JPH01113488A - 熱可塑性樹脂用無機難燃剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐炭酸化性に優れた水酸化マグネシウム型の
熱可塑性樹脂用無機難燃剤に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、熱可塑性樹脂用の無害な難燃剤として水酸化マグ
ネシウムが注目され、同水酸化マグネシウムを利用した
熱可塑性樹脂難燃剤に関して種々の提案が行われている
。

例えば、特開昭５１−８２３３４号公報には、メルトイ
ンデックス１０〜０．１　ｇ／１０分の熱可塑性樹脂５
５〜２５重量％と水酸化マグネシウム４５〜７５重量％
とを配合した自消性樹脂組成物の押出又は射出成形にお
けるシルバーストリークの発生を防止するために４５ｒ
ｒｆ／ｇ以下の比表面積を有する水酸化マグネシウムを
用いるという提案がなされている。

また、特開昭５２−５９６４３号公報には、樹脂への均
一な分散性、成形性あるいは樹脂の機械的特性を改善す
るために水酸化マグネシウム粉末のかさ密度が０．３５
〜０．７０　ｇ　／ｃｃで比表面積が１０〜３０ｒｒｆ
／ｇであり、かつ結晶格子における〔１１０〕面に垂直
な方向の結晶子の厚みと〔００１〕面のそれとの比が１
．７〜２．７であるプラスチック充填剤を用いるという
提案がされている。

更に、特公昭５２−４３６６３号公報には、樹脂の成形
加工性１機械的特性、耐熱劣化特性の改善のために平均
粒径１５μ以下、吸油量５０ｍ２／ｇ以下でかつ活性値
３０■／ｇ以下の水酸化マグネシウムを熱可塑性樹脂に
対して４０重量％以上配合した難燃熱可塑性組成物を用
いるという提案がされている。

また更に、特開昭５４−８３９５２号公報には、樹脂に
対する分散性、非凝集性、成形適性、耐衝撃度などの物
理的性質賦与性、成形外観向上性。

難燃性などの諸性質を兼備したものにするためにＢＥＴ
比表面積が約２０％／ｇ以下で且つＢＥＴ比表比表面積
／ブレー比法比表面積が１〜約３の範囲にある水酸化マ
グネシウムを用いるという提案がされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

水酸化マグネシウムを難燃剤として使用した熱可塑性樹
脂組成物に関して、最近、水酸化マグネシウムの炭酸化
による樹脂の劣化という問題が生じている。水酸化マグ
ネシウムは、本来、炭酸ガスとの反応性が高く、希薄な
炭酸ガスとも徐々に反応して炭酸マグネシウムを生成す
る。すなわち、難燃剤として樹脂中に充填された水酸化
マグネシウムが空気中の炭酸ガスと徐々に反応して、樹
脂組成物の表面部に炭酸マグネシウム（ｘ　ＭｇＭｇＣ
０３ｙ　（ＯＨ）、・ｚＨｚＯ）の結晶が析出する。そ
のため樹脂組成物の表面が粉化し、外観が悪くなるとと
もに強度、絶縁性等の樹脂物性が著しく低下して使用が
不可能になる。

従来行われている種々の提案は、前述の如く難燃剤とし
て熱可塑性樹脂に使用する水酸化マグネシウムの性状を
限定して樹脂組成物の諸性質を向上させる目的でなされ
たものであり、水酸化マグネシウムの炭酸化による樹脂
組成物の劣化という問題に対しては、いずれも無力であ
る。

また、難燃剤として使用される水酸化マグネシウムは、
樹脂との相溶性を向上させるために、通常アニオン系界
面活性剤等で表面改質するが、このように表面改質した
ものを難燃剤として樹脂に使用した場合、水酸化マグネ
シウムの炭酸化による樹脂の劣化を防止することはでき
ない。さらに、樹脂中の水酸化マグネシウムを混練する
工程で、水酸化マグネシウムの炭酸化を防止すべく添加
剤を使用する方法も考えられるが、均一な分散を行うこ
とか困難であり、水酸化マグネシウムの炭酸化による樹
脂組成物の劣化を完全に防止するのは難しい。

