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重合型リン系難燃剤の研究

難燃剤

難燃剤とは

燃えにくい性質を付与する素材

難燃剤使用不使用のイメージ比較

難燃剤とはプラスチックなどの可燃性素材に添加して、燃えにくい性質(難燃性)を付与する素材です。

プラスチックなどの製造時に難燃剤を練り込むことにより、難燃性を付与できます。

難燃剤は自己消火性を有するため、燃え広がらずに燻って消火します。

燃焼とは

燃焼の3要素

物質が燃える(燃焼)とは物質が光と熱を放出する酸化反応を指します。

燃焼に必要な要素として「可燃性物質」「酸素」「熱」の 3つがあり、この3要素のうち1つでも欠けると燃焼しません。

難燃剤の分類

難燃剤の分類

難燃剤には含有する成分により「リン系難燃剤」「ハロゲン系難燃剤」「無機系難燃剤」に分類されます。

当社難燃剤は分子中にリン原子を内包するため、「リン系難燃剤」に分類されます。

当社難燃剤の特色

共重合でポリマー化

混合による難燃性付与 共重合による難燃性付与

主剤モノマーとの共重合により、難燃性を付与し、強度・耐水性の低下を抑制します。

コモノマーの選定により相溶性をコントロールし、幅広い樹脂に対応できます。

ノンハロかつポリマー化により、ブリードアウトを抑制し、環境負荷が軽減されます。

難燃性のコポリマー

難燃性のコポリマー

主剤モノマーにメタクリル酸メチル(MMA)やスチレン、アクリロニトリル(AN)などのビニル基を有するモノマーとアニオン重合およびラジカル重合によりポリマー化することが可能です。

コポリマーは熱分解温度は200度以上、リン濃度1~3wt%の範囲で燃焼試験UL94 V-2~V-0を達成できます。

既存の設備を使用可能

当社難燃剤は単独重合あるいは共重合による難燃性ポリマーを形成することで混錬機等の既存の設備をそのまま使用し、難燃性を付与することが可能です。

また、ポリマー同士の混合となるため、低分子難燃剤と比較してブリードアウトを抑制し、主剤ポリマーの特性も保持します。

重合例 添加型重合型難燃剤

主剤ポリマーにはポリウレタン(PU)、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート(PC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のビニル基を有しないポリマーからビニルポリマーにおいても使用可能です。

難燃剤製造工程

多段階の製造工程

難燃剤の多段階製造工程

難燃剤の製造工程は多段階になっており、①原料の秤量、②嫌気下での反応を行なうための脱気、③各種条件による反応、④製品毎による最適な条件での精製、⑤各種分析装置を用いての分析、という工程になっています。

開発ラインナップ

ジメチルビニルホスホナート Dimethyl Vinylphosphonate

ジメチルビニルホスホナート

カタログNo. VHP 1
CAS 4645-32-3
分子式 C4H9O3P
分子量 136.09
外観 無色透明 液体
純度 ≧90%(GC)
貯法 冷暗所
毒性 LD50(Oral-rat) 500mg/kg
消防法 第2条危険物 第4類第3石油類水溶性
その他 f.p.=101℃ b.p.=197~202℃ d=1.146g/ml(20℃)

ジエチルビニルホスホナート Diethyl Vinylphosphonate

ジエチルビニルホスホナート

カタログNo. VHP 2
CAS 682-30-4
分子式 C6H13O3P
分子量 164.14
外観 無色透明 液体
純度 ≧90%(GC)
貯法 冷暗所
毒性 LD50(Oral-rat) 500mg/kg
消防法 第2条危険物 第4類第3石油類水溶性
その他 f.p.=110℃ b.p.=202℃ d=1.068g/ml(25℃)

ジフェニルビニルホスホナート Diphenyl Vinylphosphonate

ジフェニルビニルホスホナート

カタログNo. VHP 3
CAS 727-13-2
分子式 C14H13O3P
分子量 260.22
外観 無色透明 液体 または 白色固体
純度 ≧90%(GC)
貯法 冷暗所
毒性 LD50(Oral-rat) 500mg/kg
消防法 非危険物
その他 b.p.=130~136.5℃(1mmHg)

ジフェニルビニルホスフィンオキシド Diphenyl Vinylphosphine Oxide

ジフェニルビニルホスフィンオキシド

カタログNo. VHP 4
CAS 2096-78-8
分子式 C14H13OP
分子量 228.23
外観 白色~淡黄色 粉体
純度 ≧90%(HPLC)
貯法 冷暗所
毒性 LD50(Oral-rat) 1000mg/kg
消防法 非危険物
その他 m.p.=117.5℃ f.p.>200℃

カタログ:重合型リン系難燃剤 PDFダウンロード

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