JP2010506810A - スラリをミル乾燥することにより熱的に安定な三水酸化アルミニウム粒子を製造する方法 - Google Patents

スラリをミル乾燥することにより熱的に安定な三水酸化アルミニウム粒子を製造する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は改善された熱安定性をもつ水酸化アルミニウムの燃焼遅延剤を製造する方法、該方法で製造される水酸化アルミニウム粒子、および製造された水酸化アルミニウム粒子の使用、およびそれから得られる製品に関する。

Description

本発明は鉱物性の燃焼遅延剤の製造法に関する。さらに特定的には本発明は改善された熱安定性をもつ水酸化アルミニウム燃焼遅延剤の製造法に関する。
水酸化アルミニウムは種々の別名、例えばアルミニウム水和物、三水和アルミニウム等の別名をもっているが、通常はＡＴＨと呼ばれている。ＡＴＨ粒子は多くの鉱物性材料、例えば紙、樹脂、ゴム、プラスティックス等の中の充填剤として多くの用途が見出だされている。これらの製品は種々の工業的用途、例えばケーブルおよび電線の鞘、コンベヤベルト、熱可塑性の成形品、接着剤などに使用されることが見出だされている。ＡＴＨは典型的にはこれらの材料の燃焼遅延性を改善するのに使用され、また発煙抑制剤としての作用をする。ＡＴＨはまた典型的にはプリント配線された回路板の製作に用いられる樹脂の燃焼遅延剤として使用される。従ってＡＴＨの熱安定性は最終使用者によって厳密に監視される品質の一つである。例えばプリント回路板の用途においては、該回路板をつくるのに使用される積層品の熱安定性は、無鉛のハンダ付けが行えるように十分に高くなければならない。
ＡＴＨを合成し製造する方法は当業界においては公知である。しかし、テイラーメイド（ｔａｉｌｏｒ）クラスのＡＴＨに対する需要は次第に増大しているが、現存の方法はこれらの等級のもののすべてを製造することはできない。従ってテイラーメイド・クラスのＡＴＨに対する需要が増加するにつれて、これらのクラスのものを製造することに対する要求も増大している。
本発明の概要
ＡＴＨの熱安定性はＡＴＨの全ソーダ含量と関連があることは経験的な証拠によって示されている。しかし理論に拘束されることを望むものではないが、本発明の発明者は、本発明の改善された熱安定性は不溶性のソーダ含量と関連があることを発見し、またそうであると信じている。不溶性のソーダ含量は典型的には全ソーダの重量に関し全ソーダ含量の約７０〜約９９重量％であり、残りが可溶性のソーダである。
また理論に拘束されることを望むものではないが、本発明の発明者は予想外にも、樹脂に対するＡＴＨ粒子の湿潤性はＡＴＨ粒子の形状に依存することを発見し、さらにまた本発明の発明者は、本発明方法を使用することにより、現在入手できるＡＴＨ粒子に比べ改善された湿潤性をもつＡＴＨ粒子を製造し得ることを見出だした。理論に拘束されることを望むものではないが、この改善された湿潤性は本発明方法により製造されるＡＴＨ粒子の形状の改善によるものであることを本発明の発明者は信じている。
さらに本発明の発明者は、理論に拘束されることを望むものではないが、この改善された形状はＡＴＨ生成物粒子の全比細孔容積および／または細孔半径の中央値（「ｒ５０」）によるものであると考えている。また本発明の発明者は、或る与えられた重合体分子に対し、複雑な構造をもった凝集体を有するＡＴＨ生成物の方が多数の大きな細孔を含み、湿潤させることが困難であるように思われるので、Ｂｕｓｓ Ｋｏ−ｋｎｅａｄｅｒまたは二重スクリュー押出し機、またはこの目的のために用いられる当業界において公知の他の機械のような捏和機の中で配合を行う際、困難を生じる（モーター上での出力（ｐｏｗｅｒ ｄｒａｗ）の変動が生じる）と考えている。従って本発明の発明者は、細孔の中央
値が小さく、および／または全比細孔容積が低いことが重合体材料による改善された湿潤性と関連しており、その結果配合の性能が改善されること、即ちＡＴＨ充填剤を含む燃焼遅延性をもった樹脂の配合に使用される配合機においてエンジン（モーター）の出力の変動が少ないことを見出だした。また本発明の発明者は、本発明方法がこれらの特徴をもつＡＴＨを製造するのに特に適していることを見出だした。
従って本発明は、スラリをミルで乾燥してミル乾燥したＡＴＨをつくることを含んで成る方法であって、該スラリは約１〜約８５重量％のＡＴＨ粒子を含み、また該ミル乾燥したＡＴＨは約０．０９〜約０．３３μｍの範囲にある細孔半径の中央値（「ｒ５０」）をもっていることを特徴とする方法に関する。
他の具体化例において本発明は、スラリをミル乾燥することによってつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子であって、ここでミル乾燥されたＡＴＨ粒子はＶｍａｘ、即ち最大比細孔容積が約１０００バールにおいて約３００〜約７００ｍｍ３／ｇの範囲にあるか、および／またはｒ５０、即ち相対的な比細孔容積５０％における細孔半径が約０．０９〜約０．３３μｍ，またはそれ以上の範囲にあり、好ましくは下記の特性：即ち（ｉ）ｄ５０が約０．５〜約２．５μｍであり、（ｉｉ）全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全重量に関し約０．４重量％以下であり、（ｉｉｉ）ＩＳＯ ７８７−５：１９８０で決定された油吸収率が約５０％以下であり、（ｉｖ）ＤＩＮ−６６１３２で決定された比表面積（ＢＥＴ）が約１〜約１５ｍ２／ｇであるという特性を一つまたはそれ以上、さらに好ましくは二つまたはそれ以上、もっと好ましくは三つまたはそれ以上、ある具体化例においては全部をもち、さらにミル乾燥されたＡＴＨ粒子の電気伝導度は水中に１０重量％のＡＴＨを含む水中で測定して約２００μＳ／ｃｍ以下であるＡＴＨ粒子に関する。
他の具体化例においては本発明は、スラリをミル乾燥することによりつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子を含んで成る燃焼遅延性重合体組成物であって、該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はＶｍａｘが約３００〜約７００ｍｍ３／ｇであるかおよび／またはｒ５０、即ち相対的な比細孔容積５０％における細孔半径が約０．０９〜約０．３３μｍの範囲にあり、好ましくは下記の特性、即ち（ｉ）ｄ５０が約０．５〜約２．５μｍであり、（ｉｉ）全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全重量に関し約０．４重量％以下であり、（ｉｉｉ）ＩＳＯ ７８７−５：１９８０で決定された油吸収率が約５０％以下であり、（ｉｖ）ＤＩＮ−６６１３２で決定された比表面積（ＢＥＴ）が約１〜約１５ｍ２／ｇであるという特性を一つまたはそれ以上、さらに好ましくは二つまたはそれ以上、もっと好ましくは三つまたはそれ以上、或る具体化例においてはすべてを有し、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の電気伝導度は水中に１０重量％のＡＴＨを含む水の中で測定して約２００μＳ／ｃｍ以下である燃焼遅延性重合体組成物に関する。該樹脂組成物はまた少なくとも１種の合成樹脂、並びに随時１種またはそれ以上の任意の当業界において通常使用される添加物を含んで成っている。
或る具体化例においては、本発明のミル乾燥されたＡＴＨはさらに可溶性のソーダ含量が約０．１重量％以下であることを特徴としている。
本発明の詳細な説明
本明細書に記載されたすべての粒子の直径の測定、即ちｄ１０、ｄ５０およびｄ９０の測定は、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ社製のレーザー分光器Ｃｉｌａｓ １０６４ Ｌを用いてレーザー回折法により行ったことに注目すべきである。一般に本明細書においてｄ５０を測定する方法は、先ず適当な水−分散剤溶液（製法は下記を参照）を装置の試料調製容器に導入することにより行われる。「粒子専門（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｅｘｐｅｒｔ）」と呼ばれる標準測定法を選び、また測定のモデルである「範囲１」を選び、さらに粒子の期待した大きさの分布に適用する装置の内部パラメータを選ぶ。測定の際典型的には試料
