JP3301496B2 - Flame retardant resin composition - Google Patents
Flame retardant resin compositionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は難燃性樹脂組成物に関す
る。本発明の組成物から得られる成形品や繊維製品は難
燃性、低発煙性、着色性などに優れ、電気部品、自動車
部品、機械部品、建築材料、衣料などに広く用いること
が出来る。The present invention relates to a flame-retardant resin composition. Molded articles and fiber products obtained from the composition of the present invention are excellent in flame retardancy, low smoke emission, coloring property and the like, and can be widely used for electric parts, automobile parts, machine parts, building materials, clothing and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】合成樹脂成形品や繊維製品は電子電気産
業、自動車産業、住宅建築産業、機械装置産業、繊維織
物産業などの産業部品、材料などに広く用いられている
が、安全性などの観点からこれらの部品や材料の難燃
化、低発煙化への要望が増大している。2. Description of the Related Art Synthetic resin molded products and textile products are widely used in industrial parts and materials such as the electronic and electrical industries, the automobile industry, the housing construction industry, the machinery and equipment industry, and the textile and textile industry. From the viewpoint, the demand for flame-retardant and low-smoke emission of these parts and materials is increasing.
【0003】ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリエステルな
どの合成樹脂は燃焼しやすいという欠点を持っており塩
化ビニルのようなハロゲン含有樹脂は上記合成樹脂に比
べると燃焼しにくいが、燃焼した場合には、発煙性が高
いという欠点を有している。従って、これらの合成樹脂
を難燃化または難燃低発煙化するために種々の添加剤が
既にあり、種々の難燃樹脂組成物が提案されている。一
般に、合成樹脂に有機ハロゲン化合物と燐化合物または
三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ン、アンチモン酸ソーダを配合した難燃樹脂組成物が採
用されている。また、ハロゲン含有樹脂に三酸化アンチ
モンとホウ酸亜鉛などの亜鉛化合物を配合した難燃性低
発煙性樹脂組成物が採用されている。例えば、特開昭6
2−172050号公報にはポリエステル樹脂に有機ハ
ロゲン化合物と無水アンチモン酸ソーダを配合した難燃
樹脂組成物が開示され、特公昭50−33904号公報
には熱硬化性樹脂に有機ハロゲン化合物とアンチモン酸
ソーダを配合した難燃樹脂組成物が開示され、また特開
昭60−11543号公報には、ポリ塩化ビニル樹脂に
三酸化アンチモンと酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛及び
ケイ酸亜鉛から選ばれた少なくとも1種の亜鉛化合物か
らなる難燃性低発煙性樹脂組成物が開示されている。[0003] Synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, polycarbonate and polyester have the disadvantage that they are easily combustible. Halogen-containing resins such as vinyl chloride are less likely to burn than the above-mentioned synthetic resins. In this case, there is a drawback that smoke is high. Therefore, there are already various additives for making these synthetic resins flame-retardant or flame-retardant with low smoke emission, and various flame-retardant resin compositions have been proposed. Generally, a flame-retardant resin composition is used in which an organic halogen compound and a phosphorus compound or antimony trioxide, antimony pentoxide, antimony pentoxide, and sodium antimonate are mixed with a synthetic resin. Further, a flame-retardant low-smoke-resin composition in which a halogen-containing resin is blended with a zinc compound such as antimony trioxide and zinc borate is employed. For example, JP
JP-A-2-172050 discloses a flame-retardant resin composition in which an organic halogen compound and sodium antimonate anhydride are blended in a polyester resin, and JP-B-50-33904 discloses an organic halogen compound and an antimonic acid in a thermosetting resin. A flame retardant resin composition containing soda is disclosed, and JP-A-60-11543 discloses that polyvinyl chloride resin is selected from antimony trioxide and zinc oxide, zinc sulfide, zinc carbonate and zinc silicate. A flame-retardant low-smoke resin composition comprising at least one zinc compound is disclosed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ABS等の樹脂などは有機ハ
ロゲン化合物と三酸化アンチモンを配合することにより
難燃性の良好な樹脂組成物が得られるが、低発煙性につ
いては効果がなく、また、三酸化アンチモンは隠ぺい性
が大きいため白さが強く、着色が困難であるという欠点
を有している。For resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, and ABS, a resin composition having good flame retardancy can be obtained by blending an organic halogen compound and antimony trioxide. Is ineffective, and antimony trioxide has the drawback of being strong in whiteness due to its high concealing property and difficult to be colored.
