JP2007501313A - 熱可塑性樹脂のための難燃性ホスホネート添加剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルキル、シクロアルキル、アリールもしくはアラルキルホスホネートに関し、特定のホスホネートに関し、そして、熱可塑性樹脂中における、このようなホスホネートの難燃剤としての使用もしくは難燃剤との組み合わせでの使用に関する。
難燃剤は安全のために多くの製品中に導入され、該製品をとおした火の拡がりを抑制しようとしている。難燃剤は、たとえば、炎の急速な消失を生じさせること又は製品に火が着きにくくすることで作用することができる。難燃剤は従来から布帛、柔軟服飾品などを処理するために使用され、そしてフォーム、ペイント及びエポキシ樹脂などの樹脂中に導入されてきたが、現在では、多くの他の用途も、特に、エレクトロニクス、自動車、航空宇宙及び建築業界において活発に探求されている。
本発明は難燃性を有するホスホネート組成物に関する。本発明のホスホネート組成物は一般式
R3はH又はC1〜C4アルキルであり、
R4は直鎖もしくは枝分かれC9〜C22アルキル、C9〜C22シクロアルキル、C9〜C22アリールもしくはC9〜C22アラルキルであり、
nは0又は1である)を有する。好ましくは、R4はC10〜C18アルキル又はC10〜C12シクロアルキルである。
R3はH又はC1〜C4アルキルであり、
R4は直鎖もしくは枝分かれC9〜C22アルキル、C9〜C22シクロアルキル、C9〜C22アリールもしくはC9〜C22アラルキルであり、
nは0又は1である)の難燃性ホスホネートの製造方法に関する。この方法は
(1)最初に、一般式
(2)前記環式ホスフィットを、本発明の難燃性ホスホネートを生じるために十分なモル比で、
の工程を含む。
本発明の第一の主題は難燃性を有するホスホネート組成物である。本発明に有用な多くのホスホネート化合物がある。一般に、これらのホスホネート化合物は以下の一般式
R3はH又はC1〜C4アルキルであり、
R4は直鎖もしくは枝分かれC9〜C22アルキル、C9〜C22シクロアルキル、C9〜C22アリールもしくはC9〜C22アラルキルであり、
nは0又は1である)を有する。好ましくは、R4はC10〜C18アルキル又はC10〜C12シクロアルキルである。
R3はH又はC1〜C4アルキルであり、
R4は直鎖もしくは枝分かれC9〜C22アルキル、C9〜C22シクロアルキル、C9〜C22アリールもしくはC9〜C22アラルキルであり、
nは0又は1である)を有する難燃性化合物を生じるのに十分なモル比で反応させる。
メカニカルスターラ、窒素ディップチューブ、滴下漏斗、ヒーティングマントル、温度計及び短蒸留カラムであってテークオフとコンデンサーと蒸留物回収ベッセルとを備えたものを備えた反応フラスコに134gのトリメチロールプロパン(TMOP)を入れた。反応器を窒素によってフラッシュし、124gのトリメチルホスフィット(TMP)を滴下漏斗に入れた。TMOPが80℃になるまで反応器を暖めた。その後、TMPを1回で添加した。1滴のメチルアシッドホスフェートを触媒として反応器に添加した。溶液を90℃に加熱し、その点で、副生成物であるメタノールを蒸留し始めた。次の3時間にわたって、カラムのトップの温度を66℃又はそれ以下に維持しながら反応器の温度をゆっくりと140℃に上げた。一旦、反応器の温度が140℃に到達したら、ゆっくりとした窒素スパージを開始した。反応器の温度を160℃に上げることでメタノールの蒸留を完了した。反応器の残留物は160g(98.7%収率)の31P NMRで98%純度のトリメチロールプロパンホスフィットからなり、以下の一般式
本発明による以下の式を有する難燃性ホスホネートを本例において記載されるとおりに製造した。
本発明による以下の式を有する難燃性ホスホネートを例1において記載されるとおりに製造したが、ジメチルデシルホスホネートの代わりにジメチルカンフィルホスホネート(542g)を使用した。
本発明の難燃性ホスホネートの耐水性、熱安定性及び外観特性を市販の難燃性ホスホネートであるAMGARD(商標)(Rhodia Inc., Cranbury, NJ)と比較した。
本例では、例1の難燃性ホスホネートAを、一般式
2)16%wtのビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、及び、
