JP6268540B2 - Method for preparing melamine condensate - Google Patents

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発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、メラミン縮合物、特にメラムの調製方法に関する。   The present invention relates to a process for the preparation of melamine condensates, in particular melam.

メラミンは、特定の反応条件下において加熱されるとメラミン縮合物を形成する。アンモニアが、その反応において放出される。同様に、メラミン塩は、加熱されると縮合物を形成する。メラミン縮合物としては、メレム、メロン、およびメラム、ならびにそれらの塩が挙げられる。一般的に、メラム(C11)は、触媒の存在下において325℃未満でメラミンおよび/またはメラミン塩を加熱すると形成され、メラミン合成の副生物である。こうした生成物は、ポリマー組成物における防炎加工剤としての使用に極めて好適である。メラミン縮合物は、他の防炎加工剤(例えば、ハロゲン化合物およびメラミンなど)と比べて高い熱安定性を有する。メラムおよびより高次のメラミン縮合物(例えば、メレム、メロンおよびメトン)は、350℃未満の温度では、大量に昇華および分解することはない。結果として、そうしたポリマー組成物は、従来の防炎加工剤を組み込んだ組成物と比較してより良好な熱安定性を示す。さらなる利点は、メラム入りポリマー組成物の射出成形の間の金型付着物の形成が抑制されるということである。 Melamine forms melamine condensates when heated under certain reaction conditions. Ammonia is released in the reaction. Similarly, melamine salts form a condensate when heated. Melamine condensates include melem, melon, and melam, and their salts. In general, melam (C 6 H 9 N 11 ) is formed by heating melamine and / or melamine salts below 325 ° C. in the presence of a catalyst and is a byproduct of melamine synthesis. Such products are very suitable for use as flameproofing agents in polymer compositions. The melamine condensate has high thermal stability compared to other flameproofing agents (for example, halogen compounds and melamine). Melam and higher order melamine condensates (eg melem, melon and methone) do not sublime and decompose in large quantities at temperatures below 350 ° C. As a result, such polymer compositions exhibit better thermal stability compared to compositions incorporating conventional flameproofing agents. A further advantage is that the formation of mold deposits during injection molding of melammed polymer compositions is suppressed.

縮合によるメラムの調製に関する具体的な方法は、例えば、V.A.Gal’perinら,Zhurnal Oraanicheskoi Khimii,Vol.7,No.11,pp.2431−2432(1971年11月)に、およびGavrilovaら,Zhurnal Oraanicheskoi Khimii,Vol.13,No.3,pp.669−670(1977年3月)に記載されている。実験室規模の実験において、290℃〜320℃の間の温度にて、ZnCl2縮合剤を用いてメラミンがメラムの塩に転化された。   Specific methods for the preparation of melam by condensation are described, for example, in V.C. A. Gal'perin et al., Zhurnal Oranicheskoi Kimii, Vol. 7, no. 11, pp. 2431-2432 (November 1971), and Gavrilova et al., Zhurnal Oranicheskoi Kimii, Vol. 13, no. 3, pp. 669-670 (March 1977). In laboratory scale experiments, melamine was converted to melam salt using ZnCl2 condensing agent at temperatures between 290 ° C and 320 ° C.

そうして得られるメラム生成物中の亜鉛および塩化物の割合は、非常に高い。亜鉛および塩化物の不純物の存在は、プラスチックにおける難燃剤としてのメラムの使用にとって重大な欠点である。両方のイオンが、洗い落すことが困難である。さらに、生成物から亜鉛および塩化物を洗い落すことは、メラムの高い加水分解度を結果としてもたらし得る。   The proportion of zinc and chloride in the melam product so obtained is very high. The presence of zinc and chloride impurities is a significant drawback for the use of melam as a flame retardant in plastics. Both ions are difficult to wash off. Furthermore, washing off zinc and chloride from the product can result in a high degree of hydrolysis of melam.

あるいはまた、メラミンは、実験室規模(例えば、ミリグラムまたはグラム規模)で、縮合剤としての無機酸の存在下においてもメラムなどの縮合物に転化され得る。無機酸としては、HCl、HBr、硫酸、リン酸、およびそれらの混合物が挙げられる。これらの酸のアンモニア塩またはメラミン塩もまた、使用され得る。   Alternatively, melamine can be converted to condensates such as melam on a laboratory scale (eg, milligram or gram scale) and in the presence of an inorganic acid as a condensing agent. Inorganic acids include HCl, HBr, sulfuric acid, phosphoric acid, and mixtures thereof. Ammonia or melamine salts of these acids can also be used.

メラミン縮合物を提供する方法は、国際公開第96/16948号パンフレットに開示されている。この方法は、メラミンまたはメラミン塩を含む出発物質を、
(i)少なくとも1種の有機酸、または
(ii)有機酸の少なくとも1種のアンモニア塩もしくはメラミン塩、または
(iii)(i)と(ii)との組み合わせ
の存在下において、メラミン縮合物の形成に有効な反応条件下において加熱する工程を含む。
A method for providing a melamine condensate is disclosed in WO 96/16948. This method comprises starting materials comprising melamine or melamine salts,
In the presence of (i) at least one organic acid, or (ii) at least one ammonia or melamine salt of an organic acid, or (iii) a combination of (i) and (ii). Heating under reaction conditions effective for formation.

この方法は、商業規模の生産に好適である。   This method is suitable for commercial scale production.

国際公開第96/16948号パンフレットの方法はそれまでに知られていた方法に鑑みて改善を示すが、しかしながら、この方法に関する問題は、高レベルの純度を有するメラミン縮合物を得ることが、依然として困難であることである。これは、メラミン縮合物と、有機酸もしくは無機酸および/またはその塩またはその他の残留物とを含む反応生成物混合物を結果としてもたらす。   The method of WO 96/16948 shows an improvement in view of previously known methods, however, the problem with this method is that it still yields a melamine condensate with a high level of purity. It is difficult. This results in a reaction product mixture comprising melamine condensate and an organic or inorganic acid and / or its salt or other residue.

国際公開第96/16948号パンフレットの実施例において、加熱工程後の反応混合物を水中アンモニア溶液で洗浄する方法が開示されている。縮合物を含有する最終混合物中の低レベルの有機酸が、例えば420gの反応混合物のわずか1リットルの3%アンモニア水での洗浄後に報告されている。しかしながら、これらの結果は間違っている。というのは、国際公開第96/16948号パンフレットに示されるような加熱工程後の反応混合物の洗浄だけでは、縮合物を含有する最終混合物中の所望の低レベルの有機酸がもたらされることはないからである。本発明者らにより観察されたように、そのような低レベルの不純物は、それよりもはるかに多くの量の洗浄液およびより厳格な対策を必要とするであろう。   In the examples of WO 96/16948, a method for washing the reaction mixture after the heating step with an ammonia solution in water is disclosed. Low levels of organic acid in the final mixture containing the condensate have been reported after, for example, washing 420 g of the reaction mixture with only 1 liter of 3% aqueous ammonia. However, these results are incorrect. This is because washing the reaction mixture after the heating step as shown in WO 96/16948 does not result in the desired low levels of organic acids in the final mixture containing condensate. Because. As observed by the inventors, such low levels of impurities would require much larger amounts of cleaning liquid and more stringent measures.

