JP3342323B2 - Flame retardant resin composition - Google Patents
Flame retardant resin compositionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は難燃性樹脂組成物に関
し、特に、燃焼時に有害ガスや炎焼滴下物を生ずること
がなく、且つ、安全性の高い難燃性樹脂組成物に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant resin composition and, more particularly, to a flame-retardant resin composition which does not generate harmful gas or flame-drops during combustion and has high safety.
【0002】[0002]
【従来技術】熱可塑性樹脂は、成形性及び耐衝撃性に優
れているために、自動車部品、家電部品、OA機器部品
等広範に利用されているが、易燃性であるためにその用
途が制限されている。そこで、従来から熱可塑性樹脂を
改良して難燃化することが行われている。2. Description of the Related Art Thermoplastic resins are widely used for automobile parts, home electric parts, OA equipment parts, etc. because of their excellent moldability and impact resistance. Limited. Therefore, it has been practiced to improve the thermoplastic resin to make it flame-retardant.
【0003】従来、熱可塑性樹脂の難燃化方法として
は、ハロゲン系、リン系、金属水酸化物等の無機系難燃
化剤を熱可塑性樹脂に添加する方法が知られており、こ
れによってある程度の難燃化が達成されている。しかし
ながら、ハロゲン系難燃化剤を使用した場合には、燃焼
時に有害ガスが発生するので人を死に至らしめる恐れが
ある上、電気系統を腐食させるという問題がある。そこ
で、難燃性のみでは足らず、安全性の高い難燃樹脂が要
求されるに至った。Heretofore, as a method of flame retarding a thermoplastic resin, there has been known a method of adding an inorganic flame retardant such as a halogen-based, phosphorus-based, or metal hydroxide to a thermoplastic resin. Some flame retardancy has been achieved. However, when a halogen-based flame retardant is used, there is a problem that harmful gas is generated at the time of combustion, which may result in death of a person and corrosion of an electric system. Therefore, flame retardant resin is not sufficient, and flame retardant resin with high safety has been required.
【0004】このような背景から、非ハロゲン系難燃化
剤の開発が検討され、特に、シリコーン系難燃化剤が近
年注目されている。これは、シリコーンオイルやシリコ
ーン樹脂等がそれ自身難燃性であるのみならず、燃焼時
に有害ガスを発生しない、きわめて安全性の高い化合物
であることに由来する。[0004] Against this background, the development of non-halogen flame retardants has been studied, and in particular, silicone flame retardants have recently attracted attention. This is because silicone oil, silicone resin, and the like are not only flame retardants themselves, but also do not generate harmful gases during combustion, and are extremely safe compounds.
【0005】このようなシリコーンの性質を用いた例と
しては、MQレジンと呼ばれるシリコーン樹脂が挙げら
れる(特開平4−226159号公報参照)。更に、最
近においては、新規な難燃化剤としてポリジオルガノシ
ロキサン重合体とシリカからなるシリコーン重合体が開
示されている(特開平8−113712号公報参照)。[0005] As an example using such a property of silicone, there is a silicone resin called MQ resin (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-226159). Further, recently, as a novel flame retardant, a silicone polymer comprising a polydiorganosiloxane polymer and silica has been disclosed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-113712).
【0006】しかしながら、これらのシリコーン系難燃
化剤は、Si上に置換された燃焼しやすい有機基(特
に、メチル基)を有するため、燃焼熱によるシロキサン
結合のクラッキングが起こり、揮発、飛散等によって重
量減少が生ずるため、炎焼滴下防止効果を十分に発揮す
ることができないという欠点がある。このように、従来
から公知のシリコーン樹脂を用いても、炎焼滴下防止の
観点から、十分満足することのできる難燃性樹脂組成物
は得られない。However, these silicone-based flame retardants have organic groups (particularly, methyl groups) substituted on Si and easily combustible, so that siloxane bonds are cracked by heat of combustion, and volatilization and scattering occur. As a result, there is a drawback that the effect of preventing dripping of flame burning cannot be sufficiently exhibited. As described above, even if a conventionally known silicone resin is used, a flame-retardant resin composition that is sufficiently satisfactory cannot be obtained from the viewpoint of preventing flame dripping.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、シリコーン系の難燃化剤を用いた安全性の高い難燃
性樹脂組成物について更に検討した結果、熱可塑性樹脂
に、少なくとも、特定のポリオルガノシロキサンで化学
修飾された加熱重量減少率の小さなシリカを含有させた
場合には、極めて良好な結果を得ることができることを
見い出し、本発明に到達した。従って本発明の目的は、
安全性に優れると共に炎焼滴下物の発生が著しく低減さ
れた難燃性樹脂組成物を提供することにある。The present inventors have further studied a highly safe flame-retardant resin composition using a silicone-based flame retardant. The present inventors have found that extremely good results can be obtained when silica containing a small amount of weight loss by heating chemically modified with a specific polyorganosiloxane is contained, and the present invention has been achieved. Therefore, the object of the present invention is
An object of the present invention is to provide a flame-retardant resin composition which is excellent in safety and in which the generation of fire-flame drippings is significantly reduced.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、 1)少なくとも、熱可塑性樹脂:100重量部、2)X
SiO1.5単位(Xは、ラジカル重合性基含有有機基
である)で示されるポリオルガノシロキサンで化学修飾
されたシリカ:1〜20重量部、並びに、3)金属水酸
化物及び/又は芳香族系リン酸エステル:1〜100重
量部を含有してなるか、又は、少なくとも、1)熱可塑
性樹脂:100重量部、及び、2)XSiO1.5単位
(Xは、ラジカル重合性基含有有機基である)、並び
に、リン酸エステル又は亜リン酸エステル単位で表され
るポリオルガノシロキサンで化学修飾されたシリカ:1
〜100重量部を含有してなることを特徴とする難燃性
樹脂組成物によって達成された。以下に、本発明につい
て詳述する。The objects of the present invention are as follows: 1) at least a thermoplastic resin: 100 parts by weight, 2) X
Silica chemically modified with polyorganosiloxane represented by 1.5 units of SiO (X is a radical polymerizable group-containing organic group): 1 to 20 parts by weight, and 3) metal hydroxide and / or fragrance Group-based phosphate: 1 to 100 parts by weight or at least 1) thermoplastic resin: 100 parts by weight, and 2) 1.5 units of XSiO (X is a radical polymerizable group-containing compound) Represented by an organic group), and a phosphate or phosphite unit.
That polyorganosiloxane chemically modified silica: 1
The present invention has been attained by a flame-retardant resin composition characterized in that the composition contains from 100 to 100 parts by weight. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0009】本発明で使用される熱可塑性樹脂は、例え
ば、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリスチレン
系、ポリ塩化ビニル系、ポリカーボネート系、ポリフェ
ニレンエーテル系、ポリアミド系等の従来公知のものの
中から、1種又は2種以上を適宜選択して用いることが
できる。本発明においては、特に、ポリオレフィン系、
ポリスチレン系、及びポリフェニレンエーテル系の熱可
塑性樹脂から選択される少なくとも1種を使用すること
が好ましい。The thermoplastic resin used in the present invention is, for example, one of conventionally known ones such as polyolefin, polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyphenylene ether and polyamide. Alternatively, two or more kinds can be appropriately selected and used. In the present invention, in particular, polyolefin-based,
It is preferable to use at least one selected from a polystyrene-based thermoplastic resin and a polyphenylene ether-based thermoplastic resin.
