JPH03193613A - N―ジクロロホスホリルトリクロロホスファゼンの不純物の有害な作用を相殺する方法及びその重縮合生成物 - Google Patents

N―ジクロロホスホリルトリクロロホスファゼンの不純物の有害な作用を相殺する方法及びその重縮合生成物

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JPH03193613A
JPH03193613A JP2280537A JP28053790A JPH03193613A JP H03193613 A JPH03193613 A JP H03193613A JP 2280537 A JP2280537 A JP 2280537A JP 28053790 A JP28053790 A JP 28053790A JP H03193613 A JPH03193613 A JP H03193613A
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polycondensation
pcl
2nocl
dichlorophosphoryl
p2nocl5
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JP2280537A
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Jaeger Roger De
ロジエ・ドウ・イエーガー
Halluin Ghislaine D
ギスレーヌ・ダリユアン
Guy Pagniez
ギイ・パニエ
Philippe Potin
フイリツプ・ポタン
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Arkema France SA
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Atochem SA
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    • 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
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09Esters of phosphoric acids
    • C07F9/14Esters of phosphoric acids containing P(=O)-halide groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/097Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing phosphorus atoms
    • C01B21/098Phosphonitrilic dihalides; Polymers thereof
    • C01B21/0986Phosphonitrilic dichlorides; Polymers thereof

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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

