WO2001077088A1 - Methanesulfonic acid melam, process for producing the same, and flame-retardant polyamide resin composition - Google Patents

Methanesulfonic acid melam, process for producing the same, and flame-retardant polyamide resin composition Download PDF

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WO2001077088A1
WO2001077088A1 PCT/JP2001/002501 JP0102501W WO0177088A1 WO 2001077088 A1 WO2001077088 A1 WO 2001077088A1 JP 0102501 W JP0102501 W JP 0102501W WO 0177088 A1 WO0177088 A1 WO 0177088A1
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melam
methanesulfonic acid
weight
flame
melamine
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/002501
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Ozawa
Yuuko Furuya
Akira Yoshida
Original Assignee
Nissan Chemical Industries, Ltd.
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/06Organic materials
    • C09K21/10Organic materials containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42Sulfonic acids; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to melam methanesulfonate, a method for producing the same, and a flame-retardant polyamide resin composition using the same.
  • Melam methanesulfonate is suitably used as a flame retardant for synthetic resins, especially polyamide resins.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-231151 discloses a water-resistant aminotriazine sulfate composition containing melamine and sulfuric acid.
  • the method describes a method for producing a melamin sulfate composition characterized in that the reaction is carried out at a molar ratio of 1: 0.1 to 1.
  • the calcined products of sulfuric acid and melamin see the American Chemical Society Symposium Series No. 425 “Fire and Polymers” (ACS Symposium Series No.
  • WO98 / 93936 As a salt of a 1,3,5-triazine derivative containing melam and an inorganic acid, WO98 / 93936 (corresponding Japanese Patent Application Publication: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-306801) ), The reaction product obtained by mixing melamine and phosphoric acid at a molar ratio of 1: 2.0 to 4.0 is calcined at 340 to 450 ° C to obtain polylinol. A method for producing the acid melamin 'Melam' melem double salt is described.
  • W09 839 9307 (corresponding Japanese Patent Application Publication: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36082) discloses that melamin, phosphoric acid and sulfuric acid are mixed at a specific ratio. Baking the resulting reaction product at 340 to 400 ° C to produce melamin melam, a polyacid composed of phosphorus, zeolite and oxygen Is disclosed.
  • WO 96/16 948 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-511409 discloses a process for producing melam, which is one of the condensed products of melamin, by using melamine. And a method of heating a mixture of paratoluenesulfonic acid, which is one of the organic acids, at 250 to 350 ° C. to obtain a melam salt of the acid and purifying the melam salt.
  • the para-toluenesulfonic acid melam salt obtained in the heating stage of this method exhibits a strong dark brown color, which limits the toning when used as an additive in synthetic resins, for example.
  • Melam methanesulfonic acid obtained by calcining the reaction product of melamine and methanesulfonic acid has not been reported so far.
  • Flame retardation of polyamide resin is generally performed by a method of adding a halogen compound or a nitrogen compound.
  • a halogen-based compound when used, the mold may be corroded due to the generation of corrosive gas during molding, and there is also a problem that toxic halogenated gas is generated during combustion. Therefore, a flame retardant that does not use a halogenated compound has attracted attention.
  • the nitrogen-based flame retardants disclosed in the above prior art are not sufficiently flame-retardant, especially with reinforced polyamide resins, and are liable to be decomposed and sublimated during molding to cause a foaming phenomenon and mold contamination. However, it is difficult to use it effectively as a flame retardant.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to use methanesulfone as a starting material, which is made of melamin and methanesulfonic acid, which can withstand a wide range of uses as a flame retardant for polyamide resins.
  • an acid melam and a method for producing the same.
  • the present invention provides a flame-retardant polyamide resin composition containing melam methanesulfonate. The method for producing melamne methanesulfonate of the present invention will be described.
  • step (b) baking the reaction product obtained in the step (a) at a temperature of 300 to 400 ° C. for 0.1 to 30 hours,
  • the methanesulfonic acid melan of the present invention has the general formula (1)
  • C represents a carbon atom
  • H represents a hydrogen atom
  • S represents a sulfur atom
  • N represents a nitrogen atom
  • X and y represent positive numbers, 0.90 yZx x 1.
  • the melam is represented by the chemical formula C 6 H 9 Ni] (N—4,6-diamino;!, 3,5-triazine-12-yl) -11,3,5- Triazine 1, 2, 4, 6—Tri It is a family. This is a 1,3,5-triazine derivative in which one molecule of ammonia is desorbed and condensed from two molecules of melamin.
  • a flame-retardant polyamide resin composition comprising 1 part by weight and 300 parts by weight of an inorganic filler.
  • FIG. 1 is a differential thermal analysis diagram of melam methanesulfonate obtained in Example 1. Explanation of symbols:
  • Methanesulfonic acid may be used as it is, or may be used as an aqueous solution having a methanesulfonic acid concentration of 50% by weight or more.
  • the reaction product can be obtained by mixing in a slurry state in the presence of excess water, and filtering and drying the reaction product.
  • a mixing / stirring device such as an automatic mortar, a universal mixer, a Henschel mixer, a Reedige mixer, and a homogenizer can be used.
  • a Henschel mixer or a Lödige mixer having a shearing force is preferable.
  • melamin and methanesulfonic acid are mixed in a ratio of 2.0 to 3.0 mol of melamin to 1 mol of methanesulfonic acid.
  • Methanesulfonic acid 1 If the ratio of melamin is less than 2.0 moles relative to moles, it is not preferred because the acid of the calcined product obtained in the subsequent calcining step becomes excessive and the acidity becomes too strong. On the other hand, if the ratio of melamin exceeds 3.0 moles per mole of methanesulfonic acid, on the other hand, the residual amount of melamine in the final calcined product becomes too large or the volatilization of melamine during calcination becomes large. It is not preferable because it becomes too much.
  • the temperature at the time of mixing melamine and methanesulfonic acid may be 0 to 200 ° C. In the case of removing moisture in the semi-dry mixing, the temperature is preferably 70 to 150 ° C. for efficient removal of moisture. Mixing under reduced pressure while suctioning with a suction pump or the like enables more efficient removal of water. The total time of mixing and stirring depends on the intensity of mixing, but is usually 10 minutes to 2 hours.
  • colloidal silica may be added at the time of mixing for the purpose of preventing caking during the subsequent firing or preventing adhesion to the firing machine, if necessary.
  • the amount of colloidal silica powder is preferably 10 to 10 parts by weight based on the total amount of melamine and methanesulfonic acid of 100 parts by weight. It may be added in a ratio.
  • step (b) of the present invention the mixed reaction product of melamine and methanesulfonic acid is mixed at a temperature of 300 to 400 ° C, preferably 320 to 380 ° C, for 0.1.
  • melane methansulfonate can be obtained.
  • the methanesulfonic acid melam obtained by the present invention is a white or slightly yellowish powder.
  • melamin in the mixed reaction product undergoes a deammonification reaction to form melam, and finally from 0.90 to 1.3 per mole of sulfur atom.
  • a melam methanesulphonate having a ratio of 0 mol is obtained. If the firing temperature is less than 300 ° C The melaninization reaction of melamine in the mixed reaction product is slowed down, and unreacted melamine tends to remain in the baked product. If the temperature exceeds 400 ° C., it is not preferable because methanesulfonic acid melam is decomposed. If the calcination time is less than 0.1 hour, the production of the target melamethane methanesulfonate is insufficient, and it may be longer than 30 hours, but if it exceeds 30 hours, it is not economical .
  • an electric furnace, a hot-air dryer, a single-tally kiln, a double-shaft-type stirring-type firing machine, a double-shaft-type kneader-type firing machine, a fluidized-flow firing furnace, or the like is used alone or in combination.
  • the melamin can be efficiently converted to melam. Therefore, sintering with a porcelain-alumina sagger with a lid is preferred.
  • More preferable is a baking furnace of the type that can be agitated for uniform baking.
  • the sublimate of melamine is used. It is more preferable because it can be fired while returning the ammonia inside and discharging the generated ammonia to the outside of the system.
  • the firing may be performed by either a batch method or a continuous method.
  • the desired melamine methanesulfonate can be obtained by the above calcination.However, when applied as a flame retardant for polyamide resin, the calcination product contains It is preferable not to leave unreacted melamine as much as possible.
  • Melam methanesulfonate contains several weight percent of methanesulfonic acid salt of melem, which is formed by condensation of two molecules of melamine, which is a by-product, depending on the firing conditions. It may be done.
  • the melane methansulfonate obtained by the present invention has an extremely low solubility in water (25 ° C.) of 0.01 to 0.10 g Z 100 m 1, and thus has excellent water resistance. . It is characterized by having a pH of 3.0 to 7.0 as a 10% by weight aqueous slurry (at 25). Further, as shown in Example 1 later, according to TGZDTA analysis, it hardly decomposes up to 400 ° C, and is characterized by extremely excellent heat resistance.
  • Melamethane methanesulfonate which is the calcined product of the present invention, may be used, if necessary, with a dry pulverizer such as a mixer, a pin disk mill, a ball mill, a dittoizer or the like.
  • a dry pulverizing classifier such as a centrifugal mill or an inomaizer
  • a preferred average particle diameter (median diameter) is 2 ⁇ m or less, more preferably an average particle diameter (median diameter) 10. It can be a fine powder of ⁇ m or less.
  • a pulverized product of the above calcined product is used, and 25% by weight of an inorganic substance such as silica powder / an inorganic basic substance is added to 100 parts by weight of melam methanesulfonate of the present invention.
  • the pulverized product added and adjusted below can be used (the addition may be performed at room temperature to 400 ° C. That is, the addition may be performed before the completion of the above-described firing, or may be performed after the completion of the firing.
  • a mixing device having a shearing force such as a Henschel mixer, a Lodige mixer, a homogenizer, a homomixer, etc., but a V-type mixer or a universal mixer
  • a pulverizer such as a pin disk mill, a jet atomizer, a ball mill, a counter jet mill, or an inomaizer.
  • the above-mentioned inorganic substance is a substance which is insoluble or has low solubility in water, for example, preferred examples include magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, and calcium silicate. , Magnesium silicate, calcium carbonate, silica powder, talc, zinc oxide, etc.
  • Commercially available inorganic substances can be used.
  • the calcined product of the present invention and the inorganic substance described above can be used.
  • the flame-retardant polyamide resin composition of the present invention comprises the above-mentioned methanesulfonic acid melam in an amount of 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyamide resin. It is a compounded product. Further, based on 100 parts by weight of the polyamide resin, 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 80 parts by weight of the above methanesulfonic acid melan, and 1 to 300 parts by weight of the inorganic filler. Parts by weight.
