JP7431436B2 - Flame-retardant polypropylene resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、新規な難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a novel flame-retardant polypropylene resin composition.

ポリオレフィン系樹脂の代表例としてポリプロピレン系樹脂が挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂は軽く、強度が高いことに加え、耐水性、耐薬品性、電気絶縁性等が良好であり、そのうえ成形加工も容易である。このため、例えば建築材料、電気器機用材料、車輌部品、自動車内装材料、電線被覆材等のほか、種々の工業用品、家庭用品等に広範囲に使用されている。しかし、ポリプロピレン系樹脂は、非常に燃えやすいという欠点を有している。このため、ポリオレフィンを難燃化するための方法が種々提案されている。 Polypropylene resin is a typical example of polyolefin resin. In addition to being light and strong, polypropylene resin has good water resistance, chemical resistance, electrical insulation, etc., and is also easy to mold. be. For this reason, they are widely used in, for example, building materials, electrical equipment materials, vehicle parts, automobile interior materials, wire covering materials, and various other industrial products and household products. However, polypropylene resin has the drawback of being highly flammable. For this reason, various methods have been proposed for making polyolefin flame retardant.

一般的な合成樹脂の難燃化の方法としては、難燃剤を樹脂に配合する方法が採用されている。従来の難燃化するための方法のうち、最も使用されている例として、ハロゲン系有機化合物、アンチモン系化合物等を添加する方法が挙げられる。前記ハロゲン系有機化合物としては、例えばテトラブロモビスフェノールA、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモビスフェノールAのビスジブロモプロピルエーテル、テトラブロモビスフェノールSのビスジブロモプロピルエーテル、トリス2,3-ジブロモプロピルイソシアヌレート、ビスペンタブロモフェニルエタン、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモビフェニルエーテル等が知られている。前記アンチモン系化合物としては、酸化アンチモン等が例示される。 A common method for making synthetic resin flame retardant is to add a flame retardant to the resin. Among the conventional methods for flame retardation, the most used example is the addition of halogen-based organic compounds, antimony-based compounds, etc. Examples of the halogenated organic compounds include tetrabromobisphenol A, hexabromocyclododecane, bisdibromopropyl ether of tetrabromobisphenol A, bisdibromopropyl ether of tetrabromobisphenol S, tris 2,3-dibromopropylisocyanurate, and bisdibromopropyl ether of tetrabromobisphenol A. Pentabromophenylethane, hexabromobenzene, decabromo biphenyl ether, etc. are known. Examples of the antimony-based compound include antimony oxide and the like.

ところが、近年においては、世界的な環境への意識の高まりから、燃焼時に有害ガス(臭化水素等)が発生しやすいハロゲン系有機化合物の使用の自粛が強く求められている。アンチモン系化合物においても、特にコスト及び性能に優れる酸化アンチモン(三酸化二アンチモン)は、労働安全衛生法の特定化学物質に指定される等の規制が進んでおり、使用し難くなっている。 However, in recent years, due to increasing global environmental awareness, there has been a strong demand for refraining from using halogen-based organic compounds, which tend to generate harmful gases (hydrogen bromide, etc.) when burned. Among antimony-based compounds, antimony oxide (diatimony trioxide), which is particularly excellent in cost and performance, is becoming increasingly regulated, such as being designated as a specified chemical substance under the Industrial Safety and Health Act, making it difficult to use.

このような現状を鑑みて、ハロゲン系難燃剤を使用せずに合成樹脂に難燃性を付与させるいくつかの方法が提案されている。そのうちの1つは、水酸化アルミニウム、マグネシウム等の金属水酸化物を添加する方法である。しかし、金属水酸化物の難燃化機構は、加熱により生じる水で得られるものであり、難燃効果は低く、所望の難燃効果を得るためには多量の添加が必要となる。金属水酸化物の多量添加により、樹脂本来の諸物性、加工性等は著しく損なわれてしまうおそれがある。また、金属水酸化物の脱水反応は200℃以上で徐々に起こるため、合成樹脂への混練中に水が発生する等の問題があり、使用される用途は限定的である。 In view of the current situation, several methods have been proposed for imparting flame retardancy to synthetic resins without using halogen flame retardants. One of them is the addition of metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium. However, the flame retardant mechanism of metal hydroxides is obtained by water generated by heating, and the flame retardant effect is low, and a large amount of metal hydroxide must be added in order to obtain the desired flame retardant effect. Addition of a large amount of metal hydroxide may significantly impair the physical properties, processability, etc. inherent to the resin. Furthermore, since the dehydration reaction of metal hydroxides occurs gradually at temperatures above 200°C, there are problems such as generation of water during kneading into synthetic resins, and the applications for which they can be used are limited.

ハロゲン系難燃剤を用いない別の方法としては、ポリリン酸アンモニウムに代表されるリン酸塩類の使用も多数提案されている。しかし、この種のリン酸塩類を多量に添加した場合は、難燃性は十分に確保できるものの、耐湿性が劣っているために吸水による加水分解反応が生じる。このため、例えば高温高湿環境下では、成形物の外観、樹脂物性が著しく低下してしまう。また、この難燃剤組成物からなる樹脂成形物表面にリン酸塩がブリードアウトし、多数のブルーミング現象を引き起こす場合もある。 As another method that does not use halogenated flame retardants, many proposals have been made to use phosphates such as ammonium polyphosphate. However, when a large amount of this type of phosphate is added, although sufficient flame retardance can be ensured, the moisture resistance is poor and a hydrolysis reaction occurs due to water absorption. For this reason, for example, in a high temperature and high humidity environment, the appearance of the molded product and the physical properties of the resin deteriorate significantly. In addition, phosphates may bleed out onto the surface of a resin molded product made of this flame retardant composition, causing a number of blooming phenomena.

上記のような欠点を改善するために、特に耐湿性を改良したメラミン樹脂架橋型、フェノール樹脂架橋型、エポキシ架橋型、あるいはシランカップリング剤及びシリコンオイル等によって表面処理された被覆ポリリン酸アンモニウムも提案されている。(特許文献1~4) ところが、この手法では、樹脂相溶性又は分散性が悪く、機械的強度が低下する等の欠点がある。また、樹脂混練時にその熱又は応力により被覆が剥がれてしまうことがある。 In order to improve the above-mentioned drawbacks, we have developed melamine resin cross-linked types, phenol resin cross-linked types, epoxy cross-linked types with particularly improved moisture resistance, or coated ammonium polyphosphates whose surface has been treated with a silane coupling agent, silicone oil, etc. Proposed. (Patent Documents 1 to 4) However, this method has drawbacks such as poor resin compatibility or dispersibility and reduced mechanical strength. Furthermore, the coating may peel off due to heat or stress during resin kneading.

一般的にポリリン酸アンモニウムを含む樹脂組成物は、混練時に200℃を超えたあたりでアンモニアガスの加熱離脱による熱分解を起こすので、熱分解物が混練中にもブリードアウトしてしまい、ストランドの水濡れを引き起こす。このことが、難燃性樹脂組成物の物性及び生産性を極端に悪くしてしまう原因となる。 Generally, resin compositions containing ammonium polyphosphate undergo thermal decomposition due to thermal separation of ammonia gas when the temperature exceeds 200°C during kneading, so thermally decomposed products bleed out even during kneading, resulting in damage to the strands. Causes water wetting. This causes extremely poor physical properties and productivity of the flame-retardant resin composition.