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、下記の式 %式% で示されるN−ジクロロホスホリルトリクロロホスファ
チッの不純物の有害な作用を相殺する方法に係わる。
N−(ジクロロホスホリル)−トリクロロホスファチッ
(略号P2NOCI5)はモノマー形態で、例えば仏画
特許第2,466.435号及び第2,571.710
号に記載の方法により、下記の一般式 %式% で示される反応に従ってポリ(ジクロロホスファゼン)
を製造するのに使用される。
この重縮合によるポリ(ジクロロホスファゼン)の製造
には、純度の極めて高いP2NOCl5が必要である。
この純度に応じて、分子量が比較的高い又は低いポリ(
ジクロロホスファゼン)を得ることができるのであるが
、この純度が全く不十分な場合には、完全に架橋したポ
リマーが得られる。
P2NOCl5の不純物は主に下記の2つ作用を及ぼし
得る。
連鎖生長反応を成る程度の分子量レベルで停止させる。
重縮合を妨害する反応を誘起して枝分かれ及び銀量架橋
を発生させ、最終的に全く使用不可能な架橋ポリマーを
形成せしめる。
P2NOCl5の品質はその挙動によって評価でき、P
2NOCl5の製造パラメータに応じて重縮合に関する
反応性が著しく変化する。つまり、例えば仏画特許第2
,612,169号、第2,612,171号及び第2
,806゜396号に記載のパラメータは、重縮合中の
P2NOCI。
の挙動に何等かの影響を与える。不慮の汚染が重縮合反
応を妨害することもあり、例えば少量の湿気によって分
子量が制限されるか又は重縮合生成物の架橋が起こるこ
とが観察されている。
本発明の目的は、重縮合中の挙動が前述のごとき問題を
誘起するようなものではないP2NOCl5を提供する
ことにある。
本発明はより特定的には、P2NOCl5の不純物の有
害な作用を相殺する方法に係わる。この方法は、前記P
2NOCl5にPc+5を組合わせることからなる。
本明細書中の「前記P2NOCl5にPCl5を組合わ
せる」という表現は、単にこれら2種類の物質を同時に
存在させるという意味にすぎず、必ずしもこれらの物質
の反応又はPCl5とP 2NOCI 、の不純物の1
つとの反応を示唆するものではない。
従って、PCl5はP2NOCl5の製造と該P、N0
CI、の重縮合との間の種々の時点でP2NOCl5と
組合わせることができる。但し、Pct5をP2NOC
l5の合成溶液中に導入するとすぐにその一部が溶媒の
蒸発に伴つて除去されることがあるため、Pct5は未
精製P2NOCl5を濃縮した後で加えるのが好ましい
P2NOCl5は例えば米国特許第3,231,327
号、仏画特許第2,612,169号又は仏画特許第2
,606.396号に記載の方法で製造し得る。未精製
P、N0CI、にPCl5を導入すると、蒸留P2NO
Cl5の純度及び蒸留収率に好ましい効果が得られる。
即ち、蒸留終了後のボイラー内にはしばしば数パーセン
トのオリゴマーが見られるが、蒸留をPCl5の存在下
で実施するとこれらオリゴマーの形成が抑止されるため
、収率が向上するのである。
PCl5はまた、重縮合の始め又は最中に添加すること
もできる。重縮合は例えば仏画特許第2,612゜17
0号及び第2,612472号に記載の方法で実施し得
る。本明細書はこれらの先行特許の内容を参考にする。
重縮合最中の添加は、好ましくない状態で進行している
重縮合反応の制御を可能にし得る。
P2NOCl5の重縮合は2つの段階(時期)を含む。
1つは、POCI 、の放出が観察され且つ短鎖が形成
される段階(この段階は280℃で3〜10時間持続し
得る)、 もう1つは、分子量がオリゴマーのレベルから高分子量
に増加する段階であって、POCI、の遊離は観察され
ない(この段階は280℃で10〜40時間持続し得る
)。
重縮合中の重縮合生成物の挙動は、pact、の放出速
度を測定することによって大体予測できる。
この速度が極めて速い(260℃で1分当たりの転化率
が1%を超える)場合には、重縮合の結果架橋ポリマー
が形成されることが経験的に判明している。
この場合は、第1段階でPct5を添加すれば、前述の
ごとき異常な反応性を補正することができる。
この添加を行うとすぐにPOCl3の発生が減少し、分
子量が高くなるまで架橋を伴わ、ずに通常の条件で重縮
合を生起させることができる。
成る種の重縮合では、おそらく連鎖制限剤として作用す
る不純物のせいで、分子量の増加がまだ不十分なうちに
停止する。その場合は、Pct5の添加によって重縮合
を再開させ、分子量を所望のレベルまで増加させること
ができる。
PCl5を未精製P2NOCI9に加える場合、その量
は通常20%以下(未精製P2NOCl5の重量に対す
るPCl5の重量%)でよい。有利には、この量を0.
1〜5%にする。重縮合中のP2NOCl5にPCl5
を組合わせる時は、Pctsを余り多く使用してはなら
ない、これは、下記の反応式 %式% に従ってP、NC1,□が形成されるのを回避するため
である。なぜなら、このようにして形成されたr’、N
C1,□が重縮合物中に存在すると、低分子量ポリマー
しか得られないからである。従って、分子量を高くした
い場合には、導入するPCl5の量を制限しなければな
らない。分子量を高くしたい場合の前記量の上限値は2
重量%が適当であり、好ましい量は通常0.05〜1重
量%である。
本発明は、本発明の方法によって処理したP2NOCl
6、P2NOCl5とPCl5との組合わせ、並びにP
Cl5との組合わせによって処理したP2NOCl5の
重縮合生成物にも係わる。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
支1昨L(比較例) 米国特許第3,231,327号に記載の方法で製造し
た未精製P2NOCl52.709gを、充填カラム及
び還流調節用カラムヘッドを備えた蒸留装置のボイラー
に導入する。このP2NOCl5を、ボイラー温度12
5℃、初期フラクション(初留ン蒸留時の還流比5:1
、後期フラクション(復習)蒸留時の還流比1:1で、
ヘッド部での圧力0,5トール、102℃で蒸留する。
結果を、出発供給材料に対する数値で下に示す:初期フ
ラクション: 348.23g又は12.85%、主フ
ラクション: 2155.02g又は79.55%、ボ
イラー内の残留物: 57.94g又は2.14%、液
体窒素トラップで凝縮した揮発性成分=135.83g
又は5.01%。
初期フラクションは濃黄色であり、主フラクションは灰
色がかっている。
え1匠i 実施例1で使用したものと同じバッチの未精製P2NO
Cl51.867gを72゜51HのPCl5と共にボ
イラー内に導入する。この混合物を撹拌しながら2時間
、130℃に維持し、次いで実施例1と同じ条件で蒸留
する。初期フラクションを3つに分ける。この蒸留の結
果は下記の通りである。数値は出発供給材料全体に対し
て計算しな。
初期フラクション1 : 66.64g又は3.42%
(そのうち0.46.がPCIs) 初期フラクション2 : 117.35g又は6,02
%(そのうち0.038.がPCl5) 初期フラクション3 : 138.62g又は7.11
%(PCI5無含有) 主フラクション: 1373.46g又は70.49%
ボイラー内の残留物=12g又は0.61%揮発性成分
: 195.03g又は10.00%(そのうち62g
がPCIs) 初期フラクション1は淡黄色を有し、初期フラクション
2.3及び主フラクションは全く無色である。
え1匠L(比較例〉 循環油によって加熱され且つ固定撹拌機と、窒素導入口
と、反応体導入口と、蒸発POCl 3排出口とを備え
、140℃に加熱した上向凝縮器(ascend−iB
 condenser)と、POCl、蒸気を凝縮させ
るための下向凝縮器(descending cond
enser)と、液体POCI、を回収するための目盛
り付き容器とを含む500n+ I反応器で重縮合を行
う。この、装置全体を窒素雰囲気下で水封により加圧す
る。
実施例1の蒸留の結果得られりP2NOCl5138.
47g(0,514モル)を前記反応器内に導入し、2
65℃に加熱する。POCl3の放出が観察される。そ
の速度は20〜60%の転化率で1625%/分である
。2.07時間にわたる重縮合後に転化率が上限値87
.28%に達する。反応器を窒素で20分間フラッシュ
すると、理論量の95.3%のPOCl3が回収される
0次いで、97.32gのトリクロロジフェニルを導入
する。重縮合生成物の温度を280℃に調整する。この
条件で8.37時間おいた後、試料を採取してその固有
粘度を測定する。この粘度は、 である。
亨いずれの実験でも、0.1重量%のLiBrと0.2
容量%のトリメチルクロロシランとをTHFに加える。
重縮合を続けるが、8.83時間後には重縮合生成物が
粘稠になって撹拌できなくなり、ベンゼンに全く溶解し
なくなる。
人」L座」工 実施例2の蒸留の結果得られたP、N0CI、278g
(1,032モル)を前記と同じ装置に導入する。この
反応混合物を274℃に加熱する。この条件では、転化
率20〜60%で測定しなPQCI、の放出速度が0.
39%/分である。
12時間にわたる重縮合後に、転化率が上限値93.1
%に達する。反応器を窒素で45分間フラッシュすると
理論量の95.3%のPOCI 3が回収される。次い
で259.13gのトリクロロジフェニルを導入する。
重縮合生成物の温度を280℃に調整する。一連の試料
を種々の時点で採取し、各試料の固有粘度を測定する。
合計50時間に及ぶ重縮合時間が経過すると、前記粘度
は下記の上限値に到達する。
実施例1の蒸留の結果得られたP2NOCl5173.
91g(0,645モル)と0.763g(0,56モ
ル%)のPCl5とを実施例3と同じ装置に導入する。
この反応混合物を160℃で3.30時間加熱する。こ
の混合物の温度を274℃に調整する。この条件では、
POCl、放出速度が20〜60%の転化率で測定して
0.67%7分である。
5.15時間にわたる重縮合後に転化率は96.2%の
上限値に達する。反応器を窒素で15分間フラッシュす
ると理論量の98.8%のPOCI 3が回収される。
次いで162.77gのトリクロロジフェニルを導入す
る。
重縮合生成物の温度を280℃に調整する。一連の試料
を種々の時点で採取し、各々の固有粘度を測定する。
合計52.4時間にわたって重縮合すると、前記粘度は
下記の上限値に達する。
30℃ 夫1」D[ 実施例1の蒸留で得たP2NOCl5172g(0,6
38モル)を実施例3と同じ装置に導入する。この混合
物の温度を270℃に調整する。この条件では、POC
l3放出速度が10〜35%の転化率で測定して2.4
6%/分である。35%の転化率で0.30時間重縮合
した後、1.03g(0,77モル%)のPCl5を前
記重縮合混合物中に導入する。POC1,放出速度が即
座に低下する。
この速度は、35〜60%の転化率で測定して0.52
%/分である。4時間にわたる重縮合の後で転化率は上
限値87.8%に達する。反応器を窒素で15分間フラ
ッシュすると、理論量の91.9%のPOCI、が回収
される。次いで、158.3gのトリクロロジフェニル
を導入する。重縮合生成物の温度を280℃に調整する
。一連の試料を種々の時点で採取し、各々の固有粘度を
測定する。合計50時間の重縮合後に前記粘度は下記の
上限値に達する。
30℃

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N−(ジクロロホスホリル)トリクロロホスファ
    チッ(P_2NOCl_5)の不純物の有害な作用を相
    殺する方法であって、前記P_2NOCl_5にPCl
    _5を組合わせることからなることを特徴とする方法。
  2. (2)PCl_5をP_2NOCl_5の合成中にP_
    2NOCl_5と組合わせることを特徴とする請求項1
    に記載の方法。
  3. (3)PCl_5を前記合成の結果得られた蒸留前の未
    精製P_2NOCl_5と組合わせることを特徴とする
    請求項2に記載の方法。
  4. (4)PCl_5をP_2NOCl_5の20重量%以
    下の割合で使用することを特徴とする請求項2又は3に
    記載の方法。
  5. (5)PCl_5をP_2NOCl_5の0.1〜5重
    量%使用することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. (6)PCl_5を重縮合反応にかけているP_2NO
    Cl_5と組合わせることを特徴とする請求項1に記載
    の方法。
  7. (7)PCl_5を重縮合の始め又は最中にP_2NO
    Cl_5と組合わせることを特徴とする請求項6に記載
    の方法。
  8. (8)PCl_5をP_2NOCl_5の2重量%以下
    で使用することを特徴とする請求項6又は7に記載の方
    法。
  9. (9)PCl_5も含むことを特徴とするP_2NOC
    l_5組成物。
  10. (10)請求項9に記載の組成物の重縮合の結果得られ
    る重縮合生成物。
JP2280537A 1989-10-20 1990-10-18 N―ジクロロホスホリルトリクロロホスファゼンの不純物の有害な作用を相殺する方法及びその重縮合生成物 Pending JPH03193613A (ja)

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FR8913753 1989-10-20
FR8913753 1989-10-20

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EP (1) EP0424236A1 (ja)
JP (1) JPH03193613A (ja)
KR (1) KR910007943A (ja)
CN (1) CN1051563A (ja)
AU (1) AU6478390A (ja)
CA (1) CA2028184A1 (ja)
IE (1) IE903628A1 (ja)
IL (1) IL95939A0 (ja)
NO (1) NO904534L (ja)

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EP0424236A1 (fr) 1991-04-24
AU6478390A (en) 1991-04-26
CA2028184A1 (fr) 1991-04-21
CN1051563A (zh) 1991-05-22
US5132389A (en) 1992-07-21
NO904534D0 (no) 1990-10-19
KR910007943A (ko) 1991-05-30
IE903628A1 (en) 1991-04-24
NO904534L (no) 1991-04-22
IL95939A0 (en) 1991-07-18

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