WO2024252972A1 - 難燃剤、組成物、及び成形品 - Google Patents

難燃剤、組成物、及び成形品 Download PDF

Info

Publication number
WO2024252972A1
WO2024252972A1 PCT/JP2024/019426 JP2024019426W WO2024252972A1 WO 2024252972 A1 WO2024252972 A1 WO 2024252972A1 JP 2024019426 W JP2024019426 W JP 2024019426W WO 2024252972 A1 WO2024252972 A1 WO 2024252972A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flame retardant
group
parts
mass
hindered amine
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2024/019426
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
景佑 清水
勉 梅木
達人 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adeka Corp
Original Assignee
Adeka Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adeka Corp filed Critical Adeka Corp
Priority to JP2025526058A priority Critical patent/JPWO2024252972A1/ja
Priority to CN202480027719.6A priority patent/CN121013899A/zh
Priority to EP24819204.9A priority patent/EP4726011A1/en
Priority to KR1020257035160A priority patent/KR20260020908A/ko
Publication of WO2024252972A1 publication Critical patent/WO2024252972A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432Six-membered rings
    • C08K5/3435Piperidines
    • 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
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • 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
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432Six-membered rings
    • 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
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • 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
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5313Phosphinic compounds, e.g. R2=P(:O)OR'
    • 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
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • C08K5/5333Esters of phosphonic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • 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
    • 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
    • C09K21/12Organic materials containing phosphorus
    • 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
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066Flame-proofing or flame-retarding additives

