KR100219894B1 - 데카브로모디페닐 알칸 생성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데카브로모디페닐알칸을 주성분으로 하고, 평균 브롬 갯수가 9.0 이상인 백색 또는 백색에 가까운 성성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

데카브로모디페닐알칸 생성물 및 그의 제조방빕
본 발명은 데카브로모디페닐 알칸을 주성분으로 하는 생성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리브로모디페닐 알칸, 예를 들어 데카브로모디페닐 에탄은 폴리올레핀과 폴리스티렌 기재 제제에 사용되는 공지의 난연제이다. 상업적으로 폴리브로모디페닐알칸은 선택된 폴리브로모디페닐 알칸을 주성분으로 하는 생성물로서 제제에 공급될 수 있다. 이 생성물은 그를 제조하는데 사용되는 방법에 특징적일 수 있는 형태한 불순물 함량을 가질 수 있다. 생성물의 물리적 특성, 예를 들어 열 안정성이 제제의 가공성을 제한하는 경우에는 생성물에 대한 가공업자의 요구가 극도로 제한된다. 생성물의 색상이 백색 또는 백색에 가제운 색이 아니라면 생성물이 일부 제제에서는 사용하기 적합할 것이나, 백색 또는 밝은색이 요구되는 제제에서는 이 생성물을 사용하기가 어려울 것이다.
본 발명의 방법은 데카브로모디페닐알칸을 주성분으로 하고, 브롬의 평균 개수가 9.0 이상인 백색 또는 백색에 가제운 생성물을 제공한다.
이 방법은, 브롬화 촉매한 브롬(Br2) 이 미리 충전된 반응 용기에 용융된 디페닐알칸을 공급하여 교반가능한 반응 매스를 형성하고 (여기서, 용융된 디페닐알칸은 공급하기에 앞서 비산화 분위기 하에서 유지시킨 것이며, 브롬은 (ⅰ) 불순물을 약 100 ppm 이하로 함유하는 것이고, (ⅱ) 공급된 디페닐알칸 1몰 당 브롬 18 ∼ 30 몰을 제공할 수 있는 양만큼 충전된다):
공급하는 동안 반응 매스를 약 15 ℃ 이하의 온도로 유지시키고:
공급한 이후, 반응 매스 온도를 50 ∼ 60 ℃ 범위가 되도록 하고:
반응 매스로부터 데카브로모디패닐 알칸을 주성분으로 하는 생성물을 회수하는 것을 특징으로 한다.
공급 용액인 디페닐알칸 부분은 하기 일반식으로 표시될 수 있다:
Figure kpo00001
(상기식 중, R 은 탄소수 1 ∼ 10 인 알킬렌기이다).
바람직한 R 기는 메틸렌 및 에틸렌인데, 이들은 각각 바람직한 반응물인 디패닐메탄과 1,2-디페닐에탄을 제공한다. 기타의 디페닐알칸의 예는 1-메틸-1,2-디페닐에탄, 1,4-디페닐부탄, 1,6-디페닐헥산, 2,3-디페닐-1,4-디페닐부탄, 2-에틸-3-메틸-1,4-디페닐부탄, 2-메틸-1,7-디페닐헥산, 1,9-디페닐노난 및 1,10-디페닐데칸이다. 디페닐알칸 반응물은 여러 가지 경로를 통해 제조될 수 있다. 예를 들어, 카나다 특허 제97 3B651d (일본국 공개 제82/45114호) 및 카나다 특허 제 46 7084g 호에는 삼연화알루미늄의 존재하에 벤젠과 에틸렌 디할라이드를 반응시켜서 디페닐 알칸을 수득하는 방법이 기재되어 있다. 디페닐알칸을 제조하는 다른 방법으로는 400 。C 이상의 온도에서 금속 산하물 촉매의 존제하에 톨루엔을 산화적 이합체화 반응시켜서 디페닐에탄과 디페닐알켄을 수득하는 방법에 있다. 계속해서, 후자의 생성물을 수소화시켜서 올레핀계 불포화물을 제거한다.
