JP6410759B2 - アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法 - Google Patents

アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6410759B2
JP6410759B2 JP2016112371A JP2016112371A JP6410759B2 JP 6410759 B2 JP6410759 B2 JP 6410759B2 JP 2016112371 A JP2016112371 A JP 2016112371A JP 2016112371 A JP2016112371 A JP 2016112371A JP 6410759 B2 JP6410759 B2 JP 6410759B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
mixture
aluminum
azobis
zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016112371A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016216463A (ja
Inventor
ヒル・ミヒャエル
ヘーロルト・ゼバスティアン
クラウゼ・ヴェルナー
ジッケン・マルティーン
Original Assignee
クラリアント・ファイナンス・(ビーブイアイ)・リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クラリアント・ファイナンス・(ビーブイアイ)・リミテッド filed Critical クラリアント・ファイナンス・(ビーブイアイ)・リミテッド
Publication of JP2016216463A publication Critical patent/JP2016216463A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6410759B2 publication Critical patent/JP6410759B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/06Organic materials
    • C09K21/12Organic materials containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/48Phosphonous acids [RP(OH)2] including [RHP(=O)(OH)]; Thiophosphonous acids including [RP(SH)2], [RHP(=S)(SH)]; Derivatives thereof
    • C07F9/4808Phosphonous acids [RP(OH)2] including [RHP(=O)(OH)]; Thiophosphonous acids including [RP(SH)2], [RHP(=S)(SH)]; Derivatives thereof the acid moiety containing a substituent or structure which is considered as characteristic
    • C07F9/4816Acyclic saturated acids or derivatices which can have further substituents on alkyl

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

本発明は、アルキル亜ホスホン酸塩の混合物およびこれらの混合物のジアルキルホスフィン酸塩の製造方法に関する。
例えばポリエステル類およびポリアミド類の難燃性は、種々の添加剤の添加により達成できる。通常、ハロゲン化化合物および特にポリ臭素化芳香族化合物が、難燃性添加剤として使用される。ただし、数年来、これらのハロゲン化難燃剤は生態学的な懸念に基づいて、周到な注意の対象となっており、従って、産業界では、より環境にやさしい難燃性添加剤への切り替え圧力が高まっている。
リンをベースとする物質が、ハロゲン化物の難燃剤の代替物である。いくつかの用途において、リンをベースとする添加剤は、そのハロゲン化同等物と同じくらい高い難燃性を示す。
熱可塑性ポリマーに関して、ホスフィン酸の塩(ホスフィナート類)が、有効な難燃性添加剤として見出されてきた(特許文献1および2)。カルシウムホスフィナート類およびアルミニウムホスフィナート類が、ポリエステルにおいて特に有効であると記載されており、ポリマー成形材料の物質特性の損傷が例えばアルカリ金属塩よりも少ない(特許文献3)。
さらに、ホスフィナート類と特定の窒素含有化合物との相乗的な組み合わせが見出されており、これらは、一連のポリマーにおいて、ホスフィナート類単独よりも、難燃剤としてより有効であることが見出されている(特許文献4、5および6)。
アルキル亜ホスホン酸の塩、特にフェニル−およびメチル亜ホスホン酸アルミニウム塩が、ポリエステルにおいて有効な難燃性添加物であることが知られている(特許文献7)。
特許文献8は、ジアルキルホスフィン酸およびアルキル亜ホスホン酸の金属塩の混合物を含有する難燃性の熱可塑性ポリマーを開示している。しかしながら、そこに記載される方法では、対応のイソブチル塩を製造できるのみである。
独国特許出願公開第2252258号明細書 独国特許出願公開第2447727号明細書 欧州特許出願公開第0699708号明細書 PCT/EP97/01664 独国特許出願公開第19734437号明細書 独国特許出願公開第19737727号明細書 欧州特許出願公開第0794189号明細書 PCT/US2006/045770
従って、本発明は、アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物を製造するための方法であって、アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の所望の混合物を特に簡単かつ経済的な方法で、ならびに相応に高い収率で製造できる方法を提供することを課題とする。特に、短い側鎖を有するアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物を、わずらわしいハロゲン化合物を反応物質として使用せずに、かつ良好な収率をもって、再現性を持って製造することができる。
この課題は、以下:
a)ホスフィン酸源(I)
Figure 0006410759
をオレフィン類(II)
Figure 0006410759
と、触媒Cの存在下で反応させて、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩もしくはエステルの混合物にすること
Figure 0006410759
[式中、R、R、R、Rは互いに独立してH、C−C18−アルキル、C−C18−アリール、C−C18−アリールアルキルおよび/またはC−C18−アルキルアリールを意味し、そして、AおよびBは同一であるかまたは異なっており、互いに独立してC−C20−アルキルおよび/またはC−C20−アルキルアリールを意味し、そして、Xは、H、C−C18−アルキル、C−C18−アリール、C−C18−アリールアルキル、C−C18−アルキルアリール、C−C18−アルケニル、(CHOH、CH−CHOH−CHOH、(CH−CHO)Hまたは(CH−CHO)−アルキルを意味し(式中、kは0〜10の整数である)、および/またはXはH、Mg、Ca、Ba、Al、Pb、Fe、Zn、Mn、Ni、Li、Na、Kおよび/またはプロトン化窒素塩基であり、ここでmは1/3、1/2、1を表し、そして触媒Cはラジカル開始剤である]、および
b)そのように形成させたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩もしくはエステルの混合物を、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kの金属化合物および/またはプロトン化窒素塩基と反応させて、対応のこれらの金属および/または窒素化合物のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とすること
Figure 0006410759
[式中、AおよびBはa)におけるものと同一の意味を有し、Yは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kおよび/または窒素化合物を意味し、そしてnは1/4、1/3、1/2、1を表す]、を特徴とする、アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法によって解決される。
好ましくは、R、R、R、Rは同一であるかまたは異なっており、そして互いに独立してH、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、トリメチレンおよび/またはテトラメチレンを意味する。
好ましくは、オレフィン類(II)は、エチレン、1−プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、シクロペンテン、1−ヘキセンおよび/またはシクロヘキセンである。
好ましくは、ホスフィン酸源(I)は、ホスフィン酸、そのナトリウム−、カリウム−、カルシウム−、マグネシウム−、アルミニウム−、アンモニウム塩および/またはメチル−、エチル−、プロピル−、i−プロピル、ブチル−、t−ブチル−、グリコールエステルである。
好ましくは、AおよびBは同一であるかまたは異なっており、そして互いに独立して、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシルを意味する。
好ましくは、製造される混合物は、アルキル亜ホスホン酸(V)の塩、例えば、エチル−、n−プロピル−、イソプロピル−、n−ブチル−、イソブチル−、ペンチル−、イソペンチル−、シクロペンチル−、ヘキシル−、イソヘキシル−および/またはシクロヘキシル亜ホスホン酸の、およびジエチル−、ジ−n−プロピル−、ジイソプロピル−、n−プロピル−イソプロピル−、ジ−n−ブチル−、ジイソブチル−、n−ブチル−イソブチル−、ジペンチル−、ジイソペンチル−、n−ペンチル−イソペンチル−、ジシクロペンチル−、ジヘキシル−、ジイソヘキシル−、n−ヘキシル−イソヘキシル−および/またはジシクロヘキシルホスフィン酸のアルミニウム(III)−、カルシウム(II)−、マグネシウム(II)−、Cer(III)−、Ti(IV)−および/または亜鉛(II)塩である。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、0.5〜35重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)および65〜99.5重量%のジアルキルホスフィン酸塩(VI)を含む。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、3〜30重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)および70〜97重量%のジアルキルホスフィン酸塩(VI)を含む。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、該混合物の全重量を基準として、0〜5重量%のさらなる成分、例えばアルキル亜ホスホン酸塩および/またはテロマーのジアルキルホスフィン酸塩を含む。
本発明はまた、請求項1〜9の1つまたは2つ以上に従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物の、難燃剤としての、あるいは、熱可塑性ポリマー用の、熱硬化性ポリマー用の、クリアコート用の、発泡塗料(Intumeszenzbeschichtungen)用の、木材及び他のセルロース含有材料用の難燃剤の製造のための、難燃性ポリマー成形材料の製造のための、難燃性ポリマー成形体の製造のための中間体としての、及び/または含浸によるポリエステル−およびセルロース純紡ならびに混紡織布の難燃性加工のための、使用に関する。
好ましくは、前記熱可塑性ポリマーは、ポリエステル、ポリスチレンおよび/またはポリアミドであり、前記熱硬化性ポリマーは、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン類および/またはアクリレート類である。
本発明はまた、熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーを基準として、請求項1〜9の1つまたは2つ以上に従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を2〜50重量%含む、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料にも関する。
本発明はさらに、熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーを基準として、請求項1〜9の1つまたは2つ以上に従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を2〜50重量%含む、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体、ポリマーフィルム、ポリマーフィラメント及びポリマー繊維に関する。
前記難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体、ポリマーフィルム、ポリマーフィラメント及びポリマー繊維は、好ましくは、請求項1〜9の1つまたは2つ以上に従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーを基準として、3〜40重量%含む。
好ましくは、前記反応は、工程段階a)およびb)において、溶剤または溶剤系において、およびさらなる気体状成分(例えば窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素のような)を含む雰囲気において実施され;温度は−20〜340℃、特に20〜180℃であり、そして、全圧は1〜100barである。
好ましくは、各反応は単相系としての溶媒において均一系もしくは不均一混合物においておよび/または気相において行われる。
多相系が使用される場合は、追加的に相間移動触媒を使用することができる。
工程段階a)およびb)の好適な溶剤は、水、アルコール類、グリコール類、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、ハロゲン炭化水素類、脂環式炭化水素類、エーテル類、グリコールエーテル類、ケトン類、エステル類および/またはカルボン酸類である。
好ましくは、前記溶剤系は、溶剤系添加剤および水を含む。
好ましくは、前記溶剤系は50〜100重量%の水および0〜50重量%の溶剤系添加剤、特に好ましくは80〜100重量%の水および0〜20重量%の溶剤系添加剤を含む。
特に、前記溶剤系は95〜100重量%の水および0〜5重量%の溶剤系添加剤を含む。
好ましくは、前記溶剤系添加物は、鉱酸、酸性塩、カルボン酸類、アルカリ類および/または電解質である。
好ましくは、前記酸性塩は、重硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウムおよび/または亜硫酸水素カリウムである。
好ましくは、前記カルボン酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸および/または長鎖カルボン酸であり、および/またはこれらのダイマー、オリゴマーおよび/またはポリマーである。
好ましい溶液系添加剤は、鉱酸、例えば、周期表の第7、6、5、4および3主族の元素の元素−水素酸(Elementwasserstoffsaeuren)、酸類、オキソ酸類、ペルオキソ酸類およびペルオキソ二酸類である。
特に好ましい鉱酸は、フッ化水素酸、塩酸、過塩素酸、亜硫酸、硫酸、ペルオキソ一硫酸(カロ酸)、ペルオキソ二硫酸、亜硝酸、硝酸、亜リン酸、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、ペルオキソ一リン酸、ペルオキソ二リン酸、炭酸、ケイ酸、ホウ酸、ペルオキソホウ酸である。
生成物(III)および(IV)および/または(V)および(VI)の、および/またはオレフィンの、および/または触媒Cの、および/または反応物質の単離は、工程段階a)およびb)の後に、場合により、蒸留または精留によって、結晶化または沈殿によって、ろ過または遠心分離によって、吸着またはクロマトグラフィー、または公知の他の方法によって実施される。
好ましくは工程段階a)およびb)における反応は、随意に、吸収カラム、スプレー塔、発泡塔、撹拌タンク、トリクルベッド反応器、フローチューブ(Stroemumgsrohren)、ループ反応器および/または混練機において行われる。
その際、好ましくは、反応溶液/反応混合物は、1〜1,000,000、好ましくは100〜100,000の回転レイノルズ数に相当する混合強度に付され、そして0.080〜10kW/m、好ましくは0.30〜1.65kW/mのエネルギー導入の下に、各反応体等の強力な混合が行われる。
好ましくは、工程段階a)における反応は、1:10,000〜1:0、特に好ましくは1:50〜1:1のホスフィン酸−溶剤のモル比で行われる。
好ましくは、ホスフィン酸源(I)は、ホスフィン酸(次亜リン酸、HPO)、ホスフィン酸の塩、ホスフィン酸のエステルまたはこれらの混合物である。
好ましくは、ホスフィン酸(I)の塩は、アルカリ塩、アルカリ土類塩および/またはアンモニウム塩である。
好ましくは、ホスフィン酸(I)のエステルは、アルキル−、ヒドロキシアルキル−、アルキルアリール−、アリール−および/またはアルケニルエステルである。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸(II)のエステルは、対応するメチル−、エチル−、プロピル−、i−プロピル、ブチル−、t−ブチル−、グリコールエステルである。