【0010】本発明において、XSiO1.5 単位で表さ
れるオルガノポリシロキサンにおける平均式XSiO
1.5 中のXは、ラジカル重合性基含有有機基を表す。X
の具体例としては、例えばビニル基、アリル基、スチリ
ル基、α−メチルスチリル基、アクリルオキシアルキル
基、メタアクリルオキシアルキル基、エポキシアルキル
基、ビニルベンジルアミノアルキル基等が例示される。
これらの中でも、製造の容易性及び経済性の観点から、
特にビニル基が好ましい。なお、XSiO1.5 単位と
は、XSiY3 で表される加水分解性シラン(Yは、ハ
ロゲン原子、水酸基、アルコキシ基或いはアルケノキシ
基等の加水分解性基)、又はその部分加水分解物の加水
分解縮合物を意味する。In the present invention, the average formula XSiO in the organopolysiloxane represented by XSiO 1.5 units is used.
X in 1.5 represents a radical polymerizable group-containing organic group. X
Specific examples include a vinyl group, an allyl group, a styryl group, an α-methylstyryl group, an acryloxyalkyl group, a methacryloxyalkyl group, an epoxyalkyl group, and a vinylbenzylaminoalkyl group.
Among them, from the viewpoint of easiness of production and economy,
Particularly, a vinyl group is preferable. The XSiO 1.5 unit refers to a hydrolyzable silane represented by XSiY 3 (Y is a hydrolyzable group such as a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group or an alkenoxy group), or a hydrolytic condensation of a partial hydrolyzate thereof. Means things.
【0011】本発明で使用されるシリカは、乾式シリカ
または湿式シリカのいずれでも良いが、崇比重が10〜
300g/lのものであることが好ましく、特に10〜
150g/lのものが好ましい。一般には、崇比重が小
さいもの程樹脂に添加した場合の分散性に優れるので好
ましい。XSiO1.5 単位で表されるポリオルガノシロ
キサンで化学修飾されたシリカにおける化学修飾とは、
本発明においては広義に解さず、共有結合によるものを
意味し、吸着、イオン結合等の場合を含まない。The silica used in the present invention may be either dry silica or wet silica, but has a specific gravity of 10 to 10.
It is preferably 300 g / l, especially 10 to 10 g / l.
150 g / l is preferred. In general, the smaller the specific gravity, the better the dispersibility when added to the resin. Chemical modification in silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by XSiO 1.5 unit is
In the present invention, the term is not broadly understood, but means a covalent bond, and does not include cases such as adsorption and ionic bond.
【0012】XSiO1.5 単位で表されるポリオルガノ
シロキサンで化学修飾されたシリカとは、シリカの表面
を前記ラジカル重合性基含有有機基を有する加水分解性
シラン又はその部分加水分解物で一旦処理した後、残存
する加水分解性基(Y)を更に加水分解縮合させること
により、或いは、シリカの表面を前記ラジカル重合性基
を有する加水分解性シラン又はその部分加水分解物の加
水分解縮合物で処理することにより得られるシリカであ
る。The silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by XSiO 1.5 unit refers to silica that has been treated once with a hydrolyzable silane having an organic group containing a radical polymerizable group or a partial hydrolyzate thereof. Thereafter, the remaining hydrolyzable group (Y) is further hydrolyzed and condensed, or the surface of the silica is treated with a hydrolyzable silane having the above-mentioned radically polymerizable group or a hydrolyzed condensate of a partial hydrolyzate thereof. This is silica obtained by performing
【0013】更に詳述すると、本発明で使用するシリカ
は、トルエン等の溶媒中若しくは水中又はヘンシェルミ
キサー中で、前記ラジカル重合性基を有する加水分解性
シラン又はその部分加水分解物でシリカ表面を処理した
後、残存する加水分解性基を加水分解縮合させることに
より、或いは、同条件下で、前記ラジカル重合性基を有
する加水分解性シラン又はその部分加水分解物の加水分
解縮合物でシリカの表面を処理することにより得られる
シリカである。More specifically, the silica used in the present invention is prepared by coating the silica surface with a hydrolyzable silane having a radically polymerizable group or a partial hydrolyzate thereof in a solvent such as toluene, water or a Henschel mixer. After the treatment, the remaining hydrolyzable groups are hydrolyzed and condensed, or under the same conditions, the hydrolyzable silane having a radically polymerizable group or the hydrolyzed condensate of a partial hydrolyzate thereof is used for silica. It is silica obtained by treating the surface.
【0014】この場合、シリカの表面処理を促進するた
めに、ジブチル錫ジラウレート若しくはテトラブチルチ
タネート等の触媒を添加すると共に、加水分解縮合を促
進するために従来から公知の酸性若しくは塩基性触媒を
添加し、更に加熱しても良い。また、水中で処理を実施
する場合には、界面活性剤を添加することが望ましい。
これは、原料のシリカの分散性を向上させ、表面処理さ
れたシリカの粒径を均一に細かくすることができるから
である。In this case, a catalyst such as dibutyltin dilaurate or tetrabutyl titanate is added to promote the surface treatment of silica, and a conventionally known acidic or basic catalyst is added to promote hydrolytic condensation. And may be further heated. When the treatment is performed in water, it is desirable to add a surfactant.
This is because the dispersibility of the raw material silica can be improved, and the particle size of the surface-treated silica can be reduced uniformly.
【0015】このようにして得られる化学修飾されたシ
リカは、平均式〔XSiOP Y3 −P/2 〕a 〔SiOq
Y4 −q/2 〕b (X及びYは、前記したものと同じ。p
は、0〜3の正数であり、qは、0〜4の正数であ
る。)で表される上、崇比重が50〜600g/lと粒
径が細かく、樹脂に添加した際の分散性に優れる。ま
た、シリカを核とし、共有結合を介した樹状構造をとっ
ているため、架橋密度がかなり高いものとなっている。[0015] The thus-obtained chemically modified silica, average formula [XSiO P Y 3 - P / 2] a [SiO q
Y 4 −q / 2 ] b (X and Y are the same as those described above. P
Is a positive number from 0 to 3, and q is a positive number from 0 to 4. ), And has a fine particle size of 50 to 600 g / l and excellent dispersibility when added to a resin. In addition, since the core is silica and has a dendritic structure via a covalent bond, the crosslink density is considerably high.
【0016】シリカとXSiO1.5 単位の比率(a/b
比)は、シリカ1モルに対しXSiO1.5 単位が、0.
01〜50モル(平均式においてa/b=0.01〜5
0)、好適には、0.1〜20モル(平均式においてa
/b=0.1〜20)である。0.01モル以下である
と難燃効果(特に、炎焼滴下防止効果)が得られず、5
0モル以上であると、得られる化学修飾されたシリカの
粒径が荒いため、樹脂添加時の分散性に劣り好ましくな
い。The ratio of silica to XSiO 1.5 units (a / b
Ratio) is such that 1 mol of silica has an XSiO 1.5 unit of 0.1 mol.
01 to 50 mol (a / b = 0.01 to 5 in the average formula)
0), preferably 0.1 to 20 mol (a in the average formula
/B=0.1 to 20). When the amount is less than 0.01 mol, the flame retardant effect (particularly, the effect of preventing flame dripping) cannot be obtained,
If the amount is more than 0 mol, the particle diameter of the chemically modified silica obtained is coarse, so that the dispersibility at the time of addition of the resin is poor, which is not preferable.
