JP2000239289A - 有機環状リン化合物、その製造方法及びその用途 - Google Patents

有機環状リン化合物、その製造方法及びその用途

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JP2000239289A
JP2000239289A JP11038776A JP3877699A JP2000239289A JP 2000239289 A JP2000239289 A JP 2000239289A JP 11038776 A JP11038776 A JP 11038776A JP 3877699 A JP3877699 A JP 3877699A JP 2000239289 A JP2000239289 A JP 2000239289A
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JP11038776A
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Heinosuke Yasuda
平之介 保田
Naohiko Fukuoka
直彦 福岡
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Chemipro Kasei Kaisha Ltd
Original Assignee
Chemipro Kasei Kaisha Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機難燃剤ハロゲンを含まない有機リン系難
燃剤を併用することにより少量の添加量で優れた難燃性
を有する有機高分子系樹脂の提供。 【解決手段】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、Rは、水素原子、直鎖または分岐のアルキル基
およびフェニル基よりなる群から選ばれた基であり、n
は1〜3の整数を示す。nが2以上のときは、それぞれ
のRは前記群から選ばれたものであれば、同一のもので
も異なったものでもよい。)で示される有機環状リン化
合物、該有機環状リン化合物よりなる難燃剤およびそれ
を含有することを特徴とする難燃性有機高分子系樹脂組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な有機環状リン
化合物、その製法およびそれを含む難燃性有機高分子系
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、有機高分子系樹脂はその加工
性、耐薬品性、耐候性、電気的特性および機械的強度等
の優位性を生かして産業用および家庭用電気製品等の分
野に多用されており、有機高分子系樹脂の使用量が増加
している。しかし、有機高分子系樹脂にも強く難燃性が
要求されており、かつその要求度合いが近年次第に強ま
ってきている。
【0003】特に最近では、電線やケーブル等に対し従
来の難燃化に際しての主要物質であったハロゲン含有化
合物を単独、あるいは酸化アンチモンなどのアンチモン
化合物とを組み合わせて難燃剤とし、それを有機高分子
系樹脂に配合した難燃性樹脂組成物が、燃焼時または成
型時等にハロゲン系ガスを発生することが問題化されて
いる。さらに、これらガスの発生が電気特性や電送特性
を阻害される場合が多いとされている。そのために、燃
焼時または成型時等にこれらのハロゲン系ガスを発生し
ない難燃性樹脂組成物が要求されるようになってきてい
る。
【0004】これらの要求に応ずるべく近年、樹脂の燃
焼温度において脱水熱分解の吸熱反応が樹脂の熱分解、
燃焼開始温度と重複した温度領域で起こることで難燃化
効果を増大し得る特定の金属水和物が無機難燃剤として
使用されている。しかしながら、無機難燃焼剤のみでは
その難燃性付与効果があまり強くないために多量に配合
しなければならず、そのために得られる成型品の機械的
強度に悪影響を与える等の欠点が生じている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、有機環状リン化合物、その製法、それを有効成分と
する難燃剤およびそれを用いた難燃性有機高分子系樹脂
組成物を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、下記一
般式(1)
【化11】 (式中、Rは、水素原子、直鎖または分岐のアルキル基
およびフェニル基よりなる群から選ばれた基であり、n
は1〜3の整数を示す。nが2以上のときは、それぞれ
のRは前記群から選ばれたものであれば、同一のもので
も異なったものでもよい。)で示される有機環状リン化
合物に関する。
【0007】本発明の第二は、請求項1記載の有機環状
リン化合物よりなる難燃剤に関する。
【0008】本発明の第三は、請求項2記載の難燃剤を
含有することを特徴とする難燃性有機高分子系樹脂組成
物に関する。
【0009】本発明の第四は、(A)請求項2記載の難
燃剤と(B)下記一般式(6)
【化12】 (式中、Mは周期表の第二主族又は第三主族の金属、第
二副族または第三副族の金属であり、mは2または3で
ある。)で示される金属水酸化物、とを含有することを
特徴とする難燃性有機高分子系樹脂組成物に関する。
【0010】本発明の第五は、(A)請求項2記載の難
燃剤と(B)下記一般式(6)
【化13】 (式中、Mおよびmは前記と同一である。)で示される
金属水酸化物および(C)下記一般式(7)
【化14】 (式中、X1およびX2はアルコキシ基、アリールオキ
シ基およびアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選
ばれた基であり、pは3〜10の整数である。)で示さ
れるホスファゼン誘導体とを含有することを特徴とする
難燃性有機高分子系樹脂組成物に関する。
【0011】前記(A)成分よりなる難燃剤を単独で使
用する場合の使用量は、有機高分子系樹脂と前記難燃剤
の合計重量に対して10〜60重量%、好ましくは15
〜50重量%である。前記(A)成分と(B)成分より
なる難燃剤または前記(A)成分、(B)成分および
(C)成分よりなる難燃剤の使用量は、有機高分子系樹
脂と前記難燃剤の合計重量に対して10〜60重量%、
好ましくは15〜50重量%である。
【0012】10〜60重量%を占める難燃剤相互の使
用量は、(A)成分と(B)成分よりなる場合には、
(A)成分が5〜30重量%、好ましくは7.5〜25
重量%、(B)成分が5〜30重量%、好ましくは7.
