JPH09255693A - エチレンジアミン−フェニルホスホン酸塩、その製造法及びそれを配合してなる難燃性樹脂組成物 - Google Patents
エチレンジアミン−フェニルホスホン酸塩、その製造法及びそれを配合してなる難燃性樹脂組成物Info
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Abstract
なエチレンジアミン−ホスホン酸塩、その製造法及びそ
れを配合した難燃性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エチレンジアミン1モルとフェニルホス
ホン酸2モルからなる塩を製造し、難燃剤として使用す
る。
Description
ン酸塩及びその製造法、さらにはこれを用いた樹脂の難
燃化に関する。
の難燃剤が難燃性、樹脂物性、価格の面で優れているた
めに広く用いられてきたが、その発煙性や加工時及び燃
焼時の毒性ガスの発生が問題視されるようになり、近年
ハロゲン系化合物を使用しないで難燃化を行う方法への
転換が進んでいる。
グネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、イ
ソシアヌル酸、メラミン等の窒素系化合物、赤リン、ト
リフェニルホスフェート、リン酸エステルオリゴマー等
のリン系化合物が知られている。また、リン系化合物で
あるフェニルホスホン酸については特公平7−9888
2号公報等で難燃剤としての適用が報告されている。
ゲン系難燃剤として、アンモニウムポリホスフェート及
び数種の有機アミン−リン酸塩が文献、特許公報等に開
示されている。有機アミン−リン酸塩としては、エチレ
ンジアミン−リン酸塩(例えば、特開平5−15611
6号公報)、メラミン−リン酸塩(例えば、特開平7−
258479号公報)、ビス−(ペンタエリスリトール
リン酸エステル)リン酸のアミノ−S−トリアジン塩
(特公平4−21679号公報)等が例示される。
型難燃剤は一般的に難燃性能が高く、簡便に製造するこ
とができる反面、耐水性、耐熱性に欠点を有するものが
多いといった問題がある。一方、フェニルホスホン酸に
ついては難燃性能は有するものの耐水性が非常に低く、
耐熱性についても熱分析によると200℃付近より重量
減少が起こるといった問題がある。
であり、その目的は、難燃性、耐水性、耐熱性に優れ、
製造が簡便なエチレンジアミン−ホスホン酸塩、その製
造法及びそれを配合した難燃性樹脂組成物を提供しよう
とするものである。
解決するため鋭意検討を重ねた結果、フェニルホスホン
酸をエチレンジアミンの塩とすることで、耐熱性、耐水
性がフェニルホスホン酸に比較し良好となり、難燃剤と
して有用であることを見出し、本発明を完成させるに至
った。
ェニルホスホン酸塩及びその製造法、さらにはそれを難
燃剤として樹脂に配合した難燃性樹脂組成物に関する。
ホン酸塩はエチレンジアミン1モルとフェニルホスホン
酸2モルからなるもので、融点288〜293℃の白色
鱗片状結晶である。
5.8%、N 7.4%、P 16.9%(理論値 C
44.7%、H 5.8%、N 7.4%、P 1
6.5%)であった。
解析結果は以下の通りである。
430、3100〜2600、2215、1654、1
556、1482、1437、1370、1230、1
144、1085、1041、1020、996、92
9、834、796、752、717、699、56
2、529、506(cm-1)に吸収ピークを有する。
測定の結果は、1%減量温度 325℃、5%減量温度
344℃、10%減量温度 363℃、50%減量温
度433℃であった。
0.7、16.0、21.5、32.4、37.9に散
乱角のピークを有していた。
ホン酸塩は40〜100℃に加熱したフェニルホスホン
酸水溶液にエチレンジアミン水溶液を滴下して製造され
る。40℃未満ではフェニルホスホン酸が完全に溶解せ
ず、100℃を越えると反応液及び生成する塩に着色が
生じる場合がある。滴下終了後、反応液を室温まで冷却
することにより定量的に塩が得られる。
製造時のフェニルホスホン酸水溶液の濃度は、5〜40
%の範囲が好ましく、10〜30%の範囲が特に好まし
い。5%未満では生産効率が低下する他、生成塩の反応
液への溶解が起こる可能性がある。一方、40%を越え
ると塩生成時の系の粘度上昇により撹拌が困難となる
他、水溶液中に原料フェニルホスホン酸が完全に溶解し
難くなることがある。
