TWI387588B

TWI387588B - 含磷基團化合物及其在阻燃上的應用

Info

Publication number: TWI387588B
Application number: TW95130355A
Authority: TW
Inventors: Tsung Han Ho; Chen Hua Chen
Original assignee: Dear Man Industry Co Ltd
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2013-03-01
Also published as: TW200811117A

Description

含磷基團化合物及其在阻燃上的應用

本發明係關於一系列新穎含磷基團化合物，其可作為難燃添加劑，達到阻燃效果。

火災的發生往往帶來生命安全及財產的危害，而火災事故調查發現，易燃的材料常為火勢擴大及延燒的主要媒介，其所產生的濃煙乃造成人命傷亡的重要原因之一，而與我們生活息息相關的家電、建築材料、汽車材料及日常生活用品等，很多都是使用易燃的有機高分子材料，更是助長火勢的元兇，因此，產品的難燃性要求已是必備的條件。除了傳統建材、運輸設備和紡織品外，當高分子材料應用於電子元件，如印刷電路板、積體電路、以及電子連接器等，皆被要求需具有難燃性。

難燃劑的種類一般可分為有機難燃劑及無機難燃劑，有機難燃劑的難燃機制及相關技術較無機難燃劑複雜，而且還牽涉到毒性及環境問題。例如：含鹵素難燃劑的封裝材料及印刷電路板在高溫燃燒時，會產生戴奧辛(dioxin)或呋喃(furan)等致癌物質及刺激性、腐蝕性有害氣體濃煙，造成生命及環境污染的威脅。

為了提升高分子材料的難燃性，不管是熱固性還是熱塑性塑膠，都是以添加阻燃劑來達到難燃效果。眾所週知在元素週期表的第五和第七族元素的化合物可以讓材料表現出難燃性，如鹵素、磷和銻的化合物都是廣為人知的有效的難燃劑。在鹵素中，尤其以氯和溴具有最佳的難然效果，而溴的難然效果更優於氯。這個差異歸因於溴碳鍵和氯碳鍵二者的鍵能不同。溴與碳的鍵能為65 kcal/mol較氯與碳之間的鍵能81 kcal/mol為弱，因此在燃燒時，溴和碳的化合物會比氯和碳的化合物較易分解，從而產生具有難燃性且較低分子量的溴化合物。因此在高分子材料上，多數使用含溴的難燃劑來達到難然效果。雖然鹵素性的難燃劑防燃的效果十分顯著，但是鹵化物在燃燒時會產生的煙與戴奧辛為其最大之致命傷，其在燃燒高溫裂解時會產生像HCl、HBr、Dioxins、Furans及有機溴化合物等有害氣體，對人體及環境會造成某種程度的傷害。由於全球綠色環保意識的抬頭，其中環保意識最強的歐盟於2003年初正式公布禁用有害物質防制法(RoHS)，自2006年7月1日起禁止鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯類(PBB)、多溴二苯醚類(PBDE)等六種有害物質之使用。

近年來全世界對環保重視日益加深，而許多產品都要以環保為前提，非鹵難燃化已成為必然的發展趨勢，新穎難燃劑的開發是目前技術發展的關鍵。而磷系難燃劑具有毒性較低、加工性佳、添加量少、發煙量低且與樹脂的相容性好等優點，所以磷系的難燃材料開發是近來難燃技術的重點。因應含溴難燃劑在燃燒時會產生的煙與戴奧辛問題，以磷為主的難燃劑正在研究且陸續被開發出來。其中，包含脂肪族和芳香族的磷酸酯類被廣泛的應用在當今的產品中，如Triphenyl phosphate(TPP)、Tricresyl phosphate(TCP)、Cresyldiphenyl phosphate(CDP)及Triethyl phosphate(TEP)等。這些磷酸酯類溶點低、熱穩定性不足，在加入樹脂後，因溶點與樹脂加工溫度差異過大而造成相容性差、分散性不佳等缺陷。且其具可塑劑特性，如阻燃劑之高添加量往往造成樹脂軟化、抗拉強度大幅下降。所以，一些磷酸酯類的寡聚體，例如具有Resorcinol diphenyl diphosphate(RDP)、Bisphenol diphenyl diphosphate(BDP)等取代基的二聚合體或其寡聚體，被發展為無鹵的難燃劑，雖溶點稍為提高、改善熱穩定性和相容性，但其仍具可塑劑特性，造成樹脂軟化、抗拉強度下降的缺陷。更嚴重的是這類磷酸酯容易遷移至樹脂表面、水解後釋放出磷酸及酚類化合物，腐蝕損壞電子元件、對人體造成毒害及環境造成污染。以下的專利中可找到相關的例子：U.S.Pat.No.5,506,313；U.S.Pat.No.5,618,867；U.S.Pat.No.5,204,394；Japan Patent No.223158.

