专利名称：经硅树脂表面处理的氢氧化镁的制作方法
技术领域：
本发明涉及添加至作为阻燃添加剂的诸如聚乙烯树脂和聚丙烯树脂(下文中将 那些树脂称为“聚烯烃树脂”)之类的晶体热塑树脂中的经硅树脂表面处理的氢氧化镁 (silicone surface-treated magnesium hydroxide),具有力口至其中的经娃树月旨表面处理 的氢氧化镁的聚烯烃树脂组合物，以及具有包括聚烯烃树脂组合物在内的包覆层的包覆的 电线。
背景技术：
对于广泛用作电线的无卤素包覆材料的基体树脂的聚烯烃树脂(例如聚乙烯和 聚丙烯)而言，需要加入大量阻燃填料以显著改善树脂的低抗热性。处理作为阻燃填料 的氢氧化镁以使其具有疏水表面，所述氢氧化镁用作安全阻燃剂在燃烧时具有低烟雾形成 (参见，例如，专利文件1至4)。在相关的疏水化作用过程中，硅烷偶联剂例如乙烯基硅烷和氨基硅烷、高级脂肪 酸例如硬脂酸或磷酸已用作疏水化剂。虽然，具有疏水化的表面的氢氧化镁相对于未疏水化处理的氢氧化镁得以改善， 但是这弓I起了机械性能的降低，所述机械性能例如，基体树脂混合物的延展性和柔性。也就 是说，在机械性能(例如充足的延展性)和充足的阻燃性之间需要作出取舍。未处理和经表面处理的氢氧化镁的添加量与低密度聚乙烯基体树脂(低密度聚 乙烯，由I^rime Polymer生产)和极限氧指数(LOI)之间的关系在表1中示出。在表1中， 除了在使用甲基氢硅树脂油的情况下，使用商业上可获得的经表面处理的氢氧化镁。商品 名为Magnifin是由Albemarle生产的产品，商品名为KISUMA是由Kyowa化学工业有限公 司生产的产品，以及商品名为Magseed是由Konoshima化学工业有限公司生产的产品。表 1
表面处理剂商业上可获得 的产品加入量(％按重量计)0102030405060无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甲基氢硅树脂油自有产品---20.425.027.4- 从表1可见，在所有情况中，除非加入的量为按重量计40%或更多，否则无法实现 足够高的阻燃性。然而，当加入的量为按重量计40%或更多时，所有那些系统中的延展性显 著降低。
引用列表专利文献[PLT UJP-A 2002-285162[PLT 2]JP-A 2001-226676[PLT 3]JP-A 2003-253266[PLT 4]JP-A 2003-12905
发明内容
技术问题预见到甲基氢硅树脂油通过分子中的“Si-H”基团化学键合至氢氧化镁的表面。在 这种情况下，预见到机械性能和阻燃性方面的显著改善。然而，作为实际研究的结果，效果没有充分地在表1中表现出来。本发明的目的是提供改善上述和其他问题的氢氧化镁阻燃剂。基于甲基氢硅树脂 油的研究结果并通过进一步实现的高效率，氢氧化镁阻燃剂中的一种可通过将其加至基体 树脂来提供充足的阻燃性，同时保持足够的机械性能，例如延展性。问题的解决方式根据本发明的一个或多个示例性的方面，本发明提供经硅树脂表面处理的氢氧化 镁，所述氢氧化镁由硅树脂油表面处理。所述硅树脂油包括含第一硅氧烷单元的聚硅氧烷， 每个硅氧烷单元包含氢原子键合硅原子，其中所述第一硅氧烷单元平均占一个聚硅氧烷分 子中总硅氧烷单元的50mOl%或更少。优选地，所述第一硅氧烷单元占一个聚硅氧烷分子中总硅氧烷单元的30mOl%或 更少。优选地，通过包括下列步骤的表面处理对氢氧化镁进行表面处理，所述表面处理 包括将硅树脂油与氢氧化镁混合形成混合物，然后在80°C至250°C下对混合物进行热处理。优选地，所述表面处理中，硅树脂油以氢氧化镁和硅树脂油之和的按重量计3%至 5%的量混合。优选地，硅树脂油中重复的硅氧烷单元数平均为20至400。优选地，经硅树脂油表面处理的氢氧化镁是在硅油表面处理之前用高级脂肪酸表 面处理的氢氧化镁。本发明的有益效果根据本发明，通过将氢氧化镁加至基体树脂中产生了充足的阻燃性同时诸如延展 性之类的机械性能得以充分保持。根据本发明的阻燃剂聚乙烯树脂组合物实现了充足的阻燃性和诸如足够的延展 性之类的机械性能，这两者是在通过加入少量氢氧化镁式阻燃剂形成例如阻燃电线包覆层 中所需要的。根据本发明的包覆的电线通过将少量氢氧化镁式阻燃剂加至包覆层实现了充足 的阻燃性和诸如足够的延展性之类的机械性能。
图1是图示说明η值与氧指数之间的关系以及η值与延展度之间的关系，在评估 结果(1)中，阻燃剂聚乙烯树脂组合物中包括低密度聚乙烯基体树脂和与其混合的经硅树 脂表面处理的氢氧化镁。图2是图示说明评估结果(3)中，阻燃剂的混合量与延展度之间的关系。图3是图示说明评估结果(3)中，阻燃剂的混合量与氧指数之间的关系。