Definitions

  • the present invention relates to a flame retardant containing a hindered amine compound having a specific structure, as well as a composition containing the flame retardant and a molded article thereof.
  • Synthetic resins are used for a wide range of purposes due to their convenience, but they have the disadvantage of being highly flammable.
  • Various technologies have been developed to impart flame retardancy to synthetic resins.
  • One such technology is hindered amine compounds, which are known to be effective as flame retardants.
  • Patent Document 1 describes a technology in which a NOR-HALS compound having a specific structure is used as a flame retardant for a polymer.
  • Patent Document 2 describes a resin composition for a solar cell encapsulant that contains a NOR-type hindered amine flame retardant for an olefin resin material.
  • Patent Document 3 describes a laminate of multiple layers that contains a polypropylene resin and a NOR-type hindered amine compound.
  • paragraph [0076] of Patent Document 2 describes that it is believed that N-methyl hindered amine compounds do not exhibit flame retardant performance like NOR-type hindered amine derivatives.
  • paragraph [0067] of Patent Document 3 describes that when an N-methyl hindered amine stabilizer is used, flame retardancy is reduced compared to when a NOR-type hindered amine stabilizer is used.
  • Patent Document 4 proposes a flame-retardant resin composition that contains a base resin containing a polyolefin resin, a flame retardant, and a flame retardant auxiliary, and contains a hindered amine compound as the flame retardant auxiliary, and in the examples, an N-alkyl type hindered amine compound is used.
  • Patent Document 4 describes that the flame retardancy of the flame-retardant resin composition can be further improved by containing a NOR-containing group in the hindered amine compound, and the examples also describe the results that a hindered amine compound containing a NOR-containing group has better flame retardancy than a hindered amine compound that does not contain a NOR-containing group. Furthermore, the hindered amine compound in Patent Document 4 is used as a flame retardant auxiliary in combination with the main flame retardant, and there is no description that it functions as a flame retardant alone.
  • the N-alkoxy hindered amine compound described in Patent Document 1 can impart excellent flame retardant properties to resins, but it is liquid at room temperature. When blending liquid additives with synthetic resins, special equipment is required to handle liquid substances, making them more difficult to handle than solid additives. In addition, the N-alkoxy hindered amine compounds described in Patent Documents 1 to 4 have the problem of high production costs due to the expensive raw materials and complex production processes.
  • N-alkyl hindered amine compounds are made from inexpensive raw materials and have the potential for cost reduction, but as described in Patent Documents 1 to 4, there has been a problem in that no compounds that provide excellent flame retardancy have been found.
  • the problem that this invention aims to solve is to provide a flame retardant that uses an N-alkyl hindered amine compound and imparts excellent flame retardancy to synthetic resins.
  • the present invention provides a flame retardant containing (A) a hindered amine compound, the hindered amine compound (A) being a compound represented by the following general formula (1):
  • R 1 represents a group represented by the following general formula (2), (3) or (4)
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms
  • R 3 to R 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 7 in formula (2) and R 8 in formula (3) represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
  • * represents a bond.
  • the present invention also relates to a composition containing the above flame retardant and a synthetic resin, and a flame retardant obtained from the composition.
  • the present invention provides a flame retardant that imparts excellent flame retardancy to synthetic resins. It also provides a composition containing the flame retardant and a molded article thereof.
  • the flame retardant of the present invention contains (A) a hindered amine compound.
  • the hindered amine compound (A) is a compound represented by the following general formula (1).
  • R 1 represents a group represented by the following general formula (2), (3) or (4)
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms
  • R 3 to R 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 7 in formula (2) and R 8 in formula (3) represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
  • * represents a bond.
  • the flame retardant of the present invention has excellent flame retardancy by containing, among hindered amine compounds, the hindered amine compound having the specific structure is not clear, but is presumed to be as follows.
  • Hindered amine flame retardants exert their flame retardant effect by capturing hydroxyl radicals and alkylperoxy radicals generated in the gas phase during combustion with the hindered amine structure.
  • the hindered amine structure is arranged at both ends of the linear molecular chain, so that the hindered amine structure is appropriately dispersed in the synthetic resin, and the radical capturing efficiency in the gas phase during combustion is improved, resulting in excellent flame retardancy.
  • R 1 in general formula (1) a group represented by general formula (2) or a group represented by general formula (3) is preferable, and a group represented by general formula (2) is more preferable. This further improves the flame retardant performance of the flame retardant of the present invention.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by R 2 in the general formula (1) include aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms and aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms.
  • alkyl group having 1 to 18 carbon atoms examples include linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isooctyl, tert-octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl, 2-propylheptyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, and octadecyl.
  • linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl
  • alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms examples include linear and cyclic alkenyl groups such as vinyl, 2-propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 5-hexenyl, 2-heptenyl, 3-heptenyl, 4-heptenyl, 3-octenyl, 3-nonenyl, 4-decenyl, 3-undecenyl, 4-dodecenyl, 3-cyclohexenyl, 2,5-cyclohexadienyl-1-methyl, and 4,8,12-tetradecatrienyl allyl groups.
  • linear and cyclic alkenyl groups such as vinyl, 2-propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 5-hexenyl, 2-heptenyl
  • Examples of the cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclooctadecyl, 2-bornyl, 2-isobornyl, 1-adamantyl, methylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, and methylcycloheptyl groups.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a benzyl group, a naphthyl group, an azulenyl group, an indenyl group, an indanyl group, a tetralinyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, and a biphenyl group.
  • an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms are preferred.
  • the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably a methyl group.
  • R2 is a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms
  • a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferred, more preferably a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, and even more preferably a cyclohexyl group. This further improves the flame retardant performance of the flame retardant of the present invention.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 3 to R 6 in general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group.
  • R 3 to R 6 are preferably a methyl group or an ethyl group, and more preferably a methyl group, which further improves the flame retardant performance of the flame retardant of the present invention.
  • Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by R7 in general formula (2) and R8 in general formula (3) include an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 18 carbon atoms, and an arylene group having 6 to 18 carbon atoms.
  • alkylene group having 1 to 18 carbon atoms examples include linear or branched alkylene groups such as methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, isobutylene, n-pentylene, isopentylene, n-hexylene, isohexylene, n-heptylene, isoheptylene, n-octylene, isooctylene, n-nonylene, isononylene, n-decylene, isodecylene, n-undecylene, isoundecylene, n-dodecylene, isododecylene, tridecylene, tetradecylene, pentadecylene, hexadecylene, heptadecylene, and octadecylene.
  • alkylene group having 1 to 18 carbon atoms examples include linear or
  • alkenylene group having 2 to 18 carbon atoms examples include linear or branched alkenylene groups such as vinylene group, 1-methylethenylene group, 2-methylethenylene group, propenylene group, butenylene group, isobutenylene group, pentenylene group, hexenylene group, heptenylene group, octenylene group, decenylene group, dodecenylene group, tetradecenylene group, hexadecenylene group, and octadecenylene group.
  • linear or branched alkenylene groups such as vinylene group, 1-methylethenylene group, 2-methylethenylene group, propenylene group, butenylene group, isobutenylene group, pentenylene group, hexenylene group, heptenylene group, octenylene group, decenylene group, dodecenylene group, te
  • Examples of the cycloalkylene group having 4 to 18 carbon atoms include cyclobutylene, cyclopentylene, 2-methylcyclopentylene, cyclohexylene, 1,3-dimethylcyclohexylene, cycloheptylene, 1-ethylcyclopentylene, cyclooctylene, cyclononylene, cyclodecylene, cycloundecylene, cyclododecylene, cyclotridene, cyclotetradecylene, cyclopentadecylene, cyclohexadecylene, cycloheptadecylene, cyclooctadecylene, norbornylene, dicyclopentylene, isopropylidenedicyclohexylene, and cyclohexanedimethylene.
  • Examples of the arylene group having 6 to 18 carbon atoms include a phenylene group, a tolylene group, a xylylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, a phenanthrylene group, a fluorenylene group, an indenylene group, an isopropylidenediphenylene group, and a dimethylenephenylene group.
  • R 7 in the general formula (2) and R 8 in the general formula (3) are preferably a direct bond, an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, and an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms.
  • R 7 or R 8 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms
  • the alkylene group is preferably an alkylene group having 2 to 14 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and even more preferably an alkylene group having 4 to 8 carbon atoms.
  • R 7 or R 8 is an arylene group having 6 to 18 carbon atoms
  • the arylene group is preferably an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, more preferably an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and even more preferably a phenylene group. This further improves the flame retardant performance of the flame retardant of the present invention.
  • a conventional method can be used as a method for producing the compound represented by general formula (1).
  • a dicarboxylic acid or dicarboxylic acid derivative corresponding to general formula (2), a diisocyanate corresponding to general formula (3), or a carbonate precursor corresponding to general formula (4) may be combined and reacted with an alcohol having an N-alkyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidinol skeleton.
  • direct esterification of an acid and an alcohol a reaction of an acid halide with an alcohol, an ester exchange reaction, a urethane bond formation reaction by an isocyanate and an alcohol, etc. are possible.
  • a dicarboxylic acid or dicarboxylic acid derivative corresponding to general formula (2), a diisocyanate corresponding to general formula (3), or a carbonate precursor corresponding to general formula (4) may be combined and reacted with an alcohol having an N-H-2,2,6,6-tetramethylpiperidinol skeleton, and then N-alkylation may be performed using an alkyl halide or the like.
  • the compounds obtained by the above methods may be further separated and purified, if necessary, by separation and purification means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, adsorption, and column chromatography, or a combination of these means.
  • the hindered amine compound (A) may be used as a single compound, or as a combination of two or more compounds having different R 1 to R 6 in general formula (1).
  • Specific examples of compounds represented by general formula (1) include the following compounds No. 1 to No. 16. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • compounds No. 2 to No. 13 are preferred, compounds No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, No. 6, No. 8 and No. 9 are more preferred, and compounds No. 3, No. 4 and No. 5 are even more preferred.
  • the content of the hindered amine compound (A) in the flame retardant of the present invention is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, and even more preferably 90 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the flame retardant. This allows the flame retardant performance of the hindered amine compound (A) to be stably exhibited.
  • the content of the hindered amine compound (A) in the flame retardant of the present invention is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and even more preferably 5 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the flame retardant. This allows the flame retardant performance of the hindered amine compound (A) to be stably exhibited.
  • the flame retardant of the present invention contains a phosphorus-based flame retardant (B)
  • the content of the hindered amine compound (A) is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and even more preferably 20 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the flame retardant. This allows the flame retardant improvement effect to be fully obtained by using the hindered amine compound (A) and the phosphorus-based flame retardant (B) in combination.
  • the flame retardant of the present invention preferably contains a phosphorus-based flame retardant (B), which further improves the flame retardancy of the flame retardant of the present invention.
  • the phosphorus-based flame retardant (B) is not particularly limited as long as it is a flame retardant containing phosphorus element, and those obtained by conventionally known methods and commercially available products can be used.
