JPH0813967B2 - 難燃剤用三酸化アンチモン分散液およびその製造方法 - Google Patents
難燃剤用三酸化アンチモン分散液およびその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は五酸化アンチモンで被覆された難燃剤用三酸
化アンチモン分散液およびその製造方法に関する。更に
詳しくは、酸性の五酸化アンチモンゾルと三酸化アンチ
モンの粉末を混合し反応させて、三酸化アンチモンの粒
子表面を五酸化アンチモンのコロイド粒子で被覆した三
酸化アンチモンが分散した難燃剤用三酸化アンチモン分
散液およびその製造方法に関する。該三酸化アンチモン
分散液の主な用途は従来の酸化アンチモンと同様に繊
維、樹脂製品などの難燃剤として使用される。
化アンチモン分散液およびその製造方法に関する。更に
詳しくは、酸性の五酸化アンチモンゾルと三酸化アンチ
モンの粉末を混合し反応させて、三酸化アンチモンの粒
子表面を五酸化アンチモンのコロイド粒子で被覆した三
酸化アンチモンが分散した難燃剤用三酸化アンチモン分
散液およびその製造方法に関する。該三酸化アンチモン
分散液の主な用途は従来の酸化アンチモンと同様に繊
維、樹脂製品などの難燃剤として使用される。
(従来の技術) 難燃剤として利用されている酸化アンチモンとして
は、三酸化アンチモンと五酸化アンチモンなどがある。
は、三酸化アンチモンと五酸化アンチモンなどがある。
三酸化アンチモンはハロゲンと反応して優れた難燃性
を示すことから、三酸化アンチモンのみ、またはハロゲ
ン系難燃剤あるいは燐系難燃剤との併用により、ハロゲ
ン含有樹脂及びポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ
エステル、ABS樹脂などのハロゲン非含有樹脂の難燃剤
として広く使用されている。
を示すことから、三酸化アンチモンのみ、またはハロゲ
ン系難燃剤あるいは燐系難燃剤との併用により、ハロゲ
ン含有樹脂及びポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ
エステル、ABS樹脂などのハロゲン非含有樹脂の難燃剤
として広く使用されている。
近年、電気、電子産業、自動車産業、航空機産業、住
宅産業などの著しい進歩に伴い、繊維、プラスチック製
品の難燃化が防災の面から強く要望されるようになり、
アンチモン系難燃剤に対する期待も益々増大して来てい
る。
宅産業などの著しい進歩に伴い、繊維、プラスチック製
品の難燃化が防災の面から強く要望されるようになり、
アンチモン系難燃剤に対する期待も益々増大して来てい
る。
三酸化アンチモンは主として粉体のまゝで樹脂と混合
され使用されてきているが、水あるいは有機溶媒に三酸
化アンチモンを分散させて、三酸化アンチモンの分散液
として使用される場合もある。三酸化アンチモンの分散
液が使われる例としては、羊毛、レーヨン、ポリエステ
ル、ポリプロピレンなどの天然もしくは合成繊維から成
る織布、編布または不織布の難燃化のためのバッキング
処理がある。この処理剤は難燃コンパウンドと呼ばれ樹
脂エマルジョンと三酸化アンチモン、分散剤、消泡剤、
増粘剤、有機ハロゲン化合物、炭酸カルシウム、水酸化
アルミニウムなどから成っている。
され使用されてきているが、水あるいは有機溶媒に三酸
化アンチモンを分散させて、三酸化アンチモンの分散液
として使用される場合もある。三酸化アンチモンの分散
液が使われる例としては、羊毛、レーヨン、ポリエステ
ル、ポリプロピレンなどの天然もしくは合成繊維から成
る織布、編布または不織布の難燃化のためのバッキング
処理がある。この処理剤は難燃コンパウンドと呼ばれ樹
脂エマルジョンと三酸化アンチモン、分散剤、消泡剤、
増粘剤、有機ハロゲン化合物、炭酸カルシウム、水酸化
アルミニウムなどから成っている。
三酸化アンチモンの分散液では、三酸化アンチモンの
みを分散させた状態では殆ど使用されてない。これは、
三酸化アンチモンは水に対する濡れ性が悪いため水分散
が難しく、特に等電位点が中性域にあるために中性域で
の分散が難しいためによる。そのため、かなり多量の分
散剤、界面活性剤を用いて、三酸化アンチモンの分散が
行われている。しかしこの方法によっても三酸化アンチ
モンを1次粒子の大きさまで分散することは出来ない
し、液中で粒子が凝集し大きくなるため沈降しやすい。
このため、沈降を防止するに必要な増粘剤量が多くな
り、分散液の粘度が高くなり取り扱いが困難となる問題
を持っている。
みを分散させた状態では殆ど使用されてない。これは、
三酸化アンチモンは水に対する濡れ性が悪いため水分散
が難しく、特に等電位点が中性域にあるために中性域で
の分散が難しいためによる。そのため、かなり多量の分
散剤、界面活性剤を用いて、三酸化アンチモンの分散が
行われている。しかしこの方法によっても三酸化アンチ
モンを1次粒子の大きさまで分散することは出来ない
し、液中で粒子が凝集し大きくなるため沈降しやすい。
このため、沈降を防止するに必要な増粘剤量が多くな
り、分散液の粘度が高くなり取り扱いが困難となる問題
を持っている。
また界面活性剤が多量に存在すると樹脂エマルジョン
と混合した際に、樹脂エマルジョンの安定性を阻害する
こともある。
と混合した際に、樹脂エマルジョンの安定性を阻害する
こともある。
一方、五酸化アンチモンは五酸化アンチモンゾルとし
て用いることが出来るため、ゾルの特性を利用した難燃
剤の用途に使用されている。(特公昭59−47717号、特
開昭60−259678号)五酸化アンチモンゾルは分散性が極
めて良く中性域でも増粘したりしないことから使い易
く、ハロゲンエマルジョンとの組合せでは良好な難燃性
を示す。然しながら、アクリルエマルジョンなどのハロ
ゲン非含有樹脂エマルジョンと有機ブロム化合物との組
合せでは充分な難燃性が得られ難いという欠点を持って
いる。
て用いることが出来るため、ゾルの特性を利用した難燃
剤の用途に使用されている。(特公昭59−47717号、特
開昭60−259678号)五酸化アンチモンゾルは分散性が極
めて良く中性域でも増粘したりしないことから使い易
く、ハロゲンエマルジョンとの組合せでは良好な難燃性
を示す。然しながら、アクリルエマルジョンなどのハロ
ゲン非含有樹脂エマルジョンと有機ブロム化合物との組
合せでは充分な難燃性が得られ難いという欠点を持って
いる。
前述のように三酸化アンチモンは樹脂成形品や繊維の
難燃化に使用されているが、三酸化アンチモンは屈折率
が高く、粒子径が大きいために樹脂の透明性を低下さ
せ、顔料による着色性を低下させる欠点を有している。
更に、三酸化アンチモンにより難燃化された樹脂成形品
や繊維を硫化水素等の含硫黄化合物の雰囲気中で使用し
た場合に三酸化アンチモンの硫化物が生成し、製品が黄
色に成るという欠点を有している。また、三酸化アンチ
モンで難燃化したプリント基板上にメッキを行う場合
に、メッキ液中に三酸化アンチモンが溶出しメッキ特性
を低下させるという欠点を有している。更に、三酸化ア
ンチモンはポリエステルなどの樹脂では成型時に解重合
を起すなどの欠点を有している。
難燃化に使用されているが、三酸化アンチモンは屈折率
が高く、粒子径が大きいために樹脂の透明性を低下さ
せ、顔料による着色性を低下させる欠点を有している。
更に、三酸化アンチモンにより難燃化された樹脂成形品
や繊維を硫化水素等の含硫黄化合物の雰囲気中で使用し
た場合に三酸化アンチモンの硫化物が生成し、製品が黄
色に成るという欠点を有している。また、三酸化アンチ
モンで難燃化したプリント基板上にメッキを行う場合
に、メッキ液中に三酸化アンチモンが溶出しメッキ特性
を低下させるという欠点を有している。更に、三酸化ア
ンチモンはポリエステルなどの樹脂では成型時に解重合
を起すなどの欠点を有している。
特公昭54−25949号には三酸化アンチモン粒子表面を
含水酸化ジルコニウムと不定形シリカで被覆することに
より三酸化アンチモンの耐薬品性を向上させる方法が提
案されている。しかしシリカは難燃性を示さないことか
らこの方法により製造された三酸化アンチモンは難燃性
が低くなり、また三酸化アンチモンと含水酸化ジルコニ
ウムおよび不定形シリカの結合は弱いために分散機や成
型機などにより機械的剪断力がかかる時に被覆した含水
酸化ジルコニウムと不定形シリカが離脱する欠点を持っ
ている。
含水酸化ジルコニウムと不定形シリカで被覆することに
より三酸化アンチモンの耐薬品性を向上させる方法が提
案されている。しかしシリカは難燃性を示さないことか
らこの方法により製造された三酸化アンチモンは難燃性
が低くなり、また三酸化アンチモンと含水酸化ジルコニ
ウムおよび不定形シリカの結合は弱いために分散機や成
型機などにより機械的剪断力がかかる時に被覆した含水
酸化ジルコニウムと不定形シリカが離脱する欠点を持っ
ている。
本発明者らは特開昭60−108466号において、三酸化ア
ンチモンを過酸化水素にて処理をし、更にこれをアルカ
リ処理することにより、三酸化アンチモンの耐硫化性を
向上する方法を提案した。しかしこの方法では、表面が
酸化されるだけでなく五酸化アンチモンがかなり生成す
るため、耐薬品性は向上するものゝ五酸化アンチモンの
生成により難燃性に若干の低下が出てくる。
ンチモンを過酸化水素にて処理をし、更にこれをアルカ
リ処理することにより、三酸化アンチモンの耐硫化性を
向上する方法を提案した。しかしこの方法では、表面が
酸化されるだけでなく五酸化アンチモンがかなり生成す
るため、耐薬品性は向上するものゝ五酸化アンチモンの
生成により難燃性に若干の低下が出てくる。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者等は上述した三酸化アンチモン分散液の粘度
が高くなり取り扱いが困難である問題点、また、三酸化
アンチモン難燃剤の耐硫化性やメッキ特性を低下させる
問題点、更にまた、五酸化アンチモンゾルのアクリルエ
マルジョン等のハロゲン非含有樹脂エマルジョンと有機
ブロム化合物との組合せでは充分な難燃性が得られ難い
という問題点等を解決するために鋭意研究を重ね本発明
を完成した。即ち本発明の目的は、三酸化アンチモン系
難燃剤として、優れた難燃性及び耐硫化性があり、且つ
安定で粘度が低いため取り扱い易い、三酸化アンチモン
分散液を提供する事にある。
が高くなり取り扱いが困難である問題点、また、三酸化
アンチモン難燃剤の耐硫化性やメッキ特性を低下させる
問題点、更にまた、五酸化アンチモンゾルのアクリルエ
マルジョン等のハロゲン非含有樹脂エマルジョンと有機
ブロム化合物との組合せでは充分な難燃性が得られ難い
という問題点等を解決するために鋭意研究を重ね本発明
を完成した。即ち本発明の目的は、三酸化アンチモン系
難燃剤として、優れた難燃性及び耐硫化性があり、且つ
安定で粘度が低いため取り扱い易い、三酸化アンチモン
分散液を提供する事にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は三酸化アンチモン粒子の表面を五酸化ア
ンチモンのコロイドで被覆すことによりより本発明の目
的を達成できる三酸化アンチモン系難燃剤としての三酸
化アンチモンの分散液が得られることを見出した。
ンチモンのコロイドで被覆すことによりより本発明の目
的を達成できる三酸化アンチモン系難燃剤としての三酸
化アンチモンの分散液が得られることを見出した。
即ち、本発明の第一発明は水を分散媒とする難燃用溶
三酸化アンチモン分散液において、分散している三酸化
アンチモンの粒子表面が五酸化アンチモンのコロイド粒
子で被覆され、必要に応じて該分散液のpHを塩基性物質
で7〜10とすることを特徴とする難燃剤用三酸化アンチ
モン分散液に関する。
三酸化アンチモン分散液において、分散している三酸化
アンチモンの粒子表面が五酸化アンチモンのコロイド粒
子で被覆され、必要に応じて該分散液のpHを塩基性物質
で7〜10とすることを特徴とする難燃剤用三酸化アンチ
モン分散液に関する。
また本発明の第二発明は第一発明の難燃剤用三酸化ア
ンチモン分散液の製造方法に関する。その製造方法は、
酸性の五酸化アンチモン水性ゾルと三酸化アンチモン粉
末を混合して反応させ、三酸化アンチモン粒子の表面を
五酸化アンチモンのコロイドで被覆した三酸化アンチモ
ンの分散液を得、必要に応じて塩基性物質を添加してpH
を7〜10とすることを特徴とする。
ンチモン分散液の製造方法に関する。その製造方法は、
酸性の五酸化アンチモン水性ゾルと三酸化アンチモン粉
末を混合して反応させ、三酸化アンチモン粒子の表面を
五酸化アンチモンのコロイドで被覆した三酸化アンチモ
ンの分散液を得、必要に応じて塩基性物質を添加してpH
を7〜10とすることを特徴とする。
以下に本発明について詳細に説明する。本発明におい
て使用する酸性五酸化アンチモンゾルは従来から知られ
ている方法などで得られる1次粒子径が5〜100mμの酸
性の五酸化アンチモンゾルが使用できる。五酸化アンチ
モンゾルの分散媒としては水及び有機溶媒のものが知ら
れているが、本発明で使用する五酸化アンチモンゾルは
水性ゾルで酸性であることが必要である。アミン、アン
モニア、水酸化ナトリウム等で中性からアルカリ性にし
た五酸化アンチモンゾルでは五酸化アンチモンコロイド
粒子の表面が塩基性物質で覆われるために三酸化アンチ
モンとの結合性が低下し好ましくない。
て使用する酸性五酸化アンチモンゾルは従来から知られ
ている方法などで得られる1次粒子径が5〜100mμの酸
性の五酸化アンチモンゾルが使用できる。五酸化アンチ
モンゾルの分散媒としては水及び有機溶媒のものが知ら
れているが、本発明で使用する五酸化アンチモンゾルは
水性ゾルで酸性であることが必要である。アミン、アン
モニア、水酸化ナトリウム等で中性からアルカリ性にし
た五酸化アンチモンゾルでは五酸化アンチモンコロイド
粒子の表面が塩基性物質で覆われるために三酸化アンチ
モンとの結合性が低下し好ましくない。
従来から知られている五酸化アンチモンゾルの製法と
しては三酸化アンチモンゾルを過酸化水素で酸化する方
法(特公昭57−11848号)、アンチモン酸アルカリをイ
オン交換樹脂で脱アルカリする方法(米国特許4110247
号)、アンチモン酸アルカリを無機酸と反応させて得ら
れた五酸化アンチモンゲルをアミン或いは燐酸で解膠す
る方法(特開昭60−41536号、特開昭61−227918号)な
どがある。これらのいずれの方法で得られた五酸化アン
チモンゾルは本発明で使用できる。
しては三酸化アンチモンゾルを過酸化水素で酸化する方
法(特公昭57−11848号)、アンチモン酸アルカリをイ
オン交換樹脂で脱アルカリする方法(米国特許4110247
号)、アンチモン酸アルカリを無機酸と反応させて得ら
れた五酸化アンチモンゲルをアミン或いは燐酸で解膠す
る方法(特開昭60−41536号、特開昭61−227918号)な
どがある。これらのいずれの方法で得られた五酸化アン
チモンゾルは本発明で使用できる。
この五酸化アンチモンゾル中の五酸化アンチモンのコ
ロイドは基本的にはSb2O5・4H2Oであり、製造方法によ
ってはナトリウムを含有している。五酸化アンチモンは
無機イオン交換体であり、特にナトリウムイオンは五酸
化アンチモンの構造内に取り込まれる。本発明で使用す
る酸性の五酸化アンチモンゾルはナトリウムを含有する
時は、Sb2O5(Na2O)x・4H2Oという形で表現すればX
=0.6以下であれば酸性のゾルである。
ロイドは基本的にはSb2O5・4H2Oであり、製造方法によ
ってはナトリウムを含有している。五酸化アンチモンは
無機イオン交換体であり、特にナトリウムイオンは五酸
化アンチモンの構造内に取り込まれる。本発明で使用す
る酸性の五酸化アンチモンゾルはナトリウムを含有する
時は、Sb2O5(Na2O)x・4H2Oという形で表現すればX
=0.6以下であれば酸性のゾルである。
本発明に使用出来る五酸化アンチモンゾルの五酸化ア
ンチモンの濃度はSb2O5として5〜55重量%が使用出来
る。Sb2O5濃度が5%未満では得られる分散液の濃度が
薄くなり好ましくない。
ンチモンの濃度はSb2O5として5〜55重量%が使用出来
る。Sb2O5濃度が5%未満では得られる分散液の濃度が
薄くなり好ましくない。
本発明において使用する三酸化アンチモンはオキシ塩
化アンチモンから製造したもの、あるいは金属アンチモ
ン、硫化アンチモンを燃焼させて製造したものなど、い
ずれの方法による三酸化アンチモン粉末が本発明で使用
できる。また、特公昭45−14385号に示されているよう
な方法で得られた粒子径が0.1μ以下の大きさを有する
コロイド状三酸化アンチモンにも適用できる。通常の三
酸化アンチモン粉末の粒子径は一般には0.4〜10μであ
る。
化アンチモンから製造したもの、あるいは金属アンチモ
ン、硫化アンチモンを燃焼させて製造したものなど、い
ずれの方法による三酸化アンチモン粉末が本発明で使用
できる。また、特公昭45−14385号に示されているよう
な方法で得られた粒子径が0.1μ以下の大きさを有する
コロイド状三酸化アンチモンにも適用できる。通常の三
酸化アンチモン粉末の粒子径は一般には0.4〜10μであ
る。
本発明の難燃剤用三酸化アンチモン分散液の製造方法
は、上述の酸性の五酸化アンチモンゾルと、上記三酸化
アンチモン粉末を混合して反応させ、三酸化アンチモン
粒子の表面に五酸化アンチモンのコロイド粒子を被覆せ
しめる方法による。反応温度は100℃以上でも可能であ
るが、好ましくは室温〜100℃、特に好ましくは40〜100
℃である。反応時間は処理温度が高くなるほど短くてよ
いが、1〜30時間である。酸性五酸化アンチモンゾルと
三酸化アンチモンの混合量は、Sb2O5/Sb2O3の重量比が
少なくとも5重量%以上、好ましくは7〜50重量%、更
に好ましくは7〜30重量%になるように混合する。この
混合量は、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンの粒子
径と表面積により決まる。三酸化アンチモンは先にも述
べたが、一般には0.4〜10μであり、その表面積は0.1〜
3m2/gであるのに対して、五酸化アンチモンコロイド粒
子の粒子径は5〜100mμで、その表面積は15〜300m2/g
である。従って、Sb2O5/Sb2O3の重量比が5重量%未満
では三酸化アンチモン粒子の表面を充分に被覆すること
ができないし、30重量%を越えても使用できるが、五酸
化アンチモンコロイドが過剰となるため被覆の効果をそ
れ以上に上げることが出来ない。この場合は五酸化アン
チモンで被覆された三酸化アンチモンと五酸化アンチモ
ンの混合分散液となっている。分散液が安定なかぎり五
酸化アンチモンが過剰に存在していても構わないが、過
剰の五酸化アンチモンの量が多くなると、コストも高く
なり、五酸化アンチモンの欠点がでてくるので、五酸化
アンチモンの量はSb2O5/Sb2O3の重量比で50重量%以内
が好ましい。
は、上述の酸性の五酸化アンチモンゾルと、上記三酸化
アンチモン粉末を混合して反応させ、三酸化アンチモン
粒子の表面に五酸化アンチモンのコロイド粒子を被覆せ
しめる方法による。反応温度は100℃以上でも可能であ
るが、好ましくは室温〜100℃、特に好ましくは40〜100
℃である。反応時間は処理温度が高くなるほど短くてよ
いが、1〜30時間である。酸性五酸化アンチモンゾルと
三酸化アンチモンの混合量は、Sb2O5/Sb2O3の重量比が
少なくとも5重量%以上、好ましくは7〜50重量%、更
に好ましくは7〜30重量%になるように混合する。この
混合量は、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンの粒子
径と表面積により決まる。三酸化アンチモンは先にも述
べたが、一般には0.4〜10μであり、その表面積は0.1〜
3m2/gであるのに対して、五酸化アンチモンコロイド粒
子の粒子径は5〜100mμで、その表面積は15〜300m2/g
である。従って、Sb2O5/Sb2O3の重量比が5重量%未満
では三酸化アンチモン粒子の表面を充分に被覆すること
ができないし、30重量%を越えても使用できるが、五酸
化アンチモンコロイドが過剰となるため被覆の効果をそ
れ以上に上げることが出来ない。この場合は五酸化アン
チモンで被覆された三酸化アンチモンと五酸化アンチモ
ンの混合分散液となっている。分散液が安定なかぎり五
酸化アンチモンが過剰に存在していても構わないが、過
剰の五酸化アンチモンの量が多くなると、コストも高く
なり、五酸化アンチモンの欠点がでてくるので、五酸化
アンチモンの量はSb2O5/Sb2O3の重量比で50重量%以内
が好ましい。
五酸化アンチモンゾルと三酸化アンチモンの混合には
デイスパー、ホモジナイザー、ボールミル、サンドグラ
イダー等で混合するのが好ましく、特にデイスパー、ホ
モジナイザー等の強力な分散力を有するものが好まし
い。
デイスパー、ホモジナイザー、ボールミル、サンドグラ
イダー等で混合するのが好ましく、特にデイスパー、ホ
モジナイザー等の強力な分散力を有するものが好まし
い。
このようにして得られる三酸化アンチモンの分散液は
スラリー状である。分散液中の酸化アンチモン濃度(Sb
2O3とSb2O5の合計量)として80重量%以下、好ましく
は、20〜70重量%である。酸化アンチモン濃度が80重量
%を越えると分散液の粘度が高くなりすぎ混合が充分に
できない。また酸化アンチモン濃度が20重量%未満では
使用する際に、分散液の必要量が多くなり好ましくな
い。
スラリー状である。分散液中の酸化アンチモン濃度(Sb
2O3とSb2O5の合計量)として80重量%以下、好ましく
は、20〜70重量%である。酸化アンチモン濃度が80重量
%を越えると分散液の粘度が高くなりすぎ混合が充分に
できない。また酸化アンチモン濃度が20重量%未満では
使用する際に、分散液の必要量が多くなり好ましくな
い。
この処理で、五酸化アンチモンは酸化剤として反応
し、三酸化アンチモンと五酸化アンチモンの表面で酸素
の授受があり四酸化アンチモンが生成し、五酸化アンチ
モンコロイド粒子が三酸化アンチモン粒子表面に強く結
合した状態で被覆する。
し、三酸化アンチモンと五酸化アンチモンの表面で酸素
の授受があり四酸化アンチモンが生成し、五酸化アンチ
モンコロイド粒子が三酸化アンチモン粒子表面に強く結
合した状態で被覆する。
上記方法により得られた三酸化アンチモンの分散液は
pHが2〜6であり、粘性が低く安定であり、難燃剤用分
散液として使用できる。しかし、三酸化アンチモン分散
液を樹脂エマルジョンと混合して使用する処理液は弱酸
性からアルカリ性で使用されることが多い、そのため必
要に応じて、上記方法で得られた三酸化アンチモンの分
散液に塩基性物質を添加して、pHを調整しておくことが
好ましい。
pHが2〜6であり、粘性が低く安定であり、難燃剤用分
散液として使用できる。しかし、三酸化アンチモン分散
液を樹脂エマルジョンと混合して使用する処理液は弱酸
性からアルカリ性で使用されることが多い、そのため必
要に応じて、上記方法で得られた三酸化アンチモンの分
散液に塩基性物質を添加して、pHを調整しておくことが
好ましい。
pHの調整方法は三酸化アンチモン分散液に、塩基性物
質を添加し、pH7〜10になるようにする。この際の添加
方法は、五酸化アンチモンゾルに、三酸化アンチモン粉
末を添加する時と同様に行うことが好ましい。本発明の
三酸化アンチモン分散液は塩基性物質でpHを7〜10に調
整しても、分散液の性状は悪くならず、むしろより安定
した分散液となる。
質を添加し、pH7〜10になるようにする。この際の添加
方法は、五酸化アンチモンゾルに、三酸化アンチモン粉
末を添加する時と同様に行うことが好ましい。本発明の
三酸化アンチモン分散液は塩基性物質でpHを7〜10に調
整しても、分散液の性状は悪くならず、むしろより安定
した分散液となる。
使用できる塩基性物質としては、アルカリ金属、ある
いはアルカリ土類金属の水酸化物、アミン、アンモニ
ア、第4級アンモニウムハイドロオキサイド水溶液、グ
アニジンハイドロオキサイド水溶液等が使用出来る。こ
れらの内、アミンとしてはモノエタタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノ
ールアミン、水酸化物としては水酸化ナトリウム、水酸
化バリウム等、あるいはアンモニアが好ましい。これら
の塩基を組み合わせて使用しても良い。例えば、Sb2O5
に対して水酸化ナトリウムをNa2Oとして0.3〜0.6モル添
加し、更にアミンおよび/またはアンモニアを添加する
方法が好ましい。
いはアルカリ土類金属の水酸化物、アミン、アンモニ
ア、第4級アンモニウムハイドロオキサイド水溶液、グ
アニジンハイドロオキサイド水溶液等が使用出来る。こ
れらの内、アミンとしてはモノエタタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノ
ールアミン、水酸化物としては水酸化ナトリウム、水酸
化バリウム等、あるいはアンモニアが好ましい。これら
の塩基を組み合わせて使用しても良い。例えば、Sb2O5
に対して水酸化ナトリウムをNa2Oとして0.3〜0.6モル添
加し、更にアミンおよび/またはアンモニアを添加する
方法が好ましい。
本発明で得られた三酸化アンチモンの分散液はそのま
までも安定であるが、必要に応じて分散剤、消泡剤、増
粘剤(沈降防止剤)等を添加しても良い。特に長期保存
安定性を必要とする場合には増粘剤を添加するのが好ま
しい。
までも安定であるが、必要に応じて分散剤、消泡剤、増
粘剤(沈降防止剤)等を添加しても良い。特に長期保存
安定性を必要とする場合には増粘剤を添加するのが好ま
しい。
本発明により得られた三酸化アンチモンの分散液は樹
脂エマルジョンと混合しても安定であり、良く分散した
状態で使用が出来る。樹脂エマルジョンとしては塩化ビ
ニルエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ある
いは塩化ビニル樹脂とエチレン、プロピレン、塩化ビニ
リデン、ビニルアルコール、酢酸ビニル、アクリル酸エ
ステルなどの共重合体であるハロゲン含有樹脂エマルジ
ョン、更に、酢ビエマルジョン、アクリルエマルジョ
ン、アクリルスチレンエマルジョン、ウレタンエマルジ
ョンなどが使用することが出来る。
脂エマルジョンと混合しても安定であり、良く分散した
状態で使用が出来る。樹脂エマルジョンとしては塩化ビ
ニルエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ある
いは塩化ビニル樹脂とエチレン、プロピレン、塩化ビニ
リデン、ビニルアルコール、酢酸ビニル、アクリル酸エ
ステルなどの共重合体であるハロゲン含有樹脂エマルジ
ョン、更に、酢ビエマルジョン、アクリルエマルジョ
ン、アクリルスチレンエマルジョン、ウレタンエマルジ
ョンなどが使用することが出来る。
本発明の三酸化アンチモン分散液を前記のハロゲン非
含有エマルジョンに使用する場合にはヘキサブロモベン
ゼン、ペンタクロロフェノール、デカブロモキシジフェ
ニルエーテル、テトラブロモビスフェノールA、塩素化
パラフィン、塩素化ポリカーボネイトなどの有機ハロゲ
ン化合物を併用することにより良好な難燃効果が得られ
る。
含有エマルジョンに使用する場合にはヘキサブロモベン
ゼン、ペンタクロロフェノール、デカブロモキシジフェ
ニルエーテル、テトラブロモビスフェノールA、塩素化
パラフィン、塩素化ポリカーボネイトなどの有機ハロゲ
ン化合物を併用することにより良好な難燃効果が得られ
る。
更に本発明の三酸化アンチモン分散液はアニオン及び
ノニオン系界面活性剤、シリコーン系撥水剤などと混合
使用できるし、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチ
ルセルロース、CMC、多糖類、ポリアクリル酸ソーダ、
アルギン酸ソーダ、ベントナイトなどの増粘剤と混合使
用もできる。また、炭酸カルシウム、カオリン、タル
ク、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化チタンなどの無
機充填剤、顔料などを添加することもできる。
ノニオン系界面活性剤、シリコーン系撥水剤などと混合
使用できるし、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチ
ルセルロース、CMC、多糖類、ポリアクリル酸ソーダ、
アルギン酸ソーダ、ベントナイトなどの増粘剤と混合使
用もできる。また、炭酸カルシウム、カオリン、タル
ク、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化チタンなどの無
機充填剤、顔料などを添加することもできる。
以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
尚、%は特にことわらないかぎり重量%を意味する。
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
尚、%は特にことわらないかぎり重量%を意味する。
実施例1 粒子径が10〜40mμの五酸化アンチモンゾル(表面積7
2m2/g、Sb2O513%、Na2O0.75%、Na2O/Sb2O5モル比0.
3、pH2.2)1020gに三酸化アンチモン(鈴裕化学社製
粒子径1〜2μ表面積0.7m2/g)1340gを添加し、デイス
パーで1時間撹拌した。
2m2/g、Sb2O513%、Na2O0.75%、Na2O/Sb2O5モル比0.
3、pH2.2)1020gに三酸化アンチモン(鈴裕化学社製
粒子径1〜2μ表面積0.7m2/g)1340gを添加し、デイス
パーで1時間撹拌した。
このスラリーのpHは2.2で粘度は約2000c.p.であっ
た。このスラリーを80℃に加温し、撹拌しながら2時間
保持した。得られた三酸化アンチモン分散液の粘度は17
5c.p.でpHは2.5であった。この三酸化アンチモン分散液
の酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)は62.1%、Sb2O
356.5%、Sb2O55.6%、Sb2O3とSb2O5の重量比はSb2O5/S
b2O3で9.9%である。この三酸化アンチモン分散液に28
%アンモニア水10.5gを加えpHを10.0に調整した。得ら
れた分散液は粘度が125c.p.で、静置により分離傾向を
有するが再分散性は非常に良好であった。この分散液中
の三酸化アンチモンの粒子径は1.7μであった。
た。このスラリーを80℃に加温し、撹拌しながら2時間
保持した。得られた三酸化アンチモン分散液の粘度は17
5c.p.でpHは2.5であった。この三酸化アンチモン分散液
の酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)は62.1%、Sb2O
356.5%、Sb2O55.6%、Sb2O3とSb2O5の重量比はSb2O5/S
b2O3で9.9%である。この三酸化アンチモン分散液に28
%アンモニア水10.5gを加えpHを10.0に調整した。得ら
れた分散液は粘度が125c.p.で、静置により分離傾向を
有するが再分散性は非常に良好であった。この分散液中
の三酸化アンチモンの粒子径は1.7μであった。
実施例2 実施例1と同じ五酸化アンチモンゾル1020gに粒子径
が20〜50mμの五酸化アンチモンゾル(表面積63m2/g、S
b2O548.5%、Na2O3.16%、Na2O/Sb2O5モル比0.34、トリ
エタノールアミン2.0%、pH5.4)200gを加え、次いでこ
れに三酸化アンチモン(住友金属鉱山社製、粒子径0.7
μ、表面積1.6m2/g)1600gをデイスパーで撹拌しながら
添加し、室温で1時間撹拌後、液温を70℃に昇温して更
に2時間撹拌した。得られた分散液のpHは3.0であっ
た。これに20%苛性ソーダ水溶液58gを添加し、更に28
%アンモニア水20gを添加した。得られた分散液のpHは
8.0で、粘度は150c.p.であった。分散性は良好であっ
た。
が20〜50mμの五酸化アンチモンゾル(表面積63m2/g、S
b2O548.5%、Na2O3.16%、Na2O/Sb2O5モル比0.34、トリ
エタノールアミン2.0%、pH5.4)200gを加え、次いでこ
れに三酸化アンチモン(住友金属鉱山社製、粒子径0.7
μ、表面積1.6m2/g)1600gをデイスパーで撹拌しながら
添加し、室温で1時間撹拌後、液温を70℃に昇温して更
に2時間撹拌した。得られた分散液のpHは3.0であっ
た。これに20%苛性ソーダ水溶液58gを添加し、更に28
%アンモニア水20gを添加した。得られた分散液のpHは
8.0で、粘度は150c.p.であった。分散性は良好であっ
た。
この分散液に更に増粘剤(商品名ケルザン)を加え、
粘度を2000c.p.まで高めたものは保存安定性が非常に良
好となり、3ケ月放置しても沈降分離は認められなかっ
た。
粘度を2000c.p.まで高めたものは保存安定性が非常に良
好となり、3ケ月放置しても沈降分離は認められなかっ
た。
この分散液のSb2O3とSb2O5の重量比はSb2O5/Sb2O3で1
5.8%であり、酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)は6
0%であった。また、Na2O/Sb2O5モル比は0.5であった。
この三酸化アンチモン分散液中の三酸化アンチモンの粒
子径は1.0μであった。
5.8%であり、酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)は6
0%であった。また、Na2O/Sb2O5モル比は0.5であった。
この三酸化アンチモン分散液中の三酸化アンチモンの粒
子径は1.0μであった。
実施例3 実施例2で使用した粒子径が20〜50mμの五酸化アン
チモンゾル200gに水90gを加え、次いで三酸化アンチモ
ン(鈴裕化学社製 粒子径1〜2μ表面積0.7m2/g)350
gをデイスパーにて撹拌しながら添加し、これを50℃に
昇温して更に6時間撹拌した。得られた分散液のpHは5.
9であった。この分散液にトリエタノールアミンを2g加
えpHを9.2とした。得られた三酸化アンチモン分散液の
粘度は480c.p.で、安定性も良好であった。
チモンゾル200gに水90gを加え、次いで三酸化アンチモ
ン(鈴裕化学社製 粒子径1〜2μ表面積0.7m2/g)350
gをデイスパーにて撹拌しながら添加し、これを50℃に
昇温して更に6時間撹拌した。得られた分散液のpHは5.
9であった。この分散液にトリエタノールアミンを2g加
えpHを9.2とした。得られた三酸化アンチモン分散液の
粘度は480c.p.で、安定性も良好であった。
この分散液中のSb2O3とSb2O5の重量比はSb2O5/Sb2O3
で27.7%であり、酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)
は70.2%であった。また、この三酸化アンチモン分散液
中の三酸化アンチモン粒子の径は1.7μであった。静置
により分離傾向を示すが、再分散性は非常に良好であっ
た。
で27.7%であり、酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)
は70.2%であった。また、この三酸化アンチモン分散液
中の三酸化アンチモン粒子の径は1.7μであった。静置
により分離傾向を示すが、再分散性は非常に良好であっ
た。
実施例4 実施例1と同じ五酸化アンチモンゾル435gに実施例2
で使用した粒子径が20〜50mμの五酸化アンチモンゾル1
00gを加え、次いでこれに三酸化アンチモン(三国製錬
社製、粒子径0.36μ、表面積3.2m2/g)575gをデイスパ
ーにて撹拌しながら添加し、室温で1.5時間撹拌後液温
を75℃に昇温して更に3時間撹拌した。得られた分散液
のpHは3.95で、粘度は600c.p.であった。静置による分
離も少なく非常に安定であった。
で使用した粒子径が20〜50mμの五酸化アンチモンゾル1
00gを加え、次いでこれに三酸化アンチモン(三国製錬
社製、粒子径0.36μ、表面積3.2m2/g)575gをデイスパ
ーにて撹拌しながら添加し、室温で1.5時間撹拌後液温
を75℃に昇温して更に3時間撹拌した。得られた分散液
のpHは3.95で、粘度は600c.p.であった。静置による分
離も少なく非常に安定であった。
このスラリーのSb2O3とSb2O5の重量比はSb2O5/Sb2O3
で18.3%であり、酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)
は61.3%であった。また、Na2O/Sb2O5モル比は0.32であ
った。この三酸化アンチモン分散液中の三酸化アンチモ
ン粒子の径は0.7μであった。
で18.3%であり、酸化アンチモン濃度(Sb2O3+Sb2O5)
は61.3%であった。また、Na2O/Sb2O5モル比は0.32であ
った。この三酸化アンチモン分散液中の三酸化アンチモ
ン粒子の径は0.7μであった。
比較例1 水1630gに三酸化アンチモン(鈴裕化学社製 粒子径
1〜2μ表面積0.7m2/g)2400gを加えデイスパーにて2
時間撹拌した。得られた分散液はpH5.3で粘度5200c.p.
であった。この分散液中の三酸化アンチモン濃度は59.3
%であった。この分散液にアンモニア水10gを加えpHを1
0.4としたが、粘度は3200c.p.で流動性が少なく取り扱
いは極めて悪かった。この分散液中の三酸化アンチモン
粒子径は4.2μで非常に分散性が悪かった。
1〜2μ表面積0.7m2/g)2400gを加えデイスパーにて2
時間撹拌した。得られた分散液はpH5.3で粘度5200c.p.
であった。この分散液中の三酸化アンチモン濃度は59.3
%であった。この分散液にアンモニア水10gを加えpHを1
0.4としたが、粘度は3200c.p.で流動性が少なく取り扱
いは極めて悪かった。この分散液中の三酸化アンチモン
粒子径は4.2μで非常に分散性が悪かった。
比較例2 アルカリ性の五酸化アンチモンゾル(Sb2O548.3%、N
a2O6.1%、トリエタノールアミン2.5%、粒子径20〜30m
μ、表面積60m2/g、pH8.0)200gに比較例1と同じ三酸
化アンチモン320gを加え、デイスパーにて50℃、2時間
撹拌した。得られた分散液のpH7.8で、酸化アンチモン
濃度は72.8%で、粘度は1650c.p.で分散も比較的良好で
あったが、五酸化アンチモンコロイドが三酸化アンチモ
ン表面に弱く吸着しているだけであるために、静置によ
り三酸化アンチモンが沈降し固結し、再分散性は非常に
困難であった。
a2O6.1%、トリエタノールアミン2.5%、粒子径20〜30m
μ、表面積60m2/g、pH8.0)200gに比較例1と同じ三酸
化アンチモン320gを加え、デイスパーにて50℃、2時間
撹拌した。得られた分散液のpH7.8で、酸化アンチモン
濃度は72.8%で、粘度は1650c.p.で分散も比較的良好で
あったが、五酸化アンチモンコロイドが三酸化アンチモ
ン表面に弱く吸着しているだけであるために、静置によ
り三酸化アンチモンが沈降し固結し、再分散性は非常に
困難であった。
実施例1〜4、比較例1の三酸化アンチモンの分散液
と塩化ビニリデンエマルジョン(呉羽化学社製 クレハ
ロンVAT312)、あるいはアクリル系エマルジョン(東和
合成社製 ボンコート350)、臭素系難燃剤としてデカ
ブロモキシジフェニルエーテルを表1、2のような組成
に混合し、得られた液の安定性、これを乾燥して得られ
たシートの酸素指数、耐候性を測定した。尚、配合量は
重量部である。難燃剤の評価結果を表1、2に示す。表
に示すように本発明の三酸化アンチモン分散液は、樹脂
エマルジョンと混合した際の安定性が良く、難燃性、及
び耐候性が優れている。
と塩化ビニリデンエマルジョン(呉羽化学社製 クレハ
ロンVAT312)、あるいはアクリル系エマルジョン(東和
合成社製 ボンコート350)、臭素系難燃剤としてデカ
ブロモキシジフェニルエーテルを表1、2のような組成
に混合し、得られた液の安定性、これを乾燥して得られ
たシートの酸素指数、耐候性を測定した。尚、配合量は
重量部である。難燃剤の評価結果を表1、2に示す。表
に示すように本発明の三酸化アンチモン分散液は、樹脂
エマルジョンと混合した際の安定性が良く、難燃性、及
び耐候性が優れている。
Claims (6)
- 【請求項1】水を分散媒とする難燃剤用三酸化アンチモ
ン分散液において、分散している三酸化アンチモンの粒
子表面が五酸化アンチモンのコロイド粒子で被覆され、
必要に応じて該分散液のpHを塩基性物質で7〜10とする
ことを特徴とする難燃剤用三酸化アンチモン分散液。 - 【請求項2】分散している三酸化アンチモンと五酸化ア
ンチモンの合計量が分散液中に20〜80重量%で、且つ三
酸化アンチモンの粒子表面が三酸化アンチモンに対して
少なくとも5重量%の五酸化アンチモンのコロイド粒子
で被覆された三酸化アンチモンである特許請求の範囲第
1項記載の難燃剤用三酸化アンチモン分散液。 - 【請求項3】分散している三酸化アンチモンの粒子表面
が三酸化アンチモンに対して7〜30重量%の五酸化アン
チモンのコロイド粒子で被覆された三酸化アンチモンで
ある特許請求の範囲第2項記載の難燃剤用三酸化アンチ
モン分散液。 - 【請求項4】酸性の五酸化アンチモン水性ゾルと三酸化
アンチモン粉末を混合して反応させ、三酸化アンチモン
粒子の表面を五酸化アンチモンのコロイド粒子で被覆し
た三酸化アンチモンの分散液を得、必要に応じで塩基性
物質を添加してpHを7〜10とすることを特徴とする難燃
剤用三酸化アンチモン分散液の製造方法。 - 【請求項5】分散している三酸化アンチモンと五酸化ア
ンチモンの合計量が20〜80重量%で、且つ五酸化アンチ
モンの量が三酸化アンチモンに対して少なくとも5重量
%である特許請求の範囲第4項記載の難燃剤用三酸化ア
ンチモン分散液の製造方法。 - 【請求項6】五酸化アンチモンの量が三酸化アンチモン
に対して7重量〜50重量%である特許請求の範囲第5項
記載の難燃剤用三酸化アンチモン分散液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10304387A JPH0813967B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 難燃剤用三酸化アンチモン分散液およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10304387A JPH0813967B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 難燃剤用三酸化アンチモン分散液およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268791A JPS63268791A (ja) | 1988-11-07 |
| JPH0813967B2 true JPH0813967B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=14343636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10304387A Expired - Lifetime JPH0813967B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 難燃剤用三酸化アンチモン分散液およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813967B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4730487B2 (ja) * | 1999-08-16 | 2011-07-20 | 日産化学工業株式会社 | 変性金属酸化物ゾル及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP10304387A patent/JPH0813967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63268791A (ja) | 1988-11-07 |
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