  • the amount of melam methanesulfonate is 1 If the amount is less than 10 parts by weight, the flame-retardant effect is not sufficient. If the amount is more than 100 parts by weight, the flame-retardant effect is not increased any more, and the moldability is rather lowered.
  • the flame-retardant polyamide composition of the present invention has a high degree of flame retardancy, and extremely hardly causes a dripping phenomenon in a UL-94 vertical combustion test. Further, there is almost no generation of decomposition gas or foaming during kneading, and contamination of the mold during molding is eliminated.
  • polyamide resin used in the present invention examples include ⁇ -force prolactam, aminocapronic acid, enanthactam, 7-aminoheptanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 9-amido.
  • polyamide resins Two or more of these polyamide resins may be used in combination, and other thermoplastic resins such as polyolefin resins, polystyrene resins, ABS resins, AS resins, polycarbonate resins, polyphenylene ether resins, It may contain a modified polyphenylene ether resin, polyester resin, polyacetal resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyimide resin, etc.
  • the inorganic filler used in the present invention Known materials can be used, for example, glass fiber, carbon fiber, talc, my strength, silica, kaolin, clay, wollastonite, glass beads, glass flake, potassium titanate, and the like.
  • Examples include calcium carbonate, magnesium sulfate, and titanium oxide.
  • the shape of the agent may be any of fibrous, granular, plate-like, needle-like, spherical, powder, etc.
  • a flame retardant other than melam methansulfonate as a flame retardant other than melam methansulfonate.
  • Known flame retardants such as phosphorus-based flame retardants, inorganic flame retardants such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and silicone-based flame retardants, and nitrogen-based flame retardants can also be used in combination.
  • heat stabilizer, light stabilizer, antioxidant It can be used in combination with those usually used in the production of general synthetic resins such as antistatic agents, pigments, fillers, lubricants, plasticizers, and coupling agents.
  • the melane sulfonic acid melam of the present invention may be a resin other than a polyamide resin, for example, a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, or an unsaturated polyester resin, or a polyolefin such as PE, PP, EVA, or EEA.
  • a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, or an unsaturated polyester resin
  • a polyolefin such as PE, PP, EVA, or EEA.
  • Resin PS, HIPS, AS, ABS, etc., polystyrene resin, vinyl chloride resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, polyester resin, polyacetal resin, It is useful as a flame retardant for a wide range of resins such as thermoplastic resins such as polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin and polyimide resin, and their copolymers and alloys. It is also useful as a flame retardant for these resin molded products, resin-containing paints and adhesives, fibers and textile products. Further, the melane methansulfonate of the present invention can be used not only as a flame retardant but also as a resin stabilizer.
  • the sample evaluation method in the present invention is as follows.
  • the measurement was carried out using an elemental analyzer vario EL (manufactured by Elemental).
  • Detection method UV detection method (230 nm) After dissolving the sample solution prepared sample 5 mg to Ol preparative-phosphate concentration S 5 weight 0/0 of ortho-phosphate solution 4 9 g, preparing a measurement sample solution was diluted to 5 0 0 ml with pure water I do.
  • N 0.5 A filter paper from which the undissolved sample was collected was placed in a Petri dish weighed precisely, and the Petri dish was placed in a hot air dryer preheated to 105 ° C and dried. . Then, the petri dish was immediately placed in a desiccator and allowed to cool.
  • the solubility (g / 100 ml) was determined by the following formula: 100 ⁇ (a— ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • the 50% volume diameter (median diameter) was defined as the average particle diameter.
  • the 50% volume diameter (median diameter) was measured with a laser diffraction type particle size analyzer PRO-70000S (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). (Measurement conditions)
  • the measurement was carried out using a differential thermal analyzer TGZDT A320 [manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.].
  • the average particle size of the obtained pulverized product was 4.
  • This calcined product had a pH of 5.1 as a 10% by weight aqueous slurry (25 ° C.).
  • the solubility in water (25 ° C) showed a very small value of 0.04 gZl 00 ml.
  • FIG. 1 shows the result of differential thermal analysis (TGZDTA) of the fired product.
  • the average particle size of the obtained pulverized product was 5. O ⁇ m.
  • This calcined product had a pH of 5.0 as a 10% by weight aqueous slurry (25 ° C).
  • the solubility in water (25 ° C) was as low as 0.05 gZ100m1.
  • test piece was 1 to 8 inches.
  • 30% glass fiber reinforced nylon 66 (manufactured by Toray Industries, Inc .: trade name C ⁇ 301-G30) shows the methane sulfonic acid melam (MMS-1) produced in Example 1 in Table 1.
  • the mixture was mixed with a mixer at the ratio shown, and the mixture was kneaded using a twin-screw extruder (manufactured by Kurimoto Iron Works) at a cylinder temperature of 275 ° C and extruded into a strand. After cooling, it was cut and dried to obtain pellets.
  • the obtained pellets were molded using an injection molding machine [manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.] to obtain test pieces for a combustion test. Table 1 shows the evaluation results of these materials.
  • Example 6 Examples 6, 7, 8 Examples 3, 4, and 5 except that methanesulfonic acid melam (MMS-2) produced in Example 2 was used instead of methanesulfonic acid melam (MMS-1) produced in Example 1. The same was done. Table 1 shows the evaluation results of these materials.
  • Melam methanesulfonate obtained by the present invention is excellent in heat resistance and water resistance, and is extremely useful as a flame retardant especially for polyamide resins. Further, by using the melam methanesulfonate, it is possible to achieve flame retardancy of the synthetic resin without using a halogen-based flame retardant.

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Abstract

A methanesulfonic acid melam which can be advantageously used as a flame retardant for synthetic resins, especially polyamide resins; and a flame-retardant polyamide resin composition containing the methanesulfonic acid melam. The methanesulfonic acid melam is obtained by burning a production of the reaction of melamine with methanesulfonic acid at 300 to 400°C for 0.1 to 30 hours. It has a solubility in water (25°C) of 0.01 to 0.10 g/100 ml, gives a 10 wt.% aqueous slurry thereof having a pH (25°C) of 3.0 to 7.0, and contains melam in an amount of 0.90 to 1.30 mol per mol of the sulfur atoms.

Description

明細書 メ タ ンスルホン酸メラム、 その製造法及び難燃性ポリアミ ド樹脂組成物  Description Melam methanesulfonate, method for producing the same, and flame-retardant polyamide resin composition
技術分野 Technical field
本発明は、 メ タ ンスルホン酸メラム、 その製造法及びそれを用いた難燃性ポリ アミ ド樹脂組成物に関するものである。 メタンスルホン酸メラムは、 合成樹脂、 特にポリアミ ド樹脂の難燃剤と して好適に利用される。  TECHNICAL FIELD The present invention relates to melam methanesulfonate, a method for producing the same, and a flame-retardant polyamide resin composition using the same. Melam methanesulfonate is suitably used as a flame retardant for synthetic resins, especially polyamide resins.
背景技術 Background art
メラミ ンと含硫黄酸の塩については、 特開平 8— 2 3 1 5 1 7号公報には耐水 性を有するアミ ノ ト リ アジン硫酸塩組成物と して、 メ ラ ミ ンと硫酸と をモル比 1 : 0. 1〜 1で反応させること'を特徴とする硫酸メ ラ ミ ン組成物の製造法が記 載されている。 硫酸とメ ラミ ンの焼成生成物については、 アメ リ カン ケミ カル ソサエティ シンポジウム シリーズ 4 2 5号 「火と高分子」 (A.C.S. Sym posium Series No.425 "Fire and Polymers") 、 第 1 5章、 2 1 1〜 2 3 8頁 〔ァ メ リ カン ケミ カル ソサエティ (American Chemical Society) 、 ワシン ト ン t|寺 別区 (Washington, D.C.) 、 1 9 9 0年発行〕 には、 硫酸メ ラ ミ ン 〔メ ラ ミ ン ィォゥ原子 = 1 1 (モル比) 〕 を 3 0 0〜 4 00 °Cで加熱することによ り ピロ 硫酸ジメラムが生成することが記載されている。  Regarding salts of melamine and sulfur-containing acids, Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-231151 discloses a water-resistant aminotriazine sulfate composition containing melamine and sulfuric acid. The method describes a method for producing a melamin sulfate composition characterized in that the reaction is carried out at a molar ratio of 1: 0.1 to 1. Regarding the calcined products of sulfuric acid and melamin, see the American Chemical Society Symposium Series No. 425 “Fire and Polymers” (ACS Symposium Series No. 425 “Fire and Polymers”), Chapter 15; 2 11 1-238 (American Chemical Society, Washington, DC, Washington, DC, published in 1990) It is described that dimemyl pyrosulfate is produced by heating (melaminio atom = 11 (molar ratio)) at 300 to 400 ° C.
メラムを含む 1, 3 , 5— トリアジン誘導体と無機酸の塩と しては、 WO 9 8 / 3 9 3 0 6 (対応日本特許出願公開:特開平 1 0— 3 0 6 0 8 1号公報) には、 メラミ ンとリ ン酸をモル比 1 : 2. 0〜 4. 0で混合した反応生成物を 3 4 0〜 4 5 0 °Cで焼成するこ とによ り、 ポリ リ ン酸メ ラミ ン ' メ ラム ' メ レム複塩を製 造する方法が記載されている。 また W09 8ノ 3 9 3 0 7 (対応日本特許出願公 開 : 特開平 1 0— 3 0 60 8 2号公報) には、 メ ラ ミ ンと リ ン酸と硫酸とを特定 の比率で混合した反応生成物を 34 0〜 4 0 0 °Cで焼成することによ り、 リ ン、 ィォゥ及び酸素からなるポリ酸のメ ラ ミ ン · メラム ■ メ レム複塩を製造すること が開示されている。 As a salt of a 1,3,5-triazine derivative containing melam and an inorganic acid, WO98 / 93936 (corresponding Japanese Patent Application Publication: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-306801) ), The reaction product obtained by mixing melamine and phosphoric acid at a molar ratio of 1: 2.0 to 4.0 is calcined at 340 to 450 ° C to obtain polylinol. A method for producing the acid melamin 'Melam' melem double salt is described. In addition, W09 839 9307 (corresponding Japanese Patent Application Publication: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36082) discloses that melamin, phosphoric acid and sulfuric acid are mixed at a specific ratio. Baking the resulting reaction product at 340 to 400 ° C to produce melamin melam, a polyacid composed of phosphorus, zeolite and oxygen Is disclosed.
W O 9 6 / 1 6 9 4 8 (特表平 1 0— 5 1 1 4 0 9号公報) には、 メ ラ ミ ン縮 合生成物のひとつであるメラムの製造法と して、 メラミ ンと、 有機酸の一つであ るパラ トルエンスルホン酸の混合物を 2 5 0〜 3 5 0 °Cで加熱し、 該酸のメ ラム 塩を得、 これを精製する方法が記載されている。 しかしながらこの方法の加熱段 階で得られるパラ トルエンスルホン酸のメラム塩は強いこげ茶色を呈するので、 例えば合成樹脂の添加剤と して使用する場合には調色において制限される。 メラミ ンとメタンスルホン酸との反応生成物を焼成することによ り得られるメ タンスルホン酸メラムについてはこれまでに報告されていない。  WO 96/16 948 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-511409) discloses a process for producing melam, which is one of the condensed products of melamin, by using melamine. And a method of heating a mixture of paratoluenesulfonic acid, which is one of the organic acids, at 250 to 350 ° C. to obtain a melam salt of the acid and purifying the melam salt. However, the para-toluenesulfonic acid melam salt obtained in the heating stage of this method exhibits a strong dark brown color, which limits the toning when used as an additive in synthetic resins, for example. Melam methanesulfonic acid obtained by calcining the reaction product of melamine and methanesulfonic acid has not been reported so far.
ポリアミ ド樹脂の難燃化は、 一般的にはハロゲン系化合物、 窒素系化合物を添 加する方法によ り行われている。 しかしながらハロゲン系化合物を使用した場合 には成形加工時に、 腐食性ガスの発生による金型の腐食を生じる場合があると共 に、 燃焼時には有毒なハロゲン化ガスを発生する問題提起もある。 そこでハロゲ ン系化合物を使用しない難燃化剤が注目されている。  Flame retardation of polyamide resin is generally performed by a method of adding a halogen compound or a nitrogen compound. However, when a halogen-based compound is used, the mold may be corroded due to the generation of corrosive gas during molding, and there is also a problem that toxic halogenated gas is generated during combustion. Therefore, a flame retardant that does not use a halogenated compound has attracted attention.
ポリアミ ド樹脂の非ハ口ゲン系の代表的な窒素系難燃剤と しては、 特開昭 5 3 - 3 1 7 5 9号公報 (対応米国特許 :米国特許第 4 , 2 9 8 , 5 1 8号明細書) で開示されているメラミ ンシァヌ レー トを使用する方法が広く知られている。 ま た W O 9 6 / 1 7 0 1 3 (特表平 1 0— 5 0 9 9 9 8号公報) には、 メ ラムを特 に 2 6 0 °C以上の融点を有するポリアミ ド樹脂の難燃剤と して使用する方法が開 示されている。 しかしながらこれらの方法においては非強化のポリアミ ド樹脂に は高度な難燃効果を示すものの、 代表的な難燃性試験であるァンダーライ ター ズ - ラボラ トリーの U L— 9 4垂直燃焼試験時には試験片の下に設置した綿を発 火させることはないが、溶融滴下(ドリ ップ現象)が発生するという課題がある。 近年の合成樹脂の難燃化志向はますます高まる傾向にあり、 燃焼時に溶融滴下し ない難燃処方の開発が望まれている。 更にこれらの窒素系難燃剤を特にガラス繊 維等の無機充填剤で強化されたポリアミ ド樹脂に使用した場合には、 十分な難燃 効果を発現することは困難である。 また成形温度がよ り高く なる強化ポリアミ ド 樹脂の場合には、 これらの窒素系難燃剤は成形時に分解昇華しやすく、 発泡現象 や金型汚染等を引き起こしやすいといった課題がある。 発明の開示 As typical nitrogen-based flame retardants which are non-halogen-based polyamide resins, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-31959 (corresponding US patents: US Pat. Nos. 4,298,559). A method using melamine cyanurate disclosed in US Pat. WO 966/17013 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-59099) discloses that the use of a resin, especially a polyamide resin having a melting point of 260 ° C. or more, is difficult. Methods for use as a fuel have been disclosed. However, although these methods show a high level of flame retardancy to unreinforced polyamide resin, the test specimens were subjected to a typical flame retardancy test, UL-94 Vertical Combustion Test of Underwriters Laboratories. Although the cotton installed below does not ignite, there is a problem that molten dripping (drip phenomenon) occurs. In recent years, the tendency of synthetic resins to become flame-retardant is increasing, and the development of a flame-retardant formulation that does not melt and drip during combustion is desired. Furthermore, when these nitrogen-based flame retardants are used in polyamide resins reinforced particularly with inorganic fillers such as glass fibers, it is difficult to exhibit a sufficient flame retardant effect. In the case of a reinforced polyamide resin at a higher molding temperature, these nitrogen-based flame retardants are easily decomposed and sublimated during molding, and the foaming phenomenon And mold contamination and the like. Disclosure of the invention
上記の従来技術で開示されている窒素系難燃剤は、 特に強化されたポリアミ ド 樹脂においては難燃効果が十分でなく、 また成形時に分解昇華して発泡現象や金 型汚染等を招きやすいので、 難燃剤と して効果的に使用することが困難である。 本発明の目的は、 上記従来技術の欠点を解消し、 特にポリアミ ド樹脂用の難燃 剤と して幅広い用途に耐えうる、 メ ラ ミ ンとメ タ ンスルホン酸とを原料とする、 メタンスルホン酸メラム及びその製造法を提供するものである。 さらにメタンス ルホン酸メラムを含有する難燃性ポリアミ ド樹脂組成物を提供するものである。 本発明のメ タ ンスルホン酸メラムの製造法について説明する。  The nitrogen-based flame retardants disclosed in the above prior art are not sufficiently flame-retardant, especially with reinforced polyamide resins, and are liable to be decomposed and sublimated during molding to cause a foaming phenomenon and mold contamination. However, it is difficult to use it effectively as a flame retardant. An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to use methanesulfone as a starting material, which is made of melamin and methanesulfonic acid, which can withstand a wide range of uses as a flame retardant for polyamide resins. Disclosed is an acid melam and a method for producing the same. Further, the present invention provides a flame-retardant polyamide resin composition containing melam methanesulfonate. The method for producing melamne methanesulfonate of the present invention will be described.
水 ( 2 5 °C) に対して 0. 0 1〜 0. l O gZ l O O m lの溶解度、 1 0重量06 水性スラリー (2 5 °C) と して 3. 0〜 7. 0の p H、 及び硫黄原子 1モルに対 して、 0. 90〜 1. 3 0モルのメ ラムの比率を有するメ タ ンスルホン酸メ ラム の製造法は、 下記の (a) 及び (b) の各工程 : 0.0 1 Solubility of 0. l O gZ l OO ml in water (2 5 ° C), 3. 0~ 7. 0 with a 1 0 weight 0 6 an aqueous slurry (2 5 ° C) The process for producing methansulfonate melam having a ratio of 0.90 to 1.30 moles of methan to pH and 1 mole of sulfur atoms is described in the following (a) and (b). Each process:
(a) メ ラミ ンとメ タ ンスルホン酸とを、 メ タンスルホン酸 1モルに対してメ ラミ ンは 2. 0〜 3. 0モルの比率に、 0〜 2 0 0 °Cの温度で混合することによ り反応生成物を得る工程、 及び  (a) Melamine and methanesulfonic acid are mixed in a ratio of 2.0 to 3.0 moles of melamine to 1 mole of methanesulfonic acid at a temperature of 0 to 200 ° C. Obtaining a reaction product by performing
(b ) (a) 工程で得られた反応生成物を、 3 0 0〜 4 0 0 °Cの温度で 0. 1 〜 3 0時間焼成する工程、  (b) baking the reaction product obtained in the step (a) at a temperature of 300 to 400 ° C. for 0.1 to 30 hours,
からなる。 Consists of
本発明のメタンスルホン酸メ ラムは、 一般式 ( 1 )  The methanesulfonic acid melan of the present invention has the general formula (1)
(CH3S03H)x · (C6H9Nn)y ( 1 ) (CH 3 S0 3 H) x (C 6 H 9 N n ) y (1)
(ただし、 Cは炭素原子を表し、 Hは水素原子を表し、 Sは硫黄原子を表し、 N は窒素原子を表す。 そして X と yとは正数を表し、 0. 9 0 yZxく 1. 3の 相関にある。 ) で表される。  (However, C represents a carbon atom, H represents a hydrogen atom, S represents a sulfur atom, N represents a nitrogen atom, and X and y represent positive numbers, 0.90 yZx x 1. There is a correlation of 3.)
メ ラムは、 化学式と して C6H9Ni ]で表される (N— 4, 6—ジァミ ノ一 ;!, 3, 5— ト リアジン一 2—ィル) 一 1 , 3, 5—ト リ アジン一 2, 4, 6— ト リ ァミ ンである。 これはメ ラ ミ ン 2分子からアンモニア 1分子が脱離して縮合した 1, 3, 5—ト リアジン誘導体である。 The melam is represented by the chemical formula C 6 H 9 Ni] (N—4,6-diamino;!, 3,5-triazine-12-yl) -11,3,5- Triazine 1, 2, 4, 6—Tri It is a family. This is a 1,3,5-triazine derivative in which one molecule of ammonia is desorbed and condensed from two molecules of melamin.
さらに本発明では、 ポリアミ ド樹脂 1 0 0重量部に対して、 本発明のメ タ ンス ルホン酸メ ラムを 1〜 1 0 0重量部、 又は該メ タンスルホン酸メ ラムを 1〜 1 0 0重量部と無機充填剤を 1〜 3 0 0重量部に配合してなる難燃性ポリアミ ド樹脂 組成物を提供する。 図面の簡単な説明  Furthermore, in the present invention, 1 to 100 parts by weight of the methane sulfonate of the present invention or 1 to 100 parts by weight of the methansulfonate is added to 100 parts by weight of the polyamide resin. Provided is a flame-retardant polyamide resin composition comprising 1 part by weight and 300 parts by weight of an inorganic filler. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 は、 実施例 1で得られたメ タンスルホン酸メラムの示差熱分析図である。 符号の説明 :  FIG. 1 is a differential thermal analysis diagram of melam methanesulfonate obtained in Example 1. Explanation of symbols:
1 · · · 示差熱分析 (D T A ) の結果を示す曲線である。  1 is a curve showing the results of differential thermal analysis (D T A).
2 · · . 熱重量分析 (T G ) の結果を示す曲線である。 発明を実施するための最良の形態  2 ··· It is a curve showing the result of thermogravimetric analysis (TG). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明の ( a ) 工程で使用されるメ ラ ミ ン、 メ タ ンスルホン酸などは市販され ているものを使用することができる。 メ タンスルホン酸はそのまま使用してもよ いし、 メ タンスルホン酸濃度 5 0重量%以上の水溶液と して使用してもよい。 本発明において、 メ ラミ ンとメ タ ンスルホン酸との混合は、 メ ラミ ン粉末に、 撹拌下、 メ タ ンスルホン酸又はメ タ ンスルホン酸濃度 5 0重量0 /0以上のメ タンス ルホン酸水溶液を添加、 混合する乾式混合又は半乾式混合が効率的で好ましい。 また過剰の水の存在下でスラリ一状態で混合し、 反応生成物を濾過、 乾燥によ り 得ること もできる。 Commercially available products such as melamin and methanesulfonic acid used in the step (a) of the present invention can be used. Methanesulfonic acid may be used as it is, or may be used as an aqueous solution having a methanesulfonic acid concentration of 50% by weight or more. In the present invention, mixing of the main laminate down and meta Nsuruhon acid, the main Rami down powder, under stirring, the meta Nsuruhon acid or meta Nsuruhon acid concentration 5 0 wt 0/0 or more main chest sulfonic acid solution Dry mixing or semi-dry mixing for addition and mixing is efficient and preferred. Also, the reaction product can be obtained by mixing in a slurry state in the presence of excess water, and filtering and drying the reaction product.
メラミ ンとメ タンスルホン酸の混合は、 乾式混合又は半乾式混合の場合、 自動 乳鉢、 万能ミキサー、 ヘンシェルミキサー、 レーディゲミキサー、 ホモジナイザ 一などの混合 ·攪拌装置を用いることができる。 混合反応をよ り均一にするため には、 せん断力のあるヘンシェルミキサー又はレーディゲミキサーが好ましい。 本発明において、 メ ラ ミ ンとメ タ ンスルホン酸とを、 メ タ ンスルホン酸 1 モル に対してメ ラ ミ ンは 2 . 0〜3 . 0モルの比率に混合する。 メ タ ンスルホン酸 1 モルに対してメ ラ ミ ンが 2 . 0モル未満の比率となると、 後の焼成工程で得られ る焼成生成物の酸が過剰になり酸性が強く なりすぎるため好ま しく ない。 一方、 メ タ ンスルホン酸 1モルに対してメ ラミ ンが 3 . 0モルの比率を超えると、 最終 焼成生成物中にメラミ ン残存量が多く なりすぎたり、 焼成時メラミ ンの揮発が大 き く なりすぎるため好ましく ない。 In the case of mixing melamine and methanesulfonic acid in the case of dry mixing or semi-dry mixing, a mixing / stirring device such as an automatic mortar, a universal mixer, a Henschel mixer, a Reedige mixer, and a homogenizer can be used. In order to make the mixing reaction more uniform, a Henschel mixer or a Lödige mixer having a shearing force is preferable. In the present invention, melamin and methanesulfonic acid are mixed in a ratio of 2.0 to 3.0 mol of melamin to 1 mol of methanesulfonic acid. Methanesulfonic acid 1 If the ratio of melamin is less than 2.0 moles relative to moles, it is not preferred because the acid of the calcined product obtained in the subsequent calcining step becomes excessive and the acidity becomes too strong. On the other hand, if the ratio of melamin exceeds 3.0 moles per mole of methanesulfonic acid, on the other hand, the residual amount of melamine in the final calcined product becomes too large or the volatilization of melamine during calcination becomes large. It is not preferable because it becomes too much.
本発明のメラミ ンとメ タンスルホン酸の混合時、 メラミ ンとメ タンスルホン酸 は反応して塩を形成することによ り、 顕著な発熱が認められる。  When the melamine and methanesulfonic acid of the present invention are mixed, remarkable heat generation is recognized by reacting melamine and methanesulfonic acid to form a salt.
本発明において、 メ ラ ミ ンとメ タンスルホン酸の混合時の温度は 0〜 2 0 0 °C でよい。 半乾式混合における水分除まの場合、 水分除去を効率的に行なうために は 7 0〜 1 5 0 °Cがよい。 吸引ポンプ等で吸引しながら、 減圧下で混合を行う と よ り効率的に水分を除去できる。 混合及び攪拌の総合計時間は混合の強さにもよ るが、 通常 1 0分〜 2時間でよい。  In the present invention, the temperature at the time of mixing melamine and methanesulfonic acid may be 0 to 200 ° C. In the case of removing moisture in the semi-dry mixing, the temperature is preferably 70 to 150 ° C. for efficient removal of moisture. Mixing under reduced pressure while suctioning with a suction pump or the like enables more efficient removal of water. The total time of mixing and stirring depends on the intensity of mixing, but is usually 10 minutes to 2 hours.
本発明において必要に応じて後の焼成時の固結防止や焼成機への付着防止を目 的と して、 混合時にコロイダルシリカノ、"ウダ一を加えること もできる。 コロイダ ルシリカパウダーは、 沈降性シリカパウダー、 気相法シリカパゥダ一、 水性シリ 力ゾルの分散質であるコロイダルシリカなどが挙げられ、 1次粒子径が 1 0 0 n m以下のものが好ましい。 そして 1次粒子径と しては 8〜 5 0 n mのものが容易 に入手できてよ り好ましい。 コロイダルシリカパウダーの添加量は、 メラミ ンと メ タ ンスルホン酸の合計量 1 0 0重量部に対して 1 0重量部以下の比率で加えれ ばよい。  In the present invention, colloidal silica may be added at the time of mixing for the purpose of preventing caking during the subsequent firing or preventing adhesion to the firing machine, if necessary. Precipitated silica powder, fumed silica powder, colloidal silica that is a dispersoid of an aqueous silicic sol, and the like, preferably having a primary particle diameter of 100 nm or less. The amount of colloidal silica powder is preferably 10 to 10 parts by weight based on the total amount of melamine and methanesulfonic acid of 100 parts by weight. It may be added in a ratio.
本発明の (b ) 工程において、 メラミ ンとメ タンスルホン酸との混合反応生成 物を 3 0 0〜 4 0 0 °C、 好ま しくは 3 2 0〜 3 8 0 °Cで、 0 . 1〜 3 0時間、 好 ま しく は 0 . 5〜 1 0時間焼成することによ り、 目的とするメ タ ンスルホン酸メ ラムを得ることができる。 本発明で得られるメ タンスルホン酸メ ラムは、 白色又 はわずかに黄色味を帯びた粉末である。  In step (b) of the present invention, the mixed reaction product of melamine and methanesulfonic acid is mixed at a temperature of 300 to 400 ° C, preferably 320 to 380 ° C, for 0.1. By baking for up to 30 hours, preferably for 0.5 to 10 hours, melane methansulfonate can be obtained. The methanesulfonic acid melam obtained by the present invention is a white or slightly yellowish powder.
( b ) 工程の焼成によ り、 混合反応生成物中のメ ラ ミ ンが脱アンモニア反応し てメ ラム化し、 最終的には硫黄原子 1モルに対して、 0 . 9 0〜 1 . 3 0モルの 比率を有するメ タンスルホン酸メラムが得られる。 焼成温度が 3 0 0 °C未満では 混合反応生成物中のメラ ミ ンのメ ラム化反応が遅く なり、 焼成生成物中に未反応 メラミ ンが残存しやすく なる。 4 0 0 °Cを越えた場合はメ タンスルホン酸メ ラム の分解が起こるので好ましく ない。 また焼成時間は、 0 . 1時間未満では目的と するメ タンスルホン酸メラムの生成が不充分であり、 3 0時間よ り も長く てもよ いが、 3 0時間を越えると経済的ではない。 (b) By calcination in the step, melamin in the mixed reaction product undergoes a deammonification reaction to form melam, and finally from 0.90 to 1.3 per mole of sulfur atom. A melam methanesulphonate having a ratio of 0 mol is obtained. If the firing temperature is less than 300 ° C The melaninization reaction of melamine in the mixed reaction product is slowed down, and unreacted melamine tends to remain in the baked product. If the temperature exceeds 400 ° C., it is not preferable because methanesulfonic acid melam is decomposed. If the calcination time is less than 0.1 hour, the production of the target melamethane methanesulfonate is insufficient, and it may be longer than 30 hours, but if it exceeds 30 hours, it is not economical .
本発明の (b ) 工程の焼成は、 電気炉、 熱風乾燥機、 口一タリーキルン、 ダブ ルシャフ ト方式撹拌型焼成機、 ダブルシャフ ト方式ニーダー型焼成機、 流動焼成 炉などを単独又は組み合わせて用いることができる。 焼成時のメラミ ンの昇華に よる流出をある程度抑制しながらメ ラ ミ ンの縮合によ り生成するアンモニアを選 択的に除去すると、 メ ラ ミ ンのメ ラム化が効率的に進む。 そのため、 フタ付きの 磁製ゃアルミナ製匣鉢等による焼成が好ましい。 さらに均一に焼成するために撹 拌できるタイプの焼成炉がよ り好ま しく、 特に、 雰囲気の制御が可能なダブルシ ャフ ト方式撹拌型焼成機やロータリ一キルンでは、 メラミ ンの昇華物を系内に戻 すと共に、 発生するアンモニアを系外に排出しながら焼成することができて、 よ り好ま しい。 また焼成は、 回分式又は連続式のどちらの方法でもよい。  In the firing in the step (b) of the present invention, an electric furnace, a hot-air dryer, a single-tally kiln, a double-shaft-type stirring-type firing machine, a double-shaft-type kneader-type firing machine, a fluidized-flow firing furnace, or the like is used alone or in combination. Can be. By selectively removing the ammonia produced by the condensation of the melamine while suppressing the outflow due to the sublimation of the melamine during firing to some extent, the melamin can be efficiently converted to melam. Therefore, sintering with a porcelain-alumina sagger with a lid is preferred. More preferable is a baking furnace of the type that can be agitated for uniform baking. In particular, in the case of a double-shaft agitated baking machine or rotary kiln that can control the atmosphere, the sublimate of melamine is used. It is more preferable because it can be fired while returning the ammonia inside and discharging the generated ammonia to the outside of the system. The firing may be performed by either a batch method or a continuous method.
