することが好まし
い。更に安定性・耐湿性を要する場合は、表面処理を施
した安定化赤リンを用いることが好ましい。
Red phosphorus is produced by pulverizing a lump obtained by heat-treating yellow phosphorus for several days in a reaction vessel usually referred to as an inversion kettle. It is preferable in terms of properties and ease of handling. In addition, yellow phosphorus is heated to 250 to 600 ° C. to convert a part of yellow phosphorus to red phosphorus, and to obtain unconverted yellow phosphorus from a fluid mixture having a content of red phosphorus of 70% by weight or less. Red phosphorus is composed of spherical red phosphorus and / or an aggregate thereof without a crushed surface, and has lower adsorption and reaction of water than the above-mentioned ground red phosphorus (Japanese Patent No. 189967).
No. 3 and Japanese Patent No. 1907576), and in the field where moisture resistance is required, it is preferable to use such red phosphorus. Further, when stability and moisture resistance are required, it is preferable to use stabilized red phosphorus subjected to a surface treatment.

【0024】また、微粉末状球体様粒子からなる赤リン
は、黄リンの転化反応を分散剤の存在下で行うことによ
り得られ、極めて微細なしかも粒径の揃ったシャープな
粒度分布を有する球体様単粒子又はその低次結合体から
なる微粉末状球体様赤リンである。この球体様赤リンは
平均粒径10μm以下の微粒子から成り、微細であるにも
関わらず耐湿、耐熱安定性が高い(特許第2601743号お
よび特開平7−53779号参照)。特に、複雑形状構造物や
良好な外観が求められる成形品、フィルム、コーティン
グ材等の分野では、微細難燃剤が求められるので、この
ような赤リン、あるいは、その表面処理品を用いること
が好ましい。
Red phosphorus composed of fine powdery sphere-like particles is obtained by performing a conversion reaction of yellow phosphorus in the presence of a dispersant, and has a very fine and uniform particle size distribution. It is a fine powdery sphere-like red phosphorus composed of sphere-like single particles or a low-order conjugate thereof. This sphere-like red phosphorus is composed of fine particles having an average particle size of 10 μm or less, and has high moisture resistance and high heat stability despite its fineness (see Japanese Patent No. 2601743 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-53779). In particular, in the fields of molded articles, films, coating materials, and the like in which complicated shaped structures and good appearance are required, a fine flame retardant is required. Therefore, it is preferable to use such red phosphorus or a surface-treated product thereof. .

【0025】赤リンの表面処理手段としては、従来から
行われている各種無機化合物や合成樹脂による被覆法は
いずれも適用可能である。被覆無機化合物としては、水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、
チタン水和物等の金属水酸化物が挙げられ、また被覆合
成樹脂としては、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレ
ン樹脂、ケトン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アニリ
ン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
As the surface treatment means for red phosphorus, any conventional coating method using various inorganic compounds or synthetic resins can be applied. As the coating inorganic compound, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide,
Metal hydroxides such as titanium hydrate and the like, and as the coating synthetic resin, phenol resin, furan resin, xylene resin, ketone resin, urea resin, melamine resin, aniline resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, Epoxy resins, urethane resins and the like can be mentioned.

【0026】本発明の難燃剤組成物においては、本件縮
合リン酸メラミンと赤リンとの二成分を含有することを
必須とするが、難燃剤中の配合比については適用樹脂の
特性に応じて適宜変更できる。難燃性、燃焼残さ量、発
煙量の測定結果から、本件縮合リン酸メラミンと赤リン
との最適配合比(重量比)は、1:1〜5:1が好まし
く、中でも2:1近傍が特に好ましい。
It is essential that the flame retardant composition of the present invention contains the two components of the present condensed melamine phosphate and red phosphorus, but the blending ratio in the flame retardant depends on the characteristics of the applied resin. It can be changed as appropriate. From the measurement results of the flame retardancy, the amount of combustion residue, and the amount of smoke, the optimum blending ratio (weight ratio) of the present condensed melamine phosphate and red phosphorus is preferably from 1: 1 to 5: 1, and especially around 2: 1. Particularly preferred.

【0027】また、本発明において、更に第三成分を添
加しても差し支えない。特に、難燃性の点で、二酸化ジ
ルコニウムや三酸化モリブデンの添加が好ましい。この
ような三成分含有樹脂組成物は、燃焼時間が短く、燃焼
残さ量が増大することから、二酸化ジルコニウムや三酸
化モリブデンは、本件縮合リン酸メラミン及び赤リンと
共助的に働き自己消火性を高めると推測される。また、
赤リンは元来衝撃発火性があるので、難燃剤としては衝
撃発火性改善の目的で水酸化アルミニウムや水酸化マグ
ネシウム等の金属水酸化物と粉体混合してもよい。
In the present invention, a third component may be further added. Particularly, zirconium dioxide or molybdenum trioxide is preferably added from the viewpoint of flame retardancy. Since such a three-component-containing resin composition has a short burning time and an increased combustion residue, zirconium dioxide and molybdenum trioxide work together with the condensed melamine phosphate and red phosphorus to provide self-extinguishing properties. It is supposed to increase. Also,
Since red phosphorus originally has an impact ignition property, a powder may be mixed with a metal hydroxide such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide as a flame retardant for the purpose of improving the impact ignition property.

【0028】また、本件縮合リン酸メラミンと赤リンと
の二成分以外に通常樹脂用難燃剤に添加される充填剤や
他の添加剤を配合してもよい。本発明の難燃剤組成物に
おいて、本件縮合リン酸メラミンと赤リンとの配合の仕
方には、特別な条件はなく任意の方法で行われる。例え
ば、本件縮合リン酸メラミン粉体と赤リン粉体とを単純
に混合する方法やタブレット成形する方法がある。
In addition to the two components of the present melamine phosphate and red phosphorus, fillers and other additives which are usually added to flame retardants for resins may be blended. In the flame retardant composition of the present invention, the method of mixing the present condensed melamine phosphate and red phosphorus is not particularly limited, and may be performed by any method. For example, there are a method of simply mixing the condensed melamine phosphate powder and red phosphorus powder and a method of tablet molding.

