JPS6058453A - Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin - Google Patents
Flame-retardant for halogen-containing vinyl resinInfo
- Publication number
- JPS6058453A JPS6058453A JP16733583A JP16733583A JPS6058453A JP S6058453 A JPS6058453 A JP S6058453A JP 16733583 A JP16733583 A JP 16733583A JP 16733583 A JP16733583 A JP 16733583A JP S6058453 A JPS6058453 A JP S6058453A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antimony pentoxide
- flame
- resin
- halogen
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は五酸化アンチモンを主成分とするハロゲン含有
ビニル樹脂用難燃剤に関するものであり、更に詳しくの
べると、塩化ビニル樹脂の透明性と熱安定性を損なわな
い、五酸化アンチモン(Sb205)を主成分とするハ
ロゲン含有ビニル樹脂用難燃剤に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a flame retardant for halogen-containing vinyl resins containing antimony pentoxide as a main component. This invention relates to a flame retardant for halogen-containing vinyl resins containing antimony oxide (Sb205) as a main component.
ハロゲン含有ビニル樹脂はそれ自身優れた難燃性を有す
るが、例えばジオクチルツクレートのような可塑剤で可
塑化されたいわゆる軟質塩化ビニル樹脂、あるいは可燃
性樹脂を配合したハロゲン含有ビニル樹脂は容易に燃焼
する。自動車の内装材、電気・電子部品、建築資材等と
して広く使われているしf−1帆布、電線、フィルム、
シート等の軟質塩化ビニル製品、あるいは衝撃強化材を
配合した硬質塩化ビニル製品は特にH燻化が不可欠であ
る。Halogen-containing vinyl resin itself has excellent flame retardancy, but for example, so-called soft vinyl chloride resin plasticized with a plasticizer such as dioctyl chloride, or halogen-containing vinyl resin blended with flammable resin, can easily Burn. Widely used as automobile interior materials, electrical/electronic parts, construction materials, etc., F-1 canvas, electric wires, films,
H-smoking is especially essential for soft vinyl chloride products such as sheets, or hard vinyl chloride products containing impact reinforcement materials.
これらの樹脂を#i燃化するために各種のゲV燃剤が使
われている。三酸化アンチモン(sb2o3)、アンチ
モン酸ソーダ、水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム
、硼酸亜鉛、硼砂等の無機物やトリクレジルフォスフェ
ート、トリク00エチルフオスフエート、塩素化パラフ
ィン等の有機化合物が使用されている。また、稀には有
機臭素系難燃剤が使われる。これらは難燃効果、透明性
、p)安定性、耐候性、耐寒性、耐ブリード・ブルーム
性等の面から一長一短がある。Various types of fuels are used to burn these resins. Inorganic substances such as antimony trioxide (sb2o3), sodium antimonate, aluminum hydroxide, zirconium oxide, zinc borate, and borax, and organic compounds such as tricresyl phosphate, tric00 ethyl phosphate, and chlorinated paraffin are used. There is. In rare cases, organic bromine flame retardants are also used. These have advantages and disadvantages in terms of flame retardant effect, transparency, p) stability, weather resistance, cold resistance, bleed/bloom resistance, etc.
三酸化アンチモンは通常粒子径が0.5〜10μ程度で
、屈折率が大きいこと、光の透過率が小さいことから隠
蔽性が極めて強いためハロゲン含有ビニル樹脂の最大の
特徴である透明性を完全に失ってしまう。また、顔料を
添加して着色する場合にはこの隠蔽性のために顔料を多
く必要としたり、得られる色の種類に制限を受ける等の
欠点がある。この欠点を改良するために1′ケ子径を極
端に小さくしたり (特公昭4G−7170号)、単結
晶化して粒子径を大きくしたりすることが提案されてい
る。これらはいずれも光の透過率を向上させるためのも
のであり、前者の方法では透明性が著しく向上するもの
\、顔料を添加した場合には隠蔽性が大きくなる上に、
樹脂の熱安定性を悪くし製造コストも高い、また後者の
方法では充分な透明性は得られない。ハロゲン含有ビニ
ル樹脂に適用して樹脂の透明性を失わないアンチモン系
難燃剤として五酸化アンチモンがある(J、Coate
d Fabric Vol 11. P、137198
2) 、これは五酸化アンチモンゾル(粒子径20〜1
00mμ)をスプレードライ等により粉末化したもので
、五酸化アンチモン四水和物である。この五酸化アンチ
モン四水和物は屈折率が小さく、−次位子が極めて微小
粒子であるために光の透過率が大きいことから透明性は
非常に良くなる。しかし、この五酸化アンチモンは樹脂
の熱安定性を著しく悪化させる欠陥がある(比較例を参
照)。この欠陥を補うためにBa−Cd−Zn系安定剤
あるいは錫メルカプタイド系安定剤の使用が提案されて
いる(J、CoatedFabric Vol 11.