V.B.Lotschら,Chem.Eur.J,2007,13,4956−4968による科学論文において、メラム水和物の調製について記載されている。そのメラム水和物は、メラム−NH4Cl付加物から得られ、この付加物は、メラミンおよびNH4Cl(塩化アンモニウム)を12時間にわたり723K(382℃)で加熱することによって合成された。得られたメラム−NH4Cl付加物(550mg)は、NH3水(60mL、25%)中で撹拌された。   V. B. Lotsch et al., Chem. Eur. The preparation of melam hydrate is described in a scientific paper by J, 2007, 13, 4956-4968. The melam hydrate was obtained from melam-NH 4 Cl adduct, which was synthesized by heating melamine and NH 4 Cl (ammonium chloride) at 723 K (382 ° C.) for 12 hours. The resulting melam-NH4Cl adduct (550 mg) was stirred in aqueous NH3 (60 mL, 25%).

上で参照した国際公開第96/16948号パンフレットにおいて、メラムが同様にメラミン(25.2g)と塩化アンモニウム(5.4g)との反応によって調製される実験について記載している。その混合物は、2時間にわたり340℃で加熱された。生成物は、1リットルの3%アンモニア溶液で洗浄された。メラムの収率は90%であり、残留塩化物含有量は5.7%であった。   In WO 96/16948 referenced above, an experiment is described in which melam is similarly prepared by reaction of melamine (25.2 g) and ammonium chloride (5.4 g). The mixture was heated at 340 ° C. for 2 hours. The product was washed with 1 liter of 3% ammonia solution. The melam yield was 90% and the residual chloride content was 5.7%.

明らかに、より少ない量の洗浄液と組み合わせたそのような低濃度溶液は、メラムから残留酸成分を除去するのに効率的でない。依然として比較的大体積の水が洗浄のために使用されるにも関わらず、高い純度とはならない。濃アンモニアが有効であることが示され、科学的研究のためにそのような少量のメラムを精製するには有用であり得るが、工業規模での使用には適さない。   Obviously, such a low concentration solution combined with a smaller amount of cleaning solution is not efficient in removing residual acid components from melam. Despite the relatively large volume of water still used for cleaning, it is not highly pure. Concentrated ammonia has been shown to be effective and may be useful for purifying such small amounts of melam for scientific research, but is not suitable for use on an industrial scale.

図1は、濃縮スラリーの洗浄方法の概略図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of a method for cleaning a concentrated slurry.

したがって、本発明の目的は、メラミン縮合物を含有する高純度の最終混合物が容易に得られる、工業規模で使用され得る方法を提供することである。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a process that can be used on an industrial scale in which a high purity final mixture containing melamine condensate is easily obtained.

驚くべきことに、この目的は、例えば上で規定されたような工程を含む方法によって得られる、メラミン縮合物の精製方法であって、当該精製方法は、
a)少なくとも9のpHを有する水中塩基溶液中のメラミン縮合物を含む反応生成物混合物の希釈スラリーを作製する工程と、
b)希釈スラリーを少なくとも1時間保持する工程と、
c)希釈スラリーを濃縮し、それにより濃縮スラリーおよび溶離液を得る工程と、
d)濃縮スラリーを水性液で希釈し、工程cを繰り返すことによって濃縮スラリーを洗浄する工程と
を含み、ここで、洗浄は、向流洗浄により行われ、下流の濃縮工程の溶離液が、上流の濃縮工程において濃縮スラリーを洗浄するために使用される、方法により達成される。
Surprisingly, this object is a process for the purification of a melamine condensate obtained, for example, by a process comprising the steps as defined above,
a) making a diluted slurry of a reaction product mixture comprising a melamine condensate in a base solution in water having a pH of at least 9;
b) holding the diluted slurry for at least 1 hour;
c) concentrating the diluted slurry, thereby obtaining a concentrated slurry and an eluent;
d) diluting the concentrated slurry with an aqueous liquid and washing the concentrated slurry by repeating step c, wherein the washing is performed by countercurrent washing and the eluent of the downstream concentration step is upstream This is achieved by the method used to wash the concentrated slurry in the concentration step.

この精製方法の効果は、比較的低塩基濃度を有する塩基性水溶液が使用され得、かつ必要とされる水の総量が妥当な範囲内に保たれる一方で、驚くべきことに、それにもかかわらず、比較的高純度を有するメラミン縮合物が得られることである。   The effect of this purification method is, surprisingly, despite the fact that basic aqueous solutions with relatively low base concentrations can be used and the total amount of water required is kept within a reasonable range. In other words, a melamine condensate having a relatively high purity is obtained.

本発明に従う方法は、好適には、複数の洗浄工程を含む。当該方法は、例えばN回の洗浄工程を有し、Nは正の整数である。正の整数により、ゼロより大きな全ての整数、例えば、1、2、3、4、5などが意味される。請求項1に記載のこの方法において、好ましくは、工程n=x(xは1からN−1を含むN−1までの(選択される)整数である)においては、混合物が、工程n=x+1で使用された水で洗浄され、工程n=Nにおいては、縮合物が、新しい水性液、好ましくは水で洗浄されるというような具合に、濃縮スラリーの洗浄が行われる。 The method according to the invention preferably comprises a plurality of washing steps. The method has, for example, N cleaning steps, where N is a positive integer. A positive integer means all integers greater than zero, for example 1, 2, 3, 4, 5, etc. In this method according to claim 1, preferably in step n 1 = x (x is an integer selected (selected) from 1 to N-1 including N-1), the mixture is Washing with the water used in 2 = x + 1, and in step n 3 = N, the concentrated slurry is washed such that the condensate is washed with a new aqueous liquid, preferably water.

洗浄工程数Nは、少なくとも2であり、好ましくは2〜10の範囲内にある。   The number N of washing steps is at least 2, preferably in the range of 2-10.

本発明に従う方法における濃縮工程に関し、希釈スラリーから濃縮スラリーおよび溶離液を分離して得るために、原則的に、工業規模プロセスにおいて使用され得る任意の方法が適用され得る。そのような工程は、濾過または沈降により行われ得る。これらは、工程を加速するために、例えば遠心濾過または遠心沈降の場合のように、遠心分離と組み合わされ得る。   With respect to the concentration step in the method according to the invention, in principle any method that can be used in an industrial scale process can be applied in order to separate and obtain the concentrated slurry and the eluent from the diluted slurry. Such a step can be performed by filtration or sedimentation. These can be combined with centrifugation, for example in the case of centrifugal filtration or centrifugal sedimentation, to accelerate the process.

洗浄は、濾過または沈降技術により達成され得る。こうした技術の例としては、デカント遠心機(decanting centrifuge)、クロスフロー濾過、遠心濾過、および静的濾過が挙げられる。これらの技術は、下流の濃縮工程の溶離液が上流の濃縮工程においてスラリーを作製するために使用される向流洗浄と組み合わされる。したがって、75〜85%の洗浄用水性液必要量(wash waterliquid requirement)の節約が達成され得る。   Washing can be accomplished by filtration or sedimentation techniques. Examples of such techniques include decanting centrifuge, cross flow filtration, centrifugal filtration, and static filtration. These techniques are combined with countercurrent washing in which the eluent of the downstream concentration step is used to make a slurry in the upstream concentration step. Thus, a 75-85% savings in wash water liquid requirement can be achieved.