を分散させる間および測定の間約６０秒間超音波に露出することに注目すべきである。バックグラウンドの測定を行った後、約７５〜約１００ｍｇの分析試料を水／分散剤溶液と共に試料容器に入れ、測定を開始する。水／分散剤溶液は、先ず５００ｇのＫＭＦ Ｌａｂｏｒｃｈｅｍｉｅ製のＣａｌｇｏｎから３リットルのＢＡＳＦ製のＣＡＬ Ｐｏｌｙｓａｌｔを用いて濃縮物をつくることによって調製することができる。１０リットルの脱イオン水を用いてこの溶液を１０リットルにする。この原液１００ｍｌを採取し、脱イオン水を用いて１０リットルに希釈し、この最終溶液を上記の水−分散剤溶液として使用する。
スラリ
本発明の若干の具体化例においては、ＡＴＨ粒子をミル乾燥してミル乾燥されたＡＴＨ粒子をつくる。本発明を実施するのに用いられるスラリは、スラリの全重量に関し約１〜約８５重量％の範囲のＡＴＨ粒子を含んでいる。好適具体化例においては、スラリは両方とも同じ基準で約２５〜約７０重量％の範囲、さらに好ましくは約５５〜約６５重量％の範囲のＡＴＨ粒子を含んでいる。他の好適具体化例において、スラリは両方とも同じ基準で約４０〜約６０重量％の範囲、さらに好ましくは約４５〜約５５重量％の範囲のＡＴＨ粒子を含んでいる。さらに他の好適具体化例においては、スラリは両方とも同じ基準で約２５〜約５０重量％の範囲、さらに好ましくは約３０〜約４５重量％の範囲のＡＴＨ粒子を含んでいる。
本発明を実施するのに使用されるスラリはＡＴＨ粒子をつくるのに使用される任意の方法から得ることができる。好ましくはスラリは沈澱および濾過によりＡＴＨ粒子を製造することを含む方法から得られる。例示的な一具体化例においては、スラリは粗製の水酸化アルミニウムを苛性ソーダに溶解してアルミン酸ナトリウムの溶液をつくり、これを冷却して濾過し、このようにしてこの例示的な具体化例に使用されるアルミン酸ナトリウムを含む液をつくる方法によって得られる。このようにしてつくられれたアルミン酸ナトリウムの液は典型的にはＮａ２Ｏ対Ａｌ２Ｏ３が約１．４：１〜約１．５５：１である。アルミン酸ナトリウムの液からＡＴＨ粒子を沈澱させるためには、ＡＴＨの種粒子をアルミン酸ナトリウムの液１リットル当たりＡＴＨ約１〜３ｇの量でアルミン酸ナトリウムの液に加え、工程混合物をつくる。アルミン酸ナトリウムの液が液温約４５〜約８０℃にある時にＡＴＨの種粒子をアルミン酸ナトリウムの液に加える。ＡＴＨの種粒子を加えた後、工程混合物を約１０時間撹拌するか、別法としてはＮａ２Ｏ対Ａｌ２Ｏ３のモル比が約２．２：１〜約３．５：１の範囲になるまで撹拌し、このようにしてＡＴＨの懸濁液をつくる。得られるＡＴＨ懸濁液は典型的には該懸濁液に関し約８０〜約１６０ｇ／リットルのＡＴＨを含んで成っている。しかし、ＡＴＨの濃度は上記範囲内で変えることができる。次に得られたＡＴＨ懸濁液を濾過し洗滌してこれから不純物を除去し、このようにしてフィルターケーキをつくる。このフィルターケーキを一回、或る具体化例においては２回以上水で、好ましくは脱塩した水で洗滌する。フィルターケーキは水を用いて再スラリ化してスラリにすることができ、或いは他の好適な具体化例においては少なくとも１種の、好ましくは唯１種の分散剤をフィルターケーキに加えて上記範囲のＡＴＨ濃度を有するスラリをつくる。水と分散剤との組み合わせを用いてフィルターケーキを再スラリ化することも本発明の範囲内に入ることを銘記すべきである。ここに使用するのに適した分散剤の本発明を限定しない例には、ポリアクリレート、有機酸、ナフタレンスルフォネート／フォルムアルデヒド縮合物、脂肪−アルコール−ポリグリコール−エーテル、ポリプロピレン−エチレンオキシド、ポリグリコールエステル、ポリアミド−エチレンオキシド、フォスフェート、ポリビニルアルコールが含まれる。スラリが分散剤を含んで成っている場合、分散剤の効果のために、スラリはスラリの全重量に関し最高約８５重量％のＡＴＨを含んでいることができる。この具体化例においては、スラリの残り（即ちＡＴＨ粒子および分散剤を含んでいない部分）は典型的には水であるが、沈澱によって得られる若干の試薬、不純物等が存在することができる。
スラリ中のＡＴＨ粒子
或る具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子のＢＥＴは約１．０〜約４．０ｍ２／ｇの範囲である。これらの具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子は約１．５〜約２．５ｍ２／ｇの範囲のＢＥＴをもっている。これらの具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子は約１．８〜約３．５μｍ、好ましくは約１．８〜約２．５μｍの範囲のｄ５０をもつことを特徴することができ、またそのことが好適であるが、これはここでつくられるミル乾燥されたＡＴＨ粒子よりも粗い粒子である。
他の具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子のＢＥＴは約４．０〜約８．０ｍ２／ｇの範囲、好ましくは約５〜約７ｍ２／ｇの範囲である。これらの具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子は約１．５〜約２．５μｍ、好ましくは約１．６〜約２．０μｍの範囲のｄ５０をもつことを特徴することができ、またそのことが好適であるが、これはここでつくられるミル乾燥されたＡＴＨ粒子よりも粗い粒子である。
さらに他の具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子のＢＥＴは約８．０〜約１４ｍ２／ｇの範囲、好ましくは約９〜約１２ｍ２／ｇの範囲である。これらの具体化例においては、スラリ中のＡＴＨ粒子は約１．５〜約２．０μｍ、好ましくは約１．５〜約１．８μｍの範囲のｄ５０をもつことを特徴とすることができ、またそのことが好適であるが、これはここでつくられるミル乾燥されたＡＴＨ粒子よりも粗い粒子である。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子よりも粗い粒子という言葉は、スラリ中のＡＴＨ粒子のｄ５０の値の上限が一般にここでつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子のｄ５０の上限よりも少なくとも約０．２μｍだけ高いことを意味する。
また本発明に使用されるスラリ中のＡＴＨ粒子はスラリ中のＡＴＨ粒子に関し全ナトリウム含量が約０．２重量％よりも少ないことを特徴とし、またそうであることが好ましい。好適具体化例においては、可溶性のソーダ含量がＡＴＨ粒子の特徴となるならば、全ソーダ含量はスラリ中のＡＴＨ粒子の全重量に関し０．１８重量％より、さらに好ましくは０．１２重量％より少ない。ＡＴＨの全ソーダ含量はドイツ、ＤｕｓｓｅｌｄｏｒｆのＤｒ．Ｂｒｕｎｏ Ｌａｎｇｅ ＧｍｂＨ製の炎光光度計Ｍ７ＤＣにより測定することができる。本発明においてこの測定はＡＴＨ粒子の全ソーダ含量は、先ず１ｇのＡＴＨ粒子を石英ガラスの鉢に加えた後該石英ガラスの鉢に３ｍｌの濃硫酸を加え、ガラス棒で石英ガラスの鉢の内容物を注意深く撹拌することにより行なわれる。次いでこの混合物を観察し、もしＡＴＨの結晶が完全には溶解しない場合には、さらに３ｍｌの濃硫酸を加え、再び内容物と混合する。次に過剰の硫酸が完全に蒸発するまで加熱板の上で鉢を加熱する。次に石英ガラスの鉢の内容物をほぼ室温に冷却し、約５０ｍｌの脱イオン水を加えて鉢の中の塩を溶解させる。次に鉢の内容物を、塩が溶解するまで約２０分間温度を次第に上昇させて保持する。次にガラスの鉢の内容物を約２０℃まで冷却し、５００ｍｌのメスフラスコに移し、これを脱イオン水で充たし、振盪して均一化する。炎光光度計を用い５００ｍｌのメスフラスコ中の溶液をＡＴＨ粒子の全ソーダ含量について分析する。
