JPWO2006088086A1 - 反応性難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品 - Google Patents

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Abstract

本発明は、樹脂への少量の添加でも難燃性に優れ、ブリードアウトを防止できる反応性難燃剤、及びそれを用いた難燃性樹脂加工品を提供する。樹脂との反応性を有する反応性難燃剤として、例えば、X1〜X3の少なくとも1つ以上がリンを含有し、かつ、不飽和基を末端に有する基である下記の一般式(I)で示される有機リン化合物を用いる。難燃性樹脂加工品は、この有機リン化合物を含有する樹脂組成物を固化した後、加熱又は放射線の照射によって反応させて得られる。

Description

本発明は、例えば、樹脂成形品等に利用される難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品に関し、更に詳しくは、ハロゲンを含有しない非ハロゲン系の難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品に関する。
ポリエステルやポリアミド等の熱可塑性樹脂や、エポキシ等の熱硬化性樹脂は、汎用樹脂、エンジニアリングプラスチックとして優れた成形加工性、機械的強度、電気特性を有していることから、電気、電子分野等を始めとして広く用いられている。そして、これらを加工・成形した樹脂加工品等は、高温による火災防止を目的とした安全上の観点から難燃性が要求されており、例えば、難燃グレードとしてUL94のような規格が設けられている。
一般に、このような樹脂加工品等の難燃化には、ハロゲン物質が有効であることが知られており、ハロゲン系難燃剤を樹脂に添加して樹脂加工品等に難燃性を付与している。このハロゲン系難燃剤による難燃化のメカニズムは、主に熱分解によりハロゲン化ラジカルが生成し、この生成したハロゲン化ラジカルが燃焼源である有機ラジカルを捕捉することで、燃焼の連鎖反応を停止させ、高難燃性を発現させると言われている。
しかし、ハロゲン化合物を大量に含む難燃剤は、燃焼条件によってはダイオキシン類が発生する可能性があり、環境への負荷を低減する観点から、近年ハロゲン量を低減させる要求が高まっている。したがって、ハロゲン物質を含有しない非ハロゲン系難燃剤が各種検討されている。
このような非ハロゲン系難燃剤としては、金属水和物や赤リン等の無機難燃剤、尿素から誘導されるトリアジン系難燃剤、リン酸エステル等の有機リン系難燃剤等が検討されている。
しかしながら、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムといった金属水和物では、難燃性付与効果があまり高くないので、樹脂に多量に配合する必要がある。したがって、樹脂の成形性が悪くなったり、得られる成形品等の機械的強度が低下しやすく、使用可能な樹脂加工品等の用途が限定されるという問題がある。また、赤リンは、難燃効果は高いが、分散不良により電気特性を阻害したり、危険ガスが発生したり、成形性を低下するとともにブリード現象を起こしやすいという問題がある。
一方、リン酸エステル等の有機リン系難燃剤としては、例えば、下記特許文献1には、ホスホリナン構造を有する酸性リン酸エステルのピペラジン塩もしくは炭素数1〜6のアルキレンジアミン塩を難燃剤として使用することが開示されている。
また、下記特許文献2には、リン酸モノフェニル、リン酸モノトリル等の芳香族リン酸エステルとピペラジン等の脂肪族アミンとからなる塩を主成分とする樹脂用難燃剤が開示されている。
また、下記特許文献3には、ハロゲンフリーの難燃処方として優れた難燃効果を発現させると共に、成形品の耐熱性、耐水性の物性に優れ、また電気積層板用途における密着性に優れる難燃エポキシ樹脂を得るための難燃剤として、リン含有フェノール化合物を用いることが開示されている。
また、下記特許文献4には、特に高分子化合物の安定剤、難燃剤として有用である、2官能ヒドロキシル基を有する有機環状リン化合物が開示されている。
また、下記特許文献5には、末端に不飽和結合であるアリル基を有する有機リン化合物が開示されている。
特開2002‐20394号公報 特開2002‐80633号公報 特開2002‐138096号公報 特開平5‐331179号公報 特開2004‐315672号公報
上記特許文献1〜5に開示されているように、有機リン系化合物からなる難燃剤については種々の検討がなされ、様々なものがあるが、これらの有機リン系の難燃剤は、難燃性が不充分であり、樹脂中に高濃度で配合する必要があった。
また、上記特許文献1〜3の有機リン系化合物は、分子内に樹脂成分と反応するための反応基を有していないために、難燃剤成分が樹脂中を移行しやすく、成型時に難燃剤成分が揮発して金型を汚染したり、樹脂加工品の表面に難燃剤がブリードアウトしやすいものであった。
また、上記特許文献4の有機リン系化合物は、エポキシ樹脂のようなヒドロキシル基と結合できるような反応基を有する樹脂においては反応性難燃剤として機能するが、例えば、通常のオレフィン樹脂のようにヒドロキシル基と結合できるような反応基を有しない樹脂においては架橋を形成できないので、やはり難燃剤成分が樹脂中を移行しやすく、成型時に難燃剤成分が揮発して金型を汚染したり、樹脂加工品の表面に難燃剤がブリードアウトしやすいものであった。
また、上記特許文献5の有機リン系化合物は、樹脂との反応性を有し、反応性難燃剤として機能するが、常温で液状の性状を有する化合物であることから、樹脂との未反応物があると、ブリードアウトが生じやすい。また、この有機リン系化合物は、熱分解温度が低く、樹脂と混練成形する際に、難燃剤成分が気化しやすいため、成形品中に難燃剤を十分含有させられず、難燃効果を発揮できない場合があり、成形加工性の劣るものであった。
したがって、本発明の目的は、樹脂への少量の添加でも難燃性、耐熱性に優れるとともに難燃剤のブリードアウト等を防止でき、加えて、成形品の機械特性、電気特性、寸法安定性、成形性にも優れる、反応性難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品を提供することにある。
本発明者らは上記の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明の反応性難燃剤は、下記の一般式(I)又は(II)に示される、末端に不飽和基を有する有機リン化合物を含有することを特徴とする。
(式(I)中、X〜Xはそれぞれ独立に‐OH、又は下記式(A)で表される基であり、Xは単結合又は下記式(B)である。なお、X〜Xの1つ以上は下記式(A)で表される基であり、かつ、末端にCH=CH‐CH‐を含む基である。)
(式(A)中、Rは、CH=CH‐CH‐、炭素数12以下のアリール基、又は炭素数12以下のアラルキル基を表し、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、CH=CH‐CH‐、炭素数12以下のアリール基、又は炭素数12以下のアラルキル基を表し、Yは単結合、‐NH‐、又は‐O‐を表す。)
(式(II)中、R〜R9は、フェニル、ベンジル、α‐ナフチル、β‐ナフチル、p‐ビフェニル、フェノキシ、ベンジロキシ、α‐ナフトキシ、β‐ナフトキシ、p‐ビフェニロキシ、(CH=CH‐CHN‐、CH=CH‐CHNH‐、CH=CH‐CHO‐、CH=CH‐CH‐から選ばれる基を表し、R10はHないしCH=CH‐CH‐を表す。R〜R10の少なくとも一つは、末端にCH=CH‐CH‐を含む基である。なお、R〜Rはそれぞれ同一又は異なっていてもよい。)
本発明の反応性難燃剤によれば、1分子内に少なくとも1つの末端不飽和結合を有している有機リン化合物を用いたので、この末端不飽和結合を、熱又は放射線によって樹脂と結合して反応させることができる。これにより、難燃剤成分が樹脂中に安定して存在するので、難燃剤のブリードアウトを防止して、少量の添加でも難燃性を長期間付与できる。
また、本発明の有機リン化合物は、1分子内に1個以上リン原子を含んでおり、難燃効果の高いPラジカルを発生しやすく、さらに、解離しやすいP‐C結合を含んでいるものでは、難燃効果の高いPラジカルをより発生しやすい。したがって難燃性を向上できる。
また、分子量が高く、エネルギー的にも安定しているため、熱分解温度を向上することができる。よって、樹脂への混練、成形時における難燃剤の気化や、成形時の熱や剪断による難燃剤の分解を防止でき、成形性が向上する。更には、炭素を多く含有することで、樹脂分解時にスス成分が生成、堆積することによって難燃性が向上する、いわゆるチャー効果も得られる。
一方、本発明の難燃性樹脂加工品は、上記の反応性難燃剤と、樹脂とを含有する樹脂組成物を成形又は塗膜化した後、加熱又は放射線の照射によって前記樹脂と前記反応性難燃剤とを反応させて得られる難燃性樹脂加工品であって、前記難燃性樹脂加工品全体に対して、前記反応性難燃剤を1〜20質量%含有することを特徴とする。
本発明の難燃性樹脂加工品によれば、上記の有機リン化合物の末端不飽和結合を、加熱又は放射線の照射によって樹脂と反応させたので、難燃剤成分が樹脂中に安定して存在する。これにより難燃剤のブリードアウトを防止して難燃性効果が向上するので、難燃性樹脂加工品全体に対する反応性難燃剤の添加量が1〜20質量%と少量であっても、難燃性を長期間付与できる。
また、難燃剤と樹脂との結合によって、樹脂が3次元網目構造に架橋化するので、得られる樹脂加工品の化学的安定性、耐熱性、機械特性、電気特性、寸法安定性、難燃性、及び成形性の全てに優れる樹脂成形品を得ることができ、特に耐熱性と機械強度を向上させることができる。更に薄肉成形加工も可能になる。
上記の難燃性樹脂加工品においては、前記樹脂組成物が、前記反応性難燃剤を2種類以上含有し、少なくとも1種類が多官能性の前記反応性難燃剤であることが好ましい。
この態様によれば、反応性の異なる難燃剤の併用によって架橋に要する反応速度を制御できるので、急激な架橋反応の進行による樹脂の収縮等を防止することができる。また、多官能性の難燃剤の含有によって、上記の有機リン化合物による均一な3次元網目構造が形成されるので、耐熱性、難燃性が向上するとともに、より安定した樹脂物性が得られる。
また、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記樹脂組成物が、前記反応性難燃剤以外の末端に少なくとも1つの不飽和基を有する環状の含窒素化合物である難燃剤を更に含有するものであることが好ましい。
この態様によれば、末端に少なくとも1つの不飽和基を有する環状の含窒素化合物によっても、難燃剤と樹脂との結合によって樹脂が3次元網目構造に架橋できるので、併用によって難燃剤全体のコストダウンを図りつつ、得られる樹脂加工品の化学的安定性、耐熱性、機械特性、電気特性、寸法安定性、難燃性、及び成形性の全てに優れる樹脂成形品を得ることができる。また、窒素を含有するので、特に樹脂としてポリアミド系樹脂を用いた場合に樹脂との相溶性がより向上する。
また、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記樹脂組成物が、反応性を有しない添加型の難燃剤である前記反応性難燃剤以外の難燃剤を更に含有するものであっても良く、前記樹脂組成物が、前記添加型の難燃剤を高分子マトリック中に含有し、熱・機械特性へ影響しなく、更にブリードしない範囲内で併用含有すると良い。
この態様によれば、上記の反応性難燃剤に、例えば、リン酸エステル系、メラミン系、水酸化金属、シリコン系等の反応性を有しない添加型の難燃剤を併用することによって、相乗効果により反応性難燃剤単独の場合に比べて難燃性を更に向上でき、また、難燃剤のコストダウンを図ることができる。
更に、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記樹脂組成物が、主骨格の末端に不飽和基を有する多官能性のモノマー又はオリゴマーである架橋剤を更に含有するものであることが好ましい。
この態様によっても、架橋剤と樹脂との結合によって、樹脂が3次元網目構造に架橋できるので、得られる樹脂加工品の化学的安定性、耐熱性、機械特性、電気特性、寸法安定性、難燃性、及び成形性の全てに優れる樹脂成形品を得ることができる。
また、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記難燃性樹脂加工品全体に対して1〜45質量%の無機充填剤を含有することが好ましい。なかでも、前記無機充填剤としてシリケート層が積層してなる層状のクレーを含有し、前記層状のクレーを前記難燃性樹脂加工品全体に対して1〜10質量%含有することが好ましい。この態様によれば、架橋に伴う収縮や分解を抑え、寸法安定性に優れる樹脂加工品を得ることができる。また、無機充填剤としてシリケート層が積層してなる層状のクレーを含有した場合には、ナノオーダーで層状のクレーが樹脂中に分散することにより樹脂とのハイブリット構造を形成する。これによって、得られる難燃性樹脂加工品の耐熱性、機械強度等が向上する。
更に、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記難燃性樹脂加工品全体に対して5〜50質量%の強化繊維を含有することが好ましい。この態様によれば、強化繊維の含有により、樹脂加工品の引張り、圧縮、曲げ、衝撃等の機械的強度を向上させることができ、更に水分や温度に対する物性低下を防止することができる。
また、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記樹脂と前記反応性難燃剤とが、線量10kGy以上の電子線又はγ線の照射によって反応して得られることが好ましい。この態様によれば、樹脂を成形等によって固化した後に、放射線によって架橋できるので、樹脂加工品を生産性よく製造できる。また、上記範囲の線量とすることにより、線量不足による3次元網目構造の不均一な形成や、未反応の架橋剤残留によるブリードアウトを防止できる。また、特に、照射線量を10〜45kGyとすれば、線量過剰によって生じる酸化分解生成物に起因する、樹脂加工品の内部歪みによる変形や収縮等も防止できる。
更に、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記樹脂と前記反応性難燃剤とが、前記樹脂組成物を成形する温度より5℃以上高い温度で反応して得られることも好ましい。この態様によれば、放射線照射装置等が不要であり、特に熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物において好適に用いることができる。
また、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記難燃性樹脂加工品が、成形品、塗膜、封止剤より選択される1つであることが好ましい。本発明の難燃性樹脂加工品は、上記のように優れた難燃性を有し、しかもブリードアウトを防止できるので、通常の樹脂成形品のみならず、コーティング剤等として塗膜化したり、半導体や液晶材料等の封止剤としても好適に用いられる。
更に、上記の難燃性樹脂加工品においては、前記難燃性樹脂加工品が、電気部品又は電子部品として用いられるものであることが好ましい。本発明の難燃性樹脂加工品は、上記のように、耐熱性、機械特性、電気特性、寸法安定性、難燃性、及び成形性の全てに優れるので、特に上記の物性が厳密に要求される、電気部品、電子部品として特に好適に用いられる。
本発明によれば、樹脂への少量の添加でも難燃性に優れ、更に、ブリードアウト等を防止できる、非ハロゲン系の反応性難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品を提供することができる。
難燃剤のTG曲線を示す図表である。 難燃性樹脂加工品の温度と機械強度との関係を示す図表である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の反応性難燃剤は、樹脂との反応性を有し、該反応により前記樹脂と結合することによって難燃性を付与する反応性難燃剤であって、下記の一般式(I)又は(II)で示される反応性有機リン化合物を含むことを特徴としている。
(式(I)中、X〜Xはそれぞれ独立に‐OH、又は下記式(A)で表される基であり、Xは単結合又は下記式(B)である。なお、X〜Xの1つ以上は下記式(A)で表される基であり、かつ、末端にCH=CH‐CH‐を含む基である。)
(式(A)中、Rは、CH=CH‐CH‐、炭素数12以下のアリール基、又は炭素数12以下のアラルキル基を表し、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、CH=CH‐CH‐、炭素数12以下のアリール基、又は炭素数12以下のアラルキル基を表し、Yは単結合、‐NH‐、又は‐O‐を表す。)