【0005】一方、上記樹脂に有機ハロゲン化合物と五
酸化アンチモンを配合した樹脂組成物では着色性はよい
が、難燃性が不充分であり、低発煙性については効果が
ないという欠点を有している。熱可塑性ポリエステルに
有機ハロゲン化合物と三酸化アンチモンを配合した樹脂
組成物では、通常の成形温度でポリエステルの解重合が
促進され、熱安定性が著しく低下し、得られた成形品の
機械的物性が著しく低下する欠点を有している。また、
三酸化アンチモンの代わりに五酸化アンチモンや無水ア
ンチモン酸ソーダを用いた場合には成形時の解重合は抑
制され、熱安定性は良好であるが、充分な難燃性が得ら
れにくいという欠点を有している。また、上記組成物で
はいずれも低発煙性については効果が認められない。[0005] On the other hand, a resin composition in which an organic halogen compound and antimony pentoxide are blended with the above resin has good coloring properties, but has insufficient flame retardancy and has no effect on low smoke emission. ing. In a resin composition in which an organic halogen compound and antimony trioxide are blended with a thermoplastic polyester, the depolymerization of the polyester is promoted at a normal molding temperature, the thermal stability is significantly reduced, and the mechanical properties of the obtained molded article are reduced. It has the disadvantage of being significantly reduced. Also,
When antimony pentoxide or sodium antimonate anhydride is used in place of antimony trioxide, the depolymerization during molding is suppressed and the thermal stability is good, but the disadvantage that sufficient flame retardancy is difficult to obtain is obtained. Have. In addition, none of the above compositions has an effect on low smoke emission.
【0006】ハロゲン含有樹脂に三酸化アンチモンや五
酸化アンチモンを配合した樹脂組成物では難燃性は良好
であるが、低発煙性は得られない。本発明は上記のよう
な欠点を改良した難燃性樹脂組成物を提供しようとする
ものである。A resin composition containing a halogen-containing resin and antimony trioxide or antimony pentoxide has good flame retardancy but does not provide low smoke emission. An object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition in which the above disadvantages are improved.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の難燃性樹脂組成
物は、ハロゲン含有合成樹脂又は有機ハロゲン化合物を
配合した合成樹脂100重量部に対して、0.8〜1.
2のZnO/Sb2O5モル比と、5〜500nmの1次
粒子径を有する無水アンチモン酸亜鉛を0.5〜30重
量部配合することを特徴とする。本発明において合成樹
脂は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は熱可塑性エラスト
マー等の合成ゴムであり、それは熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂及び熱可塑性エラストマーから成る群より選ばれ
た1種又は2種以上の混合物、又はアロイが使用され
る。これらは用途に応じて合成樹脂の保有する種々の機
能によって適宜選択される。代表的な例をあげれば、熱
可塑性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリブテン、ポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリサルホン
などであり、それらは単独重合体であっても、他の単量
体との共重合体であっても、更にはそれらの混合物であ
っても使用可能である。The flame-retardant resin composition of the present invention is used in an amount of from 0.8 to 1.0 based on 100 parts by weight of a synthetic resin containing a halogen-containing synthetic resin or an organic halogen compound.
2, characterized in that 0.5 to 30 parts by weight of anhydrous zinc antimonate having a ZnO / Sb2O5 molar ratio of 2 and a primary particle diameter of 5 to 500 nm is blended. In the present invention, the synthetic resin is a synthetic resin such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a thermoplastic elastomer, and it is one or two selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic elastomer. The above mixture or alloy is used. These are appropriately selected according to various functions possessed by the synthetic resin depending on the use. Typical examples include thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, polystyrene, polybutene, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyester, and polysulfone. A copolymer with a monomer or a mixture thereof may be used.
【0008】熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、
フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステ
ル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、アリル系樹脂、ジア
リルフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂があり、これ
らの樹脂は単独または共重合体または混合物であっても
使用可能である。本発明において使用される有機ハロゲ
ン化合物としてはヘキサブロモベンゼン、ヘキサクロロ
ベンゼン、ペンタブロモベンゼン、ペンタクロロベンゼ
ン、ペンタブロモフェノール、ペンタクロロフェノー
ル、ヘキサブロモビフェニール、デカブロモビフェニー
ル、クロロテトラブロモブタン、テトラブロモブタン、
ヘキサブロモシクロドデカン、パークロロペンタシクロ
デカン、デカブロモジフェニールエーテル、オクタブロ
モジフェニールエーテル、ヘキサブロモジフェニールエ
ーテル、エチレンビス−テトラブロモフタルイミド、テ
トラクロロビスフェノールA、テトラブロモビスフェノ
ールA、ブロム化ポリスチレン、ハロゲン化ポリカーボ
ネート、ハロゲン化エポキシ化合物、ブロム化ポリフェ
ニレンオキシド、ポリクロルスチレン、塩素化パラフィ
ン、テトラブロモ無水フタル酸、テトラクロル無水フタ
ル酸などが挙げられる。As the thermosetting resin, an epoxy resin,
There are phenolic resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, allyl resins, diallyl phthalate resins, and silicone resins. These resins can be used alone or in the form of a copolymer or a mixture. It is possible. As the organic halogen compound used in the present invention, hexabromobenzene, hexachlorobenzene, pentabromobenzene, pentachlorobenzene, pentabromophenol, pentachlorophenol, hexabromobiphenyl, decabromobiphenyl, chlorotetrabromobutane, tetrabromobutane,
Hexabromocyclododecane, perchloropentacyclodecane, decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, hexabromodiphenyl ether, ethylenebis-tetrabromophthalimide, tetrachlorobisphenol A, tetrabromobisphenol A, brominated polystyrene, Examples thereof include halogenated polycarbonate, halogenated epoxy compound, brominated polyphenylene oxide, polychlorostyrene, chlorinated paraffin, tetrabromophthalic anhydride, and tetrachlorophthalic anhydride.