  • Examples of phosphorus-based flame retardants include phosphate ester-based flame retardants, phosphonate ester-based flame retardants, phosphinate ester-based flame retardants, metal phosphinate salt-based flame retardants, phosphazene-based flame retardants, phosphate-based flame retardants, and red phosphorus.
  • the above-mentioned phosphoric acid ester flame retardants include, for example, triaryl phosphoric acid esters such as triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, xylyl diphenyl phosphate, cresyl bis(2,6-xylenyl)phosphate, and 2-ethylhexyl diphenyl phosphate; aromatic phosphoric acid esters or polycondensates thereof such as resorcinol bis(diphenyl phosphate), hydroquinone bis(diphenyl phosphate), bisphenol A bis(diphenyl phosphate), bisphenol A bis(dicresyl phosphate), 4,4'-biphenol bis(diphenyl phosphate), resorcinol bis(2,6-xylenyl phosphate), and 4,4'-biphenol bis(2,6-xylenyl
  • Examples of the phosphonate ester flame retardants include divinyl phenylphosphonate, diallyl phenylphosphonate, 1-butenyl phenylphosphonate, pentaerythritol bis(methylphosphonate), pentaerythritol bis(benzylphosphonate), 10-phenoxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 6,6'-(1,3-phenylenebis(oxy))bis(6H-dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorine)-6,6'-dioxide, etc.
  • phosphinic acid ester flame retardants examples include phenyl diphenylphosphinate, methyl diphenylphosphinate, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (hereinafter also referred to as DOPO), DOPO derivatives, etc.
  • DOPO derivatives examples include 10-benzyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-(2,5-dihydroxyphenyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-(2,7-dihydroxynaphthyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, and 6,6'-(1,2-ethanediyl)bis(6H-dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorine)-6,6'-dioxide.
  • metal phosphinate flame retardants examples include aluminum diethylphosphinate, calcium diethylphosphinate, and zinc diethylphosphinate.
  • phosphazene-based flame retardants examples include bis(2-allylphenoxy)phosphazene, dicresylphosphazene, propoxyphosphazene, phenoxyphosphazene, aminophosphazene, poly(fluoroalkylphosphazene), dipropoxyphosphazene, etc.
  • phosphate-based flame retardants examples include melamine phosphate, melamine pyrophosphate, melamine polyphosphate, melam polyphosphate, ammonium phosphate, ammonium pyrophosphate, ammonium polyphosphate, piperazine phosphate, piperazine pyrophosphate, piperazine polyphosphate, etc.
  • phosphorus-based flame retardant from the viewpoint of improving flame retardancy, phosphate ester-based flame retardants, phosphonate ester-based flame retardants, phosphinate ester-based flame retardants, and metal phosphinate-based flame retardants are preferred, with phosphonate ester-based flame retardants and phosphinate ester-based flame retardants being more preferred.
  • DOPO and DOPO derivatives are preferred from the viewpoint of improving flame retardancy, and 6,6'-(1,2-ethanediyl)bis(6H-dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorine)-6,6'-dioxide is more preferred.
  • the phosphorus-based flame retardant (B) may be used as a single compound, or as a combination of two or more different compounds.
  • two or more different phosphorus-based flame retardants are combined, from the viewpoint of improving flame retardancy, it is preferable to use two or more different phosphonate ester-based flame retardants in combination, a phosphonate ester-based flame retardant and a phosphate ester-based flame retardant in combination, or a phosphonate ester-based flame retardant and a metal phosphinate-based flame retardant in combination.
  • the content of the phosphorus-based flame retardant (B) is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 200 parts by mass or more, and even more preferably 300 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the hindered amine compound (A). This allows the flame retardancy improvement effect of the combined use of the hindered amine compound (A) and the phosphorus-based flame retardant (B) to be fully obtained.
  • the flame retardant of the present invention contains a phosphorus-based flame retardant (B)
  • the content of the phosphorus-based flame retardant (B) is preferably 5,000 parts by mass or less, more preferably 3,000 parts by mass or less, and even more preferably 1,500 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the hindered amine compound (A). This allows the flame retardant performance of the hindered amine compound (A) to be stably exhibited, and also results in less bleeding when blended with a resin.
  • the flame retardant of the present invention preferably contains a nitrogen-based flame retardant (C) in addition to the phosphorus-based flame retardant (B), which further improves the flame retardancy of the flame retardant of the present invention.
  • the nitrogen-based flame retardant (C) is not particularly limited as long as it is a flame retardant containing a nitrogen element, and those obtained by a conventionally known method and commercially available products can be used, except for those included in the phosphorus-based flame retardant (B).
  • nitrogen-based flame retardants (C) examples include melamine, melamine cyanurate, poly-[2,4-(piperazin-1,4-yl)-6-(morpholino-4-yl)-1,3,5-triazine], melamine sulfate, guanidine sulfate, and guanidine sulfamate.
  • the nitrogen-based flame retardant (C) may be used as a single compound, or as a combination of two or more different compounds.
  • the content of the nitrogen-based flame retardant (C) is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 200 parts by mass or more, and even more preferably 300 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the hindered amine compound (A). This allows the flame retardancy improvement effect of the combined use of the hindered amine compound (A), the phosphorus-based flame retardant (B), and the nitrogen-based flame retardant (C) to be fully obtained.
  • the flame retardant of the present invention contains a nitrogen-based flame retardant (C)
  • the content of the nitrogen-based flame retardant (C) is preferably 4,000 parts by mass or less, more preferably 2,000 parts by mass or less, and even more preferably 1,000 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the hindered amine compound (A). This allows the flame retardant performance of the hindered amine compound (A) to be stably exhibited, and also results in less bleeding when blended with a resin.
  • the content of the nitrogen-based flame retardant (C) is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and even more preferably 30 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the phosphorus-based flame retardant (B). This allows the flame retardancy improvement effect of the combined use of the hindered amine compound (A), the phosphorus-based flame retardant (B), and the nitrogen-based flame retardant (C) to be fully obtained.
  • the flame retardant of the present invention contains a nitrogen-based flame retardant (C)
  • the content of the nitrogen-based flame retardant (C) is preferably 700 parts by mass or less, more preferably 300 parts by mass or less, and even more preferably 200 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the phosphorus-based flame retardant (B). This allows the flame retardant performance of the hindered amine compound (A) to be stably exhibited.
  • composition of the present invention contains the above-mentioned flame retardant and a synthetic resin.
  • the flame retardant of the present invention can be used as a composition by blending it with a synthetic resin, particularly preferably a thermoplastic resin.
  • the content of the flame retardant in the composition of the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, even more preferably 0.5 parts by mass or more, and particularly preferably 1 part by mass or more, per 100 parts by mass of the composition. This allows the performance of the flame retardant to be fully exhibited.
  • the content of the flame retardant is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the composition. This reduces bleeding of the flame retardant component.
  • the content of the flame retardant in the composition of the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, even more preferably 0.5 parts by mass or more, and particularly preferably 0.1 parts by mass or more, per 100 parts by mass of synthetic resin. This allows the performance of the flame retardant to be fully exhibited.
  • the content of the flame retardant is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of synthetic resin. This reduces bleeding of the flame retardant component.
  • thermoplastic resins such as polyolefin resins, styrene-based resins, polyester resins, polycarbonate resins, polysulfide resins, polyamide resins, polyether resins, and halogen-containing resins.
  • the above polyolefin resins include polyethylene-based resins such as low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, cross-linked polyethylene, and ultra-high molecular weight polyethylene; polypropylene-based resins such as homopolypropylene, random copolymer polypropylene, block copolymer polypropylene, impact copolymer polypropylene, high impact copolymer polypropylene, and maleic anhydride-modified polypropylene; ⁇ -olefin polymers such as polybutene-1, cycloolefin polymer, poly-3-methyl-1-butene, poly-3-methyl-1-pentene, and poly-4-methyl-1-pentene; and ⁇ -olefin copolymers such as ethylene-methyl methacrylate copolymer and ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • polyethylene-based resins such as low-density polyethylene, linear low-dens
  • the melt flow rate (hereinafter also referred to as MFR) of these polyolefin resins is preferably 0.05 g/10 min or more, more preferably 0.5 g/10 min or more, and even more preferably 0.8 g/10 min or more, from the viewpoint of improving flame retardancy. Furthermore, the MFR of these polyolefin resins is preferably 30 g/10 min or less, more preferably 20 g/10 min or less, and even more preferably 15 g/10 min or less, from the viewpoint of improving flame retardancy.
  • the MFR here is a value measured in accordance with JIS K 7210.
  • styrene-based resin examples include syndiotactic polystyrene and acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymers.
  • the polysulfide resin may, for example, be polyphenylene sulfide.
  • the polyamide resin may, for example, be polyhexamethylene adipamide.
  • polyester resins examples include polyalkylene terephthalates such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, and polycyclohexanedimethylene terephthalate; polyalkylene naphthalates such as polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate; and degradable aliphatic polyesters such as polyhydroxybutyrate, polycaprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, polylactic acid, polymalic acid, polyglycolic acid, polydioxane, and poly(2-oxetanone).
  • the polycarbonate resin is a resin having a carbonate bond, and is obtained, for example, by a polymerization reaction between a divalent hydroxy aromatic compound and a carbonate precursor.
  • divalent hydroxy aromatic compounds include dihydroxybenzenes such as resorcin and hydroquinone; bishydroxyaryls such as 4,4'-dihydroxydiphenyl; bis(hydroxyaryl)alkanes such as bis(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,2-bis(4-hydroxyphenoxy)ethane, and 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane; dihydroxyaryl ketones such as bis(4-hydroxyphenyl)ketone and bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)ketone; 4,4'-dihydroxydiphenyl ether and 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethylphenyl ether.
  • dihydroxyaryl ethers such as 4,4'-dihydroxy-2,5-dihydroxydiphenyl ether; dihydroxyaryl sulfur compounds such as 4,4'-thiodiphenol, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfoxide, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, and 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfone, and phenolphthalein.
  • dihydroxyaryl ethers such as 4,4'-dihydroxy-2,5-dihydroxydiphenyl ether
  • dihydroxyaryl sulfur compounds such as 4,4'-thiodiphenol, bis
  • divalent hydroxy aromatic compounds may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, they may be used in combination with a polyvalent hydroxy aromatic compound having three or more hydroxy groups.
  • Specific preferred examples of the carbonate precursor include phosgene, carbonic acid diesters, diphenyl carbonate, dihaloformates of dihydric phenols, and mixtures thereof.
  • synthetic resins include petroleum resins, coumarone resins, polyvinyl acetate, acrylic resins, polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polyurethane, cellulose resins, polyimide resins, polysulfones, liquid crystal polymers, and other synthetic resins, as well as blends of these.
  • the synthetic resin may also be a thermoplastic elastomer such as isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, olefin-based elastomer, styrene-based elastomer, polyester-based elastomer, nitrile-based elastomer, nylon-based elastomer, vinyl chloride-based elastomer, polyamide-based elastomer, or polyurethane-based elastomer.
  • a thermoplastic elastomer such as isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, ole
  • polyolefin resins from the viewpoint of more effectively exerting the flame retardant properties of the flame retardant, one or more selected from the group consisting of polyolefin resins, styrene-based resins and copolymers thereof are preferred, polyolefin resins are more preferred, high density polyethylene, low density polyethylene and linear low density polyethylene are even more preferred, and it is also preferred to use them in combination with a thermoplastic elastomer.
  • These synthetic resins can be used regardless of the molecular weight, degree of polymerization, polymerization method, density, softening point, proportion of insoluble matter in a solvent, degree of stereoregularity, presence or absence of catalyst residue, types and blending ratios of raw monomers, type of polymerization catalyst, etc. These synthetic resins may be used alone or in combination of two or more kinds. The synthetic resins may be alloyed.
  • the content of the synthetic resin in the composition of the present invention is preferably 80 parts by mass or more, more preferably 85 parts by mass or more, and even more preferably 90 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the composition. This allows the inherent physical properties of the synthetic resin to be fully exhibited.
  • the content of the synthetic resin in the composition of the present invention is preferably 99.9 parts by mass or less, more preferably 99.7 parts by mass or less, even more preferably 99.5 parts by mass or less, and particularly preferably 99 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the composition. This allows the composition of the present invention to contain the amount of flame retardant necessary to exhibit flame retardant performance.