【0017】ところで、これと同一の平均式を有する化
学修飾されたシリカは、SiY4 とXSiY3 (X及び
Yは、前記のものと同じ)との共加水分解縮合を利用す
ることによっても得られるが、この場合に得られる化学
修飾されたシリカは、粒径が粗く樹脂に添加した際の分
散性に劣る上、製造過程においてゲル化が起こりやすく
作業上の不利不便が多い。Incidentally, chemically modified silica having the same average formula can also be obtained by utilizing the cohydrolytic condensation of SiY 4 and XSiY 3 (X and Y are the same as those described above). However, the chemically modified silica obtained in this case has a coarse particle size, is inferior in dispersibility when added to a resin, and is liable to gel during the production process, and has many disadvantages in operation.
【0018】このようにして得られるXSiO1.5 単位
で示されるポリオルガノシロキサンで化学修飾されたシ
リカは、難燃助剤として使用し、難燃剤と併用する。こ
の場合の使用量は、熱可塑性樹脂100重量部に対し1
〜20重量部であるが、特に1〜10重量部添加するこ
とが好ましい。1重量部以下であると難燃効果(特に、
炎焼滴下防止効果)が得られず、20重量部以上である
と樹脂添加時の分散性が悪化するので好ましくない。The silica chemically modified with the polyorganosiloxane represented by XSiO 1.5 units thus obtained is used as a flame retardant auxiliary and is used in combination with the flame retardant. The amount used in this case is 1 to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
It is preferably 20 to 20 parts by weight, and particularly preferably 1 to 10 parts by weight. When the amount is less than 1 part by weight, the flame retardant effect (particularly
The effect of preventing flame drip is not obtained, and if the amount is more than 20 parts by weight, dispersibility at the time of adding the resin is deteriorated, which is not preferable.
【0019】上記難燃剤として、本発明においては金属
水酸化物及び/又は芳香族系リン酸エステルを使用す
る。上記化合物は、当業者において周知の難燃剤であ
り、燃焼時に有毒ガスを発生しないことを特長とする。
これらの難燃剤としては、例えば水酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、トリフェニルホスフェート、トリ
クレジルホスフェート等が例示される。また、難燃剤
は、熱可塑性樹脂100重量部に対して1〜100重量
部添加するが、できる限り多く添加した方が難燃性に有
利に作用することは明らかである。しかしながら、10
0重量部を越える場合には、樹脂との相溶性、分散性及
び強度等の観点から好ましくない。In the present invention, a metal hydroxide and / or an aromatic phosphate ester is used as the flame retardant. The above compounds are flame retardants well known to those skilled in the art, and are characterized by not generating toxic gas during combustion.
As these flame retardants, for example, aluminum hydroxide,
Examples include magnesium hydroxide, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate and the like. Further, the flame retardant is added in an amount of 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. It is apparent that the addition of the flame retardant as much as possible has an advantageous effect on the flame retardancy. However, 10
If the amount exceeds 0 parts by weight, it is not preferable from the viewpoints of compatibility with the resin, dispersibility, strength and the like.
【0020】本発明の難燃性樹脂組成物の難燃性は、上
記難燃剤と難燃助剤であるXSiO1.5 単位で示される
ポリオルガノシロキサンで化学修飾されたシリカとの相
乗効果によって得られるが、特に、燃焼時の炎焼滴下防
止には、XSiO1.5 単位で示されるポリオルガノシロ
キサンで化学修飾されたシリカの加熱重量減少率が重要
である。The flame retardancy of the flame-retardant resin composition of the present invention is obtained by a synergistic effect of the above-mentioned flame retardant and a silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by XSiO 1.5 unit which is a flame retardant aid. However, in order to prevent flame drip during combustion, the weight loss by heating of silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by XSiO 1.5 units is particularly important.
【0021】例えば、特開平8−113712号公報に
開示されているような、ポリジオルガノシロキサンによ
って化学修飾されたシリカの場合には、重合性を有しな
いジメチル基等で置換されたシロキサンがシリカと結合
しているだけなので、燃焼熱によってシロキサン結合の
クラッキングが容易に起こるため、揮発、飛散等による
加熱重量減少率が理論値に比べて極めて大きい。同様
に、メチルトリアルコキシシランで化学修飾されたシリ
カの場合にも、大きな加熱重量減少を伴う。For example, in the case of silica chemically modified with polydiorganosiloxane as disclosed in JP-A-8-113712, siloxane substituted with a non-polymerizable dimethyl group or the like replaces silica. Since the siloxane bond is simply bonded, cracking of the siloxane bond easily occurs due to the heat of combustion, and the rate of weight loss by heating due to volatilization, scattering, and the like is much larger than the theoretical value. Similarly, silica chemically modified with methyl trialkoxysilane is accompanied by a large weight loss due to heating.
【0022】また、ビニルトリアルコキシシラン及びメ
チルトリアルコキシシランで化学修飾されたシリカの加
熱重量減少率も、ラジカル重合性基を有するにも拘ら
ず、上記同様の理由により、理論値に比べて極めて大き
い。更に、XSiO1.5 単位で示されるポリオルガノシ
ロキサンで化学修飾された本発明におけるシリカではな
いが、それと同一の平均式で表されるビニルトリアルコ
キシシランとテトラアルコキシシランとの共加水分解縮
合物の場合にも、上記同様ラジカル重合性基を有するに
も拘らず、やはり加熱重量減少率が理論値に比べて極め
て大きい。The heating weight reduction rate of silica chemically modified with vinyl trialkoxysilane and methyl trialkoxysilane is much lower than the theoretical value for the same reason as described above, despite having a radical polymerizable group. large. Further, in the case of a co-hydrolysis condensate of a vinyl trialkoxysilane and a tetraalkoxysilane represented by the same average formula but not the silica in the present invention chemically modified with a polyorganosiloxane represented by XSiO 1.5 unit In addition, despite having a radical polymerizable group as described above, the weight loss on heating is still extremely higher than the theoretical value.
【0023】このように、従来のものの場合にはいずれ
にしても加熱重量減少が大きいため、難燃効果、特に、
炎焼滴下防止効果が得られない。これに対し、XSiO
1.5 単位で表されるポリオルガノシロキサンで化学修飾
された本発明におけるシリカは、加熱重量減少率が理論
値に対して同等若しくは少ないという特長を有する。こ
の特長は、前述の如く、シリカ表面にラジカル重合性シ
ランが結合し、シランが重合してシリカを核とする樹状
構造をとっていることに由来している。即ち、この構造
が、燃焼熱によるシロキサン結合のクラッキングを抑制
するので、揮発や飛散等が防止される。As described above, in the case of the conventional device, the weight loss upon heating is large in any case.
Flame burning dripping prevention effect cannot be obtained. In contrast, XSiO
The silica of the present invention chemically modified with a polyorganosiloxane represented by 1.5 units has a feature that the weight loss upon heating is equal to or less than the theoretical value. This feature is derived from the fact that, as described above, the radically polymerizable silane is bonded to the silica surface and the silane is polymerized to form a dendritic structure having silica as a core. That is, since this structure suppresses cracking of the siloxane bond due to the heat of combustion, volatilization and scattering are prevented.
【0024】また、ラジカル重合性基は、燃焼時に、更
に架橋を進行させる上ポリマー燃焼時に生成する活性な
OHラジカル(燃焼の推進役)を捕捉して燃焼を抑制す
るのみならず、炭化層(不焼性遮蔽層)を形成して酸素
の遮断に有利に作用する。これによって、難燃効果、特
に炎焼滴下防止効果が得られる。In addition, the radical polymerizable group not only suppresses combustion by burning active OH radicals (propellant for combustion) generated during polymer combustion, but also promotes cross-linking during combustion. A non-burning shielding layer is formed, which advantageously acts to block oxygen. Thereby, a flame-retardant effect, in particular, a flame-burning dripping preventing effect can be obtained.
