JPS6018526A - 縮合した重合状アルコキシホスフアゼンの製造法 - Google Patents

縮合した重合状アルコキシホスフアゼンの製造法

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JPS6018526A
JPS6018526A JP58125844A JP12584483A JPS6018526A JP S6018526 A JPS6018526 A JP S6018526A JP 58125844 A JP58125844 A JP 58125844A JP 12584483 A JP12584483 A JP 12584483A JP S6018526 A JPS6018526 A JP S6018526A
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JP
Japan
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quaternary ammonium
phosphonitrile chloride
alcohol
active chlorine
ammonium hydroxide
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JP58125844A
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English (en)
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Takefumi Nakanaga
偉文 中長
Yuji Tada
祐二 多田
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Otsuka Chemical Co Ltd
Otsuka Kagaku Yakuhin KK
Original Assignee
Otsuka Chemical Co Ltd
Otsuka Kagaku Yakuhin KK
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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】 本発明は縮合した重合状アルコキシホスファゼンの製造
法に関する。
重合状アルコキシホスファゼン(ポリアルコキシポスフ
ァゼン)はリン及び窒素からなる無機の環状または線状
骨格に有機置換基としてアルコキシ基を導入した化合物
であり、種々の有機高分子化合物との相溶性を高め得る
ように適宜置換基を選択することができ、有機高分子化
合物に耐炎性、難燃性を付与する添加剤として、或いは
その化学的安定性、低温特性、潤滑性、電気的特性など
を利用した他の用途にも有用な化合物である。
例えばポリアルコキシホスファゼンを使用して難燃繊維
を製造する方法は特公昭46−40489号に既に公知
であるが、その後よシ少ない添加量でよシ優れた耐炎剤
としてP −0−P結合を有する縮合したポリアルコキ
シホスファゼンが研究され、方法があるが、これらの方
法では生成物の物性コントロールが困難であったシして
、好ましい物性の目的物を工業的に容易に得暮ことが困
難であった。即ち特公昭55−17772号には第3級
アミンを使用して一旦完全なアルコキシ体を製造したの
ち、これを再度ハロゲン化ポスポニトリルオリゴマーと
50〜200 ’Cで反応させる方法、また特公昭57
−31577号には部分アルコキシ体を製造したのちに
、これを第3級アミンの存在下に20°C以上の温度で
処理する方法が記載されているが、第3級アミンによる
過度の重縮合化を抑制するため反応条件や製造工程に種
々の工夫がなされているにも拘らず、生成物の粘度や分
子量を一定にすることが困難である。本発明者は上記の
点に鑑み鋭意研究の結果、本発明を完成した。
本発明は縮合したポリアルコキシホスファゼンの製造に
おいて、アルコールまたは金属アルコキシドにより部分
的にアルコキシ化された塩化ホスホニトリルを第4級ア
ンモニウムハイドロオキサイドの存在下に加熱処理する
ことを特徴とする方法である。
また本発明の別の態様上して、アルコールと重合状塩化
ホスホニトリルを、対活性塩素比1当量以上の第4級ア
ンモニウムハイドロオキサイドの存在下に加熱処理し、
次いでそのまま若しくは溶媒及び水等を除去した後に更