【0009】本発明において合成樹脂の性質と用途など
を考慮して、上記有機ハロゲン化合物は1種または2種
以上を選択して用いることが出来る。本発明において無
水アンチモン酸亜鉛はZnSb2 O6 またはZn7 Sb
2 O 12構造を持ったものを単独又は混合して使用するこ
とが出来るが、特にZnSb 2 O6 の構造を持ったもの
が好ましい。In the present invention, properties and uses of the synthetic resin
In consideration of the above, one or two kinds of the organic halogen compounds are used.
The above can be selected and used. None in the present invention
Water zinc antimonate is ZnSbTwoO6Or Zn7Sb
TwoO 12Do not use structural materials alone or in combination.
But ZnSb TwoO6With the structure of
Is preferred.
【0010】無水アンチモン酸亜鉛は酸化亜鉛と三酸化
アンチモンの混合物を800℃以上で焼成する方法、酸
化亜鉛、水酸化亜鉛又は亜鉛の塩と五酸化アンチモン、
十三酸化六アンチモンなどのコロイダル酸化アンチモン
の混合物を500〜1100℃で焼成する方法、アンチ
モン酸亜鉛水和物を500〜1100℃で焼成する方法
などにより製造することが出来る。Anhydrous zinc antimonate is obtained by calcining a mixture of zinc oxide and antimony trioxide at 800 ° C. or higher, zinc oxide, zinc hydroxide or a salt of zinc and antimony pentoxide,
It can be produced by a method of firing a mixture of colloidal antimony oxides such as antimony hexaoxide at 500 to 1100 ° C, a method of firing zinc antimonate hydrate at 500 to 1100 ° C, and the like.
【0011】本発明において特に、0.8〜1.2のZ
nO/Sb2 O5 モル比に亜鉛化合物とコロイダル酸化
アンチモンを混合した後、500〜1100℃で焼成す
ることにより作成した1次粒子径が5〜500nmであ
る無水アンチモン酸亜鉛が好ましい。ここで、亜鉛化合
物は、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、亜鉛の無機酸塩及び亜鉛
の有機酸塩からなる群より選ばれた少なくとも1種の亜
鉛化合物である。亜鉛の無機酸塩としては、炭酸亜鉛、
塩基性炭酸亜鉛、硝酸亜鉛等が挙げられる。また、亜鉛
の有機酸塩としては、ギ酸亜鉛、酢酸亜鉛、シュウ酸亜
鉛等が挙げられる。この方法により得られた無水アンチ
モン酸亜鉛は、X線回折の結果ASTMに記載されてい
るアンチモン酸亜鉛ZnSb2 O6 (ASTM No.
3−0455)と回折ピークが一致する。また、示差熱
分析(DTA−TG)の結果、この無水アンチモン酸亜
鉛は室温〜1000℃で重量減少が認められない。更
に、透過型電子顕微鏡観察の結果、この無水アンチモン
酸亜鉛は1次粒子径が5〜500nmであり、コロイド
レベルの微粒子であることを確認した。In the present invention, Z of 0.8 to 1.2 is particularly preferred.
After mixing the zinc compound and colloidal antimony oxide nO / Sb 2 O 5 molar ratio, preferably anhydrous zinc antimonate primary particle size created is 5~500nm by firing at 500 to 1100 ° C.. Here, the zinc compound is at least one zinc compound selected from the group consisting of zinc hydroxide, zinc oxide, an inorganic acid salt of zinc, and an organic acid salt of zinc. As inorganic acid salts of zinc, zinc carbonate,
Basic zinc carbonate, zinc nitrate and the like can be mentioned. Examples of the organic acid salt of zinc include zinc formate, zinc acetate, zinc oxalate and the like. Anhydrous zinc antimonate obtained by this method can be used as a zinc antimonate ZnSb 2 O 6 (ASTM No.
3-0455) and the diffraction peak. In addition, as a result of differential thermal analysis (DTA-TG), no weight loss of this anhydrous zinc antimonate was observed at room temperature to 1000 ° C. Further, as a result of observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that the anhydrous zinc antimonate had a primary particle size of 5 to 500 nm and was fine particles of a colloid level.
【0012】本発明において無水アンチモン酸亜鉛は一
般に白色〜灰白色の粉末として使用され、特に粒子径に
ついては限定されないが、上記方法により製造された無
水アンチモン酸亜鉛をボールミル、ジェットオーマイザ
ー、ピンディスクミルなどにより粉砕することにより得
た凝集体の平均粒子径10μm以下のものが好ましい。In the present invention, anhydrous zinc antimonate is generally used as a white to off-white powder, and the particle size is not particularly limited. Anhydrous zinc antimonate produced by the above-mentioned method can be used in a ball mill, a jet-omizer, a pin disk mill, and the like. The average particle diameter of the aggregate obtained by pulverizing by means of 10 μm or less is preferred.
【0013】本発明の難燃性樹脂組成物において、合成
樹脂100重量部に対して有機ハロゲン化合物の配合量
は0〜30重量部である。合成樹脂がハロゲン含有樹脂
の場合には有機ハロゲン化合物の添加は必要ではない
が、ハロゲン含有量の少ない場合には、合成樹脂100
重量部に対して有機ハロゲン化合物を、30重量部以内
で添加することが出来る。ハロゲン非含有樹脂の場合に
は有機ハロゲン化合物は2〜30重量部である。In the flame-retardant resin composition of the present invention, the amount of the organic halogen compound is from 0 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the synthetic resin. When the synthetic resin is a halogen-containing resin, it is not necessary to add an organic halogen compound.