P、1371982) 、しかし、前者はカドミウム
の毒性及びブリード・ブルームの発生のため、後者は耐
候性が悪く実用的に使用出来ない。アンチモン酸ソーダ
は粒子径が大きいと外燃効果が小さいが、これをO11
〜8μに粉砕後、酸で部分中和したものは良好な透明性
と難燃性及び熱安定性を示すことが報告されている(特
公昭47−36863号)。しかし−次粒子径がこの範
囲では充分な透明性が得られないし、この中和は部分中
和であるために大部分がアンチモン酸ソーダであること
から充分な難燃性が得られない。Antimony trioxide usually has a particle size of about 0.5 to 10μ, has a large refractive index, and has low light transmittance, so it has extremely strong hiding properties, so it completely eliminates the transparency that is the most important feature of halogen-containing vinyl resin. I will lose it. Furthermore, when coloring is carried out by adding a pigment, there are disadvantages such as a large amount of pigment being required for the concealing property, and the types of colors that can be obtained being limited. In order to improve this drawback, it has been proposed to make the 1' particle diameter extremely small (Japanese Patent Publication No. 4G-7170) or to increase the particle size by forming a single crystal. All of these methods are used to improve light transmittance, and the former method significantly improves transparency, but when pigments are added, hiding properties increase and
The latter method deteriorates the thermal stability of the resin and increases manufacturing costs, and sufficient transparency cannot be obtained with the latter method. Antimony pentoxide is an antimony-based flame retardant that can be applied to halogen-containing vinyl resin without losing the transparency of the resin (J, Coate
d Fabric Vol 11. P, 137198
2), this is antimony pentoxide sol (particle size 20-1
00mμ) was powdered by spray drying or the like, and is antimony pentoxide tetrahydrate. This antimony pentoxide tetrahydrate has a small refractive index, and since the -order particles are extremely small particles, the transmittance of light is high, resulting in very good transparency. However, this antimony pentoxide has a defect that significantly deteriorates the thermal stability of the resin (see Comparative Example). In order to compensate for this deficiency, the use of Ba-Cd-Zn-based stabilizers or tin mercaptide-based stabilizers has been proposed (J, Coated Fabric Vol 11.
P, 1371982), but the former cannot be used practically because of the toxicity of cadmium and the occurrence of bleed bloom, and the latter has poor weather resistance. Sodium antimonate has a small external combustion effect when the particle size is large, but this
It has been reported that a product partially neutralized with acid after being pulverized to ~8μ shows good transparency, flame retardancy, and thermal stability (Japanese Patent Publication No. 36863/1983). However, if the primary particle size falls within this range, sufficient transparency cannot be obtained, and since this neutralization is partial neutralization, most of the content is sodium antimonate, so sufficient flame retardance cannot be obtained.
水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硼酸亜鉛、硼
砂等の無機物は、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン
に比べ難燃効果が劣り、且つ透明性を失うことは二酸化
アンチモンと同様である。Inorganic substances such as aluminum hydroxide, zirconium oxide, zinc borate, and borax have inferior flame retardant effects compared to antimony trioxide and antimony pentoxide, and lose transparency in the same way as antimony dioxide.
透明性を失わずにしかも可塑化効果もあるトリクレジル
フォスフェート等の燐系可塑剤や塩素化パラフィンは難
燃効果が二酸化アンチモンより劣るので添加量を多くし
なければならない。その結果ブリードを起こしやすくな
り且つ耐寒性も悪くなる。即ち従来の製品や技術では、
ハロゲン含有ビニル樹脂の最大の特徴である透明性を損
なわず、且つ熱安定性等の物性を満足させながら経済的
にIff fa化することが出来なかった。Phosphorous plasticizers such as tricresyl phosphate, which have a plasticizing effect without losing transparency, and chlorinated paraffins have a flame retardant effect inferior to that of antimony dioxide, so they must be added in large amounts. As a result, it tends to bleed and has poor cold resistance. In other words, with conventional products and technologies,
It has not been possible to economically convert it into Iffa without impairing transparency, which is the most important feature of halogen-containing vinyl resins, and while satisfying physical properties such as thermal stability.
本発明者等は上述の欠点のない難燃剤について鋭意研究
を重ねた結果、本発明を完成するに到った。The present inventors have completed the present invention as a result of extensive research into flame retardants that do not have the above-mentioned drawbacks.
即ち、本発明者等は五酸化アンチモンをハロゲン含有ビ
ニル樹脂に適用した場合l、こ、樹脂の透明性を損なわ
ないという特徴を生かし、一方樹脂の熱安定性を悪化さ
せるという欠点を克服すべく種々の研究を行った。That is, the inventors of the present invention aimed to take advantage of the characteristic that antimony pentoxide does not impair the transparency of the resin when applied to a halogen-containing vinyl resin, while overcoming the disadvantage that it worsens the thermal stability of the resin. Various studies were conducted.
五酸化アンチモンは三酸化アンチモンと異なりかなり強
い固体酸であるため、Na、Mg、Ca。Unlike antimony trioxide, antimony pentoxide is a fairly strong solid acid, so it contains Na, Mg, and Ca.
Sr、Ba、Zn、Cd、Pb等を含有する塩基性及び
両性物質と強く結合する性質がある、従って五酸化アン
チモンをそのま\難燃剤として可塑化されたハロゲン含
有ビニル樹脂に適用すると、これらに通常使用される金
属石鹸系安定剤、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム等と反応するた
め安定剤としての機能を著しく低下させる。このため可
塑化されたハロゲン含有ビニル樹脂の熱安定性が悪化し
、また着色、ブリード・ブルーム現象を引き起こすもの
と推定した。It has the property of strongly binding with basic and amphoteric substances containing Sr, Ba, Zn, Cd, Pb, etc. Therefore, when antimony pentoxide is applied directly to plasticized halogen-containing vinyl resin as a flame retardant, these substances Because it reacts with metal soap stabilizers commonly used in the industry, such as zinc stearate, barium stearate, magnesium stearate, etc., its function as a stabilizer is significantly reduced. It is assumed that this deteriorates the thermal stability of the plasticized halogen-containing vinyl resin and causes discoloration and bleed/bloom phenomena.
本発明者等は以上の事実、推論に立脚して、まず五酸化
アンチモンコロイドにNa、Ca、Mg。Based on the above facts and reasoning, the present inventors first added Na, Ca, and Mg to antimony pentoxide colloid.
Ca、Ba、Zn、AI、Sb (III)等の各種塩
基性金属を水酸化物の形で、それぞれ単独または組合せ
て添加し、これを可塑化されたハロゲン含有ビニル樹脂
に適用してその熱安定性を測定した。Various basic metals such as Ca, Ba, Zn, AI, and Sb (III) are added in the form of hydroxides, individually or in combination, and applied to a plasticized halogen-containing vinyl resin to heat it. Stability was measured.