また、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等の有機リン酸エステル類を難燃剤として用いることが知られている。しかし、これらは、難燃性能が十分でなく、またポリオレフィン等の非極性樹脂に用いた場合、ブリードアウト傾向が強く、樹脂表面の外観を著しく損ねるため、大量添加できない。また、有機リン酸エステル類は、空気中の水分で徐々に加水分解反応を引き起こし、リン酸が生成する可能性がある。合成樹脂中にリン酸を生成した場合には、合成樹脂の分子量を低下させたり、電気・電子部品に使用した場合は、短絡を起こすことがある。これらの有機リン酸エステル類は、耐熱性が低く、熱分解しやすいことに加え、揮発性を持っているものが多く、難燃性樹脂の造粒及び成型時に分解・揮発することにより、加工性を極端に悪化させる可能性がある。 It is also known to use organic phosphoric acid esters such as triphenyl phosphate and tricresyl phosphate as flame retardants. However, these cannot be added in large amounts because they do not have sufficient flame retardant performance, and when used in nonpolar resins such as polyolefins, they tend to bleed out and significantly impair the appearance of the resin surface. In addition, organic phosphoric acid esters may gradually cause a hydrolysis reaction with moisture in the air, producing phosphoric acid. If phosphoric acid is produced in a synthetic resin, it may lower the molecular weight of the synthetic resin, and if used in electrical or electronic parts, it may cause short circuits. These organic phosphate esters have low heat resistance and are easily thermally decomposed, and many of them are volatile, so they decompose and volatilize during granulation and molding of flame-retardant resins, making them difficult to process. It can lead to extreme sexual deterioration.

一方、有機ホスホン酸系化合物を使用した難燃性樹脂の検討も行われており、メラミン等の有機窒素化合物及びケイ素化合物等の複合材料により、樹脂に難燃性を付与できる報告もある(特許文献5)。しかし、V-0を達成するためには30%以上の配合が必要となり、樹脂物性に与える影響が大きく、また経済性に乏しいため、実用的ではない。 On the other hand, flame-retardant resins using organic phosphonic acid compounds are also being studied, and there are reports that flame-retardant properties can be imparted to resins using composite materials such as organic nitrogen compounds such as melamine and silicon compounds (patented). Reference 5). However, in order to achieve V-0, a blending ratio of 30% or more is required, which has a large effect on the physical properties of the resin and is not economically viable, so it is not practical.

また、ラジカルトラップ型のノンハロ・ノンリン系難燃剤として、ヒンダードアミン型窒素化合物(NOR-HALS)も提案されており、一部のホスホン酸エステル等との組み合わせにより、ラジカルトラップ能力が増強することが確認されている(非特許文献6)。ところが、NOR-HALSを用いた場合、シート、フィルム、繊維等のような薄物については非常に高い効果を示すが、成型物に対しては効果が低く、用途は限定的となっている。 Additionally, hindered amine nitrogen compounds (NOR-HALS) have been proposed as radical trapping non-halo/nonphosphorus flame retardants, and it has been confirmed that their radical trapping ability is enhanced when combined with some phosphonic acid esters. (Non-patent Document 6). However, when NOR-HALS is used, although it is very effective for thin objects such as sheets, films, and fibers, it is less effective for molded objects, and its applications are limited.

特開平8-183876号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-183876 特公平6-18944号公報Special Publication No. 6-18944 特開平8-134455公報Japanese Patent Application Publication No. 8-134455 特開2007-231183号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-231183 特表2008-628723号公報Special Publication No. 2008-628723

「難燃剤+難燃化技術の最新技術」(CMC出版、2015、p.113-114)“Latest technology of flame retardant + flame retardant technology” (CMC Publishing, 2015, p. 113-114)

このように、従来技術では、難燃成分としてハロゲン化合物及びアンチモン化合物を用いずに難燃性を実現するために別の難燃成分を使用すると大量添加が必要となる結果、樹脂本来の性能を損ねたり、あるいはブリードアウトの問題が生じることが避けられないのが実情である。 In this way, in the conventional technology, if another flame retardant component is used to achieve flame retardancy without using a halogen compound or an antimony compound as a flame retardant component, a large amount of other flame retardant component must be added, and as a result, the original performance of the resin is deteriorated. The reality is that damage or bleed-out problems are unavoidable.

従って、本発明の主な目的は、ハロゲン化合物及びアンチモン化合物に頼ることなく優れた難燃性及び耐ブリード性を発揮しつつ、ポリプロピレン系樹脂本来の物性が効果的に維持されたポリプロピレン系樹脂組成物を提供することにある。 Therefore, the main object of the present invention is to create a polypropylene resin composition that effectively maintains the original physical properties of polypropylene resin while exhibiting excellent flame retardancy and bleed resistance without relying on halogen compounds and antimony compounds. It's about providing things.

本発明者は、ポリプロピレン系樹脂に特定の成分を特定割合で適用することによって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor has discovered that the above object can be achieved by applying specific components in specific proportions to a polypropylene resin, and has completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物に係る。
1. 下記成分:
(1)ポリプロピレン系樹脂:64.5~96.5重量%、
(2)下記一般式
(式中、Rは、置換基を有していても良い炭素数4~8のアルキル基、置換基を有していても良いフェニル基、又は置換基を有していても良いベンジル基を示す。Rは、置換基を有していても良いアミノ基又は置換基を有していても良いフェニル基を示す。x及びyは、0.5≦x/y≦2.5を満たす。)
で表されるホスホン酸アミン塩:3.0~30.0重量%、
(3)NOR系ヒンダードアミン化合物:0.25~2.5重量%、
(4)下記一般式
(式中、nは、1又は2の整数を示す。)
で示されるホスホン酸エステル化合物:0~3.0重量%
を含む難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。
2. さらに酸化防止剤及び熱安定剤の少なくとも1種を0.01~0.1重量%含む、前記項1に記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。
3. ハロゲン化合物及びアンチモン化合物の合計含有量が10重量%以下である、前記項1又は2に記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。
4. ホスホン酸アミン塩がブチルホスホン酸メラミン及びブチルホスホン酸ベンゾグアナミンの少なくとも1種である、前記項1~3のいずれかに記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。
5. 前記項1~4のいずれかに記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物を成形してなる成形体。
That is, the present invention relates to the following flame-retardant polypropylene resin composition.
1. Ingredients below:
(1) Polypropylene resin: 64.5 to 96.5% by weight,
(2) General formula below
(In the formula, R is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, or a benzyl group which may have a substituent) R2 represents an optionally substituted amino group or an optionally substituted phenyl group. x and y satisfy 0.5≦x/y≦2.5 .)
Phosphonic acid amine salt represented by: 3.0 to 30.0% by weight,
(3) NOR hindered amine compound: 0.25 to 2.5% by weight,
(4) General formula below
(In the formula, n represents an integer of 1 or 2.)
Phosphonic acid ester compound represented by: 0 to 3.0% by weight
A flame-retardant polypropylene resin composition containing.
2. 2. The flame-retardant polypropylene resin composition according to item 1, further comprising 0.01 to 0.1% by weight of at least one of an antioxidant and a heat stabilizer.
3. 3. The flame-retardant polypropylene resin composition according to item 1 or 2, wherein the total content of the halogen compound and the antimony compound is 10% by weight or less.
4. 4. The flame-retardant polypropylene resin composition according to any one of items 1 to 3 above, wherein the phosphonic acid amine salt is at least one of melamine butylphosphonate and benzoguanamine butylphosphonate.
5. A molded article obtained by molding the flame-retardant polypropylene resin composition according to any one of items 1 to 4 above.

本発明によれば、ハロゲン化合物及びアンチモン化合物に頼ることなく、優れた難燃性及び耐ブリード性を発揮しつつ、ポリプロピレン系樹脂本来の物性が効果的に維持されたポリプロピレン系樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a polypropylene resin composition that exhibits excellent flame retardancy and bleed resistance without relying on halogen compounds and antimony compounds, while effectively maintaining the physical properties inherent to the polypropylene resin. can do.