  • composition of the present invention may contain other optional components in addition to the flame retardant.
  • the composition can be stabilized by adding a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, a thioether-based antioxidant, an ultraviolet absorber, a hindered amine-based light stabilizer, etc.
  • phenol-based antioxidants examples include 2,6-di-tert-butyl p-cresol, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, distearyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)phosphonate, 1,6-hexamethylenebis[(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionic acid amide], 4,4'-thiobis(6-tert-butyl-m-cresol), 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis(6-tert-butyl -m-cresol), 2,2'-ethylidenebis(4,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-ethylidenebis(4-sec-butyl-6-tert-
  • phenolic antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the phenolic antioxidant added is preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the synthetic resin, from the viewpoint of the antioxidant effect.
  • Examples of the phosphorus-based antioxidants include trisnonylphenyl phosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, tris[2-tert-butyl-4-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenylthio)-5-methylphenyl] phosphite, tridecyl phosphite, octyldiphenyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, bis(tridecyl)pentaerythritol diphosphite, bis(nonylphenyl)pentaerythritol diphosphite, thritol diphosphite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-butyl-4-
  • phosphorus-based antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of phosphorus-based antioxidant added is preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the synthetic resin, from the viewpoint of antioxidant effect.
  • thioether-based antioxidants examples include dialkyl thiodipropionates such as dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, and distearyl thiodipropionate, and pentaerythritol tetrakis( ⁇ -alkyl mercaptopropionates. These thioether-based antioxidants may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of antioxidant effect, the amount of thioether-based antioxidant added is preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the above-mentioned ultraviolet absorbers include, for example, 2-hydroxybenzophenones such as 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, and 5,5'-methylenebis(2-hydroxy-4-methoxybenzophenone); 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxyphenyl)benzotriazoles such as 2-(2'-hydroxy-5'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl)benzotriazole, 2-(2
  • cyanoacrylates such as ethyl-2-cyano-3-methyl-3-(p-methoxyphenyl)acrylate; and triaryltriazines such as 2-(2-hydroxy-4-octoxyphenyl)-4,6-bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-s-triazine, 2-(2-hydroxy-4-methoxyphenyl)-4,6-diphenyl-s-triazine, and 2-(2-hydroxy-4-propoxy-5-methylphenyl)-4,6-bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-s-triazine.
  • These ultraviolet absorbers may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of ultraviolet absorber added is preferably 0.001 to 30 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the synthetic resin, from the viewpoint of ultraviolet absorbing effect.
  • hindered amine light stabilizers examples include 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl stearate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl stearate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl benzoate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate, tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butane tetracarboxylate, tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butane tetracarboxylate, and tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butane tetracarboxylate.
  • hindered amine light stabilizers may be used alone or in combination of two or more types.
  • the amount of hindered amine light stabilizer added is preferably 0.001 to 30 parts by mass, and more preferably 0.05 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of synthetic resin.
  • composition of the present invention may further contain additives that are typically used in synthetic resins, such as crosslinking agents, antistatic agents, anti-fogging agents, anti-plate-out agents, surface treatment agents, plasticizers, lubricants, reinforcing agents, nucleating agents, flame retardants other than those of the present invention, flame retardant assistants, fluorescent agents, antifungal agents, bactericides, foaming agents, metal deactivators, release agents, silicone oils, silane coupling agents, fillers, hydrotalcites, metal soaps, pigments, dyes, etc., as long as they do not impair the effects of the present invention.
  • additives that are typically used in synthetic resins, such as crosslinking agents, antistatic agents, anti-fogging agents, anti-plate-out agents, surface treatment agents, plasticizers, lubricants, reinforcing agents, nucleating agents, flame retardants other than those of the present invention, flame retardant assistants, fluorescent agents, antifungal agents, bactericides, foaming agents, metal
  • each component other than the synthetic resin may be mixed sequentially with the synthetic resin.
  • each component may be crushed and then mixed, or mixed and then crushed.
  • each component other than the synthetic resin may be added to a compound that is already an alloy, or may be added during the alloying process.
  • the method of mixing the flame retardant and the synthetic resin may involve mixing the flame retardant with the entire amount of the synthetic resin to be mixed, or it may involve mixing the flame retardant with a portion of the synthetic resin in advance to prepare a master batch, and then mixing the master batch with the remaining synthetic resin.
  • the master batch may also contain the other optional components mentioned above.
  • the content of the flame retardant in the master batch may be 1 part by mass or more, and may be 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the master batch.
  • the form of the composition of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of the handleability of the composition, it is preferably in the form of pellets, powder, granules or flakes, and more preferably in the form of pellets.
  • the composition of the present invention can be used alone or in combination with a composition other than the present invention, an additive component, or a mixture thereof for molding, etc.
  • the composition of the present invention can also be used as a masterbatch.
  • the molded article of the present invention can be obtained by molding the composition of the present invention by a known method.
  • the molding method is not particularly limited, and includes molding methods such as extrusion molding, calendar molding, injection molding, roll molding, compression molding, and blow molding. By using these molding methods, molded articles of various shapes such as resin plates, sheets, films, pellets, and irregular shapes can be produced.
  • composition of the present invention and its molded products can be used in a wide range of industrial fields, including electricity, electronics, and communications, agriculture, forestry, fisheries, mining, construction, food, textiles, clothing, medicine, coal, petroleum, rubber, leather, automobiles, precision instruments, wood, building materials, civil engineering, furniture, printing, and musical instruments.
  • office equipment such as printers, personal computers, word processors, keyboards, PDAs (personal digital assistants), telephones, copiers, facsimiles, ECRs (electronic cash registers), calculators, electronic organizers, cards, holders, and stationery; home appliances such as washing machines, refrigerators, vacuum cleaners, microwave ovens, lighting equipment, game consoles, irons, and kotatsu; AV equipment such as TVs, VTRs, video cameras, radio cassette players, tape recorders, minidiscs, CD players, speakers, and liquid crystal displays; and electrical and electronic components and communication devices such as connectors, relays, capacitors, switches, printed circuit boards, coil bobbins, semiconductor encapsulation materials, LED encapsulation materials, electric wires, cables, transformers, deflection yokes, distribution boards, and clocks.
  • office equipment such as printers, personal computers, word processors, keyboards, PDAs (personal digital assistants), telephones, copiers, facsimiles, ECRs (electronic cash registers),
  • composition of the present invention and its molded products can also be used for optical materials such as optical disks, CD disks, DVD disks, and lenses, and as a replacement for glass.
  • composition of the present invention and its molded articles can be used in seats (padding, outer material, etc.), belts, ceiling coverings, convertible tops, armrests, door trims, rear package trays, carpets, mats, sun visors, wheel covers, mattress covers, airbags, insulation materials, handrails, handrail straps, wire covering materials, electrical insulation materials, paints, coating materials, upholstery materials, flooring materials, bulkheads, carpets, wallpaper, wall covering materials, exterior materials, interior materials, roofing materials, deck materials, walls
  • the present invention includes the following aspects.
  • R 1 represents a group represented by the following general formula (2), (3) or (4)
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms
  • R 3 to R 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 7 in formula (2) and R 8 in formula (3) represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
  • * represents a bond.
  • the phosphorus-based flame retardant (B) is at least one selected from the group consisting of a phosphate ester-based flame retardant, a phosphonate ester-based flame retardant, a phosphinate ester-based flame retardant, and a metal phosphinate-based flame retardant.
  • the content of the phosphorus-based flame retardant (B) is 10 parts by mass or more and 5,000 parts by mass or less per 100 parts by mass of the hindered amine compound (A).
  • a composition comprising the flame retardant according to any one of [1] to [8] and a synthetic resin.
  • Examples 1 to 30, Comparative Examples 1 to 15 The components were mixed in the amounts shown in Tables 1 to 3, and melt-kneaded using a device consisting of a twin-screw extruder (product name: 2D15W) connected to a Labo Plastomill ⁇ manufactured by Toyo Seiki Seisakusho at a melt temperature of 200°C and a screw speed of 25 rpm to obtain resin strands. The obtained resin strands were cut with a pelletizer to obtain pellet-shaped compositions.
  • the amounts shown in Tables 1 and 2 are all based on parts by mass.
  • A)-2 Compound No. 3
  • A)-3 Compound No.
  • A)-X1 tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)butane-1,2,3,4-tetracarboxylate
  • A)-X2 polycondensate of dimethyl succinate and 4-hydroxy-1-(2-hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine
  • A)-X3 N,N',4,7-tetrakis ⁇ 4,6-bis[N-butyl-N-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)amino]-1,3,5-triazin-2-yl ⁇ -4,7-diazadecane-1,10-diamine
  • A)-X4 bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)sebacate
  • B)-1 pentaerythritol bis(methylphosphonate)
  • B)-2 Pentaerythritol bis(benzylphosphonate)
  • B)-3 10-phenyl
  • the pellet-like composition obtained above was used to prepare a cast film having a thickness of 200 ⁇ m.
  • the film was prepared using a device in which a single-screw extruder (product name: D1220B) and a T-die (product name: MT60B) were connected to a Labo Plastomill ⁇ manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., and was performed under the conditions of a melt temperature of 200° C., a screw speed of 30 rpm, a T-die extrusion temperature of 200° C., a chill roll temperature of 60° C., and a roll rotation speed of 0.40 to 0.45 rpm.
  • a test piece of 25 cm ⁇ 5 cm and a test piece of 20 cm ⁇ 5 cm were cut out from the obtained film, and the test piece was left at 23 ⁇ 2° C. and 50 ⁇ 5% RH for 48 hours, and then the following flame retardancy evaluation was performed.
  • ⁇ Flame retardancy rating: UL-94VTM> The test specimen prepared above was rolled up in a cylindrical shape so that the lower ends did not overlap, and the lower end of the sample was held vertically 10 mm above the burner.
  • a Bunsen burner with an inner diameter of 9.5 mm and a flame length of 20 mm was used as a heat source, and the flame was applied to the lower end of the test specimen for 3 seconds, and the number of seconds for burning was measured. After the flame was extinguished, the flame was applied again for 3 seconds, and the number of seconds for burning was measured.
  • Table 1 shows the evaluation results of the combustion test of test pieces containing LLDPE resin and hindered amine compounds.
  • the flame did not go out until the test piece burned out in the test piece that did not contain a flame retardant (Comparative Example 1) and the test piece that contained a compound with a structure different from the general formula (1) of the present invention.
  • the test pieces that contained the compound represented by the general formula (1) of the present invention (Examples 1 to 16) had a shorter burning distance and a slower burning speed compared to the test pieces of Comparative Examples 1 to 5.
  • Table 2 shows the evaluation results of the combustion test of test pieces containing LLDPE resin, a hindered amine compound, and a phosphorus-based flame retardant.
  • the test pieces containing the compound represented by the general formula (1) of the present invention (Examples 17 to 30) had superior burning distances in the horizontal burning test, burning rates, and UL-94VTM evaluation ranks compared to the test pieces containing compounds with structures different from the general formula (1) of the present invention (Comparative Examples 6 to 15).
  • Table 3 shows the results of the evaluation of the combustion test of test pieces containing an LLDPE resin with a different MFR from the LLDPE resin used in Tables 1 and 2, a hindered amine compound, a phosphorus-based flame retardant, and a nitrogen-containing flame retardant.
  • test pieces containing the compound represented by the general formula (1) of the present invention and two types of phosphorus-based flame retardants with different structures Examples 32 to 39, 45 to 47
  • test pieces containing the compound represented by the general formula (1) of the present invention, a phosphorus-based flame retardant, and a nitrogen-based flame retardant Examples 40 to 42, 48

