阻燃剂、阻燃性组合物和成型体的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及阻燃剂、阻燃性组合物和成型体。
【背景技术】
[0002] 以往，以塑料制品、合成纤维这样的有机高分子材料的成型品的阻燃化为目的，广 泛使用以有机卤化物（主要为溴化物）为主成分的含卤素阻燃剂。但是，含卤素阻燃剂虽 具有优异的阻燃效果，但在成型加工时分解产生的卤气腐蚀成型加工机，或者对成型体本 身的物性也造成不良影响，因此开发了各种非卤系的阻燃剂作为其代替品。
[0003] 氢氧化镁为无毒的无机物，不含有卤素而环保，作为代表性非卤系的阻燃剂被广 泛使用。其中，考虑到氢氧化镁为无机物这点，有时为了提高其在有机高分子材料中的分散 性等而并用表面活性剂（专利文献1)，或者用表面活性剂对氢氧化镁粒子进行表面处理后 使用（专利文献2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开昭60 - 110738号公报
[0007] 专利文献2:日本特公昭60 - 57457号公报
【发明内容】
[0008] 然而，由于现有的经表面处理的氢氧化镁系阻燃剂的表面处理水平不够，所以有 时与有机高分子材料混炼时的操作性、所得的混炼物的材料物性不好。
[0009] 因此，本发明的目的在于提供在有机高分子材料中的分散性良好，即便与有机高 分子材料组合后也不会导致该材料物性降低的阻燃剂、阻燃性组合物和成型体。
[0010] 本发明人等对氢氧化镁的粒子形态和表面处理状态进行了反复深入研究，结果发 现通过对规定的粒子形态的氢氧化镁粒子进行表面处理，能够解决上述的课题。本发明是 基于上述观点而完成的。
[0011] 本发明的阻燃剂含有满足以下（A)~（D)的经表面处理的氢氧化镁粒子：
[0012] (A)利用激光衍射法测定的平均粒径为2 ym以下；
[0013] (B) BET 比表面积为 3 ~15m2/g ;
[0014] (C)下述式表示的单分散度为50%以上；
[0015] 单分散度（％)=(经SEM观察所得的平均1次粒径[ym]/利用激光衍射法测定 的平均粒径[y m]) X 100 ;以及
[0016] (D)将lmL的0. 1M硝酸以0. lmL/分钟的滴加速度滴入在含有湿润剂和电解质各 0. 1重量％的混合水溶液100mL中添加上述阻燃剂1. 0g而得的悬浮液后，立即进行电位滴 定测得的上述悬浮液的pH为9. 0以下。
[0017] 该阻燃剂中，由于氢氧化镁同时满足特定条件（A)~（D)，所以氢氧化镁粒子的表 面处理以1次粒子水平进行，由此，在有机高分子材料中的分散性优异，且即便配合在有机 高分子材料中后也不会导致材料物性降低，能够确保良好的物性。
[0018] 关于条件（A)，如果利用激光衍射法测定的平均粒径超过2 ym，则该阻燃剂在有 机高分子材料中（其后的成型体中）的分散性下降而使混炼所需的能量增大，或者得到的 成型体的拉伸伸长率下降。关于条件（B)，如果BET比表面积超过15m 2/g，则将阻燃剂配合 在有机高分子材料中时容易引起凝聚，在有机高分子材料中（或成型体中）的分散性下降， 使得成型体的拉伸伸长率下降。另一方面，如果BET比表面积低于3m 2/g，则阻燃性下降。 关于条件（C)，如果单分散度低于50 %，则氢氧化镁粒子无法以1次粒子状态存在而以凝聚 状态存在，由此导致存在于凝聚体的中心附近的粒子的表面处理不充分。如果想要将含有 凝聚体的阻燃剂配合到有机高分子材料中，则要利用混炼时的剪切应力将凝聚体粉碎，表 面处理不充分的氢氧化镁粒子会露出。此时，表面处理不充分的氢氧化镁粒子与有机高分 子材料接触而发生意想不到的反应，导致得到的成型体的材料物性（例如，拉伸伸长率）下 降。关于条件（D)，如果硝酸滴定后的悬浮液的pH超过9.0,则氢氧化镁粒子的表面处理不 充分，这种情况下该氢氧化镁粒子与有机高分子材料接触也会发生意想不到的反应，导致 得到的成型体的材料物性（例如，拉伸伸长率）下降。应予说明，本说明书中，经SEM观察 所得的平均1次粒径、利用激光衍射法测定的平均粒径、BET比表面积、电位滴定的各测定 方法在实施例中有记载。