このような特徴を有するポリプロピレン系樹脂組成物及びその成形体は、難燃性及び耐ブリード性が要求される物品、例えば自動車内装材、家電製品のハウジング、電線被覆材等をはじめ、種々の工業用品、日用品等に幅広く利用することができる。 Polypropylene resin compositions and molded products thereof having these characteristics are used in various industries, including products that require flame retardancy and bleed resistance, such as automobile interior materials, housings for home appliances, and wire coating materials. It can be widely used for supplies, daily necessities, etc.

1.難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物
本発明の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物(本発明組成物)は、下記成分:
(1)ポリプロピレン系樹脂:64.5~96.5重量%、
(2)下記一般式
(式中、Rは、置換基を有していても良い炭素数4~8のアルキル基、置換基を有していても良いフェニル基、又は置換基を有していても良いベンジル基を示す。Rは、置換基を有していても良いアミノ基又は置換基を有していても良いフェニル基を示す。x及びyは、0.5≦x/y≦2.5を満たす。)
で表されるホスホン酸アミン塩:3.0~30.0重量%、
(3)NOR系ヒンダードアミン化合物:0.25~2.5重量%、
(4)下記一般式
(式中、nは、1又は2の整数を示す。)
で示されるホスホン酸エステル化合物:0~3.0重量%
を含むことを特徴とする。以下においては、本発明組成物を構成する各成分について説明する。
1. Flame-retardant polypropylene resin composition The flame-retardant polypropylene resin composition of the present invention (composition of the present invention) contains the following components:
(1) Polypropylene resin: 64.5 to 96.5% by weight,
(2) General formula below
(In the formula, R is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, or a benzyl group which may have a substituent) R2 represents an optionally substituted amino group or an optionally substituted phenyl group. x and y satisfy 0.5≦x/y≦2.5 .)
Phosphonic acid amine salt represented by: 3.0 to 30.0% by weight,
(3) NOR hindered amine compound: 0.25 to 2.5% by weight,
(4) General formula below
(In the formula, n represents an integer of 1 or 2.)
Phosphonic acid ester compound represented by: 0 to 3.0% by weight
It is characterized by including. Each component constituting the composition of the present invention will be explained below.

ポリプロピレン系樹脂
ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂は、[-CH(CH)CH-]を単量体として含むものであれば良く、ホモポリマー又はコポリマーのいずれであっても良い。また、ポリプロピレン樹脂を含むポリマーアロイであっても良い。これらのポリプロピレン系樹脂は、公知又は市販のものを使用することもできる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。
Polypropylene Resin The polypropylene resin may be one containing [-CH(CH 3 ) CH 2 -] as a monomer, and may be either a homopolymer or a copolymer. Alternatively, a polymer alloy containing polypropylene resin may be used. Known or commercially available polypropylene resins can also be used. These can be used alone or in combination of two or more.

また、ポリプロピレン系樹脂がホモポリマーである場合は、アイソタクチック、アタクチック又はシンジオタクチックのいずれでも良い。 Further, when the polypropylene resin is a homopolymer, it may be isotactic, atactic or syndiotactic.

ポリプロピレン系樹脂がコポリマーである場合、他の単量体としては、本発明の効果を妨げない限りは限定されず、例えばエチレン、ブテン、ヘキセン、オクテン等の少なくとも1種を挙げることができる。他の単量体の含有割合は、用いる単量体の種類等にもよるが、通常は40モル%以下(特に30モル%以下)であることが好ましい。 従って、たとえば1~25モル%と設定することもできる。 When the polypropylene resin is a copolymer, the other monomers are not limited as long as they do not interfere with the effects of the present invention, and examples include at least one of ethylene, butene, hexene, octene, and the like. Although the content of other monomers depends on the type of monomer used, it is usually preferably 40 mol% or less (particularly 30 mol% or less). Therefore, it can be set to 1 to 25 mol%, for example.

さらに、ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂を含むポリマーアロイであっても良い。例えば、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリエステル、ポリアクリレート、エチレンプロピレンゴム、ポリスチレン等の少なくとも1種を挙げることができる。ポリマーアロイの場合のポリプロピレンの含有量は、例えば60~90重量%と設定することができるが、これに限定されない。 Furthermore, the polypropylene resin may be a polymer alloy containing a polypropylene resin. For example, at least one of polyamide, polylactic acid, polyester, polyacrylate, ethylene propylene rubber, polystyrene, etc. can be mentioned. The content of polypropylene in the case of a polymer alloy can be set to, for example, 60 to 90% by weight, but is not limited thereto.

ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量は、例えば10万~150万程度の範囲内で良いが、これに限定されない。 The weight average molecular weight of the polypropylene resin may be, for example, within a range of about 100,000 to 1,500,000, but is not limited thereto.

ポリプロピレン系樹脂のMFR(JIS K7210,測定温度230℃)は、限定的ではないが、通常0.5~100g/10min程度の範囲内とし、特に5~30g/10minとすることが好ましい。 The MFR (JIS K7210, measurement temperature 230° C.) of the polypropylene resin is not limited, but is usually in the range of about 0.5 to 100 g/10 min, particularly preferably 5 to 30 g/10 min.

本発明組成物中におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、通常は64.5~96.5重量%の範囲内で適宜設定することができる。従って、例えば75~95重量%の範囲内とすることもできる。 The content of the polypropylene resin in the composition of the present invention is not particularly limited, but can usually be set appropriately within the range of 64.5 to 96.5% by weight. Therefore, it can be within the range of 75 to 95% by weight, for example.

本発明組成物では、本発明の効果を妨げない範囲内において、ポリプロピレン系樹脂以外の樹脂成分(例えばポリアミド、ポリ乳酸、ポリエステル、ポリアクリレート、エチレンプロピレンゴム、ポリスチレン等)が含まれていても良い。この場合の前記樹脂成分の含有量は、ポリプロピレン系樹脂の含有量が上記の範囲内となるように設定すれば良い。 The composition of the present invention may contain resin components other than polypropylene resins (for example, polyamide, polylactic acid, polyester, polyacrylate, ethylene propylene rubber, polystyrene, etc.) within a range that does not impede the effects of the present invention. . In this case, the content of the resin component may be set so that the content of the polypropylene resin falls within the above range.

ホスホン酸アミン塩
ホスホン酸アミン塩は、下記一般式
(式中、Rは、置換基を有していても良い炭素数4~8(特に炭素数4~6)のアルキル基、置換基を有していても良いフェニル基、又は置換基を有していても良いベンジル基を示す。Rは、置換基を有していても良いアミノ基又は置換基を有していても良いフェニル基を示す。x及びyは、0.5≦x/y≦2.5を満たす。) で表される化合物を用いる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。
Phosphonic acid amine salt Phosphonic acid amine salt has the following general formula:
(In the formula, R is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms (especially 4 to 6 carbon atoms) which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, or a phenyl group having a substituent. R2 represents an optionally substituted amino group or a optionally substituted phenyl group. x and y are 0.5≦x /y≦2.5) is used. These can be used alone or in combination of two or more.

上記Rとしては、特にベンジル基又は炭素数4~8(好ましくは炭素数4~6)のアルキル基(すなわち、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基)であることが好ましい。特に、アルキル基においては、炭素数が3以下の場合は親水性が高いため、ポリプロピレン系樹脂に混練した場合、高温高湿下で樹脂表面に液状物質(濃厚な水溶液)としてブリードアウトが発生するため、外観を低下させ、ひいては難燃性を低下させることがある。炭素数が9以上である場合は、所望の難燃性を得るために多量の添加が必要となり、樹脂本来の特性を低下さたり、経済的に不利になることがある。 The above R is particularly preferably a benzyl group or an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms (preferably 4 to 6 carbon atoms) (ie, butyl group, pentyl group, or hexyl group). In particular, alkyl groups with 3 or less carbon atoms are highly hydrophilic, so when kneaded into polypropylene resin, bleed-out occurs as a liquid substance (thick aqueous solution) on the resin surface under high temperature and high humidity conditions. Therefore, the appearance and flame retardancy may be reduced. When the number of carbon atoms is 9 or more, a large amount must be added in order to obtain the desired flame retardancy, which may deteriorate the original properties of the resin or be economically disadvantageous.