(式(II)中、R〜R9は、フェニル、ベンジル、α‐ナフチル、β‐ナフチル、p‐ビフェニル、フェノキシ、ベンジロキシ、α‐ナフトキシ、β‐ナフトキシ、p‐ビフェニロキシ、(CH=CH‐CHN‐、CH=CH‐CHNH‐、CH=CH‐CHO‐、CH=CH‐CH‐から選ばれる基を表し、R10は、HないしCH=CH‐CH‐を表す。R〜R10の少なくとも一つは、末端にCH=CH‐CH‐を含む基である。なお、R〜Rはそれぞれ同一又は異なっていてもよい。)
上記一般式(I)及び(II)に示す本発明の有機リン化合物は、リンが5価の化合物であり、また、末端に不飽和結合であるアリル基(CH=CH‐CH‐)を一つ以上有している化合物である。ここで、アリル基は、後述する加熱、又は放射線等の照射によって樹脂と結合するための官能基である。
上記本発明の有機リン化合物は、常温で粉状の性状を有する化合物であることから、成形品中に樹脂との未反応物が残存したとしても、ブリードアウトが生じにくい。また、従来の反応性有機リン化合物に比べて熱分解温度が高く、エネルギー的にも安定した化合物であるので、難燃剤成分が成形加工中に気化しにくく、樹脂加工品の成形加工性に優れている。更には、分子内に芳香族環を多く含有するので、炭化物の生成率が高く、熱・酸素の遮断作用の極めて大きいチャー(熱分解残渣)を形成しやすく、また、リン含有率が高いので、熱分解時において、難燃効果の高いリンラジカルを生成しやすい。そして、本発明の有機リン化合物は、分子構造が立体構造であるため、樹脂との反応性が高く、得られる樹脂成形品の機械強度を向上させることができ、熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品であっても、熱硬化性樹脂と同等の機械物性を有する樹脂成形品とすることができる。
前記一般式(I)で示される有機リン化合物は、1分子中にアリル基を2つ以上有していることが好ましい。また、1分子中にリンを2個以上有する化合物であることが好ましい。そして、リンの含有率は6〜20質量%であることが好ましい。
また、前記一般式(I)において、炭素数12以下のアリール基としては、例えば、‐C(フェニル基)、‐COH(ヒドロキシフェニル基)、‐C‐COH(ヒドロキシビフェニル基)、‐α‐C10(α-ナフチル基)、‐β‐C10(β-ナフチル基)等が挙げられる。
また、炭素数12以下のアラルキル基としては、‐CH‐C(ベンジル基)等が挙げられる。
また、前記式(A)中のYは単結合であることが好ましい。Yが単結合であれば、解離しやすいP‐C結合を有することとなり、熱分解時において、リンラジカルを生成しやすくなり、難燃性をより向上させることができる。
前記一般式(I)で示される有機リン化合物の具体例としては、下記に示す(I‐1)〜(I‐6)等の化合物が例示できる。
これらの化合物は、例えば、下式(d)又は(e)で示される構造のフェノール樹脂と、前記式(A)の構造を有する酸クロリド化合物との反応により合成することができる。
また、前記一般式(II)で示される有機リン化合物は、1分子中にアリル基を2つ以上有していることが好ましい。また、リンの含有率は6〜20質量%であることが好ましい。
そして、前記一般式(II)で示される有機リン化合物の具体例としては、下記に示す(II‐1)〜(II‐17)等の化合物が例示できる。
これらの化合物は、まず骨格となる〔トリス(3‐アリル‐4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシド又はトリス(4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシドを合成し、これと、目的の官能基を有するホスホン酸クロリドとを反応させるなどの方法によって合成することができる。なお〔トリス(3‐アリル‐4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシド又はトリス(4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシドは、2‐アリル‐4‐ブロモフェノールないし4‐ブロモフェノールのヒドロキシル基をクロロトリメチルシランと反応させて‐OSi(CHの形とした後に、金属リチウムと反応させてブロムの位置をリチオ化し、この3モル量を1モル量のオキシ塩化リンと反応させ、しかる後に‐OSi(CHの部分を加水分解してヒドロキシル基に戻すことにより合成できる。
例えば、式(II‐1)の化合物の場合、まず骨格となる〔トリス(3‐アリル‐4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシドを合成し、これとジフェニルホスホン酸クロリドとを反応させることで合成することができる。
次に、上記の反応性難燃剤を用いた難燃性樹脂加工品について説明する。
本発明の難燃性樹脂加工品は、上記の一般式(I)又は(II)で示される有機リン化合物を含む反応性難燃剤と、樹脂とを含有し、該反応性難燃剤を樹脂組成物全体に対して1〜20質量%含有する樹脂組成物を成形又は塗膜化した後、加熱又は放射線の照射によって前記樹脂と前記反応性難燃剤とを反応させて得られたものである。
本発明の難燃性樹脂加工品に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用可能であり特に限定されない。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル‐スチレン共重合体、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂等が挙げられる。なかでも、機械特性や耐熱性等の点から、ポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる。なかでも、機械特性や耐熱性等の点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂が好ましい。
上記反応性難燃剤は、前記樹脂組成物全体に対して、前記反応性難燃剤を1〜20質量%含有することが必要であり、1〜15質量%が好ましい。反応性難燃剤の含有量が1質量%未満であると、反応による架橋が不充分であり、得られる樹脂加工品の機械的物性、熱的物性、電気的物性が不充分であり、また、難燃性が充分得られない。一方、20質量%を超えると、反応性難燃剤が過剰となり、反応性難燃剤の未反応のモノマーや分解ガスが発生したり、オリゴマー化したものがブリードアウトする場合があり、更には、得られる樹脂加工品の機械的特性が低下することがあるので好ましくない。
本発明の難燃性樹脂加工品は、上記の一般式(I)又は(II)で示される有機リン化合物のうち、反応性の異なる2種類以上の化合物、すなわち、1分子中の上記官能基の数が異なる有機リン化合物を2種類以上含有し、少なくとも1種類が多官能性の反応性難燃剤であることが好ましい。官能基の数が異なる反応性難燃剤を併用することで、架橋に要する反応速度を制御でき、急激な架橋反応の進行による樹脂組成物の収縮を防止することができる。また、多官能性の反応性難燃剤を用いることで、有機リン化合物による均一な3次元網目構造を形成することができ、樹脂加工品の引張り、圧縮、曲げ、衝撃等の機械的強度を向上させることができる。
また、本発明の難燃性樹脂加工品は、末端に少なくとも1つの不飽和基を有する環状の含窒素化合物からなる、上記の一般式(I)又は(II)で示される有機リン化合物以外の反応性を有する難燃剤(以下、「多官能環状化合物」と記す)を更に含有することが好ましい。そして、該反応性含窒素化合物の含有量は、本発明の有機リン化合物1質量部に対し、0.5〜10質量部であることがより好ましい。
上記多官能環状化合物の末端に不飽和基を有する基としては、具体的にはジアクリレート、ジメタクリレート、ジアリレート、トリアクリレート、トリメタクリレート、トリアリレート、テトラアクリレート、テトラメタクリレート、テトラアリレート等が挙げられ、反応性の点からはジアクリレート、トリアクリレート、テトラアクリレート等のアクリレートであることがより好ましい。また、環状の含窒素化合物としては、イソシアヌル環、シアヌル環等が挙げられる。
そして、上記の多官能環状化合物の具体例としては、上記のシアヌル酸又はイソシアヌル酸の誘導体が挙げられ、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、トリアリルイソシアヌレート等の多官能性モノマー又はオリゴマーが例示できる。
また、本発明の難燃性樹脂加工品は、上記反応性難燃剤以外に、反応性を有しない添加型の難燃剤(以下、「添加型難燃剤」とする)を含有することが好ましい。このような添加型難燃剤としては、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等に代表される金属水和物や、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等のモノリン酸エステル、ビスフェノールAビス(ジフェニル)ホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニル)ホスフェート等の縮合リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アミド、赤リン、リン酸グアニジン等、シアヌル酸又はイソシアヌル酸の誘導体、メラミン誘導体等の非ハロゲン系難燃剤が好ましい。
そしてこれらの添加型難燃剤は、単独で用いてもよく、また2種類以上併用することも可能であり、ブリードアウトの発生や機械特性の低下を防止するため、前記樹脂組成物全体に対して、前記添加型難燃剤を1〜20質量%含有することが好ましく、3〜15質量%含有することがより好ましい。
また、本発明の難燃性樹脂加工品は、難燃性を有しないが樹脂との反応性を有する架橋剤を更に含有することが好ましい。なお、本発明における「難燃性を有しないが前記樹脂との反応性を有する架橋剤」とは、架橋性(反応性)を有するが、それ自身は難燃性を有しないものを意味し、上記の「末端に少なくとも1つの不飽和基を有する環状の含窒素化合物」のように、架橋性と難燃性とを同時に有する反応性難燃剤を除くものである。
このような架橋剤としては、主骨格の末端に不飽和基を有する多官能性のモノマー又はオリゴマーを好ましく用いることができ、以下の一般式(a)〜(c)で表される2〜4官能性の化合物が挙げられる。ここで、Mは主骨格であり、R11〜R14は末端に不飽和基を有する官能性基であって、(a)は2官能性化合物、(b)は3官能性化合物、(c)は4官能性化合物である。
具体的には、以下に示すような一般式の、主骨格Mが、グリセリン、ペンタエリストール誘導体等の脂肪族アルキルや、トリメリット、ピロメリット、テトラヒドロフラン、トリメチレントリオキサン等の芳香族環、ビスフェノール等である構造が挙げられる。
2官能性のモノマー又はオリゴマーとしては、ビスフェノールF‐EO変性ジアクリレート、ビスフェノールA‐EO変性ジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート等のジアクリレートや、それらのジメタクリレート、ジアリレートが具体例として挙げられる。
また、3官能性のモノマー又はオリゴマーとしては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート等のトリアクリレートや、それらのトリメタクリレート、トリアリレートが具体例として挙げられる。
また、4官能性のモノマー又はオリゴマーとしては、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等が具体例として挙げられる。
上記の架橋剤は、主骨格Mとなる、トリメリット酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフランテトラカルボン酸、1,3,5‐トリヒドロキシベンゼン、グリセリン、ペンタエリストール、2,4,6‐トリス(クロロメチル)‐1,3,5‐トリオキサン等より選ばれる1種に、末端に不飽和基を有する官能性基となる、臭化アリル、アリルアルコール、アリルアミン、臭化メタリル、メタリルアルコール、メタリルアミン等より選ばれる1種を反応させて得られる。
そして、上記の架橋剤は、反応性難燃剤1質量部に対して、0.5〜10質量部含有することが好ましい。
また、本発明の難燃性樹脂加工品は、更に無機充填剤、強化繊維、各種添加剤等を含有していてもよい。
無機充填剤を含有することによって、樹脂加工品の機械的強度が向上するとともに、寸法安定性を向上させることができる。また、反応性難燃剤を吸着させる基体となって、反応性難燃剤を樹脂組成物中に均一に分散させることができる。
上記無機充填剤としては、従来公知のものが使用可能であり、代表的なものとしては、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫、ステンレス鋼、アルミニウム、金、銀等の金属粉末、ヒュームドシリカ、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸、含水珪酸カルシウム、含水珪酸アルミニウム、ガラスビーズ、カーボンブラック、石英粉末、雲母、タルク、マイカ、クレー、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、硫酸マグネシウム、チタン酸カリウム、ケイソウ土等が挙げられる。これらの無機充填剤は、単独又は2種以上を併用することができ、また、公知の表面処理剤で処理されたものでもよい。なかでも、本発明においては、無機充填材として、シリケート層が積層してなる層状のクレーを用いることが特に好ましい。シリケート層が積層してなる層状のクレーとは、厚さが約1nm、一辺の長さが約100nmのシリケート層が積層された構造を有しているクレーである。この層状のクレーはナノオーダーで樹脂中に分散されて樹脂とのハイブリット構造を形成するので、難燃性樹脂加工品の耐熱性、機械強度等が向上する。層状のクレーの平均粒径は100nm以下であることが好ましい。上記層状のクレーとしては、モンモリロナイト、カオリナイト、マイカ等が挙げられるが、分散性に優れる点からモンモリロナイトが好ましい。また、層状のクレーは、樹脂への分散性を向上させるために表面処理されていてもよい。このような層状のクレーは市販されているものを用いてもよく、例えば「ナノマー」(商品名、日商岩井ベントナイト株式会社製)や、「ソマシフ」(商品名、コーポケミカル社製)等が使用できる。
そして、無機充填材の含有量は、難燃性樹脂加工品全体に対して1〜45質量%であることが好ましく、1〜20質量%がより好ましい。含有量が1質量%未満であると、難燃性樹脂加工品の機械的強度が不足し、寸法安定性が不充分であり、45質量%を超えると、難燃性樹脂加工品が脆くなるので好ましくない。また、層状のクレーを含有する場合、層状のクレーの含有量は、難燃性樹脂加工品全体に対して1〜10質量%であることが好ましい。なお、層状のクレーは単独で使用してもよく、他の無機充填剤と併用してもよい。
また、強化繊維を含有することによって、例えば成形品の場合には機械的強度が向上するとともに、寸法安定性を向上させることができる。強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維が挙げられ、強度、及び樹脂や無機充填剤との密着性の点からガラス繊維を用いることが好ましい。これらの強化繊維は、単独でも、2種以上を併用して用いてもよく、また、シランカップリング剤等の公知の表面処理剤で処理されたものでもよい。
上記強化繊維としては、特に、表面処理の施されたガラス繊維が好ましく、更に樹脂で被覆されていることがより好ましい。これにより、熱可塑性ポリマーとの密着性を更に向上することができる。
上記強化繊維に用いる表面処理剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができ、具体的には、メトキシ基及びエトキシ基よりなる群から選択される少なくとも1種のアルコキシ基と、アミノ基、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、イソシアネート基よりなる群から選択される少なくとも一種の反応性官能基を有するシランカップリング剤が例示できる。
また、上記強化繊維に用いる被覆樹脂としては、特に限定されず、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられる。