具体实施例方式用于示范性的实施方式的经硅树脂表面处理的氢氧化镁的氢氧化镁是粉末状氧 氧化镁，一般可用作阻燃剂。例如，这些一般的氢氧化镁具有约0. 1 μ m至约10 μ m的颗粒直 径。已用高级脂肪酸或其碱金属盐、阴离子表面活性剂、磷酸酯、硅偶联剂或钛偶联剂(例 如，由Kyowa化学工业有限公司提供的产品)疏水化的氢氧化镁可用于示范性的实施方式。硅树脂油包括含硅原子键合氢原子的聚硅氧烷，所述聚硅氧烷包括氢原子键合娃 原子(即Si-H基团)。含Si-H基团的硅氧烷单元的含量平均为一个分子中硅氧烷单元的 50mOl%或更少。含Si-H基团的硅氧烷单元可位于末端硅氧烷单元中和/或聚合物链中的 娃氧烷单元中。硅树脂油优选地是直链硅氧烷聚合物并可部分含有分支结构。在分子中，直 链硅氧烷聚合物优选地含有由RHSi02/2表示的硅氧烷单元和/或由IXSiCV2表示的硅氧烧 单元和由&Si02/2表示的硅氧烷单元。在那些分子式中，R代表具有1至10个，优选地1至 8个碳原子的未取代或取代的单价烃基团，并且X代表氢原子或R。单价烃基团的实例包括 烧基基团，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；环烷基基团，例如环戊基和环己基；芳 基基团，例如苯基、甲苯基、二甲苯基和萘基；芳烷基基团，例如苄基和乙氧苯基；卤素取代 的烷基基团，例如3，3，3-三氟丙基基团和3-氯丙基基团以及烯基基团，例如乙烯基基团， 烯丙基基团和己烯基基团。甲基基团是优选的。优选的硅树脂油的实例包括二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷共聚物，其具有用三甲 基硅氧基基团封端的末端，由下面的化学式(I)来表示[式I]
权利要求
1.一种由硅树脂油表面处理的经硅树脂表面处理的氢氧化镁，所述硅树脂油包括 含有第一硅氧烷单元的聚硅氧烷，所述第一硅氧烷单元包含氢键合硅原子，其中所述第一硅氧烷单元平均占一个聚硅氧烷分子中的总硅氧烷单元的50mol %或更少。
2.如权利要求1所述的经硅树脂表面处理的氢氧化镁，其中，所述第一硅氧烷单元占 一个聚硅氧烷分子中的总硅氧烷单元的30mOl%或更少。
3.如权利要求1或2所述的经硅树脂表面处理的氢氧化镁，其中，通过一种表面处理对 所述氢氧化镁进行表面处理，该表面处理包括将硅树脂油与氢氧化镁混合形成混合物；以及 在温度为80°C至250°C下对该混合物进行热处理。
4.如权利要求3所述的经硅树脂表面处理的氢氧化镁，其中，在所述表面处理中，按重 量计，所述硅树脂油以氢氧化镁和该硅树脂油之和的3%至5%的量来混合。
5.如权利要求1至4任一项所述的经硅树脂表面处理的氢氧化镁，其中，所述硅树脂油 中重复的硅氧烷单元数平均为20至400。
6.如权利要求1至5任一项所述的经硅树脂表面处理的氢氧化镁，其中，所述由硅树脂 油表面处理的氢氧化镁是在用硅油表面处理之前用高级脂肪酸表面处理的氢氧化镁。
7.一种氢氧化镁的表面处理，包括将硅树脂油与氢氧化镁混合形成混合物；以及 在温度为80°C至250°C下对该混合物进行热处理，其中 所述硅树脂油包含含有多个第一硅氧烷单元的聚硅氧烷，所述多个第一硅氧烷单元中的每一个含有氢原 子键合硅原子，其中所述第一硅氧烷单元平均占一个分子中的总硅氧烷单元的50mol %或 更少。
8.如权利要求7所述的表面处理，其中，所述第一硅氧烷单元占一个分子中的总硅氧 烷单元的30mOl%或更少。
9.如权利要求8所述的表面处理，其中，在所述表面处理中，按重量计，所述硅树脂油 以该硅树脂油与氢氧化镁之和的3%至5%的量来混合。
10.如权利要求9所述的表面处理，其中，在所述硅树脂油中重复的硅氧烷单元数平均 为20至400。
11.如权利要求7至10所述的表面处理，所述表面处理还包括在将硅油与氢氧化镁 混合之前，用高级脂肪酸表面处理该氢氧化镁。
全文摘要
经硅树脂表面处理的氢氧化镁，所述氢氧化镁由硅树脂油进行表面处理，所述硅树脂油包括含多个第一硅氧烷单元的聚硅氧烷，所述多个硅氧烷单元中的每一个含有硅原子键合氢原子。所述第一硅氧烷单元平均占一个分子中的总硅氧烷单元的50mol％或更少。因此，实现了充足的阻燃性和诸如延展性之类的机械性能。
文档编号C08L23/00GK102076783SQ200980125389
公开日2011年5月25日 申请日期2009年7月2日 优先权日2008年7月2日
发明者八木清, 古川晴彦, 小玉耕司, 江头诚 申请人:国立大学法人长崎大学, 矢崎总业株式会社, 道康宁东丽株式会社