JPH02111609A - 安定化赤リンおよびその製造方法 - Google Patents
安定化赤リンおよびその製造方法Info
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- JPH02111609A JPH02111609A JP26269588A JP26269588A JPH02111609A JP H02111609 A JPH02111609 A JP H02111609A JP 26269588 A JP26269588 A JP 26269588A JP 26269588 A JP26269588 A JP 26269588A JP H02111609 A JPH02111609 A JP H02111609A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/003—Phosphorus
- C01B25/006—Stabilisation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバルト
化合物および有機樹脂の沈積被覆を施した安定化赤リン
およびその製造法に間する。
化合物および有機樹脂の沈積被覆を施した安定化赤リン
およびその製造法に間する。
本発明にかかる安定化赤リンは、合成樹脂の難燃剤とし
て有用であり、樹脂、塗料あるいは接着剤の分野に利用
できる。また特に高圧電子部品用エポキシ樹脂の難燃剤
として有用な耐湿性及び耐食性が改善されており電子材
料分野へも利用することができる。
て有用であり、樹脂、塗料あるいは接着剤の分野に利用
できる。また特に高圧電子部品用エポキシ樹脂の難燃剤
として有用な耐湿性及び耐食性が改善されており電子材
料分野へも利用することができる。
[従来の技術]
赤リンが合成樹脂に対しすぐれた難燃効果を付与するこ
とは周知のことであり、実際にも難燃剤として使用され
ている。
とは周知のことであり、実際にも難燃剤として使用され
ている。
しかしながら、赤リンはそのまま使用する場合、水分と
反応してホスフィンガスの発生を伴う加水分解反応を生
ぜしめるので、従来より赤リンを有機又は無機の材料に
より被覆して改質赤リンとして使用しており、数多くの
赤リン改質がPi案されている。
反応してホスフィンガスの発生を伴う加水分解反応を生
ぜしめるので、従来より赤リンを有機又は無機の材料に
より被覆して改質赤リンとして使用しており、数多くの
赤リン改質がPi案されている。
例えば、硫酸アルミニウムと炭酸水素ナトリウムを用い
て赤リン表面上に水酸化アルミニウムを沈着させる方法
[グメリン著「ハンドブック デル アノルガニシエン
ケミエ」8版(19B4年)“ホスホラス″B部、8
3頁 (G*elin、 rHandbuchdera
norganischenChemie」8thEdi
tion(+964)、vol Phosphoru
s、 Parts B、Page 83)]が
報告されている。
て赤リン表面上に水酸化アルミニウムを沈着させる方法
[グメリン著「ハンドブック デル アノルガニシエン
ケミエ」8版(19B4年)“ホスホラス″B部、8
3頁 (G*elin、 rHandbuchdera
norganischenChemie」8thEdi
tion(+964)、vol Phosphoru
s、 Parts B、Page 83)]が
報告されている。
しかしながら、この赤リンの改質方法は、赤リンの完全
な安定化のためには大量の水酸化アルミニウムを被覆し
なければならないため、赤リン難燃剤としての効果を低
めるばかりか、用途によっては悪影響を与えることがあ
る。
な安定化のためには大量の水酸化アルミニウムを被覆し
なければならないため、赤リン難燃剤としての効果を低
めるばかりか、用途によっては悪影響を与えることがあ
る。
また、赤リンの改質方法の他の例として、水酸化アルミ
ニウムと亜鉛又はマグネシウムの水酸化物を糟合して被
覆する方法(米国特許第2635953号明細書)、熱
硬化性樹脂で被覆した改質赤リン(特開昭51−105
996号公報)、赤リン表面を金属リン化物化した後に
熱硬化性樹脂で被覆した改質赤リン(特開昭52−12
5489号公報)、赤リン表面をチタンの水和1ヒ物に
より被覆した改質赤リン(米国特許第4421782号
明[1、あるいは、赤リン表面をチタンの水和酸化物に
より被覆した上、更に熱硬化性樹脂で被覆した改質赤リ
ン等が提案されている。
ニウムと亜鉛又はマグネシウムの水酸化物を糟合して被
覆する方法(米国特許第2635953号明細書)、熱
硬化性樹脂で被覆した改質赤リン(特開昭51−105
996号公報)、赤リン表面を金属リン化物化した後に
熱硬化性樹脂で被覆した改質赤リン(特開昭52−12
5489号公報)、赤リン表面をチタンの水和1ヒ物に
より被覆した改質赤リン(米国特許第4421782号
明[1、あるいは、赤リン表面をチタンの水和酸化物に
より被覆した上、更に熱硬化性樹脂で被覆した改質赤リ
ン等が提案されている。
[発明が解決しようとする課H]
前述の通り、赤リンの改質による安定化は数多くの提案
がなされているが、いずれも一長一短があり、尚いくつ
かの重要な間Jがある。特に赤リンは、水分の存在で加