そして、上記強化繊維の配合量は、難燃性樹脂加工品全体に対して5〜50質量%であることが好ましく、10〜45質量%がより好ましい。含有量が5質量%未満であると、難燃性樹脂加工品の機械的強度が低下するとともに、寸法安定性が不充分であるので好ましくなく、また、50質量%を超えると、樹脂の加工が困難になるので好ましくない。
また、本発明の難燃性樹脂加工品には、本発明の目的である耐熱性、耐候性、耐衝撃性等の物性を著しく損わない範囲で、上記以外の常用の各種添加成分、例えば結晶核剤、着色剤、酸化防止剤、離型剤、可塑剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤等の添加剤を添加することができる。また、後述するように、例えば紫外線によって樹脂と反応性難燃剤とを反応させる場合には、紫外線開始剤等を用いることができる。
着色剤としては特に限定されないが、後述する放射線照射によって褪色しないものが好ましく、例えば、無機顔料である、ベンガラ、鉄黒、カーボン、黄鉛等や、フタロシアニン等の金属錯体が好ましく用いられる。
本発明の難燃性樹脂加工品は、上記の樹脂組成物を成形又は塗膜化した後、加熱又は放射線の照射によって前記樹脂と前記反応性難燃剤とを反応させて得られる。
樹脂組成物の成形は従来公知の方法が用いられ、例えば、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物の場合には、熱可塑性樹脂と反応性難燃剤とを溶融混練してペレット化した後、従来公知の射出成形、押出成形、真空成形、インフレーション成形等によって成形することができる。溶融混練は、単軸或いは二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロール等の通常の溶融混練加工機を使用して行うことができる。混練温度は熱可塑性樹脂の種類によって適宜選択可能であり、例えばポリアミド系樹脂の場合には240〜280℃で行うことが好ましい。また、成形条件も樹脂により適宜設定可能であり特に限定されない。なお、この段階では全く架橋は進行していないので、成形時の余分のスプール部は、熱可塑性樹脂としてのリサイクルが可能である。
一方、熱硬化性樹脂の場合には、上記と同様に、熱硬化性樹脂と反応性難燃剤とを溶融混練してペレット化した後、例えば、従来公知の射出成形、圧縮成形、トランスファー成形等を用いて成形することができる。
また、塗膜化する場合には、樹脂組成物をそのまま塗布してもよく、適宜溶剤等で希釈して塗布可能な溶液又は懸濁液とした後、従来公知の方法によって乾燥、塗膜化してもよい。塗膜化の方法としては、ローラー塗り、吹き付け、浸漬、スピンコート等のコーティング方法等を用いることができ特に限定されない。
上記の樹脂組成物は、加熱又は放射線の照射によって、反応性難燃剤の末端の不飽和結合が、樹脂と反応して架橋反応し、樹脂中に安定に存在する。
反応性難燃剤と樹脂とを反応させる手段として加熱を用いる場合、反応させる温度は、樹脂の成形温度より5℃以上高い温度とすることが好ましく、10℃以上高い温度とすることがより好ましい。
また、架橋の手段として放射線を用いる場合には、電子線、α線、γ線、X線、紫外線等が利用できる。なお、本発明における放射線とは広義の放射線を意味し、具体的には、電子線やα線等の粒子線の他、X線や紫外線等の電磁波までを含む意味である。
上記のうち、電子線又はγ線の照射が好ましい。電子線照射は公知の電子加速器等が使用でき、加速エネルギーとしては、2.5MeV以上であることが好ましい。γ線照射は、公知のコバルト60線源等による照射装置を用いることができる。
γ線照射は、公知のコバルト60線源等による照射装置を用いることができる。γ線は電子線に比べて透過性が強いために照射が均一となり好ましいが、照射強度が強いため、過剰の照射を防止するために線量の制御が必要である。
放射線の照射線量は10kGy以上であることが好ましく、10〜45kGyがより好ましい。この範囲であれば、架橋によって上記の物性に優れる樹脂加工品が得られる。照射線量が10kGy未満では、架橋による3次元網目構造の形成が不均一となり、未反応の架橋剤がブリードアウトする可能性があるので好ましくない。また、45kGyを超えると、酸化分解生成物による樹脂加工品の内部歪みが残留し、これによって変形や収縮等が発生するので好ましくない。
このようにして得られた本発明の難燃性樹脂加工品は、耐熱性、難燃性に加えて、機械特性、電気特性、寸法安定性、及び成形性に優れる。したがって、高度な耐熱性、難燃性が要求される電気部品又は電子部品、更には自動車部品や光学部品、例えば、電磁開閉器やブレーカー等の接点支持等のための部材、プリント基板等の基板、集積回路のパッケージ、電気部品のハウジング等として好適に用いることができる。
電気部品又は電子部品の具体例としては、受電盤、配電盤、電磁開閉器、遮断器、変圧器、電磁接触器、サーキットプロテクタ、リレー、トランス、各種センサ類、各種モーター類、ダイオード、トランジスタ、集積回路等の半導体デバイス等が挙げられる。
また、冷却ファン、バンパー、ブレーキカバー、パネル等の内装品、摺動部品、センサ、モーター等の自動車部品としても好適に用いることができる。
更に、成形品のみならず、上記の成形品や繊維等への難燃性コーティング塗膜としても用いることもできる。
また、上記の半導体デバイス等の電子部品又は電気部品の封止、被覆、絶縁等として用いれば、優れた耐熱性、難燃性を付与させることができる。すなわち、例えば、上記の樹脂組成物を封止して樹脂を硬化させ、更に上記の加熱又は放射線照射による反応を行なうことにより、半導体チップやセラミックコンデンサ等の電子部品や電気素子を封止する難燃性封止剤として用いることができる。封止の方法としては、注入成形、ポッティング、トランスファー成形、射出成形、圧縮成形等による封止が可能である。また、封止対象となる電子部品、電気部品としては特に限定されないが、例えば、液晶、集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、コンデンサ等が挙げられる。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
<有機リン化合物の合成>
(実施例1)〔化合物(I‐1)の合成〕
乾燥管付き還流管、機械攪拌装置、窒素ガス導入管及び滴下ロートを備えた500mlの四つ口フラスコに、フェニルリン酸ジクロリド43.28g(205mmol)と、蒸留酢酸エチル200mlとを入れ窒素下に置き、0〜5℃にて攪拌しながら、滴下ロートよりジアリルアミン19.89g(205mmol)とトリエチルアミン41.52g(410mmol)との混合液をゆっくり加えた。滴下終了後、常温で3時間、70℃で12時間反応させた。冷却後トリエチルアミン塩酸塩をろ去し、溶液を減圧濃縮して溶媒と過剰のアミンを取り除いた後、減圧蒸留して、144〜146℃/5mmHgの留分を採取し、フェニルリン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、POPACとする)を47.73g(収率85%)得た。なお、赤外吸収スペクトル、NMR及びTOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がPOPACであることを確認した。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニル‐H 7.15(2H),7.35(3H)、‐CH= 5.55(2H)、‐CH‐ 5.10(4H)、 =CH 3.50(4H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):273(分子量計算値=271.7)
次に、上記と同様の装置を備えた500ml四つ口フラスコに、ジメチルホルムアミド(以下、DMFとする)250mlと、下記式(d)のフェノール樹脂30.64g(100mmol)と、水素化ナトリウム4.8g(200mmol)とを入れて窒素下に置き、かき混ぜ、発生する水素の泡が殆ど見られなくなってから80℃に昇温して2時間反応させた。その後、0〜5℃に冷却しながら、滴下ロートより、POPAC54.35g(200mmol)とDMF溶液100mlの混合液をゆっくり加え、同温度で3時間、60℃にて12時間反応させた。その後、約1/3の体積になるまで溶媒を減圧留去し、得られた粘調液体を激しく攪拌している3Lの水中に滴下し、沈殿する淡黄色ワックス状物質を集めた。水洗後、60℃にて減圧加熱乾燥して、目的の化合物を75.2g(収率97%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(I‐1)の構造が確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945、ν(OH)3380
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):‐OH 9.2(1H), フェニル‐H 6.85〜7.55(22H)、 ‐CH= 5.60(4H)、 アリル‐CH‐ 5.15(8H)、 =CH 3.50(8H)、 CH 1.95(3H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):779(分子量計算値=776.82)
(実施例2)〔化合物(I‐2)の合成〕
フェニルリン酸ジクロリドのかわりにフェニルホスホン酸ジクロリド39.97g(205mmol)を用い、減圧蒸留で122〜124℃/5mmHgの留分を採取した以外は実施例1と同様の操作を行い、フェニルホスホン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、PPACとする)を43.50g(収率83%)得た。なお、赤外吸収スペクトル、NMR及びTOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がPPACであることを確認した。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280、ν(CN)945
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニル‐H 6.85(2H),7.10(3H)、 ‐CH= 5.45(2H)、 ‐CH‐ 4.95(4H)、 =CH 3.35(4H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):257(分子量計算値=255.7)
次に、上記と同様の装置を備えた500ml四つ口フラスコに、DMF250mlと、下記式(e)のフェノール樹脂42.55g(100mmol)と、水素化ナトリウム7.05g(300mmol)とを入れて窒素下に置き、かき混ぜ、発生する水素の泡が殆ど見られなくなってから80℃に昇温して2時間反応させた。その後、0〜5℃に冷却しながら、滴下ロートより、PPAC76.73g(300mmol)とDMF100mlの混合液をゆっくり加え、同温度で3時間、60℃にて12時間反応させた。その後、約1/3の体積になるまで溶媒を減圧留去し、得られた粘調液体を激しく攪拌している3Lの水中に滴下し、沈殿する淡黄色ワックス状物質を集めた。水洗後、60℃にて減圧加熱乾燥して、目的の化合物を104.2g(収率96%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(I‐2)の構造が確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニル‐H 6.85〜7.55(31H), ‐CH= 5.60(6H), アリル‐CH‐ 5.15(12H), =CH 3.50(12H), CH 1.6〜1.85(9H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1085(分子量計算値=1083.2)
(実施例3)〔化合物(I‐3)の合成〕
実施例1と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン153.32g(1.00mol)と、蒸留クロロホルム200mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にて攪拌しながら、滴下ロートより、クロロホルム100mlに上記式(d)のフェノール樹脂30.64g(100mmol)と、トリエチルアミン41.52g(410mmol)とを溶解させた混合液をゆっくり加えた。滴下終了後、常温で3時間、70℃で12時間反応させた。冷却後トリエチルアミン塩酸塩をろ去し、溶液を減圧留去して溶媒と過剰のアミンを取り除いた後、テトラヒドロフラン(以下、THFとする)200mlを加えて溶液とし、先ほどの反応装置に戻した。
次に、滴下ロートよりカリウムα‐ナフトキシド54.93g(300mmol)のTHF溶液200mlをゆっくり加え、常温で3時間、沸点還流下で6時間反応させた。常温に戻した後、滴下ロートよりアリルアミン22.82g(400mmol)とトリエチルアミン40.50g(400mmol)の混合液をゆっくり加え、常温で3時間、沸点還流下で12時間反応させた。その後、減圧濃縮して容積を1/3程度とした後、得られた粘調液体を激しく攪拌している3Lの水中に滴下し、沈殿する淡黄色ワックス状物質を集めた。水洗後、60℃にて減圧加熱乾燥して、目的の化合物を98.4g(収率81%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(I‐3)の構造が確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(NH)3360,1620、ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):アリール‐H 6.85〜7.55(33H)、 ‐CH= 5.60(3H)、 アリル‐CH‐ 5.15(6H)、 >NH 3.65(3H)、 =CH 3.50(6H)、 CH 1.85(3H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1044(分子量計算値=1042)
(実施例4)〔化合物(I‐4)の合成〕
実施例1と同様の装置を備えた1000mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン76.67g(0.50mol)と、THF200mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にて攪拌しながら、滴下ロートより塩化アリルマグネシウムの1.0mol/l濃度のTHF溶液500mlをゆっくり加え、常温で3時間、60℃にて10時間反応させた。その後、常温以下で溶媒を減圧留去してクロロホルム溶液とし、生じる塩化マグネシウムの沈殿をろ去、減圧濃縮して全量を300mlとし、先ほどの反応装置に戻した。
次に、クロロホルム200mlに上記式(d)のフェノール樹脂30.64g(100mmol)と、トリエチルアミン41.52g(410mmol)を溶解させた混合液をゆっくり加え、室温で3時間、60℃で12時間反応させた。冷却後、沈殿をろ去し、溶液を減圧乾固して過剰の試薬と溶媒を除去した。残渣の全量を400mlのクロロホルムに溶解して先ほどと同様の反応装置に戻し、クロロホルム200mlにベンジルアミン53.57g(500mmol)とトリエチルアミン50.64g(500mmol)とを溶解させた混合液を滴下ロートよりゆっくり加え、室温で3時間、60℃で12時間反応させた。過剰の試薬と溶媒を減圧留去して得たワックス状物質を3Lの水に分散してかき混ぜ、沈殿する淡黄色固体をろ集、水洗、乾燥して目的の化合物を79.6g(収率94%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(I‐4)の構造が確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(NH)3360,1620、ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):アリール‐H 6.85〜7.55(27H)、 ‐CH= 5.60(3H)、 アリル‐CH‐ 5.15(6H)、 ベンジル‐CH 4.3(6H)、>NH 3.65(3H)、 =CH 3.50(6H)、 CH 1.85(3H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):888(分子量計算値=885.92)
(実施例5)〔化合物(I‐5)の合成〕