The organic halogen compound can be added within 30 parts by weight based on parts by weight. In the case of a halogen-free resin, the amount of the organic halogen compound is 2 to 30 parts by weight.
【0014】一方、本発明の難燃性樹脂組成物におい
て、合成樹脂100重量部に対して無水アンチモン酸亜
鉛の配合量は0.5〜30重量部であり、好ましくは2
〜20重量部である。本発明の難燃性樹脂組成物は、場
合によっては、更に必要とされる特性を付与させるため
に、上記成分の他に更に添加剤を含有することが出来
る。これらの添加剤の例としては、ガラス繊維、炭素繊
維、チタン酸カリウム繊維、ワラストナイト、ガラスフ
レーク、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、長石、炭酸カルシウム、合成雲母、シリ
カなどの充填剤が挙げられる。その添加量は合成樹脂1
00重量部に対して50重量部以下が好ましい。その他
の添加剤として、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、離
型剤、着色剤、加工助剤、滑剤、表面処理剤、紫外線吸
収剤、帯電防止剤などが挙げられる。On the other hand, in the flame-retardant resin composition of the present invention, the amount of anhydrous zinc antimonate is 0.5 to 30 parts by weight, preferably 2 to 100 parts by weight of the synthetic resin.
-20 parts by weight. In some cases, the flame-retardant resin composition of the present invention may further contain additives in addition to the above-mentioned components in order to further impart required properties. Examples of these additives include glass fiber, carbon fiber, potassium titanate fiber, wollastonite, glass flake, talc, mica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, feldspar, calcium carbonate, synthetic mica, silica and the like. Fillers. The amount of addition is synthetic resin 1
It is preferably 50 parts by weight or less based on 00 parts by weight. Other additives include a heat stabilizer, an antioxidant, a crystal nucleating agent, a release agent, a colorant, a processing aid, a lubricant, a surface treatment agent, an ultraviolet absorber, and an antistatic agent.
【0015】[0015]
【作用】本発明に用いられる無水アンチモン酸亜鉛は酸
化亜鉛と五酸化アンチモンの化合物であり、五酸化アン
チモン及び酸化亜鉛に起因する難燃助剤としての機能と
酸化亜鉛に起因する低発煙剤としての機能の両方を持っ
ている。特に1次粒子径が5〜500nmの無水アンチ
モン酸亜鉛は燃焼時の有機ハロゲン化合物との反応性に
優れるため、非常に良好な難燃性を示し、かつ、低発煙
性を示す。特に発煙性の著しい塩化ビニル、ポリスチレ
ンなどの樹脂の発煙を低下する効果に優れる。The anhydrous zinc antimonate used in the present invention is a compound of zinc oxide and antimony pentoxide, which functions as a flame retardant aid derived from antimony pentoxide and zinc oxide and as a low smoke generating agent derived from zinc oxide. Has both features. In particular, anhydrous zinc antimonate having a primary particle size of 5 to 500 nm has excellent reactivity with an organic halogen compound at the time of combustion, and therefore exhibits very good flame retardancy and low smoke emission. In particular, it is excellent in the effect of reducing the smoke emission of resins such as vinyl chloride and polystyrene, which have remarkable smoke emission properties.
【0016】本発明に使用するアンチモン酸亜鉛は無水
であり、熱的に安定であり、酸性酸化物と塩基性酸化物
の化合物であるため中性であることから、本発明の難燃
性樹脂組成物は高温で成形する場合でも、樹脂の解重合
を引き起こさず、得られた組成物の成形品や繊維製品の
機械的物性に優れる。また、本発明に使用する無水アン
チモン酸亜鉛は樹脂への分散性が良好であることから、
成形品の表面平滑性に優れ、かつ、無水アンチモン酸亜
鉛の屈折率は1.8〜1.9で、五酸化アンチモンの屈
折率1.72より大きいが、三酸化アンチモンの屈折率
2.1〜2.3よりかなり小さいため隠ぺい性が小さ
く、成形品や繊維製品の着色性に優れる。The zinc antimonate used in the present invention is anhydrous, thermally stable, and neutral because it is a compound of an acidic oxide and a basic oxide. The composition does not cause depolymerization of the resin even when molded at a high temperature, and is excellent in mechanical properties of a molded article or a fiber product of the obtained composition. Further, since anhydrous zinc antimonate used in the present invention has good dispersibility in resin,
The molded article has excellent surface smoothness, and the refractive index of anhydrous zinc antimonate is 1.8 to 1.9, which is larger than the refractive index of antimony pentoxide 1.72, but the refractive index of antimony trioxide is 2.1. Since it is considerably smaller than 2.3, the concealing property is small, and the molded article and the fiber product are excellent in coloring property.
