為氯甲基、氯乙基、氯丙基、氯異丙基、二氯丙基、二氯異丙基、氯 丁基、二氯丁基、二氯異丁基、溴甲基、溴乙基、溴丙基、溴異丙基、二溴丙基、二溴異丙基、 溴丁基、二溴丁基、二溴異丁基、溴氯丙基、溴氯異丙基、溴氯丁基、溴氯異丁基等碳原子數(shù) 1~4的鹵代烷基,特別優(yōu)選為氯乙基、氯丙基、氯異丙基、二氯丙基、二氯異丙基。
[0075] 通式⑴中的取代基ZJPZ2分別獨(dú)立地為氫原子、甲基或乙基。
[0076] 通式(I)中的重復(fù)單元數(shù)η為0~10,作為構(gòu)成有機(jī)磷化合物(I)的成分的化合 物是η為0~10的化合物的混合物,但η值不同,即使縮合度不同,基本上作為樹脂用阻燃 劑的特性也大致相同。
[0077] 像這樣,通式(I)中的η可取0~10,若考慮作為樹脂用阻燃劑和阻燃性樹脂組合 物的作業(yè)性、所得效果,則粘度需要為適度。
[0078]另外,為了制成耐霧化性優(yōu)異、磷酸酯單體少的樹脂用阻燃劑,成為有機(jī)磷化合物 (I)主成分的化合物的η優(yōu)選為1~5中的任一者,特別優(yōu)選為1~3中的任一者。
[0079] 具體的重復(fù)單元數(shù)η為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10,優(yōu)選為1、2、3、4和5,特別優(yōu) 選為1、2和3。
[0080] 此處,主成分是指構(gòu)成有機(jī)磷化合物(I)的成分之中含量最多的成分。
[0081] 因此,本發(fā)明的樹脂用阻燃劑所含的有機(jī)磷化合物(I)用后述凝膠滲透色譜法 (GPC :Gel Permeation Chromatography)對其進(jìn)行測定時(shí),通式(I)中的η = 0的化合物 的含量為〇. 1~3. 0面積%,并且,由通式(I)中的η = 0~10的各化合物的含量算出的 平均縮合度(N)為1.5~3. 5。
[0082] 具體的η = 0的化合物的含量(面積%)例如為0· 1、0·2、0·3、0·4、0·5、0·6、0·7、 0· 8、0· 9、1· 0、1· 1、1· 2、1· 3、1· 4、1· 5、1· 6、1· 7、1· 8、1· 9、2· 0、2· 1、2· 2、2· 3、2· 4、2· 5、2· 6、 2· 7、2· 8、2· 9 和 3· 0 等。
[0083] 有機(jī)磷化合物(I)中最優(yōu)選不含通式(I)中的η = 0的化合物、即單體型磷酸酯, 由于在其制造工序中會副產(chǎn),因此通式(I)中的η = 0的化合物若在GPC測定中為0. 1~ 3. 0面積%則也可以包含。
[0084] 另外,由上述理由出發(fā),通式(I)中的η = 1的化合物的含量在GPC測定中優(yōu)選為 10~50面積%。其上限更優(yōu)選為45面積%、進(jìn)一步優(yōu)選為40面積%。另外,其下限更優(yōu) 選為15面積%、進(jìn)一步優(yōu)選為20面積%。
[0085] 具體的η = 1的化合物的含量(面積% )例如為10、15、20、21、22、23、24、25、26、 27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、45 和 50 等。
[0086] 根據(jù)以上,有機(jī)磷化合物(I)的平均縮合度(N)為1. 5~3. 5。其上限更優(yōu)選為 3. 0。另外,其下限更優(yōu)選為1. 8、進(jìn)一步優(yōu)選為2. 0。
[0087] 具體的平均縮合度(N)例如為 1·5、1·6、1·7、1·8、1·9、2·0、2· 1、2.2、2.3、2.4、 2· 5、2· 6、2· 7、2· 8、2· 9、3· 0、3· 1、3· 2、3· 3、3· 4 和 3. 5 等。
[0088] 平均縮合度(N)可以使用GPC測定中的η = 0~10的各成分的GPC面積分率(An) 按照下式求出。
[0089] N = Σ (η · An) / Σ (An)
[0090] 基于GPC測定的有機(jī)磷化合物⑴的η = 0~10的各化合物(成分)的含量例 如可以如下操作來進(jìn)行分析(測定)。
[0091] 具體而言,向0. 09g試樣中用全容吸移管添加四氫呋喃(THF) IOml而制成試樣溶 液,用下述儀器和分析條件進(jìn)行分析,將RI檢測器的面積%作為各化合物的含量(組成)。
[0092] (儀器)
[0093] GPC分析裝置(東曹株式會社制、型號:HLC_8220或相應(yīng)品)
[0094] 數(shù)據(jù)分析裝置(東曹株式會社制、型號:SC-8010或相應(yīng)品)
[0095] (柱)
[0096] 保護(hù)柱
[0097] (東曹株式會社制、型號:TSK guard column SuperHZ_L4. 6臟1· D. X 2. 0cm) 1 根
[0098] 樣品柱
[0099] (東曹株式會社制、型號:TSKGEL SuperHZlOOO 6. OmmI. D. X 15cm) 3 根
[0100] (東曹株式會社制、型號:TSKGEL SuperHZ2000 6. OmmI. D. X 15cm) 1 根
[0101] (分析條件)
[0102] 入口(INLET)溫度 40°C
[0103] 柱溫 40 °C RI溫度 35 °C 溶劑流量 0.25ml/分鐘 檢測器 RI(Refractive Index:折射率)
[0104] 試樣溶液注入量10 μ 1 (環(huán)管)
[0105] (數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件)
[0106] START ??ΜΕ (開始時(shí)間) (分鐘) 25.00
[0107] STOP ??ΜΕ (結(jié)束時(shí)間) (分鐘) 5〇· 00
[0108] 作為本發(fā)明的聚膦酸酯磷酸酯類型的有機(jī)磷化合物(I),可列舉出具有上述取代 基與重復(fù)單元數(shù)的組合的化合物,可以為取代基不同的2種以上的混合物。
[0109] 這些之中,作為η = 1的化合物,特別優(yōu)選為:
[0110] 1-〔雙(2-氯乙氧基)氧膦基〕-1-甲基乙基雙(2-氯乙基)磷酸酯和1-〔雙 (2-氯乙氧基)氧膦基〕乙基雙(2-氯乙基)磷酸酯、以及它們的η = 2以上所示的縮合體。
[0111] 本發(fā)明的含有通式(I)所示的聚膦酸酯磷酸酯類型的有機(jī)磷化合物的樹脂用阻 燃劑可用作各種樹脂用阻燃劑。
[0112] 作為成為添加對象的優(yōu)選樹脂,例如可列舉出聚氨酯樹脂、丙烯酸類樹脂、酚醛樹 月旨、環(huán)氧樹脂、氯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、苯乙烯樹脂和合成橡 膠等。這些之中,優(yōu)選為聚氨酯樹脂和丙烯酸類樹脂,更優(yōu)選為聚氨酯樹脂,特別優(yōu)選為聚 氨酯樹脂的發(fā)泡體、即聚氨酯泡沫。
[0113] 聚氨酯泡沫可以是軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)中的任一者,本發(fā)明的阻燃劑可適合地用 作它們的添加型阻燃劑。
[0114] 聚氨酯泡沫具有透氣性連續(xù)氣泡,因此以往的樹脂用阻燃劑有時(shí)會揮發(fā)飛散、阻 燃持續(xù)性降低或者其功能消失或者耐霧化性降低。另外,還存在磷酸酯單體多這一問題。 本發(fā)明的樹脂用阻燃劑的揮發(fā)成分少、持續(xù)發(fā)揮阻燃性、耐霧化性提高,能夠降低磷酸酯單 體。
[0115] [2]有機(jī)磷化合物(I)的制造方法
[0116] 本發(fā)明的有機(jī)磷化合物(I)例如可利用后述條件下的公知的兩階段反應(yīng)來制造。
[0117] 即,利用工序(1)使化合物(a)、(b)和(C)發(fā)生反應(yīng)而得到化合物(d),接著利用 工序(2)將工序(1)中得到的化合物(d)用氧化劑進(jìn)行氧化,從而能夠得到。
[0118] 工序(1)和⑵理論上可以分別如以下反應(yīng)式(1)和⑵那樣地示出(式中,OA 表示氧化劑)。
[0119] 以下,針對各工序進(jìn)行說明。
[0120]
[0121] 工序(I)
[0122] 工序⑴中,使化合物(a)、(b)和(c)以相對于1摩爾化合物(a)的化合物(c) 為1. 5~3. 5摩爾的比例、進(jìn)而相對于1摩爾化合物(c)的化合物(b)為1. 3~2. 0摩爾 的比例在-20~60°C的溫度下發(fā)生反應(yīng),從而得到化合物(d)。即,q= 1.5~3.5、且p/q =1.3~2.0。利用化合物(&)、〇3)和((:)的反應(yīng),使1?〇?與1? 1、1?2、1?3、1?4和1?5的定義相 同,X為鹵原子)脫離。
