專利名稱：氫氧化鎂粒子、阻燃性樹脂組合物及成型制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有新穎形狀的氫氧化鎂粒子及其制造方法。更詳細地說，涉及具有六角形盤狀的結(jié)晶形態(tài)，并且具有特定縱橫比的氫氧化鎂粒子及其制造方法。本發(fā)明還涉及使用該氫氧化鎂粒子的阻燃劑及樹脂組合物。
背景技術(shù)：
氫氧化鎂粒子，早就被人們所知，在醫(yī)藥界、工業(yè)界已廣泛使用。例如，作為醫(yī)藥用的，有制酸劑、瀉藥劑以及動物用藥劑等，而作為工業(yè)用的，有配合在熱塑性樹脂中賦與該樹脂阻燃性的阻燃劑、含油廢水用吸附劑、排煙脫硫劑、廢水中和劑以及土質(zhì)改良劑等。
早先，氫氧化鎂粒子制造方法是多種多樣的，例如，用離子鹵水、海水或白云石作為Mg源，而用石灰或苛性鈉等作為堿源的方法；采用氧化鎂的水合反應的方法；以及使Mg鹽和氨進行反應，晶析出氫氧化鎂結(jié)晶的方法等。但是，以前的氫氧化鎂，由于制造方法的不同氫氧化鎂粒子的形狀也是特定的，因此，為了制得具有不同形狀的氫氧化鎂粒子，必須采用不同的制造方法。
一方面，作為合成樹脂的阻燃劑，廣泛使用有機鹵化物或三氧化銻。
有機鹵化物或三氧化銻，或者兩者組合成的所謂鹵類阻燃劑，由于火災時發(fā)生大量的煙和有毒氣體，產(chǎn)生社會問題。因此，為了解決盡可能不使用鹵素類阻燃劑的問題，進行了阻燃劑的研究。結(jié)果是，得出了氫氧化鎂粒子是有效的組燃劑的評價。在氫氧化鎂粒子配合在樹脂中時，燃燒時的發(fā)煙量少且無毒。而且，氫氧化鎂粒子，不像對氫氧化鋁粒子觀察到的那樣，在樹脂加工溫度下其本身的一部分脫水分解，而使樹脂制品發(fā)泡，故適應的樹脂范圍大。
氫氧化鎂粒子作為阻燃劑以高濃度充填的合成樹脂，可廣泛用在原子能發(fā)電廠、船舶、汽車、地鐵、隧洞內(nèi)通信等所用的電線、以及家電制品、電子設備的部件建材等。
在用氫氧化鎂粒子使合成樹脂阻燃的場合，必須要高濃度充填，因此，有外觀不良及合成樹脂組合物所具有的特性降低之類的問題。為了解決該問題，有人提議用高級脂肪酸及各種偶合劑進行表面處理的氫氧化鎂粒子阻燃劑，然而，上述課題仍未得到本質(zhì)上解決。
這里，本發(fā)明人等為了制得原來沒有的特定形狀的新型氫氧化鎂粒子，進行悉心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在用氯化鎂或氧化鎂作原料制造氫氧化鎂粒子的工序中，通過添加某種特定的酸或其鹽，可以制得與原來不同的，具有較大縱橫比的，并且具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)的氫氧化鎂粒子。特別是，按照本發(fā)明，可以提供與比表面積及平均粒徑有關(guān)的，縱橫比有某種特定值的氫氧化鎂粒子。
另外，本發(fā)明，對該特定形狀氫氧化鎂粒子的利用進行研究的場合，發(fā)現(xiàn)其作為合成樹脂阻燃劑具有優(yōu)異的性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，可以提供具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，并且縱橫比(H)滿足下式(I)的氫氧化鎂粒子以及用該粒子構(gòu)成的阻燃劑，0.45·A·B＜H＜1.1·A·B(I)(式中H表示縱橫比，A表示用激光衍射散射法測得的全部粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示用BET法測得的全部粒子的比表面積(m2/g))。
按照本發(fā)明，提供一種相對于合成樹脂100份(重量)，配合上述氫氧化鎂粒子5～300份(重量)的阻燃性樹脂組合物及由該組合物構(gòu)成的制品。


圖1為模擬表示氫氧化鎂單一結(jié)晶粒子的正六角柱的斜視圖及其側(cè)視圖，其中X正六角形一邊的長度(μm)Y柱的厚度(μm)A粒徑(μm)
具體實施例方式
下面，對本發(fā)明進行更詳細地說明。首先，對本發(fā)明的具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)的氫氧化鎂粒子及其制造方法加以說明。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子是通過六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)及特定的縱橫比而賦予其特征的。該六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，通過攝制的放大5000～10000倍的顯微鏡照片，可以觀察粒子。本發(fā)明的氫氧化鎂粒子是六角形盤狀的單一結(jié)晶，而該六角形的形狀未必是正六角形的。為了進行縱橫比的計算，圖1示出正六角形盤狀形態(tài)的模型，然而，六角形的形狀，形成盤狀的邊數(shù)大概是6個即可，例如，相對的2邊比其他的邊長的長六角形也行，而2邊連接形成的角(6個)的頂點角度(內(nèi)角)達到100°～130°也行。另外，2邊連接形成的角(6個)中的一部分近似園狀的也行。本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，通過放大的相片的觀察，大部分(90％以上，理想的是95％以上)的粒子為上述六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，而其大小未必是一定的。如后所述，粒子的大小(粒徑)，有一定的分布寬度，粒子的大小比較整齊也是本發(fā)明鎂粒子的特征之一。對該粒徑的分布將在下面進一步加以說明。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，其特征是單一結(jié)晶為六角形盤狀，同時，其縱橫比(H)比原來的大。該縱橫比(H)與氫氧化鎂粒子的平均二次粒徑(A)和BET法比表面積(B)的值相關(guān)，并決定其范圍。也就是說，縱橫比(H)，是基于平均二次粒徑(A)和BET法比表面積(B)的乘積值(A×B)并滿足下式(I)的范圍內(nèi)。
0.45·A·B＜H＜1.1·A·B (I)縱橫比(H)的理想范圍是滿足下式(I-a)，特別理想的是滿足下式(I-b)的范圍。
0.50·A·B＜H＜1.1·A·B (I-a)0.55·A·B＜H＜1.0·A·B (I-b)在上述式中，A表示氫氧化鎂粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示氫氧化鎂粒子用BET法測得的比表面積(m2/g)。
