JPH0567565B2 - - Google Patents

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JPH0567565B2
JPH0567565B2 JP1077968A JP7796889A JPH0567565B2 JP H0567565 B2 JPH0567565 B2 JP H0567565B2 JP 1077968 A JP1077968 A JP 1077968A JP 7796889 A JP7796889 A JP 7796889A JP H0567565 B2 JPH0567565 B2 JP H0567565B2
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JP
Japan
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oligomer
polydichlorophosphazene
formula
cyclic
composition
Prior art date
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JP1077968A
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JPH01286908A (ja
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Borudeeru Seruju
Shanburetsudo Jannhooru
Panie Gii
Hotan Fuiritsupu
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Arkema France SA
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Atochem SA
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Publication date
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    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01B21/098Phosphonitrilic dihalides; Polymers thereof
    • C01B21/0986Phosphonitrilic dichlorides; Polymers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/10Halides or oxyhalides of phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08G79/02Macromolecular 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 a linkage containing phosphorus
    • C08G79/025Polyphosphazenes

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、環状オリゴマーをコントロールされ
た比率で含むポリジクロロホスフアゼン組成物の
製造方法に関するものである。 本発明はさらに、環状オリゴマーをコントロー
ルされた比率で含む上記ポリジクロロホスフアゼ
ン組成物に関するものである。 本発明は、さらに、上記のポリジクロロホスフ
アゼン組成物の置換反応によつて得られるポリク
ロロホスフアゼン組成物に関するものである。 従来の技術 下記一般式:
【式】 (ここで、R1およびR2はアルコキシ、アリール
オキシ、アルキル、アリール硫化物、アミン等の
基を表し、互いに同一の繰返し単位または互いに
異なる繰返し単位に対して互いに同一であつて
も、異なつていてもよい) で表されるポリホスフアゼンは、通常、2段階で
製造される。すなわち、第1段階で下記の式: ―(N=PCl2)―o () で表されるポリジクロロホスフアゼンを製造し、
第2段階で上記の式()のポリマーの塩素原子
を上記R1およびR2で表される基を用いて置換す
ることによつて上記式()のポリホスフアゼン
を得ている。 上記式()のポリジクロロホスフアゼンは、
一般に、2つの方法で得られる。その1つの方法
は下記の式:
【式】 の環状ヘキサクロロトリホスフアゼンから製造す
る方法〔H.R.アロツク(Allock)の方法、例え
ばアメリカ合衆国特許第3370020号に記載の方法〕
であり、他の方法は下記の式:
【式】 のジクロロホスホリルトリクロロホスフアゼンま
たは下記の式:
【式】 のジクロロチオホスホリルトリクロロホスフアゼ
ンを用いる方法である。これは、例えば、フラン
ス国特許第79/24307号、第83/11264号またはフ
ランス国特許公開第2571710号に記載のエール.
ド ジヤジエール(R.de Jaeger)の方法でる。
後者の方法を用いたときには、重縮合によつて
POCl3またはPSCl3が放出される。 エラストマー特性を示すポリホスフアゼンを得
たい場合には、上記式()および()のポリ
マーと相溶性のある可塑剤の役目をする線状また
は環状のホスフアゼンオリゴマーを、上記式
()の線状ポリジクロロホスフアゼンに混ぜる
ことが推奨されている(アメリカ合衆国特許第
3943088号、第4107108号、第4124557号および第
4152314号)。 この線状または環状のオリゴマーは、上記ポリ
マー自体の場合と同様な置換基を用いて、環状の
塩素化トリホスフアゼンまたはテトラホスフアゼ
ンを置換することによつて製造することができ
る。こうして得られた置換オリゴマーは、配合時
に、上記式()のポリマーに混合することがで
きる。 ポリジクロロホスフアゼンを上記の環状トリマ
ーを経由して製造する場合には、重合化物の架橋
防止するために、約50%の転化率の所で重合を止
める必要がある。そのため、環状トリマーを除去
した後でも、多重のオリゴマーが残つている。置