水分解され易く、極く少量であっても有臭有毒であるホ
スフィンガスの発生を伴い、このガスの発生を完全に抑
制することは極めて困難であった。
がなされているが、いずれも一長一短があり、尚いくつ
かの重要な間Jがある。特に赤リンは、水分の存在で加
水分解され易く、極く少量であっても有臭有毒であるホ
スフィンガスの発生を伴い、このガスの発生を完全に抑
制することは極めて困難であった。
このため発生したホスフィンガスをホスフィンガスと親
和性の高い金属、例えば銅、ニッケル、等の重金属を共
存させる事により抑制しようとする提案がなされている
が、重金属の多くは赤リンの加水分解を促進させる欠点
があるため、耐湿性を低下させホスフィンガスの発生を
促す結果となる。
和性の高い金属、例えば銅、ニッケル、等の重金属を共
存させる事により抑制しようとする提案がなされている
が、重金属の多くは赤リンの加水分解を促進させる欠点
があるため、耐湿性を低下させホスフィンガスの発生を
促す結果となる。
又、これらの改質赤リンをエポキシ樹脂等に添加して加
工した電気部品においては、微量の水分の存在により長
期にわたっては徐々に変貿しリンの酸化物を生ぜしぬ、
これが絶縁不良、腐食等の電子部品の性能劣化を引き起
こすことにもなる。
工した電気部品においては、微量の水分の存在により長
期にわたっては徐々に変貿しリンの酸化物を生ぜしぬ、
これが絶縁不良、腐食等の電子部品の性能劣化を引き起
こすことにもなる。
本発明は、赤リンの分解に伴うホスフィンガスの発生を
実質的に完全に抑制すると同時に、耐湿、耐食性にすぐ
れた安定化赤リンを得るべく種々の安定化方法を探索し
て鋭意研究を行ってきたところ、赤リン粒子にジルコニ
ウム−コバルト系複合水和酸化物および有機樹脂の被覆
を施したところ、驚くべきことに安定な赤リン粉末が得
られることをλ0見し本発明を完成した。
実質的に完全に抑制すると同時に、耐湿、耐食性にすぐ
れた安定化赤リンを得るべく種々の安定化方法を探索し
て鋭意研究を行ってきたところ、赤リン粒子にジルコニ
ウム−コバルト系複合水和酸化物および有機樹脂の被覆
を施したところ、驚くべきことに安定な赤リン粉末が得
られることをλ0見し本発明を完成した。
[!!題を解決するための手段]および[作用]すなわ
ち、本発明は、赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバ
ルト系複合水和酸化物および有機樹脂を沈積被覆してな
ることを特徴とする安定化赤リン、およびジルコニウム
塩とコバルト塩との混合塩水溶液中に分散させた赤リン
の水性懸濁体にアルカリ剤を添加し中和して生成するジ
ルコニウム−コバルト系複合水和酸化物の微細な沈澱を
赤リンの粒子表面に沈積処理すると同時に又は次いで有
機樹脂を被覆処理することを特徴とする安定化赤リンの
製造法に係わるものである。
ち、本発明は、赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバ
ルト系複合水和酸化物および有機樹脂を沈積被覆してな
ることを特徴とする安定化赤リン、およびジルコニウム
塩とコバルト塩との混合塩水溶液中に分散させた赤リン
の水性懸濁体にアルカリ剤を添加し中和して生成するジ
ルコニウム−コバルト系複合水和酸化物の微細な沈澱を
赤リンの粒子表面に沈積処理すると同時に又は次いで有
機樹脂を被覆処理することを特徴とする安定化赤リンの
製造法に係わるものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明における赤リンの粒子は、大きくとも100μm
以下、好ましくは44μm 以下にあり、かつ平均粒子
径としては5〜30μm、好ましくは10〜20μmの
範囲のものが好適である。また、微粉末は、粒子の表面
積を大きくし、又不安定になり易いので約1μm以下の
粒径のものは出来るだけカットしたものがよい。
以下、好ましくは44μm 以下にあり、かつ平均粒子
径としては5〜30μm、好ましくは10〜20μmの
範囲のものが好適である。また、微粉末は、粒子の表面
積を大きくし、又不安定になり易いので約1μm以下の
粒径のものは出来るだけカットしたものがよい。
したがって、本発明における赤リンの粒子は、実質的に
粒径1−100μmの範囲にあるものが好ましく、また
前記範囲以外の粒径の粒子が含有されていても、粒径1
μm以下および 100μm以上のものの含有量が5i
量%以下のものが望ましい。
粒径1−100μmの範囲にあるものが好ましく、また
前記範囲以外の粒径の粒子が含有されていても、粒径1
μm以下および 100μm以上のものの含有量が5i
量%以下のものが望ましい。
尚、粒径および平均粒子径は篩分法またはコールタ−カ
ウンター法により測定された値を示す。
ウンター法により測定された値を示す。
本発明に係わる安定化赤リンは、前記赤リン粒子の表面
にジルコニウムとコバルトの可溶性塩の加水分解生成物
であるジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物および
有機樹脂を被覆してなるものである。
にジルコニウムとコバルトの可溶性塩の加水分解生成物
であるジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物および