含磷難燃劑9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide(以下簡稱DOPO)是由Toranosuke Saito與Kobe-shi等人於1972年所發明，並於專利中(Toranosuke Saito,Kobe-shi,U.S.Pat.No.3,702,878)揭示了各式DOPO衍生物之合成方法。DOPO的化學結構式如下所示：

由於DOPO本身含有雙苯環的堅硬化學結構，無論DOPO本身或DOPO衍生物，因帶有雙苯環的堅硬結構，使得被其接枝或混掺的樹脂組成物，除了賦予難燃性外，也能維持原有的熱穩定性及機械性質，目前被應用於環氧樹脂等熱固性樹脂，或是ABS、PC等熱塑性塑膠。DOPO是一具反應性的難燃劑，其反應性氫會和缺電子的化合物反應，相關的文獻報導如：2001年，C.H.Lin與C.S.Wang將DOPO直接導入酚醛環氧樹脂(Polymer, vol.42,p.1869)，提升印刷電路板良好的熱穩定性及高玻璃轉移溫度。2001年，J.Y.SHIEH與C.S.WANG(J.Polym.Sci.Part A：Polym.Chem.,vol.40,p.369-378)利用鄰甲基酚醛環氧樹脂(CNE)與含磷硬化劑，探討含磷機團位於主鏈或側鏈時，對環氧樹脂之物性影響。實驗結果顯示，由於磷機團較易於旋轉或振動，因此若磷機團位於主鏈上，較易造成玻璃轉移溫度(T_g)下降，對機械性質的影響較大。在熱穩定性方面，側鏈型之磷機團於高溫裂解時，並無破壞主鏈之完整性，有較高之熱穩定性。

2002年，Ying-Ling Liu等(J.Poly.Sci.Part A：Polym.Chem.,vol.40,p.2329)利用DOPO與Terephthaldicarboxaldehyde(TDCA)反應，再跟酚合成出含磷芳烷基化合物。將所合出的產物再與鄰甲基酚醛環氧樹脂進行硬化反應，達到電子封裝材所需之良好的熱穩定性、高玻璃轉移溫度與難燃性。2002年，Ying-Ling Liu和Shr-Hau Tsai(Polymer,vol.43,p.5757)先合成出帶有兩個DOPO含磷基團的雙胺類硬化劑，接著與各類型的雙酸化合物進行縮合聚合反應，此芳香類聚醯氨由於帶有非共平面、極性且垂吊式的大型體積基團(DOPO)，故可提高在有機溶劑中的溶解性，且具有更好的難燃性、熱穩定性、玻璃轉移溫度和機械性質。2002年，Chuan-Shao Wu等人(Polymer,vol.43,p.1773)將含磷的Diamines與Bismaleimides合成出含磷的Polyaspartimides，此含磷的Polyaspartimides具有良好的熱穩定性、高玻璃轉移溫度及難燃性。且由於Maleimides所提供的氮和硬化劑的磷有氮、磷共乘的協同作用，更可提升此產品的難燃性。

其他將DOPO本身或DOPO衍生物作為難燃劑之用途，也可以在以下的專利中找到相關的例子：U.S.Pat.No.6,534,601 B1；U.S.Pat.No.6,645,631 B2；U.S.Pat.No.5,204,394；U.S.Pat.No.6,403,690 B1；U.S.Pat.No.6,645,630 B1；U.S.Pat.No.6,441,067 B1；U.S.Pat.No.6,646,064 B2； U.S.Pat.No.4,962,168。

添加難燃劑時，除了單一種的使用外，也可以將兩種或多種以上的難燃劑混合使用，增加難燃效果。此效應便稱為協同作用(Synergism)或稱共乘效應。常見的共乘效應有四種組合：鹵素與銻、鹵素與磷、磷與氮、磷與矽等。以磷氮共乘效應應用於纖維為例，添加氮時，通常可減少所需之磷含量，因為氮可提昇磷在纖維素上的附著性，使得氮及磷系統在受熱分解階段會形成熱穩定性的交鏈物，使物料更容易碳化，增加阻燃效果。

三丙烯基異氰酸酯(Triallylisocyanurate；簡稱TAIC)常被用於含乙烯基單體的交聯劑，尤其是用在熱固性樹脂或合成橡膠，可提升耐熱性、機械性質及抗水解性等，此類專利如：1973年日本專利(Japanese Laid-Open Patent Publication)No.54192所揭示，但其並未具有難燃性。在1982年日本專利No.198739揭示，以Diallyl tetrabromophthalate為反應性難燃劑和TAIC反應，生成TAIC-diallyl phthalate共聚預聚合物，此方法得到的產物TAIC含量較少，因而產物的物性較差且結構中含溴原子，此種難燃劑已不符環保要求。

但前述報導含DOPO衍生物的難燃劑，若為反應型的，基於反應性官能基當量比的限制使磷含量不易控制到所需的難燃磷含量，往往需再搭配其他種類的難燃劑，且由於DOPO具大側鏈結構造成的立體障礙使反應的進行受到限制。相反的，若為添加型難燃劑，可能產生混摻物的相分離，難燃劑因遷移現象而呈不均勻分佈。本發明揭示的一系列含DOPO難燃劑，涵括反應型及添加型，反應型者藉反應性官能基與基質樹脂進行反應而均勻分散；相對地，添加型者如本發明合成範例1中，將3莫耳的DOPO接枝在TAIC對稱三角上，形成有如三枝錨勾住基質樹脂分子鍊，因錨勾效應(Anchoring effect)而有效地均勻分散固定於基質樹脂中，即使高添加量亦無樹脂表面吐霜現象，更因錨勾效應對基質樹脂分子鍊間之相互牽引，使得樹脂之抗拉強度，抗衝擊強度及流動性相當優異，抗拉強度甚至比未添加阻燃劑之原樹脂更高。且如合成例1的化合物因單位重量的含磷量高，相對地可降低難燃劑的添加量，對基質樹脂的物性影響較小，除了賦予基質樹脂的難燃性外，也能保有原有的性質。再加上本發明的新穎含磷基團化合物結構中，除了含磷原子外也含氮原子，由於磷氮共乘效應提升難燃效果。

本發明的目的在於提供一系列新穎的化學結構的含磷基團化合物。另一個目的則是提供一系列新穎含磷基團化合物難燃劑。本發明還有一個目的是提供有難燃性的樹脂組成物，利用本發明一系列新穎含磷基團化合物難燃劑接枝或混掺熱固性或熱塑性樹脂的組成物，除了賦予難燃性外，也能維持原有的熱穩定性及機械性質，且更具友善的環保需求。本發明的新穎難燃劑能應用於熱固性樹脂如環氧樹脂等，尤其應用於印刷電路板和半導體封裝材料等，提供了改善環氧樹脂難燃性的另一種方法；本發明的新穎難燃劑也能應用熱塑性塑膠如ABS、PC、Nylon、PET等熱塑性塑膠。

為了達到前述的目的，根據本發明合成的含磷基團化合物有下列兩種系列的化學結構式。含磷基團化合物結構式(I)如下所示：結構式(I)又可分為兩大系列如下所示：

(1)L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -、或；A₁,A₂,A₃全為：或；其中R₁、R₂全為：H、C₁~C₁₈脂肪族、C₅~C₁₂脂環族、C₅~C₁₈芳香族；或部分為OH取代。

(2)L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -、或；或部分為”-”取代；A₁,A₂,A₃全為：或；或部分為-H或取代；其中R₁、R₂全為：H、C₁~C₁₈脂肪族、C₅~C₁₂脂環族、C₅~C₁₈芳香族；或部分為OH取代。含磷基團化合物結構式(II)如下所示：結構式(II)中：L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -、或；A₁,A₂,A₃全為：或；其中R₁、R₂全為：H、C₁~C₁₈脂肪族、C₅~C₁₂脂環族、C₅~C₁₈芳香族；或部分為OH取代。

本發明亦提供了含有結構式(I)或(II)含磷基團化合物的難燃樹脂組成物。而本發明的含磷基團化合物(I)或(II)的優勢為易於合成，提供單位重量化合物中含較高的磷含量，加入相對少量的本發明的含磷基團化合物即可達難燃的效果，較不會影響樹脂組成物原本的物性，因此適合做為難燃添加劑或做成其他有機聚合材料以增加難燃性。

本發明中難燃的含磷基團化合物包含一堅固的雙苯環結構，不僅比傳統的含溴難燃劑提供了較好的難燃效果和熱穩定性，而且在燃燒試驗過程中產生更少的煙霧。

依據本發明內容而合成一系列結構如下的含磷化合物(I)或(II)：

為達到合成如上述一系列結構的含磷化合物(I)或(II)，列舉部分所需的反應物、溶劑、觸媒及反應條件於下，該等列舉例在此僅作為說明之用，而非用以限制本發明範圍。

一、反應物：

其具有一選自下列(a)至(c)三種反應物所組成族群的化學結構：

(a)反應物一：含磷基團化合物，其結構式如下所示：

(1)9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide(9,10-二氫-9-氧-10-磷菲-10-氧化物；以下簡稱DOPO)，又稱為6H-dibenz[c,e][1,2] oxaphosphorine-6-oxide或3,4,5,6-dibenzo-1,2-oxaphosphane-2-oxide，結構式如下所示：

(2)磷化合物

其中R₁、R₂全為：C₁~C₁₈脂肪族、C₅~C₁₂脂環族、C₅~C₁₈芳香族；或部分為H、OH取代。

(b)反應物二：Isocyanurate(三聚異氰酸酯鹽)，其結構式如下所示：

L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH=CH ₂、或；或部分為-H或取代；反應物二的代表性化合物如下：

(1)L₁=L₂=L₃=-CH ₂ -CH=CH ₂，即為Triallyl-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione又稱為Triallylisocyanurate，以下簡稱TAIC。

(2)L₁=L₂=L₃=，即為Tris(2-methylallyl)-s-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione又稱為Trimethallyl isocyanurate，以下簡稱TMAIC。

(3)L₁=L₂=L₃=，即為Tris-(2-hydroxy ethyl)-isocyanurate triacrylate，下簡稱THEIAC。

(4)L₁=L₂=-CH ₂ -CH=CH ₂、L₃=-H，即為Diallylisocyanurate以下簡稱DAIC。

(5)L₁=-CH ₂ -CH=CH ₂、L₂=L₃=-H，即為Monoallylisocyanurate以下簡稱MAIC。

(6)L₁=L₂=-CH ₂ -CH=CH ₂、L₃=，即為1,3-Diallyl-5-glycidyl isocyanurate以下簡稱DAGIC。

(7)L₁=-CH ₂ -CH=CH ₂、L₂=L₃=，即為1-Allyl-3,5-diglycidyl isocyanurate以下簡稱MADGIC。

(c)反應物三：Cyanurate(氰酸酯鹽)，其結構式如下所示：

L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH=CH ₂、或。反應物三代表性的化合物如下：L₁=L₂=L₃=-CH ₂ -CH=CH ₂，即為Triallylcyanurate以下簡稱TAC。

二、參與反應溶劑：

(1)具備酸鹼兩性之有機物；如四氫吡咯酮(N-methylpyrrolidone)氮，氮-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide)、氮，氮-二甲基乙醯胺(N,N-Dimethylacetamide)等。

(2)C6~C12芳香族；如苯或單取代基或多取代基烷基苯等。

(3)C6~C18脂肪族或環狀脂肪族；如己烷、庚烷、辛烷、環己烷、甲基環己烷或乙基環己烷等。

(4)C6~C10酚及烷基酚；如酚、甲酚及二甲酚等。

(5)C5~C12環狀脂肪醇；如環戊醇、環己醇，甲基環己醇、二甲基環己醇等。

(6)C1~C18脂肪族醇；如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。

(7)C2~C12脂肪族多元醇；如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及己二醇等。

溶劑量為DOPO重量之3~200 wt%，最佳為20 to 60%。

三、有機過氧化物：

(1)醯類過氧化物(Acyl peroxide)：過氧化乙醯(Acetyl peroxide)、過氧化十醯(Decanoyl peroxide)、過氧化十二醯(Lauroyl peroxide)、過氧化苯甲醯(benzoly peroxide)、乙醯過氧化苯甲醯(Acetyl benzoly peroxide)、2,4-二氯過氧化苯甲醯(2,4-Dichlorobenzoyl peroxide)等。

(2)烷基過氧化物[Alkyl(aryl)peroxide]：過氧化第三丁基異丙基苯(t-Butylcumyl Peroxide)、過氧化雙異丙基苯(Dicumyl peroxide)、過氧化雙異丁烷(Di-isobutyl peroxide)、過氧化雙第三丁烷(Di-t-butyl peroxide)等。

(3)過氧化氫(Hydroperoxide)：過氧化氫二異丙苯(Diisopropylbenzene hydroperoxide)、過氧化氫異丙苯(Cumene hydroperoxide)及過氧化氫第三丁烷(t-Butyl Hydroperoxide)等。

(4)酮類過氧化物(Ketone peroxide)：過氧化甲基乙基酮(Methyl ethyl ketone peroxide)、過氧化甲基第三丁基酮(Methyl isobutyl ketone peroxide)、過氧化甲基環己酮(Melthyl cyclohexanone peroxide)及過氧化環己酮(Cyclohexanone peroxide)等。

(5)酯類過氧化物(Peroxy ester)：過氧化新葵酸第三戊酯(t-Amyl peroxyneodecanoate)、過氧化新癸酸第三丁酯(t-Butyl peroxyneodecanoate)、過氧化三甲基乙酸第三丁酯(t-Butyl peroxypivalate)、過氧化2-乙基己酸第三戊酯(t-Amyl peroxy-2-ethylhexanoate)、過氧化2-乙基己酸第三丁酯(t-Butyl peroxy-2-ethylhexanoate)、過氧化雙乙基乙酸第三丁酯(t-Butyl peroxy diethylacetate)、第三丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酯(t-Butyl peroxy-3,5,5.trimethylhexane)、過氧化乙酸第三丁酯(t-Butyl peroxyacetate)及過氧化苯甲酸第三丁酯(t-Butyl Peroxybenzoate)等。

(6)過氧化重碳酸酯(Peroxydicarbonate)：過氧化重碳酸(第三丁基環己基)酯[bis(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate]、過氧化重碳酸雙丁基酯(di-Butyl peroxydicarbonate)、過氧重碳酸雙十四醯酯(Dimyristyl peroxydicarbonate)、過氧化碳酸十六酯(Dicetyl peroxycarbonate)、過氧化重碳酸雙2-乙基環己基酯(Di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate)、過氧化重碳酸雙異丙基酯(Diisopropyl peroxydicarbonate)、過氧化重碳酸雙正丙基酯(Di-n-propyl peroxydicarbonate)、過氧化重碳酸雙乙氧化乙基酯(Di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate)及過氧化重碳酸雙烯丙基酯(Diallyl peroxydicarbonate)等。

(7)偶氮類過氧化物(Azo peroxide)：2,2'-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)[2,2'-azobis(2,4,4-trimethyl pentane)]、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊睛)[2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)]、1-偶氮環己烷甲睛(1-Azocyclohexanecarbonitril)及偶氮雙異丁睛(Azobis-isobutylonitrile)等。

有機過氧化物量為DOPO重量之0.1 to 10%，最佳為0.2 to 5%。

四、反應溫度及反應時間：

反應溫度範圍由120至200℃，最佳為125 to 165℃(視有機過氧化物於特定溫度下之半衰期，調整反應溫度)；反應時間由1至24小時，最佳2至12小時。

本發明可藉下列實施例被進一步瞭解，該等實施例在此僅作為說明之用，而非用以限制本發明範圍。

一、含磷基團化合物結構式(I)及(II)之製備實施例：

例1：在裝置有加樣滴管、溫度計、控溫加熱包、蒸餾冷凝回流管及氮氣入口的500 mL三口圓底燒瓶中放入108克DOPO(0.5 mole)及30克Dimethylacetamide，通入氮氣，攪拌並加熱使溫度到達150℃後，繼續加熱並維持之。加樣滴管內放入42.5克Triallylisocyanurate(TAIC)(0.17 mole)及1.8克Benzoyl peroxide，混合均勻後於6小時慢慢全部滴入500 mL三口圓底燒瓶內，反應完成後，將溶劑蒸除，產物經高效液相層析儀分析，DOPO轉化率95 wt%以上。

例2~20：同製備實施例1之裝置，分別改變不同的反應物、溶劑、觸媒(有機過氧化物)及反應條件，可得到本發明的一系列含磷基團化合物，如下表1至5所示。

BPO=Benzoyl peroxide；DMAC=Dimethylacetamide

DMAC=Dimethylacetamide；DCP=Dicumyl peroxide；DTBP=Ditetributyl peroxide；TBPB=t-Butyl peroxybenzoate；AIBN=Azobis-isobutylonitrile

DMAC=Dimethylacetamide；DMF=N,N-dimethylformamide

BPO=Benzoyl peroxide；DMAC=Dimethylacetamide

為了進一步證明本發明的可行性，謹附上製備例1所合成的含磷基團化合物DOPO-TAIC之代表性反應式如反應式1所示；而其IR、MS、¹H-NMR及³¹P-NMR的圖譜如圖1至4所示，可確認其結構；其中MS、¹H-NMR及³¹P-NMR係委託國立中山大學行政院國家科學委員會南部貴重儀器中心測試。由圖4顯示³¹P-NMR的圖譜中在15.8 ppm仍可觀察極少部份未反應的DOPO，由於少部份未反應的DOPO除了具難燃效果外，仍將可作為抗氧化劑之功用，本發明之製備例中並未將其去除。DOPO-TAIC的元素分析(EA)委託國立中興大學貴重儀器中心測試，檢測結果如下：

二、實際應用例

為了進一步證明本發明製備實施的含磷基團化合物的難燃效果，以本發明製備例1所合成的含磷基團化合物DOPO-TAIC實際應用例，說明如下：

應用例1：取PET聚酯94%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物6%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃PET可應用於抽絲、拉伸薄膜或射出成型件(含加玻璃纖維)。

應用例2：取PEN聚酯96%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物4%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃PEN可應用於抽絲、拉伸薄膜或射出成型件(含加玻璃纖維)。

應用例3：取PBT聚酯92%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物8%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃PBT可應用於抽絲、拉伸薄膜或射出成型件(含加玻璃纖維)。

應用例4：取Nylon 6聚醯胺85%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物15%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃Nylon 6、可應用於抽絲或射出成型件(含加玻璃纖維)。

應用例5：取Nylon 66聚醯胺88%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物12%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃Nylon 66可應用於抽絲或射出成型件(含加玻璃纖維)。

應用例6：取HIPS改質聚苯醚MPPO 97%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物3%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃MPPO可應用於拉伸薄膜或射出成型件(含加玻璃纖維)。

應用例7：取ABS樹脂70%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物20%及TPU或PPO樹脂10%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃ABS可應用於射出成型件。

應用例8：取PC/ABS樹脂92%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物8%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃PC/ABS可應用於射出成型件。

應用例9：取PP70%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物10%及Ammonium Polyphosphate、Melamine Polyphosphate或Melamine cyanurate 20%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，均可通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃PP具加熱成型的流動性，可應用於射出成型件(含加玻璃纖維)。。

應用例10：取TPU聚氨酯80%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物20%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作 UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃TPU可作為彈性材或披覆材。

應用例11：取SEBS 72%與實施例1得到的DOPO-TAIC化合物28%，利用押出機作成粒狀後，再利用射出成型機作成條狀試片，作UL-94V的燃燒試驗，通過UL-94 V0阻燃標準，燃燒時沒有有毒氣體產生。此阻燃SEBS可作為彈性材及披覆材。

本發明已經配合上述具體實施例被描述，熟悉本項技術人士將可基於以上描述作出多種變化。本發明的範圍包括界定於下列申請專利範圍及其精神內的該等變化。

圖1為適用於本發明的製備例1所合成的含磷基團化合物的紅外線光譜分析(IR)圖譜。

圖2為適用於本發明的製備例1所合成的含磷基團化合物DOPO-TAIC的質量分析(MS)圖譜。

圖3為適用於本發明的製備例1所合成的含磷基團化合物DOPO-TAIC的¹H核磁共振分析(¹H-NMR)圖譜。

圖4為適用於本發明的製備例1所合成的含磷基團化合物DOPO-TAIC的³¹P核磁共振分析(³¹P-NMR)圖譜。

Claims

一含磷基團化合物，其化學結構如式(I)所示：式(I)中：L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -、或；或部分為”-”取代；A₁,A₂,A₃全為：或；或部分為-H或取代；其中R₁、R₂全為：C₁~C₁₈脂肪族且碳鏈為單鍵、C₅~C₁₂脂環族且碳鏈為單鍵、C₅~C₁₈芳香族；或R₁、R₂部分為H、OH取代。
如申請專利範圍第1項之式(I)結構化合物，式(I)中：L₁,L₂,L₃全為：-CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -、或；A₁,A₂,A₃全為：或；其中R₁、R₂全為：C₁~C₁₈脂肪族且碳鏈為單鍵、C₅~C₁₂脂環族且碳鏈為單鍵、C₅~C₁₈芳香族；或R₁、R₂部分為H、OH取代。
如申請專利範圍第1項之式(I)結構一系列含磷基團化合物，可應用於熱固性樹脂或熱塑性樹脂，賦予難燃性。