好ましくは、YはMg、Ca、Al、Ti、Fe、Zr、Zn、Ceおよび/または窒素化合物である。
段階a)におけるホスフィン酸源(I)がホスフィン酸である場合、そのエステル(I)を得るためにエステル化を行うことができる。
段階a)におけるホスフィン酸源(I)が塩である場合、遊離ホスフィン酸(I)を得るために酸加水分解を行うことができる。
段階a)後のアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物がエステルである場合、遊離アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはこれらの塩を得るために、酸または塩基加水分解を行うことができる。
段階a)後のアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物が塩である場合、遊離アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)を得るために、酸加水分解を行うことができる。
好ましくは、ホスフィン酸は、ホスフィン酸の塩および少なくとも1種の鉱酸からin situで製造することができ、添加酸と次亜リン酸塩との比(当量を基準として)は0:1〜2:1である。
この場合に、当量は、酸性プロトンの数で割った酸のモル数の分数である。
好ましくは、工程段階a)におけるオレフィン(II)のR、R、R、Rは、同一であるかまたは異なっており、互いに独立してH、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチルである。
特に好ましくは、オレフィンとしてエチレンが使用される。
工程段階a)およびb)の好適な溶剤は、水、アルコール類、グリコール類、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、ハロゲン炭化水素類、脂環式炭化水素類、エーテル、グリコールエーテル、ケトン類、エステルおよび/またはカルボン酸である。
工程段階a)における好適な溶剤はまた、使用されたオレフィンおよびホスフィン酸源である。これらは、より高い空時収率の形態で利点をもたらす。
好ましくは、工程段階a)における反応は、オレフィンのおよび/または溶剤の自己発生の蒸気圧下(unter dem eigenen Dampfdruck)で実施される。
好ましくは、工程段階a)における反応は、0.01〜100barのオレフィンの分圧で、特に好ましくは0.1〜10barのオレフィンの分圧で行われる。
好ましくは、雰囲気は、反応に関与しないガス成分を含む。
好ましくは、前記ガス成分は、酸素、窒素、二酸化炭素、希ガス、水素および/またはアルカン類である。
好ましくは、段階a)における雰囲気は、反応において、50〜99.9重量%、好ましくは70〜95重量%の溶剤系成分およびオレフィンからなる。
好ましくは、工程段階a)における反応は、1:10,000〜1:0.001のホスフィン酸源−オレフィンモル比において、特に好ましくは1:30〜1:0.01の比において行われる。
基本的に、ラジカル開始剤としては、遊離基が生成する全ての系が好適である。オレフィンの添加は、アニオン性開始剤、ラジカル開始剤によりまたは光化学的に開始する。
特に好ましいラジカル開始剤(例えば工程段階a)において使用されるもの)は、ペルオキソ化合物、例えば、ペルオキソ一硫酸、ペルオキソ一硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムおよび/またはペルオキソ二硫酸アンモニウムである。
特に好ましいラジカル開始剤は、溶剤系において過酸化物を形成できる化合物、例えば、過酸化リチウム、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過酸化カルシウム、過酸化ストロンチウム、過酸化バリウム、過酸化マグネシウムおよび過酸化亜鉛、ペルオキソホウ酸ナトリウム、ペルオキソホウ酸カリウム、ペルオキソホウ酸カルシウム、ペルオキソホウ酸バリウム、ペルオキソホウ酸ストロンチウムおよびペルオキソホウ酸マグネシウム、およびこれらの水和物およびペルオキソ水和物(Peroxohydrate)、およびペルオキソ一リン酸、ペルオキソ二リン酸、ペルオキソ二リン酸カリウム、ペルオキソ二リン酸アンモニウム、ペルオキソ二リン酸カリウムアンモニウム、三リン酸二ペルオキソリン酸アンモニウム水和物、炭酸ナトリウムペルオキソ水和物、尿素ペルオキソ水和物、シュウ酸アンモニウム過酸化物、ピロリン酸ナトリウムジペルオキソ水和物、リン酸ナトリウムペルオキソ水和物、酢酸カリウムペルオキソ水和物、ケイ酸ナトリウムペルオキソ水和物である。
好ましいラジカル開始剤は、過酸化水素、過ギ酸、過酢酸、過酸化ベンゾイル、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ピネンヒドロペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、アセチルアセトンペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、コハク酸ペルオキシド、ペルオキシ二炭酸ジセチル、ペルオキシ酢酸tert−ブチル、ペルオキシマレイン酸tert−ブチル、ペルオキシ安息香酸tert−ブチル、および/またはアセチルシクロヘキシルスルホニルペルオキシドである。
好ましいラジカル開始剤は、水溶性のアゾ開始剤、例えば、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジスルフェート二水和物、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]水和物、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−エチルプロパン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)である。
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス−(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチル−プロピオンアミド]、1−[(シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチル−プロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2−tert−ブチルアゾ−2−シアノプロパン、ジメチルアゾジイソブチレート、2−tert−ブチルアゾ−1−シアノシクロヘキサン、1−tert−アミルアゾ−1−シアノシクロヘキサンのようなアゾ開始剤が好ましい。
さらに、アルキルペルケタール、例えば2,2−ビス−(tert−ブチルペルオキシ)ブタン、エチル−3,3−ビス(tert−ブチルペルオキシ)ブチレート、1,1−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンが好ましい。
好ましくは、前記のラジカル開始剤は、各オレフィン(II)に対して0.05〜5モル%の量で使用される。
好ましくは、前記のラジカル開始剤は、ホスフィン酸源を基準として、0.001〜10モル%の量で使用される。
好ましくは、前記のラジカル開始剤は、リン含有化合物を基準として、1時間あたり0.01〜10モル%の開始剤の速度で加えられる。
好ましくは、工程段階a)およびb)における反応は、溶剤または溶剤系において、およびさらなるガス成分、例えば窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素を含む雰囲気において実施され、温度は、−20〜340℃、特に20〜180℃であり、そして全圧は1〜100barである。
好ましくは、各反応は、単相系としての溶剤において、均一または不均一混合物において、および/または気相において実施される。
多相系が使用される場合は、さらに相間移動触媒を使用することができる。
ここで、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物は、全重量を基準として、0〜10重量%のさらなるリン含有成分、例えばアルキルホスホン酸塩および/またはテロマー類を含有することができる。
アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物は、次に工程段階b)において、アルキル亜ホスホン酸(V)およびジアルキルホスフィン酸(VI)のさらなる金属塩に変換される。
好ましくは、工程段階b)で使用される金属化合物は、金属Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kの化合物、特に好ましくはMg、Ca、Al、Ti、Zr、Zn、Sn、Ce、Feである。
好ましくは、工程段階b)において、工程段階a)によって得られたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)、それらのエステルおよび/またはアルカリ塩の混合物を、Mg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeの金属化合物と反応させ、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物にする。
その場合に、前記反応は、8:1〜1:3のリンと金属とのモル比で行われる。
好ましくは、工程段階a)により得られた生成物混合物を、さらなる精製なしに、金属化合物と反応させる。
前記方法のさらなる実施態様において、工程段階a)によって得られた生成物混合物は後処理される。
好ましくは、前記の生成物混合物は、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのアルカリ塩の混合物を単離することによって、後処理される。
好ましくは、前記の単離段階は、例えば蒸発濃縮による、溶剤系の除去によって行われる。
好ましくは、前記の単離段階は、例えば固液分離法による、溶剤系およびその中に溶解した副成分の除去によって行われる。
好ましくは、生成物混合物は、例えば固液分離法によって、不溶性副生成物を除去することにより、後処理される。
改変された所定の溶剤系での、工程段階b)における反応が好ましい。このためには、酸性成分、可溶化剤、抑泡剤等が添加される。
段階a)後のアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物はエステルの混合物である場合、好ましくは、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩の混合物を得るために、酸もしくは塩基加水分解を行うことができる。
好ましくは、工程段階a)で得られたアルキル亜ホスホン酸エステル(III)およびジアルキルホスフィン酸エステル(IV)またはそれらの塩の混合物を、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の対応混合物に転化し、工程段階b)においてこれらをMg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeの金属化合物と反応させて、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とする。
好ましくは、工程段階a)で得られたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらのエステルの混合物を、アルキル亜ホスホン酸−(III)およびジアルキルホスフィン酸−(IV)のアルカリ塩に転化し、工程段階b)においてこれらをMg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeの金属化合物と反応させて、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とする。
好ましくは、工程段階b)のためのMg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeの金属化合物は、金属、金属酸化物、−水酸化物、−水酸化酸化物、−ボレート、−カルボネート、−ヒドロキソカルボネート、混合金属−ヒドロキソカルボネート、−ホスフェート、−スルフェート、−ヒドロキソスルフェート、混合金属ヒドロキソスルフェート、オキシスルフェート、−アセテート、−ニトレート、−フルオリド、−クロリド、−オキシクロリド、−ブロミド、−ヨージド、−カルボン酸誘導体、例えば、−アセテート、−ホルメート、−オキサレート、−タートレート、−ベンゾエートおよび/または−アルコキシド、例えば−n−プロポキシド、−n−ブトキシド、−tert−ブトキシド、−イソプロポキシド、−エトキシドおよびこれらの水和物である。
アルミニウム化合物の場合には、金属アルミニウム、および第7主族のアニオンを有するアルミニウム塩、例えば、フッ化アルミニウム、フッ化アルミニウム三水和物、塩化アルミニウム(無水、結晶化物;無水、昇華物)、塩化アルミニウム六水和物、アルミニウムヒドロキシクロリド、Hardman Australien製のALCHLOR(登録商標)−AC、塩基性塩化アルミニウム溶液、塩化アルミニウム溶液、LurgiLifescience社製のスルフェートで状態調節した塩化ポリアルミニウム溶液(PACS)、OkerChemieGmbH製のOBRAFLOC18(登録商標)、Sachtleben社製のAlkaflock(登録商標)、Ekocid(登録商標)60タイプ、Sachtoklar(登録商標)タイプ、Ekofloc(登録商標)タイプ、Ekozetタイプ、Clariant社製のLocron(登録商標)及びParimal(登録商標)タイプ、並びに無水臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム六水和物が好ましい。
第6主族のアニオンを有するアルミニウム塩、例えば硫化アルミニウム、セレン化アルミニウムが好ましい。
第5主族のアニオンを有するアルミニウム塩、例えば、リン化アルミニウム、次亜リン酸アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、窒化アルミニウム、および第4主族のアニオンを有するアルミニウム塩、例えば炭化アルミニウム、アルミニウムヘキサフルオロシリケート;同様に、第1主族のアニオンを有するアルミニウム塩、例えば水素化アルミニウム、水素化カルシウムアルミニウム、水素化ホウ素アルミニウム、または、第7主族のオキソ酸のアルミニウム塩、例えば塩素酸アルミニウムが好ましい。
第6主族のオキソ酸のアルミニウム塩、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウム水和物、硫酸アルミニウム六水和物、硫酸アルミニウム16水和物、硫酸アルミニウム18水和物、Ekachemicals社製の硫酸アルミニウム溶液、OkerChemieGmbH製の液状硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム12水和物、硫酸カリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム12水和物、硫酸アンモニウムアルミニウム、硫酸アンモニウムアルミニウム12水和物、マガルドレート(AlMg10(OH)31(SOx nHO)が好ましい。
また同様に好ましいものは、第5主族のオキソ酸のアルミニウム塩、例えば硝酸アルミニウム9水和物、メタリン酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、低密度リン酸アルミニウム水和物、一塩基性リン酸アルミニウム、一塩基性リン酸アルミニウム溶液;及び同様に第4主族のオキソ酸のアルミニウム塩、例えばケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム水和物(アルマシレート)、炭酸アルミニウム、ハイドロタルサイト(MgAl(OH)16CO*nHO)、炭酸ナトリウムジヒドロキシアルミニウム、NaAl(OH)CO、及び第3主族のオキソ酸のアルミニウム塩、例えばホウ酸アルミニウム、あるいは擬ハロゲン化物(pseudohalides)のアルミニウム塩、例えばチオシアン酸アルミニウムである。
好ましいものは、酸化アルミニウム(プラム(purum)、プリスム(purissum)、工業等級、塩基性、中性、酸性)、酸化アルミニウム水和物、水酸化アルミニウム、または混合アルミニウム酸化物水酸化物、及び/またはポリアルミニウムヒドロキシ化合物であり、これらは、好ましくは、9〜40重量%のアルミニウム含有率を有する。
好ましいアルミニウム塩は、有機アニオンを有するもの、例えば、モノ−、ジ−、オリゴ−、ポリカルボン酸のアルミニウム塩、例えば、二酢酸アルミニウム、酢酸アルミニウム(塩基性)、塩基性酢酸アルミニウム、アセト酒石酸アルミニウム、ギ酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、酒石酸アルミニウム、オレイン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、モノステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、サリチル酸アルミニウム、ヘキサ尿素硫酸三ヨウ化アルミニウム(Aluminiumhexaharnstoffsulfattriiodid)、アルミニウム−8−オキシキノレートである。
亜鉛化合物の場合、金属亜鉛元素、および無機アニオンを有する亜鉛塩、例えばハロゲン化亜鉛(フッ化亜鉛、フッ化亜鉛四水和物、塩化亜鉛(Zinkbutter)、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛)もまた好適である。
