JPS63252912A - 安定した粉末状赤燐並びにその製造法 - Google Patents

安定した粉末状赤燐並びにその製造法

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JPS63252912A
JPS63252912A JP63072184A JP7218488A JPS63252912A JP S63252912 A JPS63252912 A JP S63252912A JP 63072184 A JP63072184 A JP 63072184A JP 7218488 A JP7218488 A JP 7218488A JP S63252912 A JPS63252912 A JP S63252912A
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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 本発明に、粒径セいせい2闘を有する燐粒子からなる安
定した粉床状流動性赤燐並びに七の製造法に関する。
従来の技術 赤燐は、周知のように黄燐を安定な赤色の変形体に変換
して祷られる。黄f14@賃約0.5〜1.5實賃%な
有する粗製の赤燐は、反応終了後にちみつな物負を形成
する。これは不活性ガス界囲気下に粉砕し、水懸濁液中
で希苛性ソーダ浴准と煮沸して黄燐を除去する〔参照:
 Ullmannsgncyklopaedie ds
r technischen Chemle 、第6版
、第16会(1962年〕、帽り第5171518j=
L、ウルバ7 (Urban )及びシュハル7 x 
y /(k ヒ(i3chwarzenberg )社
刊、ミュンヘン/ベルリン〕。最近変換は回転反応器で
行ない、赤燐は粉末として生じる。反応器から取出した
赤燐のX愁瀾a(ヨーロッパ舟ト第0015384号明
細會)は、撹拌容器中で蒸気で加熱し、苛性ンーダ俗液
を夕輩つつ院加し′C黄燐の93笛底分約0.1負量チ
をト去する。
赤f14に、花火の製造並びにマツテの皐擦面で公費で
あジ、プラスチック、例えはポリアミド又はポリウレタ
ンの火灸+!lA護剤として使用される。
′J@但のように、湿った雰囲気中では赤燐の表面で化
学反応か行われ、この反応で酸化及び不均化により異な
っている酸化工程(+1〜+5)のg4酸及び燐化水素
が形成する。
それ故、赤燐の不十分な酸化安定度を安定にして改良す
る課題か存在する。
この場合安定化とは、赤燐に大気の′#書に幻して十分
な保護か待られ、このようにして、汐1」えは保存及び
史に処理する場合に、燐のオキン酸及び燐化X系のわず
かな形成である方法である。
赤燐?:百定にするためには、既に水酸化アルεニウム
か提案された〔C照:Gmθ11n8Hanabuch
 der anorgan1ach8n Chemia
、第8版(1964年ン、燻編、B都、第86貝、ヘミ
(Chemie )社刊、ワインハイム/ペルクシュト
ラーセ〕。彼檀の方法は、55〜60℃に加熱した酸性
炭絃ナトリウム及び硫鍬アルεニウムの10%の水浴液
を、燐粒子に連続的に碓加して沈殿させる。次いで水懸
濁液を濾過し、濾過残渣を乾燥する。この方法に、十分
な安定化効果を得るために所望される大量の水酸化アル
ミニウムを使用しなければならないので、燐は椎々の使
用分野でのその使用に関してt+谷されない程度で不純
化する欠点を有する。
赤燐′tjt女定にする他の方法(米国特吐第2359
24ろ゛号#PU細普)は、赤燐を0.04 N−アル
ばン飲ナトリウム水浴准に愁濁させることを′75慮し
、これによれば空気を患濁欣に85〜90°Cで10時
間通じ、嬶遇し、熱湯で洗浄し、真空中で礼法する。
史に、木山符計第2635953号明細★からは、赤燐
を安定にするために水酸化アルミニウム以外に水酸化亜
鉛又は−マンガンを便用することも公知である。
蛤抜にドイツ公開特許第2813151号によって、赤
燐を安定にするために、水酸化アルミニウムと水酸化鉛
とからなる混合物を便用することか従業される。
従来の齢杷方法は、最小鼠の安定剤で酸化に対する赤燐
の十分な安定化を保証することに不過当である。即ち、
これらの公知酸化安定剤は熱に不安定な欠点を有する。
それというのもこれらの安定剤は、高温度で本を脱離す
るからである。
しかしながら赤燐を火炎保護剤として富有する(この場
合赤燐自体が酸化剤を含有する)プラスチックの押出加
工では、臥化安定朔は熱に安定であり、温度300°C
以上では水を脱離せず、分解しないことか絶対公費であ
る。
最後に李けたこの欠点は、ドイツ公開%許第26222
96号に記載の安定化法にもおてはまる。この場合安定
化効果は、わずかな當の柚棟の敵性正燐酸エステルの金
鵜塙を、赤燐の表面に沈殿させて得られる。
多くの使用分野に対して不十分な酸化安定性に、安定剤
としてドイツ公開特許第2631532号による正燐嘔
の金Th塩を使用する場合にも住じろ。
ドイツ公開特許第2647093号又は第266229
6号によるホスホン酸及びホスフィン酸の蛍jIf4塩
によって、十分な熱及び酸化の安定性が得られるか、こ
のためVCは比較的高価なホスホン畝又はホスフィン眼
約3〜5%t%か必要である。
赤燐の酸化安定性の有効な改良は、ドイツ待針第265
5739号明細★及びドイツ公開特許04270504
2号に相応して、メラミン/ホルムアルデヒド樹脂の漸
増を、赤燐粒子の次面に仮積しC得ることもできる。し
かしなからこの安定剤は、不十分であることか判明し、
安定化幼果としては、安定化−を熱帯性鍮粁)、部ち湿
気/熱株存臥験で行われる50℃及び亜気の相対湿1i
oo%で保存すると者しく失われる。
ドイツ時iYt第2625674号明細簀には、グラス
ナックの加工温度及びわずかな童のボ又は湿気の存在に
基ついて、加工丁べきグラスナックに対して燐化水素か
遊紬、シないで、赤燐のプラスチックへの使用が可能な
方法か記載されている。この方法は一粒子をと9まくエ
ポキシド樹脂を包含し、そのvA樹脂取分は5〜50實
譬チである。
最俵に、ドイツ特許第2945118号明細★には、粒
径せいセい21を有する一粒子及び酸化安定剤からなる
安定した粉末状赤燐がahボされている。この中ではエ
ポキシド位(脂と水散化アルミニウムとからなる混合物
か使用さrし、酸化安定剤は一粒子を簿湘の形で被狼し
ている。
意外なことにも、前aG刊行物−Muちドイツ待f+第
2655739号明細★及びドイツ公開特設第2705
CJA2号−により、メラミン/ホルムアルデヒドJI
A肛ン被覆して簀足にした亦珈の醸化安定gtは、共安
定剤として金為ボ取化物を使用し℃なお看しく改良する
ことかできることか判明した(彼ic jj42表参照
、本発明による例10〜13)。
発明か解決しようとするa組 本発明の課粗は、粒径せいせい2JIIを有する一粒子
からな9、一粒子の表面Vc酸化安定剤の薄層か被覆さ
れ℃お9、そのvA酸化安定剤−1少くとも水に難給又
は不溶の戴槁水醸化吻及びメラミンとホルムアルデヒド
とのk R’tr合生敗物からなる安定した粉末状赤燐
でと・る。この場合酸化安定剤の全能は、赤燐の菫に対
して161〜25’Jt滅チである。殊に赤燐の黛に対
して、それぞれ笠鳩享融化物成分は0.1〜5負膳゛囁
であり、メ2ばン/ホルムアルデヒド棟恥成分は1〜2
0貢4iCチである。
住橘水鉦化吻とし′Cは、不発明により好ましい方法で
はアルミニウム、珪素、ナック、クロム、マンガン、亜
鉛、ゲルマニウム、ゾルコニウム、ニオブ、カドずラム
、地、鉛、ヒ゛スマス及び/又はセリウムのX劇化物を
便用する。
安定した粉末状赤燐な製造する方法は、赤燐の水患〜欣
に水畠性金り堪を倣加し、それぞれの金NJj4水酸化
の禮適沈殿条汗による両値4〜9′lj!:vtvmし
、メラミンとホルムアルデヒドとからなる子線合物の水
浴液を6加した俵に、混合物を緊密に混合し、温度40
〜100”Cで0.5〜3時間反応さセ、予網合物を硬
化さセ、最恢に一粒子を濾過した後に、′&温度で乾燥
することである。
好ましくは最終乾燥は、象ム気流中で1反80〜120
”Cで行なわなけれはならない。
予す合物のメラミン:ホルムアルデヒドのモル比は、本
発明によれば1:1〜1:3、好lしくに1:1.2〜
1:1.8である。
本方法な実施するためには、市場で得られる原料を使用
した。この場合個々r(は、次の化成物であろ: [F] (1)マデュリト(Maaurit ) MW  81
5、カセラ(Caase:Lla )社、フランクフル
ト/マイン。
■ (2)  マデュリト(Madurit ) MW  
909、カセラ(Ca5sella )社、フランク7
 /l、ト/マイン。
■ (3)  マデュリトーヘルター(yaaurlt −
Hiirtsr ) VMH3843、カセラ(Caa
sella )社、フランクフルト/マイン。
(11に挙けた生成Wは、75%のX浴液の杉の1部分
エーテル化したメラミン/ホルムアルデヒド樹脂であり
、これは軸的粘度600〜500mPa、11  (2
3’C)  、 pi−18,2−9,2(23’C)
  及び密度1.20〜1.25&/mi(23’C)
を有する。
(21に挙けたメラミン/ホルムアルデヒド樹脂は、非
硬化状態で粉末でル)り、七の50チの水浴液は動的粘
aFJ30 mpa、s (20°C)、P)′19〜
10(20’C)及び密!1.21〜1.23&/mt
(20’C)を有すル。
(31に挙げた硬化促進剤はアミン水浴液であり、これ
はジ(6,2〜7.[、l (20°C)、密度1.1
6〜1.17 jl/ML (20’C)及び屈折率1
.392〜1.400(25℃)を有する。
酸化安定性の測定。
酸化9z”本性の測定は、湿気/熱−保存臥験によって
行なった。
このためには、赤燐5.0 、!/を直径50朋を有−
fる粕晶皿中に杵にし、皿を密閉ガラス容器中で50’
C及び金気の相対湿度100%で168時間株存した。
この場’G’ ItC杉成したー化水素を、金気気流(
10A/hr)によってガラス容器から駆出し、ガス洗
浄ビン中で2.5負菫チの塩化水銀(U)浴液と反応さ
せ、七の除任じた基数の門をI^足によつ”(61+1
足するか又はドレジエル< paXoEa )試kN′
ムを用いて°−化水系btu/a″な駆出する。
燐の樋々のオキン叡の警りを測定するためlこは、燻り
詠科を250mcpノヒ゛−力?L入れ、1慢の基数2
0 Q atbを加え、111分間加熱して沸古させ、
軟いて繍遇した。次いで濾液で融に口」浴の実のdl1
1定を、側九により七すブタートーバナダトー燐ば方法
によつ′″CfTなった。
賊に可溶の燐の出発憧を卸j定するためには、赤燐に四
じ分v1法を、前記湿気/熱−保存乞有しないでhこ丁
夾施例 例1(比較例) 赤燐250yの含賃を有する燐水慰濁液500酎を、ガ
ラスからなる21の撹拌反応器中で水250紅で希釈し
、60℃に加熱した。次いで*酸化アルミニウム2.0
ンを20%の苛性ソーダ浴液20 itK苗所し、赤9
4愁濁液に冷加した。
5チの懺欧を硲加して、−8を調節した。絖いて懸濁液
を60°Cで1時間撹拌した。
措辿後、n#遇残渣を水で況浄し、金糸気流中で100
℃で乾燥した。分析で、7ICr:IL化アルミニウム
甘せtO,79%を測定した。
酸化安定性の値は、第1表に記載されている。
例2(比較例) 例1と同じようにして操作するか、水酸化アルεニウム
6.0gを使用した。分析で、水酸化アルミニウム含j
i1.18%を測定した。
融化安定性の値は、第1表に記載されている。
例6(比載例ン 例1と同じようにして操作するが、7XM化アルミニウ
ム5.0gを使用した。
分析で、水酸化アルミニウム電波1.94チを測定した
葭化女定性の値は、第1表に記載されている。
例4(比較例) 赤ψ250gの含量を有する燐京懸濁液500彪を、ガ
ラスからなる210)撹拌反応器中で水250縦で希釈
し、60℃に加熱し、た。5%の譲しを賂加して−5を
ン・節し、この値を、@yaaur1t、  MW  
815 3511を添加した後にもう1度5に訓整した
。ff1Aa60℃で1時間kに拝した恢に、懸濁液l
赫遇した。a過残渣を水で洗浄し、窒累気か0中で10
0℃で乾燥した。
赤燐のメラミン/ホルムアルデヒド樹脂成分は6.1 
%であった。これは樹脂の収率58%に相応する。
酸化安定性の値は、第1表に記載されている。
例5(比較例) 例4と同じようにして操作するが、■MaduritM
W815  75&を使用した。
赤燐のメラミン/ホルムアルデヒド樹脂成分は13.7
%であった。これは樹脂の収車61チに相応する。
酸化安定性の値は、第1衣に記載されている。
例6(比較例) 例4と同じようにして操作するが、■yaaur1tM
Y  909 18gを使用した。
赤燐のメラミン/ホルムアルデヒド樹脂成分は5.6%
であった。これは樹脂の収率75%に相応する。
欧化安定性の値は椰1表に記載されている。
例7(比較例ン 例4とl’cflじようにして操作するか、(81)、
Iadurituw  909 38&を使用した。
赤燐のメラミン/ホルムアルデヒド樹脂成分は10.7
%であった。これは徊膓の収率71チに相応する〇 酸化安定性の値は、第1表にld滅されている。
例8(本発明による) 赤燐250yの3′jtン有する燐水懸陶液500mt
を、ガラスからなる21の撹拌反応器中で水250μで
希釈し、60℃に加熱した。次いで伏臥アルミニウムA
1g(804)s・18)12o  12.5どt水1
00dにとかした浴液を添加した。5チの苛性ンーダ#
1液を冷加して−5をp整した。
続イて■Maaur1c  MW  815 31 &
を滴加した。一度60℃で2時間反応させた恢に諸遇し
た。濾過残渣を水で洗浄し、韻:sl、気流中で100
℃で乾燥した。
分有で、*線化アルミニウムを菫1.16%及びメラミ
ン/ホルムアルデヒド樹脂含量tj17.2%を測定し
た。これは樹脂の収率77チに相応する。
酸化安定性の値は、第1懺に記載されている。
例9(本発明による) 例8と同じようにして操作するが、aysアルミニウム
16.5 F及び■MacLurit  MW8154
5gを使用した。
分析で、7jC酸化アルミニウム含Ji1.53%及ヒ
メラミン/ホルムアルデヒド樹脂官、t 9.8 %を
測定した。これは樹脂の収率72優に相応する。
酸化安定性の値は、第1表に記載されている。
例10(本発明による) 例8と同じようにして操作するが、硫酸アルs=つ*1
0.0&&び[F]M&durit  MW  909
27gを使用した。
分析で水内化アルミニウム含量0.94チ及びメラミン
/ホルムアルデヒド樹脂tlニア、7%を測定した。こ
れは樹脂の収あ72%に相応する。
酸化安定性の値に、第1表に記載されている。
例11(本発明による) 例8と同じようにして操作するが、硫顛アルミニウム1
7.5g及び■Madurit  MY  9093E
Mを使用した。
分析で、水酸化アルミニウム含Ji1.63%及びメラ
ミン/ホルムアルデヒド樹脂含量10.2チをl1il
ll定した。これは樹脂の収率74%に相応する。
酸化安定性の([は、第1表に記載されている。
例12(比較例ン 例1と同じようにして操作するが、X100uKとかし
た鎖酸亜鉛(znso4 a 7 H2O) 7−59
を使用した。
分析で水酸化亜鉛含jlO,91%を測定した。
酸化安定性の値は、第2表に記載されている。
例16(比較例ン 例1と同じようにして操作するが、硫酸亜鉛15gを使
用した。
分析で、水酸化亜鉛含1t1.75%を測定した。
酸化安定性の値は、第2表に記載されている。
例14(比較例ン 例1と同じようにして操作するが、硫酸亜鉛37.5 
、Fを使用した。
分所で、水敵化亜鉛含M 4.<55チを測定した。
酸化安定性の値は、第2表に記載されている。
例15(本発明による) 例10と同じようにして操作するか、硫#に亜鉛7.5
g及び■Maaur1t  MW  909 27 &
並びに■Madurit −Harter  VMH3
8435gを使用した。金拘*酸化物の沈殿及びメラミ
ン樹脂の縮合は、gh峡静濁液のP)′17で行なった
分析で、水醜化亜鉛tjltO,96%&びメラミン/
ホルムアルデヒド樹脂tj1.7%を測定した。これを
ユ榔脂の収率81%に相応する。
酸化安定性の値は、第2衣に記載されている。
例16(本発明による) 例15と同じようにして操作するが、(j[亜鉛15.
9を添加した。
分析で水酸化亜鉛含量1.92%及びメラミン/ホルム
アルデヒド樹脂室j19.3%を測定した。
これは11脂の収$83%に相応する。
酸化安定性の値は、第2表に=e載されている。
例17(本発明による) 例15と同じようにして操作するか、塩化亜鉛(n) 
7.5.9を便用した。
分析で、水酸化亜鉛(n)百fi1.87%及びメラミ
ン/ホルムアルデヒド樹脂−1m9.3%を測定した。
これは樹脂の収車88チに相応する。
酸化安定性の値は、第3kK記載されている。
例18(本発明による) 例15と同じようにし【操作するが、塩化亜鉛(1) 
11 gを使用した。
分析で、水酸化亜鉛(n) t12.73 %及びメラ
ミン/ホルムアルデヒドm脂9.1 %を測定した。こ
れは樹脂の収単89チに相応する。
酸化安定性の値は、第3表に記載されている。
例19(比較例) 例1と−じようにして操作するか、硝酸セリウA (I
II)、Co(NO3)i ・6 H2O9−011を
使用した。
分析で、水酸化セリウム(III)1鷺1.14俤を測
定した。
酸化′fz一定性の値は、第4表に記載され℃いる。
例20(比較例ン 例1と同じようにして操作するが、硝酸セリウム(酌2
1.3.?を使用した。
分析で水酸化セリウム(lIl)官jt2.36チを測
定した。
酸化安定性の値は、第4表に記載されている。
例21(本発明による〕 例15と同じようにして操作するか、硝酸セリクA (
III) 5.79及び■Maaur1t MW  9
0934gを使用した。金Ml化物の沈殿及びメラミン
樹脂の動台は、f14酸憇濁液の−8で行なった。
分析で、水酸化セリウム(ill)含J11.02%及
びメラミン/ホルムアルデヒドa+uhtit 1o、
チを測定した。これはm脂の収率74%に相応する。
数比安定性の値は、第4表に記載されている。
例22(本発明によるン 例21と同じようにして機作するが、硝酸セリウム(I
n) 11.4 &を使用した。
分析で、水飲化セリウム(幻含量1.96チ及びメラミ
ン/ホルムアルデヒド樹脂金t9.7qbを測定した。
これは樹脂の収率76%に相応する。
酸化安定性の値は、第4表に記載されている。
例23(比較例) 例1と同じようにして操作するが、硫酸マンガン(II
)、Mn3O4・H2O5−OJl”1便用シタ。
分析で、水酸化マンガン(論)官1i1.00%を測定
した。
酸化安定性の値は、第5奴に記載されている。
例24(比較例ン 例1と同じようにして操作するが、mfRマンガン(n
ン25&を使用した。
分析で、水酸化マンガン(n)含ffi 4.75 %
を測定した。
酸化安定性の値は、第5表に記載されている。
例25(本発明によるン 例15と同じようにして操作するが、硫酸マンゴy (
n) 511及び@’4adurit  MW  90
9651!を使用した。
金絢水敵化物の沈殿及びメラミン樹脂の縮分は、燐散の
−9で行なった。
分析で、水酸化マンガン(1) tjiO,94%及び
メラミン/ホルムアルデヒド樹脂fi−Ji9.0チを
測定した。これは樹脂の収車691に相応する。
欧化安定性の値は、第5&にlic軌されている。
例26(本発明によるン 例25と同じようにして操作するが、硫酸マンガン(n
) 15 gを使用した。
分析℃、*散化マンガン<11)含量2.82%及ヒメ
ラミン/ホルムアルデヒド樹脂言i8.9%を測定した
。これは樹脂の収車71%に相応する。
酸化安定性の値は、第5表に記載されている。
例27(比較例ン 例1と同じようにして操作するが、45%の珪酸ナトリ
ウムm液20gを使用した。
分析で、水酸化珪素宮Jit1.09チ(8102とし
て計算)を測定した。
酸化安定性の値は、第6衣に孔部されている。
例28(比軟例ン 例1と同じようにして操作するが、45qbの珪酸す)
 IJウム溶液85gを使用した。
分析で、水酸化珪素含量4.03チ(810,としてt
I算ンを測定した。
酸化安定性の値は、第6表に記載されている。
例29(本発明によ78) 例15と同じようにして操作するが、45チの珪酸ナト
リウム浴液20&を使用した。
分析で、水酸化珪素官j11.021%(8102とし
て計算ン及びメラミン/ホルムアルデヒド樹脂含量8.
6 %を測定した。これは樹脂の収車80%に相応する
酸化安定性の値は、第6表に記載されている。
例60(本発明による〕 例15と同じようにして操作するが、45チの珪酸ナト
リウム清液50gを使用した。
分析で、水酸化珪Xtt2.44 % (8102とし
て!!′t31L)及びメラミン/ホルムアルデヒド樹
脂含量8.2 %を測定した。これはm脂の収率75%
に相応する。
酸化安定性の値は、第6表に記載されている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、粒径せいせい2mmを有する燐粒子からなり、燐粒
    子の表面に酸化安定剤の薄層か被覆されている安定した
    粉末状赤燐において、酸化安定剤は、少くとも水に難溶
    又は不溶の金属水酸化物及びメラミンとホルムアルデヒ
    ドとの重縮合生成物からなる安定した粉末状赤燐。 2、酸化安定剤の全量は、赤燐の量に対して1.1〜2
    5質量%である請求項1記載の安定した赤燐。 3、赤燐の量に対して、それぞれ金属水酸化物成分は0
    .1〜5質量%であり、メラミン/ホルムアルデヒド樹
    脂成分は1〜20質量%である請求項1又は2記載の安
    定した赤燐。 4、金属水酸化物として、アルミニウム、珪素、チタン
    、クロム、マンガン、亜鉛、ゲルマニウム、ジルコニウ
    ム、ニオブ、カドミウム、錫、鉛、ビスマス及び/又は
    セリウムの水酸化物である請求項1から3までのいずれ
    か1項記載の安定した赤燐。 5、請求項1から4までのいずれか1項記載の安定した
    粉末状赤燐を製造する方法において、赤燐の水懸濁液に
    水溶性金属塩を添加し、それぞれの金属水酸化の最適沈
    殿条件によるpH値4〜9を調節し、メラミンとホルム
    アルデヒドとからなる予縮合物の水溶液を添加した後に
    緊密に混合し、温度40〜100℃で 0.5〜3時間反応させ、予縮合物を硬化させ、最後に
    燐粒子を濾過した後に、高温度で乾燥することを特徴と
    する安定した粉末状赤燐の製造法。 6、最終乾燥を、窒素気流中で温度80〜120℃で行
    なう請求項5記載の方法。
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