また更に、水酸化マグネシウムの耐炭酸化性を向上させ
るべく、特開昭５２−１２８８９９号公報にはＰＨ≧３
の水に両性の性質を有する水酸化物を溶解させた溶液で
水酸化マグネシウムを処理する方法、また特開昭５２−
６５５３８号公報にはＰ−ニトロベンゼンアゾオルシノ
ールで水酸化マグネシウムを処理する方法、さらに特開
昭５２−６５５３９号公報にはＰ−ニトロベンゼンアゾ
−α−ナフトールで水酸化マグネシウムを処理する方法
が提案されているが、いずれも軽度の耐炭酸化性を目的
としたものであり、厳しい炭酸化条件下では十分な耐炭
酸化性を発揮し得なかった。

本発明は、上記の如き問題点を解決し、耐炭酸化性に優
れた熱可塑性樹脂用無機難燃剤を提供せんとするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕　〔作用〕本発明者等
は、上記の如き問題点を解決すべく研究を重ねた結果、
水酸化マグネシウム粒子表面部にマグネシウム−アンチ
モン化合物を生成させ、複合粒子とすることによって耐
炭酸化性を著しく改善できることを発見した。

すなわち、本発明は水酸化マグネシウム粒子表面部をマ
グネシウム−アンチモン化合物とした複合粒子からなる
熱可塑性樹脂用無機難燃剤を提供するものである。

本発明で原料として使用する水酸化マグネシウムは、公
知の製造方法で得られる通常のもので良い。例えば、海
水または苦汁に消石灰などのアルカリ性物質を添加して
水酸化マグネシウムを得る方法、あるいは特開昭５２−
１１５７９９号公報に示される如く、塩基性塩化−もし
くは硝酸−マグネシウムを水性媒体中において加圧条件
下に加熱して水酸化マグネシウムを得る方法、更に特開
昭５６−１０９８２０号公報に示される如（，１４００
°Ｃ以上で焼成した酸化マグネシウムを酸またはマグネ
シウム塩の水懸濁スラリー中で水和して水酸化マグネシ
ウムを得る方法、また更に特開昭６０−１５５２９号公
報に示される如く、合成苦汁にアンモニアガスを吹き込
んで反応させ水酸化マグネシウムを得る方法などを挙げ
ることができる。原料として使用する水酸化マグネシウ
ムの比表面積あるいは粒子径は、特に規定しないが、得
られる樹脂の機械的性質等を考慮して選択するのが好ま
しい。

水酸化マグネシウムの粒子表面部にマグネシウム−アン
チモン化合物を生成させるには、水酸化マグネシウムと
塩化アンチモンを水溶液中で反応させるのが良く、塩化
アンチモンとしては５ｂＣ１，。

５ｂＣ１ｓを使用できる。この反応により、Ｍｇ４Ｓｂ
ｚＯｗ。

Ｍｇ５ｂｚＯｂ、　Ｍｇ５ｂｚＯ１＋　Ｍｇ５ｂｚＯａ
等のマグネシウム−アンチモン化合物が水酸化マグネシ
ウムの二次粒子表面部に生成する。

水酸化マグネシウムの粒子表面部にマグネシウム−アン
チモン化合物が生成する機構は明らかではないが、例え
ば５ｂＣ１３を水酸化マグネシウムの水懸濁スラリーに
添加する場合、添加して５ｂＣ１゜がスラリー中で加水
分解して５ｂＯＣ１となり、この５ｂＯＣ１が粒子表面
部で水酸化マグネシウムと反応してマグネシウム−アン
チモン化合物が生成するものと推察できる。、。

複合粒子中のマグネシウム−アンチモン化合物の含有量
は１〜３０ｗｔ％である必要があり、好ましくは２〜１
５ｗｔ％が良い。含有量が１ｗｔ％より少ないと複合粒
子の耐炭酸化性が十分でなく、また３０ｗｔ％を越える
と難燃剤としての効果が不十分となり好ましくない。ま
た、含有量が１５ｗｔ％を越えるとコストアップの割に
耐炭酸化性が向上しないため、マグネシウム−アンチモ
ン化合物の含有量は必要に応じて選択する必要がある。

本発明で耐炭酸化性が向上する機構は、水酸化マグネシ
ウム表面部に炭酸ガスに対して不活性なマグネシウム−
アンチモン化合物がほぼ均一に生成した複合粒子となっ
ているためと考えられる。

本発明における複合粒子は難燃剤として、そのまま利用
できるが、樹脂との相溶性を向上させるため、さらに有
機物で表面改質して利用しても良い０表面改質に使用す
る有機物としては、アニオン系界面活性剤、例えばステ
アリン酸ソーダ、ステアリン酸カリ、オレイン酸ソーダ
、オレイン酸カリ、ラウリン酸ソーダ、ラウリン酸カリ
、べへエン酸ソーダ、ベヘニン酸カリ、ラウリルベンゼ
ンスルホン酸ソーダなど、また、カップリング剤、例え
ばビニルトリエトキシシラン、Ｔ−グリシドキシプロビ
ルトリメトキシシラン、イソプロピルトリイソステアロ
イルチタネート、ビスジオクチルハイロホスフェートオ
キシアセテートチタネート等を挙げることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明による複合物を熱可塑性樹脂用難燃
剤として利用することによって、従来の水酸化マグネシ
ウムを使用した難燃剤ではなし得なかった耐炭酸化性に
優れた水酸化マグネシウム型の難燃性樹脂を製造し得る
こととなり、その効果は大きい。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例Ｉ ＢＥＴ比表面積約１０ｒｒｆ／ｇの水酸化マグネシウム
１ｋｇをＩＯ７！の水に懸濁させて、この懸濁スラリー
に５ｂＣ１ｓ　４００　ｇを添加し、１時間攪拌後、脱
水、水洗、乾燥粉砕した。得られた粉末をＸ線回折にて
観察した。ところ、この粉末は水酸化マグネシウムとＭ
ｇ５ｂｚＯｉの組成であった。分析結果より粉末中のＭ
ｇ５ｂｚＯａは約２０ｗｔ％であった。また、この粉末
をＴＥＭにて観察したところ、使用した水酸化マグネシ
ウムとほぼ同様の粒子であり、表面部に極微細な粒子を
形成したものであった。

得られた粉末をＥＶＡ樹脂１５０部に対して１３０部配
合して、ロール成形した。成形シートを用いて耐炭酸化
テストおよび燃焼性テストを行った。その結果を表１に
示す。

実施例２〜７および比較例１〜３ 実施例１と同様な方法にて、５ｂＣ１＋の添加量を変え
て粉末を作成し、ＥＶＡ樹脂に配合して同様のテストを
行った。結果を表１に示す。

実施例８および比較例４ 実施例４および比較例１にて得られた粉末をステアリン
酸にて表面改質し、実施例１と同様な試験を行った。結
果を表１に示す。

表　　　１ ＊１）　ステアリン酸にて表面改質 ＊３）　　ＶＬ規格５ｕｂｊｅｃｔ９４に準じて行った
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水酸化マグネシウムの粒子表面部をマグネシウム
   −アンチモン化合物とした複合粒子からなることを特徴
   とする熱可塑性樹脂用無機難燃剤。
2. （２）複合粒子中のマグネシウム−アンチモン化合物の
   含有量が１〜３０ｗｔ％である特許請求の範囲第１項記
   載の熱可塑性樹脂用無機難燃剤。