5〜25重量%であり、難燃剤が(A)成分、(B)成
分および(C)成分よりなる場合には、(A)成分3〜
20重量%、好ましくは5〜16重量%、(B)成分4
〜20重量%、好ましくは5〜18重量%、(C)成分
3〜20重量%、好ましくは5〜16重量%である。
【0013】本発明の第六は、下記式(2)
【化15】 で示される1,1′−ビナフチル−2,2′−リン酸ク
ロリドと、下記一般式(3)
【化16】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
フェノール類を、有機溶剤中、塩基の存在下で反応させ
ることを特徴とする下記一般式(1)
【化17】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
有機環状リン化合物を製造する方法に関する。
【0014】本発明の第七は、下記式(4)
【化18】 で示される2,2′−ジヒドロキシ−1,1′−ビナフ
チルと、下記一般式(5)
【化19】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
アリールホスホリルジクロリド類を、有機溶剤中、塩基
存在下で反応させることを特徴とする下記一般式(1)
【化20】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
有機環状リン化合物を製造する方法に関する。
【0015】前記Rにおける直鎖または分岐のアルキル
基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso
−ブチル基などを挙げることができるが、メチル基、t
ert−ブチル基が好ましい。前記nが2以上のとき、
それぞれのRは、前記群から選ばれたものであれば、同
一のものでも異なったものでもよい。
【0016】前記式(2)の化合物と前記一般式(3)
の化合物との反応、および前記式(4)の化合物と前記
一般式(5)の化合物との反応は、共に有機溶剤中、有
機又は無機の塩基、例えば、トリアルキルアミン類、金
属アルコラート類、水素化ナトリウム、ナトリウムアミ
ド等の存在下で行う。
【0017】前記反応は、通常10〜60℃、好ましく
は30〜50℃において実施するが、これに用いられる
有機溶剤としては、芳香族炭化水素、ハロゲン化アルキ
ル、脂肪族エーテル、脂環エーテルなど、例えば、トル
エン、キシレン、ジクロロエチレン、クロロホルム、エ
チルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、1,4−ジオキサンなどを挙げることができるが、
とくにテトラヒドロフランの使用が好結果を与える。
【0018】本発明において用いられる前記一般式
(1)で示される有機環状リン化合物の具体例として
は、例えば下記の化合物を挙げることができる。
【0019】8−フェノキシ−ジナフサ[2,3−d:
2′,3′−f][1,3,2]ジオキサホスファエピ
ン 8−オキシド、8−(4−フェニルフェノキシ)−
ジナフサ[2,3−d:2′,3′−f][1,3,
2]ジオキサホスファエピン 8−オキシド、8−(2−メチルフェノキシ)−ジナフ
サ[2,3−d:2′,3′−f][1,3,2]ジオ
キサホスファエピン 8−オキシド、8−(3−メチル
フェノキシ)−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−
f][1,3,2]ジオキサホスファエピン 8−オキ
シド、8−(4−メチルフェノキシ)−ジナフサ[2,
3−d:2′,3′−f][1,3,2]ジオキサホス
ファエピン 8−オキシド、 8−(2,3−ジメチルフェノキシ)
−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−f][1,3,
2]ジオキサホスファエピン 8−オキシド、8−
(2,4−ジメチルフェノキシ)−ジナフサ[2,3−
d:2′,3′−f][1,3,2]ジオキサホスファ
エピン 8−オキシド、8−(2,4−ジメチルフェノ
キシ)−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−f]
[1,3,2]ジオキサホスファエピン 8−オキシ
ド、8−(3,4−ジメチルフェノキシ−ジナフサ
[2,3−d:2′,3′−f][1,3,2]ジオキ
サホスファエピン 8−オキシド、8−(3,5−ジメチルフェノキシ)−
ジナフサ[2,3−d:2′,3′−f][1,3,
2]ジオキサホスファエピン 8−オキシド、8−(4
−エチルフェノキシ)−ジナフサ[2,3−d:2′,
3′−f][1,3,2]ジオキサホスファエピン 8−オキシド、 8−(4−n−プロピルフェノキシ)
−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−f][1,3,
2]ジオキサホスファエピン 8−オキシド、8−(4
−iso−プロピルフェノキシ)−ジナフサ[2,3−
d:2′,3′−f][1,3,2]ジオキサホスファ
エピン 8−オキシド、8−(4−tert−ブチルフ
ェノキシ)−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−f]
[1,3,2]ジオキサホスファエピン 8−オキシ
ド。
【0020】下記一般式(3)
【化21】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
フェノール類の具体例としては、フェノール、4−フェ
ニルフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p
−クレゾール、o−キシレノール、m−キシレノール、
p−キシレノール、2,3−キシレノール、2,4−キ
シレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノ
ール、4−エチルフェノール、4−n−プロピルフェノ
ール、4−iso−プロピルフェノール、4−tert
−ブチルフェノールなどが挙げられる。
【0021】下記一般式(5)
【化22】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
アリールホスホリルジクロリド類の具体例としては、フ
ェニルホスホリルジクロリド、4−ビフェニルホスホリ
ルジクロリド、2−メチルフェニルホスホリルジクロリ
ド、3−メチルフェニルホスホリルジクロリド、4−メ
チルフェニルホスホリルジクロリド、2,3−ジメチル
フェニルホスホリルジクロリド、2,4−ジメチルフェ
ニルホスホリルジクロリド、2,5−ジメチルフェニル
ホスホリルジクロリド、3,4−ジメチルフェニルホス
ホリルジクロリド、3,5−ジメチルフェニルホスホリ
ルジクロリド、4−エチルフェニルホスホリルジクロリ
ド、4−n−プロピルフェニルホスホリルジクロリド、
4−iso−プロピルフェニルホスホリルジクロリド、
4−tert−ブチルフェニルホスホリルジクロリドな
どが挙げられる。
【0022】前記一般式(6)
【化23】 (式中、Mおよびmは前記と同一である。)で示される