氫氧化鎂粒子的縱橫比(H)，當小于(0.45·A·B)時，則縱橫比小的粒子相對增多，本發(fā)明的氫氧化鎂粒子的特性無法得到。當上述縱橫比相當小時，則與原來的已知形狀沒有區(qū)別。另一方面，縱橫比(H)大于(1.1·A·B)值的粒子，難以穩(wěn)定地進行制造，而作為樹脂添加劑使用時，難以將其均勻混合和分散，這是不理想的。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，如上所述粒度分布較窄，也就是說，其特征是粒徑整齊。該粒度分布的特征是，具有滿足下式(II)的2次粒徑(F)的氫氧化鎂粒子的體積，占全部粒子體積的比例在60％以上，理想的是65％以上，特別理想的是70％以上。
0.3·A＜F＜1.7·A(II)(式中F表示氫氧化鎂粒子的2次粒徑(μm)，A的定義同上式(I))。
本發(fā)明中的氫氧化鎂粒子，用激光衍射散射法測得的平均二次粒徑(A)為0.15～5μm，理想的是0.5～3.0μm。平均二次粒徑愈大，例如，作橡膠、陶瓷、樹脂等的添加劑使用時，與樹脂的接觸面減少，熱穩(wěn)定性好，然而，機械強度下降，外觀不好。另外，作為吸附劑、中和劑等的粉末，或者造粒后使用時的操作性能等，平均二次粒徑愈大愈好。另一方面，在醫(yī)藥上使用時，也是愈大，粉末不會揚起，作業(yè)性好，但是，過大時，難以口服，也難以配制成藥劑。
因此，作為氫氧化鎂的平均二次粒徑(A)的范圍為0.15～5μm，理想的是0.5～3.0μm是有利的。
另外，氫氧化鎂粒子用BET法測得的比表面積(B)為1～150m2/g，理想的是2～130m2/g，特別理想的是3～90m2/g。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，其(i)縱橫比(H)、(ii)不均二次粒徑(A)、(iii)BET法比表面積(B)都滿足上述范圍的是理想的。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，根據(jù)上述(i)縱橫比(H)、(ii)平均二次粒徑(A)、(iii)BET法比表面積(B)，以及粒度分布特征，適于用作合成樹脂阻燃劑。氫氧化鎂粒子，在用作阻燃劑時，合成樹脂的每100份(重量)，可以配合約5～300份(重量)，理想的是可以配合約10～250份(重量)。把上述本發(fā)明的氫氧化鎂粒子作為阻燃劑使用的場合，用BET法測得的粒子比表面積在30m2/g以下，理想的是3～20m2/g，特別理想的是3～10m2/g。在合成樹脂中，配合較多量的氫氧化鎂粒子時，通過成型時的加熱以及制品使用時的加熱，引起制品老化，制品本來的物理性質(zhì)，例如沖擊強度、延伸率、拉伸強度下降。其原因是由于氫氧化鎂粒子的物理性質(zhì)，尤其是化學性質(zhì)，特別是雜質(zhì)的種類及含量所造成的。
按照本發(fā)明人的研究，本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，即使具有上述物理性質(zhì)，但同時，作為該粒子中雜質(zhì)的鐵化合物及錳化合物的總含量，換算成金屬在0.01重量％以下是理想的，而希望在0.005重量％以下。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，作為上述那種雜質(zhì)，換算成金屬總量(Fe+Mn)處于上述范圍的是理想的，但是，更理想的是鈷化合物、鉻化合物、銅化合物、釩化合物及鎳化合物的含量，作為重金屬化合物的金屬含量小于0.02重量％是所希望的。即，氫氧化鎂粒子中，作為金屬(Fe+Mn+Co+Cr+Cu+V+Ni)的總含量在0.02重量％以下，理想的是在0.01重量％以下，這將更加有利。
氫氧化鎂粒子中的鐵化合物及錳化合物含量越多，越是所配合的樹脂穩(wěn)定性顯著降低的原因。
如上所述，氫氧化鎂粒子的(i)縱橫比、(ii)平均二次粒徑、(iii)BET法比表面積以及(iv)鐵化合物及錳化合物的總含量(或者，與上述其他金屬化合物的總量)，如在上述范圍內(nèi)，則可以得到質(zhì)量良好的樹脂組合物，其能滿足與樹脂的相溶性、分散性、成型及加工性、制品外觀、機械強度以及阻燃性等各種特性。
為了使氫氧化鎂粒子中鐵化合物及錳化合物(如有必要，還包括其他上述金屬化合物)的含量達到上述范圍，在下述的氫氧化鎂粒子的制造法中，作為原料的氯化鎂或氧化鎂，要選擇使用雜質(zhì)含量少的，尤其在使用堿性化合物的場合，同樣必須使用高純度的。而且，作為反應裝置、貯槽、配管、干燥機、粉碎機等制造工序的機器材質(zhì)，必須使用上述雜質(zhì)溶出和混入少的材質(zhì)。
本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，可以用表面處理劑處理后使用。
作為表面處理劑，理想的可以舉出下列一些。
硬脂酸、芥酸、棕櫚酸、月桂酸和二十二碳烷酸等碳原子數(shù)10以上的高級脂肪酸類；該高級脂肪酸的堿金屬鹽；硬脂醇、油醇等高級醇的硫酸酯鹽；聚乙二醇醚的硫酸酯鹽、酰胺結(jié)合硫酸酯鹽、酯結(jié)合硫酸酯鹽、酯結(jié)合磺酸鹽、酰胺結(jié)合磺酸鹽、醚結(jié)合磺酸鹽、醚結(jié)合烷基芳基磺酸鹽、酯結(jié)合烷基芳基磺酸鹽、酰胺結(jié)合烷基芳基磺酸鹽等陰離子類表面活性劑；正磷酸和油醇、硬脂醇等單或二酯，或兩者的混合物，這些酸型或堿金屬鹽或胺鹽等磷酸酯類；乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷等硅烷類偶合劑；異丙基三異硬脂?；佀狨ァ惐?二辛基焦磷酸鹽)鈦酸酯、異丙基三(N-氨基乙基-氨基乙基)鈦酸酯、異丙基十三苯磺酰鈦酸酯、四辛基雙(雙十三磷酸鹽)鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸鹽)羥基乙酸鹽鈦酸酯、異丙基三月桂基苯磺酰鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基磷酸鹽)鈦酸酯、四(2，2-二烯丙基羥甲基-1-丁基)雙-(雙十三烷基)磷酸鹽鈦酸酯、雙-(二辛基焦磷酸鹽)鈦酸乙二酯、異丙基三辛?；佀狨?、異丙基二甲基丙烯?；愑仓；佀狨?、異丙基異硬脂酰基二丙烯?；佀狨?、異丙基三(二辛基磷酸鹽)鈦酸酯、異丙基三枯基苯基鈦酸酯、二枯基苯基羥基乙酸鹽鈦酸酯、二異硬脂?；佀嵋叶サ肉佀狨ヮ惻己蟿╊?；乙酰烷氧基二異丙酸鋁等鋁類偶合劑類、三苯基磷酸酯、二苯基·十三烷基磷酸酯、苯基·雙十三烷基磷酸酯、苯基·異十烷基磷酸酯、三·壬基苯基磷酸酯、4，4′-亞丁基-雙(3-甲基-6-叔丁基苯基)-雙十三烷基磷酸酯、三月桂基硫代磷酸酯等，單硬脂酸甘油酯、單油酸甘油酯等多元醇和脂肪酸的酯類。