【0025】請求項2に記載された発明における、XS
iO1.5単位のみならずリン酸エステル又は亜リン酸
エステル単位で表されるポリオルガノシロキサンによっ
て化学修飾されたシリカは、本来、樹脂に対して難燃剤
と難燃助剤と別個独立に添加する際に問題となる、樹脂
への分散性及び相溶性を改善し、且つ、燃焼時に有毒ガ
スを発生しない極めて安全性に優れた難燃剤である。XS in the invention described in claim 2
Silica chemically modified with polyorganosiloxane represented by not only 1.5 units of iO but also a phosphoric acid ester or a phosphite ester unit is originally added to a resin as a flame retardant and a flame retardant auxiliary separately and independently. It is a highly safe flame retardant that improves the dispersibility and compatibility with the resin, which is a problem when performing, and does not generate toxic gas during combustion.
【0026】XSiO1.5単位及びリン酸エステル又
は亜リン酸エステル単位で表されるポリオルガノシロキ
サンで化学修飾されたシリカは、次のようにして調製す
ることができる。シリカの表面をラジカル重合性基を
有する加水分解性シラン(XSiY3、Yは、ハロゲン
原子、水酸基或いはアルコキシ基、アルケノキシ基等の
加水分解性基)若しくはその部分加水分解物、及び、リ
ン酸エステル(POZ3、Zは水酸基又はメトキシ基、
エトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシ基である。こ
れらのうち好適なものは、メトキシ基である。)若しく
は亜リン酸エステル(PZ3、Zは、リン酸エステルの
場合と同じである。)で一旦処理した後、残存する加水
分解性基(Y及びZ)を更に共加水分解縮合させる。
シリカの表面を前記加水分解性シラン若しくはその部分
加水分解物及びリン酸エステル若しくは亜リン酸エステ
ルの共加水分解物で処理する。The silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by 1.5 units of XSiO and a phosphate or phosphite unit can be prepared as follows. Hydrolyzable silane having a radical polymerizable group on the surface of silica (XSiY 3 , Y is a hydrolyzable group such as a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group, an alkenoxy group) or a partial hydrolyzate thereof, and a phosphate ester (POZ 3 and Z are a hydroxyl group or a methoxy group,
It is an alkoxy group such as an ethoxy group and a phenoxy group. Preferred among these are methoxy groups. ) Or a phosphite (PZ 3 and Z are the same as in the case of the phosphate), and then the remaining hydrolyzable groups (Y and Z) are further co-hydrolyzed and condensed.
The surface of the silica is treated with the hydrolyzable silane or a partial hydrolyzate thereof and a co-hydrolyzate of a phosphate or a phosphite.
【0027】具体的には、トルエン等の溶媒中、若しく
は水中、又はヘンシェルミキサー中で、前記同様にラジ
カル重合性基を有する加水分解性シラン若しくはその部
分加水分解物及びリン酸エステル若しくは亜リン酸エス
テルでシリカ表面を処理した後、残存する加水分解性基
を共加水分解縮合させる。或いは、同条件下で、ラジカ
ル重合性基を有する加水分解性シラン若しくはその部分
加水分解物及びリン酸エステル若しくは亜リン酸エステ
ルの共加水分解物でシリカの表面を処理する。このと
き、シリカの表面処理を促進するために、ジブチル錫ジ
ラウレート若しくはテトラブチルチタネート等の触媒を
添加したり、更に加熱しても良い。この場合、水中で処
理を実施する場合には、界面活性剤を添加することが望
ましい。Specifically, in a solvent such as toluene, water, or a Henschel mixer, a hydrolyzable silane having a radically polymerizable group or a partial hydrolyzate thereof and a phosphoric ester or phosphorous acid as described above. After treating the silica surface with the ester, the remaining hydrolyzable groups are co-hydrolyzed and condensed. Alternatively, under the same conditions, the surface of the silica is treated with a hydrolyzable silane having a radical polymerizable group or a partial hydrolyzate thereof and a co-hydrolyzate of a phosphate or a phosphite. At this time, in order to promote the surface treatment of the silica, a catalyst such as dibutyltin dilaurate or tetrabutyltitanate may be added, or heating may be further performed. In this case, when performing the treatment in water, it is desirable to add a surfactant.
【0028】このようにして得られた化学修飾されたシ
リカ表面は、平均式〔XSiOPY3−P/2〕a〔S
iOqY4−q/2〕b〔POZ3−r/2〕c若しく
は平均式〔XSiOPY3−P/2〕a〔SiOqY
4−q/2〕b〔PZ3−r/2〕c(X及びYは、前
記のものと同じ。pは0〜3の正数、qは0〜4の正
数、rは0〜3の正数である。)で表され、崇比重が5
0〜600g/lと粒径が細かく、樹脂に添加した際の
分散性及び相溶性に優れる。The thus obtained chemically modified silica surface has an average formula [XSiO P Y 3-P / 2] a [S
iO q Y 4-q / 2] b [POZ 3-r / 2] c or the average formula [XSiO P Y 3-P / 2] a [SiO q Y
4-q / 2 ] b [PZ 3-r / 2 ] c (X and Y are the same as above. P is a positive number of 0 to 3, p is a positive number of 0 to 4, and r is 0 to Is a positive number of 3.), and the specific gravity is 5
It has a fine particle size of 0 to 600 g / l and is excellent in dispersibility and compatibility when added to a resin.
【0029】本発明におけるXSiO1.5単位とリン
酸エステル若しくは亜リン酸エステル単位の比率(a/
c比)は、XSiO1.5単位1モルに対しリン酸エス
テル若しくは亜リン酸エステル単位が、0.01〜20
モルであることが好ましく、特に、0.05〜10モル
であることが好ましい。0.01モル以下であると、製
造過程においてゲル化が起こり易いので作業上の不利不
便が多く、20モル以上であると難燃効果が得られな
い。In the present invention, the ratio of the XSiO 1.5 unit to the phosphate or phosphite unit (a /
c ratio) is such that the phosphoric acid ester or phosphite ester unit is 0.01 to 20 per 1 mol of XSiO 1.5 unit.
Mole, and particularly preferably 0.05 to 10 mole. When the amount is less than 0.01 mol, gelation is apt to occur in the production process, so that there are many disadvantages in working.
【0030】シリカとXSiO1.5単位及びリン酸エ
ステル若しくは亜リン酸エステル単位の比率((a+
c)/b)は、シリカ1モルに対してXSiO1.5単
位及びリン酸エステル若しくは亜リン酸エステル単位
が、0.01〜50モル(平均式において(a+c)/
bが0.01〜50)であることが好ましく、特に0.
1〜20モル(平均式において(a+c)/bが0.1
〜20)であることが好ましい。0.01モル以下であ
ると難燃効果が得られず、50モル以上であると、化学
修飾されたシリカの粒径が荒いため、樹脂添加時の分散
性が低下する。Silica and XSiO1.5Units and phosphate
Stele or phosphiteunitRatio ((a +
c) / b) is the ratio of XSiO1.5single
Position and phosphate or phosphiteunit
Is from 0.01 to 50 mol ((a + c) /
b is preferably from 0.01 to 50), and particularly preferably from 0.