本発明に使用されるスラリ中のＡＴＨ粒子はまた可溶性のソーダ含量がスラリ中のＡＴＨ粒子に関し０．１重量％より少ないことによって特徴付けることができ、またそうであることが好ましい。他の具体化例においては、ＡＴＨ粒子は可溶性のソーダ含量がスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．００１〜約０．１重量％より多い範囲にあることにより、また或る具体化例においては同じ基準により約０．０２〜約０．１重量％の範囲内にあることにより特徴付けられる。他の具体化例においてはＡＴＨ粒子はスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．００１以上で０．０４重量％より少ない範囲内の可溶性ソーダ含量によって特徴付けられるが、或る具体化例においてはすべて同じ基準で約０．００１重量％以上で０
．０３重量％より少ない範囲にあることにより、また他の具体化例においては約０．００１以上で０．０２重量％より少ない範囲にあることによって特徴付けることができる。可溶性ソーダ含量は炎光測定法によって測定される。可溶性ソーダ含量を測定するためには、次のようにして試料を調製する：２０ｇの試料を１０００ｍｌのメスフラスコに移し、約２５０ｍｌの脱イオン水で約４５分間約９５℃の水浴上で浸出させる。次にフラスコを２０℃に冷却し、較正マークまで脱イオン水で充たし、振盪して均一化する。試料を沈降させた後、フラスコの頸部に透明な溶液が生じ、濾過用の注射器を用いるか遠心分離器を使用して炎光光度計における測定に必要なだけ多くの溶液をフラスコから取り出すことができる。
本発明を実施するのに使用するスラリの中のＡＴＨ粒子はまた本明細書に記載されているような不溶性のソーダ含量が全ソーダ含量の約７０〜約９９．８重量％の範囲にあり、残りは可溶性ソーダであるとして記述することができる。本発明の発明者は予想外にも、ＡＴＨの熱安定性がＡＴＨのソーダ含量と関連していることを発見した。経験的な証拠はこの熱安定性がＡＴＨの全ソーダ含量と関連していることを示している。しかし理論に拘束されることを望むものではないが、本発明の発明者は本発明方法によってつくられるＡＴＨ粒子の改善された熱安定性が不溶性のソーダ含量と関連し、これは典型的には全ソーダ含量の約７０〜約９９．８重量％であり、残りは可溶性ソーダであると考えている。本発明の或る具体化例においては、本発明を実施するのに使用されるスラリ中のＡＴＨ粒子の全ソーダ含量は典型的にはスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．２０重量％以下の範囲であり、好ましくは両方とも同じ基準で約０．１８重量％以下、さらに好ましくは約０．１２重量％以下の範囲である。他の具体化例においては、本発明を実施するのに使用されるスラリ中のＡＴＨ粒子の全ソーダ含量は典型的にはスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．３０重量％以下の範囲であり、好ましくは両方とも同じ基準で約０．２５重量％以下、さらに好ましくは約０．２０重量％以下である。本発明のさらに他の具体化例においては、本発明を実施するのに使用されるスラリ中のＡＴＨ粒子の全ソーダ含量は典型的にはスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．４０重量％以下の範囲であり、好ましくは両方とも同じ基準で約０．３０重量％以下、さらに好ましくは約０．２５重量％以下である。
ミル乾燥
上述のように、本発明はスラリをミル乾燥してミル乾燥されたＡＴＨ粒子をつくり、ここでスラリ中のＡＴＨ粒子は上記の特性をもっている方法を包含している。本明細書においては使用される「ミル乾燥（ｍｉｌｌ−ｄｒｙｉｎｇ）」および「ミル乾燥された（ｍｉｌｌ−ｄｒｉｅｄ）」という言葉は、ミル乾燥装置において撹乱高温空気流の中でスラリを乾燥することを意味する。ミル乾燥装置は速い周辺速度で回転する一体となったシャフトの上にしっかりと取り付けられたローターを具備している。空気が多量に通過することに関連した回転運動は中を流れる高温の空気の運動を極端に速い速度の渦動運動に変換し、これによって乾燥すべき混合物、即ちスラリを取り込んでこれを加速し、該混合物を細かく散布して乾燥させ、このようにしてミル乾燥されたＡＴＨ粒子が生じる。完全に乾燥した後、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は撹乱空気流を介してミルから運ばれ、好ましくは通常のフィルターシステムを使用することにより高温の空気および蒸気から分離される。本発明の他の具体化例においては、完全に乾燥された後、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は該ミルと一体となった空気分類機を通り撹乱空気流によりミルから運ばれ、通常のフィルターシステムを用いることにより高温の空気および蒸気から分離される。
スラリを乾燥するために使用される高温の空気の通過量は、典型的には約３，０００Ｂｍ３／時より、好ましくは約５，０００Ｂｍ３／時より多く、さらに好ましくは約３，０００ Ｂｍ３／時〜約４０，０００ Ｂｍ３／時、最も好ましくは約５，０００Ｂｍ３／時〜約３０，０００Ｂｍ３／時である。
このような高い通過量を達成するためには、ミル乾燥ユニットのローター周辺速度は典型的には約４０ｍ／秒より、好ましくは約６０ｍ／秒より、さらに好ましくは７０ｍ／秒より、もっと好ましくは７０ｍ／秒より速く、最も好ましくは約７０〜約１４０ｍ／秒の範囲である。モーターの回転速度が速く、高温空気の通過量が多いために、約３，０００以上のレイノールズ数をもつ高温の空気流が得られる。
スラリをミル乾燥するために使用される高温の空気流の温度は一般に約１５０℃より、好ましくは約２７０℃より高い。さらに好適な具体化例においては、高温の空気流の温度は約１５０〜約５５０℃、最も好ましくは約２７０〜約５００℃の範囲にある。
好適具体化例においては、スラリをミル乾燥すると、スラリ中の原料ＡＴＨ粒子に比べ、ＤＩＮ−６６１３２で決定されるようなＢＥＴ比表面積が大きいミル乾燥されたＡＴＨ粒子が生じる。典型的にはミル乾燥されたＡＴＨのＢＥＴはスラリ中のＡＴＨ粒子に比べ約１０％大きい。好ましくはミル乾燥されたＡＴＨのＢＥＴはスラリ中のＡＴＨ粒子に比べ約１０〜約４０％大きい範囲にある。さらに好ましくはミル乾燥されたＡＴＨのＢＥＴはスラリ中のＡＴＨ粒子に比べ約１０〜約２５％大きい範囲にある。
本発明のミル乾燥されたＡＴＨ
一般にスラリをミル乾燥すると、一般的な特徴として特定の全比細孔容積および／または細孔半径の中間値（「ｒ５０」）をもち、且つ下記の特性：即ち（ｉ）ｄ５０が約０．５〜約２．５μｍであり、（ｉｉ）全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全重量に関し約０．４重量％以下であり、（ｉｉｉ）ＩＳＯ ７８７−５：１９８０で決定された油吸収率が約５０％以下であり、（ｉｖ）ＤＩＮ−６６１３２で決定された比表面積（ＢＥＴ）が約１〜約１５ｍ２／ｇであるという特性を一つまたはそれ以上、さらに好ましくは二つまたはそれ以上、もっと好ましくは三つ以上、ある具体化例においては全部もち、さらにミル乾燥されたＡＴＨ粒子の電気伝導度は水中に１０重量％のＡＴＨを含む水中で測定して約２００μＳ／ｃｍ以下であるＡＴＨ粒子が生じる。