使用上述表面處理劑來進行氫氧化鎂粒子表面涂布處理，可以用人們已知的濕法或干法實施。例如，作為濕法，可把該表面處理劑以液態(tài)或乳濁液加至氫氧化鎂粒子的淤漿中，在達到約100℃的溫度下，用機械加以充分混合。作為干法，是將氫氧化鎂粒子用亨舍爾混合機等充分攪拌下，把表面處理劑以液態(tài)、乳濁液或固體加入，在加熱或未加熱下充分混合即可。表面處理劑的添加量，可以適當選擇，然而，根據(jù)該氫氧化鎂粒子的重量，達到約10重量％以下是理想的。
經(jīng)過表面處理的氫氧化鎂粒子，根據(jù)需要，可適當選擇水洗、脫水、造粒、干燥、粉碎、分級等手段進行實施，制成最終產(chǎn)品的形狀。
按照本發(fā)明人的研究，由上述縱橫比(H)賦予特征的氫氧化鎂粒子，是以氯化鎂或氧化鎂作原料，采用人們已知的方法，制造氫氧化鎂粒子的該方法中，在其反應工序或水熱處理工序，從有機酸、硼酸和硅酸及其水溶性鹽的一組中選擇的至少一種化合物，以特定的比例存在下制得的。
按照本發(fā)明，提供下列(I)～(IV)方法，作為上述氫氧化鎂粒子的制造方法。
制造方法(I)該制造方法(I)是使氯化鎂和堿性物質(zhì)在水性介質(zhì)中反應，制造氫氧化鎂粒子的方法，其特征在于，在該方法中，上述反應是通過添加從有機酸、硼酸、硅酸以及它們的水溶性鹽構(gòu)成的一組中選擇的至少一種化合物(下面簡稱為“添加化合物”)進行的，其添加量為氯化鎂的0.01～150％(摩爾)。
該制造方法(I)，使氯化鎂和堿性物質(zhì)在水性介質(zhì)中進行反應本身是人們已知的氫氧化鎂粒子的制造方法，但是在該制造過程中，其反應體系內(nèi)存在一定量的添加化合物這一點才是其特征所在。作為合適的堿性物質(zhì)，例如，可以舉出氨、堿金屬氫氧化物(其代表為氫氧化鉀及氫氧化鈉)以及氫氧化鈣。這些堿性物質(zhì)，以每1當量氯化鎂使用0.7～1.2當量，理想的是0.8～1.1當量的比例。
反應體系內(nèi)存在的添加化合物為有機酸、硼酸、硅酸或它們的水溶性鹽，這些可以2種以上組合起來使用。作為有機酸，可以舉出檸檬酸、酒石酸、醋酸以及草酸。作為這些有機酸、硼酸以及硅酸的水溶性鹽，可以舉出堿金屬鹽、堿土類金屬鹽、銨鹽以及有機胺鹽等。作為添加化合物，使用硼酸、硅酸或其水溶性鹽是理想的，而硼酸是特別理想的。
添加化合物的使用比例，相對于氯化鎂為0.01～150％(摩爾)，理想的是0.02～140％(摩爾)。通過把該添加化合物的比例在這個范圍內(nèi)改變，可以對所得到的氫氧化鎂粒子的縱橫比(H)任意加以控制。為了得到所希望值的縱橫比(H)的粒子，先通過簡單的實驗來決定主要的添加化合物種類及其比例。一般說來其傾向是，添加化合物的比例(濃度)高的將得到縱橫比(H)大的粒子，而添加化合物比例低的，將得到縱橫比(H)小的粒子。
添加化合物的合適的添加比例，因添加化合物的種類而異，在選用硼酸、硅酸或它們的鹽的場合，相對于氯化鎂為0.01～20％(摩爾)是理想的，特別理想的是0.02～10％(摩爾)。另一方面，在添加化合物用有機酸或其水溶性鹽的場合，相對于氯化鎂，理想的是0.1～140％(摩爾)。
在上述氯化鎂和堿性物質(zhì)在水性介質(zhì)(理想的是水)中的反應，通常在0～60℃、理想的在10～50℃的溫度范圍內(nèi)攪拌下實施。
通過上述反應，可以得到具有作為本發(fā)明目的形狀的氫氧化鎂粒子。而且，通過把所得到的氫氧化鎂粒子再進行水熱處理，則可以制成均勻的，粒子分布狹窄的優(yōu)異的粒子。水熱處理是在水性介質(zhì)中于100～250℃，理想的是120～200℃的溫度下，處理20分～10小時，理想的是30分～8小時。
制造方法(II)該制造方法(II)是使氯化鎂和堿性物質(zhì)在水性介質(zhì)中反應，然后，把得到的氫氧化鎂粒子淤漿進行水熱處理，制造氫氧化鎂粒子的方法，其特征在于，在該方法中，上述水熱處理是在添加從有機酸、硼酸、硅酸及它們的水溶性鹽構(gòu)成的一組中選擇的至少一種化合物的情況下進行的，其添加量為氫氧化鎂的0.01～150％(摩爾)。
該制造方法(II)是在上述制造方法(I)的反應工序不存在添加化合物(即以人們已知的方法實施)，在水熱處理工序存在添加化合物，就這點而言，實質(zhì)上是不同的。因此，在該制造方法(II)中，氯化鎂和堿性物質(zhì)的反應，堿性物質(zhì)的種類和比例、反應條件等在上述制造方法(I)中說明的內(nèi)容不發(fā)生變動。在水熱處理中的添加化合物種類也與上面所述的相同，而除了添加化合物的比例是基于生成的氫氧化鎂以外，實質(zhì)上也沒有變動。
制造方法(III)該制造方法(III)，是使氧化鎂于水性介質(zhì)中進行水合反應制造氫氧化鎂粒子的方法，其特征在于，該水合反應是在添加從有機酸、硼酸、硅酸及它們的水可溶性鹽構(gòu)成的一組中選擇的至少一種化合物的情況下進行的，其添加量相對于氧化鎂為0.01～150％(摩爾)以上。
該制造方法(III)，關(guān)于氧化鎂在水性介質(zhì)中進行水合反應本身是人們已知的制造氫氧化鎂粒子的方法，但在反應體系內(nèi)存在一定量的添加化合物這點上才是其特征所在。
這種水合反應，通常于0～100℃，理想的于20～80℃的溫度，攪拌下實施反應20分～5小時，理想的是30分～4小時。
加至反應體系的添加化合物，可從上述制造方法(I)中所說明的同樣的化合物中選擇。該添加化合物的使用比例相對于氧化鎂為0.01～150％(摩爾)，理想的是0.02～140％(摩爾)。理想的添加化合物的種類及其比例。與上述制造方法(I)中說明的相同。
通過上述水合反應，可以制得具有作為本發(fā)明目的形狀的氫氧化鎂粒子。另外，把得到的氫氧化鎂粒子再通過水熱處理，則可以制成粒子更均勻、粒度分布狹窄的優(yōu)異的粒子。該水熱處理，是在水性介質(zhì)中，于100～250℃，理想的是于120～200℃的溫度下，水熱處理20分～10小時，理想的是30分～8小時。
制造方法(IV)該制造方法(IV)在水性介質(zhì)中使氧化鎂進行水合反應，然后，把得到的氫氧化鎂粒子淤漿進行水熱處理制造氫氧化鎂粒子的方法，其特征在于，在這種方法中，該水熱處理是通過添加從有機酸、硼酸、硅酸及它們的水可溶性鹽構(gòu)成的一組中選擇的至少一種化合物來進行的，其添加量相對于氫氧化鎂為0.01～150％(摩爾)。
該制造方法(IV)，不存在上述制造方法(III)水合反應的添加化合物，而在水熱處理工序存在添加化合物這一點實質(zhì)上是不同的。因此，在該制造方法(IV)中，水合反應的條件，與上述制造方法(III)中說明的內(nèi)容，實質(zhì)上沒有變化。水熱處理中的添加化合物種類也與制造方法(I)中說明的相同。除了添加化合物的比例是以生成的氫氧化鎂作為基準以外，實質(zhì)上，與上述制造方法(III)沒有特別的變化。