3)3%wtの難燃性ホスホネート(Amgard CU又はホスホネートA)
からなる2つの予備重量測定したプラスティック(ABS)クーポン(6.5cm×7.5cm×0.5cm)を60℃の水中に浸漬した。6時間後に、クーポンを徹底的に乾燥し、そして再び重量測定した。結果は表1に示されるとおりであり、難燃性ホスホネートAを含むプラスティッククーポンがより改良された耐水性を有したことを示している。
例2の難燃性ホスホネートBの熱安定性を、一般式
Claims (32)
- R1及びR2はメチル基であり、R3はエチルであり、R4は置換もしくは未置換C10〜C18アルキルである、請求項1記載の組成物。
- R4はC10〜C12アルキルである、請求項2記載の組成物。
- R1及びR2はメチル基であり、R3はエチルであり、R4は置換もしくは未置換C10〜C12シクロアルキルである、請求項1記載の組成物。
- R4は4−t−ブチルシクロヘキシルである、請求項4記載の組成物。
- R4はカンフィルである、請求項4記載の組成物。
- R1及びR2はメチル基であり、R3はエチルであり、R4は置換もしくは未置換C10〜C18アルキルである、請求項7記載の組成物。
- R4はC10〜C12アルキルである、請求項8記載の組成物。
- R1及びR2はメチル基であり、R3はエチルであり、R4は置換もしくは未置換C10〜C12シクロアルキルである、請求項7記載の組成物。
- R4は4−t−ブチルシクロヘキシルである、請求項10記載の組成物。
- R4はカンフィルである、請求項10記載の組成物。
- 一般式(IV)
R3はH又はC1〜C4アルキルであり、
R4は直鎖もしくは枝分かれC9〜C22アルキル、C9〜C22シクロアルキル、C9〜C22アリールもしくはC9〜C22アラルキルであり、
nは0又は1である)を有する難燃性ホスホネート組成物の製造方法であって、前記方法は、(1)最初に、一般式(I)
(2)第二に、一般式(II)の前記環式ホスフィットを、前記一般式(IV)の前記難燃性ホスホネート組成物を生じるために十分なモル比で、
の工程を含む、方法。 - 一般式(I)のトリメチロールアルカンと、一般式P(OR)3の前記ホスフィットとを反応させる前記工程はトランスエステル化触媒の存在下もしくは非存在下に約50℃〜約200℃の温度で行われる、請求項13記載の方法。
- 前記工程は約80℃〜約160℃の温度で行われる、請求項14記載の方法。
- 前記工程はトランスエステル化触媒の存在下に行われる、請求項14記載の方法。
- 酸触媒はメチルアシッドホスフェートである、請求項16記載の方法。
- 前記トリメチロールアルカンはトリメチロールプロパンを含む、請求項13記載の方法。
- 一般式P(OR)3の前記ホスフィットはトリメチルホスフィットを含む、請求項13記載の方法。
- 一般式P(OR)3の前記ホスフィットはトリフェニルホスフィットを含む、請求項13記載の方法。
- 一般式(II)の前記環式ホスフィットを、一般式(III)のホスホネートと反応させる前記工程がハロゲン化アルキル触媒及び/又は着色防止剤の存在下又は非存在下で約150℃〜約250℃の温度で行われる、請求項13記載の方法。
- 前記工程はハロゲン化アルキル触媒の存在下に行われる、請求項21記載の方法。
- 前記ハロゲン化アルキル触媒はブチルブロミドである、請求項22記載の方法。
- 前記ハロゲン化アルキル触媒はオクチルブロミドである、請求項22記載の方法。
- 前記ハロゲン化アルキル触媒はメチルヨージドである、請求項22記載の方法。
- 前記工程は着色防止剤の存在下に行われる、請求項21記載の方法。
- 前記着色防止剤はN−メチルエタノールアミンである、請求項26記載の方法。
- 前記工程は約180℃〜約220℃の温度で行われる、請求項21記載の方法。
- 一般式(III)の前記ホスホネートはジメチルデシルホスホネートである、請求項21記載の方法。
- 一般式(III)の前記ホスホネートはジメチルラウリルホスホネートである、請求項21記載の方法。
- 一般式(III)の前記ホスホネートはジメチル(4−t−ブチルシクロヘキシル)ホスホネートである、請求項21記載の方法。
- 一般式(III)の前記ホスホネートはジメチルカンフィルホスホネートである、請求項21記載の方法。
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