好ましくは、この濃縮は、クロスフロー濾過(微細濾過);遠心沈降(デカンタ遠心機);遠心濾過(バスケット遠心機)または全濾過(Nuetscheまたはベルトフィルター)により、そのそれぞれが向流洗浄と組み合わされて行われる。   Preferably, this concentration is combined with countercurrent washing, each by cross-flow filtration (microfiltration); centrifugal sedimentation (decanter centrifuge); centrifugal filtration (basket centrifuge) or total filtration (Nuetsche or belt filter). Done.

クロスフロー濾過(例えば、微細濾過)は、高い濾過流束が達成され得、ひび割れ得るケークが何ら形成されず、これがこの濾過方法を確証し得るという利点を有する。   Cross-flow filtration (eg, microfiltration) has the advantage that high filtration flux can be achieved and no cracking cake is formed, which can validate this filtration method.

遠心沈降(例えば、デカンタ遠心機)は、洗浄液が濾過ケークを透過する必要がないという利点を有する。沈降物は、新しい水性液でかなり容易に再スラリー化される。粒径、密度およびG力次第で、分離速度が高くなり得る。   Centrifugal sedimentation (eg decanter centrifuge) has the advantage that the washing liquid does not have to permeate the filter cake. The sediment is re-slurried fairly easily with fresh aqueous liquid. Depending on the particle size, density and G force, the separation rate can be high.

遠心濾過(例えば、バスケット遠心機)は、高い濃縮係数および低い洗浄用水性液消費量を結果としてもたらす集中的な洗浄用水性液/ケーク接触を可能にする。   Centrifugal filtration (eg, a basket centrifuge) allows for intensive wash aqueous / cake contact resulting in a high concentration factor and low wash aqueous consumption.

全濾過(例えば、Nuetsche、Buechnerまたはベルトフィルター)もまた、高い濃縮係数を結果としてもたらす集中的な洗浄水濾過ケーク接触を提供する。これは、低い洗浄用水性液消費量を結果としてもたらす。   Total filtration (eg, Nuetsche, Büchner or belt filter) also provides an intensive wash water filter cake contact that results in a high concentration factor. This results in low wash aqueous liquid consumption.

最も好ましいのは、向流洗浄と組み合わされた全濾過であり、これは最も低い洗浄用水必要量を可能にする。同様に最も好ましいのは、向流洗浄と組み合わされた沈降遠心機である。これは、非常に低い洗浄用水性液必要量および非常に安定した工程を可能にし、不均一な洗浄を結果としてもたらすケークのひび割れの危険性を低減する。   Most preferred is total filtration combined with countercurrent washing, which allows for the lowest wash water requirements. Also most preferred is a sedimentation centrifuge combined with countercurrent washing. This allows for very low cleaning aqueous liquid requirements and a very stable process, reducing the risk of cake cracking resulting in uneven cleaning.

好ましくは、希釈スラリーを保持する工程b)は、20℃〜70℃の間、より好ましくは30℃〜60℃の間の温度で行われる。工程b)は、好ましくは少なくとも2時間、より好ましくは少なくとも4時間行われる。工程b)は、好ましくは最長15時間、より好ましくは最長10時間、さらにより好ましくは最長8時間、最も好ましくは最長6時間行われる。水中塩基溶液のpHは、好ましくは少なくとも9、より好ましくは少なくとも10、なおさらに好ましくは少なくとも12、最も好ましくは12〜14の間である。溶液のpHにより、出発溶液のpHが意味され、この溶液は、その溶液中の希釈スラリーを作製するためにそれが反応混合物と一緒にされる前の溶液である。好ましくは、塩基は、加熱工程において使用された無機酸または有機酸に照らした化学量論量(stochiometric amount)より多くの量、より好ましくはそのような化学量論量(stochiometric amount)の少なくとも1.25倍より多くの量で使用される。塩基としては、例えばアンモニア、またはアルカリ水酸化物(例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム)を使用することが可能である。最終生成物において得られる純度に関する最良の結果は、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの場合に得られる。   Preferably, step b) of holding the diluted slurry is performed at a temperature between 20 ° C and 70 ° C, more preferably between 30 ° C and 60 ° C. Step b) is preferably performed for at least 2 hours, more preferably for at least 4 hours. Step b) is preferably performed for up to 15 hours, more preferably up to 10 hours, even more preferably up to 8 hours, most preferably up to 6 hours. The pH of the base solution in water is preferably at least 9, more preferably at least 10, even more preferably at least 12, and most preferably between 12-14. By the pH of the solution is meant the pH of the starting solution, which is the solution before it is combined with the reaction mixture to make a diluted slurry in the solution. Preferably, the base is in an amount greater than the stoichiometric amount in light of the inorganic or organic acid used in the heating step, more preferably at least 1 of such stoichiometric amount. Used in amounts greater than 25 times. As the base, for example, ammonia or an alkali hydroxide (for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide) can be used. The best results regarding the purity obtained in the final product are obtained with sodium hydroxide and potassium hydroxide.

好ましくは、希釈スラリー中の固形物の濃度は、希釈スラリーの総重量の5〜25重量(wt)%の間、より好ましくは10〜18wt.%の間である。   Preferably, the concentration of solids in the dilute slurry is between 5-25 wt.% Of the total weight of the dilute slurry, more preferably 10-18 wt. %.

良好な結果は、混合物と塩基溶液とのスラリーが撹拌容器中で混合され、その撹拌容器中で、上で示した温度にて、上で示した時間にわたり保持される場合に得られる。   Good results are obtained when the slurry of the mixture and base solution is mixed in a stirred vessel and held in the stirred vessel at the temperature indicated above for the time indicated above.

好ましくは、混合物の希釈スラリーを作製する工程a)およびその希釈スラリーを保持する工程b)は、縮合物が形成される加熱工程のすぐ後に行われ、好ましくは、混合物を塩基溶液と接触させる前に100℃未満の温度まで混合物が冷却される。   Preferably, the step a) of preparing the diluted slurry of the mixture and the step b) of retaining the diluted slurry are performed immediately after the heating step in which the condensate is formed, preferably before contacting the mixture with the base solution. The mixture is cooled to a temperature below 100 ° C.

希釈スラリーを特定の温度で特定の時間にわたり保持する工程b)の後、その希釈スラリーは濃縮される。そのような濃縮の結果は、大抵の場合、縮合物を含有する混合物の濃縮ケークである。そのような濃縮は、フィルター、バスケット遠心機またはデカンタ遠心機を用いることにより行われ得る。   After step b) of holding the diluted slurry at a specific temperature for a specific time, the diluted slurry is concentrated. The result of such concentration is often a concentrated cake of a mixture containing the condensate. Such concentration can be done by using a filter, basket centrifuge or decanter centrifuge.

フィルターまたはバスケット遠心機(全濾過)が用いられる場合、濃縮スラリーは、好適には、フィルターまたはバスケット遠心機からの濃縮スラリーの除去の前に水で洗浄される。   If a filter or basket centrifuge (total filtration) is used, the concentrated slurry is preferably washed with water prior to removal of the concentrated slurry from the filter or basket centrifuge.

デカンタ遠心機(沈降)が用いられる場合、洗浄は、好適には、容器中で濃縮スラリーを水と混合して再び希釈スラリーを得、その希釈スラリーを洗浄工程後に濃縮して再び濃縮ケークを得ることにより行われる。好適には、洗浄は、水を用いて好ましくは20〜70℃の温度で行われる。   When a decanter centrifuge (sedimentation) is used, washing is preferably performed by mixing the concentrated slurry with water in a container to obtain a diluted slurry again, and concentrating the diluted slurry after the washing step to obtain a concentrated cake again. Is done. Suitably the washing is carried out with water, preferably at a temperature of 20-70 ° C.