【0017】本発明の難燃性樹脂組成物において、合成
樹脂がハロゲン非含有樹脂の場合には、樹脂100重量
部に対して有機ハロゲン化合物の配合量が2重量部未満
では充分な難燃性が得られ難く、また反対に30重量部
以上にも多いと難燃性は得られるが、樹脂成形品や繊維
製品の機械的物性が著しく低下する。本発明の難燃性樹
脂組成物において無水アンチモン酸亜鉛の配合量は樹脂
100重量部に対して0.5重量部未満では、充分な難
燃性、低発煙性が得られ難く、反対に30重量部以上に
も多いと樹脂成形品や繊維製品の機械的物性などが低下
する。In the flame-retardant resin composition of the present invention, when the synthetic resin is a halogen-free resin, if the compounding amount of the organic halogen compound is less than 2 parts by weight per 100 parts by weight of the resin, sufficient flame retardancy is obtained. On the other hand, if the amount is more than 30 parts by weight, flame retardancy can be obtained, but the mechanical properties of resin molded products and textile products are significantly reduced. If the amount of anhydrous zinc antimonate in the flame retardant resin composition of the present invention is less than 0.5 part by weight per 100 parts by weight of the resin, it is difficult to obtain sufficient flame retardancy and low smoke emission. If the amount is more than the weight part, the mechanical properties and the like of the resin molded product and the fiber product are deteriorated.
【0018】[0018]
実施例1 (無水アンチモン酸亜鉛の作成)三酸化アンチモン(三
国製錬(株)製)1300gを水5587gに分散さ
せ、次いで35%過酸化水素水(試薬)953.7gを
添加し、90〜100℃に加温し、2時間反応させて五
酸化アンチモンゾルを得た。得られたゾルは比重1.1
98、pH1.80、粘度19.5c.p.、Sb2 O
5 は18.4重量%、電子顕微鏡による粒子径は20〜
30nm、BET法による比表面積は55.0m2 /g
であった。このゾルをスプレードライすることによりコ
ロイダル五酸化アンチモン粉末(Sb2 O5 含有量は9
0重量%、平均粒子径3.0μm)を得た。Example 1 (Preparation of anhydrous zinc antimonate) 1300 g of antimony trioxide (manufactured by Sangoku Smelting Co., Ltd.) was dispersed in 5587 g of water, and 953.7 g of 35% hydrogen peroxide solution (reagent) was added. The mixture was heated to 100 ° C. and reacted for 2 hours to obtain an antimony pentoxide sol. The obtained sol has a specific gravity of 1.1.
98, pH 1.80, viscosity 19.5 c. p. , Sb 2 O
5 is 18.4% by weight, the particle size of which is 20 to
30 nm, specific surface area by BET method is 55.0 m 2 / g
Met. This sol is spray-dried to give a colloidal antimony pentoxide powder (Sb 2 O 5 content of 9
0% by weight and an average particle diameter of 3.0 μm).
【0019】上記コロイダル五酸化アンチモン粉末38
5.6g(Sb2 O5 として347g含まれる)と塩基
性炭酸亜鉛(堺化学工業(株)製 ZnO含有量70重
量%)125.2g(ZnOとして87.6g含まれ
る)とをV型ミキサーで0.5時間混合した。この混合
物はZnO/Sb2 O5 モル比1.0であった。次い
で、この混合物を電気炉にて700℃で、8時間焼成を
行い、白色の粉末を得た。この粉末はX線回折の結果、
無水アンチモン酸亜鉛ZnSb2 O6 のピークと一致し
た。得られた無水アンチモン酸亜鉛粉末をピンディスク
ミルで粉砕することにより平均粒子径1.2μm(遠心
沈降法により測定)の微粉末を得た。この無水アンチモ
ン酸亜鉛は透過型電子顕微鏡観察により1次粒子径は2
0〜100nmで、BET法による比表面積は25m2
/gであった。The above colloidal antimony pentoxide powder 38
A V-type mixer comprising 5.6 g (containing 347 g as Sb 2 O 5 ) and 125.2 g (containing 87.6 g as ZnO) of basic zinc carbonate (ZnO content 70% by weight manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) For 0.5 hour. This mixture had a ZnO / Sb 2 O 5 molar ratio of 1.0. Next, this mixture was baked at 700 ° C. for 8 hours in an electric furnace to obtain a white powder. As a result of X-ray diffraction,
The peak coincided with the peak of anhydrous zinc antimonate ZnSb 2 O 6 . The obtained anhydrous zinc antimonate powder was pulverized with a pin disc mill to obtain a fine powder having an average particle diameter of 1.2 μm (measured by a centrifugal sedimentation method). This anhydrous zinc antimonate had a primary particle size of 2
0-100 nm, specific surface area by BET method is 25 m 2
/ G.
【0020】(樹脂組成物の作成)ハイインパクトポリ
スチレン(旭化成(株)製 HIPS492)100重
量部に有機ハロゲン化合物としてオクタブロムジフェニ
ールオキシド(エチルコーポレーション製)18重量
部、上記無水アンチモン酸亜鉛粉末6.0重量部を配合
して難燃性樹脂組成物を作成した。この樹脂組成物をブ
ラベンダーにて220℃、10分間混練し、プレス法に
て成形し、試験片とした。(Preparation of resin composition) 18 parts by weight of octabromodiphenyl oxide (manufactured by Ethyl Corporation) as an organic halogen compound per 100 parts by weight of high impact polystyrene (HIPS492 manufactured by Asahi Kasei Corporation), and the anhydrous zinc antimonate powder 6 0.0 part by weight was blended to prepare a flame-retardant resin composition. This resin composition was kneaded with a Brabender at 220 ° C. for 10 minutes and molded by a press method to obtain a test piece.