上記Rとしては、特にアミノ基又はフェニル基が好ましい。その中でも、アミノ基がより好ましい。すなわち、yの方の化合物はメラミンとなることが好ましい。 The above R 2 is particularly preferably an amino group or a phenyl group. Among them, amino group is more preferable. That is, it is preferable that the compound y is melamine.

前記の各置換基としては、特に限定されず、例えばアミノ基、アミド基、ニトロ基等の窒素系置換基、スルホン酸基等の硫黄系置換基、カルボキシル基、アルコキシ基等の炭素系置換基等が挙げられる。各置換基は、互いに同一であっても良いし、互いに異なっていても良い。 The above-mentioned substituents are not particularly limited, and include, for example, nitrogen-based substituents such as amino groups, amido groups, and nitro groups, sulfur-based substituents such as sulfonic acid groups, and carbon-based substituents such as carboxyl groups and alkoxy groups. etc. Each substituent may be the same or different from each other.

上記x及びyは、0.5≦x/y≦2.5を満たし、特に1.0≦x/y≦2.0を満たすことが好ましい。x/yが0.5未満の場合は遊離のメラミン量が多くなり、混練時の耐熱性が低くなるので好ましくない。また、x/yが2.5を超える場合は結晶塩のpHが低くなり、混練機等の腐食の問題が発生するので好ましくない。 The above x and y preferably satisfy 0.5≦x/y≦2.5, particularly 1.0≦x/y≦2.0. If x/y is less than 0.5, the amount of free melamine increases and the heat resistance during kneading decreases, which is not preferable. Furthermore, when x/y exceeds 2.5, the pH of the crystalline salt becomes low, which is undesirable because it causes problems of corrosion of the kneader and the like.

上記のホスホン酸のアミン塩は、通常は水に溶けやすいホスホン酸をアミン系化合物で中和することにより生成する粉末状の塩であり、水に溶けにくい性質を有する。すなわち、本発明では、水に溶けやすいホスホン酸を水に溶けにくい性質に変えて用いることが特徴の一つである。かりにホスホン酸のままでポリプロピレン系樹脂(特にポリプロピレン系樹脂の溶融物)に混練すると、混ざりにくく、樹脂からブリードしやすくなる。また、ホスホン酸自体は強酸性であるために混錬機の腐食等が懸念される。これに対し、上記アミン塩は、フリーのホスホン酸に比較して極性が低く、ポリプロピレン系樹脂(特にポリプロピレン系樹脂の溶融物)に混ざりやすくなり、ブリードも起こりにくくなる。その結果、上記のホスホン酸のアミン塩によって、高い難燃性も付与することができる。 The above-mentioned amine salt of phosphonic acid is a powdery salt produced by neutralizing phosphonic acid, which is normally easily soluble in water, with an amine compound, and has the property of being difficult to dissolve in water. That is, one of the features of the present invention is that phosphonic acid, which is easily soluble in water, is used by changing its properties to be less soluble in water. However, if the phosphonic acid is kneaded into a polypropylene resin (particularly a melt of polypropylene resin) as it is, it will be difficult to mix and will easily bleed from the resin. Furthermore, since phosphonic acid itself is strongly acidic, there is a concern that it may cause corrosion of the kneading machine. On the other hand, the above-mentioned amine salt has lower polarity than free phosphonic acid, so it easily mixes with polypropylene resin (particularly a melt of polypropylene resin) and is less likely to bleed. As a result, high flame retardancy can also be imparted by the above-mentioned amine salt of phosphonic acid.

上記のホスホン酸のアミン塩は、ホスホン酸化合物とアミン化合物とを所定の割合で反応させることにより得られるものであれば特に限定されない。 The above-mentioned amine salt of phosphonic acid is not particularly limited as long as it can be obtained by reacting a phosphonic acid compound and an amine compound in a predetermined ratio.

ホスホン酸化合物は、限定的でなく、公知又は市販のものを使用することもできる。また、公知の製法に従って合成される化合物も用いることができる。例えば、国際公開WO2016/152747に記載された製造方法により得られるアルキルホスホン酸(ブチルホスホン酸等)を好適に用いることができる。 The phosphonic acid compound is not limited, and known or commercially available ones can also be used. Moreover, compounds synthesized according to known production methods can also be used. For example, alkylphosphonic acid (butylphosphonic acid, etc.) obtained by the production method described in International Publication WO 2016/152747 can be suitably used.

アミン化合物は、下記式を満たすものであれば、特に限定されない。
上記Rは、置換基を有していても良いアミノ基又は置換基を有していても良いフェニル基を示す。置換基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。アミン化合物の具体例としては、例えばメラミン、ベンゾグアナミン等を挙げることができる。これらは、公知又は市販のものを使用することもできる。
The amine compound is not particularly limited as long as it satisfies the following formula.
The above R 2 represents an optionally substituted amino group or a optionally substituted phenyl group. Examples of the substituent include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Specific examples of amine compounds include melamine, benzoguanamine, and the like. Known or commercially available ones can also be used.

ホスホン酸化合物とアミン化合物との反応は、例えばホスホン酸化合物とアミン化合物とを水系溶媒中で中和反応させる工程(中和反応工程)及び前記反応系から結晶を析出させる工程(結晶析出工程)を含む方法によって実施することができる。 The reaction between the phosphonic acid compound and the amine compound includes, for example, a step of neutralizing the phosphonic acid compound and the amine compound in an aqueous solvent (neutralization reaction step) and a step of precipitating crystals from the reaction system (crystal precipitation step). It can be carried out by a method including.

中和反応工程においては、ホスホン酸化合物とアミン化合物とを水系溶媒中で中和反応させる。 In the neutralization reaction step, a phosphonic acid compound and an amine compound are subjected to a neutralization reaction in an aqueous solvent.

水系溶媒としては、水のほか、メタノール、エタノール。イソプロピルアルコール(IPA)等のアルコール類のほか、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)等の非プロトン性極性溶媒等を好適に用いることができる。これらは、1種又は2種混合で用いることができる。 Water-based solvents include water, methanol, and ethanol. In addition to alcohols such as isopropyl alcohol (IPA), aprotic polar solvents such as acetone, ethyl acetate, tetrahydrofuran (THF), and dimethylformamide (DMF) can be suitably used. These can be used alone or in a mixture of two.

中和反応の反応温度は、特に限定されないが、ホスホン酸化合物とアミン化合物とをより確実に水に溶解させるという見地より80~100℃程度の加熱下とすることが好ましい。また、反応時間は、限定的ではないが、通常は15~30分程度とすれば良い。 The reaction temperature for the neutralization reaction is not particularly limited, but it is preferably heated at about 80 to 100°C from the viewpoint of more reliably dissolving the phosphonic acid compound and the amine compound in water. Further, the reaction time is not limited, but it is usually about 15 to 30 minutes.

この工程における中和モル比は、特に制限されないが、通常は上記x/yと同様にすれは良い。すなわち、ホスホン酸化合物:アミン化合物=0.5:1.0~2.5:1.0程度することが望ましく、特にホスホン酸化合物:アミン化合物=1.0:1.0~2.0:1.0とすることがより望ましい。 The neutralization molar ratio in this step is not particularly limited, but is usually in the same range as x/y above. That is, it is desirable that the phosphonic acid compound:amine compound=0.5:1.0 to 2.5:1.0, particularly the phosphonic acid compound:amine compound=1.0:1.0 to 2.0: It is more desirable to set it to 1.0.