0%が好ましい。10%未満では生産効率が低下し、さ
らに生成塩の反応液への溶解の恐れがある。一方、70
%を越えるとフェニルホスホン酸水溶液に滴下した際、
塩の生成熱の他溶解熱が発生し反応温度の制御が難しく
なり、さらには反応溶液濃度の上昇により反応液の撹拌
が困難となる恐れがある。
エチレンジアミンの量は、フェニルホスホン酸1モルに
対しエチレンジアミン0.45〜0.55モル比の範囲
が好ましく、0.50モル比が特に好ましい。エチレン
ジアミン過剰の場合は、いったん析出したエチレンジア
ミン−フェニルホスホネート塩が再溶解し、収率が低下
するほか、ろ過、乾燥後の塩にアミンが残存し、難燃剤
として用いた場合着色の原因となる。フェニルホスホン
酸過剰の場合は、反応終了後室温まで冷却した際、未反
応のフェニルホスホン酸も同時に析出し結晶純度が低下
するほか、反応溶液が酸性側に偏り塩が溶解しやすくな
り収率が低下することがある。
に規定はなく、塩の生成熱に対して反応温度が制御可能
な範囲であれば良い。
り出し、乾燥により水分を蒸発させることにより目的物
であるエチレンジアミン−フェニルホスホン酸塩が得ら
れる。
ルホスホン酸2モルからなるエチレンジアミン−フェニ
ルホスホン酸塩は難燃剤として有用であり、耐熱性に関
しては1%加熱減量温度300℃以上と特に優れ、各種
樹脂への使用が可能である。
ール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエス
テル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、
低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−
ビニルアセテート共重合体、ポリスチレン、耐衝撃性ポ
リスチレン、発泡ポリスチレン、アクリロニトリル−ス
チレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジ
エン共重合体(ABS)、ポリプロピレン、石油樹脂、
ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリカーボネ
ート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリカーボネート/ABS混合樹脂等の熱可塑性樹
脂が挙げられる。
ホン酸塩の樹脂への配合量は、配合する樹脂の種類、目
的の難燃性能により異なるが、樹脂100重量部に対し
て1〜150重量部の範囲で添加すると良い。
ホン酸塩を含む樹脂組成物には、必要に応じて、アンモ
ニウムポリホスフェート等他の難燃剤を1〜100重量
部併用しても良い。また、ベンゾトリアゾール系の紫外
線吸収剤、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン誘
導体等の光安定剤、ヒンダードフェノール系の酸化防止
剤等を、それぞれ0.05〜5重量%添加しても良い。
その他、必要に応じて帯電防止剤、タルク等の無機充填
剤を添加しても良い。
ホン酸塩の樹脂への配合方法としては、熱硬化性樹脂に
配合する場合は、予め樹脂原料に分散させた後硬化させ
る。熱可塑性樹脂に配合する場合は、例えば、コニカル
ブレンダー、タンブラーミキサー等を用い必要な配合試
剤を混合し、二軸押出機等を用いペレット化しても良
い。こうして得られた樹脂組成物の加工方法は特に限定
するものでなく、例えば、押出成形、射出成形等を行い
目的とする成形品を得ることができる。
スホン酸塩は良好な耐熱性及び耐水性を有するものであ
り、難燃剤として有用である。エチレンジアミン−フェ
ニルホスホン酸塩を含有する樹脂組成物は優れた難燃性
を示し、良好な耐熱性、耐水性を有する。
が、本発明は実施例に限定されるものではない。
つ口フラスコに、フェニルホスホン酸290.4g
(1.80モル)及び蒸留水840gを仕込み、撹拌
下、60℃に昇温しフェニルホスホン酸を完全に溶解さ
せた。その後、エチレンジアミン55.1g(0.90
モル)を含む30%水溶液を滴下ロートより1時間にわ
たり滴下した。滴下終了後、撹拌は継続したまま反応液
の加熱をやめ自然放冷により室温まで冷却した。滴下終
了から2時間後、撹拌をやめ塩を含む反応液をろ過し、
90℃で4時間乾燥することにより目的物であるエチレ
ンジアミン−フェニルホスホン酸塩をほぼ定量的に(収
量331.0g、収率97.8%)得た。
法により行った。