第3主族のオキソ酸の亜鉛塩(ホウ酸亜鉛、例えばFirebrake ZB、Firebrake 415、Firebrake 500)、ならびに第4主族のオキソ酸の亜鉛塩(塩基性)炭酸亜鉛、炭酸水酸化亜鉛、水不含炭酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛水和物、(塩基性)ケイ酸亜鉛、ヘキサフルオロケイ酸亜鉛、ヘキサフルオロケイ酸亜鉛六水和物、スズ酸亜鉛、スズ酸水酸化亜鉛、炭酸水酸化亜鉛マグネシウムアルミニウム、および第5主族のオキソ酸の亜鉛塩(硝酸亜鉛、硝酸亜鉛六水和物、亜硝酸亜鉛、リン酸亜鉛、ピロリン酸亜鉛);同様に、第6主族のオキソ酸の亜鉛塩(硫酸亜鉛、硫酸亜鉛一水和物、硫酸亜鉛五水和物)、および第7主族のオキソ酸の亜鉛塩(次亜ハロゲン酸塩(Hypohalogenite)、ハロゲン酸塩(Halogenite)、ハロゲン化物(Halogenate)、例えばヨウ素酸亜鉛、過ハロゲン化物、例えば過塩素酸亜鉛)が好ましい。
擬ハロゲン化物の亜鉛塩(チオシアン酸亜鉛、シアン酸亜鉛、シアン化亜鉛)が好ましい。
亜鉛酸化物、亜鉛過酸化物(例えば過酸化亜鉛)、亜鉛水酸化物、または水酸化酸化混合亜鉛が好ましい(例えばGrilloからの標準的な酸化亜鉛、Rheinchemieからの活性化酸化亜鉛、ジンカイト、カラミン)。
遷移金属のオキソ酸の亜鉛塩が好ましい(水酸化クロム酸亜鉛(VI)(ジンクイエロー)、亜クロム酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、例えばKemgard(商標)911 B、過マンガン酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛−ケイ酸マグネシウム、例えばKemgard(商標)911 C)。
好ましい亜鉛塩は、有機アニオンを有するものであり、これに関して、モノ−、ジ−、オリゴ−、ポリカルボン酸の亜鉛塩、ギ酸の塩(ギ酸亜鉛)、酢酸の塩(酢酸亜鉛、酢酸亜鉛二水和物、Galzin)、トリフルオロ酢酸の塩(トリフルオロ酢酸亜鉛水和物)、プロピオン酸亜鉛、酪酸亜鉛、吉草酸亜鉛、カプリル酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、シュウ酸の塩(シュウ酸亜鉛)、酒石酸の塩(酒石酸亜鉛)、クエン酸の塩(三塩基性クエン酸亜鉛二水和物)、安息香酸の塩(安息香酸塩)、サリチル酸亜鉛、乳酸の塩(乳酸亜鉛、乳酸亜鉛三水和物)、アクリル酸亜鉛、マレイン酸亜鉛、コハク酸亜鉛、アミノ酸(グリシン)の塩、酸性ヒドロキソ官能基の塩(亜鉛フェノキシド等)、亜鉛−パラ−フェノールスルホネート、亜鉛−パラ−フェノールスルホネート水和物、亜鉛アセチルアセトネート水和物、タンニン酸亜鉛、亜鉛ジメチルジチオカルバメート、亜鉛トリフルオロメタンスルホネートが好適である。
リン化亜鉛、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛が好ましい。
チタン化合物の場合には、チタン金属、ならびに無機アニオン、例えば塩化物イオン、硝酸イオンまたは硫酸イオン、および有機アニオン、例えばギ酸イオンまたは酢酸イオンを有するチタン塩である。特に好ましくは、二塩化チタン、セスキ硫酸チタン、臭化チタン(IV)、フッ化チタン(IV)、塩化チタン(III)、塩化チタン(IV)、塩化チタン(IV)−テトラヒドロフラン錯体、オキシ塩化チタン(IV)、オキシ塩化チタン(IV)−塩酸溶液、オキシ硫酸チタン(IV)、オキシ硫酸チタン(IV)−硫酸溶液またはチタン酸化物である。好ましいチタンアルコキシドは、チタン(IV)−n−プロポキシド(Tilcom(登録商標)NPT、Vertec(登録商標) NPT)、チタン(IV)−n−ブトキシド、チタンクロリドトリイソプロポキシド、チタン(IV)−エトキシド、チタン(IV)−2−エチルヘキシルオキシド(Tilcom(登録商標) EHT、Vertetec(登録商標)EHT)である。
スズ化合物の場合には、金属スズ、および、スズ塩(塩化スズ(II)、塩化スズ(II)二水和物、塩化スズ(IV))が好ましく、同様に、酸化スズ、および好ましくはスズアルコキシド、スズ(IV)−tert−ブトキシドが好ましい。
ジルコニウム化合物の場合には、ジルコニウム金属およびジルコニウム塩、例えば、塩化ジルコニウム(IV)、硫酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム四水和物、酢酸ジルコニル、塩化ジルコニル、塩化ジルコニル八水和物が好ましい。さらに、ジルコニウム酸化物、およびジルコニウムアルコキシド、ジルコニウム(IV)−tert−ブトキシドが好ましい。
好ましくは、前記金属化合物は、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸チタニル、チタンテトラブトキシド、硝酸亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛および/または硫酸亜鉛である。
好ましくは、工程段階b)における反応は、0.1〜70重量%、好ましくは5〜40重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物の固体含有量で行われる。
好ましくは、工程段階b)における反応は、20〜250℃の温度で、好ましくは80〜120℃の温度で行われる。
好ましくは、工程段階b)における反応は、0.01〜1000 bar、好ましくは0.1〜100 barの圧力下で行われる。
好ましくは、工程段階b)における反応は、1*10−7〜1*10hのアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのアルカリ塩の混合物とMg、Ca、Al、Zn、Ti、Zr、CeまたはFeの金属化合物との反応時間の間、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を得るために行われる。
好ましくは、工程段階b)の後にろ過および/または遠心分離によって反応混合物から除去したアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、乾燥させる。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、工程段階b)において、加圧吸引ろ過器、真空吸引ろ過器、撹拌吸引ろ過器、加圧カートリッジフィルターろ過器(Druck−Kerzenfilter)、軸葉状濾過器(Axial−Blattfilter)、環状葉状濾過器(Kreis−Blattfilter)、遠心ディスク状濾過器(Zentrifugal−Scheibenfilter)、チャンバ/フレーム濾過プレス(Kammer−/Rahmenfilterpressen)、自動チャンバ濾過プレス(Automatische Kammerfilterpressen)、真空多区画型ドラム濾過器(Vakuum−Trommelzellenfilter)、真空多区画型ディスク状濾過器(Vakuum−Scheibenzellenfilter)、真空内部区画型ろ過器(Vakuum−Innenzellenfilter)、真空パンフィルター(Vakuum−Planzellenfilter)、回転圧力濾過器(Rotations−Druckfilter)、真空ベルト濾過器(Vakuum−Bandfilter)によって除去する。
好ましくは、濾過圧は5*10−6〜60barであり、濾過温度は0〜400℃であり、比濾過速度(spezifische Filterleistung)は、10〜200kg*h−1*m−2であり、得られるろ過ケーキの残留含水率は5〜60%である。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、工程段階b)において、全閉型の遠心分離機、例えば、オーバーフロー遠心分離機、プラウ遠心分離機(Schael−Zentrifugen)、チャンバ遠心分離機、スクリューコンベア(Schneckenaustrags)遠心分離機、ディスク遠心分離機、チューブ遠心分離機、篩遠心分離機、例えばオーバードライブン−および振り子の(Haenge−und Pendel−)遠心分離機、スクリーン−コンベア遠心分離機、スクリーン−プラウ遠心分離機、または押出し型遠心分離機(Schub−Zentrifugen)を用いて除去する。
好ましくは、加速度が300〜15000であり、懸濁液処理速度が2〜400m*h−1であり、固形物処理速度が5〜80t*h−1であり、そして、得られたケーキの残留含水率が5〜60%である。
乾燥のための好適な装置は、チャンバ乾燥器、チャネル乾燥器、ベルト乾燥器(気流速度2〜3m/s)、ディスク乾燥器(温度20〜400℃)、ドラム乾燥器(熱ガス温度100〜250℃)、パドル乾燥器(温度50〜300℃)、気流乾燥器(気流速度10〜 60m/s、排気温度50〜300℃)、流動床乾燥器(気流速度0.2〜0.5m/s、排気温度50〜300℃)、シリンダー乾燥器、管状乾燥器(温度20〜200℃)、パドル乾燥器、真空乾燥室(温度20〜300℃ 、圧力0.001〜0.016MPa)、真空ドラム乾燥器(温度20〜300℃、圧力0.004〜0.014MPa)、真空パドル乾燥器(温度20〜300℃、圧力0.003〜0.02MPa)、真空コニカル乾燥器(Vakuumkonustrockner)(温度20〜300℃、圧力0.003〜0.02MPa)である。
好ましくは、金属Mg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeのアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜1重量%の残留含水率、0.1〜2000μm、好ましくは10〜500μmの平均粒度、80〜800g/L、好ましくは200〜700g/Lの嵩密度、0.5〜10、好ましくは1〜5のPfrengle流動性を有する。
ここで、金属Mg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeのアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、混晶および/または物理的な混合物として得ることができる。
ここで、金属Mg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeのアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、混合物の全重量を基準として、0〜5重量%のさらなる成分、例えば、金属Mg、Ca、Al、Zn、Ti、Sn、Zr、CeまたはFeのアルキルホスホン酸塩および/またはテロマーのジアルキルホスフィン酸塩を含有することができる。
本発明は同様に、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのエステルおよび/またはアルカリ塩の混合物の溶液であって、10〜100重量%のアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのエステルおよび/またはアルカリ塩、10〜100重量%の溶剤系を含有し、合計が100重量%である、溶液に関する。
金属Mg、Ca、Al、Zn、Sn、Ti、Ce、ZrまたはFeのアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物であって、
a)ホスフィン酸および/またはその塩をオレフィン類と、触媒の存在下で反応させることにより、溶剤系におけるアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物、および/またはそのアルカリ塩とし、そして
b)a)で得られたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはアルカリ−もしくはアルカリ土類塩の混合物を、Mg、Ca、Al、Zn、Ti、Ce、ZrまたはFeの金属化合物と反応させて、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とする、
アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の上記混合物の製造方法によって得られる混合物が好ましい。
本発明の対象にはまた、特に、次亜リン酸ナトリウムをエチレンと、水中においてペルオキソ二硫酸ナトリウムの存在下で反応させ、主生成物としてのアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物のナトリウム塩とし、この生成物を引き続き硫酸アルミニウムと反応させて、アルキル亜ホスホン酸(V)およびジアルキルホスフィン酸(VI)の混合物のアルミニウム塩とする方法も含まれる。
本発明の対象にはまた、特に、ホスフィン酸をエチレンと、水中においてペルオキソ二硫酸ナトリウムの存在下で反応させ、主生成物としてのアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物とし、この生成物を引き続き水酸化アルミニウムと反応させて、アルキル亜ホスホン酸(V)およびジアルキルホスフィン酸(VI)の混合物のアルミニウム塩とする方法も含まれる。
同様に、ホスフィン酸および/またはその塩をオレフィン類と、触媒の存在下で反応させ、溶剤系におけるアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのアルカリ−もしくはアルカリ土類塩の混合物とすることによって得られる、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのアルカリ−もしくはアルカリ土類塩の混合物が好ましい。
同様に、ホスフィン酸および/またはその塩をオレフィン類と、触媒の存在下で反応させ、溶剤系におけるアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのアルカリ塩の混合物とし、引き続き、均一の生成物を獲るために、得られたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)誘導体の混合物を、それぞれの場合に別の化合物群に転化することによって得られる、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはこれらのアルカリ−もしくはアルカリ土類塩の混合物が好ましい。
アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物であって、以下の反応:
a)ホスフィン酸および/またはそのアルカリ−またはアルカリ土類塩をオレフィン類と、触媒の存在下で反応させることにより、溶剤系におけるアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)および/またはそのアルカリ−またはアルカリ土類塩の混合物とし、そしてその後、
a1)a)で得られたアルキル亜ホスホン酸−およびジアルキルホスフィン酸誘導体(III)および(IV)の混合物を、均一の生成物を得るためにそれぞれの場合に別の化合物群に転化すること、そしてその後、
b)a1)で得られたアルキル亜ホスホン酸−およびジアルキルホスフィン酸誘導体(III)および(IV)の混合物を、Mg、Ca、Al、Zn、Sn、Ti、Ce、ZrまたはFeの金属化合物と反応させて、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とすること、
によって得られる混合物が好ましい。
同様に、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物であって、工程段階a)で得られたアルキル亜ホスホン酸塩(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)塩の混合物を、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物へ変換すること、およびそれに続いて、これらのアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物を、Mg、Ca、Al、Zn、Sn、Ti、Ce、ZrまたはFeの金属化合物と反応させることによって、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とすることによって得られる混合物が好ましい。
本発明の対象にはまた、特に、次亜リン酸ナトリウムをエチレンと、水中においてペルオキソ二硫酸ナトリウムの存在下で反応させ、主生成物としてのアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物のナトリウム塩とし、この生成物を引き続き硫酸と反応させて、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物に変換し、そして、水酸化アルミニウムと反応させて、アルキル亜ホスホン酸(V)およびジアルキルホスフィン酸(VI)の混合物のアルミニウム塩とする方法も含まれる。
本発明の対象にはまた、特に、ホスフィン酸をエチレンと、水中においてペルオキソ二硫酸ナトリウムの存在下で反応させ、主生成物としてのアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物とし、この生成物を引き続き水酸化ナトリウム溶液と反応させて、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)のナトリウム塩の混合物に変換し、そして、硫酸アルミニウムと反応させて、アルキル亜ホスホン酸(V)およびジアルキルホスフィン酸(VI)の混合物のアルミニウム塩とする方法も含まれる。
同様に、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物であって、工程段階a)で得られたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)の混合物を、アルキル亜ホスホン酸塩(III)およびジアルキルホスフィン酸塩(IV)の混合物へ変換すること、およびそれに続いて、これらのアルキル亜ホスホン酸塩(III)およびジアルキルホスフィン酸塩(IV)の混合物を、Mg、Ca、Al、Zn、Sn、Ti、Ce、ZrまたはFeの金属化合物と反応させることによって、これらの金属のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とすることによって得られる混合物が好ましい。