金属水酸化物は、この化合物単独でもよいが、これを有
機化合物、例えば、高級脂肪族カルボン酸の第二主族ま
たは第三主族の金属塩、第二副族または第三副族の金属
塩で被覆されたものでもよい。該金属水酸化物、特に水
酸化マグネシウムの市販品として5A,B,E,J(商
品名、協和化学製)、水マグ200、水マグ 10、水
マグ 10A、スターマグUM、スターマグM、スター
マグL、スターマグS、スターマグC、CY(商品名、
神島化学製)、FR−20(商品名、ブロモケム・ファ
ーイースト製)などが市販されているから、これをその
まま使用してもよい。
【0023】下記一般式(7)
【化24】 (式中、X1、X2およびpは前記と同一である。)で
示されるホスファゼン誘導体の具体例としては、例え
ば、下記の化合物を挙げることができる。
【0024】1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(メト
キシ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,
5−ヘキサ−(エトキシ)シクロトリホスファゼン、
1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(n−プロポキシ)
シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5−ヘ
キサ−(iso−プロポキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(n−ブトキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5
−ヘキサ−(iso−ブトキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(フェノキシ)
シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5−ヘ
キサ−(p−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、
1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(m−トリルオキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5
−ヘキサ−(o−トリルオキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(p−アニシル
オキシ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,
5,5−ヘキサ−(m−アニシルオキシ)シクロトリホ
スファゼン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(o−
アニシルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,1,
3,3,5,5−ヘキサ−(4−エチルフェノキシ)シ
クロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5−ヘキ
サ−(4−n−プロピルフェノキシ)シクロトリホスフ
ァゼン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(4−is
o−プロピルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、
1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(4−tert−ブ
チルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,1,
3,3,5,5−ヘキサ−(4−tert−オクチルフ
ェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,
5,5−ヘキサ−(4−tert−オクチルフェノキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5
−ヘキサ−(2,3−ジメチルフェノキシ)シクロトリ
ホスファゼン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−
(2,4−ジメチルフェノキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ−(2,5−ジメ
チルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,1,
3,3,5,5−ヘキサ−(2,6−ジメチルフェノキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,1,3,3,5,5
−ヘキサアミノシクロトリホスファゼン、1,1,3,
3,5,5−ヘキサ−(4−フェニルフェノキシ)シク
ロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(メトキシ)
−1,3,5−トリス(フェノキシ)シクロトリホスフ
ァゼン、1,3,5−トリス(エトキシ)−1,3,5
−トリス(フェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,
3,5−トリス(n−プロポキシ)−1,3,5−トリ
ス(フェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5
−トリス(iso−プロポキシ)−1,3,5−トリス
(フェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−
トリス(n−ブトキシ)−1,3,5−トリス(フェノ
キシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス
(iso−ブトキシ)−1,3,5−トリス(フェノキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(メ
トキシ)−1,3,5−トリス(p−トリルオキシ)シ
クロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(メトキ
シ)−1,3,5−トリス(m−トリルオキシ)シクロ
トリホスファゼン、1,3,5−トリス(メトキシ)−
1,3,5−トリス(o−トリルオキシ)シクロトリホ
スファゼン、1,3,5−トリス(メトキシ)−1,
3,5−トリス(p−アニシルオキシ)シクロトリホス
ファゼン、1,3,5−トリス(メトキシ)−1,3,
5−トリス(m−アニシルオキシ)シクロトリホスファ
ゼン、1,3,5−トリス(メトキシ)−1,3,5−
トリス(o−アニシルオキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,3,5−トリス(エトキシ)−1,3,5−ト
リス(p−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、
