阻燃劑、阻燃性組合物和成型體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及阻燃劑、阻燃性組合物和成型體。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，以塑料制品、合成纖維這樣的有機(jī)高分子材料的成型品的阻燃化為目的，廣 泛使用以有機(jī)鹵化物（主要為溴化物）為主成分的含鹵素阻燃劑。但是，含鹵素阻燃劑雖 具有優(yōu)異的阻燃效果，但在成型加工時(shí)分解產(chǎn)生的鹵氣腐蝕成型加工機(jī)，或者對(duì)成型體本 身的物性也造成不良影響，因此開發(fā)了各種非鹵系的阻燃劑作為其代替品。
[0003] 氫氧化鎂為無毒的無機(jī)物，不含有鹵素而環(huán)保，作為代表性非鹵系的阻燃劑被廣 泛使用。其中，考慮到氫氧化鎂為無機(jī)物這點(diǎn)，有時(shí)為了提高其在有機(jī)高分子材料中的分散 性等而并用表面活性劑（專利文獻(xiàn)1)，或者用表面活性劑對(duì)氫氧化鎂粒子進(jìn)行表面處理后 使用（專利文獻(xiàn)2)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開昭60 - 110738號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2:日本特公昭60 - 57457號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 然而，由于現(xiàn)有的經(jīng)表面處理的氫氧化鎂系阻燃劑的表面處理水平不夠，所以有 時(shí)與有機(jī)高分子材料混煉時(shí)的操作性、所得的混煉物的材料物性不好。
[0009] 因此，本發(fā)明的目的在于提供在有機(jī)高分子材料中的分散性良好，即便與有機(jī)高 分子材料組合后也不會(huì)導(dǎo)致該材料物性降低的阻燃劑、阻燃性組合物和成型體。
[0010] 本發(fā)明人等對(duì)氫氧化鎂的粒子形態(tài)和表面處理狀態(tài)進(jìn)行了反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā) 現(xiàn)通過對(duì)規(guī)定的粒子形態(tài)的氫氧化鎂粒子進(jìn)行表面處理，能夠解決上述的課題。本發(fā)明是 基于上述觀點(diǎn)而完成的。
[0011] 本發(fā)明的阻燃劑含有滿足以下（A)~（D)的經(jīng)表面處理的氫氧化鎂粒子：
[0012] (A)利用激光衍射法測(cè)定的平均粒徑為2 ym以下；
[0013] (B) BET 比表面積為 3 ~15m2/g ;
[0014] (C)下述式表示的單分散度為50%以上；
[0015] 單分散度（％)=(經(jīng)SEM觀察所得的平均1次粒徑[ym]/利用激光衍射法測(cè)定 的平均粒徑[y m]) X 100 ;以及
[0016] (D)將lmL的0. 1M硝酸以0. lmL/分鐘的滴加速度滴入在含有濕潤劑和電解質(zhì)各 0. 1重量％的混合水溶液100mL中添加上述阻燃劑1. 0g而得的懸浮液后，立即進(jìn)行電位滴 定測(cè)得的上述懸浮液的pH為9. 0以下。
[0017] 該阻燃劑中，由于氫氧化鎂同時(shí)滿足特定條件（A)~（D)，所以氫氧化鎂粒子的表 面處理以1次粒子水平進(jìn)行，由此，在有機(jī)高分子材料中的分散性優(yōu)異，且即便配合在有機(jī) 高分子材料中后也不會(huì)導(dǎo)致材料物性降低，能夠確保良好的物性。
[0018] 關(guān)于條件（A)，如果利用激光衍射法測(cè)定的平均粒徑超過2 ym，則該阻燃劑在有 機(jī)高分子材料中（其后的成型體中）的分散性下降而使混煉所需的能量增大，或者得到的 成型體的拉伸伸長率下降。關(guān)于條件（B)，如果BET比表面積超過15m 2/g，則將阻燃劑配合 在有機(jī)高分子材料中時(shí)容易引起凝聚，在有機(jī)高分子材料中（或成型體中）的分散性下降， 使得成型體的拉伸伸長率下降。另一方面，如果BET比表面積低于3m 2/g，則阻燃性下降。 關(guān)于條件（C)，如果單分散度低于50 %，則氫氧化鎂粒子無法以1次粒子狀態(tài)存在而以凝聚 狀態(tài)存在，由此導(dǎo)致存在于凝聚體的中心附近的粒子的表面處理不充分。如果想要將含有 凝聚體的阻燃劑配合到有機(jī)高分子材料中，則要利用混煉時(shí)的剪切應(yīng)力將凝聚體粉碎，表 面處理不充分的氫氧化鎂粒子會(huì)露出。此時(shí)，表面處理不充分的氫氧化鎂粒子與有機(jī)高分 子材料接觸而發(fā)生意想不到的反應(yīng)，導(dǎo)致得到的成型體的材料物性（例如，拉伸伸長率）下 降。關(guān)于條件（D)，如果硝酸滴定后的懸浮液的pH超過9.0,則氫氧化鎂粒子的表面處理不 充分，這種情況下該氫氧化鎂粒子與有機(jī)高分子材料接觸也會(huì)發(fā)生意想不到的反應(yīng)，導(dǎo)致 得到的成型體的材料物性（例如，拉伸伸長率）下降。應(yīng)予說明，本說明書中，經(jīng)SEM觀察 所得的平均1次粒徑、利用激光衍射法測(cè)定的平均粒徑、BET比表面積、電位滴定的各測(cè)定 方法在實(shí)施例中有記載。
[0019] 該阻燃劑中，上述表面處理優(yōu)選使用選自高級(jí)脂肪酸、高級(jí)脂肪酸堿金屬鹽、偶聯(lián) 劑、由脂肪酸和多元醇構(gòu)成的酯類以及由磷酸和高級(jí)醇構(gòu)成的磷酸酯類中的至少1種進(jìn) 行。由此，能夠進(jìn)一步提高氫氧化鎂粒子在有機(jī)高分子材料中（成型體中）的分散度。
[0020] 該阻燃劑中，上述表面處理優(yōu)選利用濕式法進(jìn)行。通過用濕式法進(jìn)行氫氧化鎂粒 子的表面處理，能夠以1次粒子水平進(jìn)行表面處理，能夠提高阻燃劑的分散性，并且能夠更 有效地抑制成型體的物性下降。
[0021] 本發(fā)明中，還包括在有機(jī)高分子材料100質(zhì)量份中配合有5~500質(zhì)量份的該阻 燃劑的阻燃性組合物。該阻燃性組合物由于含有分散性和表面處理狀態(tài)良好的該阻燃劑， 所以能夠充分發(fā)揮阻燃性，并且能夠抑制由此而得的成型體的物性下降而確保所需的特 性。
[0022] 此外，本發(fā)明中還包括使用該阻燃性組合物而得的成型體。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的阻燃劑的SEM照片。
[0024] 圖2是本發(fā)明的比較例3的阻燃劑的SEM照片。
[0025] 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的阻燃劑的電位滴定的結(jié)果的滴定曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的阻燃劑含有滿足如下（A)~ (D)的經(jīng)表面處理的氫氧化鎂粒子。（A)利用激光衍射法測(cè)定的平均粒徑（以下，也簡稱為 "平均粒徑"）為2 y m以下，（B)BET比表面積為3~15m2/g，（C)單分散度（=(經(jīng)SEM觀 察所得的平均1次粒徑[ym]/利用激光衍射法測(cè)定的平均粒徑[ym]) X 100)為50%以 上（以下，將"經(jīng)SEM觀察所得的平均1次粒徑"也簡稱為"平均1次粒徑"），（D)將lmL的 0. 1M硝酸以0. lmL/分鐘的滴加速度滴入在含有濕潤劑和電解質(zhì)各0. 1重量％的混合水溶 液100mL中添加上述阻燃劑1. 0g而得的懸浮液后，立即進(jìn)行電位滴定測(cè)得的上述懸浮液的 pH為9.0以下。該阻燃劑由于含有滿足上述（A)~（D)的經(jīng)表面處理的氫氧化鎂粒子，所 以經(jīng)過以1次粒子水平進(jìn)行的表面處理，在有機(jī)高分子材料中的分散性優(yōu)異，并且能夠發(fā) 揮所需成型體的物性。
[0027] [(A)利用激光衍射法測(cè)定的平均粒徑]
[0028] 氫氧化鎂粒子的平均粒徑的上限只要為2 ym以下即可，但優(yōu)選為1. 5 ym以下，更 優(yōu)選為1. 2 ym以下。另一方面，平均粒徑的下限沒有特別限定，但從防止凝聚的觀點(diǎn)考慮， 優(yōu)選為〇. 1 ym以上，更優(yōu)選為0. 3 ym以上。通過使氫氧化鎂粒子的平均粒徑為上述范圍， 能夠發(fā)揮對(duì)賦予阻燃性而言充分的分散性，且能夠抑制凝聚而使各粒子的表面處理以滿意 的水平進(jìn)行。
[0029] [⑶BET比表面積]
[0030] 氫氧化鎂粒子的BET比表面積只要為3~15m2/g就沒有特別限定，但優(yōu)選為4~ l〇m 2/g，更優(yōu)選為5~8m2/g。通過使BET比表面積為上述范圍，能夠確保阻燃性，并且能夠 抑制凝聚而提高分散性和表面處理水平，得到具有所需的物性的阻燃性組合物或成型體。
[0031] [(C)單分散度]
[0032] 單分散度是表示氫氧化鎂粒子維持1次粒子狀態(tài)的比例的指標(biāo)。單分散度越高氫 氧化鎂粒子以1次粒子存在的比例越大，越低粒子以凝聚的2次粒子存在的比例越大。應(yīng) 予說明，單分散度的測(cè)定采用經(jīng)SEM觀察所得的平均1次粒徑與利