按照上述制造方法(I)～(IV)中的任何一種方法，均可以得到作為本發(fā)明目的的氫氧化鎂粒子。上述方法中，制造方法(I)及(III)，與其他方法相比是理想的，特別是在這些方法中，通過反應后進行的水熱處理，可以得到粒徑以及縱橫比均勻的質(zhì)量優(yōu)良的粒子。
所得到的氫氧化鎂粒子，采用過濾、脫水后干燥、粉碎等手段，可以制成粉末。
本發(fā)明中通過上述特定的縱橫比賦予特征的氫氧化鎂粒子，可用于各種用途，然而，特別是作為合成樹脂阻燃劑是極有用的。
按照本發(fā)明，提供一種阻燃性樹脂組合物，其特征是，相對于合成樹脂100份(重量)，配合縱橫比(H)滿足下式(I)的氫氧化鎂粒子5～300份(重量)，理想的是10～250份(重量)，0.45·A·B＜H＜1.1·A·B (I)(式中，H表示縱橫比，A表示用激光衍射散射法測得的粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示BET法測得的粒子的比表面積(m2/g))。
在本發(fā)明的阻燃性樹脂組合物中，所配合的氫氧化鎂粒子，可以使用上述本發(fā)明的氫氧化鎂粒子，它具有上述(I)的縱橫比(H)。理想的氫氧化鎂粒子，如上述那樣，具有平均二次粒徑(A)、BET法比表面積(B)以及粒度分布的特征，并且滿足作為雜質(zhì)的重金屬含量，還進行了表面處理。這里省略對它們的說明。
作為本發(fā)明阻燃性樹脂組合物中所用的合成樹脂，可以使用能成型加工的任意樹脂。作為這些樹脂的例子，可以舉出，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚4-甲基戊烯、乙烯·丙烯共聚物、乙烯·丁烯-1共聚物、乙烯·4-甲基戊烯共聚物、丙烯·丁烯-1共聚物、丙烯·4-甲基戊烯-1共聚物、乙烯·丙烯酸酯共聚物、乙烯·丙烯·二烯共聚物等烯烴聚合物或共聚物；聚苯乙烯、ABS、AA、AES、AS等苯乙烯聚合物或共聚物；氯乙烯樹脂、醋酸乙烯樹脂、偏氯乙烯樹脂、乙烯·氯乙烯共聚物、乙烯·醋酸乙烯共聚物等氯乙烯、醋酸乙烯類聚合物或共聚物；苯氧基樹脂、丁二烯樹脂、氟樹脂、聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酮樹脂、甲基丙烯酸樹脂、二烯丙基酞酸酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、密胺樹脂、脲醛樹脂、SBR、BR、CR、CPE、CSM、NBR、IR、IIR、氟橡膠等的橡膠類。
這些合成樹脂中熱塑性樹脂是合適的。
作為熱塑性樹脂的例子，是用氫氧化鎂粒子造成的阻燃效果，防止熱老化效果以及機械強度保持特性優(yōu)異的聚烯烴或其共聚物，具體的有聚丙烯均聚物、乙烯·丙烯共聚物等聚丙烯類樹脂、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、EVA(乙烯醋酸乙烯酯樹脂)、EEA(乙烯丙烯酸乙酯樹脂)、BMA(乙烯丙烯酸甲酯共聚樹脂)、EAA(乙烯丙烯酸共聚樹脂)、超高分子量聚乙烯等聚乙烯類樹脂，以及聚丁烯、聚4-甲基戊烯-1等C2～C6烯烴(α-乙烯)的聚合物或共聚物。
并且，還可以舉出環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、密胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、尿素樹脂等熱固性樹脂以及EPDM、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、SBR、NBR、氯磺化聚乙烯、NIR、氨酯橡膠、丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、硅橡膠、氟橡膠等合成橡膠。
本發(fā)明的樹脂組合物，實質(zhì)上是由合成樹脂及氫氧化鎂粒子形成的，還可再配合少量阻燃助劑。通過配合這種阻燃助劑，既可減少氫氧化鎂粒子的配合比例，又可增大阻燃效果。
作為阻燃助劑，理想的是紅磷、炭粉或其混合物。作為紅磷，除作為阻燃劑用的一般紅磷以外，還可以舉出，例如，可用熱固性樹脂、聚鏈烯烴、羧酸聚合物、氧化鈦或鈦鋁縮合物對表面加以被覆的紅磷。另外，作為炭黑，可以舉出炭黑、活性炭或石墨，作為炭黑，可以用油爐法、煤氣爐法、槽法、熱法或乙炔法中的任何一種方法來制造。
在配合阻燃助劑的場合，相對于合成樹脂及氫氧化鎂粒子總量，其配合量達到0.5～20重量％，理想的是1～15重量％的范圍是合適的。本發(fā)明的樹脂組合物是以上述比例把上述合成樹脂及氫氧化鎂粒子，根據(jù)需要，和阻燃助劑，用人們已知的手段加以混合即可。
本發(fā)明的具有耐老化性以及阻燃性的樹脂組合物，除上述成分外，還可以配合其他常用的添加劑。作為這種添加劑，可以舉出，例如，抗氧劑、抗靜電劑、顏料、發(fā)泡劑、增塑劑、填料、增強劑、交聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑和潤滑劑等。
按照本發(fā)明，可以提供實質(zhì)上不含鹵素的阻燃性樹脂組合物以及成型制品。這里的“實質(zhì)上不含鹵素”，可以理解為，作為用于樹脂制造的催化劑成分混入的鹵素，在其他樹脂之中配合的上述添加物中所含的鹵素等微量鹵素等的混入是可以的。但應該理解為不能有其他目的和作為阻燃劑所添加的鹵素。
實施例下面舉出實施例來說明本發(fā)明。
在實施例中，氫氧化鎂粒子的(1)平均二次粒徑；(2)BET法比表面積；(3)縱橫比，及(4)粒度分布寬度，意指采用下面記載的測定方法側(cè)得的值。
(1)氫氧化鎂粒子的平均二次粒徑采用MICROTRAC粒度分析儀，SPA型(LEEDS &amp；NORTHRUPINSTRUMENTS社制)進行測定。將試樣粉末700mg加到70ml水中，用超聲波(NISSEI社制，MODEL US-300，電流300μA)分散處理3分鐘后，采取該分散液2～4ml，加入到裝有250ml脫氣水的上述粒度分析儀的試樣室中，操作分析儀，使該懸濁液循環(huán)2分鐘后，測定粒度分布?？偣策M行2次測定，算出各次測定得到的50％累積2次粒徑的算術(shù)平均值，作為試樣的平均二次粒徑。
(2)用BET法測定氫氧化鎂粒子的比表面積用液氮吸附法進行測定。
(3)氫氧化鎂粒子的縱橫比測定氫氧化鎂粒子為如圖1所示的單一結(jié)晶，具有相同粒徑的正六角柱狀結(jié)構(gòu)，以下述A～E實測值、計算值及文獻值為基礎求出X及Y，算出縱橫比。
A(μm)平均二次粒徑(實測值)B(m2/g)BET法比表面積(實測值)C(m2)每個粒子的表面積(計算值)D(cm3)每個粒子的體積(計算值)E(g/cm3)氫氧化鎂的真比重(文獻值)H縱橫比(計算值)A＝(4X2+Y2)1/2C＝(3*31/2X2+6XY)*10-12D＝3/2*31/2X2Y*10-12E＝2.38B＝C/(D*E)H＝2X/Y(式中H＞1.30)通過上式求出X、Y，算出縱橫比。
(4)粒度分布寬度從按(1)項測得的粒度分布求得的粒徑是平均二次粒徑×0.3的累積體積分布頻數(shù)。然后，從同樣求出的粒徑是平均二次粒徑×1.7的累積體積分布頻數(shù)引出的前數(shù)值(即滿足式(2)粒子的體積比例)作為粒度分布寬度(％)。
比較例1往高壓釜內(nèi)，加入濃度調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(和光純藥(株))400ml，在攪拌的條件下，滴加3N苛性鈉溶液121ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液于180℃、2小時的條件下，或160℃、2小時的條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表1。
實施例1往高壓釜內(nèi)，加入濃度已調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(和光純藥(株))400ml以及相對于氯化鎂為0.2％(摩爾)的硼酸(BORAX制)，在攪拌條件下，滴加3N苛性鈉溶液121ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液，在下列條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
把各種水熱處理條件下所得到的氫氧化鎂粒子樣品，稱作樣品A-1、A-2。
水熱處理條件 樣品名稱(1)180℃、2小時 A-1(2)160℃、2小時 A-2所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表1。
實施例2往高壓釜內(nèi)，加入濃度已調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(和光純藥(株))400ml及相對于氯化鎂為1.7％(摩爾)的硼酸(BORAX制)，在攪拌條件下，滴加3N苛性鈉溶液121ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液，用下列條件進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
把各種水熱處理條件下得到的氫氧化鎂粒子樣品稱作樣品B-1、B-2。
水熱處理條件 樣品名稱(1)180℃、2小時 B-1(2)160℃、2小時 B-2所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表1。
表1 比較例2往高壓釜內(nèi)，加入濃度已調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(離子鹵水)400ml，在攪拌條件下，滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液，于160℃、2小時條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200mi)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表2。
實施例3除了往比較例2中的氯化鎂水溶液(離子鹵水)中添加相對于氯化鎂為0.2％(摩爾)的硼酸(BORAX制)以外，與比較例2同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表2。
實施例4除了往比較例2的氯化鎂水溶液(離子鹵水)中添加相對于氯化鎂為0.4％(摩爾)的硼酸(BORAX制)以外，與比較例2同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表2。
表2 比較例3往高壓釜內(nèi)，加入濃度已調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(和光純藥(株))400ml，在攪拌條件下，滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液在160℃、2小時的條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到粒子的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表3。
實施例5往高壓釜內(nèi)，加入濃度已調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(和光純藥(株))400ml，在攪拌條件下滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
往該懸浮液中添加醋酸鈣(和光純藥(株))12.6g(相對于氫氧化鎂為44％(摩爾))。并且，在下列條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。把各種水熱處理條件下得到的氫氧化鎂粒子樣品稱作樣品C-1、C-2。
水熱處理條件 樣品名稱(1)160℃、2小時C-1(2)120℃、2小時C-2所得到的各樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表3。
實施例6往高壓釜內(nèi)，加入濃度已調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(和光純藥(株))400ml，在攪拌條件下，滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
往該懸浮液中添加醋酸鈣(和光純藥(株))37.9g(相對于氫氧化鎂為133％(摩爾))。并且，在下列條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。把各種水熱處理條件下得到的氫氧化鎂粒子樣品稱作樣品D-1、D-2。
水熱處理條件 樣品名稱(1)160℃、2小時D-1(2)120℃、2小時D-2所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表3。