1,3,5−トリス(エトキシ)−1,3,5−トリス
(m−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,
3,5−トリス(エトキシ)−1,3,5−トリス(o
−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5
−トリス(エトキシ)−1,3,5−トリス(p−アニ
シルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−ト
リス(エトキシ)−1,3,5−トリス(m−アニシル
オキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス
(エトキシ)−1,3,5−トリス(o−アニシルオキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(n
−プロポキシ)−1,3,5−トリス(p−トリルオキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(n
−プロポキシ)−1,3,5−トリス(m−トリルオキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(n
−プロポキシ)−1,3,5−トリス(o−トリルオキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(n
−プロポキシ)−1,3,5−トリス(p−アニシルオ
キシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス
(n−プロポキシ)−1,3,5−トリス(m−アニシ
ルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリ
ス(n−プロポキシ)−1,3,5−トリス(o−アニ
シルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−ト
リス(iso−プロポキシ)−1,3,5−トリス(p
−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5
−トリス(n−ブトキシ)−1,3,5−トリス(p−
トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−
トリス(iso−ブトキシ)−1,3,5−トリス(p
−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,3,5
−トリス(メトキシ)−1,3,5−トリス(4−te
rt−ブチルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、
1,3,5−トリス(メトキシ)−1,3,5−トリス
(4−tert−オクチルフェノキシ)シクロトリホス
ファゼン、1,3,5−トリス(n−プロポキシ)−
1,3,5−トリス(4−tert−ブチルフェノキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,3,5−トリス(n
−プロポキシ)−1,3,5−トリス(4−tert−
オクチルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,
3,5−トリス(メトキシ)−1,3,5−トリス(4
−フェニルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,
3,5−トリス(エトキシ)−1,3,5−トリス(4
−フェニルフェノキシ)シクロトリホスファゼン、1,
3,5−トリス(n−プロポキシ)−1,3,5−トリ
ス(4−フェニルフェノキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,3,5−トリス(iso−プロポキシ)−1,
3,5−トリス(4−フェニルフェノキシ)シクロトリ
ホスファゼン、1,3,5−トリス(n−ブトキシ)−
1,3,5−トリス(4−フェニルフェノキシ)シクロ
トリホスファゼン、1,3,5−トリス(iso−ブト
キシ)−1,3,5−トリス(4−フェニルフェノキ
シ)シクロトリホスファゼン、1,1−ジアミノ−3,
3,5,5−テトラキス(メトキシ)シクロトリホスフ
ァゼン、1,1−ジアミノ−3,3,5,5−テトラキ
ス(エトキシ)シクロトリホスファゼン、1,1−ジア
ミノ−3,3,5,5−テトラキス(n−プロポキシ)
シクロトリホスファゼン、1,1−ジアミノ−3,3,
5,5−テトラキス(iso−プロポキシ)シクロトリ
ホスファゼン、1,1−ジアミノ−3,3,5,5−テ
トラキス(n−ブトキシ)シクロトリホスファゼン、
1,1−ジアミノ−3,3,5,5−テトラキス(is
o−ブトキシ)シクロトリホスファゼン、1,1−ジア
ミノ−3,3,5,5−テトラキス(フェノキシ)シク
ロトリホスファゼン、1,1−ジアミノ−3,3,5,
5−テトラキス(p−トリルオキシ)シクロトリホスフ
ァゼン、1,1−ジアミノ−3,3,5,5−テトラキ
ス(m−トリルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,
1−ジアミノ−3,3,5,5−テトラキス(o−トリ
ルオキシ)シクロトリホスファゼン、1,1−ジアミノ
−3,3,5,5−テトラキス(p−アニシルオキシ)
シクロトリホスファゼン、1,1−ジアミノ−3,3,
5,5−テトラキス(m−アニシルオキシ)シクロトリ
ホスファゼン、1,1−ジアミノ−3,3,5,5−テ
トラキス(o−アニシルオキシ)シクロトリホスファゼ
ン、1,1−ジアミノ−3,3,5,5−テトラキス
(4−フェニルフェノキシ)シクロトリホスファゼン
等。
【0025】アミノホスファゼン〔商品名 SA100
一般式(7)においてX1およびX2がアミノ基、p
が3〜10〕、プロポキシホスファゼン〔商品名 SP
R100 一般式(7)において、X1およびX2がn
−プロポキシ基、pが3〜10〕、ヘキサフェノキシフ
ォスファゼンとオクタフェノキシフォスファゼンの混合
物〔商品名 SP134 一般式(7)において、X1
およびX2がフェノキシ基、pが2〜3〕、又は一般式
(7)においてX1及びX2がフェノキシ基、pが3〜
10の混合物から構成されているフェノキシホスファゼ
ン誘導体(商品名 SP100)が市販(大塚化学製
品)されているから、これをそのまま使用できるが、こ
れに限定されない。
【0026】本発明による難燃性有機高分子系樹脂組成
物は、例えば、慣用の添加物をさらに含有してもよく、
例えば、酸化防止剤、光安定剤、金属不活性剤を含有し
てもよい。
【0027】本発明において用いてもよい酸化防止剤と
しては、とくに制限はないが、例えば、2,6−ジ−t
ert−ブチル−4−メチルフェノール、2−tert
−4,6−ジメチルフェノール、2,6−ジ−tert
−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−ter
t−ブチル−4−n−ブチルフェノール、2,6−ジ−