[0123] 式中,"+0A"表示添加氧化劑。
[0124] 此處,針對系數(shù)q的值,說明呈現(xiàn)q = 1. 5~3. 5的理由。
[0125] 本發(fā)明的有機(jī)磷化合物(I)的平均縮合度(N)理論上成為與反應(yīng)式(1)中的系 數(shù)q相應(yīng)的縮合度,因此為了使平均縮合度(N)達(dá)到本發(fā)明中的規(guī)定范圍,以對應(yīng)于化合物 (a)、(b)和(C)的比率的摩爾倍數(shù)進(jìn)行使用即可。
[0126] 工序(1)中,化合物(C)的系數(shù)q必須超過1。
[0127] 這是因?yàn)椋合禂?shù)q不足1時(shí),一定存在未反應(yīng)的化合物(a),其會成為化合物(d)和 通式(I)中的η = 0所示的單體型磷酸酯的生成源。
[0128] 另外是因?yàn)椋合禂?shù)q為1時(shí),理論反應(yīng)式上不會生成通式(I)中的η = 0所示的單 體型磷酸酯,但實(shí)際上反應(yīng)率不會達(dá)到100%,因此為了減少化合物(d)和通式(I)中的η =〇所示的單體型磷酸酯的含量,系數(shù)q必須超過1。
[0129] 進(jìn)而,針對系數(shù)p的值,說明將p與q之比設(shè)為p/q = 1. 3~2. 0的理由。
[0130] 在工序(1)的反應(yīng)中,化合物(b)鍵合于化合物(a)與化合物(C)之間,顯示出縮 合劑之類的行為。因此,理論反應(yīng)式上化合物(b)可能與化合物(C)以等摩爾生成化合物 (d),但實(shí)際上反應(yīng)率無法達(dá)到100%。因而,需要更過量地添加化合物(b)。
[0131] 如上,為了確實(shí)地使化合物(a)、(b)和(c)發(fā)生縮合,且不殘留未反應(yīng)的化合物 (a)和化合物(c),使平均縮合度(N)為1. 5~3. 5,需要以化合物(c)相對于1摩爾化合 物(a)為1. 5~3. 5摩爾的比例進(jìn)行使用。即,q = 1. 5~3. 5。其上限優(yōu)選為3. 0、另外 其下限優(yōu)選為I. 7。進(jìn)而,同時(shí)還需要以化合物(b)相對于1摩爾化合物(C)為I. 3~2. O 摩爾的比例進(jìn)行使用。即,p/q= 1.3~2.0。其上限優(yōu)選為1.7、另外其下限優(yōu)選為1.4。
[0132] 具體的系數(shù) q 的值例如為 I. 5、L 6、L 7、L 8、L 9、2· 0、2· 1、2· 2、2· 3、2· 4、2· 5、 2· 6、2· 7、2· 8、2· 9 和 3. 0 等。
[0133] 另外,具體的系數(shù)p的值與q的比p/q例如為1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9和 2. 0 等。
[0134] 工序(1)中的反應(yīng)溫度為-20~60°C。
[0135] 反應(yīng)溫度低于_20°C時(shí),有時(shí)反應(yīng)慢而不會充分推進(jìn)。另一方面,反應(yīng)溫度高于 60°C時(shí),有時(shí)反應(yīng)激烈推進(jìn)、難以對其進(jìn)行控制。反應(yīng)溫度的下限優(yōu)選為-10°C、更優(yōu)選為 〇°C。其上限優(yōu)選為50°C、更優(yōu)選為40°C。
[0136] 具體的反應(yīng)溫度(°C )例如為-20、-15、-10、-5、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、 50、55 和 60 等。
[0137] 此處,取代基R1、R2、R3、&和R 5優(yōu)選全部相同。
[0138] 這些取代基均為相同的鹵代烷基時(shí),通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的亞烷基氧化物與三鹵代磷的 摩爾比并使其反應(yīng),能夠同時(shí)制備作為工序(1)中的化合物(a)的亞磷酸酯和作為化合物 (c)的鹵代磷(phosphorohalidate)。
[0139] 作為亞烷基氧化物,例如可列舉出環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、三亞甲基氧化 物、四亞甲基氧化物等。這些之中,優(yōu)選為環(huán)氧