디페닐알칸 반응물이 여러 가지 불순물을 수반하는 것은 매우 통상적이다. 이들 분순물은 때로는 최종 데카브로모디페닐 알칸 생성물의 색상을 혼탁하게 한다. 이러한 색상의 원인이 되는 불순물의 예로는 디페닐메탄, 및 1,2-디페닐에탄의 메틸 및 에틸 유도체가 있다. 분순물 함량을 감소시키는 방법은 공지의 방법대로 수행될 수 있는데, 예를 들면, 디페닐알칸을 제결정할 수 있다. 실시예 Ⅶ 에 재결정화법이 기재되어 있다.
디페닐알칸은 용융된 상태로 반응 용기에 공급된다. 즉, 디페닐알칸은 융점보다는 높으나 분해점보다는 낮은 은도로 공급된다. 디페닐에탄의 경우에, 그의 융점이 약 53 ∼ 55 ℃ 이므로, 디페닐에탄은 55 ∼ 80 ℃ 인 온도에서 공급되는 것이 바람직하다. 온도가 높아지면 용융된 디페닐에탄의 점도가 낮아져서 반응 용기로의 공급이 보다 간편해지기 때문에 바람직하다. 가장 바람직한 은도 범위는 70 ∼ 80 。C 이다.
본 발명의 특징은 용융된 디페닐알칸이 반응 용기로 공급될 때까지는 비산화 분위기에 있다는 점이다. 이한 분위기는 매우 불활성인 기체에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 질소, 아르곤, 네온, 헬륨, 크립톤, 크제논등이다. 불활성 분위기의 제공이 생성물의 색상 특성에 유리하다는 것이 발견되었다. 이론적으로, 이러한 잇점은 공급되는 용융된 디페닐알칸 중의 산화 분해 분순물의 생성을 방지하거나 억제한 결과이다. 분해 불순물로는 1-히드록시-1,2-디페닐알칸, 벤즈알데히드, 벤질 알콜 등이 있다. 본 명세서의 실시예 Ⅱ 와 Ⅲ 의 비교에 의해서도 알 수 있는 것처럼, 이들 불순물은 생성물의 색상 특성에 영향을 미치는 것이 분명하다.
또한, 본 발명의 방법에서, 유기성 불순물 (예를 들면 오일, 그리이스, 카르보닐 함유 탄화수소, 철 등) 을 10 ppm 이하로 함유하는 브롬을 사용하면, 생성물의 색상에 미치는 영향이 있다 하더라도 극히 작다. 이러한 순도를 갖는, 시판되는 브롬을 구입할 수 있다. 이러한 브롬을 구입할 수 없는 경우에는, 브롬과 농황산 (94 ∼ 98 %) 을 3 : 1 부피비로 함께 혼합함으로써 브롬을 유기성 불순물과 물 함량을 간편하게 감소시킬 수 있다. 2 상 혼합물을 형성하고, 10 ∼ 16시간 동안 교반한다. 교반하고 정치한 후, 분순물 및 물과 함께 황산 상을 브롬 상에서부터 분리한다. 브롬의 순도를 더욱 향상시키기 위해서는 회수된 브롬상을 증류시킬 수 있다.
본 발명의 방법에서 사용되는 브롬화 촉배로는 알루미늄 분말, 철 분말, FeCl3및 FeBr3를 단독으로, 또는 삼할로겐화 알루미늄과 조합하여 사용할 수 있지만, AlC13및/또는 AlBr3를 사용하는 것이 바람직하다. 적용되는 반응조건하에서 요구되는 브롬화의 정도를 제공하기에 충분한 촉매 활성을 갖는다면 다른 브롬화 촉매들도 적힙하다. 촉매량 만큼 사용된다. 통상적으로, 촉매는 반응에 사용된 디페닐알칸 반응물인 중량을 기준으로 하여 0.1 ∼20 중량 % 범위 내의 양만큼 존재한다. 바람직한 양은 상기에서와 같은 중량을 기준으로 하여 8 ∼ 15 중량 % 범위 내이고, 9.0 ∼ 11.0 중량 % 가 가장 바람직하다.