上に述べたように本発明の発明者は、或る与えられた重合体分子に対し、複雑な構造の凝集体をもったＡＴＨ粒子ほど多くの且つ大きな細孔を含み、湿潤させることが困難なように思えるから、Ｂｕｓｓ Ｋｏ−ｋｎｅａｄｅｒまたは二重スクリュー押出し機、またはこの目的のために用いられる当業界において公知の他の機械のような捏和機の中で配合を行う際、困難を生じる（モーター上での出力が変動する）ものと考えている。本発明の発明者は、本発明のミル乾燥されたＡＴＨ粒子は小さい細孔の大きさの中央値および／または小さい全細孔容積をもち、このことは重合体材料による湿潤性の改善と関連しており、従って改善された配合特性が得られる、即ちＡＴＨ粒子を含む燃焼遅延性樹脂の配合物に使用された配合機のエンジン（モーター）の出力の変動が小さくなる。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の約１０００バールにおけるｒ５０および比細孔容積（「Ｖｍａｘ」）は水銀ポロシメトリーから導くことができる。水銀ポロシメトリーの理論は、非反応性で非湿潤性の液体は侵入することを強制するのに十分な圧力がかけられるまでは細孔の中に侵入しないという物理的な原理に基づいている。従って液体を細孔の中に侵入させるのに必要な圧力が高いほど細孔の大きさは小さい。細孔の大きさが小さいことおよび／または全比細孔容積が小さいことはミル乾燥されたＡＴＨ粒子の湿潤性が良好なことに関連している。ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の細孔の大きさはイタリーのＣａｒｌｏ Ｅｒｂａ Ｓｔｒｕｍｅｎｔａｚｉｏｎｅ社製のＰｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ ２０００を用い水銀ポロシメトリーから得られるデータから計算することができる。Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ ２０００のマニュアルに従えば、測定された圧力ｐから細孔半径ｒを計算するには次の式が用いられる：ｒ＝−２γｃｏｓ（θ）／ｐ；ここでθは濡れ角、γは表面張力である。本明細書において行われた測定ではθに対して１４１．３°の値を用い、γは４８
０ダイン／ｃｍとした。
測定の再現性を改善するために、Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ ２０００のマニュアルに記載されているように、第２のＡＴＨの侵入試験を行うことによりミル乾燥したＡＴＨ粒子の細孔の大きさを計算した。侵入を行った後、即ち圧力を周囲圧力まで緩めた後に、容積Ｖ０をもつ或る量の水銀がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の試料の中に残留することが観測されたために、第２の試験を行った。従ってｒ５０は下記に説明するようにこのデータから導くことができる。
第１の試験においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の試料をＰｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ ２０００のマニュアルに記載されているようにつくり、１０００バールの最高圧力を使用し、かけた侵入圧力ｐの関数として細孔容積を測定した。第１の試験が終了した際、圧力を緩め、周囲圧力になるようにした。同じミル乾燥されたＡＴＨの試料を用い第１の試験を行ったのと全く同様にして第２の侵入試験（Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ ２０００のマニュアルに従い）を行った。この際第２の試験の比細孔容積Ｖ（ｐ）の測定は容積Ｖ０を新しい出発容積として採用し、これを第２の試験に対する０点として設定する。
第２の侵入試験においては、再び最高圧力を１０００バールとし、かけた侵入圧力の関数として試料の比細孔容積Ｖ（ｐ）の測定を行った。約１０００バールにおける細孔容積、即ち測定に使用された細孔圧力はここではＶｍａｘと呼ばれる。
第２のミル乾燥されたＡＴＨの侵入試験から、式ｒ＝−２γｃｏｓ（θ）／ｐに従いＰｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ ２０００によって細孔半径ｒを計算した。ここでθは濡れ角、γは表面張力である。ここで行われたすべてのｒの測定に対しθに対して１４１．３°の値を用い、γは４８０ダイン／ｃｍとした。必要に応じ比細孔容積を細孔半径に対してプロットし、得られた結果のグラフ表示を得ることができる。相対比細孔容積５０％における細孔半径は定義により細孔半径の中央値ｒ５０と呼ばれる。
ｒ５０およびＶｍａｘのグラフ表示に対しては米国特許暫定出願６０／８１８，６３２；６０／８１８，６３３；６０／８１８，６７０；６０／８１５，５１５；および６０／８１８，４２６号を参照されたい。これらの特許出願は引用により本明細書に包含される。
本発明のミル乾燥されたＡＴＨ粒子を用い上記の方法を繰り返した。ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はｒ５０、即ち相対比細孔容積５０％における細孔半径は約０．０９〜約０．３３μｍの範囲にあることがわかった。本発明の若干の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子のｒ５０は約０．２０〜約０．３３μｍの範囲、好ましくは約０．２〜約０．３μｍの範囲にある。他の具体化例においては、ｒ５０は約０．１８５〜約０．３２５μｍ、好ましくは約０．０９〜約０．２１μｍの範囲にある。さらに他の具体化例においては、ｒ５０は約０．１８５〜約０．３２５μｍ、好ましくは約０．０９〜約０．１６５μｍの範囲にある。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまたＶｍａｘ、即ち約１０００バールにおける最大比細孔容積が約３００〜約７００ｍｍ３／ｇであるとして特徴付けることができる。本発明の若干の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子のＶｍａｘは約３９０〜約４８０ｍｍ３／ｇの範囲、好ましくは約４１０〜約４５０ｍｍ３／ｇの範囲にある。他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子のＶｍａｘは約４００〜約６００ｍｍ３／ｇの範囲、好ましくは約４５０〜約５５０ｍｍ３／ｇの範囲にある。さらに他の具体化例においては、Ｖｍａｘは約３００〜約７００ｍｍ３／ｇの範囲、好ましくは約３５０〜約５５０ｍｍ３／ｇの範囲にある。
またミル乾燥されたＡＴＨ粒子はＩＳＯ ７８７−５：１９８０によって決定された油吸収率が５０％より小さく、時には約１〜５０％の範囲にあることにより特徴付けることができる。若干の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は油吸収率が約２３〜約３０％、好ましくは約２４〜約２９％、さらに好ましくは約２５〜約２８％の範囲にあることにより特徴付けられる。他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は油吸収率が約２５〜約４０％、好ましくは約２５〜約３５％、さらに好ましくは約２６〜約３０％の範囲にあることにより特徴付けられる。さらに他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は油吸収率が約２５〜約５０％、好ましくは約２６〜約４０％、さらに好ましくは約２７〜約３２％の範囲にあることにより特徴付けられる。他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は油吸収率が約１９〜約２３％であり、さらに他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は油吸収率が約２１〜約２５％の範囲にある。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまたＤＩＮ−６６１３２によって決定されるＢＥＴ比表面積が約１〜１５ｍ２／ｇの範囲にあることにより特徴付けることができる。若干の具体化例においてミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約３〜約６ｍ２／ｇ，好ましくは約３．５〜約５．５ｍ２／ｇの範囲にあるＢＥＴ比表面積をもっている。他の具体化例においてミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約６〜約９ｍ２／ｇ，好ましくは約６．