結晶析出工程では前記反応系から結晶を析出させる。結晶を析出させる方法は、特に制限されず、例えば反応系が加熱下にある場合は、反応系を冷却する工程を採用することができる。これによって、上記のホスホン酸のアミン塩が反応液中で析出する。冷却する場合は、通常は反応系(反応液)を常温以下(例えば5~30℃程度)まで冷却すれば良い。このようにして得られた結晶は、必要に応じて固液分離(ろ過、遠心分離等)、乾燥処理、粉砕処理、分級処理等を経て粉末の形態で得ることができる。 In the crystal precipitation step, crystals are precipitated from the reaction system. The method for precipitating the crystals is not particularly limited, and for example, when the reaction system is under heating, a step of cooling the reaction system can be employed. As a result, the above-mentioned amine salt of phosphonic acid is precipitated in the reaction solution. In the case of cooling, the reaction system (reaction liquid) is usually cooled to below room temperature (for example, about 5 to 30°C). The crystals thus obtained can be obtained in the form of powder through solid-liquid separation (filtration, centrifugation, etc.), drying treatment, pulverization treatment, classification treatment, etc., as required.

ホスホン酸のアミン塩の含有量は、本発明組成物中3.0~30.0重量%とし、特に5.0~20.0重量%とすることが好ましい。上記含有量が3.0重量%未満の場合は、所望の難燃性が得られなくなる。他方、上記含有量が30.0重量%を超える場合は経済性を損なうほか、また樹脂物性の低下が著しくなる。 The content of the amine salt of phosphonic acid in the composition of the present invention is preferably 3.0 to 30.0% by weight, particularly 5.0 to 20.0% by weight. If the content is less than 3.0% by weight, the desired flame retardance cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 30.0% by weight, not only will economic efficiency be impaired, but also the physical properties of the resin will be significantly reduced.

NOR系ヒンダードアミン化合物
NOR系ヒンダードアミン化合物は、分子中に-N-O-R(Rは炭化水素基を示す。)構造をもつヒンダードアミン化合物(HALS)であり、一般的には光安定剤として知られている化合物であり、公知又は市販のものを使用することができる。
NOR-based hindered amine compounds NOR-based hindered amine compounds are hindered amine compounds (HALS) that have a -N-OR (R represents a hydrocarbon group) structure in the molecule, and are generally known as light stabilizers. This is a compound that is known or commercially available.

市販品としては、例えばBASF社製「Flamestab NOR-116FF」、BASF社製「Tinvin NOR-371FF」、BASF社製「Tinvin 123」、BASF社製「Tinvin 152」、株式会社ADEKA製「アデカスタブLA-81」等が挙げられる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Commercially available products include, for example, "Flamestab NOR-116FF" manufactured by BASF, "Tinvin NOR-371FF" manufactured by BASF, "Tinvin 123" manufactured by BASF, "Tinvin 152" manufactured by BASF, and "ADK STAB LA-" manufactured by ADEKA Corporation. 81'' etc. These can be used alone or in combination of two or more.

NOR系ヒンダードアミン化合物の含有量は、本発明組成物中0.25~2.5重量%とし、特に0.50~1.50重量%とすることが好ましい。上記含有量が0.25重量%未満の場合は、所望の難燃性が得られなくなる。上記含有量が2.5重量%を超える場合は、所望の難燃性が得られるものの、コスト面で不利となる。 The content of the NOR hindered amine compound in the composition of the present invention is preferably 0.25 to 2.5% by weight, particularly 0.50 to 1.50% by weight. If the content is less than 0.25% by weight, the desired flame retardance cannot be obtained. When the above content exceeds 2.5% by weight, desired flame retardancy can be obtained, but it is disadvantageous in terms of cost.

ホスホン酸エステル化合物
ホスホン酸エステル化合物は、下記一般式
(式中、nは、1又は2の整数を示す。)
で示されるホスホン酸エステル化合物を用いる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。本発明組成物においては、ホスホン酸エステル化合物は必須ではないが、これを用いることにより、所望の難燃性等を維持しつつ、NOR系ヒンダードアミン化合物の使用量を減らすことができる結果、NOR系ヒンダードアミン化合物の添加により生じ得る褐色化をより確実に抑制できる。また同時に、比較的高価なNOR系ヒンダードアミン化合物の使用量を減らすことができるので、それだけ経済的なメリットも得られる。
Phosphonate ester compound The phosphonate ester compound has the following general formula:
(In the formula, n represents an integer of 1 or 2.)
A phosphonic acid ester compound represented by is used. These can be used alone or in combination of two or more. In the composition of the present invention, the phosphonic acid ester compound is not essential, but by using it, the amount of the NOR hindered amine compound can be reduced while maintaining the desired flame retardancy. Browning that may occur due to the addition of a hindered amine compound can be more reliably suppressed. At the same time, the amount of the relatively expensive NOR hindered amine compound used can be reduced, so economical benefits can be obtained accordingly.

上記ホスホン酸エステルは、難燃成分として公知であり、市販のものを使用することもできる。市販品としては、例えば丸菱油化工業株式会社製「ノンネン73」、「ノンネン75」等を挙げることができる。 The above-mentioned phosphonic acid ester is known as a flame retardant component, and commercially available ones can also be used. Examples of commercially available products include "Nonne 73" and "Nonne 75" manufactured by Marubishi Yuka Kogyo Co., Ltd.

ホスホン酸エステル化合物の含有量は、本発明組成物中0~3.0重量%程度とすることができるが、上記のような経済点な観点からは0.5~2.0重量%とすることが好ましい。 The content of the phosphonic acid ester compound can be about 0 to 3.0% by weight in the composition of the present invention, but from the economical point of view as mentioned above, it is set to 0.5 to 2.0% by weight. It is preferable.

その他の成分
本発明組成物では、本発明の効果を妨げない範囲内において、他の成分(但し、本発明組成物の上記(1)~(4)の成分を除く。)が含まれていても良い。例えば、公知又は市販の樹脂組成物に配合されている添加剤を用いることができる。
Other components The composition of the present invention may contain other components (excluding the above components (1) to (4) of the composition of the present invention) within a range that does not impede the effects of the present invention. Also good. For example, additives blended into known or commercially available resin compositions can be used.

より具体的には、例えば、1)フェノール系化合物、ホスフィン系化合物、チオエーテル系化合物等の酸化防止剤、2)ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチレート系化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線吸収剤又は耐光剤、3)カチオン系化合物、アニオン系化合物、ノニオン系化合物、両性化合物、金属酸化物、π系導電性高分子化合物、カーボン等の帯電防止剤及び導電剤、4)脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩等の滑剤、5)ベンジリデンソルビトール系化合物等の核剤、6)タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属水酸化物(難燃性を阻害しにくいフィラーである水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等)、低融点ガラス等の充填剤、7)その他にも、難燃剤、熱安定剤(特にリン系熱安定剤)、金属不活性化剤、着色剤、ブルーミング防止剤、表面改質剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、粘着剤、ガス吸着剤、消臭剤、香料、物性改質剤(エラストマー等)等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。これらの各種の添加剤を配合する場合の添加剤の本発明組成物中における含有量は、例えば0.1~20重量%程度とすることができるが、これに限定されない。 More specifically, for example, 1) antioxidants such as phenolic compounds, phosphine compounds, and thioether compounds; 2) ultraviolet absorbers such as benzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylate compounds, and hindered amine compounds. or light resistance agent, 3) antistatic agent and conductive agent such as cationic compound, anionic compound, nonionic compound, amphoteric compound, metal oxide, π-based conductive polymer compound, carbon, 4) fatty acid, fatty acid amide, lubricants such as fatty acid esters and fatty acid metal salts; 5) nucleating agents such as benzylidene sorbitol compounds; 6) talc, calcium carbonate, barium sulfate, mica, glass fibers, glass beads, and metal hydroxides (which inhibit flame retardancy). 7) In addition, flame retardants, heat stabilizers (especially phosphorus heat stabilizers), metal deactivators, and colorants. Agents, antiblooming agents, surface modifiers, antiblocking agents, antifogging agents, adhesives, gas adsorbents, deodorants, fragrances, physical property modifiers (elastomers, etc.), and the like. These can be used alone or in combination of two or more. When these various additives are blended, the content of the additives in the composition of the present invention can be, for example, about 0.1 to 20% by weight, but is not limited thereto.