する酸素指数の測定、UL94V垂直燃焼性試験に準拠
するUL燃焼試験を行った。
に準拠し、230℃にて2.16kgの荷重をかけたと
きのメルトフローレートを測定した。
に準拠した水中置換法により測定を行った。
ンチ(約1.7g)の試験片を70℃、100mlの熱
水中に2日間浸漬した時の難燃剤の溶解率を測定するこ
とで評価した。
0℃で10分間加熱したときの着色状態を観察。
塩の難燃剤としての使用例) 実施例2 実施例1の方法により得られたエチレンジアミン−フェ
ニルホスホン酸塩を、ポリプロピレン(東ソー製703
0B)100重量部に対して60重量部配合し、180
℃にてロール混練を行った。ロール混練により得られた
樹脂組成物を190℃、120kg/cm2で4分間プ
レス成形し、これより各種評価用試験片を得、測定評価
した。その結果を表1に示す。
使用する以外は使用例1と同様の方法により各種評価用
試験片を得、測定評価した。その結果を表1にあわせて
示す。
dustries社製HIRETAR204)、比較例
2としてアンモニウムポリホスフェート(ヘキスト社製
Exolit462)、比較例3としてエチレンジアミ
ンリン酸塩(アルブライト&ウイルソン社製Amgar
dNK)をポリプロピレンに配合した場合の各種試験結
果を表1にあわせて示す。
酸塩の赤外線スペクトル図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 エチレンジアミン−フェニルホスホン酸
塩。 - 【請求項2】 エチレンジアミン1モルとフェニルホス
ホン酸2モルとからなる請求項1に記載のエチレンジア
ミン−フェニルホスホン酸塩。 - 【請求項3】 フェニルホスホン酸水溶液にエチレンジ
アミン水溶液を滴下し、滴下終了後室温まで反応液を冷
却して塩を定量的に得ることを特徴とする請求項1又は
請求項2に記載のエチレンジアミン−フェニルホスホン
酸塩の製造法。 - 【請求項4】 40〜100℃に加熱したフェニルホス
ホン酸水溶液にエチレンジアミン水溶液を滴下すること
を特徴とする請求項3に記載の製造法。 - 【請求項5】 溶液濃度5〜40%のフェニルホスホン
酸水溶液に、溶液濃度10〜70%のエチレンジアミン
水溶液を滴下することを特徴とする請求項3又は請求項
4に記載の製造法。 - 【請求項6】 フェニルホスホン酸1モルに対し、エチ
レンジアミン0.45〜0.55モルを滴下することを
特徴とする請求項3乃至請求項5に記載の製造法。 - 【請求項7】 樹脂100重量部に対して請求項1又は
請求項2に記載のエチレンジアミン−フェニルホスホン
酸塩を1〜150重量部配合してなる難燃性樹脂組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07284796A JP3804096B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | エチレンジアミン−フェニルホスホン酸塩、その製造法及びそれを配合してなる難燃性樹脂組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011003773A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Basf Se | Phenylphosphonate flame retardant compositions |
| JP2013064036A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Nissan Chem Ind Ltd | ポリ乳酸樹脂組成物 |
| JP2019006882A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 大八化学工業株式会社 | 難燃剤組成物及び難燃性木質材料 |
| CN120424116A (zh) * | 2025-07-01 | 2025-08-05 | 安徽建筑大学 | 一种透明且抗紫外线的阻燃聚乙烯醇薄膜及其制备方法 |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP07284796A patent/JP3804096B2/ja not_active Expired - Fee Related
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