５〜約８．５ｍ２／ｇの範囲にあるＢＥＴ比表面積をもっている。さらに他の具体化例においてミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約９〜約１５ｍ２／ｇ，好ましくは約１０．５〜約１２．５ｍ２／ｇの範囲にあるＢＥＴ比表面積をもっている。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまたｄ５０が約０．５〜２．５μｍの範囲にあることにより特徴付けることができる。若干の具体化例においては、本発明によりつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約１．５〜約２．５μｍ、好ましくは約１．８〜約２．２μｍの範囲のｄ５０をもっている。他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約１．３〜約２．０μｍ、好ましくは約１．４〜約１．８μｍの範囲のｄ５０をもっている。他の具体化例においてはミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約１．３〜約２．０μｍ、好ましくは約１．４〜約１．８μｍの範囲のｄ５０をもっている。他の具体化例においてはミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約０．９〜約１．８μｍ、好ましくは約１．１〜約１．５μｍの範囲のｄ５０をもっている。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまた全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関して約０．４重量％以下であることにより特徴付けることができる。若干の具体化例においては、可溶性のソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の特性である場合、全ソーダ含量はミル乾燥されたＡＴＨ粒子全重量に関し約０．２０重量％以下、好ましくは約０．１８重量％以下、さらに好ましくは０．１２重量％より少ない。他の具体化例においては、可溶性のソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の特性である場合、全ソーダ含量はミル乾燥されたＡＴＨ粒子全重量に関し約０．３０重量％以下、好ましくは約０．２５重量％以下、さらに好ましくは０．２０重量％より少ない。他の具体化例においては、可溶性のソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の特性である場合、全ソーダ含量はミル乾燥されたＡＴＨ粒子全重量に関し約０．４０重量％以下、好ましくは約０．３０重量％以下、さらに好ましくは０．２５重量％より少ない。全ソーダ含量は上記に概説した方法で測定することができる。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまた下記表１、２、および３に記載されたような熱安定性をもっていることにより特徴付けることができる。
Figure 2010506810
本明細書において使用される熱安定性と言う言葉は、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の水の放出性を意味し、いくつかの熱分析法、例えば熱重量分析法（［ＴＧＡ」）によって直接評価することができ、本発明においてはミル乾燥されたＡＴＨ粒子の熱安定性は熱重量分析法によって測定された。測定の前に、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の試料をオーブンの中で約１０５℃において４時間乾燥し、表面の水分を除去した。次いでＭｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏの装置いおいて７０μｌのアルミナの坩堝（最初の重量約１２ｍｇ）を用い、Ｎ２下において（毎分７０ｍｌ）下記の加熱速度でＴＧＡの測定を行った：３０℃〜１５０℃では１０℃／分、１５０℃〜３５０℃では１℃／分、３５０℃〜６００℃では１０℃／分。ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の重量に関し重量減が１重量％および２重量％の所でミル乾燥されたＡＴＨ粒子（上記のようにして予備乾燥）のＴＧＡ温度を測定した。上記のＴＧＡの測定は坩堝を覆う蓋を用いて行わなければならないことを注意すべきである。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまた電気伝導度が約２００μＳ／ｃｍの範囲にあるとして特徴付けられ、これは或る具体化例においては約１５０μＳ／ｃｍより小さく、他の具体化例においては１００μＳ／ｃｍより小さい。他の具体化例においてはミル乾燥されたＡＴＨ粒子の電気伝導度は約１０〜約４５μＳ／ｃｍである。電気伝導度の測定は、水、および溶液に関して約１０重量％のミル乾燥されたＡＴＨ粒子を含んで成る溶液について下記のように行われることに注目すべきである。
電気伝導度はドイツ、ＷｅｉｌｈｅｉｍのＷｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｃｈ−Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｗｅｒｋｓｔａｔｔｅｎ ＧｍｂＨ製の電気伝導度測定装置により下記の方法で測定した：分析すべき試料１０ｇおよび脱イオン水９０ｍｌ（室温）をエルレンマイヤー・フラスコに入れ、ドイツ、ＢｕｒｇｗｅｄｅｌのＧｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｆｏｒ Ｌａｂｏｒｔｅｃｈｎｉｋ ｍｂＨ製の振盪装置ＧＦＬ ３０１５上において１０分間最高性能において振盪した。次に電気伝導度用の電極をこの懸濁液の中に浸漬し、電気伝導度を測定した。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまた可溶性のソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関
し約０．１重量％以下であるものとして特徴付けることができる。他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はさらにミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し可溶性のソーダ含量が約０．００１〜約０．１重量％の範囲にあることによって特徴付けることができ、或る具体化例においては同じ基準で約０．０２〜約０．１重量％の範囲にある。他の具体化例においてはミル乾燥されたＡＴＨ粒子はさらにミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し可溶性のソーダ含量が約０．００１以上で約０．０３重量％より少ない範囲にあることによって特徴付けることができるが、可溶性ソーダ含量は或る具体化例においては同じ基準で約０．００１以上で約０．０４重量％より少ない範囲にあり、他の具体化例においては同じ基準で約０．００１以上で０．０２重量％より少ない範囲にある。可溶性ソーダ含量は上記に概説した方法に従って測定することができる。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は不溶性のソーダ含量で特徴付けることができ、また特徴付けることができることが好ましい。経験的な証拠はＡＴＨの熱安定性がＡＴＨの全ソーダ含量に関連していることを示している。しかし理論に拘束されることを望むものではないが、本発明の発明者は本発明方法でつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子の改善された熱安定性は不溶性ソーダ含量に関連していることを発見し、そのように信じている。