また、本発明組成物では、ハロゲン化合物及びアンチモン化合物は含まれないことが最も好ましいが、本発明の効果を妨げない範囲内で含有されることは許容される。例えば、ハロゲン化合物及びアンチモン化合物の合計含有量が10重量%以下とすることが好ましく、特に0~0.1重量%とすることがより好ましい。 Further, it is most preferable that the composition of the present invention does not contain a halogen compound and an antimony compound, but it is permissible for them to be contained within a range that does not impede the effects of the present invention. For example, the total content of halogen compounds and antimony compounds is preferably 10% by weight or less, particularly preferably 0 to 0.1% by weight.

2.本発明組成物の製造方法
本発明組成物は、前記「1.難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物」で説明した各成分が均一に混合できる限りは、その製法は特に限定されない。例えば、所定の割合で各成分をドライブレンドで均一に混合することによって本発明組成物を得ることができる。この場合、本発明組成物は、粉末状の組成物として得ることができる。
2. Method for producing the composition of the present invention The method for producing the composition of the present invention is not particularly limited as long as the components described in "1. Flame-retardant polypropylene resin composition" above can be mixed uniformly. For example, the composition of the present invention can be obtained by uniformly mixing each component in a predetermined ratio by dry blending. In this case, the composition of the present invention can be obtained as a powder composition.

特に、後記のような本発明成形体を各成分から直接的に製造することもできる。この場合は、例えば1)ポリプロピレン系樹脂の溶融物を調製する工程、2)前記溶融物に少なくとも前記ホスホン酸アミン塩、前記NOR系ヒンダードアミン化合物及び前記ホスホン酸エステルを添加することにより溶融混合物を得る工程を含む方法を好適に採用することができる。これにより、前記溶融混合物を用いて所望の形状に成形してなる成形体を効率的に得ることができる。 In particular, the molded article of the present invention as described below can also be directly produced from each component. In this case, for example, 1) a step of preparing a melt of polypropylene resin; 2) obtaining a molten mixture by adding at least the phosphonic acid amine salt, the NOR hindered amine compound, and the phosphonic acid ester to the melt; A method including steps can be suitably employed. Thereby, a molded article formed by molding the molten mixture into a desired shape can be efficiently obtained.

3.本発明組成物の成形体
本発明は、本発明組成物を成形してなる成形体も包含する。成形方法は、特に限定されず、例えばプレス成形、射出成形、押出成形、真空成形、ブロー成形等の各種の方法を採用することができる。
3. Molded object of the composition of the present invention The present invention also includes a molded object formed by molding the composition of the present invention. The molding method is not particularly limited, and various methods such as press molding, injection molding, extrusion molding, vacuum molding, and blow molding can be employed.

成形体は、各種の用途に用いることができる。公知のポリプロピレン系樹脂製の製品と同様の用途に好適に用いることができる。例えば、電子機器、家電製品、OA機器、日用品、医療機器、建材、自動車部品、包装材料又は容器等のさまざまな用途に幅広く用いることができる。この中でも難燃性が要求される用途(例えば家電製品、OA機器の内装材又は外装材、工事用シート等)に本発明成形体を好適に用いることができる。 The molded body can be used for various purposes. It can be suitably used for the same purposes as known polypropylene resin products. For example, it can be widely used in various applications such as electronic equipment, home appliances, OA equipment, daily necessities, medical equipment, building materials, automobile parts, packaging materials, and containers. Among these, the molded article of the present invention can be suitably used in applications that require flame retardancy (for example, home appliances, interior or exterior materials for OA equipment, construction sheets, etc.).

以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてより詳細に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by giving Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples.

A.使用原料について
(1)ポリプロピレン系樹脂
(1-1)株式会社プライムポリマー製「プライムポリプロJ106G」、MFR:15.0g/10min、homo-PP (表中では「J106G」と表記する。)
(1-2)株式会社プライムポリマー製「プライムポリプロJ226T」、MFR:20.0g/10min、rad-PP(表中では「J226T」と表記する。)
(1-3)株式会社プライムポリマー製「プライムポリプロJ707G」、MFR:30.0g/10min、block-PP(表中では「J707G」と表記する。)
A. About the raw materials used (1) Polypropylene resin (1-1) "Prime Polypro J106G" manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 15.0 g / 10 min, homo-PP (indicated as "J106G" in the table).
(1-2) "Prime Polypro J226T" manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 20.0g/10min, rad-PP (written as "J226T" in the table).
(1-3) "Prime Polypro J707G" manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 30.0g/10min, block-PP (written as "J707G" in the table)