本発明の方法によって製造されたアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、特に難燃剤として、または難燃剤の製造のための中間体として使用することができる。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、0.5〜35重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)および65〜99.5重量%のジアルキルホスフィン酸塩(VI)を含む。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、3〜30重量%のアルキル亜ホスホン酸塩および70〜97重量%のジアルキルホスフィン酸塩を含む。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、該混合物の全重量を基準として、0〜5重量%のさらなる成分、例えばアルキルホスホン酸塩および/またはテロマージアルキルホスフィン酸塩を含む。
1つの特定の実施態様において、本発明のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、0.5〜30重量%のエチル亜ホスホン酸のアルミニウム塩および70〜99.5重量%のジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩を含む。
さらに、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体を基準として、0〜50重量%の少なくとも1種のさらなる難燃剤を添加することができる。
さらなる難燃剤としては、例えば、アリールホスフェート類、ホスホネート類、次亜リン酸の塩、および赤燐、臭化芳香族もしくは脂環式炭化水素、フェノール類またはエーテル、クロロパラフィン、ヘキサクロロシクロペンタジエン付加物が好適である。
さらに、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、少なくとも1種の相乗剤またはリン−窒素難燃剤を添加することができる。
好ましくは、前記難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体には、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体を基準として、0〜40重量%の相乗剤またはリン−窒素難燃剤を添加することができる。
前記相乗剤またはリン−窒素難燃剤は、好ましくは、メラミン類の縮合生成物、および/またはメラミン類とリン酸の反応生成物であり、および/またはメラミン類の縮合生成物とポリリン酸の反応生成物、および/または酸化アンチモン、またはこれらの混合物である。
好ましくは、前記相乗剤またはリン−窒素難燃剤は、メラム、メレム、メロン、ピロリン酸ジメラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラム、ポリリン酸メロンおよびポリリン酸メレム、またはこれらの混合ポリ塩である。
好ましくは、前記リン−窒素難燃剤は、式(NH3−yPOまたは(NHPO(式中、yは1〜3であり、zは1〜10,000である)の窒素含有リン酸塩である。
好ましくは、これらは、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウムおよび/またはポリリン酸アンモニウムである。
前記の窒素含有相乗剤は、好ましくは、ベンゾグアナミン、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、アラントイン、グリコールウリル、メラミン、メラミンシラヌレート、ジシアンジアミドおよび/またはグアニジンである。
本発明では、上記のホスフィン酸塩および窒素含有化合物の相乗的組み合わせでもある(独国特許出願公開第19614424号明細書、独国特許出願公開第19734437号明細書、独国特許出願公開第19737727号明細書)。
好適な相乗剤はまた、特に、カルボジイミド類、ホウ酸亜鉛、メラミンの縮合生成物(国際公開第96/16948号)、メラミンとリン酸もしくは縮合リン酸との反応生成物、またはメラミンの縮合生成物とリン酸もしくは縮合リン酸との反応生成物、あるいは上記生成物の混合物(国際公開第98/39306号)である。
さらに、前記の難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、少なくとも1種の安定剤、例えば、亜鉛塩、塩基性もしくは両性酸化物、水酸化物、カルボネート、シリケート、ボレート、スタネート、混合酸化物−水酸化物、酸化物−水酸化物−カルボネート、水酸化物−シリケート、または水酸化物−ボレート、ホスホニット、ホスフィット、またはホスホニット/ホスフィット混合物、または長鎖脂肪族カルボン酸(脂肪酸)、典型的にはC14〜C40の鎖長を有するもののエステルまたは塩を添加することができる。
好ましくは、前記の難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体を基準として、0〜15重量%の安定剤が添加される。
好ましくは、それは、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化スズ、水酸化アルミニウム、ベーマイト、ジハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、酸化スズ水和物、水酸化マンガン、ホウ酸亜鉛、塩基性ケイ酸亜鉛および/またはスズ酸亜鉛である。
好ましくは、安定剤は、14〜40個のC原子を有する長鎖脂肪酸のアルカリ−、アルカリ土類−、アルミニウム−および/または亜鉛塩、および/または14〜40個のC原子を有する長鎖脂肪酸と多価アルコール類、例えばエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンおよび/またはペンタエリトリトールとの反応生成物である。
好ましくは、これは、ステアリン酸のエステルまたは塩、例えば、グリセリンモノステアレートまたはカルシウムステアレートであるか、または、モンタンワックス酸とエチレングリコールとの反応生成物、例えば、エチレングリコール−モノモンタンワックス酸エステル、エチレングリコール−ジモンタンワックス酸エステル、モンタンワックス酸およびエチレングリコールの混合物であるか、または、モンタンワックス酸とカルシウム塩の反応生成物である。
好ましくは、これらの反応生成物は、1,3−ブタンジオール−モノモンタンワックス酸エステル、1,3−ブタンジオール−ジモンタンワックス酸エステル、モンタンワックス酸、1,3−ブタンジオール、モンタン酸カルシウムおよびカルシウム塩の混合物である。
前記の難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、さらなる添加剤、例えば、酸化防止剤、UV吸収剤および光安定剤、金属不活性化剤、過酸化物分解化合物、ポリアミド安定剤、塩基性共安定剤、核形成剤、および他の添加剤を添加することができる。
好ましくは、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体を基準として、0〜15重量%のさらなる添加剤を添加する。
好適な酸化防止剤は例えば、アルキル化モノフェノール類、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール;1,2−アルキルチオメチルフェノール類、例えば、2,4−ジ−オクチルチオメチル−6−tert−ブチルフェノール;ハイドロキノン類およびアルキル化ハイドロキノン類、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシフェノール;トコフェロール類、例えばα−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロールおよびこれらの混合物(ビタミンE);ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル類、例えば、2,2’−チオ−ビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、2,2’−チオ−ビス(4−オクチルフェノール)、4,4’−チオ−ビス−(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、4,4’−チオ−ビス−(6−tert−ブチル−2−メチルフェノール)、4,4’−チオ−ビス−(3,6−ジ−sec.−アミルフェノール)、4,4’−ビス−(2,6−ジ−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−ジスルフィド;アルキリデン−ビスフェノール類、例えば2,2’−メチレン−ビス−(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール;O−、N−およびS−ベンジル化合物、例えば、3,5,3’,5’−テトラ−tert−ブチル−4,4’−ジヒドロキシジベンジルエーテル;ヒドロキシベンジル化マロネート類、例えば、ジオクタデシル−2,2−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシベンジル)−マロネート;ヒドロキシベンジル芳香族化合物、例えば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−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−フェノール;トリアジン化合物、例えば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;ベンジルホスホネート、例えばジメチル−2,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート;アシルアミノフェノール類、4−ヒドロキシラウリン酸アミド、4−ヒドロキシステアリン酸アニリド、N−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−カルバミン酸オクチルエステル;β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸と一価もしくは多価アルコール類とのエステル;β−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−プロピオン酸と一価もしくは多価アルコール類とのエステル;β−(3,5−ジシクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸と一価もしくは多価アルコール類とのエステル;3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル酢酸と一価もしくは多価アルコール類とのエステル;β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸のアミド類、例えばN,N’−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)−ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)−トリメチレンジアミン、N,N’−ビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオニル)−ヒドラジンである。
好適なUV吸収剤および光安定剤は、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−フェニル)−ベンゾトリアゾール類、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−ヒドロキシベンゾフェノン類、例えば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’−ジメトキシ誘導体;場合により置換された安息香酸のエステル、例えば、4−tert−ブチル−フェニルサリチレート、フェニルサリチレート、オクチルフェニルサリチレート、ジベンゾイルレゾルシン、ビス−(4−tert−ブチルベンゾイル)−レゾルシン、ベンゾイルレゾルシン、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸−2,4−ジ−tert−ブチルフェニルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸−オクタデシルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸−2−メチル−4,6−ジ−tert−ブチルフェニルエステル;アクリレート類、例えば、α−シアン−β,β−ジフェニルアクリル酸エチルエステルまたは−イソオクチルエステル、α−カルボメトキシ−桂皮酸メチルエステル、α−シアノ−β−メチル−p−メトキシ−桂皮酸メチルエステルまたは−ブチルエステル、α−カルボメトキシ−p−メトキシ−桂皮酸メチルエステル、N−(β−カルボメトキシ−β−シアノビニル)−2−メチル−インドリンである。
さらに、ニッケル化合物、例えば2,2’−チオ−ビス−[4(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]のニッケル錯体、例えば、1:1−または1:2錯体(場合により、追加的な配位子、例えば、n−ブチルアミン、トリエタノールアミンまたはN−シクロヘキシル−ジエタノールアミンを有する)、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルベンジルホスホン酸−モノアルキルエステル、例えばメチルエステルまたはエチルエステルのニッケル塩、ケトキシム類の、例えば、2−ヒドロキシ−4−メチルフェニルウンデシルケトキシムのニッケル錯体、1−フェニル−4−ラウロイル−5−ヒドロキシピラゾールのニッケル錯体(場合により、追加的な配位子を有する);立体障害アミン類、例えばビス−(2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジル)セバケート;オキサル酸ジアミド類、例えば4,4’−ジ−オクチルオキシ−オキサニリド;2−(2−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン類、例えば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。
好適な金属不活性化剤は、例えば、N,N’−ジフェニルオキサル酸ジアミド、N−サリチラール−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−tert−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−1,2,4−トリアゾール、ビス−(ベンジリデン)−オキサル酸ジヒドラジド、オキサニリド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸−ビスフェニルヒドラジド、N,N’−ジアセチル−アジピン酸−ジヒドラジド、N,N’−ビス−サリチロイル−オキサル酸ジヒドラジド、N,N’−ビス−サリチロイル−チオプロピオン酸ジヒドラジドである。
好適な過酸化物分解化合物は、例えば、β-チオジプロピオン酸のエステル(ラウリル−、ステアリル−、ミリスチル−またはトリデシルエステル)、メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、亜鉛ジブチルジチオカルバメート、ジオクタデシルジスルフィド、ペンタエリトリトール−テトラキス−(β−ドデシルメルカプト)−プロピオネートである。
好適な塩基性共安定剤は、メラミン、ポリビニルピロリドン、ジシアンジアミド、シラヌル酸トリアリル、尿素誘導体、ヒドラジン誘導体、アミン類、ポリアミド類、ポリウレタン類、高級脂肪酸のアルカリ−およびアルカリ土類塩、例えば、ステアリン酸Ca、ステアリン酸Zn、ベヘン酸Mg、ステアリン酸Mg、リシノール酸Na、パルミチン酸K、ピロカテコール酸アンチモンまたはピロカテコール酸スズである。
好適な核形成剤は、例えば4−tert−ブチル安息香酸、アジピン酸およびジフェニル酢酸である。
他の添加剤としては、例えば、可塑剤、膨張黒鉛、潤滑剤、乳化剤、顔料、蛍光増白剤、静電防止剤、発泡剤、熱安定剤、耐衝撃性改良剤、加工助剤、アンチドリップ剤、相溶化剤、核形成剤、レーザーマーキングのための添加剤、加水分解安定剤、連鎖延長剤、及び/または可塑化剤である。
難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体には、さらなるフィラーおよび補強剤を添加することができる。フィラーおよび補強剤には、例えば、炭酸カルシウム、シリケート類、グラスファイバー類、アスベスト、タルク、カオリン、雲母、硫酸バリウム、金属酸化物および−水酸化物、カーボンブラック、グラファイトおよび他のものが含まれる。
好ましくは、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体に、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料、または難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体を基準として、0〜70重量%のフィラーおよび/または補強剤を添加する。
好ましくは、金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マンガンおよび/または酸化スズである。
好ましくは、前記水酸化物は、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、酸化スズ水和物および/または水酸化マンガンである。
好ましくは、難燃性熱可塑性または熱硬化性ポリマー成形材料および成形体は、以下を含有する:
50〜98重量%のポリマー、
2〜50重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、
0〜50重量%のさらなる難燃剤、
0〜40重量%の相乗剤、
0〜15重量%の安定剤、
0〜15重量%のさらなる添加剤、
0〜60重量%のフィラー。
好ましくは、難燃性熱可塑性または熱硬化性ポリマー成形材料および成形体は、以下を含有する:
70〜97重量%のポリマー、
3〜30重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、
0〜30重量%のさらなる難燃剤、
0〜10重量%の相乗剤、
0〜5重量%の安定剤、
0〜5重量%のさらなる添加剤、
0〜60重量%のフィラー。
好ましくは、難燃性熱可塑性または熱硬化性ポリマー成形材料および成形体は、以下を含有する:
20〜67重量%のポリマー、
3〜20重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、
0〜30重量%のさらなる難燃剤、
0〜10重量%の相乗剤、
0〜3重量%の安定剤、
0〜3重量%のさらなる添加剤、
30〜60重量%のフィラー。
好ましくは、難燃性熱可塑性または熱硬化性ポリマー成形材料および成形体は、以下を含有する:
10〜67重量%のポリマー、
5〜10.5重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、
0.1〜10重量%のさらなる難燃剤、
0.1〜8重量%の相乗剤、
0.1〜1重量%の安定剤、
0.1〜1.5重量%のさらなる添加剤、
30〜60重量%のフィラー。
好ましくは、難燃性熱可塑性または熱硬化性ポリマー成形材料および成形体は、以下を含有する:
40〜96.9重量%のポリマー、
3〜30重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、
0〜30重量%のさらなる難燃剤、
0〜10重量%の相乗剤、
0〜3重量%の安定剤、
0〜3重量%のさらなる添加剤、
0.1〜30重量%のフィラー。
好ましくは、難燃性熱可塑性または熱硬化性ポリマー成形材料および成形体は、以下を含有する:
25〜67重量%のポリマー、
5〜17.5重量%のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、
0.1〜15重量%のさらなる難燃剤、
0.1〜10重量%の相乗剤、
0.1〜1重量%の安定剤、
0.1〜1.5重量%のさらなる添加剤、
0.1〜30重量%のフィラー。
これらの追加の難燃剤、相乗剤、リン/窒素難燃剤、安定剤、さらなる添加剤、およびフィラーは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物の添加の前に、添加と同時にまたは添加の後に、ポリマーに添加することができる。ここで、計量添加は、固体として、溶液または溶融物において、または固体もしくは液体混合物の形態で、またはマスターバッチ/濃縮物として、行うことができる。
上記のさらなる難燃剤、相乗剤、リン/窒素難燃剤、安定剤、さらなる添加剤、フィラー、およびアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、異なる工程段階において、合成樹脂に導入することができる。例えば、ポリアミド類またはポリエステル類の場合には、重合/重縮合の開始時に既にもしくは終わりに、または後続の配合工程において、さらなる難燃剤、相乗剤、リン/窒素難燃剤、安定剤、さらなる添加剤、フィラー、およびアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、ポリマー溶融物に混合することができる。さらに、さらなる難燃剤、相乗剤、リン/窒素難燃剤、安定剤、さらなる添加剤、フィラー、およびアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、後の段階まで添加しない処理操作も存在する。特に顔料−もしくは添加剤マスターバッチを使用する場合にこれは実践される。さらに、特に粉末状のさらなる難燃剤、相乗剤、リン/窒素難燃剤、安定剤、さらなる添加剤、フィラー、およびアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物を、ドラムミキサーを用いて混合し、乾燥工程によって場合により温かいポリマーペレットとする可能性も存在する。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、ペレット、フレーク、細粒、粉末および/または微粉(Micronisat)として存在する。
好ましくは、アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物は、固体の物理的混合物として、溶融混合物として、圧縮成形物(Kompaktat)として、押出し物として、またはマスターバッチの形態でも存在する。
好適なポリエステルは、ジカルボン酸類およびそのエステル類およびジオール類から、および/またはヒドロキシカルボン酸または対応ラクトン類から誘導される。特に好ましくは、テレフタル酸およびエチレングリコール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,3−ジオールが使用される。
好適なポリエステルは、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(Celanex(登録商標)2500、Celanex(登録商標)2002、Celanese;Ultradur(登録商標)、BASF)、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、並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、並びにポリカーボネートでもしくはMBSで変性されたポリエステルである。
本発明に従って製造される難燃性ポリエステル成形材料は、好ましくはポリエステル成形体で使用される。
好ましいポリエステル成形体は、ジカルボン酸成分として主にテレフタル酸を含み、ジオール成分として主にエチレングリコールを含む、フィラメント、繊維、フィルムおよび成形体である。
好ましくは、得られるリン含有量は、難燃性ポリエステルから製造されるフィラメントおよび繊維において、0.1〜18重量%、好ましくは0.5〜15重量%であり、そしてフィルムの場合、0.2〜15重量%、好ましくは0.9〜12重量%である。
好適なポリスチレン類は、ポリスチレン、ポリ−(p−メチルスチレン)及び
/またはポリ(アルファ−メチルスチレン)である。
好ましくは、上記の好適なポリスチレンは、スチレンまたはアルファ−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及び−メタクリレート、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;スチレンコポリマーと他のポリマー(例えばポリアクリレート、ジエンポリマーまたはエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー)からなる耐衝撃性のより高い混合物;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−スチレンである。
好ましくは、上記好適なポリスチレン類は、スチレンまたはアルファ−メチルスチレンのグラフトコポリマー、例えばポリブタジエン上にスチレンがグラフトしたポリマー、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にスチレンがグラフトしたポリマー、ポリブタジエン上にスチレン及びアクリロニトリル(またはメタクリロニトリル)がグラフトしたポリマー;ポリブタジエン上にスチレン、アクリロニトリル及びメチルメタクリレートがグラフトしたポリマー;ポリブタジエン上にスチレン及び無水マレイン酸がグラフトしたポリマー;ポリブタジエン上にスチレン、アクリロニトリル及び無水マレイン酸もしくはマレイン酸イミドがグラフトしたポリマー;ポリブタジエン上にスチレン及びマレイン酸イミドがグラフトしたポリマー、ポリブタジエン上にスチレン及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がグラフトしたポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー上にスチレン及びアクリロニトリルがグラフトしたポリマー、ポリアルキルアクリレート上またはポリアルキルメタクリレート上にスチレン及びアクリロニトリルがグラフトしたポリマー、アクリレート−ブタジエンコポリマー上にスチレン及びアクリロニトリルがグラフトしたポリマー、あるいはこれらの混合物、例えば所謂ABSポリマー、MBSポリマー、ASAポリマーまたはAESポリマーとして知られるものである。
好ましくは、上記ポリマーは、ジアミン及びジカルボン酸から及び/またはア
ミノカルボン酸から、あるいは対応するラクタム類から誘導されるポリアミド類及びコポリアミド類、例えばポリアミド2,12、ポリアミド4、ポリアミド4,6、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド6,9、ポリアミド6,10、ポリアミド6,12、ポリアミド6,66、ポリアミド7,7、ポリアミド8,8、ポリアミド9,9、ポリアミド10,9、ポリアミド10,10、ポリアミド11、ポリアミド12などである。これらは例えば、商品名Nylon(登録商標) (DuPont社)、Ultramid(登録商標)(BASF)、Akulon(登録商標)K122(DSM社)、Zytel(登録商標)7301(DuPont社);Durethan(登録商標)B 29(Bayer社)およびGrillamid(登録商標)(Ems Chemie社)で知られている。
m−キシレン、ジアミン及びアジピン酸を原料とする芳香族ポリアミド類;ヘキサメチレンジアミン及びイソ−及び/またはテレフタル酸及び場合によっては変性剤としてのエラストマーから製造されるポリアミド類、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またはポリ−m−フェニレンイソフタルアミド、上記のポリアミドと、ポリオレフィン、オレフィンコポリマー、アイオノマーまた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ブロックコポリマー、あるいは上記ポリアミドとポリエーテル、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とのブロックコポリマーもまた好適である。EPDMまたはABSで変性したポリアミドまたはコポリアミド、並びに加工中に縮合するポリアミド“RIMポリアミドシステム”も好適である。
最後に、本発明は、難燃性ポリマー成形体の製造方法であって、本発明の難燃性ポリマー成形材料を、より高い温度において、射出成形(例えば、射出成形機(Arburg Allrounderタイプ))及び圧縮成形、発泡射出成形、内ガス圧射出成形(Gasinnendruck−Spritzgiessen)、ブロー成形、キャストフィルム、カレンダリング、積層またはコーティングによって加工して難燃性ポリマー成形体とすることを特徴とする方法にも関する。
上記熱硬化性ポリマーは、好ましくは、飽和および不飽和ジカルボン酸またはそれらの無水物と多価アルコール、並びに架橋剤としてのビニル化合物とのコポリエステルから誘導される不飽和ポリエステル樹脂(UP樹脂)である。UP樹脂は、開始剤(例えば過酸化物)及び促進剤を用いて遊離基重合を介して硬化される。
上記ポリエステル樹脂の製造のための好ましい不飽和ジカルボン酸及び不飽和ジカルボン酸誘導体は、無水マレイン酸及びフマル酸である。
好ましい飽和ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸である。
好ましいジオール類は、1,2−プロパンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びネオペンチルグリコール、ネオペンチルグリコール、エトキシル化もしくはプロポキシル化されたビスフェノールAである。
架橋に好ましいビニル化合物はスチレンである。
好ましい硬化剤系は、過酸化物及び金属共開始剤、例えばヒドロパーオキシド、及びオクタン酸コバルト、及び/または過酸化ベンゾイル、及び芳香族アミン類、及び/または紫外線及び感光剤、例えばベンゾインエーテルである。
好ましいヒドロパーオキシドは、過酸化ジ−tert−ブチル、過オクタン酸tert−ブチル、過ピバル酸tert−ブチル、tert−ブチルペル−2−エチルヘキサノエート、過マレイン酸tert−ブチル、過イソ酪酸tert−ブチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジアセチル、過酸化スクシニル、過酸化p−クロロベンゾイル、またはジシクロヘキシルペルオキシドジカーボネートである。
好ましくは、開始剤は、全てのコモノマーの質量を基準に計算して0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜15重量%の量で使用される。
好ましい金属共開始剤は、コバルト、マンガン、鉄、バナジウム、ニッケルまたは鉛の化合物である。金属共開始剤は、コモノマー全ての質量を基準に計算して0.05〜1重量%の量で使用することが好ましい。
好ましい芳香族アミンは、ジメチルアニリン、ジメチル−p−トルエン、ジエチルアニリンおよびフェニルジエタノールアミンである。
難燃性コポリマーの製造のための方法の一つは、少なくとも一種のC〜Cジカルボン酸から誘導される少なくとも一種のエチレン性不飽和ジカルボン酸無水物、少なくとも一種のビニル芳香族化合物、及びポリオールを共重合し、本発明によるアルキル亜ホスホン酸誘導体およびジエステル形成オレフィンの付加体と反応させることを特徴とする。
難燃性熱硬化性組成物の製造方法の一つは、熱硬化性樹脂を、本発明によるアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、およびさらなる難燃剤、相乗剤、安定剤、さらなる添加剤、およびフィラーまたは補強剤と混合し、そして得られた混合物を、3〜10barの圧力及び20〜60℃の温度で湿式プレス(冷間プレス)することを特徴とする。
難燃性熱硬化性組成物のさらなる製造方法の一つは、熱硬化性樹脂を、本発明によるアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物、およびさらなる難燃剤、相乗剤、安定剤、さらなる添加剤、およびフィラーまたは補強剤と混合し、そして得られた混合物を3〜10barの圧力及び80〜150℃の温度で湿式プレス(ホットプレスもしくは熱間プレス)することを特徴とする。
上記ポリマーは、好ましくは、脂肪族、脂環式、複素環式または芳香族グリシジル化合物から、例えば慣用の硬化剤及び/または促進剤で架橋されたビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−F−ジ−グリシジルエーテルから誘導される架橋されたエポキシド樹脂である。
適当なグリシジル化合物は、ビスフェノール−A−ジグリシジルエステル、ビスフェノール−F−ジグリシジルエステル、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂のポリグリシジルエステルおよびクレゾール−ホルムアルデヒド樹脂のポリグリシジルエステル、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸のまたはトリメリト酸のポリグリシジルエステル、芳香族アミンおよび複素環式窒素塩基のN−グリシジル化合物、並びに多価脂肪族アルコールのジ−およびポリグリシジル化合物である。
好適な硬化剤は、脂肪族、脂環式、芳香族および複素環式アミンまたはポリアミン、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロパン−1,3−ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、アミノエチルピペラジン、イソホロンジアミン、ポリアミドアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェノールスルホン類、アニリン−ホルムアルデヒド樹脂、2,2,4−トリメチルヘキサン−1,6−ジアミン、m−キシレンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、3−アミノメチル−3,55−トリメチルシクロヘキシルアミン(イソホロンジアミン)、ポリアミドアミン、シアングアニジンおよびジシアンジアミド、同様に多塩基性酸またはそれらの無水物、例えば無水フタル酸、無水マレイン酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、及び無水メチルヘキサヒドロフタル酸、ならびに、フェノール類、例えばフェノール−ノボラック樹脂、クレゾール−ノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール−付加物樹脂、フェノール−アラルキル樹脂、クレゾール−アラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ビフェノールで変性したフェノールアラルキル樹脂、フェノールトリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトール−ノボラック樹脂、ナフトール−フェノール共縮合樹脂、ナフトール−クレゾール共縮合樹脂、ビフェノールで変性したフェノール樹脂、及びアミノトリアジンで変性したフェノール樹脂である。硬化剤は全て、単独でまたは互いに組み合わせて使用することができる。
重合の際の架橋のための適当な触媒または促進剤は、第三級アミン類、ベンジルジメチルアミン、N−アルキルピリジン類、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、有機酸の金属塩、ルイス酸、及びアミン錯体塩である。
本発明の調製物は、エポキシ樹脂調製物において従来から使用されている他の添加剤、例えば、顔料、染料および安定化剤も含むことができる。
電気または電子部品の封止並びに浸漬及び含浸プロセスにはエポキシ樹脂が好適である。電子工学では、エポキシ樹脂は主に難燃性処理され、そして回路基板及び絶縁体に使用されている。
好ましくは、上記ポリマーは、一方ではアルデヒド類から、そして他方ではフェノール類、尿素またはメラミンから誘導される架橋ポリマー、例えばフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、及びメラミン−ホルムアルデヒド樹脂である。好ましくは、上記ポリマーは、置換されたアクリル酸エステルから、例えばエポキシアクリレート、ウレタンアクリレートまたはポリエステルアクリレートから誘導される架橋可能なアクリル樹脂である。
好ましくは、前記ポリマーは、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂およびアクリレート樹脂であり、これらは、メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート類、イソシアヌレート類、ポリイソシアネート類またはエポキシ樹脂で架橋されている。
好ましいポリオール類は、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、ビスフェノールA、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、糖、分解デンプン(abgebaute Staerke)、エチレンジアミン、ジアミノトルエンおよび/またはアニリンのアルケンオキシド付加物であり、これらは開始剤として使用される。好ましいオキシアルキル化剤は、2〜4個の炭素原子を含有し、特に好ましくはエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドである。
好ましいポリエステル−ポリオール類は、ポリアルコール、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、メチルペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリトリトール、ジグリセロール、ブドウ糖および/またはソルビトールと、二塩基酸、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸および/またはテレフタル酸との重縮合により得られる。これらのポリエステル−ポリオール類は、単独で、または組み合わせて使用することができる。
好適なポリイソシアネートは、少なくとも2つのイソシアネート基を有する芳香族、脂環式または脂肪族ポリイソシアネート、ならびにこれらの混合物である。芳香族ポリイソシアネート、例えばトリルジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリス−4−イソシアナトフェニル)メタンおよびポリメチレンポリフェニレンジイソシアネート;脂環式ポリイソシアネート、例えばメチレンジフェニルジイソシアネート、トリルジイソシアネート;脂肪族ポリイソシアネートおよびヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、ジメリルジイソシアネート(Demeryldiisocyanat)、1,1−メチレンビス(4−イソシアナトシクロヘキサン−4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン異性体混合物、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、Desmodur(登録商標)タイプ(Bayer製)およびリジンジイソシアネートおよびこれらの混合物が好ましい。
好適なポリイソシアネートは、ポリイソシアネートとポリオール、尿素、カルボジイミドおよび/またはビウレットとの反応により得られる、変性された生成物である。
ポリウレタンの製造のために好適な触媒は、強塩基、カルボン酸のアルカリ金属塩または脂肪族第三級アミンである。水酸化第四級アンモニウム、アルカリ金属水酸化物またはアルコキシド、酢酸ナトリウムまたは酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、安息香酸ナトリウム、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N’−ジ−(C−C)−アルキルピペラジン、トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス(ジメチルアミノアルキル)ピペラジン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルベンジルアミン、アジピン酸ビス(N,N−ジエチルアミノエチル)、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、N,N−ジエチル−[ベータ]−フェニルエチルアミン、1,2−ジメチル−イミダゾール、2−メチルイミダゾール等である。
好ましくは、ポリイソシアネートとポリオールの重量比は、ポリオールの100重量部を基準として、170:70重量部、好ましくは130:80重量部である。
好ましくは、触媒の重量比は、ポリオールの100重量部を基準として、0.1〜4重量部、特に好ましくは1〜2重量部である。
ポリウレタンのための好ましい発泡剤は、水、炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロ炭化水素等である。ポリウレタンのための発泡剤の量は、ポリオールの100重量部を基準として、0.1〜1.8重量部、好ましくは0.3〜1.6重量部、特に0.8〜1.6重量部である。
なお、本願は特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る:
1.以下:
a)ホスフィン酸源(I)
Figure 0006410759
をオレフィン類(II)
Figure 0006410759
と、触媒Aの存在下で反応させて、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩もしくはエステルの混合物にすること
Figure 0006410759
[式中、R、R、R、Rは互いに独立してH、C−C18−アルキル、C−C18−アリール、C−C18−アリールアルキルおよび/またはC−C18−アルキルアリールを意味し、そして、AおよびBは同一であるかまたは異なっており、互いに独立してC−C20−アルキルおよび/またはC−C20−アルキルアリールを意味し、そして、Xは、H、C−C18−アルキル、C−C18−アリール、C−C18−アリールアルキル、C−C18−アルキルアリール、C−C18−アルケニル、(CHOH、CH−CHOH−CHOH、(CH−CHO)Hまたは(CH−CHO)−アルキルを意味し(式中、kは0〜10の整数である)、および/またはXはH、Mg、Ca、Ba、Al、Pb、Fe、Zn、Mn、Ni、Li、Na、Kおよび/またはプロトン化窒素塩基であり、ここでmは1/3、1/2、1を表し、そして触媒Aはラジカル開始剤である]、および
b)そのように形成させたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩もしくはエステルの混合物を、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kの金属化合物および/またはプロトン化窒素塩基と反応させて、対応のこれらの金属および/または窒素化合物のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とすること
Figure 0006410759
[式中、AおよびBはa)におけるものと同一の意味を有し、Yは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kおよび/または窒素化合物を意味し、そしてnは1/4、1/3、1/2、1を表す]、を特徴とする、アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法。
2.R、R、R、Rが同一であるかまたは異なっており、そして互いに独立してH、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、トリメチレンおよび/またはテトラメチレンを意味することを特徴とする、上記1記載の方法。
3.オレフィン類(II)が、エチレン、1−プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、シクロペンテン、1−ヘキセンおよび/またはシクロヘキセンであることを特徴とする、上記1または2に記載の方法。
4.ホスフィン酸源(I)が、ホスフィン酸、そのナトリウム−、カリウム−、カルシウム−、マグネシウム−、アルミニウム−、アンモニウム塩および/またはメチル−、エチル−、プロピル−、i−プロピル、ブチル−、t−ブチル−、グリコールエステルであることを特徴とする、上記1〜3のいずれか1つに記載の方法。
5.AおよびBが同一であるかまたは異なっており、そして互いに独立して、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、および/またはシクロヘキシルを意味することを特徴とする、上記1〜4のいずれか1つに記載の方法。
6.ラジカル開始剤が、ペルオキソ一硫酸、ペルオキソ一硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムおよび/またはペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、過ギ酸、過酢酸、過酸化ジベンゾイル、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、および/または2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジスルフェート二水和物、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−エチルプロパン)ジヒドロクロリド、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス−(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)であることを特徴とする、上記1〜5のいずれか1つに記載の方法。
7.得られたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物が、0.5〜35重量%のアルキル亜ホスホン酸塩および65〜99.5重量%のジアルキルホスフィン酸塩を含むことを特徴とする、上記1〜6のいずれか1つに記載の方法。
8.得られたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物が、該混合物の全重量を基準として、0〜5重量%のさらなる成分、例えばアルキルホスホン酸塩および/またはテロマージアルキルホスフィン酸塩を含むことを特徴とする、上記1〜7のいずれか1つに記載の方法。
9.アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびアルキルホスフィン酸塩(VI)が、エチル−、n−プロピル−、イソプロピル−、n−ブチル−、イソブチル−、ペンチル−、イソペンチル−、シクロペンチル−、ヘキシル−、イソヘキシル−および/またはシクロヘキシル亜ホスホン酸の、およびジエチル−、ジ−n−プロピル−、ジイソプロピル−、n−プロピル−イソプロピル−、ジ−n−ブチル−、ジイソブチル−、n−ブチル−イソブチル−、ジペンチル−、ジイソペンチル−、n−ペンチル−イソペンチル−、ジシクロペンチル−、ジヘキシル−、ジイソヘキシル−、n−ヘキシル−イソヘキシル−および/またはジシクロヘキシルホスフィン酸の、アルミニウム(III)−、カルシウム(II)−、マグネシウム(II)−、Cer(III)−、Ti(IV)−および/または亜鉛(II)塩であることを特徴とする、上記1〜8のいずれか1つに記載の方法。
10.上記1〜9のいずれか1つに従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の、難燃剤としての、あるいは、熱可塑性ポリマー用の、熱硬化性ポリマー用の、クリアコート用の、発泡塗料(Intumeszenzbeschichtungen)用の、木材及び他のセルロース含有材料用の難燃剤の製造のための、難燃性ポリマー成形材料の製造のための、難燃性ポリマー成形体の製造のための中間体としての、及び/または含浸によるポリエステル−およびセルロース純紡ならびに混紡織布の難燃性加工のための、使用。
11.前記熱可塑性ポリマーが、ポリエステル、ポリスチレンおよび/またはポリアミドであり、前記熱硬化性ポリマーは、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン類および/またはアクリレート類であることを特徴とする、上記10記載の使用。
12.アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物が、0.5〜35重量%のアルキル亜ホスホン酸塩および65〜99.5重量%のジアルキルホスフィン酸塩を含むことを特徴とする、上記10または11に記載の使用。
13.熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーを基準として、上記1〜9のいずれか1つに従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物を2〜50重量%含む、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形材料。
14.熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーを基準として、上記1〜9のいずれか1つに従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物を2〜50重量%含む、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体、ポリマーフィルム、ポリマーフィラメント及びポリマー繊維。
15.上記1〜9のいずれか1つに従って製造されたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物を、熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーを基準として3〜40重量%含む、難燃性熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマー成形体、ポリマーフィルム、ポリマーフィラメント及びポリマー繊維。
本発明を、以下の実施例により説明する。
使用した化学物質および略語
VE水 完全脱塩水
Deloxan(登録商標)THP II 金属スカベンジャー(Evonik Industries AG社製)
<例1>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物および35gの濃硫酸を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。3barのエチレン圧および約100℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における80g(5モル%)の過酸化水素(33重量%)の溶液を均一に計量添加する。90%のエチレンの転化において、過酸化水素の計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、2254gの水における746gの酢酸アルミニウム(4.76モルのアルミニウム)を60分の間に添加する。引き続き、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、88.6重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および11.4重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率92.6%)。
<例2>
3kgの水における636g(6mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物の溶液を、10Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応溶液を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。反応溶液に、6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、0.4モーラーのペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液を、25ml/hの添加速度で均一に計量添加する。エチレンの所定の転化が達成されたら、ペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液の計量添加を終了し、反応器を減圧する。85℃において、Al(SO・14HOの46%水溶液の1291gの混合物を添加する。続いて、得られた固体をろ過し、熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。表4に、エチレンの転化(転化反応)、ジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比(ジエチルホスフィン酸Al塩/エチル亜ホスホン酸Al塩)、および得られた混合物の収率を記載する。
表1
Figure 0006410759
<例3>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、20barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。20barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における32g(1モル%)のペルオキソ二硫酸アンモニウムの溶液を均一に計量添加する。90%のエチレンの転化において、ペルオキソ二硫酸アンモニウムの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、Al(SO・14HOの46%水溶液を3,000g(4.67モルのアルミニウム)、60分の間に計量添加する。引き続き、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、87.3重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および12.7重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率96.3%)。
<例4>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における19g(0.5モル%)の2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ヒドロクロリドの溶液を均一に計量添加する。87.3%のエチレンの転化において、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ヒドロクロリドの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、2,350gの水における650gの塩化アルミニウム6水和物(4.67モルのアルミニウム)を60分の間に計量添加した。引き続き、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、83.3重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および16.7重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率95.9%)。
<例5>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物および14gの濃硫酸を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における22g(1モル%)の過炭酸ナトリウムの溶液を均一に計量添加する。83.5%のエチレンの転化において、過炭酸ナトリウムの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、Al(SO・14HOの46%水溶液を3,000g(4.67モルのアルミニウム)、60分の間に添加した。引き続き、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、76.4重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および23.6重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率95.0%)。
<例6>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における22g(1モル%)の過炭酸ナトリウムおよび16gのテトラアセチルエチレンジアミンの溶液を均一に計量添加する。85%のエチレンの転化において、過炭酸ナトリウムおよびテトラアセチルエチレンジアミンの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、Al(SO・14HOの46%水溶液を3,000g(4.67モルのアルミニウム)、60分の間に計量添加する。引き続き、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥した。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、79.5重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および20.5重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率95.9%)。
<例7>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および120〜130℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における49g(1モル%)の過酸化ジベンゾイル(水における70重量%)の溶液を均一に計量添加する。93.8%のエチレンの転化において、過酸化ジベンゾイルの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、1,275gの水に溶解した1,725gの硝酸アルミニウム九水和物(4.67モルのアルミニウム)を60分の間に計量添加する。引き続き、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、93.0重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および7.0重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率96.4%)。
<例8>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における33g(1モル%)のペルオキソ二硫酸ナトリウムの溶液を均一に計量添加する。85.3%のエチレンの転化において、ペルオキソ二硫酸ナトリウムの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、700gの濃硫酸を30分の間に計量添加する。引き続き、364gの水酸化アルミニウム(4.67モルのアルミニウム)を添加し、閉じた反応器において150℃に8時間加熱する。常温に冷却後、得られた固体をろ過し、2Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩およびエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩を、79.6重量%のジエチルホスフィン酸アルミニウム(III)塩および20.4重量%のエチル亜ホスホン酸アルミニウム(III)塩の比で含有する(収率89.7%)。
<例9>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における33g(1モル%)のペルオキソ二硫酸ナトリウムの溶液を均一に計量添加する。85.3%のエチレンの転化において、ペルオキソ二硫酸ナトリウムの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、700gの濃硫酸を30分の間に計量添加し、濃縮し、そして酢酸を添加して生成した硫酸ナトリウムをろ過する。再度濃縮した後、1190g(3.5モル)のチタンテトラブトキシドおよび25lのトルエンを添加し、40時間加熱還流する。この間に、約750mlのトルエンを形成したブタノールと一緒に留去し、8時間毎に新たなトルエンと交換する。生成する溶液は、引き続き、使用溶剤を含まない。得られた混合物はジエチルホスフィン酸チタン(IV)塩およびエチル亜ホスホン酸チタン(IV)塩を、76.3重量%のジエチルホスフィン酸チタン(IV)塩および23.7重量%のエチル亜ホスホン酸チタン(IV)塩の比で含有する(収率99.0%)。
<例10>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における33g(1モル%)のペルオキソ二硫酸ナトリウムを均一に計量添加する。85.3%のエチレンの転化において、ペルオキソ二硫酸ナトリウムの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約70℃に冷却後、2,5kgの水における2,013gのZnSO*7H0(7モル)の溶液を60分の間に計量添加する。30分後、得られた固体をろ過し、10Lの熱水で洗浄し、130℃において減圧下で乾燥する。得られた混合物はジエチルホスフィン酸亜鉛(II)塩およびエチル亜ホスホン酸亜鉛(II)塩を、81.3重量%のジエチルホスフィン酸亜鉛(II)塩および18.7重量%のエチル亜ホスホン酸亜鉛(II)塩の比で含有する(収率79.4%)。
<例11>
1,500g(14Mol)の次亜リン酸ナトリウム一水和物を7.5kgの水に溶解し、スチールエナメル製の16Lの二重ジャケット圧力反応器に仕込む。反応混合物を100℃に加熱後、6barに調節した減圧バルブを用いてエチレンを飽和するまで反応器に導入する。6barのエチレン圧および100〜110℃の温度で絶えず撹拌しながら、300gの水における33g(1モル%)のペルオキソ二硫酸ナトリウムの溶液を均一に計量添加する。85.3%のエチレンの転化において、ペルオキソ二硫酸ナトリウムの計量添加を終了し、反応器を減圧する。約90℃に冷却後、700gの濃硫酸を30分の間に計量添加し、濃縮し、1.5kgの酢酸を添加して生成した硫酸ナトリウムをろ過し、570g(7モル)の酸化亜鉛と混合する。生成する透明な溶液は、引き続き、使用溶剤を含まない。得られた混合物はジエチルホスフィン酸亜鉛(II)塩およびエチル亜ホスホン酸亜鉛(II)塩を、75.9重量%のジエチルホスフィン酸亜鉛(II)塩および24.1重量%のエチル亜ホスホン酸亜鉛(II)塩の比で含有する(収率99.0%)。
<例12>
1.使用した成分
市販のポリマー(ペレット):
ポリアミド6.6(PA 6.6−GV):Ultramid(登録商標) A27(BASF AG製、独国)
ポリブチレンテレフタレート(PBT) Ultradur(登録商標) B4500(BASF AG製、独国)
グラスファイバー:
Vetrotex(登録商標)983 EC 10 4.5 mm(Saint−Gobain−Vetrotex製、独国)
Vetrotex(登録商標)952 EC 10 4.5 mm(Saint−Gobain−Vetrotex製、独国)
難燃剤(成分A):
ジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩(以下、DEPALと記載)
難燃剤(成分B):
エチル亜ホスホン酸アルミニウム塩(EPAL)およびジアルキルホスフィン酸アルミニウム塩(DEPAL)の混合物(25.0:75.0重量%の比)(以下、EPAL/DEPALと記載)
相乗剤(成分C):
ポリリン酸メラミン(MPPと記載) Melapur(登録商標)200(Ciba SC製、スイス)
シアヌル酸メラミン(MCと記載) Melapur(登録商標)MC50(Ciba SC製、スイス)
メレム、Delacal(登録商標)420(Delamin Ltd製、英国)
成分D:
ホウ酸亜鉛Firebrake(登録商標)ZBおよび Firebrake(登録商標)500、Borax製、米国
ジハイドロタルサイトDHT 4A、Kyowa Chemicals製、日本
ホスホニット(成分E):
Sandostab(登録商標)P−EPQ、Clariant製、独国
ワックス成分(成分F):
Licomont(登録商標)CaV 102、Clariant製、独国(モンタンワックス酸のCa塩)
Licowax(登録商標)E、Clariant製、独国(モンタンワックス酸のエステル)
難燃性ポリマー成形材料の製造、加工および試験:
難燃剤系成分を、ホスホニット、潤滑剤および安定剤と、表に記載される比で混合し、そして二軸スクリュー押出機(Leistritz LSM27/44D型)の側面導入口より、260〜310℃の温度でPA6.6に、または250〜275℃の温度でPBTに加えた。グラスファイバーを第2の側面導入口より添加した。均一化されたポリマーストランドを引き抜き、水浴中で冷却し、次いでペレット化した。
十分に乾燥した後、成形材料を射出成形機(Aarburg 320C Allrounder)で、250〜300℃の溶融温度で加工して試験片を得、UL94試験(アンダーライターズ・ラボラトリーズ)に基づいて難燃性について試験、クラス付けした。
成形材料の流動性を、275℃/2.16kgでのメルトボリュームフローレート(MVR)の決定により測定した。MVR値の鋭い上昇はポリマーの分解を示す。
各シリーズの全ての試験は、特に言及しない限り、比較可能なように同一の条件下(温度プログラム、スクリューの形状、射出成形パラメーター等)で行った。
処方V−1〜V−3は比較例であり、ジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩(DEPAL)および窒素含有相乗剤ポリリン酸メラミン(MPP)および金属酸化物もしくはホウ酸塩に基づく難燃剤配合物を単独で使用した。
本発明による難燃剤−安定剤混合物を使用した結果を、例B−1〜B−4に示す。全ての量は重量%として記載し、難燃剤混合物および添加剤を含めた合成樹脂成形材料を基準としている。
表1:PA66 GF30試験結果
Figure 0006410759
*14日 100%湿度 70℃
上記例から、DEPAL、EPALおよび場合によりMPP、およびホウ酸塩またはハイドロタルサイト、および成分EおよびFの本発明の混合物が、難燃性を損なうことなく、ポリマーの加工性および射出成形物の性質を明確に改善することが明らかである。
難燃剤DEPALおよびMPPのPA6.6への導入は、UL94 V−0をもたらすが、成形材料のグレー変色、ブルームおよび高いメルトインデックスももたらす(V−1)。ホウ酸亜鉛またはハイドロタルサイトの添加により、グレー変色が妨げられ、ブルームが明確に減少する(V−2、V−3)。
DEPAL、EPALおよび場合により窒素相乗剤、ホウ酸塩またはハイドロタルサイト潤滑剤および安定剤の本発明の難燃剤配合物を使用すると、難燃性だけでなく、変色がなく、ブルームがなく、低いメルトインデックスおよび良好な機械的特性という結果が得られる。低いメルトインデックス(MVR)は、ポリマー分解がないことを示す。
表2:PBT GF25試験結果
Figure 0006410759
* ジクロロ酢酸における、純粋なPBT (非混合:uncompoundiert)は1450を有する
DEPALおよびMCおよびさらなる添加剤(例V−4〜6)の導入は、V−1分類と明らかなポリマーの分解のみをもたらし、これは低い溶液粘度からわかる。機械的な値も、非難燃性PBTより低い。DEPALとEPALおよび場合によりさらなる添加剤の本発明の配合物は、ほぼ完全にポリマーの分解を抑制し、燃焼分類V−0を達成し、機械的な値を改善する。
<例13>
不飽和ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂の場合、補強材料、例えば、坪量200g/mの連続ガラス繊維マットに、樹脂、促進剤、難燃剤成分、硬化剤および場合により溶剤の均一化混合物(UP1,EP1)を含浸させ、室温で24時間硬化させ、そしてさらに3時間80℃で加熱処理を行う。
UP 1:
100部の不飽和ポリエステル樹脂Palatal(登録商標)A 400−01、0.5部のNL−49 P、70部のEPAL/DEPAL、2部のButanox M−50。
EP 1:
100部のBeckopox EP 140、41部のBeckopox EH 628、30部のEPAL/DEPAL。
燃焼性の試験は、1975年5月2日版のUnderwriters Laboratories「プラスチック材料の燃焼性試験−UL94」に従って、長さ127mm、幅12.7mmおよび厚さ1.6mmのラミネートの試験片について行った。
混合物UP1、UP2、EP1およびEP2から得られるラミネートは、UL−94分類を有し、V−0として決定された。

Claims (4)

  1. 以下:
    a)ホスフィン酸源(I)
    Figure 0006410759
    をオレフィン類(II)
    Figure 0006410759
    と、触媒Aの存在下で反応させて、アルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩の混合物にすること
    Figure 0006410759
    [式中、R、R、R、Rは、Hであり、そして、AおよびBはそれぞれエチルを意味し、そして、XはNaであり、ここでmは1/3を表し、そして触媒Aはラジカル開始剤である]、および
    b)そのように形成させたアルキル亜ホスホン酸(III)およびジアルキルホスフィン酸(IV)またはそれらの塩の混合物を、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mnの金属化合物および/またはプロトン化窒素塩基と反応させて、対応のこれらの金属および/または窒素化合物のアルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)の混合物とすること
    Figure 0006410759
    [式中、AおよびBはa)におけるものと同一の意味を有し、Yは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mnおよび/または窒素化合物を意味し、そしてnは1/4、1/3、1/2、1を表す]、を特徴とする、アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法であって、得られたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物が、3〜30重量%のアルキル亜ホスホン酸塩および70〜97重量%のジアルキルホスフィン酸塩を含む、製造方法。