tert−ブチル−4−イソブチルフェノール、2,6
−ジシクロペンチル−4−メチルフェノール、2−(α
−メチルシクロヘキシル)−4,6−ジメチルフェノー
ル、2,6−ジオクタデシル−4−メチルフェノール、
2,4,6−トリシクロヘキシルフェノール、2,6−
ジノニル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−ter
t−ブチル−4−メトキシメチルフェノール、2,4−
ジメチル−6−(1′−メチル−ウンデカ−1′−イ
ル)−フェノール、2,4−ジメチル−6−(1′−メ
チル−ヘプタデカ−1′−イル)−フェノール、2,4
−ジメチル−6−(1′−メチル−トリデカ−1′−イ
ル)−フェノール及びそれらの混合物等、2,4−ジオ
クチルチオメチル−6−tert−ブチルフェノール、
2,4−ジオクチルチオメチル−6−メチルフェノー
ル、2,4−ジオクチルチオメチル−6−エチルフェノ
ール、2,6−ジ−ドデシルチオメチル−4−ノニルフ
ェノール及びそれらの混合物等、2,6−ジ−tert
−ブチル−4−メトキシフェノール、2,5−ジ−te
rt−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−tert−
アミルハイドロキノン、2,6−ジフェニル−4−オク
タデシルオキシフェノール、2,6−ジ−tert−ブ
チルハイドロキノン、2,5−ジ−tert−ブチル−
4−ヒドロキシアニソール、3,5−ジ−tert−ブ
チル−4−ヒドロキシアニソール、3,5−ジ−ter
t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルステアレート、ビ
ス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)アジペート及びそれらの混合物等、2,4−ビ
ス−オクチルメルカプト−6−(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシアニリノ)−1,3,5−ト
リアジン、2−オクチルメルカプト−4,6−ビス
(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニ
リノ)−1,3,5−トリアジン、2−オクチルメルカ
プト−4,6−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−
4−ヒドロキシフェノキシ)−1,2,3−トリアジ
ン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチ
ル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシャヌレート、
1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒド
ロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−イソシャヌレー
ト、2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニルエチル)−1,3,5−ト
リアジン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)−ヘ
キサヒドロ−1,3,5−トリアジン、1,3,5−ト
リス(3,5−ジシクロヘキシル−4−ヒドロキシベン
ジル)−イソシャヌレート等、2,2′−メチレンビス
(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、
2,2′−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−
エチルフェノール)、2,2′−エチリデンビス(4,
6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2′−エ
チリデンビス(6−tert−ブチル−4−イソブチル
フェノール)、4,4′−メチレンビス(2,6−ジ−
tert−ブチルフェノール)、4,4′−メチレンビ
ス(6−tert−ブチル−2−メチルフェノール)、
1,1−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ
−2−メチルフェニル)ブタン、エチレングリコールビ
ス[3,3′−ビス(3′−tert−ブチル−4′−
ヒドロキシフェニル)ブチレート]等、1,3,5−ト
リス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,4
−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキ
シベンジル)−2,3,5,6−テトラメチルベンゼ
ン、2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−4−
ヒドロキシベンジル)フェノール等を挙げることができ
る。
【0028】本発明において用いてもよい光安定剤とし
てはとくに制限はないが、例えば、2−(2′−ヒドロ
キシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2
−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−2′−ヒドロ
キシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5′−te
rt−ブチル−2′−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリ
アゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(1,1,
3,3−テトラメチルブチル)フェニル]ベンゾトリア
ゾール、2−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−
2′−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリア
ゾール、2−(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロ
キシ−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリ
アゾール、2−(2′−ヒドロキシ−4′−オクトキシ
フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3′,5′−ジ
−tert−ペンチル−2′−ヒドロキシフェニル)ベ
ンゾトリアゾール、2−(3′−tert−ブチル−
2′−ヒドロキシ−5′−オクチルオキシカルボニルエ
チルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等、4
−ヒドロキシ−、4−メトキシ−、4−オクトキシ−、
4−デシルオキシ−、4−ドデシルオキシ−、4−ベン
ジルオキシ−、4,2′,4′−トリヒドロキシ−、
2′−ヒドロキシ−4,4′−ジメトキシ−、または4
−(2−エチルヘキシルオキシ)−2−ヒドロキシベン
ゾフェノン誘導体等、4−tert−ブチルフェニルサ
リシレート、フェニルサリシレ−ト、オクチルフェニル
サリシレ−ト、ジベンゾイルレゾルシノール、ビス(4
−tert−ブチルベンゾイル)レゾルシノール、2,
4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−te
rt−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデ
シル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンゾエート等、エチル−α−シアノ−β,β−ジフェ
ニルアクリレート、イソオクチル−α−シアノ−β,β
−ジフェニルアクリレート、メチル−α−カルボメトキ
シシンナメート、メチル−α−シアノ−β−メチル−p
−メトキシシンナメート等、ビス(2,2,6,6−テ
トラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)サクシネ
ート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−
ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチルオキシ−
2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバ
ケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4
−ピペリジル)アジペート等、4,4′−ジ−オクチル
オキシオキザニリド、2,2′−ジエトキシオキシオキ
ザニリド、2,2′−ジ−オクチルオキシ−5,5′−
ジ−tert−ブチルオキザニリド、2,2′−ジ−ド
デシルオキシ−5,5′−ジ−tert−ブチルオキザ
ニリド、2−エトキシ−2′−エチルオキザニリド、
N,N′−ビス(3−ジメチルアミノプロピル)オキザ
ニリド、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2′−
エトキシオキザニリド等、2,4,6−トリス(2−ヒ
ドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5
−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオ
キシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェ
ニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒ
ドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチル
フェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス
(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシフェニル)−6
−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリア
ジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェ
ニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−
1,3,5−トリアジン等を挙げることができる。
【0029】本発明において用いてもよい金属不活性化
剤としてはとくに制限はないが、例えば、N,N′−ジ
フェニルオキザリルジアミド、N−サルチラル−N′−
サリチロイルヒドラジン、N,N′−ビス(サリチロイ
ル)ヒドラジン、N,N′−ビス(3,5−ジ−ter
t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒ
ドラジン、3−サリチロイルアミノ−1,2,3−トリ
アゾール、N,N′−ビス(ベンジリデン)オキザリル
ヒドラジド、イソフタルロイルジヒドラジド、N,N′
−ビス−サリチロイルオキザリルジヒドラジド、N,
N′―ビス−サリチロイル−チオプロピオニルジヒドラ
ジド等を挙げることができる。
【0030】本発明の難燃性有機高分子系樹脂組成物
は、各種成形品としての用途に供されるが、被膜、特に
電線、ケーブル類、電気部品、機械部品、プラグ、マウ
ント、ケーシング、カバー、外装の防火保護被膜を製造
するための材料として有用である。
【0031】前記有機高分子系樹脂としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合
体、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル(エチ
ル)共重合体などを挙げることができるが、これに限定
されるものではない。
【0032】
【実施例】以下、本発明化合物の合成例を挙げて本発明
を具体的に説明するが、これらは好ましい実施態様の例
示に過ぎず、本発明はこれらの実施例だけに限定するも
のではない。なお、実施例1〜3は上記式(2)で示さ
れる1,1′−ビナフチル−2,2′−ホスホン酸クロ
リドと上記一般式(3)で示されるフェノール類との反
応から上記一般式(1)に示される有機環状リン化合物
の製造方法の例であり、実施例4は上記式(4)で示さ
れる2,2′−ジヒドロキシ−1,1′−ビナフチルと
上記一般式(5)で示されるアリールホスホリルジクロ
リド類との反応から上記一般式(1)に示される有機環
状リン化合物の製造方法の例である。
【0033】実施例1 8−フェノキシ−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−
f][1,3,2]ジオキサホスファエピン 8−オキ
シド {一般式(1)において、R=水素原子、n=
1}の合成。 温度計、撹拌装置、滴下ロート、および冷却管を付した
500mlの四つ口フラスコを窒素置換した後、100
mlのテトラヒドロフランと60%の水素化ナトリウム
(4.80g、121.1mmol)を加えてから室温
で撹拌する。フェノール(10.28g、110mmo
l)を50mlのテトラヒドロフランで希釈した溶液を
滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、40℃で
30分間加温撹拌を行った。次に、温度を室温に戻す。
得られたナトリウムフェノラートのテトラヒドロフラン
溶液は直に次の反応に使用する。一方、200mlのテ
トラヒドロフランに1,1′−ビナフチル−2,2′−
ホスホン酸クロリド(40.0g、110mmol)を
加えて室温で撹拌する。完全に溶解したら、上記のナト
リウムフェノラートのテトラヒドロフラン溶液に滴下ロ
ートから上記クロリド溶液を徐々に滴下した。滴下終了
後、10時間加熱撹拌を続ける。反応終了後、冷却し、
不溶解物を濾別する。濾液を濃縮し、濃縮残渣を水(1
000ml)に投じる。得られた目的化合物を濾取し、
乾燥する。TLCチエックで1つのスポットを確認す
る。44.5g(95%)、軟化点134〜141℃
【0034】マススペクトル:m/z425(M+、+
1、29%)、424(M+、100)、423(1
0)、409(8)、269(18)、268(8
9)、267(65)、266(12)、255
(7)、240(19)、239(56)、237
(9)、226(15)、77(20)。
【0035】赤外スペクトル:(KBr)cm-1 15
90、1508、1491、1464、1311、12
34(O−Car)、1200(P=N)、1164
(P−OCar)、1103、1072、1027、1
008、971(P−O−Car)、898、864、
817、751、688、658、570、533、4
82、422。
【0036】実施例2 8−(4−メチルフェノキシ)−ジナフサ[2,3−
d:2′,3′−f][1,3,2]ジオキサホスファ
エピン 8−オキシド {一般式(1)において、R=
4−メチル基、n=1}の合成。 温度計、撹拌装置、滴下ロート、及び冷却管を付した3
00mlの四つ口フラスコを窒素置換した後、50ml
のテトラヒドロフランと60%の水素化ナトリウム
(0.82g、20.4mmol)を加えてから室温で
撹拌する。p−クレゾール(1.47g、13.6mm
ol)を25mlのテトラヒドロフランで希釈した溶液
を滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、40℃
で30分間加温撹拌を行った。次に、温度を室温に戻
す。得られたナトリウムフェノラートのテトラヒドロフ
ラン溶液は直に次の反応に使用する。一方、50mlの
テトラヒドロフランに1,1′−ビナフチル−2,2′
−ホスホン酸クロリド(5.0g、13.6mmol)
を加えて室温で撹拌する。完全に溶解したら、上記のナ
トリウムフェノラートのテトラヒドロフラン溶液に滴下
ロートから上記クロリド溶液を徐々に滴下した。滴下終
了後、15時間加熱撹拌を続ける。反応終了後、冷却
し、不溶解物を濾別する。濾液を濃縮し、残渣をアセト
ン(20ml)で混和してから水(500ml)に投
じ、1時間撹拌する。析出物を濾取し、乾燥し、6.0
g(99%)が得られる。軟化点105〜115℃。
【0037】マススペクトル:m/z439(M+、+
1、29%)、438(M+、100)、423
(6)、347(5)、346(5)、331(6)、
313(6)、269(15)、268(76)、26
7(52)、266(10)、255(7)、240
(16)、239(43)、237(7)、226(1
1)、91(6)、77(5)。
【0038】赤外スペクトル:(KBr)cm-1 15
91、1505、1464、1311(O−Car)、
1200(P=N)、1160(P−OCar)、11
05、1072、972(P−O−Car)、897、
817、751、658、570、484、418。
【0039】実施例3 8−(4−フェニルフェノキシ)−ジナフサ[2,3−
d:2′,3′−f][1,3,2]ジオキサホスファ
エピン 8−オキシド {一般式(1)において、R=
フェニル基、n=1}の合成。 温度計、撹拌装置、滴下ロート、及び冷却管を付した5
00mlの四つ口フラスコを窒素置換した後、50ml
のテトラヒドロフランと60%の水素化ナトリウム
(4.8g、121mmol)を加えてから室温で撹拌
する。p−フェニルフェノール(18.6g、110m
mol)を100mlのテトラヒドロフランで希釈した
溶液を滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、4
0℃で30分間加温撹拌を行った。次に、温度を室温に
戻す。得られたナトリウムフェノラートのテトラヒドロ
フラン溶液は直に次の反応に使用する。一方、200m
lのテトラヒドロフランに1,1′−ビナフチル−2,
2′−ホスホン酸クロリド(40g、110mmol)
を加えて室温で撹拌する。完全に溶解したら、上記のナ
トリウムフェノラートのテトラヒドロフラン溶液に滴下
ロートから上記クロリド溶液を徐々に滴下した。滴下終
了後、5時間加熱撹拌を続ける。反応終了後、冷却し、
不溶解物を濾別する。濾液を濃縮し、残渣を150ml
のイソプロパノール洗浄すると軟化点210〜215℃
の目的物が54g(98%)が得られる。
【0040】マススペクトル:m/z501(M+、+
1、35%)、500(M+、100)、346
(6)、331(6)、313(5)、269(1
2)、268(60)、267(41)、266
(9)、255(5)、240(14)、239(3
7)、237(5)、226(8)、141(5)、1
15(6)、77(5)。
【0041】赤外スペクトル:(KBr)cm-1 15
90、1512、1486、1464、1307、12
33(O−Car)、1204(P=N)、1187
(P−OCar)、1072、971、952(P−O
−Car)、9001、868、842、815、76
1、718、697、658、599、571、53
2、418、439。
【0042】実施例4 8−フェノキシ−ジナフサ[2,3−d:2′,3′−
f][1,3,2]ジオキサホスファエピン 8−オキ
シド {一般式(1)において、R=水素原子、n=
1}の合成。 温度計、撹拌装置、滴下ロート、及び冷却管を付した3
00mlの四つ口フラスコに100mlの1,4−ジオ
キサンおよび2,2′−ジヒドロキシ−1,1′−ビナ
フチル(5.0g、17.5mmol)を加えてから室
温で撹拌する。トリエチルアミン(3.6g、35mm
ol)を滴下ロートから徐々に滴下した。滴下終了後、
フェニルホスホリルジクロリド(3.7g、17.5m
mol)を加え、80℃で4時間加温撹拌を続ける。冷
却後、水(300ml)に投じる。析出した粘性のある
固形物を分取し、メタノール(50ml)で捏ねると、
目的物が結晶化する。濾取し、乾燥すると4.9g(6
6%)が得られる。軟化点133〜136℃。マススペ
クトルおよび赤外スペクトルの価は実施例1で得られた
化合物と同一の結果を与えた。
【0043】調製例1 実施例1または実施例4で得られた有機環状リン化合物
含有水酸化マグネシウムの調製。 500mlの丸底フラスコに250mlのアセトンを加
えた後、実施例1または実施例4で得られた有機環状リ
ン化合物(50g)を加え、室温で撹拌した。完全に溶
解したら、撹拌しつつ水酸化マグネシウム(50g)を
少量宛加えた。加え終わってから30分間撹拌を続け
る。アセトンを回収し、粉末状固形物を40℃で真空乾
燥する。
【0044】調製例2 実施例1または実施例4で得られた有機環状リン化合物
及びフェノキシホスファゼン含有水酸化マグネシウムの
調製。 500mlの丸底フラスコに250mlのアセトンを加
えた後、実施例1または実施例4で得られた有機環状リ
ン化合物(25g)及び上記一般式(7)において、X
1及びX2=フェノキシ基、n=2〜3のフェノキシホ
スファゼン誘導体(25g)を加え、室温で撹拌した。
2種類の物質が完全に溶解したら、撹拌しつつ水酸化マ
グネシウム(50g)を少量宛加えた。加え終わってか
ら30分間撹拌を続ける。アセトンを回収し、粉末状固
形物を40℃で真空乾燥する。
【0045】難燃性有機高分子系樹脂組成物の製造及び
難燃性の評価 難燃性の評価に当たり、ULサブジェクト94(アンダ
ーライター・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド)
の「機器部品用プラスチック材料の燃焼試験」に規定さ
れた垂直燃焼試験に準拠。試験片の肉厚1.6mm。難
燃の度合を示す酸素指数は日本工業規格JIS K72
01(酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法)に
準拠。
【0046】製造例1 実施例1または実施例4で得られた有機環状リン化合物
を45重量%、有機高分子系樹脂としてポリプロピレン
の55重量%をミキサーに挿入し3分間撹拌混合した。
得られた混合物をスクリュー押出機を用いて溶融混練
(温度170℃)、押し出して難燃性樹脂組成物のペレ
ットを得た。得られたペレットを100℃の温度で乾燥
したのち、該ペレットを射出成型機(シリンダーの温度
200℃に設定)を用いて所定の各試験片を作成し、難
燃性の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0047】製造例2 前記調製例1で得られた有機環状リン化合物含有水酸化
マグネシウムを45重量%、有機高分子系樹脂として、
ポリプロピレンの55重量%を製造例1に準拠して難燃
性樹脂組成物を得、製造例1に準拠して各試験片を作成
し、難燃性の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0048】製造例3 前記調製例2で得られた有機環状リン化合物及びフェノ
キシホスファゼン誘導体含有水酸化マグネシウムを45
重量%、有機高分子系樹脂としてポリプロピレンの55
重量%を製造例1に準拠して難燃性樹脂組成物を得、製
造例1に準拠して各試験片を作成し、難燃性の評価を行
った。その結果を表1に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【効果】(1)本発明により新規な有機環状リン化合物
とその製法を提供できた。 (2)本発明により新規な難燃性有機高分子系樹脂組成
物を提供できた。本発明は、必要に応じて酸素指数を2
5以上、好ましくは28以上とすることができる。 (3)本発明の難燃性有機高分子系樹脂組成物は、加熱
されたとき、あるいは燃焼したとき、ハロゲン系ガスを
発生することがないので、環境にやさしく、また電気特
性を悪化させることがない。 (4)本発明の組成物は、ハロゲンを発生することのな
い無機難燃剤のみを用いたものに較べて軽量であり、樹
脂分が多いことに伴って、その電気的性質も、安定して
おりかつ優れている。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 21/12 C08L 101/00 Fターム(参考) 4H028 AA10 AA35 AA40 AA42 AB04 BA06 4H050 AB80 BA69 BB11 BB12 BB15 WA01 WA15 WA23 4J002 AA001 DE077 EW046 EW158 FD136 FD137 FD138 GQ00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、Rは、水素原子、直鎖または分岐のアルキル基
    およびフェニル基よりなる群から選ばれた基であり、n
    は1〜3の整数を示す。nが2以上のときは、それぞれ
    のRは前記群から選ばれたものであれば、同一のもので
    も異なったものでもよい。)で示される有機環状リン化
    合物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の有機環状リン化合物より
    なる難燃剤。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の難燃剤を含有することを
    特徴とする難燃性有機高分子系樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 (A)請求項2記載の難燃剤と(B)下
    記一般式(6) 【化2】 (式中、Mは周期表の第二主族又は第三主族の金属、第
    二副族または第三副族の金属であり、mは2または3で
    ある。)で示される金属水酸化物、とを含有することを
    特徴とする難燃性有機高分子系樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 (A)請求項2記載の難燃剤と(B)下
    記一般式(6) 【化3】 (式中、Mおよびmは前記と同一である。)で示される
    金属水酸化物および(C)下記一般式(7) 【化4】 (式中、X1およびX2はアルコキシ基、アリールオキ
    シ基およびアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選
    ばれた基であり、pは3〜10の整数である。)で示さ
    れるホスファゼン誘導体とを含有することを特徴とする
    難燃性有機高分子系樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 下記式(2) 【化5】 で示される1,1′−ビナフチル−2,2′−リン酸ク
    ロリドと、下記一般式(3) 【化6】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
    フェノール類を、有機溶剤中塩基の存在下で反応させる
    ことを特徴とする下記一般式(1) 【化7】 (式中、Rは、水素原子、直鎖または分岐のアルキル基
    およびフェニル基よりなる群から選ばれた基であり、n
    は1〜3の整数を示す。nが2以上のときは、それぞれ
    のRは前記群から選ばれたものであれば、同一のもので
    も異なったものでもよい。)で示される有機環状リン化
    合物を製造する方法。
  7. 【請求項7】 下記式(4) 【化8】 で示される2,2′−ジヒドロキシ−1,1′−ビナフ
    チルと、下記一般式(5) 【化9】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で表される
    アリールホスホリルジクロリド類を、有機溶剤中、塩基
    の存在下で反応させることを特徴とする下記一般式
    (1) 【化10】 (式中、Rおよびnは前記と同一である。)で示される
    有機環状リン化合物を製造する方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024122525A1 (ja) * 2022-12-06 2024-06-13 大八化学工業株式会社 屈折率向上剤

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