好ましくは、濃縮スラリーの洗浄は、N回の洗浄工程により行われ、ここで、工程n=x(xは1(第1の洗浄工程)からN−1を含むN−1(最後の洗浄工程の前の洗浄工程)までの整数である)においては、濃縮スラリーが、工程x+1で使用された水で洗浄され、最終洗浄工程Nにおいては、縮合物が、新しい水で洗浄される。   Preferably, the washing of the concentrated slurry is performed by N washing steps, where n = x (where x is 1 (first washing step) to N-1 (the last washing step) In the previous washing step), the concentrated slurry is washed with the water used in step x + 1, and in the final washing step N, the condensate is washed with fresh water.

このような方法の概略図を図1に示す。   A schematic diagram of such a method is shown in FIG.

この方式であると、正味の水需要は、全ての洗浄工程において新しい水のみが使用される場合の量のほんの一部にすぎず、したがって、極めて経済的な方法が得られる。   With this scheme, the net water demand is only a fraction of the amount when only fresh water is used in all washing steps, thus providing a very economical method.

新しい水としては、どんな水でも使用され得るが、好ましくは、ミネラル含有量の少ない水(例えば、飲料水、プロセス水または脱塩水など)が使用される。   As the fresh water, any water can be used, but preferably water having a low mineral content (for example, drinking water, process water or demineralized water) is used.

好ましくは、N=2〜10、すなわち、Nは2〜10の範囲内の整数である。より好ましくはN=3〜8、最も好ましくはN=3〜6である。この方式であると、精製縮合物1kg当たり50リットル未満という水の使用が可能である。好ましくは、30リットル未満、より好ましくは20リットル未満、最も好ましくは10リットル未満の水が、縮合物1kg当たりに使用される。   Preferably N = 2-10, ie N is an integer in the range 2-10. More preferably, N = 3-8, and most preferably N = 3-6. With this method, it is possible to use less than 50 liters of water per kg of the purified condensate. Preferably less than 30 liters, more preferably less than 20 liters, most preferably less than 10 liters of water are used per kg of condensate.

洗浄工程後、混合物は乾燥され得る。   After the washing step, the mixture can be dried.

本発明のメラミン縮合物は、アンモニアの放出を結果としてもたらすメラミンまたはメラミン塩を含む出発物質の自己縮合の結果である。例示的なメラミン縮合物としては、メラム、メレム、およびメロンが挙げられる。   The melamine condensates according to the invention are the result of the self-condensation of starting materials comprising melamine or melamine salts resulting in the release of ammonia. Exemplary melamine condensates include melam, melem, and melon.

好ましくは、メラミン縮合物は、少なくとも90重量%のメラムを含む。   Preferably, the melamine condensate contains at least 90% by weight melam.

メラミン縮合物の量は、HPLC(=高圧液体クロマトグラフィー)により好適に測定される。   The amount of melamine condensate is suitably measured by HPLC (= high pressure liquid chromatography).

本発明に従う方法において使用され得るメラミン塩の例としては、リン酸、硫酸、硝酸、脂肪酸、およびギ酸から調製される塩が挙げられる。   Examples of melamine salts that can be used in the process according to the invention include salts prepared from phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, fatty acids, and formic acid.

本発明の方法における加熱工程は、メラミン縮合物の形成をもたらす温度および反応条件下において行われる。例えば、加熱工程は、例えば約250℃〜約350℃の間の最高温度を生じるように行われ得る。しかしながら、好ましくは、加熱工程は、約260℃〜約300℃の間の最高温度を生じるように実施される。   The heating step in the process of the present invention is performed at temperatures and reaction conditions that result in the formation of a melamine condensate. For example, the heating step can be performed to produce a maximum temperature, for example, between about 250 ° C and about 350 ° C. Preferably, however, the heating step is performed to produce a maximum temperature between about 260 ° C and about 300 ° C.

好ましくは、アンモニアは、それが放出されるにつれて反応現場から除去される。   Preferably, ammonia is removed from the reaction site as it is released.

有機酸または無機酸は、縮合剤として使用される。無機酸としては、リン酸、硫酸および硝酸が使用され得る。好ましくは、有機酸が使用される。有機酸は、種々の有機酸から選択され得る。   Organic or inorganic acids are used as condensing agents. As the inorganic acid, phosphoric acid, sulfuric acid and nitric acid can be used. Preferably organic acids are used. The organic acid can be selected from various organic acids.

概して、有機酸は、その構造中に、例えばカルボキシル基、スルホン基、またはリン含有基(phosphoric group)を有し得る。他の酸性基が可能である。   In general, organic acids can have, for example, carboxyl groups, sulfone groups, or phosphorous groups in their structure. Other acidic groups are possible.

本発明に従う方法を用いての非常に良好な結果は、使用される有機酸がスルホン酸、より好ましくはパラ−トルエンスルホン酸である場合に得られる。というのは、高レベルの純度が得られるからである。   Very good results with the process according to the invention are obtained when the organic acid used is a sulfonic acid, more preferably para-toluenesulfonic acid. This is because a high level of purity is obtained.

概して、有機酸または有機酸の塩の量は、例えば、メラミンまたはメラミン塩の量に対して約0.05〜約5.0molの間であり得る。好ましくは、有機酸または有機酸の塩の量は、メラミンまたはメラミン塩の量に対して約0.1〜約3.0molの間である。   In general, the amount of organic acid or salt of organic acid can be, for example, between about 0.05 and about 5.0 mol relative to the amount of melamine or melamine salt. Preferably, the amount of organic acid or salt of organic acid is between about 0.1 and about 3.0 mol relative to the amount of melamine or melamine salt.

加熱工程は、好ましくは、少なくともいくらかの振動(agitation)を反応混合物に与えながら実施される。   The heating step is preferably performed while applying at least some oscillation to the reaction mixture.

例えば、反応混合物は、撹拌され得る。好ましくは、反応は、実質的に水平に取り付けられた撹拌反応器中で行われる。縮合の結果として、アンモニアNHが形成される。アンモニアは、不活性ガス(例えば、窒素など)を用いて反応器からパージされ得る。加熱工程の長さは、1〜6時間、好ましくは3〜5時間であり得る。 For example, the reaction mixture can be stirred. Preferably, the reaction is carried out in a stirred reactor mounted substantially horizontally. As a result of the condensation, ammonia NH 3 is formed. Ammonia can be purged from the reactor using an inert gas such as nitrogen. The length of the heating step can be 1-6 hours, preferably 3-5 hours.

メラミン縮合物(例えば、メラム)は、防炎性組成物を生じるために、ポリマーと混合され得る。メラミン縮合物(例えば、本発明に従う方法を用いて生成されたメラム)が、ポリマー組成物中の防炎加工剤としての使用に極めて好適であることが見出された。   Melamine condensates (eg, melam) can be mixed with the polymer to produce a flame retardant composition. Melamine condensates (eg melam produced using the method according to the invention) have been found to be very suitable for use as flameproofing agents in polymer compositions.