[0019] 该阻燃剂中，上述表面处理优选使用选自高级脂肪酸、高级脂肪酸碱金属盐、偶联 剂、由脂肪酸和多元醇构成的酯类以及由磷酸和高级醇构成的磷酸酯类中的至少1种进 行。由此，能够进一步提高氢氧化镁粒子在有机高分子材料中（成型体中）的分散度。
[0020] 该阻燃剂中，上述表面处理优选利用湿式法进行。通过用湿式法进行氢氧化镁粒 子的表面处理，能够以1次粒子水平进行表面处理，能够提高阻燃剂的分散性，并且能够更 有效地抑制成型体的物性下降。
[0021] 本发明中，还包括在有机高分子材料100质量份中配合有5~500质量份的该阻 燃剂的阻燃性组合物。该阻燃性组合物由于含有分散性和表面处理状态良好的该阻燃剂， 所以能够充分发挥阻燃性，并且能够抑制由此而得的成型体的物性下降而确保所需的特 性。
[0022] 此外，本发明中还包括使用该阻燃性组合物而得的成型体。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明的实施例1的阻燃剂的SEM照片。
[0024] 图2是本发明的比较例3的阻燃剂的SEM照片。
[0025] 图3是表示本发明的实施例中的阻燃剂的电位滴定的结果的滴定曲线。
【具体实施方式】
[0026] 以下对本发明的一个实施方式进行说明。本发明的阻燃剂含有满足如下（A)~ (D)的经表面处理的氢氧化镁粒子。（A)利用激光衍射法测定的平均粒径（以下，也简称为 "平均粒径"）为2 y m以下，（B)BET比表面积为3~15m2/g，（C)单分散度（=(经SEM观 察所得的平均1次粒径[ym]/利用激光衍射法测定的平均粒径[ym]) X 100)为50%以 上（以下，将"经SEM观察所得的平均1次粒径"也简称为"平均1次粒径"），（D)将lmL的 0. 1M硝酸以0. lmL/分钟的滴加速度滴入在含有湿润剂和电解质各0. 1重量％的混合水溶 液100mL中添加上述阻燃剂1. 0g而得的悬浮液后，立即进行电位滴定测得的上述悬浮液的 pH为9.0以下。该阻燃剂由于含有满足上述（A)~（D)的经表面处理的氢氧化镁粒子，所 以经过以1次粒子水平进行的表面处理，在有机高分子材料中的分散性优异，并且能够发 挥所需成型体的物性。
[0027] [(A)利用激光衍射法测定的平均粒径]
[0028] 氢氧化镁粒子的平均粒径的上限只要为2 ym以下即可，但优选为1. 5 ym以下，更 优选为1. 2 ym以下。另一方面，平均粒径的下限没有特别限定，但从防止凝聚的观点考虑， 优选为〇. 1 ym以上，更优选为0. 3 ym以上。通过使氢氧化镁粒子的平均粒径为上述范围， 能够发挥对赋予阻燃性而言充分的分散性，且能够抑制凝聚而使各粒子的表面处理以满意 的水平进行。
[0029] [⑶BET比表面积]
[0030] 氢氧化镁粒子的BET比表面积只要为3~15m2/g就没有特别限定，但优选为4~ l〇m 2/g，更优选为5~8m2/g。通过使BET比表面积为上述范围，能够确保阻燃性，并且能够 抑制凝聚而提高分散性和表面处理水平，得到具有所需的物性的阻燃性组合物或成型体。
[0031] [(C)单分散度]
[0032] 单分散度是表示氢氧化镁粒子维持1次粒子状态的比例的指标。单分散度越高氢 氧化镁粒子以1次粒子存在的比例越大，越低粒子以凝聚的2次粒子存在的比例越大。应 予说明，单分散度的测定采用经SEM观察所得的平均1次粒径与利