(2)ホスホン酸のアミン塩
(2-1)ブチルホスホン酸メラミン
国際公開WO2016/152747の実施例1~2に記載の方法に従ってブチルホスホン酸を調製した。次いで、コンデンサー、撹拌機、温度計、側管付き滴下漏斗及び窒素導入管を付帯した300ml丸底フラスコに、前記ブチルホスホン酸(12.61g)、メラミン(12.61g)及び水(200.0g)を加え、95℃まで加熱攪拌した。90℃付近で均一溶解後、攪拌しつつ1時間かけて10℃まで冷却し、白色スラリーを得た。得られたスラリーを減圧濾過し、乾燥することにより白色粉末状のブチルホスホン酸メラミンを得た。収率は85.5%であった。得られた粉末はフェザーミルで粉砕し、樹脂への練り込みに供する試料とした。
(2-2)オクチルホスホン酸メラミン
コンデンサー、撹拌機、温度計、側管付き滴下漏斗及び窒素導入管を付帯した300ml丸底フラスコに、n-オクチルホスホン酸(東京化成工業株式会社製:29.13g)、メラミン(12.61g)及び水(200.0g)を加え、95℃まで加熱攪拌した。90℃付近で均一溶解後、攪拌しつつ1時間かけて10℃まで冷却し、白色スラリーを得た。得られたスラリーを減圧濾過し、乾燥することにより白色粉末状のオクチルホスホン酸メラミンを得た。収率は82.4%であった。得られた粉末はフェザーミルで粉砕し、樹脂への練り込みに供する試料とした。
(2-3)ベンジルホスホン酸メラミン
コンデンサー、撹拌機、温度計、側管付き滴下漏斗及び窒素導入管を付帯した300ml丸底フラスコに、トリメチルホスフェート(49.64g)を入れ、攪拌しつつ加熱し、緩やかに還流させた。滴下ロートよりベンジルブロマイド(66.70g)を1時間かけて滴下し、そのまま還流を5時間続け、ジメチルベンジルホスフェートを得た。次いで、コンデンサーを取り外し、濃硫酸(1.05g)を加えて150℃まで加熱し、滴下ロートより水(100g)を10時間かけて滴下した。その間、フラスコ内温は150℃を維持させた。フラスコを室温まで冷却し、微褐色結晶状のベンジルホスホン酸(64.2g)を得た。次いで、コンデンサー、撹拌機、温度計、側管付き滴下漏斗及び窒素導入管を付帯した300ml丸底フラスコに、前記ベンジルホスホン酸(10.00g)、メラミン(4.89g)及び水(100.0g)を加え、95℃まで加熱攪拌した。90℃付近で均一溶解後、攪拌しつつ1時間かけて10℃まで冷却し、白色スラリーを得た。得られたスラリーを減圧濾過し、乾燥することにより白色粉末状のベンジルホスホン酸メラミンを得た。収率は68.0%であった。得られた粉末はフェザーミルで粉砕し、樹脂への練り込みに供する試料とした。
(2-4)メチルホスホン酸メラミン
コンデンサー、撹拌機、温度計、側管付き滴下漏斗及び窒素導入管を付帯した300ml丸底フラスコに、メチルホスホン酸(東京化成工業株式会社製:9.60g)、メラミン(12.61g)及び水(200.0g)を加え、95℃まで加熱攪拌した。90℃付近で均一溶解後、攪拌しつつ1時間かけて10℃まで冷却し、白色スラリーを得た。得られたスラリーを減圧濾過し、乾燥することにより白色粉末状のメチルホスホン酸メラミンを得た。収率は39.5%であった。得られた粉末はフェザーミルで粉砕し、樹脂への練り込みに供する試料とした。
(2-5)ブチルホスホン酸ベンゾグアナミン
国際公開WO2016/152747の実施例1~2に記載の方法に従ってブチルホスホン酸を調製した。次いで、コンデンサー、撹拌機、温度計、側管付き滴下漏斗及び窒素導入管を付帯した300ml丸底フラスコに、前記ブチルホスホン酸(12.61g)、ベンゾグアナミン(17.09g)及び水(200.0g)を加え、95℃まで加熱攪拌した。90℃付近で1時間攪拌後、攪拌しつつ1時間かけて10℃まで冷却し、白色スラリーを得た。得られたスラリーを減圧濾過し、乾燥することにより白色粉末状のブチルホスホン酸ベンゾグアナミンを得た。収率は89.9%であった。得られた粉末はフェザーミルで粉砕し、樹脂への練り込みに供する試料とした。
(2) Amine salt of phosphonic acid (2-1) Melamine butylphosphonic acid Butylphosphonic acid was prepared according to the method described in Examples 1 to 2 of International Publication WO 2016/152747. Next, the above butylphosphonic acid (12.61 g), melamine (12.61 g) and water (200.0 g) were placed in a 300 ml round bottom flask equipped with a condenser, a stirrer, a thermometer, a dropping funnel with a side tube, and a nitrogen inlet tube. ) was added and stirred while heating to 95°C. After uniformly dissolving at around 90°C, the mixture was cooled to 10°C over 1 hour while stirring to obtain a white slurry. The obtained slurry was filtered under reduced pressure and dried to obtain white powdery butylphosphonate melamine. The yield was 85.5%. The obtained powder was pulverized with a feather mill to prepare a sample for kneading into resin.
(2-2) Octylphosphonic acid melamine In a 300ml round bottom flask equipped with a condenser, stirrer, thermometer, dropping funnel with side tube, and nitrogen introduction tube, put n-octylphosphonic acid (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.: 29. 13g), melamine (12.61g) and water (200.0g) were added, and the mixture was heated and stirred to 95°C. After uniformly dissolving at around 90°C, the mixture was cooled to 10°C over 1 hour while stirring to obtain a white slurry. The resulting slurry was filtered under reduced pressure and dried to obtain white powdery melamine octylphosphonate. The yield was 82.4%. The obtained powder was pulverized with a feather mill to prepare a sample for kneading into resin.
(2-3) Melamine benzylphosphonate
Trimethyl phosphate (49.64 g) was placed in a 300 ml round bottom flask equipped with a condenser, a stirrer, a thermometer, a dropping funnel with a side tube, and a nitrogen inlet tube, and heated with stirring to bring it to gentle reflux. Benzyl bromide (66.70 g) was added dropwise from the dropping funnel over 1 hour, and reflux was continued for 5 hours to obtain dimethylbenzyl phosphate. Next, the condenser was removed, concentrated sulfuric acid (1.05 g) was added, the mixture was heated to 150° C., and water (100 g) was added dropwise from the dropping funnel over 10 hours. During this time, the internal temperature of the flask was maintained at 150°C. The flask was cooled to room temperature to obtain slightly brown crystalline benzylphosphonic acid (64.2 g). Next, the benzylphosphonic acid (10.00 g), melamine (4.89 g), and water (100.0 g) were placed in a 300 ml round bottom flask equipped with a condenser, stirrer, thermometer, dropping funnel with side tube, and nitrogen inlet tube. ) was added and stirred while heating to 95°C. After uniformly dissolving at around 90°C, the mixture was cooled to 10°C over 1 hour while stirring to obtain a white slurry. The resulting slurry was filtered under reduced pressure and dried to obtain melamine benzylphosphonate in the form of a white powder. The yield was 68.0%. The obtained powder was pulverized with a feather mill to prepare a sample for kneading into resin.
(2-4) Melamine Methylphosphonic Acid In a 300 ml round bottom flask equipped with a condenser, stirrer, thermometer, dropping funnel with side tube, and nitrogen introduction tube, methylphosphonic acid (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.: 9.60 g), melamine (12.61 g) and water (200.0 g) were added, and the mixture was heated and stirred to 95°C. After uniformly dissolving at around 90°C, the mixture was cooled to 10°C over 1 hour while stirring to obtain a white slurry. The obtained slurry was filtered under reduced pressure and dried to obtain white powdery melamine methylphosphonate. The yield was 39.5%. The obtained powder was pulverized with a feather mill to prepare a sample for kneading into resin.
(2-5) Benzoguanamine butylphosphonic acid Butylphosphonic acid was prepared according to the method described in Examples 1 to 2 of International Publication WO2016/152747. Next, the above butylphosphonic acid (12.61 g), benzoguanamine (17.09 g) and water (200.0 g) were placed in a 300 ml round bottom flask equipped with a condenser, a stirrer, a thermometer, a dropping funnel with a side tube, and a nitrogen inlet tube. ) was added and stirred while heating to 95°C. After stirring at around 90°C for 1 hour, the mixture was cooled to 10°C over 1 hour while stirring to obtain a white slurry. The obtained slurry was filtered under reduced pressure and dried to obtain white powdery benzoguanamine butylphosphonate. The yield was 89.9%. The obtained powder was pulverized with a feather mill to prepare a sample for kneading into resin.

(3)NOR系ヒンダードアミン化合物
(3-1)BASF社製「Flamestab NOR-116FF」(表中では「NOR-116FF」と表記する。)
(3-2)BASF社製「Tinvin NOR-371FF」(表中では「NOR-371FF」と表記する。)
(3) NOR hindered amine compound (3-1) "Flamestab NOR-116FF" manufactured by BASF (indicated as "NOR-116FF" in the table)
(3-2) “Tinvin NOR-371FF” manufactured by BASF (written as “NOR-371FF” in the table)

(4)ホスホン酸エステル化合物
(4-1)丸菱油化工業株式会社製「ノンネン73」(融点:約100℃)、ホスホン酸エステル系化合物(表中では「ノンネン73」と表記する。)
(4) Phosphonate ester compound (4-1) "Nonnene 73" manufactured by Marubishi Yuka Kogyo Co., Ltd. (melting point: approximately 100°C), phosphonate ester compound (indicated as "Nonnene 73" in the table).

