JPH03192127A - ポリ(ジクロロホスファゼン)の分子量調節方法 - Google Patents

ポリ(ジクロロホスファゼン)の分子量調節方法

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JPH03192127A
JPH03192127A JP2283259A JP28325990A JPH03192127A JP H03192127 A JPH03192127 A JP H03192127A JP 2283259 A JP2283259 A JP 2283259A JP 28325990 A JP28325990 A JP 28325990A JP H03192127 A JPH03192127 A JP H03192127A
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poly
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dichlorophosphazene
phosphorus oxychloride
chlorophosphazene
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Jaeger Roger De
ロジエ・ドウ・イエーガー
Guy Pagniez
ギイ・パニエ
Philippe Potin
フイリツプ・ポタン
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/097Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing phosphorus atoms
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリ(ジクロロホスファゼン)類及びこれら
から誘導されるポリ(有機ホスファゼン)類の分子量の
調節方法に関する。
ポリ(有機ホスファゼン)類とは、総てが、N=P−結
きにアルコキシ、アリールオキシ、硫黄、アミノなどの
種々の有機基がグラフトシた骨格によってなる各種ポリ
マーを表す。ポリ(ホスファゼン)類は、構造上の相異
によって非常に広範な潜在的用途を有し、中でも難燃性
絶縁若しくはクツションフオーム(pudding f
oam)、難燃性コーティング、特別なエラストマー、
導電ポリマー及び生物医学的な用途に使用される。
これらのポリ(ホスファゼン)′Mは、−船釣な中間体
のポリ(ジクロロホスファゼン)から出発して工業的な
規模にて調製し得る。この中間体のポリ(有機ホスファ
ゼン)への転化は、以下の反応(式中、Rは任意の望ま
しい有機基であり、特に上述したものが良く、且つYは
金属であり、一般にアルカリ金属またはハロゲン原子で
ある)に従い塩素原子を有機基で置換することによって
行われる。
互換基の種類とは無関係に、目的の用途に適合した分子
量を有するポリ(ジクロロホスファゼン)を利用するこ
とが必須である。従って、この分子量のレベルを調節で
きることが必須である。今日まで、3つのポリ(ジクロ
ロホスファゼン)l調製方法が知られている。^l1c
ock及びl(ugel(米国特許第3,370,02
0号〉は、ヘキサクロロシクロトリホスファゼンをこの
前駆体の約50zがポリマーに転化するまで加熱する方
法分提案した。この方法では、ポリ(ジクロロホスファ
ゼン)は架橋ゲルをほんの僅かしか含まない、得られた
ポリ(ジクロロホスファゼン)は本貫的に線状形態で存
在し、よって溶解性であるため、置換によって転化可能
である。
この方法では鎖の成長を望ましいレベルで止めることが
不可能なため、得られた分子量はランダムで且つ一般的
に非常に高かった。
ポリ(ジクロロホスファゼン)の他の調製方法は、CI
=F” (N=PC1z>。−cl”pcl、−型のオ
リゴマーを塩化アルミニウムの存在下に重縮合すること
からなるが(Hornbaker及びLiらによる米国
特許第4,198,381号)、この方法では非常に低
い分子量の生成物しか得られない、さらに最近では、以
下の式 に従って、N−ジクロロホスホリル−P−トリクロロホ
スファゼンを重縮合する方法が提案された(De Ja
eger、He1oui及びPu5karicらによる
仏画特許第2,466.435号)。
この方法では架橋ゲルは全く生成せず、完全に転化する
まで重縮合を実行でき、滞留時間に応じを重縮合期間を
調節することによってItに制御し得る。
仏画特許第2,571,710号で、De Jaege
r、r’agn iez及びPotinは、再現できる
方法で高重縮合度の生成物を得るために少なくとも重縮
合過程をモノマー及びポリマーを溶解する媒質中で実施
することを提案している。
重縮合生成物に頷−制限剤を添加することによって分子
量を確実に調節することができる(pagniez、r
’assilIlourL及びr’otinらによる仏
画特許第87709 、406号)、シかしながら、こ
の制限剤による分子量調節方法は、本質的に低または中
程度の分子ルベルに関することに留怠されねばならない
^11cock及びGurdner(米国特許第3,9
17,802号)は、ポリ(ジクロロホスファゼン)の
分子量を減少させ得る方法含提案した。この方法は、こ
のポリマーを五塩化リンの存在下に加熱し、鉦のP−N
結合を切断することからなる。この方法は、非常に腐食
性で且つ固体の塊の形態で存在するため、操作が困難な
反応体を使用するという欠点を有する。
本発明方法によれば、任意の望ましい方法で得られるポ
リ(ジクロロホスファゼン)及びポリ(ジクロロホスフ
ァゼン)から誘導されるポリ(有機ポスファゼン)の分
子量を、非常に簡易で且つ制御できる方法で減少させる
ことができる。
この方法は、ポリ(ジクロロホスファゼン)をオキシ塩
化リンの存在下に加熱することからなる。
この方法の第一の変形によると、標準量のオキシ塩化リ
ンをポリ(ジクロロホスファゼン)に添加して分子量を
望ましいレベル以下に減少させ、次に減少させるのに必
要なオキシ塩化リンの正確な量を導入し得る。
標¥、量のオキシ塩化リンを添加する方法を使用する場
合、即ち分子量を望ましいレベル以下に減少させ次いで
望ましいレベルに増加させる場合、第一の操作として密
封反応器中で混合物を加熱し、第二の操作としてこの反
応器を完全にまたは部分的に大気に開放することによっ
て反応器の液相中のオキシ塩化リンの濃度を減少させる
。ヘキサクロロシクロトリホスファゼンの重合によって
、またはN−ジクロロホスホリル−P−トリクロロホス
ファ・ゼンのバルク重縮合によって純粋な状態のポリ(
ジクロロホスファゼン)が入手可能であれば、過剰のオ
キシ塩化リンは、反応器に不活性ガスをフラッシュする
か、反応器を部分的に減圧にするか、または反応品分不
活性ガス下で大気圧に保持し、次いてガス相をオキジ塩
化リンを濃縮し得る冷却ゾーンに接続させることによっ
て除去し得る。ポリ(ジクロロホスファゼン)が反応温
度よりも高い沸点の溶媒中に溶解しているときには、同
一の操作を実行し得る。対照的に、ポリ(ジクロロホス
ファゼン)が反応温度よりも低い沸点の溶媒中に溶解し
ているときには、溶媒を適当な圧力下に絶えず沸胱させ
るか、またはこの溶媒の1つ以上の分別物を留去し、こ
れを所望ならば新しい溶媒と置き換えることによって、
液相中のオキシ塩化リン濃度を下げることができる。
分子量を望みのレベルにまで直接下げたければ、反応に
用いられるべきオキシ塩化リンの量を予め決定すること
が勿論必要である。この量は、減少されるべき当初の分
子量レベル、達成されるべき最終的な分子量レベル、重
縮合の液相と反応器の気相との間の平衡に於けるオキシ
塩化リン濃度(この平衡は温度によって決定される)、
任意の溶媒中のポリ(ジクロロホスファゼン)の濃度、
二相の容量比及び反応器の冷却ゾーンの相対的規模に依
存する。 t*に望ましい分子量レベルまで増加させる
事なく望ましい分子量レベルに直接到達しようとすれば
、総ての他のパラメーターを固定することによって1分
子量及び導入するオキシ塩化リン量1との間の関係を確
立することが必須である。
ポリ(ジクロロホスファゼン)に添加されるべきオキシ
塩化リンの量は広い範囲内にわたり得る。
ロホスファゼン)のNPCl2ユニット当たり20モル
2未満であり、最も一般的には0.2〜10!である。
この分子量減少に於ける反応温度は、勿論、可能な物理
的条件及び望ましい速度に依存する。この温度は200
〜350℃の間であり得、実際には反応は一般的に23
0〜300℃の間で実行される。この分’i’Ji減操
作の持続時間は、一般に例えば2〜20峙間などの数十
分〜数時間の間であり得る。
本発明を説明するだけの目的に、以下に2つの示してお
り、もう1つは平衡に於ける導入したオキシ塩化リンと
得られた分子量との確立された関係を示している。
温度制御し得る還流コンデンサー及び該コンデンサーに
接続され20℃に制御された下降コンデンサーを備えた
撹拌式21の反応器中で実施した。この下降コンデンサ
ーは、反応器の縮合物を回収する受は器に続いている0
反応器は反応体注入口、サンプリングデバイス、加圧及
び窒素フラッシュシステム並びに内温を測定する熱電対
をも備えている。
N−ジクロロホスホリル−P−)ジクロロホスファゼン
1224yを、窒素圧の下で保持され且つ還流コンデン
サーが130℃の温度を有する反応器中に導入し、次い
で250℃に加熱した。オキシ塩化リンの放出が8時間
にわたって観察された。この放出が終わると、反応器の
上端に窒素流をフラッシュした。再びオキシ塩化リンの
放出が観察され、フラッシュから30分後に終わった0
反応器を再び窒素圧下にし、次いでトリクロロジフェニ
ル1710yを導入した。混合物を250℃で保持した
1重縮合の進行を、サンプルを採取し、LiBr 0.
85$及びトリメチルクロロシラン0.20gを添加し
たTflF中のポリ(ジクロロホスファゼン)の極限粘
度を測定することによってモニターした0重縮合を23
時間後に止め、その時点で極限粘度は70z1/yに達
していた。
この過程で、以下の操作を順次実行する。
1・・・・・・還流コンデンサーの温度を20℃に制御
し、次いでオキシ塩化リン10.8g(1,02mol
$)を反応器に導入した。混合物を276℃で10時間
保持した後、極限粘度は61i+1/gに減少していた
2・・・・・・還流コンデンサーを再び130℃で制御
し、反応器の上端に窒素をフラッシュし、次いで反応混
合物を280℃に保持した。5時間後、ポリ(ジクロロ
ホスファゼン)の極限粘度は71.8xRhに増加した
3・・・・・・オキシ塩化リン5.5mol$を用いて
、方法1を縁り返した。12時間後、極限粘度は29x
l/11に減少していた。
4・・・・・・方法3の生成物から出発して方法2を繰
り返すと、8時間後にポリ(ジクロロホスファゼン)の
極限粘度は711117gに増加していた。
犬m 実施例1の記載と同一の反応器及び同一の条件で1重縮
合反応を実施し、24時間後に止めたが、この時点でポ
リ(ジクロロホスファゼン)の極限粘度は72xlbに
達していた1次いで還流コンデンサーを20℃に制御し
、所定量のオキシ塩化リンを逐次反応器に添加した。各
々の添加後に反応混合物を285℃で14時間保持し、
この後極限粘度を測定した。混合物をさらに7時間同一
条件下に放置し、この後再び極限粘度を測定した。この
ようにして、本方法において解重縮合を平衡状態にする
ことができる。
この結果を以下の表に挙げた。
手続補正書 平成2年り1月?日 2、発明の名称 ポリ(ジクロロスファゼン)の分子量調節方法 3、補正をする者 事件との関係