有機樹脂を被覆してなるものである。
この安定化赤リンの具体的な形態としては、赤リンの粒
子表面にジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物の沈
積被覆層を形成し、その上に有機樹脂層を形成してなる
二重構造からなる被覆層を形成したもの、または赤リン
の粒子表面にジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物
と有機樹脂との配合物を沈積被覆してなる単一層化らな
る被覆層を形成したものが挙げられる。
子表面にジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物の沈
積被覆層を形成し、その上に有機樹脂層を形成してなる
二重構造からなる被覆層を形成したもの、または赤リン
の粒子表面にジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物
と有機樹脂との配合物を沈積被覆してなる単一層化らな
る被覆層を形成したものが挙げられる。
前記ジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物の沈積物
はZr0a・nH2O,CoO*nH2Oと思われるが
、共沈物であることから、これらの単なる混合物ではな
いものと推定される。
はZr0a・nH2O,CoO*nH2Oと思われるが
、共沈物であることから、これらの単なる混合物ではな
いものと推定される。
また、ジルコニウム−コバルト系複合水和酸化物の赤リ
ン粒子への沈積被覆量は、安定化赤リンの用途等により
異なるけれども、多くの場合赤リン粒子に対し全重量当
り Zr+Coとして 0.5〜15重量%、かつCo
がo、os i量%以上、好ましくは1〜Gffi量%
、かつCoが0.2ffi量%以上の範囲にあることが
望ましい、この理由は、0.5重量%未満では、ホスフ
ィンガスの抑制が不十分であり、15重量%をこえると
実用的見地からみて不適当である。また、ジルコニウム
−コバルト系複合水和酸化物中におけるコバルトの含有
量は、赤リン粒子に対しCoとして 0.05重量%以
上であることが望ましい、この理由は、0.05重量%
未満では、ホスフィンガスの抑制が不完全となるためで
ある。
ン粒子への沈積被覆量は、安定化赤リンの用途等により
異なるけれども、多くの場合赤リン粒子に対し全重量当
り Zr+Coとして 0.5〜15重量%、かつCo
がo、os i量%以上、好ましくは1〜Gffi量%
、かつCoが0.2ffi量%以上の範囲にあることが
望ましい、この理由は、0.5重量%未満では、ホスフ
ィンガスの抑制が不十分であり、15重量%をこえると
実用的見地からみて不適当である。また、ジルコニウム
−コバルト系複合水和酸化物中におけるコバルトの含有
量は、赤リン粒子に対しCoとして 0.05重量%以
上であることが望ましい、この理由は、0.05重量%
未満では、ホスフィンガスの抑制が不完全となるためで
ある。
つぎに、有機樹脂は熱硬化性樹脂が用いられ、その具体
例を示すと、フェノール樹脂、尿素−ホルムアルデヒド
樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等が
挙げられる。
例を示すと、フェノール樹脂、尿素−ホルムアルデヒド
樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等が
挙げられる。
また、有機樹脂の赤リンの粒子表面への沈積被覆量は、
有機樹脂の種類および用途により異なるが、多くの場合
赤リン粒子に対し全重量当り、0゜1〜15重量%、好
ましくは1〜lO重量%が望ましい、この理由は、0.
1重量%未満では、有機樹脂の被覆量が少ないために赤
リンの粒子表面を十分に被覆することが出来ず、15f
[J1%をこえると作用効果が飽和し経済的見地より実
用的でなく不適当である。
有機樹脂の種類および用途により異なるが、多くの場合
赤リン粒子に対し全重量当り、0゜1〜15重量%、好
ましくは1〜lO重量%が望ましい、この理由は、0.
1重量%未満では、有機樹脂の被覆量が少ないために赤
リンの粒子表面を十分に被覆することが出来ず、15f
[J1%をこえると作用効果が飽和し経済的見地より実
用的でなく不適当である。
前記有機樹脂の沈積被覆量は、被覆して得られる安定化
赤リンが赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバルト系
複合水和酸化物の沈積被覆層と有機樹脂層とからなる二
層構造とからなる場合には有機樹脂層の形成に用いられ
るものを、或は単一層からなる被覆層の場合にはジルコ
ニウム−コバルト系複合水和酸化物との配合物に含有さ
れるものを示す。
赤リンが赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバルト系
複合水和酸化物の沈積被覆層と有機樹脂層とからなる二
層構造とからなる場合には有機樹脂層の形成に用いられ
るものを、或は単一層からなる被覆層の場合にはジルコ
ニウム−コバルト系複合水和酸化物との配合物に含有さ