1 to 20 mol ((a + c) / b in the average formula is 0.1
To 20). Not more than 0.01 mol
If not, the flame retardant effect cannot be obtained,
Dispersion during resin addition due to the coarse particle size of the modified silica
Is reduced.
【0031】このようにして得られたXSiO1.5単
位及びリン酸エステル又は亜リン酸エステル単位で表さ
れるポリオルガノシロキサンで化学修飾されたシリカ
は、難燃助剤としての効果と共に炎焼滴下防止効果をも
有する難燃剤である。従って、熱可塑性樹脂100重量
部に対して1〜100重量部、好ましくは、5〜50重
量部添加するのみで、更に他の難燃剤を加える必要はな
い。1重量部以下であると難燃効果が得られず、100
重量部以上であると樹脂の強度低下を及ぼし好ましくな
い。尚、本発明の難燃性樹脂組成物には、上記主成分の
他に、酸化防止剤や滑剤等を適宜添加することができ
る。The thus obtained XSiO 1.5 unit and a phosphate or phosphite unit are represented by
Chemically modified silica polyorganosiloxane is a flame retardant also has a flame sintered drip preventing effect with the effect as a flame retardant aid. Therefore, only 1 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, is added to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and it is not necessary to add another flame retardant. If the amount is less than 1 part by weight, the flame retardant effect cannot be obtained,
When the amount is more than the weight part, the strength of the resin is reduced, which is not preferable. In addition, an antioxidant, a lubricant, and the like can be appropriately added to the flame-retardant resin composition of the present invention, in addition to the above main components.
【0032】[0032]
【発明の実施の態様】本発明の難燃性樹脂組成物は、前
記した、XSiO1.5単位で表されるポリオルガノシ
ロキサンで化学修飾されたシリカ、又は、XSiO
1.5単位並びに、リン酸エステル又は亜リン酸エステ
ル単位で表されるポリオルガノシロキサンで化学修飾さ
れたシリカを調製し、公知の熱可塑性樹脂100重量部
に対し、前者のシリカ1〜20重量部と金属水酸化物及
び/又は芳香族系リン酸エステル1〜100重量部を混
合することにより、又、後者のシリカの場合には、公知
の熱可塑性樹脂100重量部に対して化学修飾されたシ
リカ1〜100重量部を混合することによって得るこが
できる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The flame-retardant resin composition of the present invention comprises silica or XSiO chemically modified with a polyorganosiloxane represented by 1.5 units of XSiO.
1.5 units and a silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by a phosphoric acid ester or a phosphite ester unit are prepared, and the silica 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of a known thermoplastic resin. Part by weight and 1-100 parts by weight of a metal hydroxide and / or an aromatic phosphate ester, and in the case of the latter silica, 100 parts by weight of a known thermoplastic resin is chemically modified. Can be obtained by mixing 1 to 100 parts by weight of silica.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明の難燃性樹脂組成物は、燃焼時に
有毒ガスを発生しない上、ラジカル重合性基がシロキサ
ン結合のクラッキングを抑制するため、炎焼滴下物の発
生が著しく抑制される。The flame-retardant resin composition of the present invention does not generate toxic gas during combustion, and the radical polymerizable group suppresses the cracking of siloxane bonds. .
【0034】[0034]
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
尚、製造例1〜6は、本発明で使用する化学修飾された
シリカの製造例であり、製造例7〜10は、従来から用
いられている化学修飾されたシリカの製造例である。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.
Production Examples 1 to 6 are production examples of chemically modified silica used in the present invention, and Production Examples 7 to 10 are production examples of conventionally used chemically modified silica.
【0035】製造例1. XSiO1.5 単位(Xはビニル基)で表されるポリオル
ガノシロキサンで化学修飾されたシリカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた1リットルのフラ
スコに、シリカ(ニプシルLP:日本シリカ工業(株)
製の商品名)12g(0.2モル)、ビニルトリメトキ
シシラン59.2g(0.4モル)、ジブチル錫ジラウ
レート0.3g、カチオン系界面活性剤3g及び水50
0gを仕込んだ後、0.05規定の塩酸水溶液80gを
滴下漏斗を用いて添加した。Production Example 1 Preparation of Silica Chemically Modified with Polyorganosiloxane Represented by XSiO 1.5 Unit (X is a Vinyl Group) In a 1-liter flask equipped with a condenser, a thermometer and a dropping funnel, put silica (Nipsil LP: Nippon Silica Kogyo Co., Ltd.) stock)
(Trade name) 12 g (0.2 mol), 59.2 g (0.4 mol) of vinyltrimethoxysilane, 0.3 g of dibutyltin dilaurate, 3 g of a cationic surfactant, and 50 g of water
After charging 0 g, 80 g of a 0.05 N aqueous hydrochloric acid solution was added using a dropping funnel.
【0036】次に、バス温を100℃に維持して3時間
一定攪拌し、冷却後ろ過したところ白色粉末が得られ
た。得られた粉末を105℃の乾燥器で8時間乾燥した
ところ、収量は40.5gであり、収率は93%であっ
た。また、29Si−DD/MAS−NMR、29Si−C
P/MAS−NMR及びIRの測定結果等から、この粉
末が、上記化合物であることが確認された。29 Si-MAS-NMR (δ、 ppm): -70.1、-79.9 (CH2=CH SiO P Y3-P/2 )、 -110.1( SiO q Y4-q/2 ) IR(KBr、 cm-1):1640(CH2 =CH)、1093(Si-O-Si)Next, the bath temperature was maintained at 100 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours, cooled, and filtered to obtain a white powder. When the obtained powder was dried in a dryer at 105 ° C. for 8 hours, the yield was 40.5 g, and the yield was 93%. 29 Si-DD / MAS-NMR, 29 Si-C
From the results of P / MAS-NMR and IR measurements, it was confirmed that this powder was the above compound. 29 Si-MAS-NMR (δ, ppm): -70.1, -79.9 (CH 2 = CH Si O P Y 3-P / 2 ), -110.1 ( Si O q Y 4-q / 2 ) IR (KBr, cm -1 ): 1640 (CH 2 = CH), 1093 (Si-O-Si)
【0037】製造例2. XSiO1.5 単位(Xはビニル基)で表されるポリオル
ガノシロキサンで化学修飾されたシリカの製造 ビニルトリメトキシシラン148.0g(1.0モル)
とした他は、製造例1と全く同様にしたところ、89.
1gの白色粉末が得られた。収率は98%であった。製
造例1の場合と同様の分析により、この粉末が上記化合
物であることが確認された。Production Example 2 Production of silica chemically modified with polyorganosiloxane represented by 1.5 units of XSiO (X is a vinyl group) 148.0 g (1.0 mol) of vinyltrimethoxysilane
Except for that, the same procedure as in Production Example 1 was carried out.
1 g of a white powder was obtained. The yield was 98%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0038】製造例3. XSiO1.5 単位(Xはメタクリロキシプロピル基)で
表されるポリオルガノシロキサンで化学修飾されたシリ
カの製造 ビニルトリメトキシシラン59.2gの代わりに、メタ
クリロキシプロピルトメキシシラン248.4g(1.
0モル)を使用した他は、製造例1と全く同様にして、
185.3gの白色粉末を得た。収率は97%であっ
た。製造例1の場合と同様の分析により、この粉末が上
記化合物であることが確認された。Production Example 3 Preparation of Silica Chemically Modified with Polyorganosiloxane Represented by XSiO 1.5 Units (X is Methacryloxypropyl Group) Instead of 59.2 g of vinyltrimethoxysilane, 248.4 g of methacryloxypropyltomexisilane (1.
0 mol), except that Production Example 1 was used.
185.3 g of a white powder were obtained. The yield was 97%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0039】製造例4. XSiO1.5 単位(Xは3−グリシドキシプロピル基)
で表されるポリオルガノシロキサンで化学修飾されたシ
リカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた1リットルのフラ
スコに、シリカ(ニプシルLP:日本シリカ工業(株)
製の商品名)12g(0.2モル)、3 −グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン236.4g(1.0モ
ル)、テトラブチルチタネート0.2g及びトルエン4
50gを仕込んだ後、バス温を100℃に維持して2時
間一定攪拌した。Production Example 4 XSiO 1.5 unit (X is 3-glycidoxypropyl group)
Production of silica chemically modified with polyorganosiloxane represented by the formula: In a 1-liter flask equipped with a cooling tube, a thermometer and a dropping funnel, put silica (Nipsil LP: Nippon Silica Industry Co., Ltd.)
12g (0.2 mol), 236.4 g (1.0 mol) of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 0.2 g of tetrabutyl titanate and toluene 4
After charging 50 g, the mixture was stirred at a constant temperature for 2 hours while maintaining the bath temperature at 100 ° C.
【0040】冷却後、イソプロピルアルコール19.8
g及び0.05規定の塩酸水溶液32.4gを滴下漏斗
を用いて添加し、次いで70℃で2時間加熱攪拌した。
次に、100mmHgの減圧下でトルエン等の溶媒を溜
去したところ、白色粉末が得られた。得られた粉末を1
05℃の乾燥器で5時間乾燥したところ、収量は17
0.1gで収率は95%であった。製造例1の場合と同
様の分析により、この粉末が上記化合物であることが確
認された。After cooling, isopropyl alcohol 19.8
g and 32.4 g of a 0.05 N aqueous hydrochloric acid solution were added using a dropping funnel, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 2 hours.
Next, when a solvent such as toluene was distilled off under reduced pressure of 100 mmHg, a white powder was obtained. The obtained powder is 1
After drying in a dryer at 05 ° C for 5 hours, the yield was 17
The yield was 95% at 0.1 g. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0041】製造例5. XSiO1.5 単位(Xはビニル基)及び亜リン酸トリメ
チルからなるオルガノポリシロキサンで化学修飾された
シリカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた1リットルのフラ
スコに、シリカ(エロジル200:日本アエロジル工業
(株)製の商品名)12g(0.2モル)、ビニルトリ
メトキシシラン59.2g(0.4モル)、ジブチル錫
ジラウレート0.3g、カチオン系界面活性剤3g及び
水500gを仕込んだ後、亜リン酸トリメチル49.6
g(0.4モル)を滴下漏斗を用いて添加し、次いでバ
ス温を100℃に維持して5時間一定攪拌した。冷却後
ろ過したところ、白色粉末が63.6g(収率97%)
得られた。製造例1の場合と同様の分析により、この粉
末が上記化合物であることが確認された。Production Example 5 Preparation of Silica Chemically Modified with Organopolysiloxane Consisting of 1.5 Units of XSiO (X is a Vinyl Group) and Trimethyl Phosphite In a 1 liter flask equipped with a cooling tube, a thermometer and a dropping funnel, put silica (Erosil 200: Japan) 12 g (0.2 mol), 59.2 g (0.4 mol) of vinyltrimethoxysilane, 0.3 g of dibutyltin dilaurate, 3 g of a cationic surfactant and 500 g of water After that, trimethyl phosphite 49.6
g (0.4 mol) was added using a dropping funnel, and the mixture was stirred for 5 hours while maintaining the bath temperature at 100 ° C. After cooling and filtration, 63.6 g (97% yield) of white powder was obtained.
Obtained. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0042】製造例6. XSiO1.5 単位(Xはビニル基)及びリン酸トリメチ
ルからなるオルガノポリシロキサンで化学修飾されたシ
リカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた1リットルのフラ
スコに、シリカ(ニプシルLP:日本シリカ工業(株)
製の商品名)12g(0.2モル)、ビニルトリメトキ
シシラン59.2g(0.4モル)、リン酸トリメチル
56.0g(0.4モル)、テトラブチルチタネート
0.2g及びトルエン450gを仕込んだ後、トルエン
還流下で2時間一定攪拌した。Production Example 6 Preparation of Silica Chemically Modified with Organopolysiloxane Consisting of XSiO 1.5 Units (X is a Vinyl Group) and Trimethyl Phosphate In a 1-liter flask equipped with a condenser, a thermometer and a dropping funnel, put silica (Nipsil LP: Nippon Silica) Industrial Co., Ltd.
12g (0.2 mol), 59.2 g (0.4 mol) of vinyltrimethoxysilane, 56.0 g (0.4 mol) of trimethyl phosphate, 0.2 g of tetrabutyl titanate and 450 g of toluene. After charging, the mixture was constantly stirred for 2 hours under reflux of toluene.
【0043】冷却後、イソプロピルアルコール19.8
g及び0.05規定の塩酸水溶液26.0gを滴下漏斗
を用いて添加し、次いで溶媒還流下で2時間一定攪拌し
た。次いで、100mmHgの減圧下でトルエン等の溶
媒を溜去し、得られた粉末を105℃の乾燥器で5時間
乾燥したところ、収量は69.1gで収率は96%であ
った。製造例1の場合と同様の分析により、この粉末が
上記化合物であることが確認された。After cooling, isopropyl alcohol 19.8
g and 26.0 g of a 0.05 N aqueous hydrochloric acid solution were added using a dropping funnel, and the mixture was stirred constantly for 2 hours under reflux of the solvent. Next, the solvent such as toluene was distilled off under reduced pressure of 100 mmHg, and the obtained powder was dried in a dryer at 105 ° C for 5 hours. As a result, the yield was 69.1 g and the yield was 96%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0044】製造例7. α,ω−ヒドロキシジメチルシロキサンで化学修飾され
たシリカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた500ミリリット
ルのフラスコに、シリカ(エロジル200、日本アエロ
ジル工業(株)製の商品名)12g(0.2モル)、
α,ω−ヒドロキシジメチルシロキサン22.2g
(0.3モル)、ジブチル錫ジラウレート0.1g、カ
チオン系界面活性2g及び水200gを仕込んだ後、1
0%のアンモニア水溶液10gを滴下漏斗を用いて添加
し、次いでバス温を100℃に維持して5時間一定攪拌
し、冷却後、ろ過したところ白色粉末が得られた。得ら
れた白色粉末を105℃の乾燥器で8時間乾燥したとこ
ろ、収量は32.1gで、収率は93%であった。製造
例1の場合と同様の分析により、この粉末が上記化合物
であることが確認された。Production Example 7 Production of Silica Chemically Modified with α, ω-Hydroxydimethylsiloxane In a 500 ml flask equipped with a cooling tube, a thermometer and a dropping funnel, 12 g of silica (Aerosil 200, trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added. 0.2 mol),
α, ω-hydroxydimethylsiloxane 22.2 g
(0.3 mol), 0.1 g of dibutyltin dilaurate, 2 g of cationic surfactant and 200 g of water, and then 1
10 g of a 0% aqueous ammonia solution was added using a dropping funnel, and the mixture was stirred for 5 hours while maintaining the bath temperature at 100 ° C., cooled, and filtered to obtain a white powder. When the obtained white powder was dried in a dryer at 105 ° C. for 8 hours, the yield was 32.1 g, and the yield was 93%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0045】製造例8. MeSiO1.5 単位(Meはメチル基)で表されるポリ
オルガノシロキサンで化学修飾されたシリカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた1リットルのフラ
スコに、シリカ(ニプシルLP:日本シリカ工業(株)
製の商品名)12g(0.2モル)、メチルトリメトキ
シシラン54.4g(0.4モル)、ジブチル錫ジラウ
レート0.3g、カチオン系界面活性剤3g及び水50
0gを仕込んだ後、0.05規定の塩酸水溶液80gを
滴下漏斗を用いて添加した他は、製造例1と全く同様に
して、37.9gの白色粉末を得た。収率は98%であ
った。製造例1の場合と同様の分析により、この粉末が
上記化合物であることが確認された。Production Example 8 Production of silica chemically modified with polyorganosiloxane represented by MeSiO 1.5 unit (Me is a methyl group) In a 1-liter flask equipped with a condenser, a thermometer and a dropping funnel, silica (Nipsil LP: Nippon Silica Kogyo Co., Ltd.) stock)
12g (0.2 mol), 54.4 g (0.4 mol) of methyltrimethoxysilane, 0.3 g of dibutyltin dilaurate, 3 g of a cationic surfactant and 50 of water
After charging 0 g, 37.9 g of a white powder was obtained in exactly the same manner as in Production Example 1, except that 80 g of a 0.05 N hydrochloric acid aqueous solution was added using a dropping funnel. The yield was 98%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0046】製造例9. XSiO1.5 単位(Xはビニル基)及びMeSiO1.5
単位(Meはメチル基)で表されるポリオルガノシロキ
サンで化学修飾されたシリカの製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた500ミリリット
ルのフラスコに、シリカ(エロジル200、日本アエロ
ジル工業(株)製の商品名)12g(0.2モル)、ビ
ニルトリメトキシシラン3.0g(0.02モル)、メ
チルトリメトキシシラン51.7g(0.38モル)、
ジブチル錫ジラウレート0.2g、カチオン系界面活性
剤2g及び水270gを仕込んだ後、0.05規定の塩
酸水溶液80gを滴下漏斗を用いて添加した他は製造例
1の場合と全く同様にして37.8gの白色粉末を得
た。収率は97%であった。製造例1の場合と同様の分
析により、この粉末が上記化合物であることが確認され
た。Production Example 9 XSiO 1.5 unit (X is a vinyl group) and MeSiO 1.5
Production of silica chemically modified with polyorganosiloxane represented by a unit (Me is a methyl group) Silica (Erosil 200, Nippon Aerosil Co., Ltd.) was placed in a 500 ml flask equipped with a cooling tube, a thermometer and a dropping funnel. 12g (0.2 mol), 3.0 g (0.02 mol) of vinyltrimethoxysilane, 51.7 g (0.38 mol) of methyltrimethoxysilane,
Except that 0.2 g of dibutyltin dilaurate, 2 g of a cationic surfactant and 270 g of water were charged, and 80 g of a 0.05 N aqueous hydrochloric acid solution was added using a dropping funnel, the same procedure as in Preparation Example 1 was followed. 0.8 g of a white powder was obtained. The yield was 97%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0047】製造例10. ビニルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシラン
の共加水分解物の製造 冷却管、温度計及び滴下漏斗を備えた500ミリリット
ルのフラスコに、テトラメトキシシラン22.8g
(0.15モル)、ビニルトリメトキシシラン44.5
g(0.3モル)、イソプロピルアルコール9.3g及
びトルエン163gを仕込んだ後、0.05規定の塩酸
水溶液13.8gを滴下漏斗を用いて添加し、次いで6
0℃で5時間加熱攪拌した。次いで、100mmHgの
減圧下でトルエン等の溶媒を溜去したところ、白色粉末
が得られた。得られた白色粉末を105℃の乾燥器中で
5時間乾燥したところ、収量は32.5gであった。ま
た、収率は99%であった。製造例1の場合と同様の分
析により、この粉末が上記化合物であることが確認され
た。Production Example 10 Production of co-hydrolyzate of vinyl trialkoxysilane and tetraalkoxysilane In a 500 ml flask equipped with a condenser, a thermometer and a dropping funnel, 22.8 g of tetramethoxysilane was added.
(0.15 mol), vinyltrimethoxysilane 44.5
g (0.3 mol), 9.3 g of isopropyl alcohol and 163 g of toluene, 13.8 g of a 0.05 N hydrochloric acid aqueous solution was added using a dropping funnel.
The mixture was heated and stirred at 0 ° C. for 5 hours. Then, when a solvent such as toluene was distilled off under reduced pressure of 100 mmHg, a white powder was obtained. When the obtained white powder was dried in a dryer at 105 ° C for 5 hours, the yield was 32.5 g. The yield was 99%. The same analysis as in Production Example 1 confirmed that the powder was the above compound.
【0048】実施例1.ポリエチレン(ハイゼクッス2
100J:三井石油化学(株)製の商品名)100重量
部に、製造例1で得られた化学修飾されたシリカ5重量
部及びトリフェニルホスフェート30重量部を添加し、
190℃にて溶融混練した後、ノズル温度200℃にて
射出成形した。この成形品を127×12.7×3mm
に切り取り、その難燃性をUL−94(アンダーライタ
ー実験室告示(Bulletin) による物質の分類のための燃
焼試験)の、下記V等級によって判定した。Embodiment 1 Polyethylene (Heisex 2
100J: 100 parts by weight of Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), 5 parts by weight of the chemically modified silica obtained in Production Example 1 and 30 parts by weight of triphenyl phosphate were added,
After melt-kneading at 190 ° C, injection molding was performed at a nozzle temperature of 200 ° C. This molded product is 127 × 12.7 × 3 mm
And its flame retardance was determined by the following V rating of UL-94 (flammability test for classification of substances according to the Bulletin Underwriters Laboratory).
【0049】V−O:着火用の火炎を取り除いた後の最
高の燃焼時間が10秒以内であり、平均の有炎燃焼及び
/又は無縁燃焼が5秒を超えてならず、且つ全ての試験
片は脱脂綿を発火させる粒子を滴下してはならない。 V−1:着火用の火炎を取り除いた後の最高の燃焼時間
が30秒以内であり、平均の有炎燃焼及び/又は無縁燃
焼が25秒を超えてならず、且つ全ての試験片は脱脂綿
を発火させる粒子を滴下してはならない。 V−2:着火用の火炎を取り除いた後の最高の燃焼時間
が30秒以内であり、平均の有炎燃焼及び/又は無縁燃
焼が25秒を超えてならず、少なくとも1本の試験片は
脱脂綿を発火させる粒子を滴下することがある。 N94V:上記何れにも該当しないもの。 判定の結果は表1に示した通りである。VO: The maximum combustion time after removing the ignition flame is within 10 seconds, the average flaming combustion and / or non-flaming combustion must not exceed 5 seconds and all tests Pieces must not be dripped with particles that ignite absorbent cotton. V-1: The maximum burning time after removing the flame for ignition was within 30 seconds, the average flaming combustion and / or non-flaming combustion did not exceed 25 seconds, and all test pieces were made of cotton wool. Do not drop particles that will ignite. V-2: The maximum combustion time after removing the ignition flame was within 30 seconds, the average flaming combustion and / or the non-flaming combustion did not exceed 25 seconds, and at least one test piece was Particles that ignite absorbent cotton may be dropped. N94V: Not applicable to any of the above. The results of the determination are as shown in Table 1.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】実施例2.製造例2で得られた化学修飾さ
れたシリカを用いた他は、実施例1と全く同様にして試
験片を作製し、難燃性を判定した。結果は表1に示した
通りである。 実施例3.製造例3で得られた化学修飾されたシリカを
用いた他は、実施例1と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表1に示した通りであ
る。 実施例4.製造例4で得られた化学修飾されたシリカを
用いた他は、実施例1と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表1に示した通りであ
る。Embodiment 2 FIG. Except that the chemically modified silica obtained in Production Example 2 was used, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1. Embodiment 3 FIG. Except that the chemically modified silica obtained in Production Example 3 was used, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1. Embodiment 4. FIG. Except that the chemically modified silica obtained in Production Example 4 was used, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1.
【0052】実施例5.ポリエチレン(ハイゼクッス2
100J、三井石油化学(株)製の商品名)100重量
部に、製造例5で得られた化学修飾されたシリカ20重
量部を添加し、190℃にて溶融混練した後、ノズル温
度200℃にて射出成形した。実施例1と全く同様にし
て試験片を作製し、難燃性を判定した。結果は表1に示
した通りである。 実施例6.製造例6で得られた化学修飾されたシリカを
用いた他は、実施例5と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表1に示した通りであ
る。Embodiment 5 FIG. Polyethylene (Heisex 2
100 J, 100 parts by weight of Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) and 20 parts by weight of the chemically modified silica obtained in Production Example 5 were melt-kneaded at 190 ° C., and then the nozzle temperature was 200 ° C. Was injection molded. Test pieces were prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1. Embodiment 6 FIG. Except for using the chemically modified silica obtained in Production Example 6, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 5, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1.
【0053】比較例1.製造例7で得られた化学修飾さ
れたシリカを用いた他は、実施例1と全く同様にして試
験片を作製し、難燃性を判定した。結果は表1に示した
通りである。 比較例2.製造例8で得られた化学修飾されたシリカを
用いた他は、実施例1と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表1に示した通りであ
る。 比較例3.製造例9で得られた化学修飾されたシリカを
用いた他は、実施例1と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表1に示した通りであ
る。 比較例4.製造例10で得られた化学修飾されたシリカ
を用いた他は、実施例1と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表1に示した通りであ
る。Comparative Example 1 Except for using the chemically modified silica obtained in Production Example 7, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1. Comparative Example 2. Except that the chemically modified silica obtained in Production Example 8 was used, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1. Comparative Example 3 Except that the chemically modified silica obtained in Production Example 9 was used, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1. Comparative Example 4. Except for using the chemically modified silica obtained in Production Example 10, a test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 1.
【0054】実施例7.各実施例及び比較例で用いた化
学修飾されたシリカの、加熱重量の減少と難燃性との相
関性を試験した。加熱重量の減少率は、800℃まで加
熱したものである。結果は表2に示した通りである。Embodiment 7 FIG. The correlation between the reduction of the heated weight and the flame retardancy of the chemically modified silica used in each Example and Comparative Example was tested. The heating weight was reduced to 800 ° C. The results are as shown in Table 2.
【0055】[0055]
【表2】 [Table 2]
【0056】実施例8.ポリエチレン(ハイゼクッス2
100J:三井石油化学(株)製の商品名)100重量
部に、製造例2で得られた化学修飾されたシリカ5重量
部及び水酸化マグネシウム100重量部を添加し、21
0℃にて溶融混練した後、ノズル温度215℃にて射出
成形した。実施例1と全く同様にして試験片を作製し、
難燃性を判定した。結果は表3に示した通りである。Embodiment 8 FIG. Polyethylene (Heisex 2
100J: 5 parts by weight of the chemically modified silica obtained in Production Example 2 and 100 parts by weight of magnesium hydroxide were added to 100 parts by weight of Mitsui Petrochemical Co., Ltd.
After melt-kneading at 0 ° C., injection molding was performed at a nozzle temperature of 215 ° C. A test piece was prepared in exactly the same manner as in Example 1,
Flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 3.
【0057】[0057]
【表3】 [Table 3]
【0058】実施例9.ポリエチレン(トーポレックス
855−51:三井東圧化学(株)製の商品名)100
重量部に、製造例2で得られた化学修飾されたシリカ5
重量部及びトリフェニルホスフフェート30重量部を添
加し、170℃にて溶融混練した後、ノズル温度180
℃にて射出成形した。実施例1と全く同様にして試験片
を作製し、難燃性を判定した。結果は表3に示した通り
である。Embodiment 9 FIG. Polyethylene (Toporex 855-51: trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) 100
In parts by weight, the chemically modified silica 5 obtained in Production Example 2 was added.
Parts by weight and 30 parts by weight of triphenyl phosphate, and melt-kneaded at 170 ° C .;
Injection molding was performed at ℃. Test pieces were prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 3.
【0059】実施例10.ポリエチレン(トーポレック
ス855−51:三井東圧化学(株)製の商品名)10
0重量部及びポリフェニレンエーテル(ノリル731:
GEプラスチクスジャパン社製の商品名)50重量部
に、製造例2で得られた化学修飾されたシリカ5重量部
及びトリフェニルホスフェート20重量部を添加し、1
90℃にて溶融混練した後、ノズル温度200℃にて射
出成形した。実施例1と全く同様にして試験片を作製
し、難燃性を判定した。結果は表3に示した通りであ
る。Embodiment 10 FIG. Polyethylene (Toporex 855-51: trade name, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) 10
0 parts by weight and polyphenylene ether (Noryl 731:
5 parts by weight of the chemically modified silica obtained in Production Example 2 and 20 parts by weight of triphenyl phosphate were added to 50 parts by weight of a trade name of GE Plastics Japan Co., Ltd.
After melt-kneading at 90 ° C, injection molding was performed at a nozzle temperature of 200 ° C. Test pieces were prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the flame retardancy was determined. The results are as shown in Table 3.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 1/00-101/16 C08K 3/00-13/08
Claims (2)
重量部、2)XSiO1.5単位(Xは、ラジカル重合
性基含有有機基である)で表されるポリオルガノシロキ
サンで化学修飾されたシリカ:1〜20重量部、並び
に、3)金属水酸化物及び/又は芳香族系リン酸エステ
ル:1〜100重量部を含有してなることを特徴とする
難燃性樹脂組成物。1. At least 1) thermoplastic resin: 100
Parts by weight, 2) silica chemically modified with a polyorganosiloxane represented by 1.5 units of XSiO (X is an organic group containing a radical polymerizable group): 1 to 20 parts by weight, and 3) metal water A flame-retardant resin composition comprising: oxide and / or aromatic phosphate: 1 to 100 parts by weight.
重量部、及び、2)XSiO1.5単位(Xは、ラジカ
ル重合性基含有有機基である)、並びに、リン酸エステ
ル又は亜リン酸エステル単位で表されるポリオルガノシ
ロキサンで化学修飾されたシリカ:1〜100重量部を
含有してなることを特徴とする難燃性樹脂組成物。2. At least 1) thermoplastic resin: 100
Parts by weight, and 2) chemically modified with 1.5 units of XSiO (X is a radical polymerizable group-containing organic group) and a polyorganosiloxane represented by a phosphate or phosphite unit Silica: a flame-retardant resin composition comprising 1 to 100 parts by weight.
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|---|---|---|---|
| JP31711096A JP3342323B2 (en) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | Flame retardant resin composition |
Publications (2)
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