브롬화 촉매와 브롬은 순서없이, 또는 함께 반응 용기에 충전될 수 있다. 이들을 충전하기에 앞서 함께 냉각시켜서 그의 온도가 디페닐알칸 첨가 중에 반응 매스가 유지하고 있는 온도 정도 이상인 혼합물을 형성하도록 하는 것이 바람직하다. 상기의 방법이 바람직한 반면에, 편리하지는 않지만, 충전하기에 앞서 촉매와 브롬은 디페닐 알칸 첨가 온도가 아닌 온도에 있을수 있다. 충전하기에 앞서서, 촉매와 브롬의 온도가 첨가 온도 이상인 경우에는, 반응 용기 중에 생성된 혼합물 온도를 낮추어서 목적하는 첨가 온도를 얻을 수 있다. 그러나, 그러한 온도 강하 도중에 대기 중의 습기가 반응 용기로 주의하여야 한다. 반응 용기 중에 습기가 존재하면 많은 브롬화 촉매들이 수분과 접촉하여 불활성하되기 때문에 이롭지 않다.
반응 용기에 충전되는 브롬 (Br2) 의 양은 목적하는 브롬화도를 달성하고 용이하게 교반된 반응 매스를 제공하기 위해서 브롬을 충분하게 제공해야한다. 일반적으로, 공급된 디페닐알칸 1 몰당 18 ∼ 30 몰이 적당하다. 바람직하게는 디페닐알칸 1 몰당 20 ∼ 28 몰인 브롬을 사용한다. 가장 바람직한 양은 디페닐알칸 1 몰당 브롬 23 ∼ 27 몰의 범위이다. 반응 종료 후, ar- 치환에 사용되지 않은 브롬은 반응 매스의 액체 성분일 것이고, 교반가능한 반응 매스를 제공하려는 상기 언급된 목적을 위하여 사용될 것이다.
디페닐알칸 첨가는 일반적으로 장시간에 걸쳐서 진행되며, 첨가 속도는 반응 규모와 온도 제어 능력 및 브롬화수소 방출 조절 능력에 따라 결정된다. 실험실 규모로는 통상 첨가에 0.5 ∼ 1.5시간이 소요되는 반면에, 상업적 규모로는 1.0 ∼ 10.0시간 또는 그 이상이 첨가에 소요될 것이다. 상업적 규모로는 4 ∼ 5시간이 보편적이다.
디페닐알칸 첨가 도중에, 반응 매스 온도는 약 15 ℃ 이하로 유지되며, 바람직하게는 0 ℃ ∼ 15 ℃ 범위 내이다. 디페닐알칸의 브롬화 반응은 발열성이기 때문에 상기에서 요구되는 첨가 온도를 얻기 위해서는 반응 매스를 냉각시킬 필요가 있다. 반응 열은 반응 용기를 냉각시키거나 반응 매스를 환류 조건하에 둠으로써 반응 매스로부터 제거될 수 있어서, 연을 오버헤드 콘덴서의 사용에 의해 제거될 수 있다. 디페닐알칸의 첨가 속도는 선택된 첨가 온도를 유지하는 장치의 능력에 따라 결정된다.
첨가가 최소한 실질적으로 완료된 후, 반응 매스 온도를 50 ℃ ∼ 60 ℃ 범위로 한다. 선택된 온도는 반응 매스를 위한 환류 조건을 제공할 수 있지만, 환류 조건이 필수적인 것은 아니다. 반응 매스를 약 9.0 이상의 평균 브롬 갯수를 얻는데 필요한 라이드 시간 (ride time) 동안 선택된 온도로 유지시키는 것이 바람직하다. 평균 브롬 개수는 생성물 중의 각각의 브롬화된 디페닐알칸 분자 상에 ar-치환된 브롬의 평균 개수로서 정의된다. 즉, 평균 브롬 개수가 9.0 이라는 것은 생성물 중의 디페닐 알칸 분자가 모두 과브롬화된 고리는 아니며, 따라서 저브로모 동족체, 예를 들어 모노브로모디페닐 알칸 및 옥타브로모디페닐 알칸 생성물 중에 존재함을 의미한다. 평균 브롬 개수가 10.0 에 달하면, 이들 저브로모 동족체의 양이 감소하며, 데카브로모 동족체의 양은 증가한다.
평균 브롬 개수를 9.0 이상으로 선택하려면 제조되는 생성물을 샘플링하고 분석하여 충분한 라이드 시간을 측정하는데 사용할 수 있다. 실질적으로 과브롬화된 생성물을 소망하는 경우에는, 반응 매스로부터 HBr 방출을 모니터하여 라이드 시간을 측정하는 것이 편리하다. HBr 방출이 정지되었음이 감지되면 더 이상의 실질적인 브롬화 반응이 일어나지 않으며, 따라서 라이드 시간이 충족된다. 일반적으로는, 라이드 시간은 2 ∼ 5시간이고, 3 ∼ 4시간이 바람직하다.
라이드 시간 후, 반응 매스는 액체-고체 혼합물을 함유한다. 고체는 브롬화 디페닐알칸, 촉매, 연행 브롬 및 기차의 불순물을 함유한다. 액체는 대부분 브롬으로 이루어진다. 브롬화 디페닐알칸 생성물 및 그의 연행 브롬의 회수는 통상적으로 실시된다. 예를 들어, 반응 매스는 스팀을 스트립하여 반응 매스로부터 비연행 브롬을 제거하고 촉매를 불활성화시킬 수 있다. 이어서 남아있는 고체를 수성 염기, 예를 들어 NaOH 또는 Na2CO3의 수용액으로 세척하여 중화시키고, 존재하는 HBr 을 모두 제거한다. 최종의 수세단계를 실시하여 데카브로모 디페닐 알칸을 주성분 (즉, 50+중량 %) 으로 하는 생성물을 수득한다. 이 생성물은 색상이 양호하며, 추가로 처리하여 보다 우수한 색상을 갖도록 할 수 있다. 바람직한 생성물은 데카브로모디페닐알칸을 95+중량 %, 가장 바람직하게는 98 중량 % 를 함유하는 것이다.
추가의 처리에는 일반적으로 생성물로부터 연행 비말을 제거하는 단계를 포함한다. 이러한 제거반응은 230 ∼ 250 ℃ 범위 내의 온도에서 6 ∼ 20 시간 동안 생성물을 오븐 숙성시킴으로써 실시될 수 있다. 또 다른 방법은 생성물을 약 70 ℃ 이상의 온도에서 가열한 다음, 고온인 생성물 입자를 분쇄함으로써 그로부터 연행 브롬을 방출시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 분쇄 단계는 생성물 입자를 제분하거나 충돌시킴으로써 실시될 수 있다.
데카브로모디페닐 알칸을 주성분으로 하는 본 발명의 생성물은 실질적으로 임의의 화염성 물질을 갖는 제제 중에서 난염제로서 사용될 수 있다. 이물질은, 예를 들면 셀룰로오스 물질 또는 중합체와 같은 고분자일 수 있다. 중합체의 예로는 가교 및 비가교된 올레핀 중합체 (예를 들어, 에틸렌, 플로닐렌 및 부틸렌의 단독중합체): 둘 이상의 상기 알킬렌 단량체 및 하나 이상의 상기 알킬렌 단량체와 기타 공중합성 단량체와의 공중합체 (예를 들면, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체); 올레핀성 불포화 단량체의 중합체 (예를 들어, 고충격 폴리스티렌과 같은 폴리스티렌 및 스티렌 공중합체); 폴리우레탄; 폴리아미드; 폴리아미드; 폴리카르보네이트; 폴리에테르; 아크릴 수지; 폴리에스테르, 특히 폴리(에틸렌테레프탈레이트) 및 폴리(부틸렌테레프탈레이트); 에폭시 수지; 알키드; 페놀 수지; 엘라스토머 (예를 들어, 부타디엔/스티렌 공중합체 및 부타디엔/아크릴로니트릴 공중합체); 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 삼원중합체; 천연 수지; 부틸 수지; 및 폴리실록산이 있다. 이들 중합체는 여러 가지 중합체의 배합물로도 사용될 수 있다. 더욱이, 필요에 따라서는 화학적 수단 또는 광조사에 의해 중합체를 가교시킬 수도 있다.
제제 중에 사용된 생성물의 양은 소기인 난염제를 수득하는데 필요한 양만큼일 것이다. 제제 중의 생성물 비율이 특정의 화염성 물질, 기타 첨가제의 존재 및 주어진 임의의 용도에 맞는 소기의 한염도에 따라 달라지기 때문에, 모든 경우에 상기의 비율에 대한 하나의 정확한 값이 주어질 수 없다는 것이 당업자에게 밝혀져 있다. 더욱이, 특정의 제제 중에 난염성을 부여하는데 필수적인 이 비율은 이 제제로 만들어지는 제품의 형태에 따라 달라지는데, 예를 들면, 전기 절연체, 배관 및 필름은 서로 상이한 비율을 갖는다. 그러나, 일반적으로 제제 중에 하나의 난염성 화합물만이 있는 경우에 제제는 생성물을 5 ∼ 40 중량 %, 바람직하게는 10 ∼ 30 중량 % 를 함유할 것이다.
제제에서, 생성물을 무기 화합물, 특히 산화철(Ⅲ), 산화아연, 붕산아연, V 족 원소 (예를 들어, 비스무트, 비소 및 인, 특히 안티몬) 의 산화물과 함께 사용하는 것이 특히 유용하다. 이들 화합물 중에서, 산화안티몬이 특히 바람직하다. 그러한 화합물이 제제 중에 존재하는 경우에 난염성을 부여하는데 필요한 생성물의 양은 감소된다. 일반적으로, 생성물과 무기 화합물의 중량비는 1 : 1 ∼ 7 : 1, 바람직하게는 2 : 1 ∼ 4 : 1 이다.
본 발명의 생성물과 상기의 무기화합물로 이루어진 난염 시스템을 함유하는 제제는 약 40 중량 % 이하, 바람직하게는 20 ∼ 30 중량 % 의 시스템을 함유할 수 있다.
제제 중에 통상 존재하는 임의의 첨가제, 예를 들면 가소제, 항산화제, 충전제, 안료 및 자외선 안정화제를 본 발명의 생성물과 함께 제제 중에 사용할수 있다.
열가소성 중합체와 본 발명의 생성물을 함뮤하는 제제로부터 형성된 열가소성 제품은 공지의 방법, 예를 들면, 사출성형법, 압출 성형법, 압축 성형법 등에 의해 제조될 수 있다.
하기의 실시예들은 본 명세서에 기재된 발명을 단순히 설명하는 것에 불과한 것으로, 본 발명을 제한하지는 않는다.