れるものを示す。
本発明にかかる安定化赤リンは、顕微鏡n察により、沈
積被覆が粒子表面に形成されていることを確認でき、原
体の赤リンと比較して容易に讃別することが出来る。
積被覆が粒子表面に形成されていることを確認でき、原
体の赤リンと比較して容易に讃別することが出来る。
本発明にかかる安定化赤リンは、はぼ完全にホスフィン
ガスの発生を抑制した改質、安定化された赤リンである
が、その抑制機構の詳細については不明である。
ガスの発生を抑制した改質、安定化された赤リンである
が、その抑制機構の詳細については不明である。
また、本発明にかかる安定化赤リンは、主としてジルコ
ニウム−コバルトの組合せによりホスフィンガスの発生
が抑制され、有機梅脂はその皮膜の機械的強度を増加さ
せるなど補足的作用を行うばかりでなく、安定化赤リン
の耐水性の向上に重要な効果が期待される。ジルコニウ
ム−コバルトの紹合せが何故に良好な結果を示すのかに
ついては明かではない、この鞘合せは数多くの実験結果
から見出されたものであり、他の元素と組み合わせた場
合では到達できない特異な効果が、ジルコニウム−コバ
ルトの組合せにおいては得ることが出来る。
ニウム−コバルトの組合せによりホスフィンガスの発生
が抑制され、有機梅脂はその皮膜の機械的強度を増加さ
せるなど補足的作用を行うばかりでなく、安定化赤リン
の耐水性の向上に重要な効果が期待される。ジルコニウ
ム−コバルトの紹合せが何故に良好な結果を示すのかに
ついては明かではない、この鞘合せは数多くの実験結果
から見出されたものであり、他の元素と組み合わせた場
合では到達できない特異な効果が、ジルコニウム−コバ
ルトの組合せにおいては得ることが出来る。
次に、本発明に係わる安定化赤リンを製造する方法を説
明する。
明する。
まず、第一の方法として、ジルコニウム塩とコバルト塩
との混合塩水溶液に赤リンを分散させ、11られた赤リ
ンの懸濁体に攪拌しながらアルカリ剤を添加して中和し
、pn 6.5〜8.5に調整する。
との混合塩水溶液に赤リンを分散させ、11られた赤リ
ンの懸濁体に攪拌しながらアルカリ剤を添加して中和し
、pn 6.5〜8.5に調整する。
中和後、さらに攪拌しながら加熱し、生成するジルコニ
ウム−コバルト系複合水和酸化物の微細な沈澱を赤リン
の粒子表面に沈積処理した後、分離、洗浄を行いジルコ
ニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−を得る。このジル
コニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−に液状の有機樹
脂を添加し、必要に心じpHを!II+整した後、攪拌
下で加熱して有機樹脂を硬化せしめて赤リン粒子表面に
有機樹脂層を形成させた後、分離、回収することにより
工業的に有利に均質で安定な安定化赤リンを製造するこ
とが出来る。
ウム−コバルト系複合水和酸化物の微細な沈澱を赤リン
の粒子表面に沈積処理した後、分離、洗浄を行いジルコ
ニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−を得る。このジル
コニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−に液状の有機樹
脂を添加し、必要に心じpHを!II+整した後、攪拌
下で加熱して有機樹脂を硬化せしめて赤リン粒子表面に
有機樹脂層を形成させた後、分離、回収することにより
工業的に有利に均質で安定な安定化赤リンを製造するこ
とが出来る。
本発明において、赤リンの水性懸濁体は、重量比で、赤
リンの少なくとも2倍量以上、好ましくは、5〜IO倍
量以上の水に所定量のジルコニウム塩およびコバルト塩
を溶解した混合塩水溶液に、攪拌下で赤リン粒子を添加
して調製することにより得ることが出来る。この場合、
混合塩水溶液の水量が赤リンの2倍量未満では、赤リン
濃度が高く攪拌が不可能となる。
リンの少なくとも2倍量以上、好ましくは、5〜IO倍
量以上の水に所定量のジルコニウム塩およびコバルト塩
を溶解した混合塩水溶液に、攪拌下で赤リン粒子を添加
して調製することにより得ることが出来る。この場合、
混合塩水溶液の水量が赤リンの2倍量未満では、赤リン
濃度が高く攪拌が不可能となる。
また、赤リンの水性懸濁体のほかのvR1!R1上して
、前記とは反対に、予め赤リンを水に分散して調製した
赤リンスラリ−に、ジルコニウム塩およびコバルト塩の
混合水溶液を添加するか、或は所定のジルコニウム塩お
よびコバルト塩の結晶を添加して溶解することにより水
性懸濁体を得ることが出来る。ただし、赤リンのアルカ
リスラリーにジルコニウム塩およびコバルト塩の混合塩
の水溶液または結晶を添加すると赤リンの加水分解が行
われる危険性があるので避けた方がよい。
、前記とは反対に、予め赤リンを水に分散して調製した
赤リンスラリ−に、ジルコニウム塩およびコバルト塩の
混合水溶液を添加するか、或は所定のジルコニウム塩お
よびコバルト塩の結晶を添加して溶解することにより水
性懸濁体を得ることが出来る。ただし、赤リンのアルカ
リスラリーにジルコニウム塩およびコバルト塩の混合塩
の水溶液または結晶を添加すると赤リンの加水分解が行
われる危険性があるので避けた方がよい。
また、混合塩水溶液の調製に用いられるジルコニウム塩
およびコバルト塩は、水溶性のジルコニウムおよびコバ
ルトの塩であれば特に限定することなく使用することが
できるが、それ等の中で特に硫酸塩、塩酸塩または硝酸
塩から選ばれた少なくとも一種以上が望ましい。
およびコバルト塩は、水溶性のジルコニウムおよびコバ
ルトの塩であれば特に限定することなく使用することが
できるが、それ等の中で特に硫酸塩、塩酸塩または硝酸
塩から選ばれた少なくとも一種以上が望ましい。
ジルコニウム塩およびコバルト塩の混合塩水溶iαの濃
度は、特ζこ限定する必要ないが、各塩の室温における
溶解度以下であればよい。
度は、特ζこ限定する必要ないが、各塩の室温における
溶解度以下であればよい。
赤リンの水性懸濁体の調製に使用する装置としては、赤
リン粒子を均質に分散させるものであれば如何なるもの
でも用いることが出来るが、具体的には適宜所望の手段
、例差ば、低速攪拌から高速攪拌、あるいはコロイドミ
ルまたはホモジナイザーの如きせん断分散!ai1等を
用い、赤リンの粒子のアグロメレートをできるだけ除去
した一次粒子に近い分散状非の懸濁体を調製することが
望まし い。
リン粒子を均質に分散させるものであれば如何なるもの
でも用いることが出来るが、具体的には適宜所望の手段
、例差ば、低速攪拌から高速攪拌、あるいはコロイドミ
ルまたはホモジナイザーの如きせん断分散!ai1等を
用い、赤リンの粒子のアグロメレートをできるだけ除去
した一次粒子に近い分散状非の懸濁体を調製することが
望まし い。
また、赤リン粒子を分散させるに際し、例えば界面活性
剤やヘキサメタリン酸ソーダ等の分散剤を、必要に応じ
て被覆条件を損なわない程度に少量用いることが出来る
。
剤やヘキサメタリン酸ソーダ等の分散剤を、必要に応じ
て被覆条件を損なわない程度に少量用いることが出来る
。
赤リンの水性懸濁体中の赤リン1度は、特に限定する理
由はないが、多くの場合50g/I〜 500g11、
好ましくは70g/l〜300g/lの範囲が望ましく
、50g/1未満ではスラリー濃度が低く沈積被覆濃度
が低下するので処理容量が大となるために経済的でなく
、また500g/lをこえると赤リン粒子の分散性が悪
くなるので好ましくない。
由はないが、多くの場合50g/I〜 500g11、
好ましくは70g/l〜300g/lの範囲が望ましく
、50g/1未満ではスラリー濃度が低く沈積被覆濃度
が低下するので処理容量が大となるために経済的でなく
、また500g/lをこえると赤リン粒子の分散性が悪
くなるので好ましくない。
また、この水性懸濁体中の赤リン粒子を沈積被覆するに
当たり、沈積処理を効果的に実施するために昇温するが
、水性!V濁体の温度を沈積処理前に予め調節しておき
、その後にアルカリ剤を添加して沈積処理を行っても差
し支えはない。
当たり、沈積処理を効果的に実施するために昇温するが
、水性!V濁体の温度を沈積処理前に予め調節しておき
、その後にアルカリ剤を添加して沈積処理を行っても差
し支えはない。
アルカリ剤としてはアンモニアガス、アンモニア水、4
性ソーダ、可性力1ハ 炭酸水素ナトリウム、炭酸ソー
ダ、炭酸水素力1ハ 消石灰等の無機アルカリ剤、また
はエタノールアミン等の有機アルカリ剤から選ばれた少
なくとも1種以上のものが用いられるが、副生物の洗浄
除去が容易なアンモニアガス、アンモニア水が好ましい
。
性ソーダ、可性力1ハ 炭酸水素ナトリウム、炭酸ソー
ダ、炭酸水素力1ハ 消石灰等の無機アルカリ剤、また
はエタノールアミン等の有機アルカリ剤から選ばれた少
なくとも1種以上のものが用いられるが、副生物の洗浄
除去が容易なアンモニアガス、アンモニア水が好ましい
。
中和の終点pHとしては、沈積処理終了時に液中にジル
コニウムおよびコバルトイオンの残存の少ないpHを設
定する必要がある。このpHは使用するジルコニウム塩
、コバルト塩の組合せにより異なるが、沈積処理終了時
の液性として、6〜8、好ましくは 7.0± 0.5
の範囲りこ入ることが被覆を完全に行うために望ましい
、また、加熱によりpHは1〜1.5下がるので、加熱
前にpHを調整する場合には、6.5〜8.5、好まし
くは8.0± 0.5の液性とする。 この際、赤リ
ンはアルカリ性において加水分解し易いためにpHは9
をこえない方がよい。
コニウムおよびコバルトイオンの残存の少ないpHを設
定する必要がある。このpHは使用するジルコニウム塩
、コバルト塩の組合せにより異なるが、沈積処理終了時
の液性として、6〜8、好ましくは 7.0± 0.5
の範囲りこ入ることが被覆を完全に行うために望ましい
、また、加熱によりpHは1〜1.5下がるので、加熱
前にpHを調整する場合には、6.5〜8.5、好まし
くは8.0± 0.5の液性とする。 この際、赤リ
ンはアルカリ性において加水分解し易いためにpHは9
をこえない方がよい。
赤リンの水性懸濁体にアルカリを添加すると、速やかに
沈積反応が始まるが、その際液濃度と共に添加速度が反
応に直接的に影響し、また、これらの要素は赤リンの物
性、特に表面特性にも著しく関係するのでこれらの要素
を十分に考慮した上で、沈積皮膜のむらの生じないよう
アルカリ剤の添加速度を設定、制御し添加することが必
要である。多くの場合徐々に定量的に添加する方がよい
。
沈積反応が始まるが、その際液濃度と共に添加速度が反
応に直接的に影響し、また、これらの要素は赤リンの物
性、特に表面特性にも著しく関係するのでこれらの要素
を十分に考慮した上で、沈積皮膜のむらの生じないよう
アルカリ剤の添加速度を設定、制御し添加することが必
要である。多くの場合徐々に定量的に添加する方がよい
。
このような攪拌下における中和にともなって常温或は加
熱のいずれの場合でも、ジルコニウム−コバルト系複合
水和酸化物の沈澱が赤リン粒子表面に沈着し、均一かつ
強固な沈着皮膜が形成されてゆく、この際、液中のジル
コニウム塩とコバルト塩の存在量に応じて沈積皮膜の膜
厚が変わるので、これを前記の被覆量になるような範囲
において調節することにより各種の用途に適応した被覆
を設定することが出来る。
熱のいずれの場合でも、ジルコニウム−コバルト系複合
水和酸化物の沈澱が赤リン粒子表面に沈着し、均一かつ
強固な沈着皮膜が形成されてゆく、この際、液中のジル
コニウム塩とコバルト塩の存在量に応じて沈積皮膜の膜
厚が変わるので、これを前記の被覆量になるような範囲
において調節することにより各種の用途に適応した被覆
を設定することが出来る。
なお、沈積する際のスラリー温度は、好ましくは60℃
以上で、さらに好ましくは80〜90°Cの範囲が望ま
しい。
以上で、さらに好ましくは80〜90°Cの範囲が望ま
しい。
沈積処理の終了後は、常法により母液を分離して、ジル
コニウム−コバルト系複合水和酸化物を沈積被覆した赤
リンを濾過し、さらに必要に応じ水洗した後、水に分散
したジルコニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−を得る
。
コニウム−コバルト系複合水和酸化物を沈積被覆した赤
リンを濾過し、さらに必要に応じ水洗した後、水に分散
したジルコニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−を得る
。
次いで、得られたジルコニウム−コバルト被覆赤リンス
ラリ−に液状の有機樹脂、主として熱硬化性樹脂を前記
の被覆量の範囲になるような量をもって添加し、その樹
脂の硬化条件に応じた処理を施した後、攪拌下で加熱し
有機樹脂を硬化せしめて赤リン粒子表面に有機樹脂層を
形成させる。
ラリ−に液状の有機樹脂、主として熱硬化性樹脂を前記
の被覆量の範囲になるような量をもって添加し、その樹
脂の硬化条件に応じた処理を施した後、攪拌下で加熱し
有機樹脂を硬化せしめて赤リン粒子表面に有機樹脂層を
形成させる。
このようにして、有機樹脂の皮膜を赤リン粒子表面に被
覆した後、常法により濾過、必要に応じ水洗し、分離、
加熱処理して回収する。
覆した後、常法により濾過、必要に応じ水洗し、分離、
加熱処理して回収する。
なお、有機被覆に際し適量のカップリング剤や界面活性
剤などの補助薬剤を使用することは差し支えなく多くの
場合好ましい結果を与える。
剤などの補助薬剤を使用することは差し支えなく多くの
場合好ましい結果を与える。
次ぎに、第二の方法として、赤リン粒子表面にジルコニ
ウム−コバルト系複合水和酸化物と有機樹脂との配合物
を沈積被覆してなる単一層からなる沈積被覆層を形成し
た安定か赤リンの製造法について説明する。
ウム−コバルト系複合水和酸化物と有機樹脂との配合物
を沈積被覆してなる単一層からなる沈積被覆層を形成し
た安定か赤リンの製造法について説明する。
この方法は、ジルコニウム塩とコバルト塩との混合塩水
溶液に液状の有機樹脂を添加し均一に混合した後、赤リ
ンを均一に分散させ、得られた赤リンの水性懸濁体に攪
拌しながらアルカリ剤、さらには必要に応じて樹脂硬化
剤等を添加し、pH6,5〜8,5に!PIviする。
溶液に液状の有機樹脂を添加し均一に混合した後、赤リ
ンを均一に分散させ、得られた赤リンの水性懸濁体に攪
拌しながらアルカリ剤、さらには必要に応じて樹脂硬化
剤等を添加し、pH6,5〜8,5に!PIviする。
中和後、さらに攪拌しながら加熱し、生成するジルコニ
ウム−コバルト系複合水和酸化物の微細な沈澱と5機樹
脂とを同時に赤リンの粒子表面に沈積処理した後、分離
、回収することにより工業的に有利に均質で安定な安定
化赤リンを製造することが出来る。
ウム−コバルト系複合水和酸化物の微細な沈澱と5機樹
脂とを同時に赤リンの粒子表面に沈積処理した後、分離
、回収することにより工業的に有利に均質で安定な安定
化赤リンを製造することが出来る。
しかし、このI!造法は、前記の第一の方法と同様の赤
リン被覆物を得ることが出来るが副生ずる硫酸アンモニ
ウム等の不純物が皮膜内に残ることがあるので用途が限
定される。
リン被覆物を得ることが出来るが副生ずる硫酸アンモニ
ウム等の不純物が皮膜内に残ることがあるので用途が限
定される。
犬JJLL
硫酸ジルコニル溶液(ZrO2として 28.03讐L
X、第−稀元嚢化学工業!り1.2g(赤リンに対しZ
rとして5讐t’t>と硫酸コバルト(試薬、関東化学
社製) 0.073 g(赤リンに対しCoとして0.
3讐tりを水 so gに溶解した。
X、第−稀元嚢化学工業!り1.2g(赤リンに対しZ
rとして5讐t’t>と硫酸コバルト(試薬、関東化学
社製) 0.073 g(赤リンに対しCoとして0.
3讐tりを水 so gに溶解した。
これに予め水洗した赤リン(粒径3〜44μm、平均粒
子径15μm)5gを添加し、攪拌しながら3wtXN
HaOH溶液を添加しpH7,0に調整した。
子径15μm)5gを添加し、攪拌しながら3wtXN
HaOH溶液を添加しpH7,0に調整した。
次いで、加熱して温度を90@Cとし2時間、加熱撹拌
を続けた後、濾過、洗浄後、被覆赤リンを水50gに投
入しジルコニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−とした
。
を続けた後、濾過、洗浄後、被覆赤リンを水50gに投
入しジルコニウム−コバルト被覆赤リンスラリ−とした
。
このスラリーにフェノール樹脂(群栄化学製、レヂトツ
ブ PL−2771) 0.5gを加え、95°Cで1
時間加熱攪拌後、濾過、水洗、減圧乾燥(130°C1
5時間)し安定化赤リン5゜6gを得た。得られた安定
化赤リンの試験結果は第−表に示す通りであフた。
ブ PL−2771) 0.5gを加え、95°Cで1
時間加熱攪拌後、濾過、水洗、減圧乾燥(130°C1
5時間)し安定化赤リン5゜6gを得た。得られた安定
化赤リンの試験結果は第−表に示す通りであフた。
大J!J!Lλ
実施例1と同様に操作してジルコニウム−コバルト被覆
赤リンスラリ−な得た。
赤リンスラリ−な得た。
このスラリーにエポキシ樹脂(シェル油化エポキシ製、
エビコー) 801 ) 0.3g、界面活性剤(王道
化成製、イオネット5−20 ) 0.3g及び硬化剤
(ヘンケル白水製、パーサミド−150) O,15g
を加λ5wtXリン酸でpH5とした。
エビコー) 801 ) 0.3g、界面活性剤(王道
化成製、イオネット5−20 ) 0.3g及び硬化剤
(ヘンケル白水製、パーサミド−150) O,15g
を加λ5wtXリン酸でpH5とした。
60°Cに加熱して、2時間、加熱攪拌後、濾過、洗浄
、+10°Cの減圧乾燥を16時間行い安定化赤リン5
.58を得た。得られた安定化赤リンの試験結果は第−
表に示す通りであった。
、+10°Cの減圧乾燥を16時間行い安定化赤リン5
.58を得た。得られた安定化赤リンの試験結果は第−
表に示す通りであった。
叉JJL旦
実施例1と同様に操作してジルコニウム−コバルト被覆
赤リンスラリ−を得た。このスラリーに5wtXリン酸
を加えpH13としメラミン樹脂エマルジョン(大日本
インキ化学製、ウォータ・ゾルS−695)0.ISg
を加え、95°Cにて加熱攪拌し1時間反応させた0反
応中、液性は5%1tχリン酸を必要に応じ添加しpH
3に保った。
赤リンスラリ−を得た。このスラリーに5wtXリン酸
を加えpH13としメラミン樹脂エマルジョン(大日本
インキ化学製、ウォータ・ゾルS−695)0.ISg
を加え、95°Cにて加熱攪拌し1時間反応させた0反
応中、液性は5%1tχリン酸を必要に応じ添加しpH
3に保った。
反応終了後、濾過、水九110°Cの減圧乾燥を16時
間行い安定化赤リン5.5gを得た。得られた安定化赤
リンの試験結果は第−表に示す通りであった。
間行い安定化赤リン5.5gを得た。得られた安定化赤
リンの試験結果は第−表に示す通りであった。
塞JJLユ
実施1*1と同様に操作してジルコニウム−コバルト被
覆赤リンスラリ−を得た。このスラリーに5wtXリン
酸を加えpt+ 3とし尿素−ホルムアルデヒド樹脂エ
マルジョン(昭和高分子製、ポリフィックスLIC−3
0M) O,15gを加え、95°C11時間、加熱攪
拌し反応させた0反応中、液性は 5wtXリン酸を必
要に応じ添加しpH3に保った。
覆赤リンスラリ−を得た。このスラリーに5wtXリン
酸を加えpt+ 3とし尿素−ホルムアルデヒド樹脂エ
マルジョン(昭和高分子製、ポリフィックスLIC−3
0M) O,15gを加え、95°C11時間、加熱攪
拌し反応させた0反応中、液性は 5wtXリン酸を必
要に応じ添加しpH3に保った。
反応終了後、濾過、水洗、100°Cの減圧乾燥を16
時間行い安定化赤リン5.58を得た。得られた安定化
赤リンの試験結果は第−表に示す通りであった。
時間行い安定化赤リン5.58を得た。得られた安定化
赤リンの試験結果は第−表に示す通りであった。
大」υヱL旦
硫酸ジルコニル溶液(ZrO2として28.03すtX
、第−稀元素化学工′!J&製) 1.2 g (赤
リンに対し2「として5wtχ)と硫酸コバルト(試薬
、関東化学社製) 0.073 g (赤リンに対し
Coとして0.3wtχ)及びフェノール樹a<a栄化
学製、レヂトツブPL−2771) 0.5gを水 5
0gに溶解した。
、第−稀元素化学工′!J&製) 1.2 g (赤
リンに対し2「として5wtχ)と硫酸コバルト(試薬
、関東化学社製) 0.073 g (赤リンに対し
Coとして0.3wtχ)及びフェノール樹a<a栄化
学製、レヂトツブPL−2771) 0.5gを水 5
0gに溶解した。
これに予め水洗し真空乾燥(100°C) L/た赤
リン(粒径3〜44/Zm、 平均粒子径20μm)
5gを添加し、攪拌しながら3wtXNHaOH溶
液を添加しpH7,5に調整した。
リン(粒径3〜44/Zm、 平均粒子径20μm)
5gを添加し、攪拌しながら3wtXNHaOH溶
液を添加しpH7,5に調整した。
次いで、攪拌しながら加熱し、温度を95°Cとし、2
時間加v4W&拌を続けた。この時の最終pHは6.8
であった。冷却後濾別し成さいを脱イオン水で濾液の電
気伝導度がlOμs / cva以下を示すまで洗浄し
た後、130’cの減圧乾燥話中で5時間乾燥して安定
化赤リン6.2gを得た。得られた安定化赤リンの試験
結果は第−表に示す通りであった。
時間加v4W&拌を続けた。この時の最終pHは6.8
であった。冷却後濾別し成さいを脱イオン水で濾液の電
気伝導度がlOμs / cva以下を示すまで洗浄し
た後、130’cの減圧乾燥話中で5時間乾燥して安定
化赤リン6.2gを得た。得られた安定化赤リンの試験
結果は第−表に示す通りであった。
止」虹遣り上
実施例1と同様に操作してジルコニウム−コバルト被覆
赤リンスラリ−を得た。
赤リンスラリ−を得た。
このスラリーを濾過、洗浄後、減圧乾燥(1308C1
5時間)し安定化赤リン5.531を得た。得られた安
定化赤リンの試験結果は第−表に示す通りであった。
5時間)し安定化赤リン5.531を得た。得られた安
定化赤リンの試験結果は第−表に示す通りであった。
迄」先lq2
予め水洗した赤リン(粒径3〜44μm、平均粒子径1
5μm)5gを水50gに懸濁させ赤リンスラリ−をI
Aat、た、これに、フェノール樹脂(群栄化学製、
レヂトップ PL−2771) O,Igを加え、95
°C11時間加熱撹拌後、濾過、水洗、減圧乾燥(13
0゜C15時間)し安定化赤リン5,5gを得た。得ら
れた安定化赤リンの試験結果は第−表に示す通りであっ
た。
5μm)5gを水50gに懸濁させ赤リンスラリ−をI
Aat、た、これに、フェノール樹脂(群栄化学製、
レヂトップ PL−2771) O,Igを加え、95
°C11時間加熱撹拌後、濾過、水洗、減圧乾燥(13
0゜C15時間)し安定化赤リン5,5gを得た。得ら
れた安定化赤リンの試験結果は第−表に示す通りであっ
た。
間加熱した。その上イ0液の加熱前後のpHおよび電気
伝導度を測定する。
伝導度を測定する。
Oホスフィン発生量の測定
温度30°C1相対湿度83Xの恒温恒温器中に48時
間保存した試料を 0.5g採取し、N2ガス中で加熱
(150″C13時間)する。
間保存した試料を 0.5g採取し、N2ガス中で加熱
(150″C13時間)する。
発生したホスフィン量をガスクロマトグラフにより測定
しサンプルIg当りの発生ホスフィン量に換算した。
しサンプルIg当りの発生ホスフィン量に換算した。
○安定化赤リンの被覆の耐熱試験
還流冷却器付の三角フラスコに、上記の第1表に示す各
実施例及び比較例で得られた安定化赤リンのサンプル1
8と水 1801をいれ、煮沸状態8時[発明の効果] 以上説明した様に、本発明の安定化赤リンは従来考えら
れなかった耐熱分解性、耐加水分解性を示すことが見出
された。このジルコニウム−コバルト複合水和酸化物被
覆及び有機樹脂被覆により赤リンの水分の存在下での加
水分解反応はほぼ完全に抑制されるので各種合成樹脂の
難燃剤として極めて有用なものとすることが出来る。
実施例及び比較例で得られた安定化赤リンのサンプル1
8と水 1801をいれ、煮沸状態8時[発明の効果] 以上説明した様に、本発明の安定化赤リンは従来考えら
れなかった耐熱分解性、耐加水分解性を示すことが見出
された。このジルコニウム−コバルト複合水和酸化物被
覆及び有機樹脂被覆により赤リンの水分の存在下での加
水分解反応はほぼ完全に抑制されるので各種合成樹脂の
難燃剤として極めて有用なものとすることが出来る。
Claims (7)
- (1)赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバルト系複
合水和酸化物および有機樹脂を沈積被覆してなることを
特徴とする安定化赤リン。 - (2)赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバルト系複
合水和酸化物の沈積被覆層を形成し、その上に有機樹脂
層を形成してなる請求項1記載の安定化赤リン。 - (3)赤リンの粒子表面にジルコニウム−コバルト系複
合水和酸化物と有機樹脂からなる沈積被覆層を形成して
なる請求項1記載の安定化赤リン。 - (4)赤リンの粒子表面への沈積被覆量が、赤リン粒子
に対し全重量当り、ジルコニウム−コバルト系複合水和
酸化物量がZr+Coとして0.5〜10重量%、かつ
Coが0.05重量%以上および有機樹脂量が0.1〜
15重量%である請求項1、2または3記載の安定化赤
リン。 - (5)有機樹脂が熱硬化性樹脂である請求項1、2、3
または4記載の安定化赤リン。 - (6)ジルコニウム塩とコバルト塩との混合水溶液中に
分散させた赤リンの水性懸濁体にアルカリ剤を添加し中
和して生成するジルコニウム−コバルト系複合水和酸化
物の微細な沈澱を赤リンの粒子表面に沈積処理すると同
時にまたは、次いで有機樹脂を被覆処理することを特徴
とする安定化赤リンの製造法。 - (7)赤リンの粒子表面へのジルコニウム−コバルト系
複合水和酸化物の沈積処理は、反応系の最終pHが6〜
8で、かつ温度60℃以上で行う請求項6記載の安定化
赤リンの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63262695A JP2696232B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 安定化赤リンおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63262695A JP2696232B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 安定化赤リンおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02111609A true JPH02111609A (ja) | 1990-04-24 |
JP2696232B2 JP2696232B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17379311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63262695A Expired - Fee Related JP2696232B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 安定化赤リンおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2696232B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0753779A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Rin Kagaku Kogyo Kk | 赤リン系難燃剤及び難燃性樹脂組成物 |
WO2001090242A1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. | Red phosphorus-base flame retardant for epoxy resins, red phosphorus-base flame retardant compositions therefor, processes for the production of both, epoxy resin compositions for sealing semiconductor devices, sealants and semiconductor devices |
JP2007161500A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nippon Koki Co Ltd | 赤リン系発煙組成物およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63262695A patent/JP2696232B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0753779A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Rin Kagaku Kogyo Kk | 赤リン系難燃剤及び難燃性樹脂組成物 |
WO2001090242A1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. | Red phosphorus-base flame retardant for epoxy resins, red phosphorus-base flame retardant compositions therefor, processes for the production of both, epoxy resin compositions for sealing semiconductor devices, sealants and semiconductor devices |
JP2007161500A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nippon Koki Co Ltd | 赤リン系発煙組成物およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2696232B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |