專利名稱：經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及添加至作為阻燃添加劑的諸如聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂(下文中將 那些樹脂稱為“聚烯烴樹脂”)之類的晶體熱塑樹脂中的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂 (silicone surface-treated magnesium hydroxide),具有力口至其中的經(jīng)娃樹月旨表面處理 的氫氧化鎂的聚烯烴樹脂組合物，以及具有包括聚烯烴樹脂組合物在內(nèi)的包覆層的包覆的 電線。
背景技術(shù)：
對于廣泛用作電線的無鹵素包覆材料的基體樹脂的聚烯烴樹脂(例如聚乙烯和 聚丙烯)而言，需要加入大量阻燃填料以顯著改善樹脂的低抗熱性。處理作為阻燃填料 的氫氧化鎂以使其具有疏水表面，所述氫氧化鎂用作安全阻燃劑在燃燒時具有低煙霧形成 (參見，例如，專利文件1至4)。在相關(guān)的疏水化作用過程中，硅烷偶聯(lián)劑例如乙烯基硅烷和氨基硅烷、高級脂肪 酸例如硬脂酸或磷酸已用作疏水化劑。雖然，具有疏水化的表面的氫氧化鎂相對于未疏水化處理的氫氧化鎂得以改善， 但是這弓I起了機(jī)械性能的降低，所述機(jī)械性能例如，基體樹脂混合物的延展性和柔性。也就 是說，在機(jī)械性能(例如充足的延展性)和充足的阻燃性之間需要作出取舍。未處理和經(jīng)表面處理的氫氧化鎂的添加量與低密度聚乙烯基體樹脂(低密度聚 乙烯，由I^rime Polymer生產(chǎn))和極限氧指數(shù)(LOI)之間的關(guān)系在表1中示出。在表1中， 除了在使用甲基氫硅樹脂油的情況下，使用商業(yè)上可獲得的經(jīng)表面處理的氫氧化鎂。商品 名為Magnifin是由Albemarle生產(chǎn)的產(chǎn)品，商品名為KISUMA是由Kyowa化學(xué)工業(yè)有限公 司生產(chǎn)的產(chǎn)品，以及商品名為Magseed是由Konoshima化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。表 1
表面處理劑商業(yè)上可獲得 的產(chǎn)品加入量(％按重量計)0102030405060無Magnifin19.019.820.020.221.624.028.0乙烯基硅烷Magnifin-19.620.220.622.024.027.4硬脂酸KISUMA 5A---20.822.425.629.0磷酸KISUMA 5A---21.023.225.428.8硬脂酸Magnifin---20.622.424.827.8氨基硅烷Magnifin---20.822.625.228.8硬脂酸Magseeds---20.422.424.427.8甲基氫硅樹脂油自有產(chǎn)品---20.425.027.4- 從表1可見，在所有情況中，除非加入的量為按重量計40%或更多，否則無法實(shí)現(xiàn) 足夠高的阻燃性。然而，當(dāng)加入的量為按重量計40%或更多時，所有那些系統(tǒng)中的延展性顯 著降低。
引用列表專利文獻(xiàn)[PLT UJP-A 2002-285162[PLT 2]JP-A 2001-226676[PLT 3]JP-A 2003-253266[PLT 4]JP-A 2003-12905
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題預(yù)見到甲基氫硅樹脂油通過分子中的“Si-H”基團(tuán)化學(xué)鍵合至氫氧化鎂的表面。在 這種情況下，預(yù)見到機(jī)械性能和阻燃性方面的顯著改善。然而，作為實(shí)際研究的結(jié)果，效果沒有充分地在表1中表現(xiàn)出來。本發(fā)明的目的是提供改善上述和其他問題的氫氧化鎂阻燃劑?；诩谆鶜涔铇渲?油的研究結(jié)果并通過進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的高效率，氫氧化鎂阻燃劑中的一種可通過將其加至基體 樹脂來提供充足的阻燃性，同時保持足夠的機(jī)械性能，例如延展性。問題的解決方式根據(jù)本發(fā)明的一個或多個示例性的方面，本發(fā)明提供經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化 鎂，所述氫氧化鎂由硅樹脂油表面處理。所述硅樹脂油包括含第一硅氧烷單元的聚硅氧烷， 每個硅氧烷單元包含氫原子鍵合硅原子，其中所述第一硅氧烷單元平均占一個聚硅氧烷分 子中總硅氧烷單元的50mOl%或更少。優(yōu)選地，所述第一硅氧烷單元占一個聚硅氧烷分子中總硅氧烷單元的30mOl%或 更少。優(yōu)選地，通過包括下列步驟的表面處理對氫氧化鎂進(jìn)行表面處理，所述表面處理 包括將硅樹脂油與氫氧化鎂混合形成混合物，然后在80°C至250°C下對混合物進(jìn)行熱處理。優(yōu)選地，所述表面處理中，硅樹脂油以氫氧化鎂和硅樹脂油之和的按重量計3%至 5%的量混合。優(yōu)選地，硅樹脂油中重復(fù)的硅氧烷單元數(shù)平均為20至400。優(yōu)選地，經(jīng)硅樹脂油表面處理的氫氧化鎂是在硅油表面處理之前用高級脂肪酸表 面處理的氫氧化鎂。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，通過將氫氧化鎂加至基體樹脂中產(chǎn)生了充足的阻燃性同時諸如延展 性之類的機(jī)械性能得以充分保持。根據(jù)本發(fā)明的阻燃劑聚乙烯樹脂組合物實(shí)現(xiàn)了充足的阻燃性和諸如足夠的延展 性之類的機(jī)械性能，這兩者是在通過加入少量氫氧化鎂式阻燃劑形成例如阻燃電線包覆層 中所需要的。根據(jù)本發(fā)明的包覆的電線通過將少量氫氧化鎂式阻燃劑加至包覆層實(shí)現(xiàn)了充足 的阻燃性和諸如足夠的延展性之類的機(jī)械性能。


圖1是圖示說明η值與氧指數(shù)之間的關(guān)系以及η值與延展度之間的關(guān)系，在評估 結(jié)果(1)中，阻燃劑聚乙烯樹脂組合物中包括低密度聚乙烯基體樹脂和與其混合的經(jīng)硅樹 脂表面處理的氫氧化鎂。圖2是圖示說明評估結(jié)果(3)中，阻燃劑的混合量與延展度之間的關(guān)系。圖3是圖示說明評估結(jié)果(3)中，阻燃劑的混合量與氧指數(shù)之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式用于示范性的實(shí)施方式的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂的氫氧化鎂是粉末狀氧 氧化鎂，一般可用作阻燃劑。例如，這些一般的氫氧化鎂具有約0. 1 μ m至約10 μ m的顆粒直 徑。已用高級脂肪酸或其堿金屬鹽、陰離子表面活性劑、磷酸酯、硅偶聯(lián)劑或鈦偶聯(lián)劑(例 如，由Kyowa化學(xué)工業(yè)有限公司提供的產(chǎn)品)疏水化的氫氧化鎂可用于示范性的實(shí)施方式。硅樹脂油包括含硅原子鍵合氫原子的聚硅氧烷，所述聚硅氧烷包括氫原子鍵合娃 原子(即Si-H基團(tuán))。含Si-H基團(tuán)的硅氧烷單元的含量平均為一個分子中硅氧烷單元的 50mOl%或更少。含Si-H基團(tuán)的硅氧烷單元可位于末端硅氧烷單元中和/或聚合物鏈中的 娃氧烷單元中。硅樹脂油優(yōu)選地是直鏈硅氧烷聚合物并可部分含有分支結(jié)構(gòu)。在分子中，直 鏈硅氧烷聚合物優(yōu)選地含有由RHSi02/2表示的硅氧烷單元和/或由IXSiCV2表示的硅氧燒 單元和由&Si02/2表示的硅氧烷單元。在那些分子式中，R代表具有1至10個，優(yōu)選地1至 8個碳原子的未取代或取代的單價烴基團(tuán)，并且X代表氫原子或R。單價烴基團(tuán)的實(shí)例包括 燒基基團(tuán)，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；環(huán)烷基基團(tuán)，例如環(huán)戊基和環(huán)己基；芳 基基團(tuán)，例如苯基、甲苯基、二甲苯基和萘基；芳烷基基團(tuán)，例如芐基和乙氧苯基；鹵素取代 的烷基基團(tuán)，例如3，3，3-三氟丙基基團(tuán)和3-氯丙基基團(tuán)以及烯基基團(tuán)，例如乙烯基基團(tuán)， 烯丙基基團(tuán)和己烯基基團(tuán)。甲基基團(tuán)是優(yōu)選的。優(yōu)選的硅樹脂油的實(shí)例包括二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷共聚物，其具有用三甲 基硅氧基基團(tuán)封端的末端，由下面的化學(xué)式(I)來表示[式I]
權(quán)利要求
1.一種由硅樹脂油表面處理的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，所述硅樹脂油包括 含有第一硅氧烷單元的聚硅氧烷，所述第一硅氧烷單元包含氫鍵合硅原子，其中所述第一硅氧烷單元平均占一個聚硅氧烷分子中的總硅氧烷單元的50mol %或更少。
2.如權(quán)利要求1所述的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，其中，所述第一硅氧烷單元占 一個聚硅氧烷分子中的總硅氧烷單元的30mOl%或更少。
3.如權(quán)利要求1或2所述的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，其中，通過一種表面處理對 所述氫氧化鎂進(jìn)行表面處理，該表面處理包括將硅樹脂油與氫氧化鎂混合形成混合物；以及 在溫度為80°C至250°C下對該混合物進(jìn)行熱處理。
4.如權(quán)利要求3所述的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，其中，在所述表面處理中，按重 量計，所述硅樹脂油以氫氧化鎂和該硅樹脂油之和的3%至5%的量來混合。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，其中，所述硅樹脂油 中重復(fù)的硅氧烷單元數(shù)平均為20至400。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，其中，所述由硅樹脂 油表面處理的氫氧化鎂是在用硅油表面處理之前用高級脂肪酸表面處理的氫氧化鎂。
7.一種氫氧化鎂的表面處理，包括將硅樹脂油與氫氧化鎂混合形成混合物；以及 在溫度為80°C至250°C下對該混合物進(jìn)行熱處理，其中 所述硅樹脂油包含含有多個第一硅氧烷單元的聚硅氧烷，所述多個第一硅氧烷單元中的每一個含有氫原 子鍵合硅原子，其中所述第一硅氧烷單元平均占一個分子中的總硅氧烷單元的50mol %或 更少。
8.如權(quán)利要求7所述的表面處理，其中，所述第一硅氧烷單元占一個分子中的總硅氧 烷單元的30mOl%或更少。
9.如權(quán)利要求8所述的表面處理，其中，在所述表面處理中，按重量計，所述硅樹脂油 以該硅樹脂油與氫氧化鎂之和的3%至5%的量來混合。
10.如權(quán)利要求9所述的表面處理，其中，在所述硅樹脂油中重復(fù)的硅氧烷單元數(shù)平均 為20至400。
11.如權(quán)利要求7至10所述的表面處理，所述表面處理還包括在將硅油與氫氧化鎂 混合之前，用高級脂肪酸表面處理該氫氧化鎂。
全文摘要
經(jīng)硅樹脂表面處理的氫氧化鎂，所述氫氧化鎂由硅樹脂油進(jìn)行表面處理，所述硅樹脂油包括含多個第一硅氧烷單元的聚硅氧烷，所述多個硅氧烷單元中的每一個含有硅原子鍵合氫原子。所述第一硅氧烷單元平均占一個分子中的總硅氧烷單元的50mol％或更少。因此，實(shí)現(xiàn)了充足的阻燃性和諸如延展性之類的機(jī)械性能。
文檔編號C08L23/00GK102076783SQ200980125389
公開日2011年5月25日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者八木清, 古川晴彥, 小玉耕司, 江頭誠 申請人:國立大學(xué)法人長崎大學(xué), 矢崎總業(yè)株式會社, 道康寧東麗株式會社