本発明の不溶性ソーダ含量は典型的にはミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、残りは可溶性ソーダである。本発明の或る具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は全ソーダ含量は典型的にはミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．２０重量％以下の範囲にあり、好ましくはミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関して約０．１８重量％以下、さらに好ましくは同じ基準で約０．１２重量％以下の範囲にある。本発明の他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量は典型的にはミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．３０重量％以下、好ましくはミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．２５重量％以下、さらに好ましくは同じ基準で約０．２０重量％以下の範囲にある。さらに他の具体化例においては、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量は典型的にはミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．４０重量％以下、好ましくはミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．３０重量％以下、さらに好ましくは同じ基準で約０．２５重量％以下の範囲にある。
ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の使用
本発明のミル乾燥されたＡＴＨ粒子はまた種々の合成樹脂の中で燃焼遅延剤として使用することができる。従って一具体化例においては、本発明は少なくとも１種の合成樹脂を含んで成る燃焼遅延性重合体組成物に関し、或る具体化例においては唯１種の本発明によるミル乾燥されたＡＴＨ粒子を燃焼遅延性を与える量で含む燃焼遅延性重合体組成物からつくられた型成形品および／または押出し成形品に関する。
燃焼遅延性を与える量のミル乾燥されたＡＴＨ粒子の量とは、一般に燃焼遅延性をもった重合体組成物の重量に関し約５〜約９０重量％の範囲、好ましくは同じ基準で約２０〜約７０重量％の範囲の量を意味する。最も好適な具体化例においては、燃焼遅延性を与える量は同じ基準でミル乾燥されたＡＴＨ粒子を約３０〜約６５重量％含む範囲である。従って燃焼遅延性重合体組成物は典型的には燃焼遅延性重合体組成物の重量に関し少なくとも１種の合成樹脂を約１０〜約９５重量％の範囲で、好ましくはすべて同じ基準で燃焼遅延性重合体組成物の約３０〜約４０重量％、さらに好ましくは少なくとも１種の合成樹脂の約３５〜約７０重量％の範囲で含んで成っている。
ＡＴＨ粒子が用途を見出だされている熱可塑性樹脂の本発明を限定しない例には、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、Ｃ２〜Ｃ８オレフィン（α−オレフィン）の重合体および共重合体、例えばポリブテン、ポリ（４−メチルペンテン−１）等、これらの共重合体およびジエンの共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、ポリスチレン、
ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＳ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニルグラフト重合体樹脂、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、塩素化されたポリエチレン、塩化ビニル−プロピレン共重合体、酢酸ビニル樹脂、フェノキシ樹脂等が含まれる。適当な合成樹脂の他の例には熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、および尿素樹脂、並びに天然および合成されたゴム、例えばＥＰＤＭ、ブチルゴム、イソプレンゴム、ＳＢＲ、ＮＩＲ、ウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フルオロエラストマー、ＮＢＲが含まれ、またクロロスルフォン化されたポリエチレンも含まれる。さらに重合体の懸濁物（ラテックス）も含まれる。
好ましくは合成樹脂はポリエチレンをベースにした樹脂、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル樹脂）、ＥＥＡ（エチレン−酢酸エチル樹脂）、ＥＭＡ（エチレン−アクリル酸メチル共重合体樹脂）、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル樹脂）、ＥＭＡ（エチレン−アクリル酸メチル共重合体樹脂）、ＥＡＡ（エチレン−アクリル酸共重合体樹脂）、および超高分子量ポリエチレン；並びにＣ２〜Ｃ８オレフィン（α−オレフィン）の重合体または共重合体、例えばポリブテン、およびポリ（４−メチルペンテン−１）、ポリ塩化ビニルおよびゴムである。さらに好適な具体化例においては、合成樹脂はポリエチレンをベースにした樹脂である。
燃焼遅延性重合体組成物はまた当業界に通常使用される他の添加物を含んでいることができる。本発明の燃焼遅延性重合体組成物に使用するのに適した本発明を限定しない例には、押出し助剤、例えばポリエチレンワックス、Ｓｉをベースにした押出し助剤、脂肪酸；カップリング剤、例えばアミノ−、ビニル−またはアルキルシランまたはマレイン酸がグラフトした重合体；ステアリン酸バリウムまたはステアリン酸カルシウム；有機過酸化物；染料；顔料；充填剤；脱臭剤；熱安定剤；酸化防止剤；帯電防止剤；補強材；金属除去剤または失活剤；衝撃変性剤；加工助剤；型抜き助剤；潤滑剤；ブロッキング防止剤；他の燃焼遅延剤；紫外線安定剤；可塑剤；流動助剤等が含まれる。必要に応じ造核剤、例えば珪酸カルシウムまたはインジゴを本発明の燃焼遅延性重合体組成物に含ませることもできる。他の随時用いられる添加物は通常のものであり、任意の与えられた状況の必要に適するように変えることができる。
燃焼遅延性重合体組成物の成分を混入および添加する方法、および成形を行う方法は本発明に対してはあまり重要ではなく、選ばれた方法が均一な混合および成形を行うことができる限り当業界に公知の任意の方法であることができる。例えばＢｕｓｓ Ｋｏ−捏和機、内部混合機、Ｆａｒｒｅｌ連続混合機または二重スクリュー押出し機を使用し、或る場合には単一スクリュー押出し機または２個のロールを備えたミルを用いて上記成分の各々、およびもし使用するならば随時使用される添加物を混合し、次の処理工程において燃焼遅延性重合体組成物を成形することができる。さらに、例えば伸張工程、エンボッシング工程、被覆、プリント、メッキ、穿孔または切断のような製作工程を行った後に、燃焼遅延性重合体組成物の成形品を使用することができる。また捏和した混合物はインフレーション成形、射出成形、押出し成形、吹込み成形、プレス成形、回転成形、またはカレンダー成形を行うことができる。
押出し製品の場合には、燃焼遅延性重合体組成物に使用される合成樹脂に効果的なことが知られている任意の押出し法を用いることができる。例示的な一方法においては、合成樹脂、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子、およびもし使用するならば随時用いられる成分を配合機の中で配合して燃焼遅延性樹脂組成物をつくる。次に燃焼遅延性樹脂組成物を押出し機の中で熔融状態まで加熱し、熔融した燃焼遅延性樹脂組成物を選ばれたダイス型を通して押出して押出し製品をつくるか、或いは例えばデータの転送に使用する金属の針金または
ガラス繊維を被覆する。
或る具体化例においては、合成樹脂はエポキシ樹脂、ノボラック樹脂、ＤＯＰＯのような燐含有樹脂、臭素化したエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、およびビニルエステルから選ばれる。この具体化例においては、燃焼遅延性を与える量のミル乾燥されたＡＴＨ粒子はＡＴＨに関し樹脂１００部当たり約５〜約２００部（「ｐｈｒ」）の範囲にある。好適な具体化例においては、燃焼遅延性組成物はミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約１５〜約１００ｐｈｒ，好ましくは約１５〜約７５ｐｈｒ、さらに好ましくは約２０〜約５５ｐｈｒを含んで成っている。この具体化例においては、燃焼遅延性重合体組成物はまたこれらの特定の樹脂と共に当業界において通常使用される他の添加物を含んで成っていることができる。この燃焼遅延性重合体組成物に使用するのに適した他の添加物の本発明を限定しない例には、例えば臭素、燐または窒素をベースにした他の燃焼遅延剤；溶媒、硬化剤、例えばハードナー（ｈａｒｄｅｎｅｒ）または促進剤、分散剤または燐含有化合物、微粉末シリカまたはタルクが含まれる。他の随時使用される添加物の割合は通常の割合であり、任意の与えられた状況の要求に合わせて変えることができる。この燃焼遅延性重合体組成物を混入および添加する好適な方法は、高剪断混合による方法、例えば剪断にＳｉｌｖｅｒｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ製のヘッド・ミクサーを用いる方法である。樹脂を充填した混合物をさらに処理して「プリプレグ」の段階にし、次にこれを硬化した積層品にする方法は当業界において通常の方法であり、文献、例えばＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ出版の「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｐｏｘｉｄｅ Ｒｅｓｉｎｓ」に記載されている。この文献は引用により本明細書に包含される。
上記の説明は本発明のいくつかの具体化例を記述したものである。本発明の精神を実施するために同様に効果的な他の方法を工夫できることを当業界の専門家は理解するであろう。本発明の好適な具体化例において上記に述べたすべての範囲は少ない量から多い量に至るまでの範囲として含まれていることを注意すべきである。例えばミル乾燥されたＡＴＨ粒子の油吸収率について述べる場合、約３０〜約３２％、約１９〜約２５％、約２１〜約２７％等の範囲は本発明の範囲内に入るものとする。

Claims (20)

  1. スラリをミル乾燥してミル乾燥されたＡＴＨをつくるミル乾燥されたＡＴＨ粒子を製造する方法において、該スラリは約１〜約８５重量％の範囲のＡＴＨ粒子を含み、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はＶｍａｘが約３００〜約７００ｍｍ３／ｇであるかおよび／またはｒ５０が約０．０９〜約０．３３μｍの範囲にあり、下記の特性、即ち（ｉ）ｄ５０が約０．５〜約２．５μｍであり、（ｉｉ）全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全重量に関し約０．４重量％以下であり、（ｉｉｉ）ＩＳＯ ７８７−５：１９８０で決定された油吸収率が約５０％以下であり、（ｉｖ）ＤＩＮ−６６１３２で決定された比表面積（ＢＥＴ）が約１〜約１５ｍ２／ｇであるという特性の一つまたはそれ以上を有し、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の電気伝導度は水中に１０重量％のＡＴＨを含む水の中で測定して約２００μＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする方法。
  2. 該スラリは沈澱および濾過によってＡＴＨ粒子を生じる工程から得られることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 該スラリは水酸化アルミニウムを苛性ソーダに溶解してアルミン酸ナトリウムの液をつくり；アルミン酸ナトリウム溶液を濾過して不純物を除去し；アルミン酸ナトリウムの液を適当な温度および濃度に冷却し且つ希釈し；アルミン酸ナトリウムの溶液にＡＴＨの種粒子を加え；ＡＴＨ粒子を溶液から沈澱させて懸濁液に関し約８０〜約１６０ｇ／リットルの範囲のＡＴＨを含むＡＴＨ懸濁液をつくり；ＡＴＨ懸濁液を濾過してフィルターケーキをつくり；再スラリ化する前に随時該フィルターケーキを１回またはそれ以上水で洗滌し；該フィルターケーキを再スラリ化してスラリの全重量に関し約１〜約８５重量％のＡＴＨを含んで成るスラリをつくることを含んで成る方法から得られることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 水を加えて該フィルターケーキを再スラリ化してスラリの全重量に関し約１０〜約３５重量％の範囲のＡＴＨを含むスラリをつくることを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. フィルターケーキに分散剤を加えることにより該フィルターケーキを再スラリ化して該スラリをつくることを特徴とする請求項３記載の方法。
  6. スラリ中のＡＴＨ粒子のＢＥＴは（ａ）約１．０〜約４．０ｍ２／ｇの範囲にあるか、（ｂ）約４．０〜約８．０ｍ２／ｇの範囲にあるか、或いは（ｃ）約８．０〜約１４ｍ２／ｇの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. スラリ中のＡＴＨ粒子はｄ５０が約１．５〜約３．５μｍの範囲であることを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 該スラリは（ｉ）約２５〜約７０重量％のＡＴＨ粒子；（ｉｉ）約５５〜約６５重量％のＡＴＨ粒子；（ｉｉｉ）約４０〜約６０重量％のＡＴＨ粒子；（ｉｖ）約４５〜約５５重量％のＡＴＨ粒子；（ｖ）約２５〜約５０重量％のＡＴＨ粒子；または（ｖｉ）約３０〜約４５重量％のＡＴＨ粒子を含み、ここですべての重量％はスラリの全重量に関する値であることを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. スラリ中のＡＴＨ粒子の全ソーダ含量はスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．２重量％以下であることを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. スラリ中のＡＴＨ粒子はスラリ中のＡＴＨ粒子に関し約０．１重量％以下の可溶性ソーダ含量を有することを特徴とする請求項１または９に記載された方法。
  11. スラリ中のＡＴＨ粒子は本明細書に記載されたような不溶性ソーダ含量が全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、残りは可溶性ソーダであることを特徴とする請求項１または９記載の方法。
  12. 請求項１記載の方法でつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子。
  13. 該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約１９〜約２３％の範囲の油吸収率もっていることを特徴とする請求項１２記載のミル乾燥されたＡＴＨ粒子。
  14. 該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は
    （ａ）ＢＥＴが約３〜約６ｍ２／ｇの範囲にあり、ｄ５０が約１．５〜約２．５μｍの範囲にあり、油吸収率が約２３〜約３０％の範囲にあり、ｒ５０が約０．２〜約０．３３μｍの範囲にあり、Ｖｍａｘが約３９０〜約４８０ｍｍ３／ｇの範囲にあり、全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．２重量％以下であり、電気伝導度が約１００μＳ／ｃｍ以下であり、可溶性ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し０．００１重量％以上で０．０２重量％より少ない範囲にあり、不溶性ソーダ含量が該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、熱重量分析法によって決定された熱安定性が下記表１
    Figure 2010506810
     に記載されているような値をもっているか、或いは
    （ｂ）ＢＥＴが約６〜約９ｍ２／ｇの範囲にあり、ｄ５０が約１．３〜約２．０μｍの範囲にあり、油吸収率が約２５〜約４０％の範囲にあり、ｒ５０が約０．１８５〜約０．３２５μｍの範囲にあり、Ｖｍａｘが約４００〜約６００ｍｍ３／ｇの範囲にあり、全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．３重量％以下であり、電気伝導度が約１５０μＳ／ｃｍ以下であり、可溶性ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し０．００１重量％以上で０．０３重量％より少ない範囲にあり、不溶性ソーダ含量が該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、熱重量分析法によって決定された熱安定性が下記表２
    Figure 2010506810
     に記載されているような値をもっている、或いは
    （ｃ）ＢＥＴが約９〜約１５ｍ２／ｇの範囲にあり、ｄ５０が約０．９〜約１．８μｍの範囲にあり、油吸収率が約２５〜約５０％の範囲にあり、ｒ５０が約０．０９〜約０．２１μｍの範囲にあり、Ｖｍａｘが約３００〜約７００ｍｍ３／ｇの範囲にあり、全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．４重量％以下であり、電気伝導度が約２００μＳ／ｃｍ以下であり、可溶性ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し０．００１重量％以上で０．０４重量％より少ない範囲にあり、不溶性ソーダ含量が該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、熱重量分析法によって決定された熱安定性が下記表３
    Figure 2010506810
     に記載されているような値をもっていることを特徴とする請求項１２記載のミル乾燥されたＡＴＨ粒子。
  15. 該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は不溶性ソーダ含量が乾燥されたＡＴＨの全ソーダ含量の約７０〜９９重量％の範囲にあることを特徴とする請求項１２記載のミル乾燥されたＡＴＨ粒子。
  16. 少なくとも１種の合成樹脂、および燃焼遅延性重合体組成物に関し約５〜約９０重量％の請求項１記載の方法でつくられたミル乾燥されたＡＴＨ粒子を含んで成る燃焼遅延性重合体組成物であって、該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はＶｍａｘが約３００〜約７００ｍｍ３／ｇであるかおよび／またはｒ５０が約０．０９〜約０．３３μｍの範囲にあり、下記の特性、即ち（ｉ）ｄ５０が約０．５〜約２．５μｍであり、（ｉｉ）全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全重量に関し約０．４重量％以下であり、（ｉｉｉ）ＩＳＯ ７８７−５：１９８０で決定された油吸収率が約５０％以下であり、（ｉｖ）ＤＩＮ−６６１３２で決定された比表面積（ＢＥＴ）が約１〜約１５ｍ２／ｇであるという特性の一つまたはそれ以上を有し、ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の電気伝導度は水中に１０重量％のＡＴＨを含む水の中で測定して約２００μＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする燃焼遅延性重合体組成物。
  17. 該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は約１９〜約２３％の油吸収率を有することを特徴とする請求項１６記載の燃焼遅延性重合体組成物。
  18. 該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子は
    （ａ）ＢＥＴが約３〜約６ｍ２／ｇの範囲にあり、ｄ５０が約１．５〜約２．５μｍの範囲にあり、油吸収率が約２３〜約３０％の範囲にあり、ｒ５０が約０．２〜約０．３３μｍの範囲にあり、Ｖｍａｘが約３９０〜約４８０ｍｍ３／ｇの範囲にあり、全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．２重量％以下であり、電気伝導度が約１００μＳ／ｃｍ以下であり、可溶性ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し０．００１重量％以上で０．０２重量％より少ない範囲にあり、不溶性ソーダ含量が該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、熱重量分析法によって決定された熱安定性が下記表１
    Figure 2010506810
     に記載されているような値をもっているか、或いは
    （ｂ）ＢＥＴが約６〜約９ｍ２／ｇの範囲にあり、ｄ５０が約１．３〜約２．０μｍの範囲にあり、油吸収率が約２５〜約４０％の範囲にあり、ｒ５０が約０．１８５〜約０．３２５μｍの範囲にあり、Ｖｍａｘが約４００〜約６００ｍｍ３／ｇの範囲にあり、全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．３重量％以下であり、電気伝導度が約１５０μＳ／ｃｍ以下であり、可溶性ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し０．００１重量％以上で０．０３重量％より少ない範囲にあり、不溶性ソーダ含量が該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、熱重量分析法によって決定された熱安定性が下記表２
    Figure 2010506810
     に記載されているような値をもっているか、或いは
    （ｃ）ＢＥＴが約９〜約１５ｍ２／ｇの範囲にあり、ｄ５０が約０．９〜約１．８μｍの範囲にあり、油吸収率が約２５〜約５０％の範囲にあり、ｒ５０が約０．０９〜約０．２１μｍの範囲にあり、Ｖｍａｘが約３００〜約７００ｍｍ３／ｇの範囲にあり、全ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し約０．４重量％以下であり、電気伝導度が約２００μＳ／ｃｍ以下であり、可溶性ソーダ含量がミル乾燥されたＡＴＨ粒子に関し０．００１重量％以上で０．０４重量％より少ない範囲にあり、不溶性ソーダ含量が該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子の全ソーダ含量の約７０〜約９９．８％の範囲にあり、熱重量分析法によって決定された熱安定性が下記表３
    Figure 2010506810
     に記載されているような値をもっていることを特徴とする請求項１６記載の燃焼遅延性重合体組成物。
  19. 該ミル乾燥されたＡＴＨ粒子はミル乾燥されたＡＴＨの全ソーダ含量の約７０〜９９重量％の不溶性ソーダ含量を有することを特徴とする請求項１６記載の燃焼遅延性重合体組成物。
  20. 請求項１６〜１９のいずれか一つに記載された燃焼遅延性重合体組成物からつくられた型成形品または押出し製品。
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