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリ(クロロホスファゼン)をオキシ塩化リンの
    存在下で加熱することからなることを特徴とするポリ(
    ジクロロホスファゼン)及びこれより誘導されるポリ(
    有機ホスファゼン)の分子量調節方法。
  2. (2)ある分子量のポリ(クロロホスファゼン)を調製
    し、ポリ(ジクロロホスファゼン)の分子量を最終ポリ
    マーの望ましい値以下の値に減少させるのに十分な量の
    オキシ塩化リンの存在下にポリ(クロロホスファゼン)
    を加熱し、次いでオキシ塩化リン濃度を減少させること
    によって分子量を前記の望ましい値に増加させることか
    らなることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. (3)ある分子量のポリ(クロロホスファゼン)を調製
    し、次いでポリ(ジクロロホスファゼン)の最終的な分
    子量の望ましい値が得られる量のオキシ塩化リンの存在
    下に、ポリ(クロロホスファゼン)を加熱することから
    なることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. (4)オキシ塩化リンの量が、NPCl_2ユニット当
    たりPOCl_320mol%を越えないことを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. (5)オキシ塩化リンの量がポリ(ジクロロホスファゼ
    ン)の0.2〜10重量%であることを特徴とする請求
    項4に記載の方法。
  6. (6)ポリ(ジクロロホスファゼン)をオキシ塩化リン
    の存在下、200〜350℃で加熱することを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. (7)加熱温度が230〜300℃であることを特徴と
    する請求項6に記載の方法。
  8. (8)請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法を利用
    して得られたポリ(ジクロロホスファゼン)。
  9. (9)請求項8のポリ(ジクロロホスファゼン)の塩素
    原子の全部またはいくつかを有機基で置換することによ
    って得られたポリ(有機ホスファゼン)。
JP2283259A 1989-10-20 1990-10-19 ポリ(ジクロロホスファゼン)の分子量調節方法 Pending JPH03192127A (ja)

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FR8913752A FR2653423A1 (fr) 1989-10-20 1989-10-20 Procede de regulation des masses moleculaires de polydichlorophosphazenes.
FR8913752 1989-10-20

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CN (1) CN1051567A (ja)
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CA (1) CA2028185A1 (ja)
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AU6478490A (en) 1991-04-26
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FR2653423A1 (fr) 1991-04-26

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