表3
比較例4把氫氧化鎂(協(xié)和化學工業(yè)キスマ5)于1050℃的溫度下燒成90分鐘，取所得到的氧化鎂8g，放入含有1.0mol/L濃度的氯化鈣水溶液(和光純藥(株)，25℃)500ml的高壓釜中，于170℃，進行4小時水合反應及水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于表4。
實施例7除了往比較例4中的氯化鈣水溶液(和光純藥(株)，25℃)中添加相對于氯化鎂為0.5％(摩爾)的硼酸(BORAX制)以外，與比較例4同樣進行水合反應及水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表4。
實施例8除了往比較例4中的氯化鈣水溶液(和光純藥(株)，25℃)中添加相對于氫氧化鎂為1.0％(摩爾)的硼酸(BORAX制)以外，與比較例4同樣進行水合反應及水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表4。
表4 比較例5往燒杯中加入濃度調(diào)至4.0mol/L的氯化鎂水溶液(鹽水，NEDMAG社制)75ml，在攪拌條件下滴加濃度調(diào)至0.127mol/L的氯化鈣溶液(NEDMAG社制)225ml，于室溫下攪拌1小時。把所得到的溶液進行脫水過濾，采取濾液。
把該濾液全部加入高壓釜內(nèi)，在攪拌條件下滴加氫氧化鈉水溶液(3N)180ml，于室溫(25℃)使反應20分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液于170℃、2小時的條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(300ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表5。
實施例9除了往比較例5中采取的濾液中添加相當于氯化鎂0.3％(摩爾)的硼酸(BORAX制)以外，與比較例5同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表5。
實施例10除了往比較例5采取的濾液中添加相當于氯化鎂0.4％(摩爾)的硼酸(BORAX制)以外，與比較例5同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表5。
表5 比較例6往高壓釜內(nèi)加入濃度調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(離子鹵水)400ml，在攪拌條件下，滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液，在170℃、2小時的條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表6。
實施例11除了往比較例6中得到的懸浮液中添加濃度調(diào)至SiO2＝1.084g/L的水玻璃(和光純藥(株))使相當于氫氧化鎂的0.02％(摩爾)以外，與比較例6同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表6。
實施例12除了往比較例6中得到的懸浮液中添加濃度調(diào)至SiO2＝1.084g/L的水玻璃(和光純藥(株))使相當于氫氧化鎂的0.05％(摩爾)以外，與比較例6同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表6。
表6 比較例7往高壓釜內(nèi)加入濃度調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(離子鹵水)400ml，在攪拌條件下，滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液，在170℃、2小時的條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表7。
實施例13除了往比較例7所得到的懸浮液中添加草酸鈉(和光純藥(株))1.206g(相當于氫氧化鎂的5％(摩爾))以外，與比較例7同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表7。
實施例14除了往比較例7中得到的懸浮液中添加草酸鈉(和光純藥(株))3.618g(相當于氫氧化鎂的15％(摩爾))以外，與比較例7同樣進行水熱處理，得到氫氧化鎂粒子。
所得到的樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比示于下表7。
表7 實施例15～16及比較例8把由上述比較例1、實施例1以及實施例2得到的氫氧化鎂粒子(水熱處理條件為180℃～2小時的產(chǎn)物)，用異丙基三異硬脂?；佀狨ミM行表面處理，使附著量達到相對于各種氫氧化鎂粒子的2重量％。表8給出表面處理前的測定值。
把所得到的各種氫氧化鎂粒子150份(重量)、乙烯-醋酸乙烯共聚物樹脂100份(重量)、抗氧劑(チバスペシャルケミカルズ社制的イルガノックス1010)0.2份(重量)以此比例進行混合制得10kg混合物待用。用單螺桿擠壓機把該混合物于220℃進行混煉，制成顆粒。另外，用壓縮成型機把上述顆粒于220℃成型成片狀，再將其加工成試驗片，測其物理性質(zhì)及阻燃性。結(jié)果示于表8。
表8中的重金屬總含量表示氫氧化鎂粒子中的重金屬(Fe、Mn、Co、Cr、Cu、V及Ni)的總含量。
表8

比較例9把氫氧化鎂(重金屬總含量為0.0351重量％)于1050℃燒成90分鐘得到的氧化鎂8g，加入含有濃度1.0mol/L氯化鈣水溶液(和光純藥(株)，25℃)500ml的高壓釜內(nèi)，于170℃、4小時進行水合反應及水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
求出所得到的各樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比。
實施例17～18，比較例10把上述比較例9、實施例7及實施例8得到的氫氧化鎂粒子分別在水中進行乳化。把乳化物加熱至80℃，添加相對于氫氧化鎂粒子為2重量％的硬脂酸進行表面處理。然后，脫水、干燥、粉碎。測定表面處理前的各樣品平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度及縱橫比。結(jié)果示于表9。
把所得到的各種氫氧化鎂粒子150份(重量)、聚丙烯樹脂100份(重量)、抗氧劑1份(重量)，以此比例加以混合，制得10kg該混合物待用。用雙螺桿擠壓機把該混合物加以混煉，制成顆粒。并且，用該顆粒進行注射成型，制成試驗樣品后，測定物理性質(zhì)、阻燃性及熱穩(wěn)定性。結(jié)果示于表9。
(i)樣品的制備方法，(ii)熱穩(wěn)定性的測定，(iii)拉伸強度試驗以及(iv)彎曲強度、彎曲彈性模量試驗，按下列方法進行。
(i)試驗樣品的制備方法為了除去附著的水分，把經(jīng)過表面處理的各種試樣的氫氧化鎂粒子，于105℃×16小時，再于120℃×2小時進行前處理干燥后，與樹脂(聚丙烯)及抗氧劑一起用雙螺桿擠壓機于230℃混煉，再將該樣品于120℃、2小時進行干燥，用注射成型機于230℃成型。
雙螺桿擠壓機塑料工學研究所制BT-30-S2-30-L注射成型機日清樹脂工業(yè)(株)制FS 120S 18A SE(ii)熱穩(wěn)定性測定裝置タバイエスペツク制ギアオ-プン GPHH-100設定條件150℃，氣閥開度50％試片2塊作為一組，用紙夾其上部，用金屬小夾加以固定，吊在旋轉(zhuǎn)的環(huán)上，按時取下。
試驗樣品1/12英寸判定把試驗樣品出現(xiàn)泛白前的時間作為熱老化的標準。還可以調(diào)查150℃時試驗樣品重量減少10％的時間。
(iii)拉伸強度試驗按JIS K 7113進行。
(iv)彎曲強度、彎曲彈性模量試驗按JIS K 7203進行。
表9

比較例11往高壓釜內(nèi)加入濃度調(diào)至0.5mol/L的氯化鎂水溶液(離子鹵水)400ml，在攪拌條件下，滴加氫氧化鈣淤漿(3mol/L)60ml，于室溫(25℃)使反應30分鐘，得到氫氧化鎂粒子懸浮液。
把該懸浮液，在160℃、2小時的條件下進行水熱處理，脫水后，進行水洗(200ml)，于105℃干燥24小時，得到氫氧化鎂粒子。
求出所得到的粒子的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比。
實施例19～20及比較例12把上述比較例11、實施例5以及實施例6得到的氫氧化鎂粒子(水熱處理條件160℃～2小時)，分別水洗后再使其乳化。把乳化物加溫至80℃，添加相對于氫氧化鎂3重量％的油酸鈉進行表面處理。然后，脫水、干燥、粉碎。測定所得到的表面處理前樣品的平均二次粒徑、BET法比表面積、粒度分布寬度以及縱橫比。結(jié)果示于表10。
把所得到的各種氫氧化鎂粒子180份(重量)、聚丙烯樹脂100份(重量)、抗氧劑1份(重量)，以此比例加以混合，制備10kg該混合物待用。用單螺桿擠壓機把該混合物加以混煉，制成顆粒。并且，用該顆粒進行注射成型，制成試驗樣品后，測定物理性質(zhì)及阻燃性。結(jié)果示于表10。
表10

實施例21分別配制下列(1)～(3)的樹脂組合物，與實施例15～16同樣操作，制成試驗樣品，評價各個樣品的阻燃性。但是，如(1)為尼龍6時，混煉及注射成型在250℃進行。其結(jié)果是，(1)及(2)的試驗樣品，其UL 94-V 1/16英寸的阻燃性為V-0。(3)的試驗樣品，其UL 94-V 1/8英寸的阻燃性為V-0。
(1)樹脂組合物190份(重量) 氫氧化鎂粒子(實施例1的試驗樣品A-1)100份(重量) 尼龍6(比重1.4，注射成型等級)0.2份重量)抗氧劑(チバスペシメルケミカルズ社制，イルガノックス1098)(2)樹脂組合物210份(重量) 氫氧化鎂粒子(實施例1的試驗樣品A-1)100份(重量) 高密度聚乙烯(MFI 5.0g/10分的注射成型等級)0.25份(重量) 抗氧劑(チバスペシメルケミカルズ社制，イルガノックス1010)0.25份(重量) 抗氧劑(吉富制藥制DLTP)
(3)樹脂組合物10份(重量)氫氧化鎂粒子(實施例2的試驗樣品B-1中，改用相當于氫氧化鎂粒子的0.3％的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷進行表面處理過的)10份(重量)紅磷(磷化學工業(yè)制，ノ-バエクセル140)5份(重量)炭黑(油爐法，F(xiàn)EF)95份(重量)ABS樹脂(MFR/25g/10分的抗沖擊等級)5份(重量)尼龍6(比重1.14的注射成型等級)0.2份(重量)抗氧劑(チバスペシメルケミカルズ社制，イルガノックス1010)實施例22配制下列樹脂組合物，用敞開式輥于70℃進行素煉，1日后，于160℃對其進行30分鐘固化，得到厚度1/8英寸的板。用所得到的板制成UL 94-V試驗用的厚度1/8英寸的試驗樣品。對該試驗樣品進行UL 94V試驗。試驗結(jié)果是，阻燃性為V-1。
組成100份(重量)EPDM橡膠(乙烯/丙烯比＝50/50摩爾)170份(重量)氫氧化鎂粒子(實施例1的試驗樣品A-1)3份(重量)二枯基過氧化物0.5份(重量)聚(2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉)1份(重量)硅烷偶合劑(日本ユニチカ制A-172)1份(重量)硬脂酸1份(重量)硫黃粉實施例23配制下列樹脂組合物，于約30℃用捏合機進行混煉，把混煉物于90℃使其固化15分鐘，得到厚度1/8英寸的板。用所得到的板，制成UL94-V試驗用的厚度1/8英寸的試驗樣品。對該試驗樣品進行UL 94V試驗。試驗結(jié)果是，阻燃性為V-0。
組成100份(重量)環(huán)氧樹脂(比重1.17)100份(重量)氫氧化鎂粒子(實施例1的試驗樣品A-1)5份(重量)紅磷(磷化學制，ノ-バエクセル140)
1份(重量)炭黑(油爐法，F(xiàn)EF)10份(重量)固化劑(チバスペシメルケミカルズ社制，HY 951)1份(重量)硬脂酸0.2份(重量)イルガノックス1010
權(quán)利要求
1.一種氫氧化鎂粒子，該氫氧化鎂粒子具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，并且縱橫比(H)滿足下式(I)0.45·A·B＜H＜1.1·A·B (I)式中H表示縱橫比，A表示用激光衍射散射法測得的全部粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示用BET法測得的全部粒子的比表面積(m2/g)，其中具有滿足下式(II)的2次粒徑(F)的氫氧化鎂粒子的體積，占全部粒子體積的比例在60％以上，0.3·A＜F＜1.7·A(II)式中F表示氫氧化鎂粒子的2次粒徑(μm)，A的定義同上式(I)。
2.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，縱橫比(H)滿足下式(I-a)0.50·A·B＜H＜1.1·A·B (I-a)式中A及B的定義同上式(I)。
3.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，用激光衍射散射法測得的平均二次粒徑(A)為0.15～5.0μm。
4.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，用激光衍射散射法測得的平均二次粒徑(A)為0.50～3.0μm。
5.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，用BET法測得的比表面積(B)為1～150m2/g。
6.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，用BET法測得的比表面積(B)為2～130m2/g。
7.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，鐵化合物及錳化合物的總含量，換算成金屬為0.01重量％以下。
8.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，鐵化合物、錳化合物、鈷化合物、鉻化合物、銅化合物、釩化合物及鎳化合物的總含量換算成金屬為0.02重量％以下。
9.按權(quán)利要求1中記載的氫氧化鎂粒子，其中，氫氧化鎂粒子，采用從高級脂肪酸類、陰離子類表面活性劑、磷酸酯類、偶合劑及多元醇和脂肪酸的酯類構(gòu)成的一組中選擇至少一種表面處理劑對其進行了表面處理。
10.一種阻燃劑，含有具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，并且縱橫比(H)滿足下式(I)的氫氧化鎂粒子，0.45·A·B＜H＜1.1·A·B (I)式中，H表示縱橫比，A表示用激光衍射散射法測得的全部粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示BET法測得的全部粒子的比表面積(m2/g)，其中具有滿足下式(II)的2次粒徑(F)的氫氧化鎂粒子的體積，占全部粒子體積的比例在60％以上，0.3·A＜F＜1.7·A (II)式中F表示氫氧化鎂粒子的2次粒徑(μm)，A的定義同上式(I)。
11.按權(quán)利要求10中記載的阻燃劑，其中，該氫氧化鎂粒子的縱橫比(H)滿足下式(I-a)0.50·A·B＜H＜1.1·A·B (I-a)式中A及B的定義同上式(I)。
12.按權(quán)利要求10中記載的阻燃劑，其中，該氫氧化鎂粒子，用BET法測得的比表面積(B)為30m2/g以下。
13.按權(quán)利要求10中記載的阻燃劑，其中，該氫氧化鎂粒子，用BET法測得的比表面積(B)為3～20m2/g。
14.按權(quán)利要求10中記載的阻燃劑，其中，該氫氧化鎂粒子，用BET法測得的比表面積(B)為3～10m2/g。
15.按權(quán)利要求10中記載的阻燃劑，其中，該氫氧化鎂粒子的鐵化合物及錳化合物的總含量，換算成金屬為0.01重量％以下。
16.按權(quán)利要求10中記載的阻燃劑，其中，該氫氧化鎂粒子的鐵化合物、錳化合物、鋁化合物、鉻化合物、銅化合物、釩化合物及鎳化合物總含量，換算成金屬為0.02重量％以下。
17.一種阻燃性樹脂組合物，其特征在于，相對于合成樹脂100份(重量)，配合具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，并且縱橫比(H)滿足下式(I)的氫氧化鎂粒子5～300份(重量)，0.45·A·B＜H＜1.1·A·B(I)式中，H表示縱橫比，A表示用激光衍射散射法測得的粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示BET法測得的粒子的比表面積(m2/g)，其中，該氫氧化鎂粒子，在用下式(II)表示的2次粒徑(F)分布寬度內(nèi)的氫氧化鎂粒子的體積占全部粒子體積的比例為60％以上，0.3·A＜F＜1.7·A(II)式中，F(xiàn)表示氫氧化鎂粒子的2次粒徑(μm)的分布寬度，A表示用激光衍射散射法測得的粒子的平均二次粒徑(μm)。
18.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，該氫氧化鎂粒子，用BET法測得的比表面積(B)為30m2/g以下。
19.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，該氫氧化鎂粒子，用BET法測得的比表面積(B)為3～20m2/g。
20.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，該氫氧化鎂粒子，用BET法測得的比表面積(B)為3～10m2/g。
21.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，該氫氧化鎂粒子，用從高級脂肪酸類、陰離子表面活性劑、磷酸酯類、偶合劑以及多元醇和脂肪酸的酯類構(gòu)成的一組中選擇的至少一種表面處理劑進行了表面處理。
22.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，該氫氧化鎂粒子的鐵化合物及錳化合物總含量，換算成金屬為0.01重量％以下。
23.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，該氫氧化鎂粒子的鐵化合物、錳化合物、鈷化合物、鉻化合物、銅化合物、釩化合物及鎳化合物總含量，換算成金屬為0.02重量％以下。
24.按權(quán)利要求17中記載的阻燃性樹脂組合物，其中，相對于(a)合成樹脂及(b)氫氧化鎂粒子的總量，還含有0.5～20重量％的(c)阻燃助劑。
25.按權(quán)利要求24中記載的合成樹脂組合物，其中，阻燃助劑為紅磷、炭粉或其混合物。
26.由權(quán)利要求17中記載的樹脂組合物所形成的成型制品。
27.按權(quán)利要求26中記載的成型制品，該成型制品實質(zhì)上是不含鹵素的。
全文摘要
提供氫氧化鎂粒子，具有六角形盤狀結(jié)晶形態(tài)，并且，縱橫比(H)滿足式0.45·A·B＜H＜1.1·A·B，其中H表示縱橫比，A表示全部粒子的平均二次粒徑(μm)，B表示全部粒子的比表面積(m
文檔編號C01F5/22GK1572726SQ20031012039
公開日2005年2月2日 申請日期1999年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月14日
發(fā)明者大石俊二, 安藤太郎, 吉井誠, 平石亙 申請人:協(xié)和化學工業(yè)株式會社