【0029】難燃剤成分として本件縮合リン酸メラミン
のみでは、燃焼時の発煙性は改善されるが難燃効果およ
びチャー生成効果が低く、一方赤リン系難燃剤のみでは
難燃効果は比較的あるものの、燃焼時の発煙性及びチャ
ー生成効果の点で満足できない。しかし、本件縮合リン
酸メラミンと赤リンとを併用することにより、難燃効果
が向上するだけでなく、低発煙化およびチャー生成効果
は飛躍的に向上する。例えば、本件縮合リン酸メラミン
と赤リンとの二成分配合樹脂組成物は、発煙性がベース
樹脂と同等もしくはそれ以下となり、また、燃焼残さ量
がべ一ス樹脂のそれよりもかなり多くなり、場合によっ
ては燃焼前重量の50%程度となり、チャー生成効果も高
い。
When the present condensed melamine phosphate alone is used as the flame retardant component, the smoke generating property during combustion is improved, but the flame retardant effect and char formation effect are low, while the red phosphorus flame retardant alone has a relatively high flame retardant effect. However, it is unsatisfactory in terms of smoke generation during combustion and char generation effect. However, by using the condensed melamine phosphate and red phosphorus together, not only the flame retardant effect is improved, but also the smoke-reducing effect and the char generation effect are dramatically improved. For example, the two-component resin composition of the present condensed melamine phosphate and red phosphorus has a fuming property equal to or less than that of the base resin, and the combustion residue is considerably larger than that of the base resin, In some cases, it is about 50% of the weight before combustion, and the char generation effect is high.

【0030】赤リンとの組合せについて、リンー窒素系
難燃剤として著名なポリリン酸アンモニウムと本件縮合
リン酸メラミンを比較すると、驚くべきことに、単位重
量当たりのリン含量の低い本件縮合リン酸メラミンの方
が難燃効果が高く、低発煙性、チャー生成効果の点でも
顕著に優れている。本件縮合リン酸メラミンのリン含量
がピロリン酸メラミンの計算値と同等又はこれより低い
範囲にあるにもかかわらず、難溶性で熱安定性も高いの
は、本件縮合リン酸メラミンが高縮合の鎖状ポリリン酸
構造を有し、この高縮合ポリリン酸構造物及びメラミン
から発達した網目構造物が赤リンや樹脂の燃焼生成物に
作用してチャー生成が促進されるためと推測される。
Comparison of ammonium polyphosphate, which is well-known as a phosphorus-nitrogen flame retardant, with the present melamine phosphate in combination with red phosphorus, surprisingly shows that the present melamine phosphate having a low phosphorus content per unit weight can be obtained. The higher the flame retardant effect, the lower the smoke emission and the char generation effect. Despite the fact that the phosphorus content of the condensed melamine phosphate is in a range equal to or lower than the calculated value of melamine pyrophosphate, the poor solubility and high heat stability are due to the fact that the condensed melamine phosphate is a highly condensed chain. It is presumed that the highly condensed polyphosphoric acid structure and the network structure developed from melamine act on red phosphorus and combustion products of the resin to promote char formation.

【0031】難燃剤成分の低発煙化効果やチャー生成効
果は、各種難燃剤配合樹脂組成物の燃焼挙動をコーンカ
ロリメータで測定し、発煙量や燃焼残さ量を比較するこ
とにより行った。燃焼残さは、厳密には、燃焼が及んで
いない部分あるいは燃焼が完全でない部分、すなわち不
完全燃焼物も含むが、一般に、チャー生成効果の判断材
料として用いられている。燃焼残さ量からチャー生成量
を直接導き出すことはできないが、燃焼残さ量が多いこ
とは、チャー生成量が多いか、あるいはチャー生成量が
少ない場合であってもそのチャーの難燃作用(チャー
質)が優れているため材料全部が燃焼する前に消火に至
ることを示している。
The effect of reducing the smoke emission of the flame retardant component and the effect of producing char were determined by measuring the combustion behavior of various resin compositions containing the flame retardant with a corn calorimeter and comparing the amount of smoke emitted and the amount of residual combustion. Strictly speaking, the combustion residue includes a portion that has not reached combustion or a portion where combustion has not completed, that is, an incompletely combusted substance, but is generally used as a material for determining the char generation effect. Although the amount of char generation cannot be directly derived from the amount of combustion residue, the fact that the amount of combustion residue is large means that even if the amount of char generation is large or the amount of char generation is small, the flame retardant action of the char (char quality) ) Indicates that fire extinguishing occurs before all of the material burns.

【0032】本発明の難燃剤組成物は、ポリエチレン,
ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、PET,P
BT等のポリエステル樹脂、ナイロン6,ナイロン66
等のポリアミド樹脂、PS,AS,ABS等のポリスチ
レン系樹脂、PPE、ポリ塩化ビニル樹脂等、各種の合
成樹脂の難燃化に適用できる。特に、発煙量の多い酢酸
セルロース、ウレタンゴム、フェノール樹脂、PET、
ポリアミド、スチレンブタジエンゴム、ポリカーボネー
ト、エポキシ樹脂、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリス
チレン等の難燃化において、低発煙化が達成できる。
The flame retardant composition of the present invention comprises polyethylene,
Polyolefin resin such as polypropylene, PET, P
Polyester resin such as BT, nylon 6, nylon 66
It can be applied to flame retardancy of various synthetic resins such as polyamide resins such as PS, AS, AS, ABS, etc., polystyrene resins such as PPE, polyvinyl chloride resin. In particular, cellulose acetate, urethane rubber, phenolic resin, PET,
Low smoke emission can be achieved in flame retardancy of polyamide, styrene butadiene rubber, polycarbonate, epoxy resin, ABS resin, polypropylene, polystyrene and the like.

【0033】また、従来のリン酸メラミン系化合物では
分解温度が低く、成形時の加工温度によって適用が限定
されていたが、本発明の難燃剤組成物の各成分は370℃
付近まで安定であり、より高い加工温度まで、広い範囲
での使用が可能である。例えば、ナイロン66、ポリカ
ーボネート、耐熱性ABS樹脂、PET、変性PPE等
は、250〜350℃と比較的高い温度領域で成形加工される
が、これらの樹脂の加工工程においても分解することな
く、難燃性、低発煙性を付与することができる。
The conventional melamine phosphate compound has a low decomposition temperature and its application is limited by the processing temperature during molding. However, each component of the flame retardant composition of the present invention is 370 ° C.
It is stable up to the vicinity and can be used in a wide range up to higher processing temperatures. For example, nylon 66, polycarbonate, heat-resistant ABS resin, PET, modified PPE, and the like are molded in a relatively high temperature range of 250 to 350 ° C. Flammability and low smoke emission can be imparted.

【0034】本発明の難燃剤組成物の合成樹脂への配合
量は樹脂の種類にもよるが、合成樹脂100重量部に対
し、通常10〜40重量部の配合で十分難燃性、低発煙性が
得られる。10重量部以下、例えば、5重量部では十分な
燃焼効果が得られず、また40重量部を超えると、樹脂製
品の物性に好ましくない影響を与える。また、難燃剤濃
度を高めたマスターバッチを製造することもできる。マ
スターバッチを製造する方法には、本件縮合リン酸メラ
ミン、赤リンおよび合成樹脂を粉体混合する方法と、混
練してペレット状に成形する方法がある。ペレット品は
取扱いが容易となり、加えて、粉塵がたたない、樹脂と
の混練がより均一となる等の利点もある。この場合、合
成樹脂100重量部に対する難燃剤成分の配合量は400重量
部以内が好ましく、400重量部を超えると混練時の粘度
が上昇し作業性が悪くなり、難燃剤成分が均一に分散し
ないので好ましくない。マスターバッチに用いる合成樹
脂としては、前記同様各種あり、難燃化する樹脂の種類
に合わせて選択することが好ましい。
The amount of the flame retardant composition of the present invention to be added to the synthetic resin depends on the type of the resin. However, usually 10 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the synthetic resin provides sufficient flame retardancy and low smoke generation. Property is obtained. If it is 10 parts by weight or less, for example, 5 parts by weight, a sufficient combustion effect cannot be obtained, and if it exceeds 40 parts by weight, the physical properties of the resin product are adversely affected. Further, a masterbatch with an increased concentration of a flame retardant can be produced. As a method for producing a master batch, there are a method of mixing the present condensed melamine phosphate, red phosphorus and a synthetic resin in powder, and a method of kneading and molding into a pellet. Pellets are easier to handle, and have additional advantages such as less dust and more uniform kneading with the resin. In this case, the compounding amount of the flame retardant component with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin is preferably within 400 parts by weight, and if it exceeds 400 parts by weight, the viscosity at the time of kneading increases and the workability deteriorates, and the flame retardant component is not uniformly dispersed. It is not preferable. As the synthetic resin used for the masterbatch, there are various types as described above, and it is preferable to select the type according to the type of the resin to be made flame-retardant.

【0035】本発明の難燃剤組成物は、ハロゲンを含有
しないので、加工時や燃焼時に、ハロゲンに由来する有
害ガスの発生がない。更に、合成樹脂用の難燃剤では耐
湿、耐熱性の高いことも重要な必要条件であるが、上記
の特定の条件下で得られた縮合リン酸メラミンと赤リン
とを難燃剤成分とする本発明の難燃剤組成物は、この点
についても満足すべき効果を示すものである。縮合リン
酸メラミン製造時のメラミン/リン酸モル比や焼成温度
が、上記特定の条件を満たさない場合、耐湿性、耐熱性
が不十分なものが得られるが、これらは耐湿性や耐熱性
に対する要求水準が低い用途には使用することができ
る。ピロリン酸メラミンはその一例である。
Since the flame retardant composition of the present invention does not contain halogen, no harmful gas derived from halogen is generated during processing or burning. Furthermore, in the case of a flame retardant for synthetic resins, high moisture resistance and high heat resistance are also important prerequisites. However, in the present invention, the condensed melamine phosphate and red phosphorus obtained under the above specific conditions are used as flame retardant components. The flame retardant composition of the present invention exhibits a satisfactory effect in this respect as well. When the melamine / phosphoric acid molar ratio and the sintering temperature during the production of the condensed melamine phosphate do not satisfy the above-mentioned specific conditions, those having insufficient moisture resistance and heat resistance can be obtained. It can be used for applications with low requirements. Melamine pyrophosphate is one example.

【0036】[0036]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれにより何ら制限を受けるものでは
ない。 (難燃剤成分について) 1.縮合リン酸メラミン 縮合リン酸メラミンについては、次のように製造した縮
合リン酸メラミンA〜Dを用いた。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which should not be construed as limiting the present invention. (About the flame retardant component) Condensed Melamine Phosphate Condensed melamine phosphates A to D produced as follows were used.

【0037】(縮合リン酸メラミンの製造例A)第一リ
ン酸アンモニウム(和光純薬社製)115gとメラミン(和
光純薬社製)139gとをニ一ダー[株式会社パウレック製
の“FM−NW−1型(容量;1リットル)”]に入れ、窒素
を0.03リットル/分の速度で送入しつつ加熱した。300
℃までの昇温に2時間を要し、300〜330℃で1時間保持
した。その後、加熱を中止し、ニーダーの回転と窒素の
送入を続けながら5時間放冷した。この間、ニーダーか
らのオフガスを水に接触させ、アンモニアを捕集した。
放冷した後、ニーダーの上蓋を取り外し、容器部を回転
転倒させて生成物を取り出し、193gの生成物を得た。焼
成生成物を粉砕機[ホソカワミクロン社製“バンタムミ
ル AP−B”]で粉砕して、縮合リン酸メラミンAを得
た。
(Production Example A of Melamine Condensed Phosphate) 115 g of ammonium monophosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 139 g of melamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) are kneaded with [FM- NW-1 type (capacity: 1 liter) "] and heated while introducing nitrogen at a rate of 0.03 liter / min. 300
It took 2 hours to raise the temperature to <RTIgt; C </ RTI> and kept at 300-330 <0> C for 1 hour. Thereafter, the heating was stopped, and the mixture was allowed to cool for 5 hours while continuing the rotation of the kneader and the supply of nitrogen. During this time, the off-gas from the kneader was brought into contact with water to collect ammonia.
After allowing to cool, the upper lid of the kneader was removed, and the product was taken out by turning the container upside down to obtain 193 g of the product. The calcined product was pulverized with a pulverizer [“Bantham Mill AP-B” manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain condensed melamine phosphate A.

【0038】(縮合リン酸メラミンの製造例B〜D)反
応条件をそれぞれ表1に示す条件に変え、その他は前記
製造例Aと同様の操作をして、縮合リン酸メラミンB〜
Dを得た。但し、原料のリン酸メラミンA及びBは、発
明者が実験室的に製造したもので、X線回折によりそれ
ぞれ、「6(C3H6N6)・5(H3PO4)・4(H2O)」、「C3H
6N6・H3PO4」と同定された。縮合リン酸メラミンA〜D
の出発原料、出発原料のメラミン/リン酸モル比、焼成
条件、生成物収量、得られた縮合リン酸メラミンのリン
含量、水に対する溶解度、および分解温度を表1に示し
た。
(Production Examples B to D of Melamine Condensed Phosphate) The reaction conditions were changed to the conditions shown in Table 1, respectively.
D was obtained. However, the melamine phosphates A and B as raw materials were produced by the inventor in a laboratory, and were determined to be “6 (C 3 H 6 N 6 ) · 5 (H 3 PO 4 ) · 4 by X-ray diffraction, respectively. (H 2 O) "," C 3 H
6 N 6 · H 3 PO 4 '. Condensed melamine phosphate AD
Table 1 shows the starting materials, the melamine / phosphoric acid molar ratio of the starting materials, the calcination conditions, the product yield, the phosphorus content of the obtained condensed melamine phosphate, the solubility in water, and the decomposition temperature.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】縮合リン酸メラミンA〜Cはいずれも原料
を300〜330℃で焼成したもので、特有のX線回折パター
ンIを示した。出発原料のメラミン/リン酸のモル比
は、それぞれ1.10、1.20、1.60である。本発明の難燃剤
組成物ではこのモル比を1.05〜1.50に限定しており、縮
合リン酸メラミンAおよびBは、本発明の難燃剤組成物
に用いうる縮合リン酸メラミンであるが、縮合リン酸メ
ラミンCは、本発明の範囲には含まない。出発原料のモ
ル比は、縮合リン酸メラミンのリン含量および水に対す
る溶解度に影響し、モル比が限定範囲内にある縮合リン
酸メラミンAおよびBの水に対する溶解度は、0.02およ
び0.006g/100mlと小さかったが、モル比が限定範囲外
の縮合リン酸メラミンCは、0.10g/100mlと高かった。
水溶性の低い縮合リン酸メラミンAおよびBは、縮合リ
ン酸メラミンCに比較して、吸湿によるマトリックス樹
脂との親和性低下、ブリード発生、電気絶縁性等の物性
低下をもたらすおそれが少ないため、これらの特性に対
する要求水準が高い合成樹脂用の難燃剤として有用であ
る。また、縮合リン酸メラミンDは、出発原料のメラミ
ン/リン酸モル比を1.03、焼成温度を240〜270℃に設定
して製造したもので、本発明の難燃剤成分としての縮合
リン酸メラミンの範囲外である。
Each of the condensed melamine phosphates A to C was obtained by calcining the raw material at 300 to 330 ° C., and showed a unique X-ray diffraction pattern I. The molar ratios of melamine / phosphoric acid as starting materials are 1.10, 1.20, 1.60, respectively. In the flame retardant composition of the present invention, this molar ratio is limited to 1.05 to 1.50, and the condensed melamine phosphates A and B are condensed melamine phosphates that can be used in the flame retardant composition of the present invention. Melamine acid C is not included in the scope of the present invention. The molar ratio of the starting materials affects the phosphorus content and the solubility in water of the condensed melamine phosphate, and the solubility in water of the condensed melamine phosphates A and B whose molar ratio is within a limited range is 0.02 and 0.006 g / 100 ml. Condensed melamine phosphate C having a small molar ratio but outside the limited range was as high as 0.10 g / 100 ml.
Condensed melamine phosphates A and B having low water solubility are less likely to cause a decrease in affinity with a matrix resin due to moisture absorption, bleeding, and a decrease in physical properties such as electrical insulation, as compared to the condensed melamine phosphate C. It is useful as a flame retardant for synthetic resins that have high requirements for these properties. The condensed melamine phosphate D was prepared by setting the melamine / phosphoric acid molar ratio of the starting material to 1.03 and the calcination temperature to 240 to 270 ° C. Out of range.

【0041】焼成温度は、縮合リン酸メラミンの耐熱性
に影響し、焼成温度が限定範囲内にある縮合リン酸メラ
ミンA〜Cの分解温度は、370℃前後と高いが、焼成温
度の低い縮合リン酸メラミンDは、292℃と低かった。
耐熱性の高い縮合リン酸メラミンA〜Cは、縮合リン酸
メラミンDと比較して、約80℃も分解温度が上がり、加
工温度の高い合成樹脂への使用が可能である。
The calcination temperature affects the heat resistance of the condensed melamine phosphate, and the decomposition temperature of condensed melamine phosphates A to C whose calcination temperature is within a limited range is as high as about 370 ° C. Melamine phosphate D was as low as 292 ° C.
Condensed melamine phosphates A to C having high heat resistance have a decomposition temperature increased by about 80 ° C. as compared with condensed melamine phosphate D, and can be used for synthetic resins having a high processing temperature.

【0042】なお、生成物のリン含量、水に対する溶解
度、および分解温度の測定法は、以下の通りである。 (a)リン含量の測定法 縮合リン酸メラミンを精秤し、濃硝酸と過塩素酸の混液
で分解した後、リンバナドモリブデン酸吸光光度法によ
り測定した(日本化学会編「実験化学講座15」、丸善、
(1958)、P.371−372参照)。 (b)水に対する溶解度の測定法 縮合リン酸メラミン1.Ogを100mlの純水中に分散させ、
室温(25℃)で1時間撹拌した後、孔径0.45μmのメン
ブランフィルターで濾過し、その濾液50ml以上を秤量瓶
に受け、105℃の恒温槽で蒸発させ、残さ固形物を精秤
して100ml当たりに換算した。 (c)分解温度の測定法 縮合リン酸メラミンを示差熱熱重量同時測定装置TG/DT
A200(セイコー電子工業(株)製)を用いて測定し、第
一吸熱ピークを分解温度とした。(窒素流量200ml/mi
n,昇温速度5℃/min,サンプル量10mg)
The method for measuring the phosphorus content, solubility in water, and decomposition temperature of the product is as follows. (A) Phosphorus content measurement method Condensed melamine phosphate was precisely weighed, decomposed with a mixed solution of concentrated nitric acid and perchloric acid, and then measured by a spectrophotometric method of phosphorus vanadomolybdic acid. ", Maruzen,
(1958), p. 371-372). (B) Method for measuring solubility in water 1. Og of condensed melamine phosphate is dispersed in 100 ml of pure water,
After stirring at room temperature (25 ° C.) for 1 hour, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.45 μm. The filtrate was received in a weighing bottle at least 50 ml, evaporated in a thermostat at 105 ° C., and the solid residue was precisely weighed to 100 ml. It was converted to per hit. (C) Decomposition temperature measuring method Simultaneous differential thermogravimetric analyzer TG / DT for condensed melamine phosphate
It was measured using A200 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), and the first endothermic peak was taken as the decomposition temperature. (Nitrogen flow rate 200ml / mi
n, heating rate 5 ° C / min, sample amount 10mg)

【0043】2.赤リン 燐化学工業(株)製商品名「ノーバエクセル140」を用
いた。
2. Akarin Rinka Chemical Industry Co., Ltd. product name "NOVA Excel 140" was used.

【0044】3.その他の添加剤及び合成樹脂 ・デカブロモジフェニルエーテル(東ソー(株)製商品
名「フレームカット 110R」) ・三酸化アンチモン(東ソー(株)製商品名「フレーム
カット610R」) ・二酸化ジルコニウム(和光純薬工業(株)製試薬) ・三酸化モリブデン(和光純薬工業(株)製試薬) ・メラミン(和光純薬工業(株)製試薬) ・ポリリン酸アンモニウム(燐化学工業(株)製商品名
「ノーバホワイト PA−2」、リン含量31〜32重量%) ・ハイインパクトポリスチレン(旭化成工業(株)製商
品名「スタイロン H8117」,以下HIPSという) ・ポリフェニレンエーテル(旭化成工業(株)製商品名
「ザイロン 300H」,以下PPEという) ・ナイロン66(東レ(株)製商品名「アミラン CM30
01−N」)
3. Other additives and synthetic resins-Decabromodiphenyl ether (trade name "Frame Cut 110R" manufactured by Tosoh Corporation)-Antimony trioxide (trade name "Frame Cut 610R" manufactured by Tosoh Corporation)-Zirconium dioxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Molybdenum trioxide (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Melamine (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Ammonium polyphosphate (trade name manufactured by Rin Kagaku Kogyo Co., Ltd.) NOVA WHITE PA-2, phosphorus content 31-32% by weight)-High impact polystyrene (trade name "Stylon H8117" manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd .; hereinafter referred to as HIPS)-Polyphenylene ether (trade name manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.)・ Nylon 66 (trade name "Amilan CM30" manufactured by Toray Industries, Inc.)
01-N ")

【0045】[実施例1〜10及び比較例1〜10]表
2〜6に示す配合比で難燃剤成分を混合し、難燃剤組成
物を作成した。この難燃剤組成物を表2〜6に示す配合
比で樹脂に混合し、ラボプラストミル(東洋精機製作所
製)を用いて、表2〜6に示した溶融温度で回転数55rp
mで5分間溶融し、樹脂組成物を得た。
[Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10] Flame retardant components were mixed at the compounding ratios shown in Tables 2 to 6 to prepare flame retardant compositions. This flame retardant composition was mixed with the resin at the compounding ratios shown in Tables 2 to 6, and the number of revolutions was 55 rp using a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) at the melting temperature shown in Tables 2 to 6.
The mixture was melted at m for 5 minutes to obtain a resin composition.

【0046】実施例及び比較例における評価は、以下の
測定方法もしくは測定機器を用いて行った。実施例及び
比較例で得た樹脂組成物から加熱プレスにより各種試験
用に試験片を作製し、樹脂組成物の難燃性、燃焼残さ
量、燃焼時間、発煙量、耐湿性の評価を行った。 ・難燃性の測定 UL−94試験により評価した。(1/8”試験片) ・燃焼残さ量、燃焼時間、発煙量の測定 測定には米国アトラス社製CONE2を使用し、ISO 5660に
準じて測定した。試験片(100mmxlOOmmxlOmm)は水平に
置き、コーン型加熱ヒーターの熱流束は40kW/m2に、排
気量は24 l/sに固定して行い、着火は電気火花を用い
た。測定結果より、サンプル100gあたりの燃焼残さ量
(g)、サンプル100gあたりの燃焼時間(秒)、発煙量
(m2/kg)を求めた。サンプル100gあたりの燃焼時間
は、着火から有炎燃焼が終わるまでの燃焼時間から算出
した。発煙量は、気化した材料1kg当たりから発生する
煙量(m2/kg)を示し、測定値 average Specific Ex
tinction Areaとして表されるものである。 ・耐湿性の測定 試験片(100mmxlOOmmx2mm)を温度65℃、相対湿度95%
に調節した恒温恒湿器で28日間処理した後、試験片表面
の外観変化を目視により観察し、異常がないものを○、
析出物あるいはフクレのあるものを×とした。結果を表
2〜6に記載した。
The evaluation in Examples and Comparative Examples was performed using the following measuring methods or measuring instruments. Test pieces were prepared from the resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples for various tests by a hot press, and the flame retardancy, the amount of residual combustion, the burning time, the amount of smoke, and the moisture resistance of the resin composition were evaluated. . -Measurement of flame retardancy Evaluated by the UL-94 test. (1/8 "test piece) ・ Measurement of combustion residue, burning time, and smoke generation Measurement was performed using CONE2 manufactured by Atlas, USA, according to ISO 5660. The test piece (100mmxlOOmmxlOmm) was placed horizontally, The heat flux of the cone type heater was fixed at 40 kW / m 2 , the displacement was fixed at 24 l / s, and the ignition was performed using an electric spark.From the measurement results, the combustion residue (g) per 100 g of the sample, The burning time (sec) and the amount of smoke (m 2 / kg) per 100 g of the sample were determined, and the burning time per 100 g of the sample was calculated from the burning time from ignition to the end of flaming combustion. Indicates the amount of smoke (m 2 / kg) generated from 1 kg of material, and is a measured value.
It is represented as a tinction area.・ Measurement of moisture resistance Test piece (100mmxlOOmmx2mm) at temperature 65 ℃, relative humidity 95%
After a 28-day treatment in a thermo-hygrostat adjusted to, the change in the appearance of the test piece surface was visually observed.
Those with precipitates or blisters were evaluated as x. The results are shown in Tables 2 to 6.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】[0049]

【表4】 [Table 4]

【0050】[0050]

【表5】 [Table 5]

【0051】[0051]

【表6】 [Table 6]

【0052】表2に示した測定結果より、以下のことが
明らかになった。実施例1〜3は、本件縮合リン酸メラ
ミンと赤リンとを配合したものであり、難燃剤を配合し
ない合成樹脂のみの比較例1と比較すると、難燃性が向
上し、発煙量が低く、燃焼残さ量も多かった。
From the measurement results shown in Table 2, the following became clear. In Examples 1 to 3, the present condensed melamine phosphate and red phosphorus were blended. Compared with Comparative Example 1 in which only a synthetic resin containing no flame retardant was used, flame retardancy was improved and the amount of smoke was low. The amount of combustion residue was also large.

【0053】また、実施例1〜3をハロゲン系難燃剤で
難燃化した比較例2と比較すると、難燃性は同等である
が、実施例1〜3は、発煙量が比較例2の1/2以下であ
り、燃焼残さ量も多い。このことは、ハロゲン系難燃剤
に比較して、本件縮合リン酸メラミンと赤リンとからな
る難燃剤組成物が、低発煙性、チャー生成効果の点で格
段に優れていることを示している。そして、そのこと
は、ハロゲン系難燃剤が気相で作用するため、結果とし
て発煙量が増大していたのに対し、本発明の難燃剤組成
物は、チャー生成を促進し、そのチャーによって気相へ
の燃焼物質の放出が抑制された結果、発煙量が抑制され
たと推測される。なお、本発明の難燃剤組成物は、ハロ
ゲン化合物を含まないので、ハロゲン系難燃剤に由来す
る有害ガスを発生しないことは言うまでもない。
Further, when Examples 1 to 3 are compared with Comparative Example 2 in which a flame retardant is used with a halogen-based flame retardant, the flame retardancy is the same. It is less than 1/2, and the combustion residue is large. This shows that the flame retardant composition comprising the present condensed melamine phosphate and red phosphorus is remarkably superior to the halogen-based flame retardant in terms of low smoke emission and char generation effect. . This is because the halogen-based flame retardant acts in the gas phase, resulting in an increase in the amount of smoke generated. On the other hand, the flame retardant composition of the present invention promotes the formation of char, and the char forms It is assumed that the amount of smoke emitted was suppressed as a result of the suppression of the emission of the combustion material into the phase. Since the flame retardant composition of the present invention does not contain a halogen compound, it goes without saying that no harmful gas derived from the halogen-based flame retardant is generated.

【0054】また、実施例1を、本発明で限定した範囲
外の縮合リン酸メラミンCを配合した比較例3と比較す
ると、樹脂組成物の難燃性、燃焼残さ量は同等である
が、樹脂組成物の耐湿性に差が生じた。すなわち、縮合
リン酸メラミンAを用いた実施例1は、耐湿試験で異常
はなかったが、縮合リン酸メラミンCを用いた比較例3
はフクレを生じ、耐湿性が劣っていた。このことは、縮
合リン酸メラミンの水溶性の違いが原因しており、そし
てその水溶性の違いは、製造時のメラミン/リン酸のモ
ル比の違いによって生じたと考えられる。
Further, when Example 1 is compared with Comparative Example 3 in which condensed melamine phosphate C outside the range defined in the present invention is blended, the resin composition has the same flame retardancy and the same amount of residual combustion. There was a difference in the moisture resistance of the resin composition. That is, in Example 1 using condensed melamine phosphate A, there was no abnormality in the moisture resistance test, but Comparative Example 3 using condensed melamine phosphate C was used.
Produced blisters and poor moisture resistance. This is due to the difference in water solubility of the condensed melamine phosphate, and it is believed that the difference in water solubility was caused by the difference in the melamine / phosphoric acid molar ratio during production.

【0055】更に、実施例1を、本件縮合リン酸メラミ
ンの代わりにポリリン酸アンモニウムを配合した比較例
4と比較すると、実施例1は、発煙量が6割程度に減少
し、燃焼残さ量は1.5倍近くに増大した。難燃化元素で
あるリンの含量は、実施例1の縮合リン酸メラミンA
(リン含量14.7重量%)の方がポリリン酸アンモニウム
(リン含量31〜32重量%)より低いので、実施例1の方
が優れているということは特筆すべき効果である。ま
た、耐湿性は、実施例1は異常なし(○)であったが、
比較例4はフクレを生じた(×)。このことは、本件縮
合リン酸メラミンとポリリン酸アンモニウムの耐湿性の
違いに起因しているものと思われる。
Furthermore, comparing Example 1 with Comparative Example 4 in which ammonium polyphosphate was blended in place of the present fused melamine phosphate, Example 1 showed that the amount of smoke was reduced to about 60% and the amount of residual combustion was reduced. Increased nearly 1.5 times. The content of phosphorus, which is a flame retardant element, was determined according to the condensed melamine phosphate A of Example 1.
It is a remarkable effect that Example 1 is superior since (phosphorus content 14.7% by weight) is lower than ammonium polyphosphate (phosphorus content 31-32% by weight). The moisture resistance of Example 1 was not abnormal (O),
In Comparative Example 4, blistering occurred (x). This is considered to be due to the difference in moisture resistance between the present fused melamine phosphate and ammonium polyphosphate.

【0056】また、本件縮合リン酸メラミンと赤リンの
二成分併用系である実施例1〜3を赤リン単独系である
比較例5と比較すると、実施例1〜3は、燃焼残さ量が
多く、発煙量が少ない。赤リン単独系では、燃焼残さ
量、発煙性の点で好ましくないことが分かる。同様に、
二成分併用系である実施例1〜3を本件縮合リン酸メラ
ミン単独系である比較例6と比較すると、実施例1〜3
は、難燃性の点で優れており、一方、本件縮合リン酸メ
ラミン単独系では発煙量は低いものの、難燃性が不足
し、燃焼残さ量も少ないことがわかる。これらのことか
ら、本件縮合リン酸メラミンおよび赤リンのそれぞれ単
独使用では、難燃効果、チャー生成効果および低発煙化
を同時に満たすことはできず、この二成分の併用によっ
て初めて相乗効果を発揮することが明らかである。
Further, when Examples 1 to 3, which are a two-component combination system of the present condensed melamine phosphate and red phosphorus, are compared with Comparative Example 5, which is a single system of red phosphorus, Examples 1 to 3 show that the residual amount of combustion is low. Many, low smoke. It can be seen that red phosphorus alone is not preferable from the viewpoint of the amount of combustion residue and smoke emission. Similarly,
When Examples 1 to 3 which are a two-component combined system are compared with Comparative Example 6 which is a condensed melamine phosphate alone system, Examples 1 to 3
Is excellent in terms of flame retardancy, while the present condensed melamine phosphate alone system has a low smoke emission amount, but lacks flame retardancy and a small amount of combustion residue. From these facts, it is not possible to simultaneously satisfy the flame retardant effect, the char generation effect and the low smoke emission by using the present condensed melamine phosphate and red phosphorus alone, and a synergistic effect is exhibited only when these two components are used in combination. It is clear that.

【0057】また、表3は、合成樹脂100重量部に対し
て、本発明の難燃剤組成物20重量部配合した例であり、
本件縮合リン酸メラミンと赤リンの配合比が、難燃性、
燃焼残さ量、発煙量に及ぼす影響がわかる。本件縮合リ
ン酸メラミンの配合比は、比較例7が最も少なく、続い
て実施例4、実施例5、実施例6、比較例8の順で多
く、縮合リン酸メラミン配合比の増大と共に発煙量が減
少した。また、赤リン配合比は、上記の順で少なく、赤
リン配合比が最も大きい比較例7では、難燃性はあるも
のの発煙量が多く、縮合リン酸メラミンの効果が十分発
揮されなかった。赤リン配合比が最も小さい比較例8で
は、難燃性がV1であり、燃焼残さ量も少なかった。即
ち、縮合リン酸メラミンと赤リンの配合比が1:1〜
5:1の範囲で難燃性、燃焼残さ量、発煙量について好
ましい結果が得られた。
Table 3 is an example in which 20 parts by weight of the flame retardant composition of the present invention was blended with 100 parts by weight of the synthetic resin.
The compounding ratio of the condensed melamine phosphate and red phosphorus is flame retardant,
The effect on the combustion residue and the amount of smoke is understood. The compounding ratio of the condensed melamine phosphate in Comparative Example 7 was the smallest, followed by Example 4, Example 5, Example 6, and Comparative Example 8 in increasing order. Decreased. Further, the red phosphorus compounding ratio was low in the above order, and in Comparative Example 7 having the largest red phosphorus compounding ratio, although there was flame retardancy, a large amount of smoke was generated, and the effect of the condensed melamine phosphate was not sufficiently exhibited. In Comparative Example 8 having the smallest red phosphorus compounding ratio, the flame retardancy was V1, and the amount of residual combustion was small. That is, the compounding ratio of condensed melamine phosphate and red phosphorus is 1: 1 to 1
In the range of 5: 1, favorable results were obtained for the flame retardancy, the amount of residual combustion, and the amount of smoke.

【0058】表4は、本件縮合リン酸メラミンと赤リン
の配合比が2:1である難燃剤組成物の合成樹脂への添
加量を変化させた例である。添加量が一番多いのが実施
例1であり、続いて実施例5、実施例7、比較例9の順
に添加量は少なく、難燃剤組成物5重量部を添加した比
較例9では、難燃性が不十分であった。即ち、難燃剤組
成物は、合成樹脂100重量部に対して、10重量部以上の
添加が必要である。
Table 4 shows an example in which the addition amount of the flame retardant composition having a blending ratio of the condensed melamine phosphate and red phosphorus of 2: 1 to the synthetic resin was changed. Example 1 has the largest amount of addition, followed by Example 5, Example 7, and Comparative Example 9 in which the addition amount is small, and Comparative Example 9 in which 5 parts by weight of the flame retardant composition is added has difficulty. Flammability was insufficient. That is, the flame retardant composition needs to be added in an amount of 10 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the synthetic resin.

【0059】表5の実施例8及び比較例10は、溶融温
度が290℃と比較的高い温度で難燃剤組成物を用いた例
である。本発明の難燃剤組成物の耐熱性が良好であるた
め、加工温度の高い実施例8でも高い難燃性が得られて
いることが認められる。一方、耐熱性の低い縮合リン酸
メラミンDを用いた比較例10は、加工中に一部分解し
たのか、難燃性が低下している。また、実施例8は、耐
湿性試験では異常は認められなかったが、比較例10
は、析出物を生じ耐湿性が劣っていることが認められ
た。これらの違いは、縮合リン酸メラミンの水溶性及び
熱安定性の違いが原因していると考えられる。
Examples 8 and Comparative Example 10 in Table 5 are examples using the flame retardant composition at a relatively high melting temperature of 290 ° C. Since the heat resistance of the flame retardant composition of the present invention is good, it is recognized that high flame retardancy is obtained even in Example 8 where the processing temperature is high. On the other hand, in Comparative Example 10 using the condensed melamine phosphate D having low heat resistance, the flame retardancy was reduced, possibly due to partial decomposition during processing. In Example 8, no abnormality was recognized in the moisture resistance test, but Comparative Example 10
It was recognized that precipitates formed and the moisture resistance was inferior. These differences are thought to be due to differences in water solubility and thermal stability of the fused melamine phosphate.

【0060】表6の実施例9及び実施例10は、本件縮
合リン酸メラミン、赤リンおよび二酸化ジルコニウム又
は三酸化モリブデンの三成分併用例であり、比較のた
め、二成分併用の実施例2を併記した。これらはいずれ
も合成樹脂100重量部に対して、難燃剤組成物を合計40
重量部配合して得た樹脂組成物であり、実施例9及び実
施例10は、実施例2の縮合リン酸メラミンの10重量部
をそれぞれ二酸化ジルコニウム、三酸化モリブデンに置
き換えた例である。三成分併用系である実施例9及び実
施例10は、二成分併用系である実施例2よりも燃焼時
間が短く、自己消火性が優れていることがわかる。この
ことは、二酸化ジルコニウムや三酸化モリブデンの添加
が、難燃樹脂組成物の自己消火性を高めることを示して
いる。
Examples 9 and 10 in Table 6 are examples of the three-component combination of the present condensed melamine phosphate, red phosphorus and zirconium dioxide or molybdenum trioxide. Also described. In each case, the flame retardant composition was added in total of 40 parts by weight to 100 parts by weight of the synthetic resin.
Examples 9 and 10 are examples in which 10 parts by weight of the condensed melamine phosphate of Example 2 were replaced with zirconium dioxide and molybdenum trioxide, respectively. It can be seen that Examples 9 and 10 which are a three-component combined system have a shorter burning time and superior self-extinguishing properties than Example 2 which is a two-component combined system. This indicates that the addition of zirconium dioxide or molybdenum trioxide enhances the self-extinguishing property of the flame-retardant resin composition.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、難燃剤
組成物に上記本件縮合リン酸メラミンと赤リンとを併用
することにより、難燃効果が高く、低発煙性でチャー生
成効果も高く、かつ耐湿、耐熱性にも優れた合成樹脂用
の難燃剤組成物を提供することが可能となる。また、本
発明の難燃剤組成物が、ハロゲンを含有していないこと
から、それを配合した難燃樹脂組成物は、上記の特質に
加え、加工時や燃焼時にハロゲンに由来する有害ガスを
発生することがない等の優れた効果を奏するものであ
る。
As described in detail above, the present invention provides a high flame retardant effect, a low smoke emission and a char generation effect by using the above-mentioned condensed melamine phosphate and red phosphorus together with a flame retardant composition. It is possible to provide a flame retardant composition for a synthetic resin that is high and has excellent moisture resistance and heat resistance. In addition, since the flame retardant composition of the present invention does not contain halogen, the flame retardant resin composition containing the same generates harmful gas derived from halogen at the time of processing or burning in addition to the above-mentioned characteristics. It has excellent effects such as not being performed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 21/04 C09K 21/04 21/10 21/10 (72)発明者 沼 幸子 富山県新湊市新堀34番地 燐化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 4H028 AA07 AA08 AA40 4J002 AB021 AC081 BB031 BB121 BC031 BC061 BD041 BN151 CC031 CD001 CF061 CF071 CG001 CH071 CK021 CL011 CL031 DA057 DE098 DH026 DH056 EU186 FB077 FB267 FD130 FD136 FD137 FD138──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09K 21/04 C09K 21/04 21/10 21/10 (72) Inventor Sachiko Numa 34 Shinbori, Shinminato City, Toyama Prefecture Address R-Chemical Co., Ltd. F-term (Reference) 4H028 AA07 AA08 AA40 4J002 AB021 AC081 BB031 BB121 BC031 BC061 BD041 BN151 CC031 CD001 CF061 CF071 CG001 CH071 CK021 CL011 CL031 DA057 DE098 DH0186 FD0130 DH0186 FD

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 難燃剤成分として縮合リン酸メラミン及
び赤リンを含有し、かつ、該縮合リン酸メラミンが、メ
ラミン/リン酸のモル比を1.05〜1.50に調整した下記
(A)〜(C)のいずれか一種からなる原料組成物を、固
相反応により、300〜350℃で焼成して得られ、下記に示
すX線回折パターンを有し、リン含量が13.0〜14.7重量
%であって、水に対する溶解度が室温の水100ミリリッ
トル中に0.05g以下の縮合リン酸メラミンであることを
特徴とする低発煙性難燃剤組成物。 (A)メラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリ
ン酸メラミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸
メラミン,(C)リン酸メラミン [X線回折パターン] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)
Claims 1. A melamine condensed phosphate and red phosphorus are contained as flame retardant components, and the condensed melamine phosphate is adjusted to a melamine / phosphoric acid molar ratio of 1.05 to 1.50 by the following (A) to (C). A) a raw material composition consisting of any one of the above, which is obtained by baking at 300 to 350 ° C. by a solid-phase reaction, has an X-ray diffraction pattern shown below, and has a phosphorus content of 13.0 to 14.7% by weight; A low-smoking flame-retardant composition having a solubility in water of not more than 0.05 g of condensed melamine phosphate in 100 ml of water at room temperature. (A) melamine and ammonium monophosphate and / or melamine phosphate, (B) ammonium monophosphate and melamine phosphate, (C) melamine phosphate [X-ray diffraction pattern] d (]) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S to VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S to VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The sign in the above “strength” "W, M, S, VS" represent "weak, medium, strong, very strong" respectively.)
【請求項2】 前記縮合リン酸メラミンと赤リンが、重
量比で1:1〜5:1の割合で配合されたことを特徴と
する請求項1記載の低発煙性難燃剤組成物。
2. The low-smoking flame-retardant composition according to claim 1, wherein the melamine condensed phosphate and red phosphorus are blended in a weight ratio of 1: 1 to 5: 1.
【請求項3】 合成樹脂100重量部に対し、縮合リン酸
メラミンと赤リンを合わせて10〜400重量部配合して得
られる低発煙性難燃樹脂組成物であって、かつ、該縮合
リン酸メラミンが、メラミン/リン酸のモル比を1.05〜
1.50に調整した下記(A)〜(C)のいずれか一種からな
る原料組成物を、固相反応により、300〜350℃で焼成し
て得られ、下記に示すX線回折パターンを有し、リン含
量が13.0〜14.7重量%であって、水に対する溶解度が室
温の水100ミリリットル中に0.05g以下の縮合リン酸メ
ラミンであることを特徴とする低発煙性難燃樹脂組成
物。 (A)メラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリ
ン酸メラミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸
メラミン,(C)リン酸メラミン。 [X線回折パターン] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)
3. A low smoke-generating flame-retardant resin composition obtained by blending 10 to 400 parts by weight of a melamine condensed phosphate and red phosphorus based on 100 parts by weight of a synthetic resin. Melamine acid has a melamine / phosphoric acid molar ratio of 1.05 to
A raw material composition comprising any one of the following (A) to (C) adjusted to 1.50 is obtained by firing at 300 to 350 ° C. by a solid phase reaction, and has an X-ray diffraction pattern shown below, A low smoke-generating flame-retardant resin composition having a phosphorus content of 13.0 to 14.7% by weight and a solubility in water of not more than 0.05 g of condensed melamine phosphate in 100 ml of water at room temperature. (A) melamine and ammonium monophosphate and / or melamine phosphate; (B) ammonium monophosphate and melamine phosphate; (C) melamine phosphate. [X-ray diffraction pattern] d (Å) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S to VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S to VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The symbols “W, M, S, VS” in the above “strength” represent “weak, medium, strong, and very strong,” respectively.)
【請求項4】 難燃剤成分として縮合リン酸メラミン、
赤リン、及び二酸化ジルコニウム又は三酸化モリブデン
を含有し、かつ、該縮合リン酸メラミンが、メラミン/
リン酸のモル比を1.05〜1.50に調整した下記(A)〜
(C)のいずれか一種からなる原料組成物を、固相反応
により、300〜350℃で焼成して得られ、下記に示すX線
回折パターンを有し、リン含量が13.0〜14.7重量%であ
って、水に対する溶解度が室温の水100ミリリットル中
に0.05g以下の縮合リン酸メラミンであることを特徴と
する自己消火性の強い低発煙性難燃剤組成物。 (A)メラミンと第一リン酸アンモニウム及び/又はリ
ン酸メラミン,(B)第一リン酸アンモニウムとリン酸
メラミン,(C)リン酸メラミン [X線回折パターン] d(Å) 強度 10.95±0.5 W 7.94±0.3 W 5.97±0.1 S〜VS 5.49±0.1 W 4.88±0.1 S 4.21±0.1 W 3.98±0.1 W 3.37±0.08 S〜VS 2.99±0.05 M 2.56±0.05 W (上記“強度”中の符号「W,M,S,VS」は、それぞれ
「弱い,中位,強い,非常に強い」を表す。)
4. A fused melamine phosphate as a flame retardant component,
Containing red phosphorus and zirconium dioxide or molybdenum trioxide, and wherein the fused melamine phosphate is melamine /
The following (A) to which the molar ratio of phosphoric acid was adjusted to 1.05 to 1.50
A raw material composition comprising any one of (C) is obtained by baking at 300 to 350 ° C. by a solid-phase reaction, has an X-ray diffraction pattern shown below, and has a phosphorus content of 13.0 to 14.7% by weight. A low self-extinguishing, low-smoke, flame-retardant composition having a solubility in water of 0.05 g or less of condensed melamine phosphate in 100 ml of water at room temperature. (A) melamine and ammonium monophosphate and / or melamine phosphate, (B) ammonium monophosphate and melamine phosphate, (C) melamine phosphate [X-ray diffraction pattern] d (]) Intensity 10.95 ± 0.5 W 7.94 ± 0.3 W 5.97 ± 0.1 S to VS 5.49 ± 0.1 W 4.88 ± 0.1 S 4.21 ± 0.1 W 3.98 ± 0.1 W 3.37 ± 0.08 S to VS 2.99 ± 0.05 M 2.56 ± 0.05 W (The sign in the above “strength” "W, M, S, VS" represent "weak, medium, strong, very strong" respectively.)
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