に加熱処理を行うことを特徴とする方法を挙げることが
できる。
本発明の方法により製造される縮合したポリアルコキシ
ホスファゼンは実質的に水に不溶性であり、これを繊維
(例えば再生セルロース繊維)−またけ繊維製品中に有
効量含有せしめることにより耐炎性にすることができ、
同時に繊維の製造過程における歩留りと繊維製品の耐洗
濯性を向上させることができる。また本発明の上記縮合
したポリアルコキシホスファゼンは強塩基性のビスコー
スに対して安定且つ不活性で、更にそのビスコースを押
出す酸浴に対しても安定、不活性である。また紡糸及び
後処理工程において抽出されず、糸口の詰り等の紡糸プ
ロセスのトラブルの原因となることもない。
本発明に使用される塩化ホスホニトリルは特に限定され
ず、例えば特開昭54−145394号、同54−14
5395号、同58−41889号に記載された3〜4
渭休を多く含有する環状ホスファゼンオリゴマー、特開
昭54−143796号に記載された線状ホスファゼン
オリゴマー、丑だこれら環状及び線状ホスファゼンオリ
ゴマーの混合物、不純物を含むそれらの粗製物、環状ホ
スファゼン3量体の精製物などを挙げることができ、特
に3量4量体を多く含有する環状ホスファゼンオリゴマ
ーが好ましい。
本発明で使用されるアルコールも特に限定されス、例え
ばメタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール
、ヘキサノール、オクタツール、ドデカノール等の炭素
数1〜I2の脂肪族飽和アルコール、アリルアルコール
、メチルベンテノール等の脂肪族不飽和アルコール、フ
ェノール、クレゾール、置換フェノール等の炭素数6〜
12の芳香族アルコール、ベンジルアルコール等のアラ
ルキルアルコール、シクロヘキサノール等の脂環式アル
コール、トリフルオロエタノール、ブロムフェノール等
のハロゲン化アルコール、フルフリルアルコール等の複
素環式アルコールなどの1価のアルコール類が挙げられ
るが、目的によ!72価のアルコール類を使用しても良
い。また上記アルコールはハロゲンにより置換されてい
ても良い。
また金属アルコ。キシドとしては上記アルコールのアル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩彦どを例示することが
できる。これらアルコール及び金属アルコキシドのうち
好ましいのは炭素数1〜7のものである。
本発明の方法を実施する第1の方法は、上記塩化ホスホ
ニトリルとアルコール捷たは金属アルコキシドから得ら
れる部分的にアルコキシ化捷たはアリロキシ化された塩
化ホスホニトリルオリゴマー(以下これを部分アルコキ
シホスファゼンという)を第4級アンモニウムハイドロ
オキサイドの存在下に加熱処理し、分子月及び粘度の増
大した縮合したポリアルコキシまたはアリロキシホスホ
ニトリルオリゴマー(以下これを縮合したアルコキシホ
スファゼンという)を得る。加熱温度は約5〜200°
C1特に約5〜150°Cが好ましく、加熱時間は温度
、要求物性等により異なるが、一般に1/4〜20時間
あるいはそれ以上であっても良い。
本発明の第2の方法は上記アルコールと塩化ホスホニト
リルを、対活性塩素比1当量以上の第4級アンモニウム
ハイドロオキサイドの存在下に加熱処理し、次いでその
まま若しくは溶媒及び水等を除去した後に更に加熱処理
を行うことにより、目的物である縮合したアルコキシホ
スファゼンを得る。この方法において最初の加熱処理は
約5〜120°Cの温度で行うのが好ましく、後の加熱
処理は約5〜150°Cの温度で行うのが好ましい。
本発明の第1の方法において用いられる部分アルコキシ
化合物の残存活性塩素濃度は好適には1〜16重量%で
あシ、縮合した部分アルコキシ化合物についても同様で
ある。
本発明に用いられる@4級アンモニウムハイドロオキサ
イドは、脂肪族アルキル基だけでなく。
アラルキル基を有することもできる。それらは、テトラ
メチル、テトラエチル、テトラプロピル、テトラブチル
等の対称4級化物、トリメチルエチル、トリメチルプロ
ピル、トリメチルデシル、トリエチルプロピル、トリエ
チルブチル等の非対称4級化物、トリメチルベンジル、
トリエチルベンジル等のアラルキル基を有するもの彦ど
がある。
本発明において、特に有利に使用できるものは炭素数1
〜4のテトラアルキル、あるいは炭素数1〜4のトリア
ルキルベンジルアンモニウムハイドロオキサイドで、上
記の他にトリメチルブチル、トリエチルメチル、トリブ
チルベンジルアンモニウムハイドロオキサイドなどを例
示することができる。
これら第4級アンモニウムハイドロオキサイドの使用量
は特に限定されないが、一般には残存活性塩素に対して
01当量以上、好ましくは1当量以上使用され、特に1
〜1.5当量の範囲が好丑しい。
本発明は第4級アンモニウムハイドロオキサイトノ作用
により、塩化ホスホニトリルの活性塩素を水酸基に置換
し、かつ脱塩化水素反応を行い、P−0−P結合を生成
させる新規な縮合法であシ、結合に使われる酸素は第4
級アンモニウムハイドロオキサイドに由来するものであ
る。本発明においては、反応により生成する水を適宜除
去することが好ましく、このために例えば加熱、不活性
ガス送流、減圧表どの方法を個々に或いは併用すること
ができる。反応および諸操作の総合的観点よシ加熱、減
圧併用法が特に好ましく、約5〜350mmHVの減圧
下で行がうことが好ましい。
本発明の方法で得られた縮合したアルコキシホスファセ
ンは例えば1.1.2−トリクロルトリフルオロエタン
(フロン ll3)等の水との溶解性の低い有機溶媒に
溶解し、不溶物をp別した後、要すればpH調整を行い
、水洗し、分離した有機溶媒相から溶媒を除去する方法
等により精製することができる。得られた目的物はGP
C分析により縮合度を、滴定法により残存活性塩素量が
測定され、その低粘度、平均分子量等の各種物性により
確認される。
以下に実施例を挙げて説明するが、単に%とあるのは重
量%を示す。尚、残存活性塩素は硝酸銀滴定法により、
数平均分子妬けVPO法により、寸だ酸価はアルカリ滴
定法により測定し、粘度は25°Cにおけ6値である。
実施例】 還流冷却器、温度計、撹拌機および滴下ロートラ備えた
34の四ツロフラスコにn−プロパツール5409(9
モル)と炭酸カリウム455.57(3,3モル)とを
仕込み約50°Cで均一に撹拌した。ついで滴下ロート
より塩化ホスホニトリルオリゴマー(3用体733%、
4用体183%、5用体以上53%、線状物3.+96
)の40%モノクロルベンゼン溶液57or(ホスホニ
トリル3単位モル)を約1時間で滴下し、93.5°C
まで昇温した後、935〜95°Cで5時間反応を行・
なった。
ついで減圧下に70〜90°Cで過剰のn−プロパツー
ル、モノクロルベンゼンおよび反応で生じた水を2時間
で留去した。反応生成物中の残存活性塩素Ii+4.5
%であった。 このものはGl)C,JR分析より縮合
しp−o−p結合を有していることが認められた。この
ものに1667のテトラブチルアンモニウムハイドロオ
キサイドを添加し、100°Cで7時間撹拌反応を行な
った。反応後、800mJのフロン 113を添加し、
反応物を溶解し、少量の希硫酸を加えて中性モした後、
水500m6にて3回洗浄した。分離したフロン層を硫
酸マグネシウムにて脱水した後、フロン113 の除去
を行い、微黄色の粘性液体2957を得た。このものの
平均分子量はl370であった。分子用、■几などより
推定して、生成物はP N単位を基準として、平均約9
用体に相当するP−0−P結合を有するポリアルコキシ
ホスホニトリルの縮合体である。反応生成物中の残存活
性塩素は034%であり、粘度は4]50cpsであっ
た。
実施例2 実施例1と同様の24の四ツロフラスコにキシレン65
0m/+を仕込み、金属ナトリウム4377を添加し、
102〜115°Cの温度においてn−プロパツール1
262を1時間で滴下した。滴下後、108〜109°
Cで1時間反応することにょシアルコラートの調製を行
なった。ついで滴下ロートより、塩化ホスホニトリルオ
リゴマー(3用体495%、4−i4一体17.9%、
5用体以上243%、線状化合物8.3915)の40
%モノクロルベンゼン溶129of(1単位モル)を1
08−129℃の温度で約1時間かけて滴下した。滴下
後120〜l 30 ’Cで5時間反応させ、減圧下に
(30”C以下で過剰のアルコール等を除去した後、ト
ルエン300mJを加え、水400m1を加えて洗浄し
、芒硝による水洗を9回行ない、pH7〜8とした後、
脱水、濃縮を行ない、微黄色の生成物+42.’lを得
た。反応生成物中の残存活性塩素は14%であった。こ
の反応物にテトラブチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド15Fを添加し、+ 00 ’Cで10時間反応させ
た。反応後300m6のフロン113を加えて溶解し、
少量の希硫酸で中性とした後、水200+++lで3回
洗浄した。、分離したフロン層を硫酸マグネシウムで脱
水し、濃縮を行ない、微黄色の粘性液体1251を得た
。このものの平均分子量は]31oであった。反応生成
物の残存活性塩素は0.2396であり、粘度は283
ocps であった。GPClIR,分析よりP−0−
P結合にょる縮合をしていることが認められた。
実施例3 実施例1と同様の11の四ツロフラスコにローブロバノ
ール12Of(2モル)とトリエチルベンジルアンモニ
ウムハイドロオキサイド220グ(105モル)を仕込
み、氷冷下に滴下ロートより塩化ホスホニトリルオリゴ
マー(3刊体73,396.4量体183%、5量体以
上53%、線状物31%)の40%モノクロルベンゼン
溶液145ii′(0,5単位モル)を約30分間で滴
下し、室温にて2時間、95〜100°Cで5時間反応
を行なった。引き続いて減圧下にn−プロパツールと水
を約1時間で除去し、120°Cで5時間撹拌反応を行
なった1、反応後300mgのフロン113にて可溶物
を抽出分離し、水200m1+と少量の希硫酸を加えて
中性とした後、同量の水にて3回洗浄を行なった。
脱水、濃縮後、淡黄色の粘性液体6oyを得た。
反応生成物の残存活性塩素は0.2896、粘度は26
00CI)S、平均分子用は1220であった。GPC
lI Itの分析によりP−0−P結合を有する目的の
縮合物であることを確認した。一 実施例4 n−プロパツールに替えて、アミルアルコール1852
を用い、実施例2と同様に前半の反応を行ない、活性塩
素66%を有する微褐色の生成物1861を得た。この
ものにテトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド5
]4を添加し、実施例2と同様に後半の処理を行ない、
淡褐色の粘性液体1411を得た。このものの平均分子
用は1480で、残存活性塩素は0.40%であり、粘
度は3080 cps であった。■几分析より1) 
−0−P結合を有する目的の縮合物であるととを確認し
た。
(以−に ) 特許出願人 大塚化学薬品株式会社 代理人 弁理士用材 巌

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)縮合した重合状アルコキシホスファゼンの製造に
    おいて、アルコールまたは金属アルコキシドにより部分
    的にアルコキシ化された塩化ホスホニトリルを第4級ア
    ンモニウムハイドロオキサイドの存在下に加熱処理する
    ことを特徴とする方法。
  2. (2)部分的にアルコキシ化された塩化ホスホニトリル
    が縮合した部分アルコキシ塩化ホスホニトリルである請
    求の範囲第1項に記載の方法。
  3. (3)部分的にアルコキシ化された塩化ホスホニトリル
    中の残存活性塩素濃度が1〜16重量%である請求の範
    囲第1項又は第2項に記載の方法。
  4. (4) 8合した重合状アルコキシホスファゼンの製造
    において、アルコールと塩化ホスホニトリルを、対活性
    塩素比Ia量以上の第4級アンモニウムハイドロオキサ
    イドの存在下に加熱処理し、次いでそのまま若しくは溶
    媒及び水等を除去した後に更に加熱処理を行うことを特
    徴とする方法。
  5. (5) 第4級アンモニウムハイドロオキサイドの存在
    下における加熱処理を減圧下に行う請求の範囲第1〜4
    項のいずれかに記載の方法。
  6. (6) アルコールまたは金属アルコキシドの炭素数が
    1〜7である請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の
    方法。
JP58125844A 1983-07-11 1983-07-11 縮合した重合状アルコキシホスフアゼンの製造法 Pending JPS6018526A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0945478A4 (en) * 1997-10-15 1999-12-15 Otsuka Chemical Co Ltd CROSSLINKED PHENOXYPHOSPHAZENE COMPOUNDS, FLAME RETARDANT, FLAME RETARDANT RESIN COMPOSITIONS AND FLAME RETARDANT MOLDINGS

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