B.実施例・比較例について
実施例1~12及び比較例1~5
前記Aの各成分を表1~表3に示す組成(単位は「重量%」)となるように秤量したうえで、混練機(東洋精機株式会社製「ラボプラストミルC4150」)を用い、さきにポリプロピレン系樹脂樹脂を200℃にて溶融混練した。溶融した樹脂成分にヒンダードフェノール系酸化防止剤(製品名「イルガノックス1010」BASFジャパン社製)0.05重量%及びリン系加工熱安定剤(製品名「イルガフォス168」)0.05重量%を両者の混合物の形態で加え、さらにホスホン酸アミンの塩、NOR系ヒンダードアミン化合物及びホスホン酸エステル化合物の混合物をゆっくり投入していき、投入終了後にさらに同温度で5分間混練することにより混合物を調製した。混練終了後、得られた混合物をプレス成型(210℃×3分、100kgf)することにより、後記の試験例1の各試験用の試験片を作製した。なお、上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、表中では「イルガノックス1010」と表記し、リン系加工熱安定剤は「イルガフォス168」と表記する。
B. About examples and comparative examples
Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5
After weighing each component of A above to have the composition shown in Tables 1 to 3 (unit: "wt%"), using a kneader ("Laboplast Mill C4150" manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), Polypropylene resin was melt-kneaded at 200°C. 0.05% by weight of a hindered phenolic antioxidant (product name "Irganox 1010" manufactured by BASF Japan) and 0.05% by weight of a phosphorus processing heat stabilizer (product name "Irgafos 168") are added to the melted resin component. was added in the form of a mixture of the two, and then slowly added a mixture of a phosphonate amine salt, a NOR hindered amine compound, and a phosphonate ester compound, and after the addition was completed, the mixture was further kneaded at the same temperature for 5 minutes to prepare a mixture. did. After the kneading was completed, the obtained mixture was press-molded (210° C. x 3 minutes, 100 kgf) to prepare test pieces for each test in Test Example 1 described later. In addition, the above-mentioned hindered phenol antioxidant is written as "Irganox 1010" in the table, and the phosphorus processing heat stabilizer is written as "Irgafos 168".

試験例1
各実施例及び比較例で得られた試験片について、以下の評価を実施した。それらの結果も併せて表1~表3に示す。
Test example 1
The test pieces obtained in each Example and Comparative Example were evaluated as follows. The results are also shown in Tables 1 to 3.

(1) 燃焼性
難燃性の評価は、UL94V試験法に準拠して、3.0mm及び1.5mm厚UL試験片を作製して燃焼試験を行った。UL94V燃焼試験の結果は、「V-0」、「V-1」、「V-2」、「不可」の4段階で評価を行った。
(1) Flammability
For evaluation of flame retardancy, 3.0 mm and 1.5 mm thick UL test pieces were prepared and a combustion test was conducted in accordance with the UL94V test method. The results of the UL94V combustion test were evaluated in four stages: "V-0,""V-1,""V-2," and "unacceptable."

(2)ブリード試験
厚さ3mmの平板試験片を作製後に80℃で7日間加熱し、その後試験片について温度23℃及び湿度50%Rhの条件で48時間のエージング処理を施した後、試験片表面を目視観察及び黒色布によるふき取り観察を目視で行った。ブリード試験の結果は、染み出しがみられず、ふき取り後の黒色布に白粉が全くつかない場合を「○」とし、目視で染み出しがみられないが、ふき取り後の黒色布に白粉がみられる場合を「△」とし、染み出しがみられ、ふき取り後の黒色布に白粉がみられる場合を「×」とした。
(2) Bleed test
After preparing a flat test piece with a thickness of 3 mm, it was heated at 80°C for 7 days, and then the test piece was subjected to an aging treatment for 48 hours at a temperature of 23°C and a humidity of 50% Rh, and the surface of the test piece was visually observed and Wiping with a black cloth was visually observed. The result of the bleed test is ``○'' when no seepage is observed and no white powder adheres to the black cloth after wiping. The case where the stain was removed was marked as "△", and the case where seepage was observed and white powder was seen on the black cloth after wiping was marked as "x".

(3)耐湿熱性試験
厚さ3mmの平板試験片をa)温度60℃及び湿度90%Rh及びb)温度85℃及び湿度85%Rhの高温高湿条件で14日間処理した後、試験片を温度23℃及び湿度50%Rhの条件で24時間エージング処理を施した後、試験片表面の難燃剤等の染み出しを黒色布による拭き取りにて目視でチェックした。耐湿試験の結果は、黒色布に転写物がみられない場合を「○」とし、若干の液状転写物がみられる場合を「△」とし、著しい液状転写物がみられる場合を「×」とした。なお、各実施例及び比較例において、上記a)及びb)の結果はいずれも同じであったため、各表の「耐湿熱性試験」の項目においては両者をまとめて表記する。
(3) Humid heat resistance test
After treating a flat test piece with a thickness of 3 mm for 14 days under the high temperature and high humidity conditions of a) a temperature of 60°C and a humidity of 90% Rh, and b) a temperature of 85°C and a humidity of 85% Rh, the test piece was treated at a temperature of 23°C and a humidity of 50% Rh. After aging for 24 hours under conditions of %Rh, oozing of flame retardant etc. from the surface of the test piece was visually checked by wiping with a black cloth. The results of the moisture resistance test are marked as "○" if no transfer material is observed on the black cloth, "△" if some liquid transfer material is observed, and "x" if significant liquid transfer material is observed. did. Note that in each of the Examples and Comparative Examples, the results of a) and b) above were the same, so both are listed together in the "Moisture Heat Resistance Test" section of each table.

表1~表3の結果からも明らかなように、本発明組成物は、ハロゲン化合物及びアンチモン化合物を含有していなくても、比較的少量の難燃成分の添加で比較例よりも優れた難燃性及び耐ブリード性を発揮できることがわかる。 As is clear from the results in Tables 1 to 3, the composition of the present invention has superior flame retardance than the comparative example even if it does not contain a halogen compound or an antimony compound. It can be seen that flammability and bleed resistance can be exhibited.

Claims (4)

下記成分:
(1)ポリプロピレン系樹脂:64.5~96.5重量%、
(2)ブチルホスホン酸メラミン及びブチルホスホン酸ベンゾグアナミンの少なくとも1種のホスホン酸アミン塩:3.0~30.0重量%、
(3)NOR系ヒンダードアミン化合物:0.25~2.5重量%、
(4)下記一般式
(式中、nは、1又は2の整数を示す。)
で示されるホスホン酸エステル化合物:0~3.0重量%
を含む難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。
Ingredients below:
(1) Polypropylene resin: 64.5 to 96.5% by weight,
(2) at least one phosphonic acid amine salt of melamine butylphosphonate and benzoguanamine butylphosphonate : 3.0 to 30.0% by weight;
(3) NOR hindered amine compound: 0.25 to 2.5% by weight,
(4) General formula below
(In the formula, n represents an integer of 1 or 2.)
Phosphonic acid ester compound represented by: 0 to 3.0% by weight
A flame-retardant polypropylene resin composition containing.
さらに酸化防止剤及び熱安定剤の少なくとも1種を0.01~0.1重量%含む、請求項1に記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。 The flame-retardant polypropylene resin composition according to claim 1, further comprising 0.01 to 0.1% by weight of at least one of an antioxidant and a heat stabilizer. ハロゲン化合物及びアンチモン化合物の合計含有量が10重量%以下である、請求項1又は2に記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物。 The flame-retardant polypropylene resin composition according to claim 1 or 2, wherein the total content of the halogen compound and the antimony compound is 10% by weight or less. 請求項1~3のいずれかに記載の難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物を成形してなる成形体。 A molded article obtained by molding the flame-retardant polypropylene resin composition according to any one of claims 1 to 3 .
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