【0021】実施例2 ポリブチレンテレフタレート(東レ(株)製 1401
−X06)90重量部とポリカーボネート(三菱化成
(株)製 NOVAREX)10重量部に、臭素化ポリ
スチレン(フェロコーポレーション製 Pyro Ch
eck−68PB)20重量部、実施例1記載の無水ア
ンチモン酸亜鉛10重量部をV型ブレンダーにて混合
し、得られた混合物を栗本鉄工所(株)製二軸押出式S
1.5KRCニーダーペレタイザーを用いて、シリンダ
ー温度260℃で成形用ペレットに成形した。Example 2 Polybutylene terephthalate (1401 manufactured by Toray Industries, Inc.)
-X06) 90 parts by weight and 10 parts by weight of polycarbonate (NOVAREX manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation) were added to brominated polystyrene (Pyro Ch manufactured by Ferro Corporation).
eck-68PB) 20 parts by weight and 10 parts by weight of anhydrous zinc antimonate described in Example 1 were mixed in a V-type blender, and the obtained mixture was twin-screw extrusion type S manufactured by Kurimoto Iron Works, Ltd.
The pellets were molded at a cylinder temperature of 260 ° C. using a 1.5 KRC kneader pelletizer.
【0022】このペレットを100℃、10分間乾燥
後、射出成形機(名機製作所(株)M−32)を用い、
シリンダー温度260℃、金型温度80℃で射出成形す
ることにより試験片を成形した。 実施例3 ポリ塩化ビニル(東洋ソーダ(株)製 ニューロン70
0D、平均重合度1000)100重量部に対し、可塑
剤としてジオクチルフタレート(大八化学(株)製)5
0重量部、バリウムージンク系安定剤(日産フェロ有機
化学(株)製)1.2重量部、エポキシ化大豆油(アデ
カアーガス(株)製)1.0重量部、実施例1記載の無
水アンチモン酸亜鉛7.0重量部を添加し、ヘンシェル
ミキサーで混合した。この配合物を熱ロールで170℃
で混練し、塩ビシートを作成した。The pellets were dried at 100 ° C. for 10 minutes, and then dried using an injection molding machine (Meiki Seisakusho M-32).
A test piece was formed by injection molding at a cylinder temperature of 260 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. Example 3 Polyvinyl chloride (Toyo Soda Co., Ltd. Neuron 70)
0D, average polymerization degree 1000) 100 parts by weight of dioctyl phthalate (produced by Daihachi Chemical Co., Ltd.) 5 as a plasticizer
0 parts by weight, 1.2 parts by weight of a barium-zinc stabilizer (manufactured by Nissan Ferro-Organic Chemical Co., Ltd.), 1.0 parts by weight of epoxidized soybean oil (manufactured by Adeka Argus Co., Ltd.), antimonic anhydride described in Example 1 7.0 parts by weight of zinc was added and mixed with a Henschel mixer. 170 ° C with hot roll
To prepare a PVC sheet.
【0023】比較例1 実施例1の無水アンチモン酸亜鉛の代わりに五酸化アン
チモン粉末(日産化学工業(株)製 サンエポックNA
−1030)を用いた以外は実施例1と同じ組成で、同
じ方法で試験片を作成した。 比較例2 実施例2の無水アンチモン酸亜鉛の代わりに無水アンチ
モン酸ソーダ(日産化学工業(株)製 サンエポック1
070)を用いた以外は実施例2と同じ組成で、同じ方
法で試験片を作成した。Comparative Example 1 Instead of the anhydrous zinc antimonate of Example 1, antimony pentoxide powder (San Epoch NA manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
A test piece was prepared in the same manner and in the same manner as in Example 1 except that -1030) was used. Comparative Example 2 Instead of anhydrous zinc antimonate of Example 2, anhydrous sodium antimonate (Sun Epoque 1 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
070), except that the test piece was prepared in the same manner and in the same manner as in Example 2.
【0024】比較例3 実施例3の無水アンチモン酸亜鉛の代わりに五酸化アン
チモン粉末(日産化学工業(株)製 サンエポックNA
−1030)を用いた以外は実施例3と同じ組成で、同
じ方法で試験片を作成した。性能テストは次の通りであ
る。Comparative Example 3 Instead of the anhydrous zinc antimonate of Example 3, an antimony pentoxide powder (Sun Epoch NA manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was used.
A test piece was prepared in the same manner and in the same manner as in Example 3 except that -1030) was used. The performance test is as follows.
【0025】(イ)樹脂混合物の加熱溶融時の熱安定性
試験 上記V型ブレンダーで混合した配合物を、ブラベンダー
プラスチコーダー(Brabender Plasti
coder)を用いてトルク変化を測定した。測定条件
は、ミキサーヘッドの温度設定260℃、回転数40r
pm、サンプル量65g、試料を投入後20分間混練し
た時のトルクを読み取り、mgの単位で表し、その結果
を表1に示した。(A) Thermal Stability Test of the Resin Mixture upon Heating and Melting The blend mixed with the above-mentioned V-type blender was mixed with a Brabender Plasticorder.
The change in torque was measured using a coder. The measurement conditions were as follows: temperature setting of the mixer head: 260 ° C., rotation speed: 40 r
pm, the amount of the sample was 65 g, and the torque at the time of kneading for 20 minutes after the sample was charged was read and expressed in units of mg. The results are shown in Table 1.
【0026】 (ロ)樹脂の難燃性試験 難燃性の試験は、上記射出成形した試験片を用いて酸素
指数法(JIS D1201)による試験と、UL−9
4(アンダーライターズ ラボラトリーの規格)による
試験を行った。[0026] (B) Flame retardancy test of resin The flame retardancy test was carried out by using the above-mentioned injection-molded test piece according to the oxygen index method (JIS D1201) and UL-9.
4 (underwriters laboratory standard).
【0027】酸素指数(難燃指数)は混合ガスの温度が
20〜25℃の状態で、試験片が燃焼を維持するのに必
要な酸素と窒素の混合気体中の容積百分率で表した酸素
の最小濃度で示される。酸素指数の値が高い物は、難燃
性が高いと言える。また、UL−94に基づく垂直燃焼
試験は、その試験結果から試験材料をV−0〜V−2に
区分できる。V−0は、どの試験片も試験炎をあてた後
の燃焼(flaming)が10秒以下である事と、試
験片5個の1組に試験炎を10回あてた時の燃焼(fl
aming)時間の合計が50秒以下である事と、どの
試験片も12インチ下方に置いた綿を発火させる燃焼
(flaming)粒が落下しない事等である。また、
V−1は、どの試験片も試験炎をあてた後の燃焼(fl
aming)が30秒以下である事と、試験片5個の1
組に試験炎を10回あてた時の燃焼(flaming)
時間の合計が250秒以下である事と、どの試験片も1
2インチ下方に置いた綿を発火させる燃焼(flami
ng)粒が落下しない事等である。また、V−2は、ど
の試験片も試験炎をあてた後の燃焼(flaming)
が30秒以下である事と、試験片5個の1組に試験炎を
10回あてた時の燃焼(flaming)時間の合計が
250秒以下である事と、12インチ下方に置いた綿を
発火させる燃焼(flaming)粒の落下がある事等
である。それらの結果は表2、表3に示した。The oxygen index (flame retardancy index) is a percentage of oxygen expressed as a volume percentage in a mixture of oxygen and nitrogen necessary for the test piece to maintain combustion at a temperature of the mixed gas of 20 to 25 ° C. Shown at minimum density. A substance having a high oxygen index value can be said to have high flame retardancy. In the vertical combustion test based on UL-94, test materials can be classified into V-0 to V-2 based on the test results. V-0 is that the burning (flaming) after applying the test flame is 10 seconds or less for all the test pieces, and the combustion (fl) when the test flame is applied 10 times to a set of five test pieces.
The sum of the aging times is less than 50 seconds, and no flaking particles that ignite the cotton placed 12 inches below any of the test pieces will not fall. Also,
V-1 was the combustion (fl) after all test pieces were exposed to the test flame.
aging) is 30 seconds or less, and one of five test pieces
Flaming when the test flame is applied to the set 10 times
The total time is less than 250 seconds and all test pieces are 1
Combustion to ignite the cotton placed 2 inches below (flami
ng) The particles do not fall. V-2 indicates the flaming after all test pieces were exposed to the test flame.
Is less than 30 seconds, the sum of the flaming time when applying a test flame 10 times to one set of five test pieces is 250 seconds or less, and the cotton placed 12 inches below There is a drop of flaming particles that ignite. The results are shown in Tables 2 and 3.
【0028】 表2 酸素指数の測定値 ──────────────────────────────── 実施例1 実施例2 実施例3 比較例1 比較例2 比較例3 ──────────────────────────────── 28.9 34.2 30.4 22.8 31.8 29.7 ──────────────────────────────── 表3 UL−94の測定値 ────────────────────────────────── (10回接炎時の合計燃焼時間) (綿の発火) (区分) ────────────────────────────────── 実施例1 8.1秒 発火しない V−0 実施例3 1.8秒 発火しない V−0 比較例1 46.3秒 発火する V−2 比較例3 2.0秒 発火しない V−0 ────────────────────────────────── (ハ)発煙性試験 酸素指数測定値より0.5ポイント高い酸素濃度で燃焼
し、目視による発煙量の観察を行った。その結果を表4
に示した。Table 2 Measured values of oxygen index ──────────────────────────────── Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 ──────────────────────────────── 28.9 34.2 30.4 22.8 31.8 29.7 ── ────────────────────────────── Table 3 UL-94 measured values ──────────── ────────────────────── (Total burning time after 10 times flame contact) (Cotton ignition) (Category) ───────── ───────────────────────── Example 1 8.1 seconds No firing V-0 Example 3 1.8 seconds No firing V-0 Comparison Example 1 46.3 seconds Ignition V-2 Comparative Example 3 2.0 seconds No ignition V-0ハ (c) Smoke emission test Burn at an oxygen concentration 0.5 point higher than the measured oxygen index, and visually The amount of smoke was observed. Table 4 shows the results.
It was shown to.
【0029】 上記(イ)〜(ハ)の試験結果より、実施例1と比較例
1の対比においては、比較例1で用いられている五酸化
アンチモンを、実施例1では同量の無水アンチモン酸亜
鉛を用いる事により、酸素指数又はUL−94の測定値
から、高い難燃性が得られる事が示されている。[0029] From the test results of (a) to (c) above, in the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the antimony pentoxide used in Comparative Example 1 was used, and in Example 1, the same amount of anhydrous zinc antimonate was used. It is shown from the measured values of oxygen index or UL-94 that high flame retardancy can be obtained by using.
【0030】また、実施例2と比較例2の対比において
は、比較例2に用いられている無水アンチモン酸ソーダ
を、実施例2では同量の無水アンチモン酸亜鉛を用いる
事により、酸素指数の測定値から高い難燃性が得られる
と共に、樹脂混合の加熱溶融時の熱安定性にも優れる事
が示されている。また、実施例3と比較例3の対比にお
いて、比較例3で用いられている五酸化アンチモンを、
実施例3では同量の無水アンチモン酸亜鉛を用いる事に
より、酸素指数又はUL−94の測定値から、難燃性は
向上すると共に、ハロゲン含有樹脂においては発煙性が
少ない事が示されている。In contrast to Example 2 and Comparative Example 2, the oxygen index was increased by using anhydrous sodium antimonate used in Comparative Example 2 and the same amount of anhydrous zinc antimonate in Example 2. The measured values show that high flame retardancy can be obtained and that the resin mixture also has excellent thermal stability at the time of heating and melting. In addition, in comparison between Example 3 and Comparative Example 3, antimony pentoxide used in Comparative Example 3 was
In Example 3, by using the same amount of anhydrous zinc antimonate, the measured value of oxygen index or UL-94 shows that the flame retardancy is improved and that the halogen-containing resin has less smoke emission. .
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明の難燃性樹脂組成物は多くの樹脂
について良好な難燃性と低発煙性を示す。特にポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポ
リカーボネート、ポリエステルのような五酸化アンチモ
ンやアンチモン酸ソーダでは充分な難燃性が得られない
樹脂(混合物やアロイも含む)に対して良好な難燃性を
示す。また、ポリエステルのように溶融時に解重合しや
すい樹脂に対しては良好な熱安定性を示す。更に、塩化
ビニルのようなハロゲン含有樹脂やポリスチレンのよう
に発煙性の大きい樹脂に対しては良好な難燃性と同時に
良好な低発煙性を示す。The flame-retardant resin composition of the present invention exhibits good flame retardancy and low smoke emission for many resins. Good flame retardancy especially for resins (including mixtures and alloys) that do not provide sufficient flame retardancy with antimony pentoxide or sodium antimonate, such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, polycarbonate, and polyester. Show. In addition, it shows good thermal stability for resins that are easily depolymerized when melted, such as polyester. Furthermore, it exhibits good flame retardancy and good low smoke emission with respect to halogen-containing resins such as vinyl chloride and resins having large smoke emission such as polystyrene.
【0032】また、本発明の難燃性樹脂組成物の成形品
は表面平滑性、着色性などに優れ、機械的性質も優れ
る。更に、本発明の難燃性樹脂組成物は使用する樹脂に
適した成形方法で成形することが出来る。本発明の難燃
性樹脂組成物の成形品及び繊維製品は種々の分野に利用
でき、電気部品、自動車部品、機械部品、住宅建築材
料、衣料等として用いることが出来る。Further, the molded article of the flame-retardant resin composition of the present invention is excellent in surface smoothness, coloring property and the like, and also excellent in mechanical properties. Further, the flame-retardant resin composition of the present invention can be molded by a molding method suitable for the resin used. The molded article and fiber product of the flame-retardant resin composition of the present invention can be used in various fields and can be used as electric parts, automobile parts, machine parts, house building materials, clothing and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−2357(JP,A) 特開 昭58−191742(JP,A) 特開 昭62−230844(JP,A) 特開 昭62−151448(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-57-2357 (JP, A) JP-A-58-191742 (JP, A) JP-A-62-230844 (JP, A) JP-A-62 151448 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 1/00-101/16 C08K 3/00-13/08
Claims (1)
化合物を配合した合成樹脂100重量部に対して、0.
8〜1.2のZnO/Sb 2 O 5 モル比と、5〜500n
mの1次粒子径を有する無水アンチモン酸亜鉛を0.5
〜30重量部配合してなる難燃性樹脂組成物。1. A halogen-containing synthetic resin or an organic halogen.
For 100 parts by weight of the synthetic resin containing the compound , 0.
ZnO / Sb 2 O 5 molar ratio of 8 to 1.2, 5 to 500 n
of anhydrous zinc antimonate having a primary particle size of 0.5 m
A flame-retardant resin composition containing up to 30 parts by weight.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1084093A JP3301496B2 (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Flame retardant resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1084093A JP3301496B2 (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Flame retardant resin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220331A JPH06220331A (en) | 1994-08-09 |
| JP3301496B2 true JP3301496B2 (en) | 2002-07-15 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5562545B2 (en) * | 2008-10-10 | 2014-07-30 | Psジャパン株式会社 | Flame retardant resin composition and molded product |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP1084093A patent/JP3301496B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH06220331A (en) | 1994-08-09 |
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