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本発明の目的は、N-アルキル型ヒンダードアミン化合物を用いた、優れた難燃性を合成樹脂に付与する難燃剤を提供することにある。 本発明は、(A)ヒンダードアミン化合物を含む難燃剤であって、前記(A)ヒンダードアミン化合物が下記一般式(1)で表される化合物である、難燃剤を提供するものである。 一般式(1)中、Rは、カルボニル基等を表し、Rは、炭素原子数1~18の炭化水素基を表し、R~Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。

Description

難燃剤、組成物、及び成形品
 本発明は、特定の構造を有するヒンダードアミン化合物を含む難燃剤、並びに前記難燃剤を含む組成物及その成形品に関する。
 合成樹脂は、その利便性から幅広い用途に用いられるが、燃えやすいという欠点を有する。これまで合成樹脂に難燃性を付与する技術について様々な開発がなされてきた。その一つとして、ヒンダードアミン化合物が難燃剤として効果を示すことが知られている。
 特許文献1には、ポリマーに対して、特定の構造を有するNOR-HALS化合物を難燃剤として用いる技術が記載されている。特許文献2には、オレフィン系樹脂材料に対してNOR型ヒンダードアミン系難燃剤を含む太陽電池封止材用樹脂組成物が記載されている。特許文献3には、ポリプロピレン系樹脂とNOR型ヒンダードアミン系化合物を含む複数の層による積層体が記載されている。ここで、特許文献2の段落〔0076〕には、N-メチル型のヒンダードアミン化合物は、NOR型ヒンダードアミン誘導体のような難燃性能は発現しないと考えられるとの記載がある。また、特許文献3の段落〔0067〕には、N-メチル型ヒンダードアミン系安定剤を用いた場合、NOR型ヒンダードアミン系安定剤を用いた場合に対して難燃性が低下するとの記載がある。
 N-アルコキシ型ではないヒンダードアミン化合物を用いた例として、特許文献4には、ポリオレフィン樹脂を含むベース樹脂と、難燃剤と、難燃助剤とを含み、難燃助剤としてヒンダードアミン系化合物を含む難燃性樹脂組成物が提案されており、実施例では、N-アルキル型ヒンダードアミン化合物が用いられている。ただし、特許文献4のヒンダードアミン系化合物においては、NOR含有基を含有することにより、難燃性樹脂組成物の難燃性をより向上させることができる旨が記されており、実施例でも、NOR含有基を含有するヒンダードアミン系化合物が、NOR含有基を含有しないヒンダードアミン系化合物より難燃性に優れるという結果が記載されている。また、特許文献4のヒンダードアミン系化合物は、主たる難燃剤に併用する難燃助剤として用いられており、単独で難燃剤として機能するという記載はない。
US2015/0284535 A1 特開2012-015402号公報 特開2018-039134号公報 特開2021-042334号公報
 特許文献1に記載のN-アルコキシヒンダードアミン化合物は、優れた難燃性能を樹脂に付与することができるが、常温で液体であった。液状の添加剤を合成樹脂に配合する場合、液状物質を扱うための特別な設備が必要となり、固体状の添加剤と比較して取り扱いが難しいという側面があった。また、特許文献1~4に記載のN-アルコキシ型のヒンダードアミン化合物は、原料が高価であり、製造工程が複雑であることから、製造コストが高くなるという問題があった。
 一方、N-アルキル型ヒンダードアミン化合物は、原料が安価であり、低コスト化の可能性はあるものの、特許文献1~4に記載の通り、優れた難燃性が得られるものを見出せていないとの問題があった。
 そこで本発明が解決しようとする課題は、N-アルキル型ヒンダードアミン化合物を用いた、優れた難燃性を合成樹脂に付与する難燃剤を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の構造を有するN-アルキル型ヒンダードアミン化合物を含む難燃剤が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 本発明は、(A)ヒンダードアミン化合物を含む難燃剤であって、前記(A)ヒンダードアミン化合物が下記一般式(1)で表される化合物である、難燃剤を提供するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(1)中、Rは、下記一般式(2)、(3)又は(4)で表される基を表し、Rは、炭素原子数1~18の炭化水素基を表し、R~Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(2)中のR及び一般式(3)中のRは、直接結合、又は炭素原子数1~18の二価の炭化水素基を表す。
 一般式(2)、(3)及び(4)において、*は結合手を表す。
 また本発明は、上記難燃剤と合成樹脂とを含む組成物、及び前記組成物から得られる難燃剤である。
 本発明によれば、優れた難燃性を合成樹脂に付与する難燃剤を提供することができる。また、前記難燃剤を含む組成物、及びその成形品を提供することができる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<難燃剤>
 本発明の難燃剤は、(A)ヒンダードアミン化合物を含む。
 前記(A)ヒンダードアミン化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(1)中、Rは、下記一般式(2)、(3)又は(4)で表される基を表し、Rは、炭素原子数1~18の炭化水素基を表し、R~Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(2)中のR及び一般式(3)中のRは、直接結合、又は炭素原子数1~18の二価の炭化水素基を表す。
 一般式(2)、(3)及び(4)において、*は結合手を表す。
 本発明の難燃剤が、ヒンダードアミン化合物のなかでも前記特定構造のヒンダードアミン化合物を含むことで、難燃性に優れたものとなる理由については明確ではないが、以下のように推察される。
 ヒンダードアミン型難燃剤は、燃焼時の気相に発生するヒドロキシラジカルやアルキルパーオキシラジカルをヒンダードアミン構造部分で捕捉することにより難燃効果を発揮する。本発明の難燃剤では、ヒンダードアミン構造が直鎖状分子鎖の両末端に配置されていることにより、合成樹脂中でヒンダードアミン構造が適度に分散されることとなり、燃焼時の気相におけるラジカル捕捉効率が向上した結果、優れた難燃性を発揮するのである。
 一般式(1)中のRとしては、一般式(2)で表される基、及び一般式(3)で表される基が好ましく、一般式(2)で表される基がより好ましい。これにより、本発明の難燃剤の難燃性能がより向上する。
 一般式(1)中のRで表される炭素原子数1~18の炭化水素基としては、炭素原子数1~18の脂肪族炭化水素基及び炭素原子数6~18の芳香族炭化水素基が挙げられる。
 上記炭素原子数1~18の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数2~18のアルケニル基、炭素原子数3~18のシクロアルキル基が挙げられる。
 上記炭素原子数1~18のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、tert-オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、2-プロピルヘプチル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられる。
 上記炭素原子数2~18のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、2-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、2-ヘプテニル基、3-ヘプテニル基、4-ヘプテニル基、3-オクテニル基、3-ノネニル基、4-デセニル基、3-ウンデセニル基、4-ドデセニル基、3-シクロヘキセニル基、2,5-シクロヘキサジエニル-1-メチル基、及び4,8,12-テトラデカトリエニルアリル基等の直鎖状及び環状のアルケニル基が挙げられる。
 上記炭素原子数3~18のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基、2-ボルニル基、2-イソボルニル基、1-アダマンチル基、メチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基等が挙げられる。
 上記炭素原子数6~18の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ベンジル基、ナフチル基、アズレニル基、インデニル基、インダニル基、テトラリニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ビフェニル基等が挙げられる。
 一般式(1)中のRとしては、炭素原子数1~18のアルキル基、及び炭素原子数3~18のシクロアルキル基が好ましい。Rが炭素原子数1~18のアルキル基の場合、アルキル基としては、炭素原子数1~8のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。Rが炭素原子数3~18のシクロアルキル基の場合、炭素原子数3~8のシクロアルキル基が好ましく、炭素原子数5~7のシクロアルキル基がより好ましく、シクロヘキシル基がさらに好ましい。これにより、本発明の難燃剤の難燃性能がより向上する。
 一般式(1)中のR~Rで表される炭素原子数1~4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基が挙げられる。
 一般式(1)中のR~Rとしては、メチル基及びエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。これにより、本発明の難燃剤の難燃性能がより向上する。
 一般式(2)中のR及び一般式(3)中のRで表される炭素原子数1~18の二価の炭化水素基としては、炭素原子数1~18のアルキレン基、炭素原子数2~18のアルケニレン基、炭素原子数4~18のシクロアルキレン基、炭素原子数6~18のアリーレン基等が挙げられる。
 上記炭素原子数1~18のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、n-ペンチレン貴、イソペンチレン基、n-へキシレン基、イソへキシレン基、n-へプチレン基、イソへプチレン基、n-オクチレン基、イソオクチレン基、n-ノニレン基、イソノニレン基、n-デシレン基、イソデシレン基、n-ウンデシレン基、イソウンデシレン基、n-ドデシレン基、イソドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基等の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が挙げられる。
 上記炭素原子数2~18のアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、1-メチルエテニレン基、2-メチルエテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、イソブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、デセニレン基、ドデセニレン基、テトラデセニレン基、ヘキサデセニレン基、オクタデセニレン基等の直鎖又は分岐状のアルケニレン基等が挙げられる。
 上記炭素原子数4~18のシクロアルキレン基としては、例えば、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、2-メチルシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、1,3-ジメチルシクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、1-エチルシクロペンチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、シクロウンデシレン基、シクロドデシレン基、シクロトリデレン基、シクロテトラデシレン基、シクロペンタデシレン基、シクロヘキサデシレン基、シクロヘプタデシレン基、シクロオクタデシレン基、ノルボルニレン基、ジシクロペンチレン基、イソプロピリデンジシクロヘキシレン基、シクロヘキサンジメチレン基等が挙げられる。
 上記炭素原子数6~18のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、フェナントリレン基、フルオレニレン基、インデニレン基、イソプロピリデンジフェニレン基、ジメチレンフェニレン基等が挙げられる。
 一般式(2)中のR及び一般式(3)中のRとしては、直接結合、炭素原子数1~18のアルキレン基及び炭素原子数6~18のアリーレン基が好ましく、炭素原子数1~18のアルキレン基がより好ましい。R又はRが炭素原子数1~18のアルキレン基の場合、アルキレン基としては、炭素原子数2~14のアルキレン基が好ましく、炭素原子数2~10のアルキレン基がより好ましく、炭素原子数4~8のアルキレン基がさらに好ましい。R又はRが炭素原子数6~18のアリーレン基の場合、アリーレン基としては、炭素原子数6~12のアリーレン基が好ましく、炭素原子数6~10のアリーレン基がより好ましく、フェニレン基がさらに好ましい。これにより、本発明の難燃剤の難燃性能がより向上する。
 一般式(1)で表される化合物の製造方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、一般式(2)に対応するジカルボン酸若しくはジカルボン酸誘導体、一般式(3)に対応するジイソシアネート、又は一般式(4)に対応するカーボネート前駆体と、N-アルキル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノール骨格を有するアルコールとを組み合わせて反応させればよい。具体的には、酸とアルコールとの直接エステル化、酸ハロゲン化物とアルコールとの反応、エステル交換反応、イソシアネートとアルコールによるウレタン結合形成反応等が可能である。また、例えば、一般式(2)に対応するジカルボン酸若しくはジカルボン酸誘導体、一般式(3)に対応するジイソシアネート、又は一般式(4)に対応するカーボネート前駆体と、N-H-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノール骨格を有するアルコールとを組み合わせて反応させたのち、ハロゲン化アルキルなどを用いてN-アルキル化を行ってもよい。上記の方法等により得られた化合物は、さらに、必要に応じて、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、吸着、及びカラムクロマトグラフィー等の分離精製手段や、これらを組み合わせた手段によって分離精製を行ってもよい。
 (A)ヒンダードアミン化合物は、1種の化合物を単独で使用してもよく、一般式(1)中のR~Rが異なる2種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。
 一般式(1)で表される化合物の具体例としては、下記の化合物No.1~No.16が挙げられる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 本発明においては、難燃性に優れる点から、化合物No.2~No.13が好ましく、化合物No.2、No.3、No.4、No.5、No.6、No.8及びNo.9がより好ましく、化合物No.3、No.4及びNo.5がさらに好ましい。
 本発明の難燃剤が後述する(B)リン系難燃剤を含まない場合の、本発明の難燃剤中の(A)ヒンダードアミン化合物の含有量は、難燃剤100質量部に対して、好ましくは50質量部以上であり、より好ましくは80質量部以上であり、さらに好ましくは90質量部以上である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物の難燃性能を安定的に発揮することができる。
 本発明の難燃剤が後述する(B)リン系難燃剤を含む場合の、本発明の難燃剤中の(A)ヒンダードアミン化合物の含有量は、難燃剤100質量部に対して、好ましくは2質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上であり、さらに好ましくは5質量部以上である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物の難燃性能を安定的に発揮することができる。一方、本発明の難燃剤が(B)リン系難燃剤を含む場合の、(A)ヒンダードアミン化合物の含有量は、難燃剤100質量部に対して、好ましくは50質量部以下であり、より好ましくは30質量部以下であり、さらに好ましくは20質量部以下である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物及び(B)リン系難燃剤の併用による難燃性向上効果を十分に得ることができる。
 本発明の難燃剤は、(B)リン系難燃剤を含むことが好ましい。これにより、本発明の難燃剤の難燃性がより向上する。
 (B)リン系難燃剤は、リン元素を含む難燃剤であれば特に制限されず、従来公知の方法によって得られるもの、及び市販品を用いることができる。
 (B)リン系難燃剤としては、例えば、リン酸エステル系難燃剤、ホスホン酸エステル系難燃剤、ホスフィン酸エステル系難燃剤、ホスフィン酸金属塩系難燃剤、ホスファゼン系難燃剤、リン酸塩系難燃剤及び赤リン等が挙げられる。
 上記リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシリルジフェニルホスフェート、クレジルビス(2,6-キシレニル)ホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート等のトリアリールリン酸エステル;レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ハイドロキノンビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジクレジルホスフェート)、4,4’-ビフェノールビス(ジフェニルホスフェート)、レゾルシノールビス(2,6-キシレニルホスフェート)、4,4’-ビフェノールビス(2,6-キシレニルホスフェート)等の芳香族リン酸エステル又はその重縮合物;トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(トリブロモプロピル)ホスフェート等のハロアルキルリン酸エステルが挙げられる。
 上記ホスホン酸エステル系難燃剤としては、例えば、フェニルホスホン酸ジビニル、フェニルホスホン酸ジアリル、フェニルホスホン酸(1-ブテニル)、ペンタエリスリトールビス(メチルホスホネート)、ペンタエリスリトールビス(ベンジルホスホネート)、10-フェノキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、6,6’-(1,3-フェニレンビス(オキシ))ビス(6H-ジベンズ[c,e][1,2]オキサホスホリン)-6,6’-ジオキシド等が挙げられる。
 上記ホスフィン酸エステル系難燃剤としては、例えば、ジフェニルホスフィン酸フェニル、ジフェニルホスフィン酸メチル、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド(以下、DOPOともいう)、DOPO誘導体等が挙げられる。前記DOPO誘導体としては、例えば、10-ベンジル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、10-(2,7-ジヒドロキシナフチル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、6,6’-(1,2-エタンジイル)ビス(6H-ジベンズ[c,e][1,2]オキサホスホリン)-6,6’-ジオキシド等が挙げられる。
 上記ホスフィン酸金属塩系難燃剤としては、例えば、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸カルシウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛等が挙げられる。
 上記ホスファゼン系難燃剤としては、例えば、ビス(2-アリルフェノキシ)ホスファゼン、ジクレジルホスファゼン、プロポキシホスファゼン、フェノキシホスファゼン、アミノホスファゼン、ポリ(フロロアルキルホスファゼン)、ジプロポキシホスファゼン等が挙げられる。
 上記リン酸塩系難燃剤としては、例えば、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラム、リン酸アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸ピペラジン、ピロリン酸ピペラジン、ポリリン酸ピペラジン等が挙げられる。
 (B)リン系難燃剤としては、難燃性向上の点から、リン酸エステル系難燃剤、ホスホン酸エステル系難燃剤、ホスフィン酸エステル系難燃剤及びホスフィン酸金属塩系難燃剤が好ましく、ホスホン酸エステル系難燃剤及びホスフィン酸エステル系難燃剤がより好ましい。
 (B)リン系難燃剤としてホスホン酸エステル系難燃剤を用いる場合、難燃性向上の点から、ペンタエリスリトールビス(メチルホスホネート)、ペンタエリスリトールビス(ベンジルホスホネート)、10-フェノキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドが好ましい。
 (B)リン系難燃剤としてホスフィン酸エステル系難燃剤を用いる場合、難燃性向上の点から、DOPO、DOPO誘導体が好ましく、6,6’-(1,2-エタンジイル)ビス(6H-ジベンズ[c,e][1,2]オキサホスホリン)-6,6’-ジオキシドがより好ましい。
 (B)リン系難燃剤は、1種の化合物を単独で使用してもよく、異なる2種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。
 異なる2種以上のリン系難燃剤を組み合わせる場合、難燃性向上の点から、異なる2種以上のホスホン酸エステル系難燃剤の併用、ホスホン酸エステル系難燃剤とリン酸エステル系難燃剤との併用、ホスホン酸エステル系難燃剤とホスフィン酸金属塩系難燃剤との併用が好ましい。
 本発明の難燃剤が(B)リン系難燃剤を含む場合の、(B)リン系難燃剤の含有量は、(A)ヒンダードアミン化合物100質量部に対して、好ましくは10質量部以上であり、より好ましくは200質量部以上であり、さらに好ましくは300質量部以上である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物及び(B)リン系難燃剤の併用による難燃性向上効果を十分に得ることができる。一方、本発明の難燃剤が(B)リン系難燃剤を含む場合の、(B)リン系難燃剤の含有量は、(A)ヒンダードアミン化合物100質量部に対して、好ましくは5,000質量部以下であり、より好ましくは3,000質量部以下であり、さらに好ましくは1,500質量部以下である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物の難燃性能を安定的に発揮することができ、また、樹脂に配合した際にブリードの少ないものとなる。
 本発明の難燃剤は、(B)リン系難燃剤に加えて(C)窒素系難燃剤を含むことが好ましい。これにより、本発明の難燃剤の難燃性がより向上する。
 (C)窒素系難燃剤は、窒素元素を含む難燃剤であれば特に制限されず、従来公知の方法によって得られるもの、及び市販品を用いることができる。ただし、(B)リン系難燃剤に含まれるものを除く。
 (C)窒素系難燃剤としては、例えば、メラミン、メラミンシアヌレート、ポリ-[2,4-(ピペラジン-1,4-イル)-6-(モルホリノ-4-イル)-1,3,5-トリアジン]、硫酸メラミン、硫酸グアニジン、スルファミン酸グアニジン等が挙げられる。
 (C)窒素系難燃剤は、1種の化合物を単独で使用してもよく、異なる2種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。
 本発明の難燃剤が(C)窒素系難燃剤を含む場合の、(C)窒素系難燃剤の含有量は、(A)ヒンダードアミン化合物100質量部に対して、好ましくは10質量部以上であり、より好ましくは200質量部以上であり、さらに好ましくは300質量部以上である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物、(B)リン系難燃剤及び(C)窒素系難燃剤の併用による難燃性向上効果を十分に得ることができる。一方、本発明の難燃剤が(C)窒素系難燃剤を含む場合の、(C)窒素系難燃剤の含有量は、(A)ヒンダードアミン化合物100質量部に対して、好ましくは4,000質量部以下であり、より好ましくは2,000質量部以下であり、さらに好ましくは1,000質量部以下である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物の難燃性能を安定的に発揮することができ、また、樹脂に配合した際にブリードの少ないものとなる。
 本発明の難燃剤が(C)窒素系難燃剤を含む場合の、(C)窒素系難燃剤の含有量は、(B)リン系難燃剤100質量部に対して、好ましくは10質量部以上であり、より好ましくは20質量部以上であり、さらに好ましくは30質量部以上である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物、(B)リン系難燃剤及び(C)窒素系難燃剤の併用による難燃性向上効果を十分に得ることができる。一方、本発明の難燃剤が(C)窒素系難燃剤を含む場合の、(C)窒素系難燃剤の含有量は、(B)リン系難燃剤100質量部に対して、好ましくは700質量部以下であり、より好ましくは300質量部以下であり、さらに好ましくは200質量部以下である。これにより、(A)ヒンダードアミン化合物の難燃性能を安定的に発揮することができる。
<組成物>
 本発明の組成物は、上述の難燃剤と合成樹脂とを含む。
 本発明の難燃剤は、合成樹脂、特に好ましくは、熱可塑性樹脂に配合して、組成物として使用できる。
 本発明の組成物における上記難燃剤の含有量は、組成物100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上であり、より好ましくは0.3質量部以上であり、さらに好ましくは0.5質量部以上であり、特に好ましくは1質量部以上である。これにより、難燃剤の性能を十分に発揮することができる。一方、上記難燃剤の含有量は、組成物100質量部に対して、好ましくは20質量部以下であり、より好ましくは15質量部以下であり、さらに好ましくは10質量部以下である。これにより、難燃剤成分のブリードが少ないものとなる。
 また、本発明の組成物における上記難燃剤の含有量は、合成樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上であり、より好ましくは0.3質量部以上であり、さらに好ましくは0.5質量部以上であり、特に好ましくは0.1質量部以上である。これにより、難燃剤の性能を十分に発揮することができる。一方、上記難燃剤の含有量は、合成樹脂100質量部に対して、好ましくは20質量部以下であり、より好ましくは15質量部以下であり、さらに好ましくは10質量部以下である。これにより、難燃剤成分のブリードが少ないものとなる。
 上記合成樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、含ハロゲン樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
 上記ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、架橋ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂;ホモポリプロピレン、ランダムコポリマーポリプロピレン、ブロックコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレン、ハイインパクトコポリマーポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂;ポリブテン-1、シクロオレフィンポリマー、ポリ-3-メチル-1-ブテン、ポリ-3-メチル-1-ペンテン、ポリ-4-メチル-1-ペンテン等のα-オレフィン重合体;エチレン-メチルメタクリレート共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体等のα-オレフィン共重合体等が挙げられる。
 これらのポリオレフィン樹脂のメルトフローレート(以下、MFRともいう)は、難燃性向上の点から、好ましくは0.05g/10分以上であり、より好ましくは0.5g/10分以上であり、さらに好ましくは0.8g/10分以上である。また、これらのポリオレフィン樹脂のMFRは、難燃性向上の点から、好ましくは30g/10分以下であり、より好ましくは20g/10分以下であり、さらに好ましくは15g/10分以下である。ここでいうMFRとは、JIS K 7210に準じて測定した値である。
 上記スチレン系樹脂としては、シンジオタクチックポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン三元共重合体等が挙げられる。
 上記ポリスルフィド樹脂としては、ポリフェニレンスルフィド等が挙げられる。
 上記ポリアミド樹脂としては、ポリヘキサメチレンアジパミド等が挙げられる。
 上記ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタレート;ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリアルキレンナフタレート;ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリ乳酸、ポリリンゴ酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサン、ポリ(2-オキセタノン)等の分解性脂肪族ポリエステルなどが挙げられる。
 上記ポリカーボネート樹脂は、カーボネート結合を有する樹脂のことであり、例えば、二価ヒドロキシ芳香族化合物とカーボネート前駆体との重合反応により得られる。
 上記二価ヒドロキシ芳香族化合物としては、レゾルシン、ハイドロキノン等のジヒドロキシベンゼン類;4,4’-ジヒドロキシジフェニル等のビスヒドロキシアリール類;ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェノキシ)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のビス(ヒドロキシアリール)アルカン類;ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)ケトン等のジヒドロキシアリールケトン類;4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-2,5-ジヒドロキシジフェニルエーテル等のジヒドロキシアリールエーテル類;4,4’-チオジフェノール、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルホキシド、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルホキシド、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルホン等のジヒドロキシアリール硫黄化合物類やフェノールフタレインが挙げられる。これらの二価ヒドロキシ芳香族化合物は単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。さらに、3つ以上のヒドロキシ基を有する多価ヒドロキシ芳香族化合物と組み合わせて使用してもよい。
 上記カーボネート前駆体の好適な具体例としては、ホスゲン、炭酸ジエステル、ジフェニルカーボネート、二価フェノールのジハロホルメート及びこれらの混合物等が挙げられる。
 さらに上記合成樹脂としては、例えば、石油樹脂、クマロン樹脂、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、繊維素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン、液晶ポリマー等の合成樹脂及びこれらのブレンド物も挙げることができる。
 また、上記合成樹脂は、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム、スチレン-ブタジエン共重合ゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、ナイロン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーであってもよい。
 これら合成樹脂の中でも、難燃剤の難燃性能をより効果的に発揮できる点から、ポリオレフィン樹脂、スチレン系樹脂及びそれらの共重合体からなる群から選ばれる1種以上が好ましく、ポリオレフィン樹脂がより好ましく、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレンがさらに好ましく、それらと熱可塑性エラストマーとを併用することも好ましい。
 これらの合成樹脂は、分子量、重合度、重合法、密度、軟化点、溶媒への不溶分の割合、立体規則性の程度、触媒残渣の有無、原料となるモノマーの種類や配合比率、重合触媒の種類等に関わらず使用することができる。
 これらの合成樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、合成樹脂はアロイ化されていてもよい。
 本発明の組成物における上記合成樹脂の含有量は、組成物100質量部に対して、好ましくは80質量部以上であり、より好ましくは85質量部以上であり、さらに好ましくは90質量部以上である。これにより、合成樹脂本来の物性を十分に発揮することができる。一方、本発明の組成物における上記合成樹脂の含有量は、組成物100質量部に対して、好ましくは99.9質量部以下であり、より好ましくは99.7質量部以下であり、さらに好ましくは99.5質量部以下であり、特に好ましくは99質量部以下である。これにより、本発明の組成物は、難燃性能を発揮するために必要な量の難燃剤を含有することができる。
 本発明の組成物には、難燃剤と共に、他の任意成分を配合してもよい。例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の添加により、組成物を安定化することができる。
 上記フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-第三ブチルp-クレゾール、2,6-ジフェニル-4-オクタデシロキシフェノール、ジステアリル(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ホスホネート、1,6-ヘキサメチレンビス〔(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アミド〕、4,4’-チオビス(6-第三ブチル-m-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-第三ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-第三ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(6-第三ブチル-m-クレゾール)、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ-第三ブチルフェノール)、2,2’-エチリデンビス(4-第二ブチル-6-第三ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-第三ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリス(2,6-ジメチル-3-ヒドロキシ-4-第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、2-第三ブチル-4-メチル-6-(2-アクリロイルオキシ-3-第三ブチル-5-メチルベンジル)フェノール、ステアリル(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔3-(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸メチル〕メタン、チオジエチレングリコールビス〔(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサメチレンビス〔(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、ビス〔3,3-ビス(4-ヒドロキシ-3-第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、ビス〔2-第三ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-第三ブチル-5-メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5-トリス〔(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、3,9-ビス〔1,1-ジメチル-2-{(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、トリエチレングリコールビス〔(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕等が挙げられる。これらフェノール系酸化防止剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。フェノール系酸化防止剤の添加量は、酸化防止効果の点から、合成樹脂100質量部に対して、0.001~10量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましい。
 上記リン系酸化防止剤としては、例えば、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4-ジ-第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス〔2-第三ブチル-4-(3-第三ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニルチオ)-5-メチルフェニル〕ホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-第三ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6-トリ-第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(トリデシル)イソプロピリデンジフェノールジホスファイト、テトラキス(トリデシル)-4,4’-n-ブチリデンビス(2-第三ブチル-5-メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサキス(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-第三ブチルフェニル)ブタントリホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、2,2’-メチレンビス(4,6-第三ブチルフェニル)-2-エチルヘキシルホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-第三ブチルフェニル)-オクタデシルホスファイト、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ-第三ブチルフェニル)フルオロホスファイト、トリス(2-〔(2,4,8,10-テトラキス-第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン-6-イル)オキシ〕エチル)アミン、2-エチル-2-ブチルプロピレングリコールと2,4,6-トリ-第三ブチルフェノールのホスファイト等が挙げられる。これらリン系酸化防止剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。リン系酸化防止剤の添加量は、酸化防止効果の点から、合成樹脂100質量部に対して、0.001~10量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましい。
 上記チオエーテル系酸化防止剤としては、例えば、チオジプロピオン酸ジラウリル、チオジプロピオン酸ジミリスチル、チオジプロピオン酸ジステアリル等のジアルキルチオジプロピオネート類、及びペンタエリスリトールテトラキス(β-アルキルメルカプトプロピオネート類が挙げられる。これらチオエーテル系酸化防止剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。チオエーテル系酸化防止剤の添加量は、酸化防止効果の点から、合成樹脂100質量部に対して、0.001~10量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましい。
 上記紫外線吸収剤としては、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、5,5’-メチレンビス(2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン)等の2-ヒドロキシベンゾフェノン類;2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-第三ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾ-ル、2-(2’-ヒドロキシ-3’-第三ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾ-ル、2-(2’-ヒドロキシ-5’-第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2,2’-メチレンビス(4-第三オクチル-6-(ベンゾトリアゾリル)フェノール)、2-(2’-ヒドロキシ-3’-第三ブチル-5’-カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾール等の2-(2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4-ジ-第三ブチルフェニル-3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、2,4-ジ-第三アミルフェニル-3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル-3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート類;2-エチル-2’-エトキシオキザニリド、2-エトキシ-4’-ドデシルオキザニリド等の置換オキザニリド類;エチル-α-シアノ-β、β-ジフェニルアクリレート、メチル-2-シアノ-3-メチル-3-(p-メトキシフェニル)アクリレート等のシアノアクリレート類;2-(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジ-第三ブチルフェニル)-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4,6-ジフェニル-s-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-プロポキシ-5-メチルフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジ-第三ブチルフェニル)-s-トリアジン等のトリアリールトリアジン類が挙げられる。これら紫外線吸収剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。紫外線吸収剤の添加量は、紫外線吸収効果の点から、合成樹脂100質量部に対して、0.001~30量部が好ましく、0.05~10質量部がより好ましい。
 上記ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルステアレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)・ビス(トリデシル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)・ビス(トリデシル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-2-ブチル-2-(3,5-ジ-第三ブチル-4-ヒドロキシベンジル)マロネート、1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノ-ル/コハク酸ジエチル重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-モルホリノ-s-トリアジン重縮合物、1,6-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4-ジクロロ-6-第三オクチルアミノ-s-トリアジン重縮合物、1,5,8,12-テトラキス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル〕-1,5,8,12-テトラアザドデカン、1,5,8,12-テトラキス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル〕-1,5,8-12-テトラアザドデカン、1,6,11-トリス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル〕アミノウンデカン、1,6,11-トリス〔2,4-ビス(N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ)-s-トリアジン-6-イル〕アミノウンデカン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-オクチルオキシ-4-ピペリジル)デカンジオアート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-ウンデシルオキシピペリジン-4-イル)カーボネート、BASF社製TINUVINNOR 371等が挙げられる。これらヒンダードアミン系光安定剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。ヒンダードアミン系光安定剤の添加量は、光安定化効果の点から、合成樹脂100質量部に対して、0.001~30量部が好ましく、0.05~10質量部がより好ましい。
 本発明の組成物には、必要に応じて更に、通常合成樹脂に使用される添加剤、例えば、架橋剤、帯電防止剤、防曇剤、プレートアウト防止剤、表面処理剤、可塑剤、滑剤、強化材、造核剤、本発明以外の難燃剤、難燃助剤、蛍光剤、防黴剤、殺菌剤、発泡剤、金属不活性剤、離型剤、シリコーンオイル、シランカップリング剤、充填剤、ハイドロタルサイト類、金属石鹸、顔料、染料等を、本発明の効果を損なわない範囲で、配合することができる。
 難燃剤及び他の任意成分と、合成樹脂とを混合するタイミングは特に制限されない。例えば、合成樹脂以外の配合成分の中から選択された2種以上を予め混合してから合成樹脂に配合してもよく、合成樹脂以外の各成分を合成樹脂に対して順次配合してもよい。複数の成分を予め混合する場合には、各成分を各々粉砕してから混合しても、混合してから粉砕してもよい。合成樹脂がアロイの場合は、あらかじめアロイとなっているコンパウンドに合成樹脂以外の各成分を添加してもよく、またアロイ化の工程で添加してもよい。
 また、難燃剤と合成樹脂との混合方法としては、難燃剤と、混合予定の合成樹脂の全量とを混合する方法であってもよいが、難燃剤と合成樹脂の一部とを予め混合してマスターバッチを作成した後、上記マスターバッチを残りの合成樹脂と混合する方法であってもよい。また、マスターバッチは、上記他の任意成分を含むものであってもよい。マスターバッチ中の難燃剤の含有量としては、マスターバッチ100質量部中に、1質量部以上とすることができ、10質量部以上90質量部以下とすることができる。
 本発明の組成物の形態は特に限定されないが、組成物のハンドリング性の観点から、ペレット状、粉末状、顆粒状又はフレーク状であることが好ましく、ペレット状であることがより好ましい。
 本発明の組成物は単独で、若しくは、本発明以外の組成物、添加剤成分又はそれらの混合物と併用して、成形などに用いることができる。また、本発明の組成物は、マスターバッチとして使用することができる。
<成形品>
 本発明の成形品は、本発明の組成物を公知の方法によって成形することにより得られる。上記成形方法は特に限定されるものではなく、押し出し加工成形、カレンダー加工成形、射出成形、ロール成形、圧縮成形、ブロー成形等の成形方法が挙げられる。これらの成形方法によって、樹脂板、シート、フィルム、ペレット、異形品等の、種々の形状の成形品を製造することができる。
 また、本発明の組成物及びその成形品は、電気・電子・通信、農林水産、鉱業、建設、食品、繊維、衣類、医療、石炭、石油、ゴム、皮革、自動車、精密機器、木材、建材、土木、家具、印刷、楽器等の幅広い産業分野に使用することができる。より具体的には、プリンター、パソコン、ワープロ、キーボード、PDA(小型情報端末機)、電話機、複写機、ファクシミリ、ECR(電子式金銭登録機)、電卓、電子手帳、カード、ホルダー、文具等の事務用OA機器;洗濯機、冷蔵庫、掃除機、電子レンジ、照明器具、ゲーム機、アイロン、コタツ等の家電機器;TV、VTR、ビデオカメラ、ラジカセ、テープレコーダー、ミニディスク、CDプレーヤー、スピーカー、液晶ディスプレー等のAV機器;コネクター、リレー、コンデンサー、スイッチ、プリント基板、コイルボビン、半導体封止材料、LED封止材料、電線、ケーブル、トランス、偏向ヨーク、分電盤、時計等の電気・電子部品及び通信機器等の用途に用いられる。
 また、本発明の組成物及びその成形品は、光ディスク、CDディスク、DVDディスク、レンズ等の光学材料用途やガラス代替用途に用いることもできる。
 更に、本発明の組成物及びその成形品は、座席(詰物、表地等)、ベルト、天井張り、コンパーチブルトップ、アームレスト、ドアトリム、リアパッケージトレイ、カーペット、マット、サンバイザー、ホイルカバー、マットレスカバー、エアバック、絶縁材、吊り手、吊り手帯、電線被覆材、電気絶縁材、塗料、コーティング材、上張り材、床材、隔壁、カーペット、壁紙、壁装材、外装材、内装材、屋根材、デッキ材、壁材、柱材、敷板、塀の材料、骨組及び繰形、窓及びドア形材、こけら板、羽目、テラス、バルコニー、防音板、断熱板、窓材等の、自動車、車両、船舶、航空機、建物、住宅及び建築用材料や、土木材料、衣料、カーテン、シーツ、合板、合繊板、絨毯、玄関マット、シート、バケツ、ホース、容器、眼鏡、鞄、ケース、ゴーグル、スキー板、ラケット、テント、楽器等の生活用品、スポーツ用品、等の各種用途に使用される。
<その他>
 本発明は、以下の態様を含むものである。
[1]
 (A)ヒンダードアミン化合物を含む難燃剤であって、
 前記(A)ヒンダードアミン化合物が下記一般式(1)で表される化合物である、難燃剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 一般式(1)中、Rは、下記一般式(2)、(3)又は(4)で表される基を表し、Rは、炭素原子数1~18の炭化水素基を表し、R~Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 一般式(2)中のR及び一般式(3)中のRは、直接結合、又は炭素原子数1~18の二価の炭化水素基を表す。
 一般式(2)、(3)及び(4)において、*は結合手を表す。
[2]
 一般式(1)中のRが、一般式(2)で表される基である、[1]に記載の難燃剤。
[3]
 一般式(2)中のRが、炭素原子数2~14のアルキレン基である、[1]又は[2]に記載の難燃剤。
[4]
 さらに(B)リン系難燃剤を含む、[1]~[3]のいずれか1項に記載の難燃剤。
[5]
 (B)リン系難燃剤が、リン酸エステル系難燃剤、ホスホン酸エステル系難燃剤、ホスフィン酸エステル系難燃剤及びホスフィン酸金属塩系難燃剤からなる群から選択される1種以上である、[4]に記載の難燃剤。
[6]
 (B)リン系難燃剤の含有量が、(A)ヒンダードアミン化合物100質量部に対して、10質量部以上5,000質量部以下である、[4]又は[5]に記載の難燃剤。
[7]
 (B)リン系難燃剤が、異なる2種以上の化合物を含む、[4]~[6]のいずれか1項に記載の難燃剤。
[8]
 さらに(C)窒素系難燃剤を含む、[4]~[7]のいずれか1項に記載の難燃剤。
[9]
 [1]~[8]のいずれか1項に記載の難燃剤と、合成樹脂とを含む、組成物。
[10]
 [9]に記載の組成物から得られる成形品。
 以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
[実施例1~30、比較例1~15]
 表1~3に記載の配合量で各成分を混合し、東洋精機製作所製ラボプラストミルμに二軸押出機(製品名:2D15W)を接続した装置を用いて、溶融温度200℃、スクリュー速度25rpmの条件で溶融混練し、樹脂ストランドを得た。得られた樹脂ストランドをペレタイザーで切断し、ペレット状の組成物を得た。なお、表1~2に記載の配合量はすべて質量部基準である。
 表1~2中の成分の詳細を以下に示す。
LLDPE樹脂-1:直鎖低密度ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン株式会社製 製品名:UR952G MFR(JIS K 7210に準拠、荷重2.16kg、温度190℃)=5.0g/10分)
LLDPE樹脂-2:直鎖低密度ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン株式会社製 製品名:F30FG MFR(JIS K 7210に準拠、荷重2.16kg、温度190℃)=1.0g/10分)
(A)-1:上記化合物No.2
(A)-2:上記化合物No.3
(A)-3:上記化合物No.5
(A)-4:上記化合物No.6
(A)-5:上記化合物No.7
(A)-6:上記化合物No.8
(A)-7:上記化合物No.9
(A)-8:上記化合物No.10
(A)-9:上記化合物No.12
(A)-10:上記化合物No.13
(A)-X1:テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート
(A)-X2:コハク酸ジメチルと4-ヒドロキシ-1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの重縮合物
(A)-X3:N,N’,4,7-テトラキス{4,6-ビス[N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2-イル}-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン
(A)-X4:ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)セバケート
(B)-1:ペンタエリスリトールビス(メチルホスホネート)
(B)-2:ペンタエリスリトールビス(ベンジルホスホネート)
(B)-3:10-フェノキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド
(B)-4:6,6’-(1,2-エタンジイル)ビス(6H-ジベンズ[c,e][1,2]オキサホスホリン)-6,6’ -ジオキシド
(B)-5:ハイドロキノンビス(ジフェニルホスフェート)の重縮合物
(B)-6:ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)の重縮合物
(B)-7:4,4’-ビフェノールビス(ジフェニルホスフェート)の重縮合物
(B)-8:レゾルシノールビス(2,6-キシレニルホスフェート)
(B)-9:ジエチルホスフィン酸アルミニウム
(C)-1:メラミンシアヌレート
酸化防止剤1:ステアリル(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
酸化防止剤2:トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
<試験片の製造>
 上記で得られたペレット状の組成物を用いて、厚さ200μmのキャストフィルムを作成した。フィルム作成は、(株)東洋精機製作所製ラボプラストミルμに単軸押出機(製品名:D1220B)及びTダイ(製品名:MT60B)を接続した装置を使用し、溶融温度200℃、スクリュー速度30rpm、Tダイ押出温度200℃、チルロール温度60℃、ロール回転速度0.40~0.45rpmの条件で行った。得られたフィルムから25cmm×5cmの試験片及び20cm×5cmの試験片を切り出し、23±2℃、50±5%RH中で48時間静置した後、下記の難燃性評価を行った。
<難燃性評価:水平燃焼試験>
 上記で得られた25cm×5cmの試験片を水平に保持し、内径9.5mm、炎長38mmのブンゼンバーナーを加熱源とし、試験片の短辺中央に15秒間接炎した後、炎が消えるまでの長辺方向の燃焼距離及び燃焼時間を測定した。前記燃焼距離と前記燃焼時間から燃焼速度を算出した。各試験片についてn=3で測定し、その平均値を算出した。難燃性が優れるほど、燃焼距離が短くなり、燃焼速度は遅くなる。結果を表1~2に示す。
<難燃性評価:UL-94VTM>
 上記で作成した試験片を下端が重ならないように円筒状に巻き、試料の下端をバーナーから10mm上方に離し垂直に保持した。内径9.5mm、炎長20mmのブンゼンバーナーを加熱源とし、試験片下端に3秒間接炎した後、燃焼秒数を測定した。消炎後、再度3秒間接炎し、燃焼秒数を測定した。VTM-0、VTM-1、VTM-2の評価基準に沿って難燃性を評価し、n=5の測定回数のうち、最も低い基準に該当した試験片のランクを樹脂組成物の評価ランクとした。VTM-0~VTM-2のランクのいずれにも該当しないものはNot Vとした。結果を表1~2に示す。
<耐ブリード性評価>
 上記で得られたフィルムを30mm×40mmの大きさに切り取り、23±2℃、50±5%RH中で240時間静置した。その後フィルム表面を目視で観察し、以下の評価基準にて耐ブリード性を評価した。この評価結果がA又はBであれば、実用上問題ないと判断される。結果を表1~2に示す。
 A:ブリード物が観察されなかった。
 B:ブリード物がわずかに観察されたが、実用上問題ない。
 C:ブリード物がはっきりと観察され、実用に適さない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 表1には、LLDPE樹脂及びヒンダードアミン化合物を含む試験片の燃焼試験の評価結果を示した。水平燃焼試験において、難燃剤を含まない試験片(比較例1)及び本発明の一般式(1)とは異なる構造の化合物を含む試験片では、試験片が燃え尽きるまで炎が消えることがなかった。一方、本発明の一般式(1)で表される化合物を含む試験片(実施例1~16)は、比較例1~5の試験片と比較して、燃焼距離が短く、燃焼速度が遅かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 表2には、LLDPE樹脂、ヒンダードアミン化合物及びリン系難燃剤を含む試験片の燃焼試験の評価結果を示した。リン系難燃剤と併用した場合、本発明の一般式(1)で表される化合物を含む試験片(実施例17~30)は、本発明の一般式(1)とは異なる構造の化合物を含む試験片(比較例6~15)と比較して、水平燃焼試験の燃焼距離、燃焼速度、UL-94VTMの評価ランクが優れていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 表3には、表1~2で使用したLLDPE樹脂とはMFRの異なるLLDPE樹脂、ヒンダードアミン化合物、リン系難燃剤、含窒素系難燃剤を含む試験片の燃焼試験の評価結果を示した。本発明の一般式(1)で表される化合物とリン系難燃剤を含む試験片(実施例31、43、44)は、リン系難燃剤のみを含む試験片(比較例17~27)と比較して、水平燃焼試験の燃焼距離、燃焼速度、UL-94VTMの評価ランクが優れていた。また、本発明の一般式(1)で表される化合物及び2種類の異なる構造のリン系難燃剤を含む試験片(実施例32~39、45~47)、並びに、本発明の一般式(1)で表される化合物、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤を含む試験片(実施例40~42、48)は、水平燃焼試験の燃焼距離、燃焼速度、UL-94VTMの評価ランクがさらに優れていた。
 以上の結果から、本発明の難燃剤は、優れた難燃性を樹脂に付与することが示された。

Claims (10)

  1.  (A)ヒンダードアミン化合物を含む難燃剤であって、
     前記(A)ヒンダードアミン化合物が下記一般式(1)で表される化合物である、難燃剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     一般式(1)中、Rは、下記一般式(2)、(3)又は(4)で表される基を表し、Rは、炭素原子数1~18の炭化水素基を表し、R~Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     一般式(2)中のR及び一般式(3)中のRは、直接結合、又は炭素原子数1~18の二価の炭化水素基を表す。
     一般式(2)、(3)及び(4)において、*は結合手を表す。
  2.  一般式(1)中のRが、一般式(2)で表される基である、請求項1に記載の難燃剤。
  3.  一般式(2)中のRが、炭素原子数2~14のアルキレン基である、請求項2に記載の難燃剤。
  4.  さらに(B)リン系難燃剤を含む、請求項1に記載の難燃剤。
  5.  (B)リン系難燃剤が、リン酸エステル系難燃剤、ホスホン酸エステル系難燃剤、ホスフィン酸エステル系難燃剤及びホスフィン酸金属塩系難燃剤からなる群から選択される1種以上である、請求項4に記載の難燃剤。
  6.  (B)リン系難燃剤の含有量が、(A)ヒンダードアミン化合物100質量部に対して、10質量部以上5,000質量部以下である、請求項4に記載の難燃剤。
  7.  (B)リン系難燃剤が、異なる2種以上の化合物を含む、請求項4に記載の難燃剤。
  8.  さらに(C)窒素系難燃剤を含む、請求項4に記載の難燃剤。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の難燃剤と、合成樹脂とを含む、組成物。
  10.  請求項9に記載の組成物から得られる成形品。
     
PCT/JP2024/019426 2023-06-09 2024-05-27 難燃剤、組成物、及び成形品 Ceased WO2024252972A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2025526058A JPWO2024252972A1 (ja) 2023-06-09 2024-05-27
CN202480027719.6A CN121013899A (zh) 2023-06-09 2024-05-27 阻燃剂、组合物和成形品
EP24819204.9A EP4726011A1 (en) 2023-06-09 2024-05-27 Flame retardant, composition, and molded article
KR1020257035160A KR20260020908A (ko) 2023-06-09 2024-05-27 난연제, 조성물, 및 성형품

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023095888 2023-06-09
JP2023-095888 2023-06-09
JP2024-016994 2024-02-07
JP2024016994 2024-02-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024252972A1 true WO2024252972A1 (ja) 2024-12-12

Family

ID=93795882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2024/019426 Ceased WO2024252972A1 (ja) 2023-06-09 2024-05-27 難燃剤、組成物、及び成形品

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4726011A1 (ja)
JP (1) JPWO2024252972A1 (ja)
KR (1) KR20260020908A (ja)
CN (1) CN121013899A (ja)
TW (1) TW202500729A (ja)
WO (1) WO2024252972A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016130376A (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 Jxエネルギー株式会社 難燃性網状構造体
JP2018009120A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 株式会社イノアック技術研究所 硬質ウレタン樹脂組成物
JP2019119825A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 株式会社イノアック技術研究所 硬質ウレタン樹脂組成物
CN115648761A (zh) * 2022-09-06 2023-01-31 苏州华苏塑料有限公司 具有低表面电阻的夹网阻燃耐候pvc透明膜及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5581133B2 (ja) 2010-07-02 2014-08-27 日本ポリエチレン株式会社 太陽電池封止材用樹脂組成物、及びそれを用いた太陽電池封止材、その製造方法、ならびに太陽電池モジュール
WO2013136285A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Basf Se Nor-hals compounds as flame retardants
JP6689715B2 (ja) 2016-09-05 2020-04-28 出光ユニテック株式会社 ポリプロピレン系積層体、並びにそれを含む成形体及びその製造方法
JP2021042334A (ja) 2019-09-12 2021-03-18 株式会社フジクラ 難燃性樹脂組成物、これを用いたケーブル及びワイヤハーネス

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016130376A (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 Jxエネルギー株式会社 難燃性網状構造体
JP2018009120A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 株式会社イノアック技術研究所 硬質ウレタン樹脂組成物
JP2019119825A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 株式会社イノアック技術研究所 硬質ウレタン樹脂組成物
CN115648761A (zh) * 2022-09-06 2023-01-31 苏州华苏塑料有限公司 具有低表面电阻的夹网阻燃耐候pvc透明膜及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4726011A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN121013899A (zh) 2025-11-25
JPWO2024252972A1 (ja) 2024-12-12
TW202500729A (zh) 2025-01-01
KR20260020908A (ko) 2026-02-12
EP4726011A1 (en) 2026-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102056992B (zh) 阻燃性热塑性树脂组合物
BR112017000918B1 (pt) Agente antiestático, composição de agente antiestático, composição de resinaantiestática, e corpo moldado
KR20110030651A (ko) 난연성 열가소성 수지 조성물
EP3604482B1 (en) Flame retardant composition and flame-retardant synthetic resin composition containing same
KR20170133445A (ko) 수지 첨가제 조성물 및 대전 방지성 열가소성 수지 조성물
EP2716734A1 (en) Flame-retardant agent and flame-retardant resin composition
EP3222693B1 (en) Ultraviolet absorber and synthetic resin composition
KR102206409B1 (ko) 자외선 흡수성 폴리카보네이트
JP2023026250A (ja) 流動性向上剤、熱可塑性樹脂組成物および成形品
WO2024185557A1 (ja) 樹脂用添加剤、組成物、成形品及び化合物
WO2024252972A1 (ja) 難燃剤、組成物、及び成形品
JP4155645B2 (ja) 難燃性合成樹脂組成物
EP4406726A1 (en) Thermoplastic resin composition, method for producing shaped object, and shaped object
CN115385961A (zh) 一种腰果酚衍生亚磷酸酯类抗氧剂及使用其的合成树脂组合物
CN115368632A (zh) 一种亚磷酸酯抗氧剂组合物和使用其的合成树脂组合物
WO2024048380A1 (ja) 難燃性積層造形物の製造方法および難燃性積層造形物
WO2026014230A1 (ja) ビスフェノール類抑制剤、樹脂組成物、及び成形品
JP2025061829A (ja) 樹脂組成物、成形品および樹脂組成物の製造方法
WO2026053811A1 (ja) 流動性向上剤、樹脂組成物、及び成形品
WO2016080259A1 (ja) 紫外線吸収剤及び合成樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24819204

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2025526058

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202517100113

Country of ref document: IN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202517100113

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP

Effective date: 20260109

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP

Effective date: 20260109

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP

Effective date: 20260109

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP

Effective date: 20260109

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP

Effective date: 20260109

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2024819204

Country of ref document: EP