実施例1と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、上記式(d)のフェノール樹脂30.64g(100mmol)と、DMF250mlと、水素化ナトリウム2.35g(100mmol)を入れて窒素下に置き、かき混ぜ、発生する水素の泡が殆ど見られなくなってから80℃に昇温し、2時間反応させた。0〜5℃に冷却しながら、滴下ロートよりPPAC(実施例2参照)25.58g(100mmol)と、DMF溶液100mlをゆっくり加え、同温度で3時間、60℃にて12時間反応させた。その後、約1/3の体積になるまで溶媒を減圧留去し、得られた粘調液体を激しく攪拌している3Lの水中に滴下し、沈殿する淡黄色ワックス状物質を集めた。水洗後、60℃にて減圧加熱乾燥して、目的物を104.2g(収率96%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(I‐5)の構造が確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(OH)3380、ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):‐OH 9.35(2H), フェニル‐H 6.85〜7.55(17H),‐CH= 5.60(2H), アリル‐CH‐ 5.15(4H), =CH 3.50(4H), CH 1.85(3H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):528(分子量計算値=525.6)
(実施例6)〔化合物(I‐6)の合成〕
実施例1と同様の装置を備えた四つ口フラスコに、DMF250mlと、上記式(d)のフェノール樹脂30.64g(100mmol)と、水素化ナトリウム4.8g(200mmol)とを入れて窒素下に置き、かき混ぜ、発生する水素の泡が殆ど見られなくなってから80℃に昇温して2時間反応させた。その後、0〜5℃に冷却しながら、滴下ロートより、POPAC(実施例1参照)27.17g(100mmol)と、DMF溶液100mlとの混合液をゆっくり加え、同温度で3時間、60℃にて12時間反応させた。続いて、0〜5℃にてかき混ぜながら窒素下にて、DMF100mlにジフェニルリン酸クロリド53.7g(200mmol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で3時間、常温で6時間、80℃で24時間反応させた。その後、約1/3の体積になるまで溶媒を減圧留去し、得られた粘調液体を激しく攪拌している3Lの水中に滴下し、沈殿する淡黄色ワックス状物質を集めた。水洗後、60℃にて減圧加熱乾燥して、目的の化合物を91.5g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(I‐6)の構造が確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(C=C)1635、ν(ring)1604,1495、ν(P=O,POC)1280,1195,1040、ν(CN)945、(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm): フェニル‐H 6.85〜7.55(37H),‐CH= 5.60(2H), アリル‐CH‐ 5.15(4H), =CH 3.50(4H), CH 1.85(3H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1008(分子量計算値=1005.92)
(実施例7)〔化合物(II‐1)の合成〕
塩化カルシウム乾燥管付き還流管、滴下ロート、窒素ガス導入管及び機械攪拌装置を備えた300mlの四つ口フラスコに、2‐アリル‐4‐ブロモフェノール21.3g(100mmol)と、トリエチルアミン(以下、TEAとする)12.1g(120mmol)と、蒸留テトラヒドロフラン(以下、THFとする)120mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらクロロトリメチルシラン11.0g(120mmol)を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で1時間、常温で6時間反応させた。その後、減圧濃縮により溶媒、過剰のトリエチルアミンとクロロトリメチルシランとを除去し、残渣を水洗、乾燥して2‐アリル‐4‐ブロモ‐1‐トリメチルシロキシベンゼンを定量的に得た。
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、上記工程で得られた生成物(2‐アリル‐4‐ブロモ‐1‐トリメチルシロキシベンゼン)全量を入れ、蒸留THF150mlを加えて窒素下に置き、かき混ぜながら反応熱による穏やかな沸点還流状態が保たれるように金属リチウム細片1.39g(200mmol)を徐々に加えた。添加終了後8時間反応させた後、過剰の金属リチウムを除去し、2‐アリル‐4‐リチオ‐1‐トリメチルシロキシベンゼン溶液を定量的に得た。
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、オキシ塩化リン15.3g(100mmol)と蒸留THF100mlを入れ、0〜5℃にてかき混ぜながら窒素下に上記工程で得られた溶液(2‐アリル‐4‐リチオ‐1‐トリメチルシロキシベンゼン)の全量を滴下ロートよりゆっくり加え、同温度で3時間、常温で12時間反応させた。その後、30mlの1規定塩酸を加えて50℃にて3時間かき混ぜ、溶媒を減圧濃縮し、溶液残渣を水洗、ヘキサン洗浄してメタノールから再結晶して白色針状の化合物〔トリス(3‐アリル‐4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシド(以下、AHPとする)〕を41.1g(収率92%)得た。なお、元素分析、TOF‐Massスペクトルの測定によりこの化合物がAHPであることを確認した。
元素分析:C;72.77%(72.62%)、H;6.04%(6.11%)、O;14.22%(14.33%),P;6.97%(6.94%)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):448(分子量計算値=446.51)
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、AHP22.3g(50.0mmol)と、TEA20.2g(200mmol)と、蒸留ジメチルホルムアミド(以下、DMFとする)150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらDMF100mlにジフェニルホスホン酸クロリド34.0g(150mmol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で3時間、常温で6時間、80℃で24時間反応させた。その後、減圧乾固させた後、クロロホルムに溶解して水洗し、クロロホルム相を無水硫酸ナトリウムで脱水、ろ過、減圧乾固して目的の化合物を51.3g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐1)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1604,1500、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210,950、(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(39H)、アリルC‐H 3.5〜4.0、 5.1〜6.0(15H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1049,1050,1051(分子量計算値=1047.01)
(実施例8)〔化合物(II‐2)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた300mlの四つ口フラスコに、フェニルホスホン酸ジクロリド94.95g(500mmol)と、THF200mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらジアリルアミン48.6g(500mmol)と、TEA50.5g(500mmol)の混合液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩酸塩をろ去して減圧濃縮した後、減圧分留して176〜180℃/4mmHgの成分を採取し、フェニルホスホン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、PPACとする)を108.5g(収率85%)得た。
上記と同様の四つ口フラスコに、AHP(実施例7参照)22.3g(50.0mmol)、TEA20.2g(200mmol)、及び蒸留DMF(ジメチルホルムアミド)100mlを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらDMF50mlにPPAC12.8g(50.0mmol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で3時間、常温で6時間、80℃で24時間反応させた。続いて、0〜5℃にてかき混ぜながら窒素下にて、DMF100mlにジフェニルリン酸クロリド26.9g(100mmol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で3時間、常温で6時間、80℃で24時間反応させた。その後、減圧乾固させた後、クロロホルムに溶解して水洗し、クロロホルム相を無水硫酸ナトリウムで脱水、ろ過、減圧乾固して目的の化合物を48.5g(収率93%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐2)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1602,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210,980、(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(34H)、アリルC‐H 3.4〜4.1、 5.1〜6.1(25H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1132,1133,1134(分子量計算値=1130.06)
(実施例9)〔化合物(II‐3)の合成〕
2‐アリル‐4‐ブロモフェノールの代わりに4‐ブロモフェノール17.3g(mmol)を用いた以外は実施例7と同様にして、トリス(4‐ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキシド(以下、HPPとする)29.53g(収率90.5%)を得た。なお、元素分析、TOF‐Massスペクトルの測定により上記工程で得られた化合物がHPPであることを確認した。
元素分析:C;66.16%(66.25%)、H;4.92%(4.84%)、O;19.62%(19.61%),P;9.30%(9.50%)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):328(分子量計算値=326.30)
次に、上記と同様の装置を備えた300mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン46.0g(300mmol)と、THF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらTHF100mlにHPP16.3g(50.0mmol)とTEA10.1g(100mmol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のオキシ塩化リンとを減圧留去し、トリス[(P‐ジクロロホスホリロキシ)フェニル]ホスフィンオキシド(以下、DCPPPとする)を定量的に得た。
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、上記工程で得られた生成物(DCPPP)を全量入れ、THF100mlを加えて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらTHF100mlにジアリルアミン48.59g(500mmol)と、TEA50.5g(500mmol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、アミン塩をろ去した後、減圧濃縮し、クロロホルム溶液として水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して目的の化合物46.3g(収率86%)を得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐3)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210,980、(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(12H)、アリルC‐H 3.4〜4.1、 5.1〜6.1(60H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1043,1044,1045(分子量計算値=1041.2)
(実施例10)〔化合物(II‐4)の合成〕
ジアリルアミンの代わりにアリルアミン28.6g(500mmol)を用いた以外は実施例9と同様にして、目的の化合物33.6g(収率84%)を得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐4)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(NH)3280,1640、ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(12H)、N‐H 4.7(6H)、アリルC‐H 3.2〜4.3,5.0〜6.1(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):802,803,804(分子量計算値=800.2)
(実施例11)〔化合物(II‐5)の合成〕
ジアリルアミンの代わりにアリルアルコール29.0g(500mmol)を用いた以外は実施例9と同様にして、目的の化合物37.9g(収率94%)を得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐5)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(12H)、アリルC‐H 3.4〜4.0,5.1〜6.1(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):808,809,811(分子量計算値=806.7)
(実施例12)〔化合物(II‐6)の合成〕
ジアリルアミンの代わりにアリルマグネシウムクロリド50.4g(500mmol)のTHF溶液100mlを用いた以外は実施例9と同様にして、目的の化合物33.0g(収率93%)を得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐6)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(12H)、アリルC‐H 3.5〜4.0,5.2〜6.0(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):712,713,714(分子量計算値=710.5)
(実施例13)〔化合物(II‐7)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた300mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン153.2g(1.00mol)と、THF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらジアリルアミン48.6g(500mmol)と、TEA50.5g(500mmol)との混合液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のオキシ塩化リンを減圧留去し、残渣を減圧蒸留して、98〜101℃/5mmHgの留分を集め、ジクロロホスホリル(N,N‐ジアリル)アミド(以下、DCPAとする)を78.1g(収率73%)得た。
上記と同様の四つ口フラスコに、DCPA64.2g(300mmol)と、THF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF100mlにHPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3(300mmol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のDCPAを減圧留去し、残渣の全量を上記装置に戻してTHF100mlを加えて溶解させた。次に、窒素下に置いて、0〜5℃にてかき混ぜながらTHF100mlにアリルアミン34.3g(600mmol)と、TEA30.3g(300mmol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去し、残渣をクロロホルムに溶解、水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を40.1g(収率87%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐7)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(NH)3280、1640,ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(12H)、N‐H 4.7(3H)、アリルC‐H 3.4〜4.2、 5.0〜6.0(45H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):923,924,925(分子量計算値=921.0)
(実施例14)〔化合物(II‐8)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、金属マグネシウム12.2g(500mmol)と、ジエチルエーテル250mlとを入れて窒素下に置き、少量のヨウ素を加えて活性化させ、穏やかな沸点還流状態が保たれるように塩化ベンジル63.3g(500mmol)を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後沸点還流下に3時間、続いて常温で3時間反応させた。この間に金属マグネシウムは全て反応して、ベンジルマグネシウムクロリドの溶液が定量的に得られた。
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、オキシ塩化リン153.3g(1.00mol)とジエチルエーテル100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら上記工程で得られたベンジルマグネシウムクロリド溶液全量を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、マグネシウム塩をろ去した後、溶媒と過剰のオキシ塩化リンを減圧留去、残渣を減圧蒸留して99〜102℃/5mmHgの留分を集め、ベンジルホスホン酸ジクロリド(以下、BzPDCとする)を81.5g(収率78%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がBzPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):211,212,213(分子量計算値=209.0)
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、BzPDC52.3g(250mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらTHF150mlにジアリルアミン24.3g(250mmol)とTEA50.5g(500mmol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣を減圧蒸留して128〜133℃/4mmHgの留分を集め、ベンジルホスホン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、BzPACとする)を51.3g(収率76%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がBzPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):271,272,273(分子量計算値=269.8)
次に、上記と同様の四つ口フラスコにHPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらDMF100mlにBzPAC40.5g(150mmol)とTEA30.3g(300mmol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を35.2g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐8)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(27H)、ベンジル‐CH‐ 4.7(6H)、アリルC‐H 3.4〜4.2,5.0〜6.0(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1028,1029,1030(分子量計算値=1026.0)
(実施例15)〔化合物(II‐9)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、金属マグネシウム12.2g(500mmol)と、ジエチルエーテル150mlとを入れて窒素下に置き、少量のヨウ素を加えて活性化し、穏やかな沸点還流状態が保たれるようにα‐ブロモナフタレン103.1g(500mmol)のジエチルエーテル溶液300mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後沸点還流下に6時間、続いて常温で6時間反応させた。この間に金属マグネシウムは全て反応して、α‐ナフチルマグネシウムブロミドの溶液が定量的に得られた。
そして、上記と同様の装置を備えた1000のml四つ口フラスコに、オキシ塩化リン153.3g(1.00mol)とジエチルエーテル100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら上記工程で得られたα‐ナフチルマグネシウムブロミド溶液全量を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、マグネシウム塩をろ去した後、溶媒と過剰のオキシ塩化リンを減圧留去して、α‐ナフチルホスホン酸ジクロリド(以下、αNPDCとする)を117.6g(収率96%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により上記化合物がαNPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):256,257,258(分子量計算値=254.0)
次に、上記と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、αNPDC61.3g(250mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらアリルマグネシウムクロリド50.4g(500mmol)のTHF溶液を200ml滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、マグネシウム塩をろ去した後、溶媒を減圧留去、残渣を減圧蒸留して158〜162℃/0.4mmHgの留分を集め、P‐アリル,P‐(α‐ナフチル)ホスホン酸クロリド(以下、AαNPCとする)を66.7g(収率84%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がAαNPCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):253,254,255(分子量計算値=250.7)
そして、上記と同様の装置を備えた300mlの四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらAαNPC37.6g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を46.6g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐9)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1603、1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 6.8〜7.5(33H)、アリルC‐H 3.4〜4.2,5.0〜6.1(15H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):970,971,972(分子量計算値=968.9)
(実施例16)〔化合物(II‐10)の合成〕
α‐ブロモナフタレンの代わりにβ‐ブロモナフタレン103.1g(500mmol)を用いた以外は実施例15と同様にしてβ‐ナフチルホスホン酸ジクロリド(以下、βNPDCとする)を116.5g(収率95%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定によりこの化合物がβNPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):256,257,258(分子量計算値=254.0)
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、βNPDC61.3g(250mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらTHF200mlにアリルアミン28.6g(500mmol)とTEA101g(1.00mol)を溶解させた溶液を、滴下ロートをもちいてゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、マグネシウム塩をろ去した後、溶媒を減圧留去、残渣を減圧蒸留して168〜170℃/0.4mmHgの留分を集め、β‐ナフチルホスホン酸モノ(N‐アリル)アミドモノクロリド(以下、βNPAC)を97.9g(収率74%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がβNPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):266,267,268(分子量計算値=264.5)
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらβNPAC39.7g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を50.0g(収率92%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐10)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(NH)3320、1640,ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1600,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 6.9〜7.5(33H)、N‐H 4.8(3H)、アリルC‐H 3.4〜4.2、 5.0〜6.1(15H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1015,1016,1017(分子量計算値=1013.95)
(実施例17)〔化合物(II‐11)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、金属マグネシウム12.2g(500mmol)と、ジエチルエーテル250mlとを入れて窒素下に置き、少量のヨウ素を加えて活性化させ、穏やかな沸点還流状態が保たれるように、ジエチルエーテル150mlに4‐ブロモビフェニル116.1g(500mmol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後沸点還流下に3時間、続いて常温で3時間反応させた。この間に金属マグネシウムは全て反応して、4‐ビフェニルマグネシウムブロミドの溶液が定量的に得られた。
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、オキシ塩化リン153.3g(1.00mol)とジエチルエーテル100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら上記工程で得られた4‐ビフェニルマグネシウムクロリド溶液の全量を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、マグネシウム塩をろ去した後、溶媒と過剰のオキシ塩化リンを減圧留去し、残渣を石油エーテル/ベンゼン混合溶媒より再結晶して白色針状結晶として4‐ビフェニルホスホン酸ジクロリド(以下、BPPDCとする)を97.6g(収率72%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この白色針状結晶がBPPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):273,274,275(分子量計算値=271.1)
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、BPPDC67.8g(250mmol)と、THF150mlとを入れ、アリルマグネシウムクロリド25.2g(250mmol)のTHF溶液100mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。その後、マグネシウム塩をろ去した後、溶媒を減圧留去、石油エーテル/ベンゼン混合溶媒より再結晶して白色針状結晶としてP‐アリル,P‐(4‐ビフェニル)ホスホン酸クロリド(以下、ABPCとする)を59.5g(収率86%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がABPCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):268,269,270(分子量計算値=276.7)
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらABPC41.5g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を46.6g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐11)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1603,1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980(ν(OH)3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 7.0〜7.5(39H)、アリルC‐H 3.3〜4.2,5.0〜6.1(15H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1049,1050,1051(分子量計算値=1047.1)
(実施例18)〔化合物(II‐12)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、フェニルリン酸ジクロリド105.5g(500mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF150mlにジアリルアミン48.6g(500mmol)と、TEA101g(1.00mol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣を減圧蒸留して122〜126℃/5mmHgの留分を採取し、フェニルリン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、POPACとする)を116.8g(収率86%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がPOPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):273,274,275(分子量計算値=271.1)
次に、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらPOPAC40.8g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を46.6g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐12)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1600,1595,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 7.0〜7.5(27H)、アリルC‐H 3.3〜4.2,5.0〜6.1(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1034,1035,1036(分子量計算値=1032.0)
(実施例19)〔化合物(II‐13)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン230.0g(1.50mol)とTHF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF200mlにベンジルアルコール108.2g(1.00mol)と、TEA152g(1.50mol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。生成するアミン塩をろ去した後、過剰のオキシ塩化リン、TEAと溶媒を減圧留去し、ベンジルリン酸ジクロリド(以下、BzOPDCとする)を207.0g(収率92%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がBzOPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):227,228,229(分子量計算値=225.0)
次に、上記と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、BzOPDC112.5g(500mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF150mlに、ジアリルアミン48.6g(500mmol)と、TEA101g(1.00mol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去し、残渣としてベンジルリン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、BzOPACとする)を125.7g(収率88%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がBzOPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):287,288,289(分子量計算値=285.7)
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらBzOPAC42.9g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を46.6g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐13)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1603,1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 6.9〜7.5(27H)、ベンジル‐CH‐ 4.4(6H)、アリルC‐H 3.3〜4.2,5.0〜6.2(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1076,1077,1078(分子量計算値=1074.1)
(実施例20)〔化合物(II‐14)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン230.0g(1.50mol)とTHF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF200mlにα‐ナフトール144.2g(1.00mol)と、TEA152g(1.50mol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。生成するアミン塩をろ去した後、過剰のオキシ塩化リン、TEAと溶媒を減圧留去し、α‐ナフチルリン酸ジクロリド(以下、αNOPDCとする)を245.3g(収率94%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がαNOPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):263,264,265(分子量計算値=261.0)
次に、上記と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、αNOPDC130.5g(500mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF150mlに、ジアリルアミン48.6g(500mmol)と、TEA101g(1.00mol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去し、残渣としてα‐ナフチルリン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、αNOPAC)を146.4g(収率91%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がαNOPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):323,324,325(分子量計算値=321.8)
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらαNOPAC48.3g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を52.6g(収率89%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐14)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1604,1595,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 7.0〜7.6(33H)、アリルC‐H 3.3〜4.2,5.0〜6.1(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1184,1185,1186(分子量計算値=1182.2)
(実施例21)〔化合物(II‐15)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン230.0g(1.50mol)とTHF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF200mlにβ‐ナフトール144.2g(1.00mol)と、TEA152g(1.50mol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。生成するアミン塩をろ去した後、過剰のオキシ塩化リン、TEAと溶媒を減圧留去し、β‐ナフチルリン酸ジクロリド(以下、βNOPDCとする)237.5g(収率91%)を得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がβNOPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):263,264,265(分子量計算値=261.0)
次に、上記と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、βNOPDC130.5g(500mmol)と、THF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF150mlにジアリルアミン48.6g(500mmol)とTEA101g(1.00mol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去し、残渣としてβ‐ナフチルリン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、βNOPACとする)を144.8g(収率90%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がβNOPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):323,324,325(分子量計算値=321.8)
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらβNOPAC48.3g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を53.8g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐15)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1600,1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 6.9〜7.5(33H)、アリルC‐H 3.3〜4.2,5.0〜6.2(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1184,1185,1186(分子量計算値=1182.2)
(実施例22)〔化合物(II‐16)の合成〕
実施例7と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、オキシ塩化リン230.0g(1.50mol)とTHF150mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF200mlに4‐ビフェニルアルコール170.2g(1.00mol)と、TEA152g(1.50mol)とを溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。生成するアミン塩をろ去した後、過剰のオキシ塩化リン、TEAと溶媒を減圧留去し、4‐ビフェニルリン酸ジクロリド(以下、BPOPDCとする)を267.0g(収率93%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がBPOPDCであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):289,290,291(分子量計算値=287.1)
次に、上記と同様の装置を備えた500mlの四つ口フラスコに、BPOPDC143.6g(500mmol)と、THF150mlを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら、THF150mlに、ジアリルアミン48.6g(500mmol)と、TEA101g(1.00mol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去し、残渣として4‐ビフェニルリン酸モノ(N,N‐ジアリル)アミドモノクロリド(以下、BPOPACとする)を156.5g(収率90%)得た。なお、TOF‐Massスペクトルの測定により、この化合物がBzOPACであることを確認した。
TOF‐Massスペクトル(M/Z):349,350,351(分子量計算値=347.8)
そして、上記と同様の四つ口フラスコに、HPP(実施例9参照)16.3g(50.0mmol)と、TEA30.3g(300mmol)と、DMF100mlとを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながらBPOPAC52.2g(150mmol)のDMF溶液150mlを滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で6時間、常温で24時間反応させた。アミン塩をろ去した後、溶媒と過剰のアミンを減圧留去、残渣をクロロホルムに溶解して水洗、無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過、減圧乾固して、目的の化合物を57.3g(収率91%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐16)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1603,1594,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210、980
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):芳香族C‐H 6.8〜7.5(39H)、アリルC‐H 3.3〜4.2,5.0〜6.1(30H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1262,1263,1264(分子量計算値=1260.3)
(実施例23)〔化合物(II‐17)の合成〕
実施例7と同様の四つ口フラスコに、AHP(実施例7参照)22.3g(50.0mmol)、TEA20.2g(200mmol)、及び蒸留DMF100mlを入れて窒素下に置き、0〜5℃にてかき混ぜながら窒素下にて、DMF150mlにジフェニルリン酸クロリド40.3g(150mmol)を溶解させた溶液を滴下ロートよりゆっくり加え、滴下終了後、同温度で3時間、常温で6時間、80℃で24時間反応させた。その後、減圧乾固させた後、クロロホルムに溶解して水洗し、クロロホルム相を無水硫酸ナトリウムで脱水、ろ過、減圧乾固して目的の化合物を52.6g(収率92%)得た。
この化合物の赤外吸収スペクトル、NMR、TOF‐Massスペクトルの測定結果は以下の通りであり、上記の化合物(II‐17)の構造であることが確認できた。
赤外吸収スペクトル(cm−1):ν(CH2=CH)1625、ν(ring)1602,1495、ν(P=O)1200〜1300、ν(P‐O‐C)1210,980、(ν(OH) 3200は消失)
H‐NMRスペクトル(δ、ppm):フェニルC‐H 7.0〜7.5(39H)、アリルC‐H 3.4〜4.1、 5.1〜6.1(15H)
TOF‐Massスペクトル(M/Z):1144,1145,1146(分子量計算値=1142.99)
<難燃剤の物性試験>
[試験例1]
下記の有機リン化合物を、TG/DTA6200(セイコーインスツルメンツ社製)を用い、試料量:5mg、昇温速度:10℃/minの条件で昇温して熱重量曲線(TG曲線)を求め、また、窒素雰囲気下、600℃における炭化物生成率を測定した。下記の有機リン化合物のTG曲線を図1に、また、炭化物生成率を表1にそれぞれ記す。
上記試験結果から明らかなように、本発明の有機リン化合物[化合物(I‐6)、化合物(II‐17)]は、従来の有機リン化合物[化合物(III‐1)]に比べて熱分解温度が高く、エネルギー的にも安定した化合物であるので、難燃剤成分が成形加工中に気化しにくく、樹脂加工品の成形加工性に優れており、また、リンの含有率が高く、更には炭化物の生成率が高いので、熱・酸素の遮断作用の極めて大きいチャー(熱分解残渣)を形成しやすく、高い難燃性を発揮することができる。
<難燃性樹脂加工品の製造>
(実施例24)
熱可塑性樹脂として6/66ナイロンコポリマー(宇部興産社製:2123B)47.3質量部、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)30質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)6質量部とナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト社製:ナノマー1.30T)5質量部、難燃剤として上記式(I‐4)の反応性難燃剤11質量部を配合し、サイドフロー型2軸押出機(日本製鋼社製)で280℃で混練して樹脂ペレットを得て105℃、4時間乾燥した後、上記樹脂ペレットを射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いて樹脂温度280℃、金型温度80℃の条件で成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例24の樹脂加工品を得た。
(実施例25)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)51.3質量部、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)25質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)6質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト社製:ナノマー1.30T)5質量部、難燃剤として上記式(I‐3)の反応性難燃剤12質量部を配合し、サイドフロー型2軸押出機(日本製鋼社製)で280℃で混練して樹脂ペレットを得て105℃、4時間乾燥した後、上記樹脂ペレットを射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いて樹脂温度280℃、金型温度80℃の条件で成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例25の樹脂加工品を得た。
(実施例26)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)45.3質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)10質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト社製:ナノマー1.30T)5質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、難燃剤として上記式(I‐3)の反応性難燃剤8質量部及び上記式(I-5)の反応性難燃剤6質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部を加えて混合した。
280℃に設定したサイドフロー型2軸押出し機を用いて上記の混合物を溶融し、更に、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)25質量部を、押出し混練を用いてサイドから溶融した上記の混合物に混ぜ込み樹脂ペレットを得た後、上記樹脂ペレットを105℃で4時間乾燥させたのち、射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いてシリンダー温度280℃、金型温度80℃、射出圧力78.4MPa、射出速度120mm/s、冷却時間15秒の一般的な条件で成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例26の樹脂加工品を得た。
(実施例27)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)46.3質量部、難燃剤として上記式(I‐4)の反応性難燃剤8質量部及び有機リン系の添加型難燃剤(三光株社製:BCA)5質量部を用いた以外は実施例26と同様の条件で、実施例27の樹脂加工品を得た。
(実施例28)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)45.2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)6質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト社製:ナノマー1.30T)5質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、難燃剤として上記式(I‐1)の反応性難燃剤9質量部、多官能環状化合物(日本化成社製:TAIC)2質量部、有機リン系の添加型難燃剤(三光化学社製:BCA)7質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.3質量部を加えて混合した。
280℃に設定したサイドフロー型2軸押出し機を用いて上記の混合物を溶融し、更に、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)25質量部を、押出し混練を用いてサイドから溶融した上記の混合物に混ぜ込み樹脂ペレットを得た後、上記樹脂ペレットを105℃で4時間乾燥させたのち、射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いてシリンダー温度280℃、金型温度80℃、射出圧力78.4MPa、射出速度120mm/s、冷却時間15秒の一般的な条件で成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例28の樹脂加工品を得た。
(実施例29)
熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタレート樹脂(東レ株式会社製:トレコン1401X06)48.3質量部、難燃剤として上記式(I‐1)の反応性難燃剤10質量部、有機リン系の添加型難燃剤(三光化学社製:BCA)5質量部、多官能環状化合物(東亜合成社製:M‐315)2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)10質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト社製:ナノマー1.30T)4質量部、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)20質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部を用い、混練温度を245℃で混練りして樹脂ペレットを得た後、130℃で3時間乾燥させ、成形時のシリンダー温度を250℃の条件に変更した以外は実施例26と同様の条件で成形品を成形した。
その後、上記成形品に、住友重機社製の加速器を用い、加速電圧4.8MeVで、照射線量40kGyの電子線を照射して実施例29の樹脂加工品を得た。
(実施例30)
実施例26の系に熱触媒(日本油脂社製:ノフマーBC)3質量部を更に添加した以外は実施例26と同様の条件で成形品を成形した。
その後、上記成形品を、245℃、8時間加熱によって反応して実施例30の樹脂加工品を得た。
(実施例31)
実施例28の系に、紫外線開始剤(チバガイギー社製イルガノックス651とイルガノックス369とを2:1で併用)7質量部を更に添加した以外は実施例28と同様の条件で薄肉(t:0.6mm厚)成形品を成形した。
その後、上記成形品を、超高圧水銀灯で365nmの波長で150mW/cmの照度で2分間照射して実施例31の樹脂加工品を得た。
(実施例32)
主剤(長瀬ケミカル社製:XNR4012)100質量部に、硬化剤(長瀬ケミカル社製:XNH4012)を50質量部、硬化促進剤(長瀬ケミカル社製:FD400)を1質量部混合して得られた熱硬化性エポキシ系モールド樹脂の45質量部に、シリカ(富士シリシア社製 サイリア530)45質量部を分散させ、難燃剤として上記式(I‐5)の反応性難燃剤10質量部を添加してモールド成形品を得た。
その後、上記成形品を、100℃、1時間反応させて実施例32の樹脂加工品(封止剤)を得た。
(実施例33)
半導体封止用エポキシ樹脂(信越化学社製:セミコート115)92質量部に、難燃剤として上記式(I‐5)の反応性難燃剤8質量部を添加してモールド成形品を得た。
その後、上記成形品を150℃、4時間反応させて実施例33の樹脂加工品(封止剤)を得た。
(実施例34)
熱可塑性樹脂として6/66ナイロンコポリマー(宇部興産社製:2123B)を47.3質量部、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)を30質量部、着色剤としてカーボンブラックを0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)を0.2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)を7質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト(株)社製:ナノマー1.30T)を5質量部、難燃剤として上記式(II‐4)の反応性難燃剤を10質量部配合し、サイドフロー型2軸押出機(日本製鋼社製)で280℃で混練して樹脂ペレットを得て105℃、4時間乾燥した後、上記ペレットを射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いて樹脂温度280℃、金型温度80℃の条件で成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例34の樹脂加工品を得た。
(実施例35)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)を46.3質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)を7質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト(株)社製:ナノマー1.30T)を4質量部、難燃剤として上記式(II‐8)の反応性難燃剤を12質量部用いた以外は、実施例34と同様の混合組成・成形加工条件で実施例35の樹脂加工品を得た。
(実施例36)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)を42.3質量部、無機充填剤としてシリカ(富士シリシア社製 サイリア530)11質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト(株)社製:ナノマー1.30T)4質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、難燃剤として上記式(II‐8)の反応性難燃剤を6質量部及び上記式(II‐9)の反応性難燃剤を6質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部を加えて混合した。
280℃に設定したサイドフロー型2軸押出し機を用いて上記の混合物を溶融し、更に、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)30質量部を、押出し混練を用いてサイドから溶融した上記の混合物に混ぜ込み樹脂ペレットを得た後、該樹脂ペレットを105℃で4時間乾燥させたのち、射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いて樹脂温度280℃、金型温度80℃、射出圧力78.4MPa、射出速度120mm/s、冷却時間15秒の一般的な条件で、電気・電子部品並びに自動車用の成形品を成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例36の樹脂加工品を得た。
(実施例37)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)38.3質量部、難燃剤として上記式(II‐8)の反応性難燃剤を9質量部及び有機リン系の添加型難燃剤(三光株社製:BCA)を7質量部用いた以外は実施例36と同様の混合組成・成形加工条件で、実施例37の樹脂加工品を得た。
(実施例38)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)44.2質量部、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)を25質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.3質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)7質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト(株)社製:ナノマー1.30T)4質量部、難燃剤として上記式(II‐1)の反応性難燃剤を10質量部、多官能環状化合物(日本化成社製:TAIC)を2質量部及び有機リン系の添加型難燃剤(クラリアント社製:EXOLIT OP 1230)を7質量部用いた以外は実施例36と同様の成形加工条件で、実施例38の樹脂加工品を得た。
(実施例39)
熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタレート樹脂(東レ株式会社製:トレコン1401X06)を51.3質量部、難燃剤として上記式(II‐12)の反応性難燃剤を10質量部、有機リン系の添加型難燃剤(三光化学社製:BCA)を7質量部、多官能環状化合物(東亜合成社製:M‐315)を2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)5質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト(株)社製:ナノマー1.30T)4質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部を加えて混合した。
245℃に設定したサイドフロー型2軸押出し機を用いて上記の混合物を溶融し、更に、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)20質量部を、押出し混練を用いてサイドから溶融した上記の混合物に混ぜ込み樹脂ペレットを得た後、該樹脂ペレットを130℃で3時間乾燥させたのち、射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いて樹脂温度250℃、金型温度80℃、射出圧力78.4MPa、射出速度120mm/s、冷却時間15秒の一般的な条件で、電気・電子部品並びに自動車用の成形品を成形した。
その後、上記成形品に、住友重機社製の加速器を用い、加速電圧4.8MeVで、照射線量40kGyの電子線を照射して実施例39の樹脂加工品を得た。
(実施例40)
実施例36の系に熱触媒(日本油脂社製:ノフマーBC)3質量部を更に添加した以外は実施例36と同様の条件で成形品を成形した。
その後、上記成形品を、245℃、8時間加熱によって反応して実施例40の樹脂加工品を得た。
(実施例41)
実施例38の系に、紫外線開始剤(チバガイギー社製イルガノックス651とイルガノックス369とを2:1で併用)7質量部を更に添加した以外は実施例38と同様の条件で薄肉(t:0.6mm厚)成形品を成形した。
その後、上記成形品を、超高圧水銀灯で365nmの波長で150mW/cmの照度で2分間照射して実施例41の樹脂加工品を得た。
(実施例42)
主剤(長瀬ケミカル社製:XNR4012)100質量部に、硬化剤(長瀬ケミカル社製:XNH4012)50質量部及び硬化促進剤(長瀬ケミカル社製:FD400)1質量部を混合して得られた熱硬化性エポキシ系モールド樹脂の45質量部に、シリカ(富士シリシア社製 サイリア530)45質量部を分散させ、難燃剤として上記式(II‐5)の反応性難燃剤を10質量部添加してモールド成形品を得た。
その後、上記成形品を、100℃、1時間反応させて実施例42の樹脂加工品(封止剤)を得た。
(実施例43)
半導体封止用エポキシ樹脂(信越化学社製:セミコート115)94質量部に、難燃剤として上記式(II‐11)の反応性難燃剤を6質量部添加してモールド成形品を得た。
その後、上記成形品を150℃、4時間反応させて実施例43の樹脂加工品(封止剤)を得た。
(実施例44)
熱可塑性樹脂として66ナイロン(宇部興産社製:2020B)51.3質量部、強化繊維としてシランカップリング剤で表面処理した繊維長約3mmのガラス繊維(旭ファイバーグラス社製:03.JAFT2Ak25)25質量部、着色剤としてカーボンブラック0.5質量部、酸化防止剤(チバガイギー社製:イルガノックス1010)0.2質量部、無機充填剤として粒径2μmのタルク(日本タルク社製)6質量部及びナノ粒径のクレー(日商岩井ベントナイト社製:ナノマー1.30T)5質量部、難燃剤として上記式(I‐6)の反応性難燃剤12質量部を配合し、サイドフロー型2軸押出機(日本製鋼社製)で280℃で混練して樹脂ペレットを得た後、上記樹脂ペレットを105℃で4時間乾燥させたのち、射出成形機(FUNUC社製:α50C)を用いてシリンダー温度280℃、金型温度80℃、射出圧力78.4MPa、射出速度120mm/s、冷却時間15秒の一般的な条件で成形した。