換後のオリゴマーの質量は一般に700〜500000で
あり、このオリゴマーは、選択溶解によつて抽
出・単離してから、所望の比率で上記ポリマーに
再混合することができる。 発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、ジクロロホスフリルトリクロ
ロホスフアゼンおよび/またはジクロロチオホス
ホリルトリクロロホスフアゼン〔以下では、これ
ら2つの化合物を簡略化した式:P2NXCl5(ただ
し、XはOまたはSを表す)で表すことにする〕
が関与する経路を通つて、環状オリゴマーをコン
トロールされた比率で含むポリジクロロホスフア
ゼン組成物を直接製造することができる方法を提
供することにある。 本発明の他の目的は、上記組成物と、オリゴマ
ーをコントロールされた比率で含む置換ポリホス
フアゼン組成物とを提供することにある。 課題を解決するための手段 本発明の方法は、重縮合されている溶液の
P2NXCl5濃度を変えることによつて、上記組成
物中の環状オリゴマーの比率をコントロールする
ことを特徴としている。 本発明の他の対象は、上記方法を用いることに
よつて得られる組成物にある。この組成物はポリ
ジクロロホスフアゼンと、下記の式:
〔ただし、nは3〜5(3と5を含む)である〕
で表される1つまたは複数の環状オリゴマーとで
構成され、この環状オリゴマーの比率は、重縮合
される溶液中のP2NXCl5の濃度にほぼ反比例し
ていることを特徴としている。 特に、本発明は上記式()においてnが3、
4または5である1つまたは複数のオリゴマーを
含む組成物に関するが、もちろん、これより大き
いオリゴマー、すなわち、式()中のnが5よ
り大きい、例えば6〜10のオリゴマーを含む組成
物であつてもよい。 一般的に、上記組成物は溶液重縮合により直接
得られ、しかも、未反応のモノマーをほとんど含
んでいない。これらの組成物の中で、本発明は特
に、ポリジクロロホスフアゼン+オリゴマーの全
体に対して上記オリゴマーを約1.5〜約50%含み、
式()においてn=3のオリゴマーを約2〜約
10%、n=4のオリゴマーを約15〜35%、n=5
のオリゴマーを約55〜約75%含む組成物に関する
ものである(これらの値は、実施例1に記載の方
法に従つて測定される)。 この組成物は溶媒中で重縮合をすることによつ
て直接得られるが、後で組成物のオリゴマー含有
率を変えることも可能であるということは理解で
きよう。 本発明の方法を実施すると、PXCl3の放出が測
定されなくなる時点からオリゴマーの比率が変化
しなくなるということが分る。上記PXCl3の放出
が終わるのには、一般に、全重縮合時間の約10%
を通過した後である。その後は、重縮合が終了す
るまでオリゴマーの比率はほぼ一定のままであ
る。本発明の方法では、初期に導入するモノマ
ー/溶剤比を選択することによつて、本発明方法
によつて直接得られるポリジクロロホスフアゼン
組成中に存在する環状オリゴマーの比率をほぼ正
確にコントロールすることができるということが
分かつている。なお、例えば、フランス国特許第
2571710号に記載のように、重縮合過程中、特に、
PXCl3の放出終了後に、所定量の溶剤を一回また
は複数回再添加することも本発明の範囲を逸脱す
るものではない。 ポリジクロロホスフアゼンの置換反応(これ自
体は既に公知であり、従つて、本発明の対象でも
ない)の後に得られる本発明の組成物は、追加操
作を一切行うこと無しに、所定の比率に調節され
た環状オリゴマー(換言すれば可塑剤)を含んで
いる。 本発明の方法で用いることができ、しかも、本
発明の方法を実施することによつて得られる組成
物中に残留していてもよい溶剤は、特に、芳香族
系炭化水素と、この炭化水素の塩素化誘導体との
中から選択することができるが、これは単なる例
示にすぎない。芳香族系炭化水素およびその塩素
化誘導体としては、ベンゼン、ナフタレン、ジフ
エエニル、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、
トリクロロベンゼン、テトラクロロベンゼン、ペ
ンタクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、ク
ロロナフタレン、クロロジフエニル、特に、トリ
クロロジフエニルを挙げることができる。これら
の溶剤は単独、あるいは混合して使用することが
できる。 一般に、P2NXCl5の重縮合温度は200〜350℃、
さらに好ましくは210〜300℃にすることができ
る。 一般に、上記温度で本発明の方法を実施した場
合、溶液中のP2NXCl5濃度が10%以下の場合に
は、この反応終了時の組成物中のオリゴマー含有
率は約50%となり(下記の実施例1参照)、また、
P2NXCl5濃度がほほ100%に近い場合には、反応
終了時のオリゴマー含有率は1.5%程度に下がる。
一般に、このP2NXCl5の濃度は約0.1〜ほぼ100%
の範囲で変えることができる。 一例として、重縮合温度が270℃である場合を
説明すると、環状オリゴマー〔式()で表され
る化合物の中で、n=3、n=4およびn=5で
ある化合物の和〕の比率と、P2NOCl5の初期濃
度との間には下記のような関係がある: log〔%オリゴマー〕 =−1.43×10-2〔P2NOCl5〕+1.76 (相関係数=0.996) 添付の図は上記の関係を表している。 本発明の方法によつて得られるポリジクロロホ
スフアゼン組成物は公知の反応、例えば、フエナ
ートまたはアルコラートとの反応によつて、置換
することができる。これによつて得られるポリオ
ルガノホスフアゼン組成物も本発明の対象に含ま
れる。 以下、実施例によつて本発明をさらに詳しく説
明する。 実施例 1 重縮合装置は循環オイルで加熱された攪拌機付
きの反応器から成り、この重縮合装置にはPOCl3
の回収システムと導かれた140℃に温度調節され
た還流冷却器が取付けられている。この回収シス
テムは下向きの冷却器と目盛の付いた容器とで構
成されている。 上記の反応器に894g(3.32モル)のP2NOCl5
を入れ、280℃に加熱する。4時間の反応後に、
POCl3の流れはほぼ止まる。この段階でサンプル
を取り、826.4gのトリクロロジフエニルを添加
する。重縮合を47時間続け、その間に時間(t)で各
サンプルを取る。各サンプルの環状オリゴマーと
ポリジクロロホスフアゼンの量は31PのNMRに
よつて測定する。 トリマー、テトラマーおよびペンタマーの分布
と、ポリマーに対するオリゴマーの分布は下記の
表1に示してある。数値は隣の%を表し、n3%、
n4%、n5%は下記の比で与えられる: n3またはn4またはn5に対応するピークの積分/和Σi (ただし、和Σiは、n3、n4、n5に対応するピーク
の積分の和である) また、Σoi%は下記の式で計算される。 Σoi%=(n3、n4、n5に対応するピークの積分の
和Σoi)/(Σoi+ポリマーに対応するピークの積分)
【表】 この表から、重縮合の第1段階(POCl3の放出
が止むまで)の間に、環状オリゴマーの濃度は
100%となり、一定の環状オリゴマー比率(約2.5
±0.5のΣoi%)になるということ、そして、この
比率は重縮合が進んでも一定のままであるという
こと、しかも、溶剤を添加することにより架橋を
起こさずに分子量を増加させることができるとい
うことが同時に分かる。 実施例 2 実施例1の繰返したが、894gのP2NOCl2の代
わりに同じモノマーを100g用い、重縮合を異な
る温度と濃度で行つた。分析は31PのMNRによ
つて行つた。 結果は下記の表2にまとめて示した。 この表2において、t(時間)の欄に示した値
は、POCl3の除去に要する時間のほぼ2倍の時間
に対応している。
【表】 れる初期溶液で測定した値である。
この表2から、次のころが言える。 (1) 実施例2、3、4と、実施例8、9、10、
11、12との比較により、同じ温度ではオリゴマ
ーの含有率(Σoi%)はP2NOCl5の濃度が低く
なるにつれて、高くなるということがわかる。 (2) オリゴマーの含有率は温度と共に増加する傾
向にあり、これは低温においてより顕著である
(同じモノマー濃度で)。 (3) 同じことを繰返して行つた実施例5、6、7
を比較することにより、本方法の再現性が認め
られる。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は、重縮合温度が270℃の場合の環
状オリゴマー〔式()で表される化合物の中
で、n=3、n=4およびn=5である化合物の
和〕の比率と、P2NOCl5の初期濃度との間の関
係を示す図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式: P2NXCl5 (ただし、XはOまたはSを表す) で表されるジクロロホスホリルトリクロロホスフ
    アゼンおよび/またはジクロロチオホスホリルト
    リクロロホスフアゼンから、環状オリゴマーをコ
    ントロールされた比率で含むポリジクロロホスフ
    アゼン組成物を直接製造する方法において、 重縮合される溶液中のP2NXCl5の濃度を変え
    ることによつて、上記組成物中の環状オリゴマー
    の比率をコントロールすることを特徴とする方
    法。 2 上記環状オリゴマーが、式: 【式】 (ただし、nは3〜5である) に対応する化合物を含むことを特徴とする請求項
    1に記載の方法。 3 上記P2NOCl5の濃度が0.1〜100%であること
    を特徴とする請求項1または2のいずれか一項に
    記載の方法。 4 重縮合温度が200〜350℃であることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 5 溶剤を芳香族系炭化水素およびこれら炭化水
    素の塩素化誘導体から成る群より選択することを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の
    方法。 6 式: 【式】 (ただし、nは3〜5である) で表わされる環状オリゴマーを所定比率で含むポ
    リジクロロホスフアゼン組成物。 7 上記環状オリゴマーの比率が約1.5〜約50%
    であることを特徴とする請求項6に記載の組成
    物。 8 請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法に
    よつて得られる請求項6または7に記載の組成
    物。 9 環状オリゴマーの比率が下記の関係式: log〔オリゴマー%〕 =−1.43×10-2〔P2NOCl5%〕+1.726 によつて定められることを特徴とする270℃で重
    縮合することにより製造される請求項8に記載の
    組成物。 10 ポリジクロロホスフアゼン+オリゴマーの
    和に対して上記式()(ただし、n=3、4お
    よび5)のオリゴマーの比率が約1.5〜約50%で
    あり、しかも、n=3のオリゴマーが約2〜約10
    %、n=4のオリゴマーが約15〜約35%、n=5
    のオリゴマーが約55〜約75%であることを特徴と
    する請求項6〜9のいずれか一項に記載の組成
    物。 11 上記ポリジクロロホスフアゼンおよび上記
    オリゴマーの塩素原子がアルコキシ基、アリール
    オキシ基、アルキル基、アリール基、硫化物基ま
    たはアミン基による置換反応を受けていることを
    特徴とする請求項6〜10のいずれか一項に記載
    の組成物。
JP1077968A 1988-03-29 1989-03-29 環状オリゴマーをコントロールされた比率で含むポリジクロロホスファゼン組成物の製造方法と、それによって得られる組成物 Granted JPH01286908A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8804085A FR2629442B1 (fr) 1988-03-29 1988-03-29 Procede de preparation de compositions de polydichlorophosphazenes a taux controle d'oligomeres cycliques et les compositions resultant de la mise en oeuvre de ce procede
FR8804085 1988-03-29

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Publication Number Publication Date
JPH01286908A JPH01286908A (ja) 1989-11-17
JPH0567565B2 true JPH0567565B2 (ja) 1993-09-27

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JP1077968A Granted JPH01286908A (ja) 1988-03-29 1989-03-29 環状オリゴマーをコントロールされた比率で含むポリジクロロホスファゼン組成物の製造方法と、それによって得られる組成物

Country Status (8)

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EP (1) EP0335775A1 (ja)
JP (1) JPH01286908A (ja)
KR (1) KR890014382A (ja)
CN (1) CN1036546A (ja)
DK (1) DK148389A (ja)
FI (1) FI891474A (ja)
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FR2548652B1 (fr) * 1983-07-06 1985-11-22 Elf Aquitaine Polychlorophosphazenes lineaires possedant un groupement terminal dichlorothiophosphoryle, procede de preparation de ces composes, et leur utilisation
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FR2571710B1 (fr) * 1984-10-17 1986-12-26 Elf Aquitaine Procede de preparation de polychlorophosphazenes lineaires possedant un groupement terminal pxcl2, x designant o ou s, par polycondensation en solution des monomeres p2nxcl5

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JPH01286908A (ja) 1989-11-17
FI891474A (fi) 1989-09-30
DK148389D0 (da) 1989-03-28
CN1036546A (zh) 1989-10-25
FR2629442A1 (fr) 1989-10-06
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DK148389A (da) 1989-09-30
FI891474A0 (fi) 1989-03-28
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