その結果、アルカリ金属とアルカリ土類金属等の組合せ
が熱安定性に効果があることを見い出した。As a result, it was found that a combination of alkali metals, alkaline earth metals, etc. is effective in improving thermal stability.
これだけでは黄色の初期着色を充分に防止することはで
きないが、更に前記塩基性全屈にクエン酸、マロン酸、
マレイン酸、アジピン酸、フクール酸、フマール酸等の
水に可溶な有機酸と燐酸を添加することにより初期着色
を著しく減少することを見い出した。Although this alone cannot sufficiently prevent the initial yellow coloration, citric acid, malonic acid,
It has been found that the addition of phosphoric acid and water-soluble organic acids such as maleic acid, adipic acid, fucuric acid, and fumaric acid can significantly reduce initial coloration.
本発明は上述の知見に基づいてなされたものである。即
ち、(A)アルカリ金属を一般式M20(M=Na、K
)として3〜15重量%、(B)アルカリ土類金属及び
/又は亜鉛、鉛を一般式%式%
Pb)として5〜20重量%、(C)有機酸を1〜8重
量%、(D>燐酸及び/又は燐酸アルカリ塩をP2O5
として0.5〜3重量%含有し、(E)残りが白質的に
五酸化アンチモンの5成分から成る、ハロゲン含有ビニ
ル樹脂用難燃剤に関する。The present invention has been made based on the above-mentioned findings. That is, (A) the alkali metal has the general formula M20 (M=Na, K
) 3 to 15% by weight, (B) alkaline earth metal and/or zinc, lead (% formula % Pb) of 5 to 20% by weight, (C) organic acid 1 to 8% by weight, (D > Phosphoric acid and/or phosphoric acid alkali salt P2O5
It relates to a flame retardant for halogen-containing vinyl resins, which contains 0.5 to 3% by weight as a halogen-containing flame retardant, with the remainder consisting of (E) antimony pentoxide.
本発明において使用する五酸化アンチモンは三酸化アン
チモンを酸化する方法(特公昭57−11848)、ア
ンチモン酸アルカリをイオン交換樹脂で脱アルカリする
方法で(米国特許4110247号)及びその他の方法
により装造された一次粒子径が5〜100mμの五酸化
アンチモンゾル及びアンチモン酸ソーダを酸処理して得
る一次粒子径が200mμ以下の五酸化アンチモンゾル
あるいは五酸化アンチモン懸濁液である。尚、これらの
五酸化アンチモンはいずれも四水和物を有している。The antimony pentoxide used in the present invention is prepared by a method of oxidizing antimony trioxide (Japanese Patent Publication No. 57-11848), a method of dealkalizing alkali antimonate with an ion exchange resin (US Pat. No. 4,110,247), and other methods. Antimony pentoxide sol or antimony pentoxide suspension having a primary particle size of 200 mμ or less is obtained by acid-treating antimony pentoxide sol and sodium antimonate having a primary particle size of 5 to 100 mμ. Note that all of these antimony pentoxides have a tetrahydrate.
本発明の難燃剤は上述の五酸化アンチモンゾルあるいは
五酸化アンチモンjl液にアルカリ金属水酸化物(Na
OH,KOH) 、アルカリ土類金属及び/又は亜鉛、
鉛の可溶性塩(MgCI2゜CaCl2.BaCl2.
ZnCl2、ZnSO4Pb (NO3)2等)、ある
いは水酸化物(Mg(OH)2 、Ca (OH)2
、Ba (OH)2・8H20,Zn (OH)2.P
b0−nH20等)を添加し、次いで水に可溶な有機酸
(クエン酸、シュウ酸、マロン酸、酒石酸、マレイン酸
、アジピン酸、フタール酸、フマール酸等)を添加し、
更に燐酸及び/又は燐酸アルカリ塩(アルカリ塩として
はNa、に、NH3)を添加して混合し、得られた物を
分離、乾燥、粉砕して製造することが出来る。The flame retardant of the present invention is an alkali metal hydroxide (Na
OH, KOH), alkaline earth metals and/or zinc,
Soluble salts of lead (MgCI2゜CaCl2.BaCl2.
ZnCl2, ZnSO4Pb (NO3)2, etc.) or hydroxides (Mg(OH)2, Ca(OH)2
, Ba (OH)2.8H20, Zn (OH)2. P
b0-nH20, etc.), then add a water-soluble organic acid (citric acid, oxalic acid, malonic acid, tartaric acid, maleic acid, adipic acid, phthalic acid, fumaric acid, etc.),
It can be produced by further adding and mixing phosphoric acid and/or an alkali phosphate salt (the alkali salt is Na, NH3), and separating, drying, and pulverizing the obtained product.
本発明で使用する五酸化アンチモンは強い陽イオン交換
体である(特公昭45−6695)。このため、添加し
たアルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンを強
く吸着し、構造内に取り込んでしまう。従って、五酸化
アンチモンゾル及び五酸化アンチモン1u濁液にアルカ
リ金属水酸化物、アルカリ土類金属の可溶性塩を添加す
ることにより五酸化アンチモンの陽イオン交換能を封鎖
することが出来る。そして、(M20 +M ’ O)
/ 5b205がモル比で0.8以上にしても五酸化
アンチモン四水和物の構造を保持しており、アンチモン
酸ナトリウム、またはカリウム構造になっていない。上
記可溶性塩の代わりに溶解度の小さい水酸化物を使用し
ても陽イオン交換能を封鎖出来ることは驚くべきことで
有る。上記のようなアルカリ、アルカリ土類金属化合物
等を添加することにより、五酸化アンチモンゾルはミク
ロ凝集し、変性五酸化アンチモンスラリーとなる。塩類
を使用した場合には塩素等の不要な陰イオンは熱安定性
の低下原因となるため陰イオン交換樹脂による脱イオン
により除去しなければならない。得られた変性五酸化ア
ンチモンスラリーはイオン交換能以上の塩基を含有して
いるためPHが8〜11となる。このスラリーに有機酸
、燐酸及び/又は燐酸アルカリ塩をPH6〜9になるよ
うに添加する。Antimony pentoxide used in the present invention is a strong cation exchanger (Japanese Patent Publication No. 45-6695). Therefore, the added alkali metal ions and alkaline earth metal ions are strongly adsorbed and incorporated into the structure. Therefore, the cation exchange ability of antimony pentoxide can be blocked by adding an alkali metal hydroxide or a soluble salt of an alkaline earth metal to the antimony pentoxide sol and antimony pentoxide 1U suspension. And (M20 +M'O)
/5b205 retains the structure of antimony pentoxide tetrahydrate even when the molar ratio is 0.8 or more, and does not have a sodium or potassium antimonate structure. It is surprising that the cation exchange ability can be blocked even when a hydroxide with low solubility is used instead of the above-mentioned soluble salt. By adding an alkali, an alkaline earth metal compound, etc. as described above, the antimony pentoxide sol is micro-agglomerated to become a modified antimony pentoxide slurry. When salts are used, unnecessary anions such as chlorine cause a decrease in thermal stability and must be removed by deionization using an anion exchange resin. The modified antimony pentoxide slurry thus obtained has a pH of 8 to 11 because it contains a base having an ion exchange capacity or higher. An organic acid, phosphoric acid and/or an alkali phosphate salt are added to this slurry to adjust the pH to 6 to 9.
この有機酸、燐酸及び/又は燐酸アルカリ塩はスラリー
中のアルカリ土類金属、亜鉛、鉛と反応して塩基性及び
正塩を生成し、五酸化アンチモンとある種の複合体を形
成する。The organic acid, phosphoric acid, and/or alkali phosphate salt reacts with the alkaline earth metals, zinc, and lead in the slurry to form basic and normal salts, and forms a type of complex with antimony pentoxide.
尚、上記アルカリ、アルカリ土類金属化合物等、有機酸
、燐酸及び/又は燐酸アルカリ塩の添加は室温から10
0℃で可能であり、攪拌は例えばディスパーにおけるよ
うな強い攪拌が好ましい。In addition, the addition of organic acids, phosphoric acid and/or alkali phosphate salts such as alkali and alkaline earth metal compounds is carried out at room temperature for 10 minutes.
This is possible at 0° C., and strong stirring such as in a disper is preferable.
このようにして得られた五酸化アンチモン系難燃剤スラ
リーをスプレードライヤー、ドラムドライヤー等で直接
乾燥したり、またはスラリーを吸引濾過、遠心濾過等に
より濾過し、ゲーキをキルン乾燥した後、必要に応じて
ピンディスクミル、シェド・オーマイザー等で粉砕する
ことにより本発明のIff燃剤パウダーを得ることが出
来る。The antimony pentoxide-based flame retardant slurry thus obtained can be directly dried using a spray dryer, drum dryer, etc., or the slurry can be filtered by suction filtration, centrifugal filtration, etc., and after drying in a kiln, as necessary. The Iff refueling powder of the present invention can be obtained by grinding with a pin disc mill, shed o-mizer, etc.
尚、このパウダーは粒子径が0.2〜10μであるが、
10μ以上でもヘンシェルミキサー等で容易に微粉砕さ
れる特徴を有している。In addition, this powder has a particle size of 0.2 to 10μ,
Even if it is 10μ or more, it has the characteristic that it can be easily pulverized using a Henschel mixer or the like.
本発明の難燃剤をハロゲン含有ビニル樹脂、可塑剤、B
a−Zn系安定剤をヘンシェルミキサーにて混合後、1
70℃の2本ロールで厚さ0. 7〜0.8mmの素線
シートを作製した。The flame retardant of the present invention is a halogen-containing vinyl resin, a plasticizer, B
After mixing the a-Zn stabilizer with a Henschel mixer, 1
Two rolls at 70℃ with a thickness of 0. A wire sheet of 7 to 0.8 mm was produced.
このシーi・の熱安定性の試験方法としてギアオーブン
法を採用した。オーブン温度を175°Cに設定し、試
験片が黒化に至る時間及び初期着色の度合をもって熱安
定性を評価した。The gear oven method was adopted as a test method for the thermal stability of this C.I. The oven temperature was set at 175°C, and thermal stability was evaluated based on the time taken for the test piece to blacken and the degree of initial coloration.
上記試験方法によるとアルカリ金属のみよりもアルカリ
金属とアルカリ土類及び/又は亜鉛、鉛を混合する方が
初期着色が小さくなる。その添加量はアルカリ金属を一
般式M20 (M=NA、K)として3〜15重量%、
アルカリ土類金属及び/又は亜鉛、鉛を一般弐M’ O
(M’ −Mg、Ca。According to the above test method, initial coloring is smaller when an alkali metal and an alkaline earth metal and/or zinc or lead are mixed than when using an alkali metal alone. The amount added is 3 to 15% by weight of the alkali metal with the general formula M20 (M=NA, K);
Alkaline earth metals and/or zinc, lead in general 2M'O
(M'-Mg, Ca.
Sr、Ba、Zn、Pb)として5〜20重量%で、(
M20+M’ O)/5b20s比がモル比で0.8〜
2.5が好ましい。0.8以下では五酸化アンチモンの
イオン交換能を抑えるには不充分であり、2.5以上で
は逆に過剰の塩基が残存し、塩基性が著しく強くなり、
ハロゲン含有ビニル樹脂の脱塩酸を促進して初期着色が
大きくなる。5 to 20% by weight as Sr, Ba, Zn, Pb), (
M20+M'O)/5b20s ratio is 0.8 to 0.8 in molar ratio
2.5 is preferred. If it is less than 0.8, it is insufficient to suppress the ion exchange ability of antimony pentoxide, and if it is more than 2.5, an excess of base remains and the basicity becomes extremely strong.
Promotes dehydrochlorination of halogen-containing vinyl resin, increasing initial coloring.
更に上記の有機酸の添加は初期着色防止に顕著な効果が
あり、この有機酸の添加量は1〜8重景%で、有機酸/
M′0比ばモル比で0.05〜0゜5が好ましい。0.
05以下では初期着色を充分小さく出来ないし、0.5
以上では初期着色は減少するもの\成形実施例の樹脂の
ロールへの付着性が増大する等の欠点が出てくる。Furthermore, the addition of the above-mentioned organic acid has a remarkable effect on preventing initial discoloration, and the amount of addition of this organic acid is 1 to 8% by weight.
The M'0 ratio is preferably 0.05 to 0.5 in terms of molar ratio. 0.
If it is less than 0.5, the initial coloring cannot be made sufficiently small;
In the above case, although the initial coloring is reduced, the adhesion of the resin to the roll in the molding example is increased, and other disadvantages arise.
燐酸及び/又は燐酸アルカリ塩の添加も有機酸と異なる
作用により初期着色防止に効果があり、燐酸及び/又は
燐酸アルカリ塩の添加量はPr。The addition of phosphoric acid and/or an alkali phosphate salt is also effective in preventing initial discoloration due to a different action from organic acids, and the amount of phosphoric acid and/or an alkali phosphate added is Pr.
5として0.5〜3M量%が好ましい。5 is preferably 0.5 to 3 M%.
このようにして得た本発明の難燃剤をハロゲンに有ビニ
ル樹脂にジオクチルフタレイト等の可塑剤、Ba−Zn
系安定剤及びエポキシ化大豆油等の添加剤とともに配合
する方法は公知の方法、例えば、ハロゲン含有ビニル樹
脂、粉末の安定剤、難燃剤を混合し、ヘンシェルミキサ
ーで攪拌しながら、これに液状安定剤、エポキシ化大豆
油を予め溶解したジオクチルフタレート(DOP)を添
加し、105℃〜115℃になるまで混合する方法によ
り行われる。この際、本発明の難燃剤の量はハロゲン含
有ビニル樹脂100重量部に対して0.5〜10重量部
である。The thus obtained flame retardant of the present invention is mixed with a halogen, a vinyl resin, a plasticizer such as dioctyl phthalate, and Ba-Zn.
The method of blending with additives such as a system stabilizer and epoxidized soybean oil is a known method. For example, a halogen-containing vinyl resin, a powder stabilizer, and a flame retardant are mixed, and while stirring with a Henschel mixer, a liquid stabilizer is added. This is carried out by adding dioctyl phthalate (DOP) in which epoxidized soybean oil has been dissolved in advance and mixing the mixture until the temperature reaches 105°C to 115°C. At this time, the amount of the flame retardant of the present invention is 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the halogen-containing vinyl resin.
本発明に於いてハロゲン含有ビニル樹脂とは塩化ビニル
樹脂及びその共重合体を意味する。塩化ビニル樹脂との
共重合体とはエチレン、プロピレン、塩化ビニリデン、
酢酸ビニル、ビニルアルコール、アクリル酸エステル、
メタアクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル
等との共重合体であり、また塩化ビニルグラフト共重合
体例えばポリスチレン酢酸ビニル、ポリエステル、ポリ
ウレタン、ポリスチレン等とのグラフト共重合体を含む
。ここで用いる共重合体とは2種またはそれ以上の単量
体を含む重合体をいう。In the present invention, halogen-containing vinyl resin means vinyl chloride resin and copolymers thereof. Copolymers with vinyl chloride resin include ethylene, propylene, vinylidene chloride,
Vinyl acetate, vinyl alcohol, acrylic ester,
It is a copolymer with methacrylic acid ester, styrene, acrylonitrile, etc., and also includes a vinyl chloride graft copolymer, such as a graft copolymer with polystyrene, vinyl acetate, polyester, polyurethane, polystyrene, etc. A copolymer as used herein refers to a polymer containing two or more types of monomers.
本発明の難燃剤はハロゲン含有ビニル樹脂の透明性を損
なわず、また熱安定性及び耐寒性を悪化させないハロゲ
ン含有ビニル樹脂用難燃剤である。The flame retardant of the present invention is a flame retardant for halogen-containing vinyl resins that does not impair the transparency of halogen-containing vinyl resins and does not deteriorate the thermal stability and cold resistance.
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
尚、以下の例で採用した試験方法は次の通りであり、実
施例、比較例での組成の%は重量%を示す。The test methods adopted in the following examples are as follows, and the percentages in the compositions in Examples and Comparative Examples indicate weight percent.
難燃性試験:3.0mm厚のプレスシートを作製し、U
L−94法の垂直試験方法に準拠した。Flame retardancy test: A press sheet with a thickness of 3.0 mm was prepared, and
The vertical test method of method L-94 was followed.
ブリード試験;80°C,湿度99%中に7日間放置し
、1.0mm厚のプレスシート表面に液体かにじみ出る
か否か目視観察する方法で判定した。Bleed test: The test sheet was left at 80° C. and 99% humidity for 7 days, and visually observed to see if liquid oozed out onto the surface of a 1.0 mm thick press sheet.
初期着色性;1.0mm厚のプレスシートの反射光によ
る色差を測定し、Yl値(イエロー値)で着色性を示し
た。Initial coloring property: The color difference due to reflected light of a 1.0 mm thick press sheet was measured, and the coloring property was expressed as Yl value (yellow value).
透明性;1.OmrLl厚のプレスシートの透過光によ
る透過率(L値)を測定した。Transparency; 1. The transmittance (L value) of a pressed sheet having a thickness of OmrLl by transmitted light was measured.
実施例1〜5及び比較例1〜4
a)難燃剤の製造
実施例1
粒子径が40〜70mμの五酸化アンチモンゾル(S
b20slo%、 Na2O0,57%。Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 a) Production of flame retardant Example 1 Antimony pentoxide sol (S
b20slo%, Na2O0,57%.
PH=2.3)720gにZn (OH) 215 g
。PH=2.3) 720g to Zn (OH) 215g
.
Ba (OH)2 ・8H2016gを添加し、ディス
パーにて2時間攪拌した後、マレイン酸3.0g、10
%H3PO4水溶液25gを添加し、更に2時間攪拌し
た。得られたスラリーのP Hは8゜2であった。この
スラリーを吸引濾過にて濾別し、得られたウェットケー
キを170°C3時間乾燥し、この乾燥物をピンディス
クミルで粉砕した。得られた難燃剤パウダーの平均粒子
径は3μであった。After adding 2016 g of Ba (OH) 2 .8H and stirring with a disper for 2 hours, 3.0 g of maleic acid and 10
%H3PO4 aqueous solution was added and stirred for an additional 2 hours. The resulting slurry had a pH of 8°2. This slurry was filtered by suction filtration, the resulting wet cake was dried at 170° C. for 3 hours, and the dried product was pulverized using a pin disc mill. The average particle size of the obtained flame retardant powder was 3μ.
実施例2
粒子径が20〜50mμの五酸化アンチモンゾル(S
b20512%、’Na2O0,80%。Example 2 Antimony pentoxide sol (S
b20512%,'Na2O0,80%.
PH=2.5)600gにNa0H(固体)3゜0g、
Zn(02()224g、Ba (OH)2 ・8H,
013[を添加し、ディスパーで3時間攪拌した後、マ
レイン酸4.5g、10%83P04水溶液10gを添
加し、60℃に加温し更に3時間攪拌した。得られたス
ラリーのPHは7゜5であった。このスラリーをそのま
−150’Cで5時間かけて蒸発乾固後、次いでこの固
形物をミキサーで粉砕し、更にジェット・オートマイザ
ーで微粉砕した。得られた難燃剤パウダーの平均粒子径
は1μであった。PH=2.5) 600g and 3゜0g of NaOH (solid),
Zn(02()224g, Ba(OH)2 ・8H,
After adding 013[ and stirring with a disper for 3 hours, 4.5 g of maleic acid and 10 g of a 10% 83P04 aqueous solution were added, heated to 60° C., and further stirred for 3 hours. The pH of the resulting slurry was 7.5. The slurry was directly evaporated to dryness at -150'C for 5 hours, and then the solid was ground in a mixer and further finely ground in a jet automizer. The average particle size of the obtained flame retardant powder was 1 μ.
実施例3
粒子径が40〜70mμの五酸化アンチモンゾル(Sb
20516%、Na2O0,98%。Example 3 Antimony pentoxide sol (Sb
20516%, Na2O0.98%.
PH=2.3)460gにNa0H(固体)3゜0g、
Mg (OH)216g、Ba (OH)2 ・8H2
0Logを添加し、ディスパーにて2時間攪拌した後、
アジピン酸5.8g、10%H3po4水溶液13gを
添加し、更に3時間攪拌した。得られたスラリーのP
Hは8.0であった。PH=2.3) 460g and 3゜0g of NaOH (solid),
Mg (OH) 216g, Ba (OH)2 ・8H2
After adding 0Log and stirring with a disper for 2 hours,
5.8 g of adipic acid and 13 g of a 10% H3po4 aqueous solution were added, and the mixture was further stirred for 3 hours. P of the obtained slurry
H was 8.0.
このスラリーをスプレードライヤーで乾燥した。This slurry was dried with a spray dryer.
得られた難燃剤パウダーの平均粒子径は5μであった。The average particle size of the obtained flame retardant powder was 5μ.
実施例4
粒子径が20〜50mμの五酸化アンチモンゾ/l/
(S b205 j2%、 Na2O0,80%。Example 4 Antimony pentoxide/l/with a particle size of 20 to 50 mμ
(S b205 j2%, Na2O0,80%.
PH=2.5)600gにNaOH(固体)2゜0 g
、20 %Ca C12水溶液5.0g、20%ZnC
l2水溶液100gを添加し、ディスパーにて1時間攪
拌した。次いでこのスラリー中に陰イオン交換樹脂(ア
ンバーライト410.ウェット)を1000g添加し、
脱塩素を行った後、イオン交換樹脂を濾別した。更にこ
れにマレイン酸5.5g、10%H3PO4水溶液15
gを添加し、更に2時間攪拌した。得られたスラリーの
PHは6.2であった。このスラリーを130 ”Cで
蒸発乾固し、次いでこの乾燥物をピンディスクミルで粉
砕した。得られた難燃剤パウダーの平均粒子径は3μで
あった。PH=2.5) 600g and 2゜0g of NaOH (solid)
, 20% Ca C12 aqueous solution 5.0 g, 20% ZnC
100 g of 12 aqueous solution was added and stirred with a disper for 1 hour. Next, 1000 g of anion exchange resin (Amberlite 410. Wet) was added to this slurry,
After dechlorination, the ion exchange resin was filtered off. Furthermore, 5.5 g of maleic acid and 15 g of 10% H3PO4 aqueous solution were added to this.
g was added thereto, and the mixture was further stirred for 2 hours. The pH of the obtained slurry was 6.2. This slurry was evaporated to dryness at 130''C, and then the dried product was ground with a pin disk mill. The average particle size of the resulting flame retardant powder was 3 microns.
実施例5
粒子径が60〜80mμの五酸化アンチモンゾル(S
b20516%、 Na20 1.0%、PH=2.3
)460gにKQH(固体)12g。Example 5 Antimony pentoxide sol (S
b20516%, Na20 1.0%, PH=2.3
) 460g and 12g of KQH (solid).
Ba (OH)2 ・8H209,Og、Zn (0旧
220gを添加し、ディスパーにて2時間攪拌した後、
フタール酸4.2[,10%r−13P04水溶液17
gを添加し、80 ’cに加温し、2時間攪拌した。得
られたスラリーのP Hは8.8であった。このスラリ
ーを吸引濾過し、ウェットケーキを160℃で4時間乾
燥した。次いでこの乾燥物をミキサーで粗粉砕した後、
ピンディスクミルで粉砕した。(ηられた難燃剤パウダ
ーの平均粒子径は2μであった。After adding 220 g of Ba (OH) 2 ・8H209, Og, Zn (0) and stirring with a disper for 2 hours,
Phthalic acid 4.2 [, 10% r-13P04 aqueous solution 17
g and warmed to 80'C and stirred for 2 hours. The resulting slurry had a pH of 8.8. The slurry was suction filtered and the wet cake was dried at 160° C. for 4 hours. Next, after coarsely pulverizing this dried material with a mixer,
It was ground in a pin disc mill. (The average particle size of the flame retardant powder obtained was 2μ.
比較例1
粒子径が20〜50mμの五酸化アンチモンゾ/L、
(Sb2 o512%、 Na20 0.80%。Comparative Example 1 Antimony pentoxide/L with a particle size of 20 to 50 mμ,
(Sb2 o512%, Na20 0.80%.
PH−2,5)600gにNaOH(固体)4゜1g、
Ba(OH)2・8H2016gを添加し、ディスパー
にて4時間攪拌した。得られたスラリーのPHは8.8
であった。このスラリーを吸引濾過し、ウェットケーキ
を150℃で4時間乾燥した。次いでこの乾燥物を、ピ
ンディスクミルで粉砕した。得られた難燃剤パウダーの
平均粒子径は3μであった。PH-2,5) 4゜1g of NaOH (solid) to 600g,
2016 g of Ba(OH)2.8H was added and stirred with a disper for 4 hours. The pH of the obtained slurry was 8.8
Met. This slurry was suction filtered and the wet cake was dried at 150° C. for 4 hours. Next, this dried product was pulverized using a pin disc mill. The average particle size of the obtained flame retardant powder was 3μ.
比較例2
粒子径が40〜60 mμの五酸化アンチモンゾル(S
b20512%、 ’j’Ja20 0.83%。Comparative Example 2 Antimony pentoxide sol (S
b20512%, 'j'Ja20 0.83%.
PH=2.3)1000gにNa0flC固体)15g
を添加し、ディスパーにて3時間攪拌し、次いでマレイ
ン酸3.5gを添加し、更に2時間攪拌した。得られた
スラリーのP tlば8.5であった。このスラリーを
130℃で蒸発乾固し、ピンディスクミルで粉砕した。PH=2.3) 15g Na0flC solid) in 1000g
was added and stirred for 3 hours using a disper, then 3.5 g of maleic acid was added and further stirred for 2 hours. The resulting slurry had a Ptl of 8.5. This slurry was evaporated to dryness at 130°C and ground in a pin disc mill.
得られたゲ11燃剤パウダーの平均粒子径は3μであっ
た。The average particle size of the obtained Ge 11 refueling powder was 3 μm.
比較例3
遠心ボールミルで1′シ)砕したアンチモン酸ソーダ(
粒子径6μ)600gを水x000gに分散し、攪拌し
ながら10%83P○4水溶液60gを添加し、次いで
このスラリーを150°Cで蒸発乾固し、ミキサーで粉
砕した。得られたN燃剤パウダーの平均粒子径は6μで
あった。Comparative Example 3 Sodium antimonate (1') crushed in a centrifugal ball mill
600 g of particle size 6 μ) was dispersed in 000 g of water, 60 g of a 10% 83P◯4 aqueous solution was added with stirring, and the slurry was then evaporated to dryness at 150° C. and ground with a mixer. The average particle size of the obtained N fuel powder was 6μ.
比較例4
粒子径が20〜50mμの五酸化アンチモンゾル(Sb
20514%、 Na20 0.82%。Comparative Example 4 Antimony pentoxide sol (Sb
20514%, Na20 0.82%.
PH−2,5)をスプレードライヤーで噴霧乾燥した。PH-2,5) was spray-dried using a spray dryer.
得られた五酸化アンチモンパウダーの粒子径は5.2μ
であった。The particle size of the obtained antimony pentoxide powder was 5.2μ
Met.
以上の実施例、比較例の組成を表−Iに示す。The compositions of the above Examples and Comparative Examples are shown in Table I.
b)難燃剤の評価
a)で得られた9種類の難燃剤と更に比較例としで三酸
化アンチモン(比較例5)を追加して下記の2種類の配
合処方(表−2)でシートを作製し、熱安定性、透明性
及び外燃性等を評価した。b) Evaluation of flame retardants The nine types of flame retardants obtained in a) were further added with antimony trioxide (Comparative Example 5) as a comparative example, and sheets were made using the following two types of formulations (Table 2). They were prepared and evaluated for thermal stability, transparency, external combustibility, etc.
注1 ;日産化学工業社製品、ニソザンビニールI−I
(I+−1000) 、注2 ;鐘淵化学社製品、カネ
エース(B−22)注3 ;日産フェロ社製品、 庄4
;アデカアーガス社製品、 八DK fjZER0−
130P 、注5 ;三共有機社製品。Note 1: Nissan Chemical Industries, Ltd. product, Nisozan Vinyl I-I
(I+-1000), Note 2; Kane Ace (B-22) Note 3; Product of Kanefuchi Chemical Co., Ltd.; Sho 4, Product of Nissan Ferro Co., Ltd.
;Adeka Argus product, 8DK fjZER0-
130P, Note 5; Sankyokisha product.
(5TANN BM )
上記配合物を高速ミキサー(ヘンシェルミキサー)で1
0分間混合し、105〜115°Cまで上昇したところ
で混合を止め、急冷して室温まで冷却し、得られたコン
パウンドを二本ロールを用いて170°C15分間混和
し、0.1〜0.8mm厚のシートを作製して熱安定性
試験に供した。また上記シートをそのま\、または数枚
重ねて180°Cで6分間プレス後、1.0mm及び3
.Ornm厚のプレスシートを作製し、透明性、初期着
色性、iff燃性、ブリード性試験に供した。配合処方
Iの結果を表−3に示し、配合処方Hの結果を表−4に
示表−35表−4に示すように本発明の難燃剤は比較例
に示ず難燃剤より優れている。特に熱安定性については
本発明の難燃剤は五酸化アンチモンと比較して著しく優
れている。また、本発明の難燃剤は透明性については三
酸化アンチモンよりはるかに優れており、外燃性につい
てはアンチモン特許出願人 日産化学工業株式会社(5 TANN BM) The above mixture was mixed with a high speed mixer (Henschel mixer).
The compound was mixed for 0 minutes, and when the temperature rose to 105-115°C, the mixing was stopped, and the resulting compound was rapidly cooled to room temperature. A sheet with a thickness of 8 mm was prepared and subjected to a thermal stability test. In addition, after pressing the above sheet as it is or stacking several sheets at 180°C for 6 minutes, 1.0 mm and 3
.. A press sheet with a thickness of 100 nm was prepared and subjected to transparency, initial coloring, IF flammability, and bleedability tests. The results of combination recipe I are shown in Table 3, and the results of combination recipe H are shown in Table 4.Table 35As shown in Table 4, the flame retardant of the present invention is superior to flame retardants not shown in the comparative examples. . In particular, the flame retardant of the present invention is significantly superior to antimony pentoxide in terms of thermal stability. In addition, the flame retardant of the present invention is far superior to antimony trioxide in terms of transparency, and in terms of external flammability, antimony patent applicant Nissan Chemical Industries, Ltd.
Claims (1)
K)として3〜工5重量%、(B)アルカリ土類金属及
び/又は亜鉛、鉛を一般式M’0(M’=M、g、Ca
、Sr、Ba、Zn、Pb)として5〜20重量%、(
C)有機酸を1〜8重量%、(D)燐酸及び/又は燐酸
アルカリ塩をP2O5として0.5〜3重最%含有し、
(E)残りが白質的に五酸化アンチモンの5成分から成
るハロゲン含有ビニル樹脂用難燃剤。1) (A) The alkali metal is represented by the general formula M20 (M=Na,
(B) alkaline earth metal and/or zinc, lead in general formula M'0 (M'=M, g, Ca
, Sr, Ba, Zn, Pb) from 5 to 20% by weight, (
C) 1 to 8% by weight of organic acid, (D) 0.5 to 3% by weight of phosphoric acid and/or alkali phosphate as P2O5,
(E) A flame retardant for halogen-containing vinyl resins, the remainder of which is antimony pentoxide.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16733583A JPS6058453A (en) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin |
US06/647,038 US4608198A (en) | 1983-09-10 | 1984-09-04 | Flame retardant for halogen-containing vinyl resins |
DE8484306077T DE3480478D1 (en) | 1983-09-10 | 1984-09-05 | Flame retardant for halogen-containing vinyl resins |
EP84306077A EP0136120B1 (en) | 1983-09-10 | 1984-09-05 | Flame retardant for halogen-containing vinyl resins |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16733583A JPS6058453A (en) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6058453A true JPS6058453A (en) | 1985-04-04 |
JPH0315937B2 JPH0315937B2 (en) | 1991-03-04 |
Family
ID=15847822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16733583A Granted JPS6058453A (en) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6058453A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60226540A (en) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Mitsubishi Kasei Vinyl Co | Flame-retardant vinyl chloride resin composition |
JPS63277259A (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-15 | Nissan Chem Ind Ltd | Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin and production thereof |
-
1983
- 1983-09-10 JP JP16733583A patent/JPS6058453A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60226540A (en) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Mitsubishi Kasei Vinyl Co | Flame-retardant vinyl chloride resin composition |
JPS63277259A (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-15 | Nissan Chem Ind Ltd | Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin and production thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0315937B2 (en) | 1991-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3560441A (en) | Antimony trioxide inorganic compound glass flame retardant compositions and methods for their preparation | |
JP5056014B2 (en) | Hydrotalcite and synthetic resin composition | |
JPS5947717B2 (en) | Flame retardants | |
US4608198A (en) | Flame retardant for halogen-containing vinyl resins | |
EP0833862B1 (en) | Fire retardant products | |
JP2015522691A5 (en) | ||
JPH0238107B2 (en) | ||
JPH06506978A (en) | Combustion suppressing composition | |
US5190700A (en) | Flame retardant for halogen-containing vinyl resins | |
JPS6058453A (en) | Flame-retardant for halogen-containing vinyl resin | |
JP2570737B2 (en) | Flame retardant for halogen-containing vinyl resin and method for producing the same | |
US4965309A (en) | Smoke suppressant compositions for halogen-containing plastics and methods of using | |
JPS6058454A (en) | Making halogen-containing vinyl resin flame-retardant | |
EP0330411B1 (en) | Flame retardant for halogen-containing vinyl resins | |
JP2504033B2 (en) | Method for producing antimony-containing flame retardant | |
JP2979545B2 (en) | Flame retardant for halogen-containing vinyl resin and method for producing the same | |
JP2002003848A (en) | Flame-retardant | |
JP3123803B2 (en) | Flame retardant composition for chlorine-containing polymer excellent in smoke-elimination property and method for producing the same | |
JPH05262926A (en) | Flame-retardant polyolefin resin composition | |
JP2002020633A (en) | Resin composition | |
JPS6011543A (en) | Low smoking polyvinyl chloride composition | |
JP2621431B2 (en) | Surfactant-containing resin composition with excellent thermal stability | |
EP0163254B1 (en) | Improved flameproofing composition | |
JPS60250050A (en) | Production of antimony pentoxide flame retarder | |
JPH0813968B2 (en) | Antimony trioxide flame retardant and method for producing the same |