上記の焼成によ り 目的とするメ タンスルホン酸メラムが得られるが、 ポリアミ ド樹脂の難燃剤と して適用する場合に成形時のメラミ ン昇華を抑制するために、 焼成生成物中には未反応のメ ラミ ンを極力残さないことが好ま しい。 またメ タン スルホン酸メラム中には、 焼成条件によ り、 副反応生成物であるメラミ ン 2分子 からアンモニア 2分子が脱離して縮合したメ レムのメ タンスルホン酸塩が数重 量%含有される場合もある。  The desired melamine methanesulfonate can be obtained by the above calcination.However, when applied as a flame retardant for polyamide resin, the calcination product contains It is preferable not to leave unreacted melamine as much as possible. Melam methanesulfonate contains several weight percent of methanesulfonic acid salt of melem, which is formed by condensation of two molecules of melamine, which is a by-product, depending on the firing conditions. It may be done.
本発明によ り得られるメ タ ンスルホン酸メラムは、 水 ( 2 5 °C ) に対する溶解 度が 0 . 0 1〜0 . 1 0 g Z 1 0 0 m 1 と極めて低いので、 耐水性に優れる。 ま た 1 0重量%水性スラリー ( 2 5で) と して 3 . 0〜7 . 0の p Hを有すること を特徴とする。 さらに後の実施例 1で示すように、 T G Z D T A分析によれば 4 0 0 °Cまではほとんど分解せず、 耐熱性に非常に優れることが特徴である。  The melane methansulfonate obtained by the present invention has an extremely low solubility in water (25 ° C.) of 0.01 to 0.10 g Z 100 m 1, and thus has excellent water resistance. . It is characterized by having a pH of 3.0 to 7.0 as a 10% by weight aqueous slurry (at 25). Further, as shown in Example 1 later, according to TGZDTA analysis, it hardly decomposes up to 400 ° C, and is characterized by extremely excellent heat resistance.
本発明の焼成生成物であるメ タンスルホン酸メラムは、必要に応じてミキサ一、 ピンディスク ミル、 ボールミル、 ジヱッ トォーマイザ一などの乾式粉砕機や力ゥ ンタ一ジヱッ トミル、 イノマイザ一などの乾式粉砕分級機で粉砕分級することに よ り、 好ま しい平均粒子径 (メジァン径) 2 μ m以下、 よ り好ましく は平均粒 子径 (メジァン径) 1 0 μ m以下の微粉末とすることができる。 Melamethane methanesulfonate, which is the calcined product of the present invention, may be used, if necessary, with a dry pulverizer such as a mixer, a pin disk mill, a ball mill, a dittoizer or the like. By pulverizing and classifying with a dry pulverizing classifier such as a centrifugal mill or an inomaizer, a preferred average particle diameter (median diameter) is 2 μm or less, more preferably an average particle diameter (median diameter) 10. It can be a fine powder of μm or less.
更に難燃剤としては、 上記焼成生成物の粉砕品を使用すると共に、 本発明のメ タンスルホン酸メラム 1 0 0重量部に対して、 シリカパゥダーゃ無機塩基性物質 などの無機物質を 2 5重量%以下添加し調整した粉砕品を使用することができる ( その添加は室温から 4 0 0 °Cでよい。 即ち、 その添加は上記焼成終了前に加えて もよいし、 焼成終了後冷却したものに加えてもよい。 この添加はせん断力を有す る混合装置、 例えば、 ヘンシェルミキサー、 レーディゲミキサー、 ホモジナイザ 一 、 ホモミキサー、 等を用いるのが好ま しいが、 V型ミキサーや万能ミ キサーで 混合後、 ピンディスク ミル、 ジエツ トォーマイザ一、 ボールミ ル、 カウンタ一ジ ヱッ ト ミル、 イノマイザ一などの粉砕装置にかける方法でもよい。 この場合も、 粉砕することによ り、 平均粒子径 2 0 m以下、 好ま しく は平均粒子径 1 0 m 以下の微粉末とすることができる。 また、 室温混合後、 3 0 0〜 4 0 0 °Cで再焼 成してもよい。ここで上記の無機物質とは水に不溶又は溶解度の低い物質である。 例えば、 好ましい例と して、 水酸化マグネシウム、 水酸化アルミ ニウム、 水酸化 カルシウム、 珪酸カルシウム、 珪酸マグネシウム、 炭酸カルシウム、 シリ カパゥ ダー、 タルク、 酸化亜鉛などが挙げられる。 これらの無機物質は市販されている ものを用いることができる。 本発明の焼成生成物と上記記載の無機物質とを含む 難燃剤は、 水 (2 5 °C) に対して 0. 0 1〜 0. l O gZ l O O m l の溶解度、 及び 1 0重量0 /0水性スラリー (2 5 °C) と して 4. 0〜 8. 0の p Hとすること ができる。 Further, as the flame retardant, a pulverized product of the above calcined product is used, and 25% by weight of an inorganic substance such as silica powder / an inorganic basic substance is added to 100 parts by weight of melam methanesulfonate of the present invention. The pulverized product added and adjusted below can be used ( the addition may be performed at room temperature to 400 ° C. That is, the addition may be performed before the completion of the above-described firing, or may be performed after the completion of the firing. It is preferable to use a mixing device having a shearing force, such as a Henschel mixer, a Lodige mixer, a homogenizer, a homomixer, etc., but a V-type mixer or a universal mixer After mixing, it may be applied to a pulverizer such as a pin disk mill, a jet atomizer, a ball mill, a counter jet mill, or an inomaizer. By pulverizing, fine powder having an average particle size of not more than 20 m, preferably not more than 10 m can be obtained, and after mixing at room temperature, at a temperature of 300 to 400 ° C. Here, the above-mentioned inorganic substance is a substance which is insoluble or has low solubility in water, for example, preferred examples include magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, and calcium silicate. , Magnesium silicate, calcium carbonate, silica powder, talc, zinc oxide, etc. Commercially available inorganic substances can be used.The calcined product of the present invention and the inorganic substance described above can be used. flame retardant containing the 0.0 1 solubility of 0. l O gZ l OO ml in water (2 5 ° C), and a 1 0 wt 0/0 aqueous slurry (2 5 ° C) 4 It can be set to a pH of 0 to 8.0.
次に本発明の難燃性ポリアミ ド樹脂組成物について説明する。 本発明の難燃性 ポリアミ ド樹脂組成物は、 ポリアミ ド樹脂 1 0 0重量部に対して、 上記のメ タン スルホン酸メラムを 1〜 1 0 0重量部、 好ましくは 3〜 8 0重量部に配合された 物である。 更に、 ポリアミ ド樹脂 1 0 0重量部に対して、 上記のメタンスルホン 酸メ ラムを 1〜 1 0 0重量部、 好ま しく は 3〜 8 0重量部と、 無機充填剤を 1〜 3 0 0重量部とに配合されたものである。 メ タンスルホン酸メラムの添加量が 1 重量部未満では難燃効果が十分でなく、 1 0 0重量部以上配合してもそれ以上難 燃効果が上がるわけではなく、 かえって成形加工性が低下する。 Next, the flame-retardant polyamide resin composition of the present invention will be described. The flame-retardant polyamide resin composition of the present invention comprises the above-mentioned methanesulfonic acid melam in an amount of 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyamide resin. It is a compounded product. Further, based on 100 parts by weight of the polyamide resin, 1 to 100 parts by weight, preferably 3 to 80 parts by weight of the above methanesulfonic acid melan, and 1 to 300 parts by weight of the inorganic filler. Parts by weight. The amount of melam methanesulfonate is 1 If the amount is less than 10 parts by weight, the flame-retardant effect is not sufficient. If the amount is more than 100 parts by weight, the flame-retardant effect is not increased any more, and the moldability is rather lowered.
本発明の難燃性ポリアミ ド組成物は、 高度な難燃性を有し、 また U L— 9 4垂 直燃焼試験時に ドリ ップ現象を極めて起こしにくい。 更に混練時の分解ガスの発 生や発泡現象はほとんどなく、 成形加工時の金型の汚染も解消される。  The flame-retardant polyamide composition of the present invention has a high degree of flame retardancy, and extremely hardly causes a dripping phenomenon in a UL-94 vertical combustion test. Further, there is almost no generation of decomposition gas or foaming during kneading, and contamination of the mold during molding is eliminated.
本発明において使用されるポリアミ ド樹脂と しては、 ε—力プロラクタム、 ァ ミ ノカブロン酸、 ェナン ト ラク タム、 7—ァミ ノヘプタ ン酸、 1 1—アミ ノ ウン デカン酸、 9—アミ ノ ノナン酸、 a —ピロリ ドン、 " 一ピペリ ドンなどの重合体、 テ トラメチレンジァミ ン、 へキサメチレンジァミ ン、 ノナメチレンジァミ ン、 ゥ ンデカメチレンジァミ ン、 ドデカメチレンジァミ ン、 メ タキシリ レンジァミ ンな どのジァミ ンとテレフタル酸、 イソフタル酸、 アジピン酸、 セバシン酸、 ドデカ ンニ塩基酸、 グルタル酸などのジカルボン酸とを重縮合して得られる重合体又は これらの共重合体、 例えばポリアミ ド、 4、 6、 7、 8、 1 1、 1 2、 4 · 6、 6 · 6、 6 · 9、 6 · 1 0、 6 · 1 1、 6 · 1 2、 6 Τ、 9 T、 M X D 6などが 挙げられる。 これらのポリアミ ド榭脂は 2種以上を併用してもよいし、 その他の 熱可塑性樹脂例えばポリオレフィ ン系樹脂、 ポリスチレン樹脂、 A B S樹脂、 A S樹脂、 ポリ カーボネー ト樹脂、 ポリ フヱニレンエーテル樹脂、 変性ポリ フエ二 レンエーテル樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリアセタール樹脂、 ポリスルホン樹脂、 ポリ フヱニレンサルフアイ ド樹脂、 ポリイ ミ ド樹脂などを含有しても よい。 本発明において使用される無機充填剤と しては、 公知のものを使用することが できる。 例えばガラス繊維、 炭素繊維、 タルク、 マイ 力、 シリ カ、 カオリ ン、 ク レー、 ウォラス トナイ ト、 ガラスビーズ、 ガラスフレーク、 チタ ン酸カ リ ウム、 炭酸カルシウム、 硫酸マグネシウム、 酸化チタンなどが挙げられる。 これらの無 機充填剤の形状は、 繊維状、 粒状、 板状、 針状、 球状、 粉末等のいずれでもよい。 本発明の難燃性ポリアミ ド樹脂組成物においては、 メ タ ンスルホン酸メラム以 外の難燃剤として、 リ ン系難燃剤、 水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム、 シリコーン系難燃剤等の無機系難燃剤、 窒素系難燃剤等の公知の難燃剤を併用す ること も可能である。 また上記の成分以外に、 熱安定剤、 光安定剤、 酸化防止剤、 帯電防止剤、 顔料、 充填剤、 潤滑剤、 可塑剤、 カップリ ング剤などの一般的な合 成樹脂の製造の際に通常使用されるものと併用することができる。 Examples of the polyamide resin used in the present invention include ε-force prolactam, aminocapronic acid, enanthactam, 7-aminoheptanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 9-amido. Nononanoic acid, a-pyrrolidone, polymers such as monopiperidone, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, nonamethylene diamine, pendecamethylene diamine, Polymers obtained by polycondensation of diamines such as dodecamethylene diamine, methaxylylene diamine and dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanni basic acid and glutaric acid, or These copolymers, for example, polyamides, 4, 6, 7, 8, 11, 1, 12, 4, 6, 6, 6, 6, 9, 6, 10, 6, 11 and 6, 1 2 , 6Τ, 9T, MXD 6, etc. Two or more of these polyamide resins may be used in combination, and other thermoplastic resins such as polyolefin resins, polystyrene resins, ABS resins, AS resins, polycarbonate resins, polyphenylene ether resins, It may contain a modified polyphenylene ether resin, polyester resin, polyacetal resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyimide resin, etc. As the inorganic filler used in the present invention, Known materials can be used, for example, glass fiber, carbon fiber, talc, my strength, silica, kaolin, clay, wollastonite, glass beads, glass flake, potassium titanate, and the like. Examples include calcium carbonate, magnesium sulfate, and titanium oxide. The shape of the agent may be any of fibrous, granular, plate-like, needle-like, spherical, powder, etc. In the flame-retardant polyamide resin composition of the present invention, as a flame retardant other than melam methansulfonate. Known flame retardants such as phosphorus-based flame retardants, inorganic flame retardants such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and silicone-based flame retardants, and nitrogen-based flame retardants can also be used in combination. Besides, heat stabilizer, light stabilizer, antioxidant, It can be used in combination with those usually used in the production of general synthetic resins such as antistatic agents, pigments, fillers, lubricants, plasticizers, and coupling agents.
また本発明のメ タ ンスルホン酸メラムは、 ポリアミ ド樹脂以外の樹脂、 例えば フヱノール樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリウレタン樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂な どの熱硬化性樹脂、 P E, P P, EVA, E EAなどのポリオレフィ ン系樹脂、 P S, H I P S, A S, AB S等のポリスチレン系樹脂、 塩化ビニル樹脂、 ポリ 力一ボネ一 ト樹脂、 ポリフエ二レンエーテル樹脂、 変成ポリフエ二レンエーテル 樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリ アセタール樹脂、 ポリスルホン樹脂、 ポリ フエ二 レンサルフアイ ド樹脂、 ポリイ ミ ド樹脂などの熱可塑性樹脂及びこれらのコポリ マ一、 ァロイなど幅広い樹脂の難燃剤と して有用である。 また、 これらの樹脂成 形品、樹脂含有塗料や接着剤、繊維及び繊維製品などの難燃剤と して有用である。 更に、 本発明のメ タ ンスルホン酸メラムは難燃剤と しての目的以外に、 樹脂安 定剤と しての用途と しても使用することができる。  In addition, the melane sulfonic acid melam of the present invention may be a resin other than a polyamide resin, for example, a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, or an unsaturated polyester resin, or a polyolefin such as PE, PP, EVA, or EEA. Resin, PS, HIPS, AS, ABS, etc., polystyrene resin, vinyl chloride resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, polyester resin, polyacetal resin, It is useful as a flame retardant for a wide range of resins such as thermoplastic resins such as polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin and polyimide resin, and their copolymers and alloys. It is also useful as a flame retardant for these resin molded products, resin-containing paints and adhesives, fibers and textile products. Further, the melane methansulfonate of the present invention can be used not only as a flame retardant but also as a resin stabilizer.
なお、 本発明における試料評価方法は下記の通りである。  The sample evaluation method in the present invention is as follows.
( 1 ) 元素分析  (1) Elemental analysis
( i ) 炭素、 窒素、 水素及び硫黄  (i) carbon, nitrogen, hydrogen and sulfur
元素分析装置 v a r i o E L 〔エレメ ンタール社製〕 を用いて、 測定し た。  The measurement was carried out using an elemental analyzer vario EL (manufactured by Elemental).
( 2 ) 高速液体ク口マ トグラフィ ー  (2) High-speed liquid mouth chromatography
試料中の塩基成分であるメラミ ン、 メラム、 メ レムなどは、 高速液体クロマ ト グラフィ一装置 H i t a c h i L— 4 0 0 〔 (株) 日立製作所製〕 にて測定し た。 カラムは陽ィォン交換樹脂系力ラムを用いた。  Melamine, melam, melem, etc., which are base components in the sample, were measured with a high-performance liquid chromatograph apparatus, Hitachi HI-400 (manufactured by Hitachi, Ltd.). The column used was a positive ion exchange resin-based column.
(測定条件)  (Measurement condition)
カラム PAT I S I L 1 0— S CX ( 2 50 mm X 4. 6 mm ) 、 キヤリャ一溶媒 0. 0 5 Μ ρ Η 3. 7 リン酸緩衝液、  Column PAT I S I L 10—SCX (250 mm X 4.6 mm), carrier mono-solvent 0.05 Μ ρ Η 3.7 phosphate buffer,
キヤリヤー流量 1. 0 m l /m i n、  Carrier flow 1.0 ml / min,
オーブン温度 4 0 °C、  Oven temperature 40 ° C,
検出方法 UV検出法 (2 3 0 nm) 、 測定試料溶液調製 試料 5 m gをオル ト リ ン酸濃度 S 5重量0 /0のオルト リ ン酸 水溶液 4 9 gに溶解後、純水にて 5 0 0 m l に希釈して測定試料溶液を調製する。 Detection method UV detection method (230 nm) After dissolving the sample solution prepared sample 5 mg to Ol preparative-phosphate concentration S 5 weight 0/0 of ortho-phosphate solution 4 9 g, preparing a measurement sample solution was diluted to 5 0 0 ml with pure water I do.
(3) 1 0重量0 /0水性スラ リー (2 5°C) の p H (3) 1 0 wt 0/0 p H of the aqueous slurries (2 5 ° C)
1 00 m 1 ビーカーに、 試料を 5 gを採取後、 純水 4 5 g (2 5 °C) を添加し た。 次に、 そのビーカーにマグネチック攪拌子を入れてマグネチックスターラー で 1 0分間攪拌して、 1 0重量%水性スラリーを調製した。次に、上記 1 0重量。 /0 水性スラ リーを p H計 HM— 2 6 S 〔東亜電波工業 (株) 製〕 を用いて、 測定 した。 After collecting 5 g of the sample in a 100 ml beaker, 45 g of pure water (25 ° C) was added. Next, a magnetic stirrer was put into the beaker and stirred with a magnetic stirrer for 10 minutes to prepare a 10% by weight aqueous slurry. Next, the above 10 weight. The / 0 aqueous slurry was measured using a pH meter HM-26S (Toa Denpa Kogyo KK).
(4) 水 (2 5 °C) に対する溶解度  (4) Solubility in water (25 ° C)
3 00 m l ビーカーに、 試料を 5. 0 0 g ( a g) を精秤後、 メスシリンダー で計量した純水 2 50 m l (2 5 °C) を添加した。 次に、 恒温 (2 5°C) 下、 そ のビーカーにマグネチック攪拌子を入れてマグネチックスタ一ラーで 3時間攪拌 して、 スラ リーを調製した。 予め乾燥し重量を精枰した N 0. 5 A濾紙にて、 調 整したスラ リーを吸引濾過した。 その際、 一担濾過が終了後、 濾液を別容器に採 取して、 その濾液でスラリ一を調製したビーカー内の残存スラリーを先程濾過に 使用した未溶解試料が付着している N 0 . 5 A濾紙に洗い流した。 よって、 未溶 解試料を N 0. 5 A濾紙にほぼ全量を回収した。  In a 300 ml beaker, 5.00 g (ag) of the sample was precisely weighed, and 250 ml (25 ° C) of pure water measured by a measuring cylinder was added. Next, a magnetic stirrer was put into the beaker at a constant temperature (25 ° C), and the mixture was stirred for 3 hours with a magnetic stirrer to prepare a slurry. The adjusted slurry was suction-filtered with N 0.5 A filter paper which had been dried and refined in advance. At that time, after completion of the single filtration, the filtrate is collected in a separate container, and the undissolved sample used for filtration in the beaker where the slurry was prepared with the filtrate is attached to the N 0. Washed off on 5 A filter paper. Therefore, almost all of the undissolved sample was collected on N 0.5 A filter paper.
次に重量を精秤したシャーレに未溶解試料を回収した N 0. 5 A濾紙を入れ、 予め 1 0 5 °Cに加温しておいた熱風乾燥機にそのシャーレを入れてー晚乾燥した。 その後、 直ちにそのシャーレをデシケーターに入れて、 放冷した。  Next, N 0.5 A filter paper from which the undissolved sample was collected was placed in a Petri dish weighed precisely, and the Petri dish was placed in a hot air dryer preheated to 105 ° C and dried. . Then, the petri dish was immediately placed in a desiccator and allowed to cool.
放冷後、 総重量を測定し、 総重量よ り N 0. 5 A濾紙とシャ一レの重量を差し 引いて、 未溶解試料量 (b g) を出した。  After cooling, the total weight was measured, and the weight of the undissolved sample (b g) was obtained by subtracting the weight of the N 0.5 A filter paper and the dish from the total weight.
溶解度 (g/ 1 0 0 m l ) は 1 0 0 · (a— Ι ΖΖ δ Οの計算式にて求め た。  The solubility (g / 100 ml) was determined by the following formula: 100 · (a—Ι δ Ο).
(5) 平均粒子径  (5) Average particle size
50 %体積径 (メジアン径) を平均粒子径と した。 その 5 0 %体積径 (メジァ ン径) はレーザー回折式粒度分析計 P RO— 70 0 0 S 〔 (株) セイシン企業 製〕 にて測定した。 (測定条件) 溶媒 : イ ソプロピルアルコール ( 2 5 °C ) 。 The 50% volume diameter (median diameter) was defined as the average particle diameter. The 50% volume diameter (median diameter) was measured with a laser diffraction type particle size analyzer PRO-70000S (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). (Measurement conditions) Solvent: Isopropyl alcohol (25 ° C).
(6 ) 示差熱分析  (6) Differential thermal analysis
示差熱分析装置 TGZDT A 3 2 0 〔セィコ—電子工業 (株) 製〕 を用いて、 測定した。  The measurement was carried out using a differential thermal analyzer TGZDT A320 [manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.].
(測定条件) 測定温度範囲 2 0〜 5 5 0 °C、 昇温速度 1 0 °CZ分、 空気量 3 0 0 m 1 /分。  (Measurement conditions) Measurement temperature range: 20 to 550 ° C, heating rate: 10 ° CZ, air volume: 300m1 / min.
実施例  Example
実施例 1  Example 1
(a) 工程  (a) Process
ジャケッ トを装備した 1 3 0 Lのレーディゲミキサー (ステンレス製) にメラ ミ ン 〔日産化学工業 (株) 製〕 3 1. 0 k g ( 24 6. 0モル) を仕込み、 撹拌 下に濃度 7 0重量0 /0のメ タ ンスルホン酸水溶液 〔東洋化成工業 (株) 製〕 1 3. 5 k g (メ タ ンスルホン酸分 9 8. 4モル) を 20分間で添加して混合した。 添 加終了後、 ジャケッ トに 9 0 °C温水を通し、 真空ポンプで吸引しながら 3 0分間 撹拌を保持し、 水分を乾燥除去した。 メ タ ンスルホン酸分 1モルに対してメ ラミ ンは 2. 5モルの比率であった。 得られた白色粉末状反応生成物は 4 0. 4 k g であった。 Melamine (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) 31.0 kg (246.0 mol) was charged into a 130-liter Lödige mixer (stainless steel) equipped with a jacket, and the concentration was stirred. 7 0 weight 0/0 of meta Nsuruhon acid solution [Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd.] 1 3. 5 kg of (meth Nsuruhon acid content 9 8.4 mol) was added and mixed for 20 minutes. After the addition was completed, warm water at 90 ° C was passed through the jacket, and stirring was maintained for 30 minutes while suctioning with a vacuum pump, to remove water by drying. Melamine was in a ratio of 2.5 mol to 1 mol of methanesulfonic acid. The obtained white powdery reaction product was 40.4 kg.
(b) 工程  (b) Process
(a) 工程で得られた反応生成物 1 5 k gをダブルシャフ ト方式撹拌型焼成機 に入れ、 撹拌下、 34 0 °Cで焼成を行った。 昇温時間は約 2時間で 3 4 0 °Cとな り、 焼成温度 34 0 °Cで 6時間保持した。 焼成によ りメラミ ンの昇華とメ ラ ミ ン の縮合反応によるアンモニアの発生とが認められた。 焼成生成物として 1 3. 8 k gの白色粉末を得た。  (a) 15 kg of the reaction product obtained in the step was put into a double-shaft type stirring type baking machine, and baked at 330 ° C. with stirring. The heating time was 34 ° C. in about 2 hours, and the firing temperature was kept at 340 ° C. for 6 hours. Sublimation of melamine by firing and generation of ammonia by condensation reaction of melamine were observed. 13.8 kg of a white powder was obtained as a fired product.
この焼成生成物を冷却後ピンディスク ミルで粉砕を行った。 得られた粉砕品の 平均粒子径は、 4. であった。  After cooling the fired product, it was pulverized by a pin disk mill. The average particle size of the obtained pulverized product was 4.
この焼成生成物に関して、 高速液体クロマ ト グラフィ ーの結果、 メ ラ ミ ン/メ ラム メ レム = 0. 8/93. 3 / 5. 9 (重量比) であった。  High-performance liquid chromatography of this calcined product showed melamin / melam melem = 0.8 / 93.3 / 5.9 (weight ratio).
元素分析の結果は、 炭素 2 5. 9 6重量%、 窒素 4 8. 74重量%、 水素3. 96重量0 /0、 硫黄 8. 52重量0 /。であった。 The results of elemental analysis were as follows: carbon 25.96% by weight, nitrogen 48.74% by weight, 96 weight 0/0, sulfur 8.52 wt 0 /. Met.
元素分析における窒素と硫黄の結果と、 高速液体ク口マ トグラフィ一における 塩基成分のメラミ ンと、 メラムと、 メ レムとの重量比よ り計算すると、 メラムノ 硫黄原子 = 1. 1 1/1. 00 (モル比) であった。  Calculated from the results of elemental analysis of nitrogen and sulfur, and the weight ratio of the basic components melamine, melam, and melem in high-performance liquid chromatography, melamno sulfur atom = 1.1 1/1. 00 (molar ratio).
この焼成生成物は 1 0重量%水性スラリー (2 5°C) と して 5· 1の p Hを有 していた。 また、 水 ( 2 5 °C ) に対する溶解度は 0. 04 gZ l 00 m l と非常 に小さい値を示した。  This calcined product had a pH of 5.1 as a 10% by weight aqueous slurry (25 ° C.). The solubility in water (25 ° C) showed a very small value of 0.04 gZl 00 ml.
この焼成生成物の示差熱分析 (TGZDTA) の結果を図 1に示した。  FIG. 1 shows the result of differential thermal analysis (TGZDTA) of the fired product.
実施例 2  Example 2
(a) 工程  (a) Process
ジャケッ トを装備した 1 30 Lのレーディゲミキサー (ステンレス製) にメラ ミ ン 〔日産化学工業 (株) 製〕 3 1. 0 k g ( 24 6. 0モル) を仕込み、 撹拌 下に濃度 70重量0 /0のメ タ ンスルホン酸水溶液 〔東洋化成工業 (株) 製〕 1 6. l k g (メ タンスルホン酸分 1 1 7. 4モル) を 20分間で添加して混合した。 添加終了後、 ジャケッ トに 90°C温水を通し、 真空ポンプで吸引しながら 3 0分 間撹拌を保持し、 水分を乾燥除去した。 メ タ ンスルホン酸分 1モルに対してメ ラ ミ ンは 2. 1モルの比率であった。 得られた白色粉末状反応生成物は 42. 2 k gであった。 Melamine [manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] 31.0 kg (246.0 mol) was charged into a 30-liter Lödige mixer (stainless steel) equipped with a jacket, and the concentration was 70% under stirring. weight 0/0 of meta Nsuruhon acid solution [manufactured by Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd.] 1 6. LKG (the methane sulfonic acid content 1 1 7.4 mol) was added and mixed for 20 minutes. After the addition was completed, warm water at 90 ° C was passed through the jacket, and stirring was maintained for 30 minutes while suctioning with a vacuum pump to remove and dry water. Melamine was in a ratio of 2.1 mol to 1 mol of methanesulfonic acid. The obtained white powdery reaction product was 42.2 kg.
(b) 工程  (b) Process
( a ) 工程で得られた反応生成物 1 5 k gをダブルシャフ ト方式撹拌型焼成機 に入れ、 撹拌下、 330 で焼成を行った。 昇温時間は約 2時間で 330 °Cとな り、 焼成温度 330 °Cで 5時間保持した。 焼成によ りメ ラ ミ ンの昇華とメ ラ ミ ン の縮合反応によるァンモユアの発生とが認められた。 焼成生成物と して 1 3. 9 k gの白色粉末を得た。  (a) 15 kg of the reaction product obtained in the step was placed in a double-shaft type stirring type baking machine, and baked at 330 under stirring. The heating time was 330 ° C in about 2 hours, and the firing temperature was maintained at 330 ° C for 5 hours. Sublimation of melamin by baking and generation of hammoyua by condensation reaction of melamin were observed. 13.9 kg of white powder was obtained as a fired product.
この焼成生成物を冷却後ピンディスク ミルで粉砕を行った。 得られた粉砕品の 平均粒子径は、 5. O ^ mであった。  After cooling the fired product, it was pulverized by a pin disk mill. The average particle size of the obtained pulverized product was 5. O ^ m.
この焼成生成物に関して、 高速液体クロマ トグラフィーの結果、 メラミ ラム メ レム = 0. 4/9 9. 1 / 0. 5 (重量比) であった。 元素分析の結果は、 炭素 2 5. 0 7重量%、 窒素 4 7. 1 6重量。 /0、 水素 4. 0 2重量%、 硫黄 9. 7 1重量0 /。であった。 High-performance liquid chromatography of this calcined product showed that melamiram melem = 0.4 / 99.1 / 0.5 (weight ratio). The result of elemental analysis was as follows: carbon 25.07% by weight, nitrogen 47.16% by weight. / 0 , hydrogen 4.02% by weight, sulfur 9.7 1 weight 0 /. Met.
元素分析における窒素と硫黄の結果と、 高速液体クロマトグラフィ一における 塩基成分のメラミ ンと、 メラムと、 メ レムとの重量比よ り計算すると、 メ ラム/ 硫黄原子 = 1. 00 / 1. 0 0 (モル比) であった。  Calculated from the results of elemental analysis of nitrogen and sulfur and the weight ratio of melamine, melam, and melem as base components in high performance liquid chromatography, melam / sulfur atom = 1.00 / 1.000 (Molar ratio).
この焼成生成物は 1 0重量%水性スラリー (2 5°C) と して 5. 0の p Hを有 していた。 また、 水 ( 2 5 °C) に対する溶解度は 0. 0 5 gZ 1 00 m 1 と非常 に小さい値を示した。  This calcined product had a pH of 5.0 as a 10% by weight aqueous slurry (25 ° C). The solubility in water (25 ° C) was as low as 0.05 gZ100m1.
以下の実施例及び比較例において、 燃焼試験と して酸素指数、 1しー 9 4垂直 燃焼試験を、 押し出しペレツ トの発泡状態を次のようにして評価した。  In the following Examples and Comparative Examples, an oxygen index and a 1-94 vertical combustion test were evaluated as a combustion test, and the foaming state of the extruded pellets was evaluated as follows.
( 1 ) 酸素指数  (1) Oxygen index
J I S K 7 2 0 1に準拠して実施した。  The measurement was performed in accordance with JISK 7201.
( 2 ) U L - 94垂直燃焼試験  (2) UL-94 vertical combustion test
米国アンダーライターズ · ラボラ ト リ一ズが定めた U L— 94垂直燃焼試験の 方法によって測定した。 試験片の厚みは 1ノ8イ ンチと した。  It was measured by the UL-94 vertical burn test method specified by the United States Underwriters Laboratories. The thickness of the test piece was 1 to 8 inches.
(3) 押し出しペレツ トの発泡状態  (3) Foamed state of extruded pellet
押し出しペレツ トの切断面の発泡状態を目視で観察し、 下記の 3段階で評価し た。〇:発泡による気泡が殆ど見られない、 :発泡による気泡が若干見られる、 X : 発泡による気泡が著しく見られる  The foamed state of the cut surface of the extruded pellet was visually observed and evaluated according to the following three grades. 〇: Almost no bubbles due to foaming:: Some bubbles due to foaming are observed, X: Bubbles due to foaming are remarkably seen
実施例 3、 4、 5  Examples 3, 4, 5
3 0 %ガラス繊維強化ナイロン 6 6 (東レ (株) 製 : 商品名 C Μ 3 0 0 1— G 3 0) に実施例 1で製造したメ タ ンスルホン酸メラム (MMS— 1) を表 1に示 す割合でミキサーで混合し、 これを 2軸押出機 〔 (株) 栗本鉄工所製〕 を用いて シリ ンダ一温度 2 7 5 °Cの条件下で混練してス トラン ド状に押し出し、 冷却後、 切断、 乾燥してペレツ トを得た。 得られたペレツ トを射出成形機 〔日精樹脂工業 (株) 製〕 にて成形し、 燃焼試験用の試験片を得た。 これらの材料の評価結果を 表 1に示した。  30% glass fiber reinforced nylon 66 (manufactured by Toray Industries, Inc .: trade name CΜ301-G30) shows the methane sulfonic acid melam (MMS-1) produced in Example 1 in Table 1. The mixture was mixed with a mixer at the ratio shown, and the mixture was kneaded using a twin-screw extruder (manufactured by Kurimoto Iron Works) at a cylinder temperature of 275 ° C and extruded into a strand. After cooling, it was cut and dried to obtain pellets. The obtained pellets were molded using an injection molding machine [manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.] to obtain test pieces for a combustion test. Table 1 shows the evaluation results of these materials.
実施例 6、 7、 8 実施例 1 で製造したメ タ ンスルホン酸メ ラム (M M S— 1 ) の代わり に、 実施 例 2で製造したメ タ ンスルホン酸メラム (M M S— 2 ) を使用した他は、 実施例 3、 4、 5 と同様に行った。 これらの材料の評価結果を表 1 に示した。 Examples 6, 7, 8 Examples 3, 4, and 5 except that methanesulfonic acid melam (MMS-2) produced in Example 2 was used instead of methanesulfonic acid melam (MMS-1) produced in Example 1. The same was done. Table 1 shows the evaluation results of these materials.
比較例 1  Comparative Example 1
メタンスルホン酸メラムを使用せず、 3 0 %ガラス繊維強化ナイロン 6 6を直 接射出成形し、 燃焼試験用の試験片を得た。 評価結果を表 1 に示した。  Without using melam methanesulfonate, 30% glass fiber reinforced nylon 66 was directly injection molded to obtain a test piece for a combustion test. Table 1 shows the evaluation results.
比較例 2  Comparative Example 2
メ タンスルホン酸メ ラムの代わり にメ ラ ミ ンシァヌ レー ト (日産化学工業 (株) 製 : M C— 6 4 0 ) を使用し、 その他は実施例 6 と同様に行った。 評価結果を表 1 に示した。  Melamine cyanurate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd .: MC-640) was used in place of methanesulfonic acid melam, and the other procedures were the same as in Example 6. Table 1 shows the evaluation results.
比較例 3  Comparative Example 3
メタンスルホン酸メラムの代わりに次に示す方法によ り合成したメラムを使用 し、 その他は実施例 4 と同様に行った。 評価結果を表 1 に示した。  Melam synthesized by the following method was used in place of melam methanesulfonate, and the other conditions were the same as in Example 4. Table 1 shows the evaluation results.
メ ラムは以下のよう に調製した。 メ ラ ミ ン 5 0 4 g とパラ トルエンスルホン酸 一水和物 3 8 0 gとの均一混合粉を、 2 9 0 °Cに設定した電気炉内で 6時間焼成 した。 焼成生成物はこげ茶色を呈していた。 この焼成物を 3 %アンモニア水溶液 でパラ トルエンスルホン酸を洗浄除去し、 その後濾過、 乾燥して 3 0 0 gのメラ ムを得た。 得られたメ ラムは高速液体ク口マ トグラフ ィ 一の結果、 メ ラミ ン/メ ラム メ レム = 1 . 2 / 9 8 . 8 / 0 . 0 (重量比) であった。 The melam was prepared as follows. A homogeneous mixed powder of 504 g of melamine and 380 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate was fired in an electric furnace set at 290 ° C. for 6 hours. The calcined product had a dark brown color. The calcined product was washed with 3% aqueous ammonia to remove para-toluenesulfonic acid, and then filtered and dried to obtain 300 g of a melamine. As a result of high-performance liquid chromatography, the obtained melam was melamin / melam melem = 1.2 / 98.8 / 0.0 (weight ratio).
表 1 table 1
実施例 比較例 Example Comparative example
3 4 5 6 7 8 1 2 3 ナイロン 66 100 100 100 100 100 100 100 100 100 ラス繊維 43 43 43 43 43 43 43 43 433 4 5 6 7 8 1 2 3 Nylon 66 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Lath fiber 43 43 43 43 43 43 43 43 43
M S- 1 20 40 60 0 0 0 0 0 0M S- 1 20 40 60 0 0 0 0 0 0
M S-2 0 0 0 20 40 60 0 0 0 C-640 0 0 0 0 0 0 0 60 0 メラム 0 0 0 0 0 0 0 0 40 酸素指数 25. 0 30. 7 31. 1 25. 9 31 . 1 31. 1 22. 8 26. 8 26. 8MS-2 0 0 0 20 40 60 0 0 0 C-640 0 0 0 0 0 0 0 60 0 Melam 0 0 0 0 0 0 0 0 40 Oxygen index 25. 0 30. 7 31. 1 25. 9 31 . 1 31. 1 22. 8 26. 8 26. 8
U L - 9 4 U L-9 4
ラ ンク V-2 V-0 V-0 V-2 V-0 V-0 未該当 未該当 V- 2 ドリッフ。の有無 有 有 挺 有 有 へ'レット発泡状態 〇 〇 △ 〇 〇 △ X △ 産業上の利用可能性 Rank V-2 V-0 V-0 V-2 V-0 V-0 N / A N / A V- 2 Drift. Presence Yes Yes Yes Yes Yes Let foam state 〇 〇 △ 〇 〇 △ X △ Industrial applicability
本発明によ り得られたメ タンスルホン酸メラムは、 耐熱性、 耐水性に優れ、 特 にポリアミ ド樹脂用の難燃剤と して極めて有用である。 また、 このメ タンスルホ ン酸メラムを使用することによって、 ハロゲン系難燃剤を使用することなく、 合 成樹脂の難燃化を達成することが可能となる。  Melam methanesulfonate obtained by the present invention is excellent in heat resistance and water resistance, and is extremely useful as a flame retardant especially for polyamide resins. Further, by using the melam methanesulfonate, it is possible to achieve flame retardancy of the synthetic resin without using a halogen-based flame retardant.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. 水 (2 5 °C) に対して 0. 0 1〜 0. 1 0 gノ 1 0 0 m lの溶解度、 1 0重 量0 /0水性スラリー (2 5°C) と して 3. 0〜 7. 0の p H、 及び硫黄原子 1モル に対して、 0. 9 0〜 1. 3 0モルのメ ラムの比率を有するメ タンスルホン酸メ ラム。 1. Water 0. 0. 1 to 0. 1 0 g Roh 1 0 0 ml solubility in (2 5 ° C), 3 to a 1 0-fold the amount 0/0 aqueous slurry (2 5 ° C). Methanesulfonic acid melamine having a pH of 0 to 7.0 and a ratio of melamine of from 0.90 to 1.30 per mol of sulfur atom.
2. 下記の ( a ) 及び (b ) の各工程 :  2. Each of the following steps (a) and (b):
( a ) メ ラ ミ ンとメ タ ンスルホン酸とを、 メ タ ンスルホン酸 1モルに対してメ ラ ミ ンは 2. 0〜 3. 0モルの比率に、 0〜 2 0 0 °Cの温度で混合することによ り反応生成物を得る工程、 及び  (a) Melamine and methanesulfonic acid are mixed at a temperature of 0 to 200 ° C at a ratio of 2.0 to 3.0 moles of melamin to 1 mole of methanesulfonic acid. Obtaining a reaction product by mixing at
(b) (a) 工程で得られた反応生成物を、 3 00〜 4 0 0 °Cの温度で 0. 1 〜 3 0時間焼成する工程、  (b) baking the reaction product obtained in the step (a) at a temperature of 300 to 400 ° C. for 0.1 to 30 hours,
からなる、 水 (2 5 °C) に対して 0. 0 1〜 0. l O g/ l O O m lの溶解度、 1 0重量0 /0水性スラリー (2 5 °C) と して 3. 0〜 7. 0の p H、 及び硫黄原子 1モルに対して、 0. 9 0〜 1. 3 0モルのメラムの比率を有するメ タンスルホ ン酸メ ラムの製造法。 Consisting of 0.0 1 to solubility of 0. l O g / l OO ml in water (2 5 ° C), and a 1 0 wt 0/0 aqueous slurry (2 5 ° C) 3. 0 A method for producing melamethane methansulfonate having a pH of 7.7.0 and a ratio of melam of 0.90 to 1.30 moles to 1 mole of sulfur atoms.
3. ポリアミ ド樹脂 1 0 0重量部に対して、  3. For 100 parts by weight of polyamide resin,
水 ( 2 5 °C) に対して 0. 0 1〜 0. 1 0 gノ 1 0 0 m l の溶解度、 1 0重量0 /0 水性スラリー ( 2 5 °C ) と して 3 · 0〜 7. 0の p H、 及び硫黄原子 1モルに対 して、 0. 9 0〜 1. 3 0モルのメ ラムの比率を有するメ タ ンスルホン酸メ ラム を 1〜 1 0 0重量部 Water 0.0 1 to 0.1 with respect to (2 5 ° C) 0 g Bruno 1 0 0 ml of solubility, 1 0 wt 0/0 aqueous slurry (2 5 ° C) and to 3-0-7 1 to 100 parts by weight of methanesulfonic acid melam having a ratio of 0.90 to 1.30 mol of melam per 1 mol of pH and sulfur atom
に配合してなる難燃性ポリアミ ド樹脂組成物。 A flame-retardant polyamide resin composition, which is blended with the above.
4. 更にポリアミ ド樹脂 1 0 0重量部に対して、 4. Further, with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin,
無機充填剤を 1〜 3 0 0重量部  1 to 300 parts by weight of inorganic filler
に配合してなる請求項 3に記載の難燃性ポリアミ ド樹脂組成物。 4. The flame-retardant polyamide resin composition according to claim 3, which is blended with a resin.
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