(실시예 I)
이 실시예는 비교를 목적으로 한다. 사용된 Br2는 반응에 사용하기 전에 정제하지 않는다. 디페닐에탄 반응물을 용응시키고, 주변 분위기 하에서 반응가마에 가한다. 디페닐에탄 반응물은 알드리크 케미칼 캄파니 인코포레이티드 (Aldrich Chemical Co., Ltd.)에서 구입한 것이며, 재결정하여 순도를 향상시킨다
500 ml 수지 반응가마에 기계적 교반기, 환류 응축기, 온도 조절계가 달린 온도계, 가열 테이프가 감긴 부가 깔때기 및 부식 세척탑 (caustic scrubber) 을 장착한다. 반응가마에 브롬 (400.0 g, 2.5 몰)을 넣고, 빙욕을 사용해서 10 ℃ 로 냉각시킨다. 이어서, 무수 염화알루미늄 (2.1 g)을 반응가마에 가한다. 디페닐에탄 (18.2 g, 0.1 몰)을 부가 깔때기에서 80 ℃ 로 용융시킨다. 이어서, 용융된 디페닐에탄을 내용물 온도가 10 ∼ 17 ℃ 인 반응가마에 가한다. 첨가에 17 분이 소요된다. 반응가마의 내용물을 3.5 시간 동안 가열 환류시킨다 (59 ℃). 환류 후, 반응가마 내용물을 45 ℃ 로 냉각시키고, 여기에 물 (200 ml) 을 가한다. 반응가마의 내용물이 실온이 되도록 한다. 이어서. 반응가마의 내용물을 가열하고, 증류하여 과량의 브롬을 제거한다. 브롬 제거후, 반응가마의 내용물을 여과하여 고체 생성물을 회수하고, 이것을 물로 제척한 다음, 10 % 수성 HCl 로 세척한 다음, 다시 물(2 × 200 ml) 로 세척한다. 세척된 생성물을 200 ℃ 에서 22시간 동안 압입공기 오븐에서 가열한다. 가열된 생성물 (94.0 g, 수율 : 96.7 %) 은 융점이 350 ~ 356 ℃ 이고, 훈터 색값이 L = 84.7, a = 0.95, b = 10.12 및 Y.1 = 20.9 이다.
(실시예 Ⅱ)
이 실시예는 비교를 목적으로 한다. 사용된 브롬은 정제되지 않은 것이며, 디페닐에탄을 용융시켜서 공기의 존재하에 반응가마에 가한다.
3 리터 수지 반응가마에 기계적 교반기, 서모와치(them-o-watch) 가 달린 온도계, 가열 테이프가 감긴 부가 깔때기, 가열 멘틀 및 이중 환류 응축기를 장착한다. 부가 깔때기에 분쇄된 디펜닐에탄 (111.0 g, 0.60 몰)을 넣고 가열 테이프로 서서히 가열한다. 반응기에 브롬 (2407.0 g, 15 몰) 과 촉매(AlCl3, 8.9 g)를 넣는다. 이어서 용융된 디페닐에탄 (55 ∼ 66 ℃ 로 유지)을 60 ∼ 75 분에 걸쳐서 브롬과 촉매에 가한다. 첨가하는 동안 반응가마 온도를 25 ∼ 30 ℃ 로 유지시킨다. 첨가 완료 후, 반응 혼합물을 4.5 시간 동안 환류 (60 ℃) 하에 가열한다. 이어서, 물 (1000 ml)을 반응가마에 넣고, 브롬을 증기 상부 (vaporhead) 온도 100 ℃에서 증류제거한다. 생성물을 여과하고, 물로 한번 세척한 다음, 크실렌 (250 ml) 으로 세척한다. 생성물을 200 ℃ 에서 16시간 동안 오븐 숙성시켜서 훈터 색값이 L = 79.59, a
= 1.19, b = 11.92 및 황색도 지수 (Y.I.) = 28.15 인 황백색 고체 572.0 g(98 %)을 수득한다. 이 고체는 융점이 340 ∼ 344 ℃이고, 브롬 함량은 82.7 %이다.
(실시예 Ⅲ)
이 실시예는 본 발명의 방법을 설명한다. 이 실시예에서는 실시예 Ⅱ 에 기개되어 있는 장치를 사용한다. 브롬과 농황산의 혼합물 (부피비 = 3 : 1) 을 12 ∼ 14시간에 걸쳐서 함께 교반하여 사용된 Br2를 정제한다. 이 기간이 경과하면, 두 개의 상 중 하나를 구성하는 정제된 브롬으로 2 상 혼합물을 수득한다. 이러한 브롬상을 회수한다. 이렇게 회수된 브롬은 상당히 순수하지만, 브롬을 증류시켜서 더욱 정제한다.
반응가마에 정제된 Br2(130 ml, 화학량론적으로 150 % 과량)을 넣고, 15 ℃ 로 냉각시킨다. 이어서, AlCl3(1.8 g) 을 가하고, 반응가마의 내용물을 교반한다. 이어서 반응가마에 디페닐에탄 (18.2 g, 질소하에서 용융됨)을 가한다. 반응가마의 내용물을 10 ∼ 17 ℃ 로 유지시킨다. 디페닐에탄을 23 분에 걸쳐서 가한다. 이어서, 반응가마인 내용물을 30분간 교반하고, 가온한다. 이어서, 반응가마의 내용물을 (교반하면서) 59 ℃ 로 가열하고, 이 온도를 3.5시간 동안 유지시킨다. 이 시간이 경과하면, 물 (200 ml)을 가하고, 과량의 브롬을 반응가마로부터 증류한다. 이어서, 반응가마의 내용물을 여과하여 고체 생성물을 수득하고, 이것을 물 (3 × 100 ml) 로 세척한다. 세척된 생성물을 밤새 공기 건조시킨다. 이어서, 건조된 생성물을 압입 공기 가열한 오븐에서 210 ℃에서 24시간 동안, 그리고 250 ℃ 에서 7시간 동안 가열한다.
생성물 (93.6 g, 수율 = 98 %) 은 융점이 346 ∼ 354 ℃ 이고, 훈터 색값이 L = 84.06, a = 1.05, b = 7.8 % 및 Y.I. = 17.85 이다.
(실시예 Ⅳ)
다음의 사항을 제외하고는 실시예 Ⅲ 의 공정에 따른다:
(1) 디페닐에탄의 첨가가 완료되면 반응가마의 내용물을 50 ℃ 가 되도록한다:
(2) 세척된 생성물을 100 ℃ 에서 30 분간 건조시킨다: 및
(3) 건조된 생성물을 210 ℃에서 16시간 동안 오븐에서 숙성시킨 다음.
240 ℃에서 3시간 동안 가열한다.
얻어진 생성물은 융점이 347 ∼ 356 ℃ 이고, 훈터 색값이 L = 87.42, a = 0.01, b = 6.52 및 Y.I. = 13.78 이다.
(실시예 V)
디페닐에탄의 순도가 98.8 % 라는 점을 제외하고는, 실시예 Ⅳ 의 절차에 따른다.
최종 생성물은 훈터 색값이 L = 87.34, a = 8.22 및 Y.I. = 17.06 이다.
(실시예 Ⅵ)
다음의 사항을 제외하고는 실시예 Ⅳ 의 절차에 따른다:
(1) 브롬을 반응가마로부터 증류한 후, 50 % 수성 NaOH 10 ml 을 반응가마 (생성물 pH =12) 에 가한다;
(2) 이어서, HC1 5 ml을 가하여 pH 를 약 8 로 조절한다;
(3) 나트륨 글루코네이트 2.1 g 가하고, 반응가마의 내용물을 교반한다;
(4) 최종 첨가 후, 수득한 생성물을 물로 세척하여 pH 값을 약 7 로 한다; 및
(5) 이어서, 생성물을 공기 건조시키고, 210 ℃에서 7시간 동안, 그리고 245 ℃ 에서 2.5시간 동안 압입 공기 오븐에 넣는다.
최종 생성물은 훈터 색값이 L = 86.64. a = 0.41. b = 6.64 및 Y.I. = 14.36 이다.
(실시예 Ⅶ)
이 실시예는 디페닐에탄의 정제방밥을 설명한다.
1리터의 비이커에 메탄올 (300 ml)을 넣는다. 이어서, 조 디페닐에탄(300 g)을 가한다. 비이커의 내용물을 가열하고, 65 ℃ 로 교반한 다음, 생성되는 투명한 용액을 실온으로 서서히 냉각시킨다. 결정성 고체를 형성한다. 고체를 여과하고, 메탄올 120 ml 로 한번 세척한 다음, 건조시킨다. 회수량은 274.5 g (수율 : 91.5 %) 이다. 재결정화된 물질은 융점이 50 ∼ 54 ℃ 인데, 이는 초기의 출발물질인 디페닐에탄의 융점 49 ∼ 50 ℃ 보다 약간 높은 값이다. 출발물질인 디페닐에탄은 Y.I. 가 33.2 (L = 81.2, a = -2.9, b = 16.1) 인 반면에, 재결정화된 디페닐에탄 물질의 Y.I. = 2.8 (L = 90.8, a = -0.4, b = 1.4) 이다.

Claims (10)

  1. 데카브로모디페닐 알칸을 주성분으로하고, 평균 브롬 개수가 9.0 이상인 생성물을 제조하는 방법에 있어서, 하기를 포함함을 특징으로 하는 방법:
    브롬화 촉매와 브롬을 미리 넣어둔 반응 용기에 용융된 디페닐알칸을 공급하여 교반가능한 반응 매스를 형성하고 (이때, 용융된 디페닐알칸은 공급하기 전에 비산화 분위기 하에 유지시킨 것이며, 브롬은 (i) 불순물을 10 ppm 이하로 함유하는 것이고, (ⅱ) 공급되는 디페닐알칸 1몰당 18 ∼ 30 몰의 브롬을 제공할 수 있는 양만큼을 넣는다):
    공급하는 동안 반응 매스 온도를 15 ℃ 이하로 유지시키고:
    공급한 후에 반응 매스 온도를 50 ∼ 60 ℃ 범위 내로 하고:
    반응 매스로부터 데카브로모디페닐알칸을 주성분으로 하는 생성물을 회수한다.
  2. 제 1 항에 있어서, 브롬의 충전량이 디페닐알칸 1몰당 23 ∼ 27 몰의 브롬을 제공하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 디페닐알칸 반응물이 디페닐에탄인 방법
  4. 제 3 항에 있어서, 디페닐에탄을 반응 용기에 공급할 때 온도가 55 ~ 80 ℃ 인 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 디페닐에탄을 질소 분위기 하에서 공급하는 방법
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 디페닐알칸을 공급한 후에 수득되는 반응 매스 온도를 2 ∼ 5시간 동안 유지하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 반응 매스를 스팀 스트립핑함으로제 생성물을 회수하여 그로부터 비연행 브롬을 제거하고. 회수된 생성물을 수성 염기로 세척하여 존재할 가능성이 있는 모든 HBr 을 중화시키고, 세척된 생성물을 킬레이트로 처리하여 그로부터 모든 불활성 촉매를 쉽게 제거하고, 처리된 생성물을 수성 매질로 세척하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 수성 매질로 세척된 생성물을 더욱 처리하여 그로부터 연행 브롬을 제거하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 수성 매질로 세척된 생성물을 70 ℃ 이상의 온도로 가열한 다음, 분쇄하여 그로부터 연행 브롬을 방출시키는 방법.
  10. 데카브로모디페닐알칸을 주성분으로 하고, 평균 브롬 개수가 9.0 이상이고, 황색도 지수 (ASTM E 323) 가 11.0 ∼ 18 이며, 브롬화 촉매와 브롬이 미리 충전된 반응 용기에 용응된 디페닐알칸을 공급하여 생성된 난연성 생성물에 있어서, 용융된 디페닐알칸은, 공급되기 전에, 비산화 분위기 하에서 유지되고, 브롬이 10 ppm 미만의 유기 불순물을 함유하는 난연성 생성물.
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