その後、上記成形品に、コバルト60を線源としたγ線を25kGy照射して実施例44の樹脂加工品を得た。
(実施例45)
実施例44において、難燃剤として上記式(II‐17)の反応性難燃剤を12質量部用いた以外は実施例44と同様の混合組成・成形加工条件で、実施例45の樹脂加工品を得た。
(比較例1〜20)
実施例24〜43において、本発明の反応性難燃剤を配合しなかった以外は、実施例24〜43と同様の混合・加工成形条件で、それぞれ比較例1〜20の樹脂加工品を得た。
(比較例21)
実施例28に対して、難燃剤として、有機リン系の添加型難燃剤(三光化学社製:BCA)20質量部のみを添加した以外は、実施例28と同様の条件で比較例21の樹脂加工品を得た。
(比較例22)
実施例38に対して、難燃剤として、有機リン系の添加型難燃剤(三光化学社製:BCA)20質量部のみを添加した以外は、実施例38と同様の条件で比較例22の樹脂加工品を得た。
(比較例23)
実施例44において、難燃剤として下記式(III‐1)の反応性難燃剤を12質量部用いた以外は実施例44と同様の混合組成・成形加工条件で、比較例23の樹脂加工品を得た。
<難燃性樹脂加工品の物性試験>
[試験例2]
実施例24〜43、比較例1〜22の樹脂加工品について、難燃性試験であるUL‐94に準拠した試験片(長さ5インチ、幅1/2インチ、厚さ3.2mm)と、IEC60695‐2法(GWFI)に準拠したグローワイヤ試験片(60mm角、厚さ1.6mm)を作製し、UL94試験、グローワイヤ試験(IEC準拠)、はんだ耐熱試験を行った。また、すべての樹脂加工品について300℃×3時間のブリードアウト試験を行った。その結果をまとめて表2、3に示す。
なお、UL‐94試験は、試験片を垂直に取りつけ,ブンゼンバーナーで10秒間接炎後の燃焼時間を記録した。更に、消火後2回目の10秒間接炎し再び接炎後の燃焼時間を記録し、燃焼時間の合計と2回目消火後の赤熱燃焼(グローイング)時間と綿を発火させる滴下物の有無で判定した。
また、グローワイヤ試験は、グローワイヤとして先端が割けないように曲げた直径4mmのニクロム線(成分:ニッケル80%、クロム20%)、温度測定用熱電対として直径0.5mmのタイプK(クロメル‐アルメル)を用い、熱電対圧着荷重1.0±0.2N、温度850℃で行った。なお、30秒接触後の燃焼時間が30秒以内のこと、サンプルの下のティッシュペーパーが発火しないことをもって燃焼性(GWFI)の判定基準とした。
また、はんだ耐熱試験は、350℃のはんだ浴に10秒浸漬後の寸法変形率を示した。
表2、3の結果より、実施例の樹脂加工品においては、難燃性はいずれもV−0と優れ、グローワイヤ試験においてもすべて合格しており、更に、はんだ耐熱試験後の寸法変形率も27%以下であることがわかる。また、300℃×3時間後においても難燃剤のブリードアウトは認められなかった。
一方、本発明の反応性難燃剤を含有しない比較例1〜20においては、難燃性はHBと不充分であり、グローワイヤ試験においてもすべて不合格、更に、はんだ耐熱試験後の寸法変形率も実施例に比べて劣ることがわかる。
また、難燃剤として添加型(非反応型)の有機リン系難燃剤を用いた比較例21、22においては、難燃性はV−2で不充分であり、300℃×3時間後において難燃剤のブリードアウトが認められた。
[試験例3]
実施例44、実施例45、比較例23の樹脂加工品について、PHYSICA UDS 200(日本シイベルヘグナー社製)を用い、温度範囲:45〜350℃、昇温速度:5℃/min、駆動周波数:1Hz、印加ひずみ:0.2%の条件で貯蔵弾性率の測定を行い、その結果を図2に示す。
図2の結果より、本発明の有機リン化合物を用いた実施例44、45は、機械強度に優れたものであった。
一方、比較例23の樹脂加工品は実施例に比べて機械強度の劣るものであった。
本発明は、ハロゲンを含有しない難燃性樹脂加工品として、電気部品や電子部品等の樹脂成形品に好適に利用できる。

Claims (13)

  1. 下記の一般式(I)又は(II)に示される、末端に不飽和基を有する有機リン化合物を含有することを特徴とする反応性難燃剤。

    (式(I)中、X〜Xはそれぞれ独立に‐OH、又は下記式(A)で表される基であり、Xは単結合又は下記式(B)である。なお、X〜Xの1つ以上は下記式(A)で表される基であり、かつ、末端にCH=CH‐CH‐を含む基である。)

    (式(A)中、Rは、CH=CH‐CH‐、炭素数12以下のアリール基、又は炭素数12以下のアラルキル基を表し、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、CH=CH‐CH‐、炭素数12以下のアリール基、又は炭素数12以下のアラルキル基を表し、Yは単結合、‐NH‐、又は‐O‐を表す。)

    (式(II)中、R〜R9は、フェニル、ベンジル、α‐ナフチル、β‐ナフチル、p‐ビフェニル、フェノキシ、ベンジロキシ、α-ナフトキシ、β-ナフトキシ、p-ビフェニロキシ、(CH=CH‐CHN‐、CH=CH‐CHNH‐、CH=CH‐CHO‐、CH=CH‐CH‐から選ばれる基を表し、R10は、HないしCH=CH‐CH‐を表す。R〜R10の少なくとも一つは、末端にCH=CH‐CH‐を含む基である。なお、R〜Rはそれぞれ同一又は異なっていてもよい。)
  2. 請求項1記載の反応性難燃剤と、樹脂とを含有する樹脂組成物を成形又は塗膜化した後、加熱又は放射線の照射によって前記樹脂と前記反応性難燃剤とを反応させて得られる難燃性樹脂加工品であって、前記難燃性樹脂加工品全体に対して、前記反応性難燃剤を1〜20質量%含有することを特徴とする難燃性樹脂加工品。
  3. 前記樹脂組成物が、前記反応性難燃剤を2種類以上含有し、少なくとも1種類が多官能性の前記反応性難燃剤である請求項2に記載の難燃性樹脂加工品。
  4. 前記樹脂組成物が、前記反応性難燃剤以外の末端に少なくとも1つの不飽和基を有する環状の含窒素化合物である難燃剤を更に含有する請求項2又は3に記載の難燃性樹脂加工品。
  5. 前記樹脂組成物が、反応性を有しない添加型の難燃剤を更に含有する請求項2〜4のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  6. 前記樹脂組成物が、主骨格の末端に不飽和基を有する多官能性のモノマー又はオリゴマーである架橋剤を更に含有する請求項2〜5のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  7. 前記難燃性樹脂加工品全体に対して1〜45質量%の無機充填剤を含有する請求項2〜6のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  8. 前記無機充填剤としてシリケート層が積層してなる層状のクレーを含有し、前記層状のクレーを前記難燃性樹脂加工品全体に対して1〜10質量%含有する請求項7に記載の難燃性樹脂加工品。
  9. 前記難燃性樹脂加工品全体に対して5〜50質量%の強化繊維を含有する請求項2〜8のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  10. 前記樹脂と前記反応性難燃剤とを、線量10kGy以上の電子線又はγ線の照射によって反応させて得られる請求項2〜9のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  11. 前記樹脂と前記反応性難燃剤とを、前記樹脂組成物を成形する温度より5℃以上高い温度で反応させて得られる請求項2〜9のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  12. 前記難燃性樹脂加工品が、成形品、塗膜、封止剤より選択される1つである請求項2〜11のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
  13. 前記難燃性樹脂加工品が、電気部品又は電子部品として用いられるものである請求項2〜12のいずれか1つに記載の難燃性樹脂加工品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4753624B2 (ja) 2005-05-24 2011-08-24 富士電機株式会社 難燃性樹脂加工品
JP4757538B2 (ja) 2005-05-24 2011-08-24 富士電機株式会社 難燃性樹脂加工品
US8014167B2 (en) * 2007-09-07 2011-09-06 Seagate Technology Llc Liquid crystal material sealed housing
WO2009115512A1 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Dsm Ip Assets Bv Heatsinks of thermally conductive plastic materials
DE102010022262A1 (de) * 2010-05-31 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Compound-Werkstoff für Abstützklötze und Herstellungsverfahren dazu
KR101381709B1 (ko) * 2010-07-14 2014-04-04 에스케이이노베이션 주식회사 비페닐-4-일 디페닐 포스페이트 조성물의 제조방법
JP2013023454A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Katayama Kagaku Kogyo Kk ハロゲン化有機リン化合物の製造方法
CN102354619B (zh) * 2011-09-14 2016-08-17 中国第一汽车股份有限公司 一种柔性固态超级电容器
CN102354618B (zh) * 2011-09-14 2017-02-08 中国第一汽车股份有限公司 一种用于柔性固态超级电容器的封装外层
CN103319512B (zh) * 2013-07-16 2015-07-08 苏州科技学院 一种阻燃剂硅酸二(三溴苯基)二氯乙酯化合物及其制备方法
CN103360417B (zh) * 2013-07-16 2015-10-21 苏州科技学院 一种阻燃剂硅酸三(二氯丙基)三溴苯酯化合物及其制备方法
CN105037715A (zh) * 2014-12-02 2015-11-11 淮安市欣佳尼龙有限公司 一种阻燃尼龙610的制备方法及其牙刷丝
US9732192B1 (en) 2016-03-23 2017-08-15 International Business Machines Corporation Flame-retardant, cross-linked polyhydroxyalkanoate materials
US9951177B2 (en) 2016-03-23 2018-04-24 International Business Machines Corporation Flame-retardant polyhydroxyalkanoate materials
US10072120B2 (en) 2016-12-02 2018-09-11 International Business Machines Corporation Functionalized polyhydroxyalkanoate materials formed from an unsaturated polyhydroxyalkanoate material
US10081706B2 (en) 2017-01-03 2018-09-25 International Business Machines Corporation Side-chain-functionalized polyhydroxyalkanoate materials
CN110938234B (zh) * 2018-09-25 2021-06-08 中山台光电子材料有限公司 阻燃性化合物、其制造方法、树脂组合物及其制品
CN114957547B (zh) * 2021-02-25 2024-02-09 中国石油化工股份有限公司 磷系阻燃剂及其制备方法和阻燃复合物
CN116462922B (zh) * 2023-05-06 2023-09-29 广东澳通特种电缆有限公司 一种防火阻燃电缆及其制备方法
CN117265880B (zh) * 2023-10-30 2024-04-26 东莞市玩乐童话婴儿用品有限公司 一种丝滑抗褶皱的t/c面料和制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55770A (en) * 1978-04-19 1980-01-07 Fmc Corp Fire retardant
JPH08193090A (ja) * 1995-01-11 1996-07-30 Asahi Chem Ind Co Ltd 新規燐酸エステル化合物
JP2003327795A (ja) * 2002-04-16 2003-11-19 Bayer Ag アリールホスフェート混合物、ポリマーおよびエポキシ樹脂硬化剤と難燃剤との混合物の製法、アリールホスフェートの使用、および燃焼から保護されたポリマー
JP2004250539A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Junko Shigehara 架橋型プラスチック難燃剤
JP2004315672A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Fuji Electric Holdings Co Ltd 電気部品用樹脂成形品
WO2005012415A1 (ja) * 2003-08-01 2005-02-10 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. 反応性難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0631276B2 (ja) 1992-09-11 1994-04-27 三光化学株式会社 有機環状りん化合物及びその製造法
JP4530384B2 (ja) 2000-07-04 2010-08-25 大八化学工業株式会社 新規なリン化合物及びその用途
JP2002080633A (ja) 2000-09-08 2002-03-19 Tokuyama Corp 難燃剤
JP2002138096A (ja) 2000-10-27 2002-05-14 Dainippon Ink & Chem Inc リン含有フェノール化合物とその製造方法、及び、それを用いたエポキシ樹脂組成物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55770A (en) * 1978-04-19 1980-01-07 Fmc Corp Fire retardant
JPH08193090A (ja) * 1995-01-11 1996-07-30 Asahi Chem Ind Co Ltd 新規燐酸エステル化合物
JP2003327795A (ja) * 2002-04-16 2003-11-19 Bayer Ag アリールホスフェート混合物、ポリマーおよびエポキシ樹脂硬化剤と難燃剤との混合物の製法、アリールホスフェートの使用、および燃焼から保護されたポリマー
JP2004250539A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Junko Shigehara 架橋型プラスチック難燃剤
JP2004315672A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Fuji Electric Holdings Co Ltd 電気部品用樹脂成形品
WO2005012415A1 (ja) * 2003-08-01 2005-02-10 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. 反応性難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品

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