好ましくは、本発明の方法により、メラミン縮合物および有機酸を含有する最終混合物であって、その混合物中の有機酸の含有量が縮合物100重量部(pbw)において0.1pbw未満、より好ましくは縮合物100pbwにおいて0.05pbw未満である、最終混合物が得られる。   Preferably, according to the method of the present invention, a final mixture containing a melamine condensate and an organic acid, wherein the organic acid content in the mixture is less than 0.1 pbw in 100 parts by weight (pbw) of the condensate, more preferably Gives a final mixture which is less than 0.05 pbw at 100 pbw condensate.

防炎加工ポリマー組成物(例えば、少なくとも難燃性のもの)は、例えば押出機において例えば約150℃〜約450℃の間の高温で、1種以上のポリマーをメラミン縮合物(例えば、メラム)と合わせて混合することによって調製され得る。この混合物は、グラニュール(または他の所望の物理的形態、例えば、ペレット、粉末、フレークなど)に変換される。   Flameproofing polymer compositions (e.g., at least flame retardant) can be prepared by converting one or more polymers to a melamine condensate (e.g., melam) at an elevated temperature, e.g. And can be prepared by mixing together. This mixture is converted into granules (or other desired physical forms such as pellets, powders, flakes, etc.).

メラミン縮合物と成形性ポリマーとの相対量は、最終組成物に難燃性および成形性を付与するように選択される。メラミン縮合物の量は、例えば、5〜35wt.%の間、好ましくは10〜25wt.%の間であり得る。   The relative amounts of melamine condensate and moldable polymer are selected to impart flame retardancy and moldability to the final composition. The amount of the melamine condensate is, for example, 5 to 35 wt. %, Preferably 10-25 wt. %.

組成が比較的均一な、ポリマー組成物の粉末状粒子が好ましい。最終物理的形態への変換は、当業者に知られているような様々な方式で行われ得る。   Preference is given to powdered particles of the polymer composition having a relatively uniform composition. Conversion to the final physical form can be done in various ways as known to those skilled in the art.

メラミン縮合物によって防炎加工され得るポリマーは、好ましくは成形性ポリマーである。好ましくは、ポリマーは、射出成形され得、かつ熱可塑性ポリマーである。しかしながら、場合によっては、熱硬化性ポリマーもまた使用され得る。様々なポリマーおよびポリマー混合物が使用され得る。例としては、以下のポリマーのうちの1つ以上が挙げられる。すなわち、
(1)モノオレフィンおよびジオレフィンのポリマー(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリイソブチレン、ポリ−lブテン(poly−lbutene)、ポリメチル−1−ペンテン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリエチレン(任意選択で架橋されていてよい)(例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)または線状低密度ポリエチレン(LLDPE)など)またはそれらの混合物など);
(2)任意選択で他のビニルモノマーとのコポリマーであってよい、モノオレフィンおよびジオレフィンのコポリマー(例えば、エチレン−プロピレンコポリマー、線状低密度ポリエチレンおよびこれらと低密度ポリエチレンとの混合物、ならびにエチレンとプロピレンおよびジエン(例えば、ヘキサジエン、ジシクロペンタジエンまたはエチリデンノルボルネン(EPT))とのターポリマーなど);さらに、そのようなコポリマーと(1)で記載したポリマーとの混合物(例えば、ポリプロピレン/エチレン−プロピレンコポリマーなど);
(3)ポリスチレン、ポリ(p−メチルスチレン)、ポリ(aメチルスチレン)、およびスチレンまたはaメチルスチレンとジエンまたはアクリル誘導体とのコポリマー(例えば、スチレンブタジエン、スチレンアクリロニトリル、スチレンアルキルメタクリレート、スチレンブタジエンアルキルアクリレート、スチレン−無水マレイン酸、スチレン−アクリロニトリル−メチルアクリレートなど)、ならびにスチレンのブロックコポリマー(例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンまたはスチレンエチレン/プロピレン−スチレンなど);
(4)ポリブタジエン、ポリブタジエン−スチレンコポリマーまたはポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマー上へのスチレンまたはa−メチルスチレンのグラフトコポリマー;ポリブタジエン上へのスチレンおよびアクリロニトリル(またはメタクリロニトリル)のグラフトコポリマー(ABS);ポリブタジエン上へのスチレン、アクリロニトリルおよびメチルメタクリレートのグラフトコポリマー(xBS);ポリブタジエン上へのスチレンおよび無水マレイン酸のグラフトコポリマー;ポリブタジエン上へのスチレン、アクリロニトリルおよび無水マレイン酸またはマレイン酸イミドのグラフトコポリマー;ポリブタジエン上へのスチレンおよびマレイン酸イミドのグラフトコポリマー;ポリブタジエン上へのスチレンおよびアルキルアクリレート(またはアルキルメタクリレート)のグラフトコポリマー;エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー上へのスチレンおよびアクリロニトリルのグラフトコポリマー(AES)、アクリレート−ブタジエンコポリマー上へのポリアルキアクリレート(polyalkyacrylate)またはポリアルキルメタクリレートのグラフトコポリマー、ならびに(3)で記載したコポリマーとの混合物;
(5)a,S−不飽和酸およびその誘導体から誘導されたポリマー(例えば、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートおよびポリアクリルアミド)ならびにそれらと他の不飽和モノマーとのコポリマー(例えば、アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー、アクリロニトリル−アルキルアクリレートコポリマー、アクリロニトリル−アルコキシアルキルアクリレートコポリマーまたはアクリロニトリル−アルキルメタクリレート−ブタジエンターポリマーなど);
(6)不飽和アルコールおよびアミンまたはそれらのアシル誘導体もしくはアセタールから誘導されたポリマー(例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリマレイン酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリフタル酸アリル、ポリアリルメラミン)ならびに(1)で記載したオレフィンとのコポリマー;
(7)環状エーテルのホモポリマーおよびコポリマー(例えば、ポリアルキレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドまたはそれらのビスグリシジルエーテルとのコポリマー);
(8)ポリオキシメチレンおよびコモノマー(例えば、エチレンオキシドなど)を含有する上記ポリオキシメチレンなどのポリアセタール;熱可塑性ポリウレタン、アクリレートまたはNBSで修飾されたポリアセタール;
(9)ポリフェニレンオキシドおよびスルフィドならびにそれらのスチレンポリマーとの混合物またはポリアミドとの混合物;
(10)一方における末端ヒドロキシル基を有するポリエーテル、ポリエステルおよびポリブタジエンと、他方における脂肪族または芳香族ポリイソシアネートとから誘導されるポリウレタン、ならびにそれらの前駆体生成物;
(11)ジアミンおよびジカルボン酸から、ならびに/またはアミノカルボン酸もしくは対応するラクタムから誘導される、ポリアミドならびにコポリアミド(例えば、ポリアミド4、ポリアミド6/6、6/10、6/9、6/12、4/6、ポリアミド11、ポリアミド12、芳香族ジアミンおよびアジピン酸に基づく芳香族ポリアミド);ヘキサメチレンジアミンと、イソフタル酸および/またはテレフタル酸と、任意選択で改質剤としてのエラストマーとから作製されたポリアミド(例えば、ポリ−2,4,4−トリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリ−m−フェニレンイソフタルアミド);ポリアミドと、ポリオレフィン、オレオインコポリマー(oleo in copolymer)、アイオノマーもしくは化学的に結合もしくはグラフトしたエラストマーとの、またはポリエーテル(例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはポリテトラメチレングリコールなど)とのブロックコポリマー;さらに、EPTまたはABSで修飾されたポリアミドまたはコポリアミド、および加工の間に形成されるポリアミド(RIMポリアミド系);
(12)ポリ尿素、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、およびポリシロキサン;
(13)ジカルボン酸およびジアルコールから、ならびに/またはヒドロキシカルボン酸もしくは対応するラクトンから誘導される、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−ジメチロールシクロヘキサンテレフタレート、ポリヒドロキシベンゾエート)、ならびにヒドロキシル末端基を有するポリエーテルから誘導されるブロックポリエーテルエステル;さらに、ポリカーボネートまたはMBSで修飾されたポリエステル;
(14)ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォンおよびポリエーテルケトン;ならびに
(15)熱硬化性樹脂(例えば、不飽和ポリエステル、飽和ポリエステル、アルキド樹脂、ポリアクリレートもしくはポリエーテル、またはこれらのポリマーのうちの1つ以上と架橋剤とを含む組成物など)。
The polymer that can be flameproofed with a melamine condensate is preferably a moldable polymer. Preferably, the polymer can be injection molded and is a thermoplastic polymer. However, in some cases, thermosetting polymers can also be used. Various polymers and polymer mixtures can be used. Examples include one or more of the following polymers. That is,
(1) Monoolefin and diolefin polymers (eg, polypropylene (PP), polyisobutylene, poly-lbutene, polymethyl-1-pentene, polyisoprene, polybutadiene, polyethylene (optionally crosslinked) (E.g., such as high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE) or linear low density polyethylene (LLDPE)) or mixtures thereof);
(2) copolymers of monoolefins and diolefins, which may optionally be copolymers with other vinyl monomers (eg ethylene-propylene copolymers, linear low density polyethylene and mixtures thereof with low density polyethylene, and ethylene) And terpolymers of propylene and dienes (eg hexadiene, dicyclopentadiene or ethylidene norbornene (EPT)); and also mixtures of such copolymers with the polymers described in (1) (eg polypropylene / ethylene- Propylene copolymers);
(3) Polystyrene, poly (p-methylstyrene), poly (a methylstyrene), and copolymers of styrene or amethylstyrene with diene or acrylic derivatives (eg, styrene butadiene, styrene acrylonitrile, styrene alkyl methacrylate, styrene butadiene alkyl) Acrylates, styrene-maleic anhydride, styrene-acrylonitrile-methyl acrylate, etc.), and block copolymers of styrene (eg, styrene-butadiene-styrene, styrene-isoprene-styrene, styrene-ethylene / butylene-styrene or styreneethylene / propylene- Styrene);
(4) Polybutadiene, polybutadiene-styrene copolymer or graft copolymer of styrene or a-methylstyrene on polybutadiene-acrylonitrile copolymer; graft copolymer of styrene and acrylonitrile (or methacrylonitrile) on polybutadiene (ABS); onto polybutadiene Graft copolymer of styrene, acrylonitrile and methyl methacrylate (xBS); graft copolymer of styrene and maleic anhydride on polybutadiene; graft copolymer of styrene, acrylonitrile and maleic anhydride or maleimide on polybutadiene; Graft copolymers of styrene and maleic imide; styrene and polymers on polybutadiene Graft copolymer of kill acrylate (or alkyl methacrylate); Graft copolymer of styrene and acrylonitrile (AES) on ethylene-propylene-diene terpolymer, graft of polyalkyl acrylate or polyalkyl methacrylate on acrylate-butadiene copolymer Copolymers and mixtures with the copolymers described in (3);
(5) Polymers derived from a, S-unsaturated acids and derivatives thereof (eg polyacrylates and polymethacrylates and polyacrylamides) and copolymers thereof with other unsaturated monomers (eg acrylonitrile-butadiene copolymers, acrylonitrile) -Alkyl acrylate copolymers, acrylonitrile-alkoxyalkyl acrylate copolymers or acrylonitrile-alkyl methacrylate-butadiene terpolymers);
(6) Polymers derived from unsaturated alcohols and amines or their acyl derivatives or acetals (eg, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl stearate, polybenzoic acid vinyl, polymaleic acid vinyl, polyvinyl butyral, allyl polyphthalate) , Polyallylmelamine) and copolymers with the olefins described in (1);
(7) homopolymers and copolymers of cyclic ethers (eg polyalkylene glycols, polyethylene oxide, polypropylene oxide or copolymers thereof with bisglycidyl ethers);
(8) Polyacetals such as polyoxymethylene containing polyoxymethylene and a comonomer (for example, ethylene oxide); polyacetals modified with thermoplastic polyurethane, acrylate or NBS;
(9) polyphenylene oxides and sulfides and their mixtures with styrene polymers or polyamides;
(10) polyurethanes derived from polyethers, polyesters and polybutadienes having terminal hydroxyl groups on one side and aliphatic or aromatic polyisocyanates on the other side, and precursor products thereof;
(11) Polyamides and copolyamides derived from diamines and dicarboxylic acids and / or from aminocarboxylic acids or the corresponding lactams (eg polyamide 4, polyamide 6/6, 6/10, 6/9, 6/12) 4/6, polyamide 11, polyamide 12, aromatic polyamide based on aromatic diamine and adipic acid); made from hexamethylene diamine, isophthalic acid and / or terephthalic acid, and optionally an elastomer as a modifier Polyamides (eg, poly-2,4,4-trimethylhexamethylene terephthalamide, poly-m-phenyleneisophthalamide); polyamides and polyolefins, oleoin copolymers, ionomers or chemically Block copolymers with combined or grafted elastomers or with polyethers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetramethylene glycol; furthermore, polyamides or copolyamides modified with EPT or ABS, and during processing Polyamide formed (RIM polyamide system);
(12) polyurea, polyimide, polyamideimide, polybenzimidazole, and polysiloxane;
(13) Polyesters derived from dicarboxylic acids and dialcohols and / or from hydroxycarboxylic acids or the corresponding lactones (eg polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, poly-1,4-dimethylolcyclohexane terephthalate, polyhydroxybenzoate) ), As well as block polyether esters derived from polyethers having hydroxyl end groups; further polyesters modified with polycarbonate or MBS;
(14) polycarbonate, polyester carbonate, polysulfone, polyether sulfone and polyether ketone; and (15) thermosetting resins (eg, unsaturated polyester, saturated polyester, alkyd resin, polyacrylate or polyether, or polymers thereof) A composition comprising one or more of them and a cross-linking agent).

防炎加工ポリマー組成物はまた、当業者に知られているような、ポリマー組成物において使用される成分(例えば、充填剤、可塑剤、滑剤、安定剤、難燃剤、相乗剤、加工助剤、および強化用繊維(例えば、炭素繊維またはガラス繊維)など)も含有し得る。   Flameproofing polymer compositions are also components used in polymer compositions as known to those skilled in the art (eg, fillers, plasticizers, lubricants, stabilizers, flame retardants, synergists, processing aids. , And reinforcing fibers such as carbon fibers or glass fibers).

[実施例]
本発明を、以下の非限定的実施例により説明する。
[Example]
The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

[比較実験A]
メラミン(252グラム)(DSM)とパラ−トルエンスルホン酸一水和物(174グラム)(Hoechst)との混合物を、オーブンに入れた2リットルフラスコ中で、撹拌しながら290℃の温度で加熱した。縮合反応からアンモニア(NH)が生じ、これを窒素により反応混合物から除去した。1モルのHSO溶液で、このアンモニアを捕捉した。290℃での2時間の反応時間後、フラスコ中の混合物を冷却し、3.66リットルの3%アンモニア溶液を用いて、反応混合物とその溶液とを混合し、その混合物と溶液とを2〜3分間撹拌することにより洗浄した。次いで、その合わせた混合物と溶液との希釈スラリーを濾過し、そうして得られた残留濾過ケークを乾燥させた。濾過および乾燥後、メラム(241グラム、収率100%)を得た。硫黄含有量は0.5wt.%であった。したがって、パラ−トルエンスルホン酸含有量は2.5wt.%であった。比較実験Aは、国際公開第96/16948号パンフレットの実施例2と同一である。
[Comparative Experiment A]
A mixture of melamine (252 grams) (DSM) and para-toluenesulfonic acid monohydrate (174 grams) (Hoechst) was heated in a 2 liter flask in an oven at a temperature of 290 ° C. with stirring. . The condensation reaction yielded ammonia (NH 3 ), which was removed from the reaction mixture with nitrogen. The ammonia was captured with 1 molar H 2 SO 4 solution. After a reaction time of 2 hours at 290 ° C., the mixture in the flask is cooled and the reaction mixture is mixed with the solution using 3.66 liters of 3% ammonia solution. Washed by stirring for 3 minutes. The combined slurry of the combined mixture and solution was then filtered and the residual filter cake thus obtained was dried. After filtration and drying, melam (241 grams, 100% yield) was obtained. The sulfur content is 0.5 wt. %Met. Therefore, the para-toluenesulfonic acid content is 2.5 wt. %Met. Comparative experiment A is the same as Example 2 of WO 96/16948.

[比較実験B]
120リットルの有効容積を有する水平に配置された二重壁の撹拌反応器を、350℃に設定した、サーモスタット制御の油加熱の反応器ジャケットにより加熱した。この反応器に、メラミン(37.2kg)およびパラ−トルエンスルホン酸(25.3kg)を充填した。この反応器を、縮合反応において形成される全てのアンモニアを除去するために、弱い窒素過圧(0.6m3/時間)下で運転した。反応器内容物の温度を300℃まで徐々に高め、その後、その内容物を冷却させた。全反応時間は260分であり、その内およそ60分を加熱に費やした。538リットルの3%℃アンモニア溶液を用いて生成物とその溶液とを混合することにより生成物を洗浄して、メラムを得た。次いで、その合わせた混合物と溶液との希釈スラリーを濾過し、そうして得られた残留濾過ケークを乾燥させた。メラムを175℃の温度で3時間乾燥させて、乾燥メラム粉末を得た。59.4kg(収率99.18)の乾燥メラム粉末が得られ、パラトルエンスルホン酸含有量は42wt.%であった。比較実験Bは、国際公開第96/16948号パンフレットの実施例3と同一である。
[Comparative Experiment B]
A horizontally arranged double wall stirred reactor with an effective volume of 120 liters was heated by a thermostatically controlled oil heated reactor jacket set at 350 ° C. The reactor was charged with melamine (37.2 kg) and para-toluenesulfonic acid (25.3 kg). The reactor was operated under a weak nitrogen overpressure (0.6 m3 / hour) in order to remove all ammonia formed in the condensation reaction. The temperature of the reactor contents was gradually increased to 300 ° C., after which the contents were cooled. The total reaction time was 260 minutes, of which approximately 60 minutes was spent for heating. The product was washed by mixing the product with the solution using 538 liters of 3% C ammonia solution to obtain melam. The combined slurry of the combined mixture and solution was then filtered and the residual filter cake thus obtained was dried. The melam was dried at a temperature of 175 ° C. for 3 hours to obtain a dry melam powder. 59.4 kg (yield 99.18) of dry melam powder was obtained, and the content of paratoluenesulfonic acid was 42 wt. %Met. Comparative experiment B is the same as Example 3 of WO 96/16948.

[比較実験C]
比較実験Aを繰り返した。ただし、加熱工程後に、13のpHを有する水中水酸化ナトリウムの溶液3.66リットル中の反応混合物のスラリーを作製した。この希釈スラリーを、50℃の温度で6時間撹拌した。その後、その希釈スラリーを濾過し、フィルター上の濃縮スラリーのケークを、12リットルの水で洗浄した。乾燥後、0.08wt.%未満のパラ−トルエンスルホン酸を含有する、235gのメラムが得られた。
[Comparative Experiment C]
Comparative experiment A was repeated. However, after the heating step, a slurry of the reaction mixture was made in 3.66 liters of sodium hydroxide solution in water having a pH of 13. The diluted slurry was stirred at a temperature of 50 ° C. for 6 hours. The diluted slurry was then filtered and the concentrated slurry cake on the filter was washed with 12 liters of water. After drying, 0.08 wt. 235 g of melam containing less than% para-toluenesulfonic acid was obtained.

[比較実験D]
比較実施例Cを繰り返した。ただし、希釈スラリーを濾過した後に、得られたケークをフィルターから取り除き、得られた濾過液の量と同量の新しい水で希釈して、新たな希釈スラリーを得た。濾過工程および再スラリー化工程を3回行い、各回、別個のビーカーに濾過液を回収した。
[Comparison Experiment D]
Comparative Example C was repeated. However, after filtering the diluted slurry, the obtained cake was removed from the filter, and diluted with fresh water in the same amount as the obtained filtrate to obtain a new diluted slurry. The filtration step and reslurry step were performed three times, and each time the filtrate was collected in a separate beaker.

使用した新しい水の量は、全部で10.9Lであった。乾燥後、0.05w%未満のパラトルエンスルホン酸を含有する、235gのメラムが得られた。   The total amount of new water used was 10.9 L. After drying, 235 g of melam containing less than 0.05 w% paratoluenesulfonic acid was obtained.

[比較実験E]
比較実験Bを繰り返したが、ただし、加熱工程後に、13のpHを有する水中水酸化ナトリウムの溶液538リットル中の反応混合物のスラリーを作製した。希釈スラリーを、50°の温度で6時間撹拌した。
[Comparative Experiment E]
Comparative experiment B was repeated, except that after the heating step, a slurry of the reaction mixture was made in 538 liters of sodium hydroxide solution in water having a pH of 13. The diluted slurry was stirred at a temperature of 50 ° for 6 hours.

乾燥前に、スラリーを濾過し、得られたケークを538Lの新しい水で希釈して、初期体積を得た。濾過液を、それぞれ別個のタンクに回収した。濾過およびケーク希釈工程を3回繰り返し、その後、ケークを乾燥させ、34.1kgの乾燥メラムを得た。使用した新鮮な水の全量は、2155Lであった。そうして得られた最終混合物中のパラトルエンスルホン酸の含有量は、0.05w%未満であった。   Prior to drying, the slurry was filtered and the resulting cake was diluted with 538 L of fresh water to obtain the initial volume. The filtrate was collected in a separate tank. The filtration and cake dilution steps were repeated three times, after which the cake was dried to obtain 34.1 kg of dry melam. The total amount of fresh water used was 2155L. The content of paratoluenesulfonic acid in the final mixture thus obtained was less than 0.05 w%.

[実施例1]
比較実施例Dを数回繰り返したが、ただし、それぞれの繰り返しの間、3回の、それぞれが濾過と再スラリー化とを含む洗浄工程を、この実施例1の先の繰り返しからの回収濾過液を含むビーカーを用いて行った。ここで、先の繰り返しからの工程xの濾過液を含むビーカーを、工程x−1のために使用した。最後の洗浄工程で、新しい水の一部を使用した。
[Example 1]
Comparative Example D was repeated several times, but during each iteration, three washing steps, each including filtration and reslurry, were collected from the previous iteration of this Example 1. It carried out using the beaker containing. Here, the beaker containing the filtrate of step x from the previous iteration was used for step x-1. A portion of fresh water was used in the last washing step.

繰り返し1回当たりに使用した新しい水の量は、全部で4.1Lであった。乾燥後、0.05w%未満のパラトルエンスルホン酸を含有する、235gのメラムを得た。   The total amount of fresh water used per iteration was 4.1 L. After drying, 235 g of melam containing less than 0.05 w% paratoluenesulfonic acid was obtained.

[実施例2]
比較実施例Eを数回繰り返したが、ただし、それぞれの繰り返しの間、3回の、それぞれが濾過と再スラリー化とを含む洗浄工程を、実施例2の先の繰り返しからの回収濾過液を含むタンクを用いて行った。ここで、先の繰り返しの工程xの濾過液を含むタンクを、工程x−1のために使用した。最後の洗浄工程で、新しい水の一部を使用した。
[Example 2]
Comparative Example E was repeated several times, except that during each iteration, three washing steps, each including filtration and reslurry, were performed with the recovered filtrate from the previous iteration of Example 2. This was done using the containing tank. Here, the tank containing the filtrate from step x of the previous iteration was used for step x-1. A portion of fresh water was used in the last washing step.

繰り返し1回当たりに使用した新しい水の量は、全部で550Lであった。乾燥後、0.05w%未満のパラトルエンスルホン酸を含有する、34.0kgのメラムを得た。   The total amount of fresh water used per iteration was 550 L in total. After drying, 34.0 kg melam containing less than 0.05 w% paratoluenesulfonic acid was obtained.

以下の表は、異なる洗浄条件について、同等の高レベルの純度を達成するために必要とされた洗浄液必要量の相対量についてのいくつかの典型的な値を示す。   The following table shows some typical values for the relative amount of wash solution required to achieve an equivalent high level of purity for different wash conditions.

Figure 0006268540
Figure 0006268540

全濾過におけるメラムの高いケーク抵抗のために、単位ケーク体積当たりの洗浄液流束は、非常に低い。これは、非常に長い濾過時間および/または非実用的な大きなフィルター表面の必要を結果としてもたらす。   Due to the high cake resistance of melam in total filtration, the wash fluid flux per unit cake volume is very low. This results in very long filtration times and / or the need for large impractical filter surfaces.

さらに、特定の洗浄方法と組み合わせた希釈スラリーの特別の初期調製のおかげで、少ない洗浄用水量が達成されるということに特に言及される。デカント遠心機は、使用される洗浄液量が少なく、かつ濾過を阻止するケークがないため、またはクラック形成のため、最も好ましい。   In addition, it is specifically mentioned that a small amount of water for washing is achieved thanks to a special initial preparation of the diluted slurry in combination with a specific washing method. A decant centrifuge is most preferred because it uses a small amount of washing liquid and does not have a cake that prevents filtration, or because of crack formation.

Claims (11)

メラミンまたはメラミン塩を含む出発物質を、
(i)少なくとも1種の有機酸もしくは無機酸、または
(ii)前記酸の少なくとも1種のアンモニア塩もしくはメラミン塩、または
(iii)(i)と(ii)との組み合わせ
の存在下において、250℃〜350℃の間の最高温度を生じるような反応条件下において加熱し、メラムと、前記有機酸もしくは無機酸および/またはその塩とを含む反応生成物混合物を結果としてもたらす工程を含む方法によって得られるメラムの精製方法であって、前記精製方法は、
a)少なくとも9のpHを有する水中塩基溶液中の前記反応生成物混合物の希釈スラリーを作製する工程と、
b)前記希釈スラリーを少なくとも1時間保持する工程と、
c)前記希釈スラリーを濃縮し、それにより濃縮スラリーおよび溶離液を得る工程と、
d)前記濃縮スラリーを水性液で希釈し、工程cを繰り返すことによって前記濃縮スラリーを洗浄する工程と
を含み、ここで、前記洗浄は、向流洗浄により行われ、下流の濃縮工程の溶離液が、上流の濃縮工程において前記濃縮スラリーを洗浄するために使用される、方法。
Starting materials containing melamine or melamine salts,
250 in the presence of (i) at least one organic or inorganic acid, or (ii) at least one ammonia or melamine salt of said acid, or (iii) a combination of (i) and (ii). Heating under reaction conditions to produce a maximum temperature between 0 ° C. and 350 ° C., resulting in a reaction product mixture comprising melam and said organic or inorganic acid and / or salt thereof A method for purifying melam obtained, the purification method comprising:
a) creating a diluted slurry of the reaction product mixture in a base solution in water having a pH of at least 9;
b) holding the diluted slurry for at least 1 hour;
c) concentrating the diluted slurry, thereby obtaining a concentrated slurry and an eluent;
d) diluting the concentrated slurry with an aqueous liquid and washing the concentrated slurry by repeating step c, wherein the washing is performed by countercurrent washing, and the eluent of the downstream concentration step Is used to wash the concentrated slurry in an upstream concentration step.
前記濃縮スラリーの前記洗浄が、N回の洗浄工程(Nは正の整数である)で行われ、ここで、工程n=x(xは1からN−1を含むN−1までの(選択される)整数である)においては、前記混合物が、工程n=x+1で使用された水で洗浄され、工程n=Nにおいては、前記メラムが、新しい水性液で洗浄される、請求項1に記載の方法。 The washing of the concentrated slurry is performed in N washing steps (N is a positive integer), where the steps n 1 = x (x is from 1 to N-1 including N−1 ( The selected mixture is washed with the water used in step n 2 = x + 1, and in step n 3 = N, the melam is washed with fresh aqueous liquid. Item 2. The method according to Item 1. 前記水性液が水である、請求項2に記載の方法。   The method of claim 2, wherein the aqueous liquid is water. Nが、2〜10の範囲内の整数である、請求項2又は3に記載の方法。   4. A method according to claim 2 or 3, wherein N is an integer in the range of 2-10. 精製縮合物1kg当たり50リットル未満の水性液が使用される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The process according to any one of claims 1 to 4, wherein less than 50 liters of aqueous liquid is used per kg of purified condensate. 濾過が、向流洗浄と組み合わされた全濾過により行われる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。   6. A method according to any one of the preceding claims, wherein the filtration is performed by total filtration combined with countercurrent washing. 塩基の量が、少なくとも、前記反応生成物混合物中の前記酸との化学量論量にある、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。   7. A process according to any one of the preceding claims, wherein the amount of base is at least in a stoichiometric amount with the acid in the reaction product mixture. 前記塩基として水酸化ナトリウムが使用される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein sodium hydroxide is used as the base. 前記希釈スラリーを保持する前記工程b)が、20〜70℃の温度で行われる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the step b) of holding the diluted slurry is performed at a temperature of 20 to 70 ° C. 前記希釈スラリーを保持する前記工程b)が、最長14時間行われる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the step b) of holding the diluted slurry is performed for a maximum of 14 hours. 前記希釈スラリーを保持する前記工程b)が、撹拌容器中で行われる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the step b) of holding the diluted slurry is performed in a stirred vessel.
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