  2. ラジカル開始剤が、ペルオキソ一硫酸、ペルオキソ一硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムおよび/またはペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、過ギ酸、過酢酸、過酸化ジベンゾイル、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、および/または2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジスルフェート二水和物、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−エチルプロパン)ジヒドロクロリド、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス−(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 得られたアルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物が、該混合物の全重量を基準として、0〜5重量%のさらなる成分を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. アルキル亜ホスホン酸塩(V)およびジアルキルホスフィン酸塩(VI)が、エチル亜ホスホン酸の、およびジエチルホスフィン酸のアルミニウム(III)−、カルシウム(II)−、マグネシウム(II)−、セリウム(III)−、Ti(IV)−および/または亜鉛(II)塩であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
JP2016112371A 2010-04-29 2016-06-06 アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法 Expired - Fee Related JP6410759B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010018684.8 2010-04-29
DE102010018684A DE102010018684A1 (de) 2010-04-29 2010-04-29 Verfahren zur Herstellung von Mischungen aus Alkylphosphonigsäuresalzen und Dialkylphosphinsäuresalzen

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013506526A Division JP2013529191A (ja) 2010-04-29 2011-04-20 アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016216463A JP2016216463A (ja) 2016-12-22
JP6410759B2 true JP6410759B2 (ja) 2018-10-24

Family

ID=44146877

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013506526A Pending JP2013529191A (ja) 2010-04-29 2011-04-20 アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法
JP2016112371A Expired - Fee Related JP6410759B2 (ja) 2010-04-29 2016-06-06 アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013506526A Pending JP2013529191A (ja) 2010-04-29 2011-04-20 アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8889772B2 (ja)
EP (1) EP2563797A2 (ja)
JP (2) JP2013529191A (ja)
DE (1) DE102010018684A1 (ja)
WO (1) WO2011134620A2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010018680A1 (de) 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Limited Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombination für thermoplastische und duroplastische Polymere
DE102010018682A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Ltd. Verfahren zur Herstellung von Alkylphosphonigsäuresalzen
DE102010018681A1 (de) 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Ltd. Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombination für thermoplastische und duroplastische Polymere
CN103788125B (zh) * 2013-12-31 2015-02-11 邓娟 一种用于聚合物的添加剂及其制备方法
EP3000835B1 (en) 2014-09-24 2020-11-25 Clariant International Ltd Catalyst composition for a polyester manufacturing process
JP6151678B2 (ja) * 2014-10-15 2017-06-21 大和化学工業株式会社 難燃性ポリウレタン樹脂および難燃性合成皮革
DE102015004662A1 (de) * 2015-04-13 2016-10-13 Clariant International Ltd. Verfahren zur Herstellung flammwidriger, nicht korrosiver und stabiler Polyamidformmassen
DE102015223432A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 Clariant International Ltd Polymere Flammschutzmittelmischungen
DE102016213281A1 (de) * 2016-07-20 2018-01-25 Clariant Plastics & Coatings Ltd Flammschutzmittelmischungen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE102016213282A1 (de) * 2016-07-20 2018-01-25 Clariant Plastics & Coatings Ltd Flammschutzmittelmischungen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
JP6897063B2 (ja) 2016-11-04 2021-06-30 日立金属株式会社 電流センサ
DE102017212097A1 (de) * 2017-07-14 2019-01-17 Clariant Plastics & Coatings Ltd Flammhemmende graue Polyamidzusammensetzungen und deren Verwendung
CN111662323A (zh) * 2019-03-07 2020-09-15 黎杰 二烷基次膦酸-烷基亚磷酸金属复合盐,其制备方法和用途
CN111116988B (zh) * 2020-01-07 2020-11-20 威海海润新材料科技有限公司 一种有机磷化物阻燃剂及其制备方法与应用
CN111748203B (zh) * 2020-07-03 2021-11-19 金旸(厦门)新材料科技有限公司 一种己内酰胺原位改性勃姆石协效阻燃增强高温尼龙材料及其制备方法
CN115819844A (zh) * 2022-12-05 2023-03-21 金发科技股份有限公司 一种烷基亚膦酸复合盐及其制备方法和应用
CN117534702B (zh) * 2024-01-10 2024-04-05 太仓维龙化工有限公司 一种二烷基-单烷基复合次膦酸盐及其快速制备方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2252258A1 (de) 1972-10-25 1974-05-09 Hoechst Ag Schwerentflammbare thermoplastische polyester
DE2447727A1 (de) 1974-10-07 1976-04-08 Hoechst Ag Schwerentflammbare polyamidformmassen
DE4430932A1 (de) 1994-08-31 1996-03-07 Hoechst Ag Flammgeschützte Polyesterformmasse
BE1008947A3 (nl) 1994-12-01 1996-10-01 Dsm Nv Werkwijze voor de bereiding van condensatieproducten van melamine.
DE19608006A1 (de) 1996-03-04 1997-09-11 Hoechst Ag Salze von phosphonigen Säuren und deren Verwendung als Flammschutzmittel in Kunststoffen
DE19614424A1 (de) 1996-04-12 1997-10-16 Hoechst Ag Synergistische Flammschutzmittel-Kombination für Polymere
TW425391B (en) 1997-03-04 2001-03-11 Nissan Chemical Ind Ltd Melamine-melam-melem salt of a polyphosphoric acid and process for its production
DE19734437A1 (de) 1997-08-08 1999-02-11 Clariant Gmbh Synergistische Flammschutzmittel-Kombination für Polymere
DE19737727A1 (de) 1997-08-29 1999-07-08 Clariant Gmbh Synergistische Flammschutzmittel-Kombination für Kunststoffe
CN1284787C (zh) * 1997-11-28 2006-11-15 科莱恩产品(德国)有限公司 制备二烷基次膦酸的盐的方法
CN1232523C (zh) * 1997-11-28 2005-12-21 科莱恩有限公司 制备二烷基次膦酸的方法
DE19923743C2 (de) 1999-05-25 2002-03-07 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von (Metall)salzen von Alkylphosphonigen Säuren II
DE10241126A1 (de) 2002-09-03 2004-03-25 Clariant Gmbh Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombination für thermoplastische Polymere
DE10359815A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-28 Clariant Gmbh Verfahren zur Herstellung von Dialkylphosphinsäure-Salzen
DE10359814A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-28 Clariant Gmbh Dialkylphosphinsäure-Salze
RU2006141353A (ru) * 2004-04-23 2008-05-27 СУПРЕСТА ЭлЭлСи (US) Способ алкилирования фосфор-содержащих соединений
US20060045770A1 (en) 2004-08-24 2006-03-02 Fei-Tyh Chuang Piston rod for oil-less air compressor
US7049463B2 (en) 2004-10-25 2006-05-23 Rhodia Inc. Process for the preparation of highly purified, dialkyl phosphinic acids
WO2007007663A1 (ja) * 2005-07-08 2007-01-18 Polyplastics Co., Ltd. 難燃性樹脂組成物
WO2007064748A1 (en) 2005-12-01 2007-06-07 Supresta Llc Flame retardant compositions containing mixtures of disubstituted phosphinate salts and monosubstituted phosphinate salts
WO2008051584A2 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Rhodia Inc. Process for the preparation of highly purified, dialkydithiophosphinic compounds
DE102007032669A1 (de) * 2007-07-13 2009-01-15 Clariant International Limited Alkylphosphonigsäuren, -salze und -ester, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
DE102010018681A1 (de) 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Ltd. Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombination für thermoplastische und duroplastische Polymere
DE102010018682A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Ltd. Verfahren zur Herstellung von Alkylphosphonigsäuresalzen
DE102010018680A1 (de) 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Limited Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombination für thermoplastische und duroplastische Polymere

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011134620A2 (de) 2011-11-03
US8889772B2 (en) 2014-11-18
JP2013529191A (ja) 2013-07-18
WO2011134620A3 (de) 2012-03-29
JP2016216463A (ja) 2016-12-22
US20130131239A1 (en) 2013-05-23
DE102010018684A1 (de) 2011-11-03
EP2563797A2 (de) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6410759B2 (ja) アルキル亜ホスホン酸塩およびジアルキルホスフィン酸塩の混合物の製造方法
JP6768741B2 (ja) 熱可塑性ポリマーのための難燃剤−安定化剤の組み合わせ
JP4926399B2 (ja) ジアルキルホスフィン酸塩の製造方法
JP5916710B2 (ja) 熱可塑性及び熱硬化性ポリマー用の難燃剤−安定化剤の組み合わせ
JP5863122B2 (ja) 熱可塑性及び熱硬化性ポリマー用の難燃剤−安定化剤の組み合わせ
JP5438516B2 (ja) エチレンジホスフィン酸
US11312910B2 (en) Diorganylphosphinic acid salts, method for the production thereof and the use thereof
TWI521052B (zh) 熱塑性聚合物用之滯焰劑-安定劑組合
JP2013531615A (ja) アルキル亜ホスホン酸塩の製造方法
KR20170137847A (ko) 난연성, 비부식성, 및 안정한 폴리아미드 성형 조성물의 제조방법
KR20150126932A (ko) 난연성 폴리아미드 조성물
US20190316039A1 (en) Flame retardant mixtures, the production and the use thereof
TW201815927A (zh) 阻燃劑混合物及其產製及用途
JP2008143901A (ja) カルボキシエチル(アルキル)ホスフィン酸のアルキルエステルの塩
JP2008260749A (ja) 非対称に置換されたビス(1−ヒドロキシメチル)ホスフィン酸の塩
TWI830717B (zh) 阻燃劑混合物

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170419

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180925

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6410759

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees