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JP3012174B2 - Method for producing condensed phosphate ester - Google Patents
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JP3012174B2 - Method for producing condensed phosphate ester - Google Patents

Method for producing condensed phosphate ester

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JP3012174B2
JP3012174B2 JP7159302A JP15930295A JP3012174B2 JP 3012174 B2 JP3012174 B2 JP 3012174B2 JP 7159302 A JP7159302 A JP 7159302A JP 15930295 A JP15930295 A JP 15930295A JP 3012174 B2 JP3012174 B2 JP 3012174B2
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alkyl group
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱安定性に優れ、合成
樹脂に添加して、優れた難燃性能と成形加工性を与える
縮合燐酸エステルの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for producing a condensed phosphoric ester which has excellent thermal stability and which is added to a synthetic resin to give excellent flame retardancy and moldability.

【0002】[0002]

【従来の技術】合成樹脂は一般に軽く、耐水性、耐薬品
性、電気絶縁性、機械的諸物性などに優れ、かつ成形加
工が容易であるため、建築材料、電気・電子・家電用材
料、自動車用材料、繊維材料などとして、幅広く用いら
れている。一方で、合成樹脂は、一般に可燃性であり、
難燃性を付与するための様々な提案がなされている。こ
れら難燃化の最も一般的な手段は、有機ハロゲン化合
物、燐化合物、無機水和物などの難燃剤を、樹脂成形品
の調製時に配合する方法である。
2. Description of the Related Art Synthetic resins are generally light, excellent in water resistance, chemical resistance, electrical insulation, mechanical properties, etc., and are easy to mold. It is widely used as an automotive material, a fiber material, and the like. On the other hand, synthetic resins are generally flammable,
Various proposals have been made for imparting flame retardancy. The most common means of flame retardation is a method of blending a flame retardant such as an organic halogen compound, a phosphorus compound, or an inorganic hydrate at the time of preparing a resin molded product.

【0003】上記難燃剤のうち、有機ハロゲン化合物
は、多くの合成樹脂に対して優れた難燃効果を示すの
で、最も広く使用されている。しかし、ハロゲンを含有
する化合物は、樹脂成形時に熱分解してハロゲン化水素
を発生して作業環境を汚染し、また金型を腐食したり、
樹脂の着色やゲル化を引き起こす問題がある。さらに、
火災などによる燃焼に際して、腐食性で、人体に有害な
ハロゲン化水素ガスと共に、多量の煙を発生するという
問題もある。
[0003] Among the above flame retardants, organic halogen compounds are most widely used because they exhibit an excellent flame retardant effect on many synthetic resins. However, halogen-containing compounds are thermally decomposed during resin molding to generate hydrogen halide, polluting the working environment, corroding molds,
There is a problem of causing coloring or gelling of the resin. further,
There is also a problem that a large amount of smoke is generated together with hydrogen halide gas which is corrosive and harmful to the human body when burned by a fire or the like.

【0004】ハロゲンを含まない難燃剤としては、水酸
化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの無機水和物
が知られている。しかし、これらは難燃効果が小さく、
充分な難燃性を得るためには多量に添加する必要があ
り、この為、樹脂本来の物性が損なわれる欠点があっ
た。燐化合物、特に有機燐酸エステルは、ハロゲンを含
まず、良好な難燃効果が得られる難燃剤として汎用され
ている。代表的な有機燐酸エステルとしては、トリフェ
ニルホスフェート(TPP)、トリクレジルホスフェー
ト(TCP)、トリキシリルホスフェート(TXP)等
のトリアリールホスフェート類が挙げられる。しかしこ
れらの化合物は比較的沸点が低く、樹脂の押し出し、成
形時に揮発して金型の汚染を引き起こしたり、成形品の
表面にしみだして外観を損なうなどの問題があった。ま
た、可塑剤として作用し、樹脂組成物の耐熱性を大きく
低下させるという問題もあった。
As a halogen-free flame retardant, inorganic hydrates such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are known. However, these have small flame retardant effects,
In order to obtain sufficient flame retardancy, it is necessary to add a large amount, and there is a disadvantage that the physical properties of the resin are impaired. Phosphorus compounds, especially organic phosphoric esters, do not contain halogen and are widely used as flame retardants that provide good flame retardant effects. Representative organic phosphates include triaryl phosphates such as triphenyl phosphate (TPP), tricresyl phosphate (TCP), and trixylyl phosphate (TXP). However, these compounds have a relatively low boiling point, and have problems such as extruding the resin and volatilizing during molding to cause contamination of the mold and exuding to the surface of the molded article to impair the appearance. In addition, there is also a problem that it acts as a plasticizer and greatly reduces the heat resistance of the resin composition.

【0005】揮発性の低い燐酸エステルとしては、特公
昭51−39271号、特公昭54−32818号、特
公昭62−25706号、特公平2−18336号各公
報などに記載されている縮合燐酸エステルがある。しか
し、これらの化合物は上記のトリアリールホスフェート
類と比較すると難燃性能が劣り、また樹脂組成物の耐熱
性低下の改善効果もない。
[0005] Phosphoric esters having low volatility include condensed phosphoric esters described in JP-B-51-39271, JP-B-54-32818, JP-B-62-25706 and JP-B-2-18336. There is. However, these compounds are inferior in flame-retardant performance as compared with the above-mentioned triaryl phosphates, and have no effect of improving the heat resistance of the resin composition.

【0006】低揮発性で、耐熱性を有する燐酸エステル
としては、米国特許第4134876号明細書や、同第
5122556号明細書、特開平5−1079号公報に
記載の、オルト位にアリール基の置換基を持つ下記一般
式(5)で表される縮合燐酸エステルがある。しかし、
これらの化合物は樹脂状固体、又は固体であり、樹脂へ
の分散性や成形加工性が劣り、難燃性能もトリアリール
ホスフェート類に対して劣る。
[0006] Phosphoric esters having low volatility and heat resistance include those described in US Pat. No. 4,134,876, US Pat. No. 5,122,556, and JP-A-5-1079. There is a condensed phosphate represented by the following general formula (5) having a substituent. But,
These compounds are resinous solids or solids, and are inferior in dispersibility and moldability in resins, and inferior in flame retardancy to triaryl phosphates.

【0007】[0007]

【化5】 Embedded image

【0008】(式中Arは、2位と6位に水素以外の置
換基を持つアリール基である。) 一方、2位と6位にアルキル基を持つアリール基と、少
なくとも6位に置換基を持たないアリール基の両方を分
子内に合わせ持つ、下記一般式(4)で表される縮合燐
酸エステルが、上述の問題を解決する優れた性質を持つ
ことが明らかとなった(特願平7−46777号)。
(In the formula, Ar is an aryl group having a substituent other than hydrogen at the 2- and 6-positions.) On the other hand, an aryl group having an alkyl group at the 2- and 6-positions and a substituent at least at the 6-position It has been clarified that a condensed phosphoric ester represented by the following general formula (4), which has both aryl groups having no aryl group in the molecule, has excellent properties to solve the above-mentioned problem (Japanese Patent Application No. Hei 10-284,197). 7-46777).

【0009】[0009]

【化6】 Embedded image

【0010】(式中、nは1〜10の整数であり、Rは
一般式(1)に示す2価の芳香族基であり、Ar1〜A
r4は各々独立に一般式(2)および(3)で表される
フェノール類に由来する1価の芳香族基で、うち少なく
とも1つが2位と6位に同一又は異なる炭素数1〜4の
アルキル基を持ち、少なくとも1つが6位に置換基を持
たない。またnが2以上の場合、複数あるAr4は各々
同一でも異なっても良い。)すなわちこの化合物は、低
揮発性で、樹脂からのしみ出しが無く、樹脂組成物の耐
熱性低下が小さく、液体として扱えるので樹脂への分散
性や成形加工性に優れ、かつ優れた難燃性能を持つ。こ
の為、上記一般式(4)で表される燐酸エステルを選択
的に製造する方法が待望されている。
Wherein n is an integer of 1 to 10, R is a divalent aromatic group represented by the general formula (1),
r4 is each independently represented by the general formulas (2) and (3)
A monovalent aromatic group derived from phenols, at least one of which has the same or different alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at the 2nd and 6th positions, and at least one has no substituent at the 6th position. When n is 2 or more, a plurality of Ar4 may be the same or different. In other words, this compound has low volatility, does not exude from the resin, has a small decrease in heat resistance of the resin composition, and can be handled as a liquid, so that it has excellent dispersibility in a resin and molding processability, and excellent flame retardancy. Has performance. Therefore, a method for selectively producing the phosphate represented by the general formula (4) has been desired.

【0011】これらの縮合燐酸エステルの製造方法とし
ては、(A)特公昭62−25706号公報などに示さ
れる、オキシハロゲン化燐と1価フェノール類、2価フ
ェノール類を一緒に仕込み、反応を行う方法、(B)特
公昭54−32818号公報や特開平5−1079号公
報などに示される、オキシハロゲン化燐に1価フェノー
ル類を反応させた後、2価フェノール類を加えて反応を
完結させる方法、(C)特開昭63−227632号公
報などに示される、オキシハロゲン化燐と2価フェノー
ル類を反応させた後、1価フェノール類を加えて反応を
完結させる方法が知られている。
The method for producing these condensed phosphoric esters is as follows: (A) Phosphorus oxyhalide and monohydric phenols and dihydric phenols shown in JP-B-62-25706 are charged together, and the reaction is carried out. And (B) reacting a monohydric phenol with a phosphorus oxyhalide and then adding a dihydric phenol as described in JP-B-54-32818 and JP-A-5-1079. (C) A method of reacting a phosphorus oxyhalide with a dihydric phenol and then adding a monohydric phenol to complete the reaction as disclosed in JP-A-63-227632 and the like. ing.

【0012】しかし、(A)、(B)の方法は、全ての
1価フェノール類がオルト位に置換基を持つ化合物であ
る場合を除き、生成物にトリアリールホスフェート類の
副生が多く、成形加工時の揮発問題が顕在化する。一
方、本発明者らの研究の結果、(C)の方法では、2位
と6位に置換基を持つ1価フェノール類に対し、置換基
の無い1価フェノール類の反応速度が極めて速いため、
2位と6位に置換基を持つ1価フェノール類を含まない
縮合燐酸エステルが形成されやすく、又反応を完結させ
ることが困難であり、さらに、反応や蒸留、精製の工程
で、2価フェノール類の残基や、2位と6位に置換基を
持つ1価フェノール類の残基と、置換基の無い1価フェ
ノール類とのエステル交換反応、及び、例えば上記一般
式(4)のn=1の化合物2分子から、n=0のトリア
リールホスフェートとn=2の化合物が生成するごと
き、不均化反応が生じやすい事が分かった。
However, in the methods (A) and (B), the product has many by-products of triaryl phosphates except when all monohydric phenols are compounds having a substituent at the ortho position. The problem of volatilization during molding becomes apparent. On the other hand, as a result of the study of the present inventors, in the method (C), the reaction rate of the monohydric phenol having no substituent is extremely higher than that of the monohydric phenol having the substituent at the 2-position and the 6-position. ,
Condensed phosphoric acid esters containing no monohydric phenols having substituents at the 2- and 6-positions are likely to be formed, and it is difficult to complete the reaction. Reaction of a monohydric phenol having a substituent at the 2- and 6-position with a monohydric phenol having no substituent, and for example, n of the general formula (4) It has been found that disproportionation reaction is likely to occur when two molecules of the compound of n = 1 produce a triaryl phosphate of n = 0 and a compound of n = 2.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記一般式
(4)で表される、2位と6位にアルキル基を持つアリ
ール基と、6位に置換基の無いアリール基を合わせ持
つ、合成樹脂用添加剤として有用な、縮合燐酸エステル
を選択的に製造する方法を提供することを目的とする。
The present invention has both an aryl group having an alkyl group at the 2-position and the 6-position and an aryl group having no substituent at the 6-position represented by the general formula (4). It is an object of the present invention to provide a method for selectively producing a condensed phosphate ester useful as an additive for a synthetic resin.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、反応工程を3
段階に分け、特定の条件下で合成を行うと、トリアリー
ルホスフェートや、耐熱性を低下させる原因となる、2
位と6位にアルキル基を持つアリール基を分子中に一つ
も含まない縮合燐酸エステルテル、及び成形加工性を低
下させる原因となる、6位に置換基の無いアリール基を
分子内に1つも含まない縮合燐酸エステルの副生を押さ
えることが出来、目的生成物を選択的に効率良く製造で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the reaction step is reduced to three.
When the synthesis is performed under specific conditions by dividing into stages, triaryl phosphate and heat resistance may be reduced.
Condensed phosphate ester containing no aryl group having an alkyl group at the 6th and 6th positions in the molecule, and at least one aryl group having no substituent at the 6th position in the molecule, which causes reduction in moldability. It has been found that by-products of condensed phosphoric acid esters that do not contain can be suppressed, and that the target product can be selectively and efficiently produced, and the present invention has been completed.

【0015】すなわち、本発明は以下のとおりである。 1. ルイス酸触媒下に、オキシハロゲン化燐と、下記
一般式(1)で表される一種又は二種以上の2価フェノ
ール類の縮合反応を行う第1反応工程と、 HO−R−OH (1) (式中、Rは下記化7に示される2価の芳香族基であ
る。)
That is, the present invention is as follows. 1. A first reaction step of performing a condensation reaction of phosphorus oxyhalide and one or more dihydric phenols represented by the following general formula (1) under a Lewis acid catalyst, and HO-R-OH (1 (Wherein, R is a divalent aromatic group represented by the following formula 7)

【0016】[0016]

【化7】 Embedded image

【0017】(式中、Aは、結合手、2価のS、スルホ
ン基、又は炭素数1〜6のアルキリデン基、アルキレン
基を示す。X及びYは各々独立に、炭素数1〜4のアル
キル基であり、x及びyは各々独立に、0〜4の整数で
ある。) 第1反応工程の生成物と、下記一般式(2)で表される
一種又は二種以上の、2位と6位にアルキル基を持つフ
ェノール類の縮合反応を行う第2反応工程と、
(In the formula, A represents a bond, divalent S, a sulfone group, or an alkylidene group or alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. X and Y each independently represent a 1 to 4 carbon atom. An alkyl group, and x and y are each independently an integer of 0 to 4.) The product of the first reaction step and one or more kinds of 2-positions represented by the following general formula (2) And a second reaction step of performing a condensation reaction of a phenol having an alkyl group at the 6-position,

【0018】[0018]

【化8】 Embedded image

【0019】(式中、R1とR2は、各々独立に炭素数
1〜4のアルキル基であり、R3〜R5は、各々独立に
水素又は炭素数1〜20のアルキル基である。) 第2反応工程の生成物と、下記一般式(3)で表され
る、一種又は二種以上の6位に置換基を持たないフェノ
ール類の縮合反応を行う第3反応工程と、
(Wherein, R1 and R2 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R3 to R5 are each independently a hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.) A third reaction step of performing a condensation reaction between the product of the reaction step and one or more phenols having no substituent at the 6-position represented by the following general formula (3);

【0020】[0020]

【化9】 Embedded image

【0021】(式中、R6〜R9は、各々独立に水素、
炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、アルコキシ
基、又はヒドロキシル基である。) ルイス酸触媒を除去又は失活させる精製工程を有し、か
つ第1反応工程に於ける原料仕込み組成が、2価フェノ
ール類1モルに対し、オキシハロゲン化燐1.5〜10
モル、ルイス酸触媒10-8〜10-1モルであり、第1反
応工程に於いて仕込んだ2価フェノール類1モルに対す
る、第2反応工程に於ける、2位と6位にアルキル基を
持つフェノール類の仕込量が1〜3モルであって、全て
の工程を通して操作温度を200℃以下に保つことを特
徴とする、下記一般式(4)で表される縮合燐酸エステ
ルの製造方法。
(Wherein, R 6 to R 9 are each independently hydrogen,
It is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group, or a hydroxyl group. ) A purification step for removing or deactivating the Lewis acid catalyst, and the raw material charge composition in the first reaction step is 1.5 to 10 phosphorus oxyhalide per mole of dihydric phenol.
Moles, 10 -8 to 10 -1 mole of the Lewis acid catalyst, and alkyl groups at the 2- and 6-positions in the second reaction step with respect to 1 mole of the dihydric phenol charged in the first reaction step. A method for producing a condensed phosphoric acid ester represented by the following general formula (4), wherein the amount of phenols to be charged is 1 to 3 mol, and the operating temperature is kept at 200 ° C. or lower throughout all steps.

【0022】[0022]

【化10】 Embedded image

【0023】(式中、nは1〜10の整数であり、Rは
一般式(1)に示す2価の芳香族基であり、Ar1〜A
r4は、各々独立に一般式(2)および(3)で表され
るフェノール類に由来する1価の芳香族基であって、そ
の中の少なくとも1つが2位と6位に同一又は異なる炭
素数1〜4のアルキル基を持ち、少なくとも1つが6位
に置換基を持たない芳香族基である。またnが2以上の
場合、複数あるAr4は各々同一でも異なっても良
い。) 2. 第2反応工程に於ける2位と6位にアルキル基を
持つフェノール類の仕込量により、縮合燐酸エステルに
含まれる、2位と6位にアルキル基を持つアリール基の
割合をコントロールすることを特徴とする、上記1の縮
合燐酸エステルの製造方法。 3. 第2反応工程及び/又は第3反応工程に於いて、
ルイス酸触媒を追添する、上記1又は2の縮合燐酸エス
テルの製造方法。 4. 第2反応工程で用いる2位と6位にアルキル基を
持つフェノール類が、2,6−キシレノール及び/又
は、2,4,6−トリメチルフェノールである、上記
1、2又は3の縮合燐酸エステルの製造方法。 5. 第3反応工程で用いる、6位に置換基を持たない
フェノール類が、フェノール及び/又はクレゾールであ
る、上記1、2、3又は4の縮合燐酸エステルの製造方
法。 6. 第1反応工程で用いるルイス酸触媒が無水塩化マ
グネシウムであり、第2反応工程及び/又は第3反応工
程で追添するルイス酸触媒が、無水塩化アルミニウムで
ある、上記3の縮合燐酸エステルの製造方法。 7. 第2反応工程及び/又は第3反応工程で追添する
ルイス酸触媒の量が、第1反応工程で仕込む2価フェノ
ール類1モルに対し10−3〜10−1モルの範囲であ
り、かつ第1反応工程から第3反応工程を通して使用す
るルイス酸触媒の総量が、第1反応工程で仕込む2価フ
ェノール類1モルに対し5×10−3〜2×10−1モ
ルの範囲である、上記3又は6の縮合燐酸エステルの製
造方法。 8. 第1反応工程、第2反応工程、第3反応工程及び
精製工程の全製造工程を180℃以下で行う、上記1、
2、3又は4の縮合燐酸エステルの製造方法。
Wherein n is an integer of 1 to 10, R is a divalent aromatic group represented by the general formula (1),
r4 is independently represented by the general formulas (2) and (3)
Monovalent aromatic groups derived from phenols, at least one of which has the same or different alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at the 2 and 6 positions, and at least one of which has a substituent at the 6 position Is an aromatic group having no When n is 2 or more, a plurality of Ar4 may be the same or different. ) 2. The amount of the phenols having alkyl groups at the 2- and 6-positions in the second reaction step is controlled by controlling the ratio of the aryl groups having the alkyl groups at the 2- and 6-positions contained in the condensed phosphate ester. The method for producing the condensed phosphoric acid ester according to the above-mentioned item 1, which is characterized in that: 3. In the second reaction step and / or the third reaction step,
The method for producing a condensed phosphoric ester according to the above item 1 or 2, further comprising adding a Lewis acid catalyst. 4. The condensed phosphoric acid ester of the above 1, 2, or 3, wherein the phenol having an alkyl group at the 2-position and the 6-position used in the second reaction step is 2,6-xylenol and / or 2,4,6-trimethylphenol. Manufacturing method. 5. The method for producing a condensed phosphoric ester according to the above 1, 2, 3 or 4, wherein the phenol having no substituent at the 6-position used in the third reaction step is phenol and / or cresol. 6. Production of the condensed phosphoric acid ester of the above 3, wherein the Lewis acid catalyst used in the first reaction step is anhydrous magnesium chloride, and the Lewis acid catalyst added in the second reaction step and / or the third reaction step is anhydrous aluminum chloride. Method. 7. The amount of the Lewis acid catalyst added in the second reaction step and / or the third reaction step is in the range of 10-3 to 10-1 mol per 1 mol of the dihydric phenols charged in the first reaction step, and The total amount of the Lewis acid catalyst used throughout the first reaction step through the third reaction step is in the range of 5 × 10 −3 to 2 × 10 −1 mol based on 1 mol of the dihydric phenol charged in the first reaction step. The method for producing the condensed phosphoric ester according to the above 3 or 6. 8. The first reaction step, the second reaction step, the third reaction step, and all the production steps of the purification step are performed at 180 ° C. or lower,
A method for producing 2, 3 or 4 condensed phosphate esters.

【0024】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
の縮合燐酸エステルの製造方法は、例えば以下の反応式
で表される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The method for producing a condensed phosphate according to the present invention is represented by, for example, the following reaction formula.

【0025】[0025]

【化11】 Embedded image

【0026】(式中、nは1〜10の整数、Xはハロゲ
ン元素、HO−R−OHは一般式(1)の2価フェノー
ル類である。R’OHは一般式(2)で表される、2位
と6位にアルキル基を持つフェノール類、R”OHは一
般式(3)で表される、6位に置換基を持たないフェノ
ール類であり、R’とR”は一般式(4)に於けるAr
1〜Ar4と等価である。) 本発明の第1反応工程の原料であるオキシハロゲン化燐
としては、例えばオキシ塩化燐、オキシ塩化フッ化燐、
オキシ臭化燐、オキシ臭化フッ化燐、オキシ臭化塩化燐
等が挙げられ、オキシ塩化燐が特に好ましい。
(Wherein, n is an integer of 1 to 10, X is a halogen element, HO-R-OH is a dihydric phenol represented by the general formula (1). R'OH is represented by the general formula (2). Phenols having alkyl groups at the 2- and 6-positions, R "OH is a phenol having no substituent at the 6-position represented by the general formula (3), and R 'and R" are Ar in the formula (4)
1 to Ar4. Examples of the phosphorus oxyhalide which is a raw material of the first reaction step of the present invention include phosphorus oxychloride, phosphorus oxychloride phosphorus,
Examples include phosphorus oxybromide, phosphorus oxybromide fluoride, and phosphorus oxybromide chloride, with phosphorus oxychloride being particularly preferred.

【0027】本発明の第1反応工程の原料である一般式
(1)で表される2価フェノール類としては、例えばカ
テコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ビフェニル
−3,3′−ジオール、ビフェニル−4,4′−ジオー
ル、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノ
ールS、および2,2′,6,6′−テトラメチルビス
フェノールA等が挙げられるが、ヒドロキノン、レゾル
シノール、ビスフェノールA、ビスフェノールSが好ま
しく、ビスフェノールAが特に好ましい。
Examples of the dihydric phenol represented by the general formula (1), which is a raw material of the first reaction step of the present invention, include catechol, resorcinol, hydroquinone, biphenyl-3,3'-diol, biphenyl-4, Examples include 4′-diol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and 2,2 ′, 6,6′-tetramethylbisphenol A, but hydroquinone, resorcinol, bisphenol A, and bisphenol S are preferred, and bisphenol A is preferred. Particularly preferred.

【0028】本発明の、第2反応工程に用いる一般式
(2)で表される、2位と6位にアルキル基を持つフェ
ノール類としては、例えば2,6−キシレノール、2−
メチル−6−エチルフェノール、2−メチル−6−nプ
ロピルフェノール、2−メチル−6−イソプロピルフェ
ノール、2−メチル−6−nブチルフェノール、2−メ
チル−6−tブチルフェノール、2,6−ジエチルフェ
ノール、2−エチル−6−イソプロピルフェノール、2
−エチル−6−tブチルフェノール、2,6−ジnプロ
ピルフェノール、2,6−ジイソプロピルフェノール、
2,6−ジtブチルフェノール、2,4,6−トリメチ
ルフェノール、2,6−ジメチル−4−エチルフェノー
ル、2,6−ジメチル−4−nプロピルフェノール、
2,6−ジメチル−4−イソプロピルフェノール、2,
6−ジメチル−4−nブチルルフェノール、2,6−ジ
メチル−4−tブチルフェノール、2,4,6−トリエ
チルフェノール、2,4,6−トリnプロピルフェノー
ル、2,4,6−トリイソプロピルフェノール、2,
4,6−トリtブチルフェノール、2,3,4,6−テ
トラメチルフェノール、2,3,5,6−テトラメチル
フェノール、2,3,4,5,6−ペンタメチルフェノ
ール等が挙げられるが、2,6−キシレノールと2,
4,6−トリメチルフェノールが特に好ましい。
Examples of the phenols having an alkyl group at the 2-position and the 6-position represented by the general formula (2) used in the second reaction step of the present invention include 2,6-xylenol and 2-phenol.
Methyl-6-ethylphenol, 2-methyl-6-n-propylphenol, 2-methyl-6-isopropylphenol, 2-methyl-6-nbutylphenol, 2-methyl-6-tbutylphenol, 2,6-diethylphenol , 2-ethyl-6-isopropylphenol, 2
-Ethyl-6-tbutylphenol, 2,6-di-n-propylphenol, 2,6-diisopropylphenol,
2,6-di-t-butylphenol, 2,4,6-trimethylphenol, 2,6-dimethyl-4-ethylphenol, 2,6-dimethyl-4-npropylphenol,
2,6-dimethyl-4-isopropylphenol, 2,
6-dimethyl-4-nbutylphenol, 2,6-dimethyl-4-tbutylphenol, 2,4,6-triethylphenol, 2,4,6-trinpropylphenol, 2,4,6-triisopropyl Phenol, 2,
4,6-tri-t-butylphenol, 2,3,4,6-tetramethylphenol, 2,3,5,6-tetramethylphenol, 2,3,4,5,6-pentamethylphenol and the like. , 2,6-xylenol and 2,
4,6-trimethylphenol is particularly preferred.

【0029】フェノール類の2位と6位のアルキル基
は、脱ハロゲン化水素縮合反応時に立体障害となるた
め、かさ高いほど反応速度が低下し、炭素数5以上の置
換基を持つと反応困難となる。本発明の、第3反応工程
で用いるフェノール類は、芳香環の6位が水素であれば
特に制限はなく、フェノール、クレゾール、エチルフェ
ノール、3,5−ジメチルフェノール等のアルキルフェ
ノール類、フェニルフェノール、クミルフェノール等の
芳香族置換基を持つフェノール類の他、エーテル結合を
有するフェノール類や、2価のフェノール類をも包含す
る。これらのうち、特に好ましい化合物は、フェノール
とクレゾールである。
Alkyl groups at the 2- and 6-positions of phenols are sterically hindered during the dehydrohalogenation condensation reaction. Therefore, the higher the bulk, the lower the reaction rate. Becomes The phenol used in the third reaction step of the present invention is not particularly limited as long as the 6-position of the aromatic ring is hydrogen, and phenol, cresol, ethylphenol, alkylphenols such as 3,5-dimethylphenol, phenylphenol, In addition to phenols having an aromatic substituent such as cumylphenol, phenols having an ether bond and dihydric phenols are also included. Among these, particularly preferred compounds are phenol and cresol.

【0030】本発明の縮合燐酸エステルの製造方法は、
無溶媒下で実施しても良いし、キシレンなどの溶媒存在
下に行うことも好ましい。また、製品の一部を溶媒とし
て使用することも好ましい。第1反応工程に於ける仕込
み組成は、2価フェノール類1モルに対し、オキシハロ
ゲン化燐1.5〜10モル、好ましくは1.7〜8モ
ル、さらに好ましくは1.8〜5モルで、オキシハロゲ
ン化燐の割合が少ないほど、一般式(4)に於けるnの
値が大きくなる。2価フェノール類1モルに対し、オキ
シハロゲン化燐1.5モル以下では、反応物がゲル化す
る。また、2価フェノール類に対し、2倍モル以上のオ
キシハロゲン化燐を仕込む場合、第2反応工程以降での
トリアリールホスフェートの副生を抑えるため、第1反
応工程終了後に、未反応のオキシハロゲン化燐を蒸留な
どの手段で除去することが好ましい。
The method for producing the condensed phosphoric acid ester of the present invention comprises:
It may be carried out without a solvent or in the presence of a solvent such as xylene. It is also preferable to use a part of the product as a solvent. The charged composition in the first reaction step is 1.5 to 10 mol, preferably 1.7 to 8 mol, more preferably 1.8 to 5 mol, of phosphorus oxyhalide per mol of dihydric phenol. The smaller the proportion of phosphorus oxyhalide, the larger the value of n in the general formula (4). If the amount of phosphorus oxyhalide is 1.5 moles or less relative to 1 mole of dihydric phenol, the reaction product gels. In addition, when phosphorus oxyhalide is used in an amount of at least twice the amount of the dihydric phenol, unreacted oxyhalide is added after the completion of the first reaction step in order to suppress by-products of triaryl phosphate in the second and subsequent reaction steps. It is preferable to remove phosphorus halide by means such as distillation.

【0031】本発明の縮合燐酸エステルの製造方法で
は、第2反応工程に於ける、2位と6位にアルキル基を
持つフェノール類の仕込量により、生成物の組成をコン
トロールすることが出来る。すなわち、当該フェノール
類を、第1反応工程に於いて仕込んだ2価フェノール類
に対し、1〜3倍モルの範囲で仕込むことにより、生成
物分子に含まれる2位と6位にアルキル基を持つアリー
ル基の割合が、少ないものから多いものまで任意に製造
することが出来る。中でも、難燃剤に適した生成物を得
る仕込み比としては、1.2〜2.5倍の範囲が好まし
い。当モル以下では、2位と6位にアルキル基を持つア
リール基を含まない縮合燐酸エステルが生成して難燃性
その他の性能が低下し、3倍モルを越えると、1価フェ
ノールに由来する全てのアリール基が2位と6位にアル
キル基を持つ縮合燐酸エステルが生成して高粘度化、又
はゲル化する。
In the method for producing a condensed phosphate according to the present invention, the composition of the product can be controlled by the amount of the phenol having an alkyl group at the 2-position and the 6-position in the second reaction step. That is, the phenols are charged in a range of 1 to 3 times the moles of the dihydric phenols charged in the first reaction step, so that the alkyl groups at the 2- and 6-positions contained in the product molecule. It can be arbitrarily produced from a small proportion to a large proportion of aryl groups. Above all, the charge ratio for obtaining a product suitable for a flame retardant is preferably in the range of 1.2 to 2.5 times. At less than the equivalent mole, a condensed phosphate ester containing no aryl group having an alkyl group at the 2- and 6-positions is formed, and the flame-retardant properties and other performances are reduced. A condensed phosphoric ester in which all the aryl groups have an alkyl group at the 2-position and the 6-position is formed to increase the viscosity or gel.

【0032】第3反応工程に於ける、フェノール類の仕
込量は、第2反応工程終了時点での燐に結合した未反応
ハロゲン原子の量と当量、もしくは過剰量とする。本発
明では、第2反応工程に於いて、2位と6位にアルキル
基を持つフェノール類の立体障害効果により、燐を含む
分子への無秩序な反応を抑制している。この為には、反
応温度を200℃以下とすることが必要であり、好まし
くは180℃以下、さらに好ましくは160℃以下で反
応を完結させる。反応温度の下限は好ましくは50℃以
上、より好ましくは60℃以上である。50℃未満であ
ると反応の進行が遅くなり、反応を完結させるのが難し
い。
In the third reaction step, the amount of phenols charged is equivalent to the amount of unreacted halogen atoms bonded to phosphorus at the end of the second reaction step, or an excess amount. In the present invention, in the second reaction step, the phenols having an alkyl group at the 2-position and the 6-position suppress the disordered reaction to the molecule containing phosphorus due to the steric hindrance effect. For this purpose, the reaction temperature needs to be 200 ° C. or lower, preferably 180 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower. The lower limit of the reaction temperature is preferably 50 ° C or higher, more preferably 60 ° C or higher. If the temperature is lower than 50 ° C., the progress of the reaction becomes slow, and it is difficult to complete the reaction.

【0033】また、第3反応工程においては、前記のエ
ステル交換反応や不均化反応が並行して生じる。これら
の副反応は、反応温度が高いほど生じやすい為、第3反
応工程においても、反応温度を200℃以下とすること
が必要であり、好ましくは180℃以下、より好ましく
は160℃以下で反応を完結させる。反応温度の下限は
好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上であ
る。50℃未満であると反応の進行が遅くなり反応を完
結させるのが難しい。一方で第3反応工程でも、第2反
応工程生成物の置換基の立体障害のため、反応速度は小
さい。この為に、第1反応工程でルイス酸触媒を添加す
るほか、反応速度の小さい第2反応工程及び/又は第3
反応工程に於いて、触媒の追添を行うことが好ましい。
In the third reaction step, the above-mentioned transesterification reaction and disproportionation reaction occur in parallel. Since these side reactions are more likely to occur as the reaction temperature increases, the reaction temperature must be 200 ° C. or lower in the third reaction step, preferably 180 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower. To complete. The lower limit of the reaction temperature is preferably 50 ° C or higher, more preferably 60 ° C or higher. If the temperature is lower than 50 ° C., the progress of the reaction becomes slow, and it is difficult to complete the reaction. On the other hand, also in the third reaction step, the reaction rate is low due to steric hindrance of the substituent of the product of the second reaction step. To this end, a Lewis acid catalyst is added in the first reaction step, and the second reaction step and / or the third
It is preferable to add a catalyst in the reaction step.

【0034】ルイス酸触媒としては、塩化アルミニウ
ム、四塩化チタン、塩化鉄、塩化マグネシウム、塩化
錫、塩化亜鉛、五塩化アンチモンなどが挙げられるが、
第1反応工程においては、反応選択性の高い塩化マグネ
シウムが好ましい。また、第2反応工程及び/又は第3
反応工程で追添する触媒としては、活性の高い塩化アル
ミニウムが好ましい。
Examples of the Lewis acid catalyst include aluminum chloride, titanium tetrachloride, iron chloride, magnesium chloride, tin chloride, zinc chloride and antimony pentachloride.
In the first reaction step, magnesium chloride having high reaction selectivity is preferable. In addition, the second reaction step and / or the third reaction step
As an additional catalyst in the reaction step, highly active aluminum chloride is preferable.

【0035】触媒の添加量は、少ないと効果が無く、多
いとエステル交換反応や不均化反応を促進する。第1反
応工程で用いる触媒は、2価フェノール類仕込み1モル
に対し10-3〜10-1モルの範囲が好ましく、5×10
-3〜5×10-2モルの範囲がより好ましい。第2反応工
程及び/又は第3反応工程で加える触媒の量は、第1反
応工程で仕込む2価フェノール類1モルに対し各々10
-3〜10-1モルの範囲で、かつ第1反応工程から第3反
応工程を通して使用する触媒の総量が、第1反応工程で
仕込む2価フェノール類1モルに対し5×10-3〜2×
10-1モルの範囲となるようにするのが好ましい。
If the amount of the catalyst is small, there is no effect, and if it is large, the transesterification reaction and the disproportionation reaction are promoted. The catalyst used in the first reaction step is preferably in the range of 10 -3 to 10 -1 mol per mol of charged dihydric phenols, and is preferably 5 × 10 10 -1 mol.
The range of -3 to 5 × 10 -2 mol is more preferable. The amount of the catalyst added in the second reaction step and / or the third reaction step is 10 to 10 mols per 1 mol of the dihydric phenol charged in the first reaction step.
-3 to 10 -1 mol, and the total amount of the catalyst used in the first to third reaction steps is 5 × 10 -3 to 2 × 10 -3 to 1 mol of the dihydric phenol charged in the first reaction step. ×
It is preferred to be in the range of 10 -1 mole.

【0036】第3反応工程終了後の粗燐酸エステルは、
必要に応じて蒸留などにより未反応のフェノール類を除
去するが、この工程においても、高温下ではエステル交
換や不均化などの反応が生じるため、操作温度を200
℃以下に保つことが必要で、180℃以下に保つことが
好ましく、160℃以下がさらに好ましい。操作温度の
下限は好ましくは100℃以上、より好ましくは120
℃以上である。100℃未満ではフェノール類の除去は
困難である。
After completion of the third reaction step, the crude phosphate is
If necessary, unreacted phenols are removed by distillation or the like. In this step, however, reactions such as transesterification and disproportionation occur at high temperatures.
It is necessary to maintain the temperature at or below 180 ° C, preferably at or below 180 ° C, more preferably at or below 160 ° C. The lower limit of the operating temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C.
° C or higher. If it is lower than 100 ° C., it is difficult to remove phenols.

【0037】得られた粗燐酸エステルは、精製工程にて
残留ハロゲンを除去すると共に、ルイス酸触媒を除去又
は失活させる。精製の方法には特に制限はないが、純
水、アルカリ水などを添加、攪拌して洗浄し、ルイス酸
触媒を分解すると共に触媒金属と残留ハロゲンを水相に
抽出した後、水相を分離、乾燥する方法が一般的であ
る。精製工程を経た、ルイス酸触媒を含まない製品は、
熱的に安定となり、300℃においても揮発、分解、変
性は殆ど生じない。
The obtained crude phosphate removes residual halogen in the purification step and removes or deactivates the Lewis acid catalyst. The purification method is not particularly limited, but pure water, alkaline water, etc. are added, and the mixture is stirred and washed to decompose the Lewis acid catalyst, extract the catalyst metal and residual halogen into the aqueous phase, and then separate the aqueous phase. The drying method is generally used. Products that do not contain Lewis acid catalyst after the purification process
It is thermally stable and hardly volatilizes, decomposes or denatures even at 300 ° C.

【0038】[0038]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。実施例に使用した分析法を以下に示す。 <生成物の定量> 縮合度nによる組成 : GPC(ゲルパーミッションクロマト) 装置 東ソー LC 8020シリーズ カラム 東ソー TSKgel G2000HXL 2本 東ソー TSKgel G3000HXL 1本 直列 溶媒 THF flow=1ml/分 検出器 UV λ=254nm 試料 THF 200倍希釈 5μl 絶対検量線法 2量体(n=1成分)の組成 : HPLC(液体クロマト) 装置 島津 LC−1OA カラム 東ソー TSKgel ODS−80T 溶媒 メタノール/水=90/10 flow=0.5ml/分 検出器 UV λ=254nm 試料 メタノール 100倍希釈 10μl 面積比 <成分の同定> 測定装置:LC−MS(日立API式) カラム 東ソー TSKgel ODS−80T 溶媒 メタノール/水=95/5 flow=1ml/分 試料 メタノール 100倍希釈 10μl イオン化 ドリフト電圧750 霧化室280℃ 脱溶媒室350℃ 測定範囲 m/e 200〜1000
The present invention will be described below in detail with reference to examples. The analytical methods used in the examples are shown below. <Quantitative determination of product> Composition by degree of condensation n: GPC (gel permission chromatography) device Tosoh LC 8020 series Column Tosoh TSKgel G2000HXL 2 Tosoh TSKgel G3000HXL 1 in-line Solvent THF flow = 1 ml / min Detector UV λ = 254 nm 200-fold dilution 5 μl Absolute standard curve method Composition of dimer (n = 1 component): HPLC (liquid chromatography) device Shimadzu LC-1OA column Tosoh TSKgel ODS-80T Solvent Methanol / water = 90/10 flow = 0.5 ml / Minute detector UV λ = 254 nm sample methanol 100-fold dilution 10 μl area ratio <identification of components> measuring device: LC-MS (Hitachi API type) column Tosoh TSKgel ODS-80T solvent methanol / water = 95/5 fl w = 1 ml / min Sample methanol 100-fold dilution 10μl ionization drift voltage 750 atomization chamber 280 ° C. desolvation chamber 350 ° C. measurement range m / e 200 to 1000

【0039】[0039]

【実施例1】ビスフェノールA114g(0.5モ
ル)、オキシ塩化燐192g(1.25モル)、及び無
水塩化マグネシウム1.4g(0.015モル)を、攪
拌機・還流管付きの500ml四つ口フラスコに仕込
み、窒素気流下70〜140℃にて4時間反応させ、第
1反応工程を行った。第1反応工程終了後、反応温度を
維持しつつ、フラスコを真空ポンプにて200mmHg以下
に減圧し、未反応のオキシ塩化燐をトラップにて回収し
た。ついでフラスコを室温まで冷却し、2,6−キシレ
ノール122g(1.0モル)、及び無水塩化アルミニ
ウム2.0g(0.015モル)を加え、100〜15
0℃に加熱して4時間反応させ、第2反応工程を行っ
た。ついでフラスコを室温まで冷却し、フェノール94
g(1モル)を加え、100℃〜150℃に加熱して4
時間保持し、反応を完結させた。(第3反応工程)その
ままの温度で1mmHgまで減圧し、未反応のフェノー
ル類を溜去した。 反応時に発生する塩化水素ガスは水
酸化ナトリウム水溶液にて捕集し、中和滴定によりその
発生量を測定して反応の進行をモニターした。
Example 1 Bisphenol A (114 g, 0.5 mol), phosphorus oxychloride (192 g, 1.25 mol), and anhydrous magnesium chloride (1.4 g, 0.015 mol) were mixed with a 500 ml four-necked stirrer / reflux tube. The flask was charged and reacted at 70 to 140 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream to perform a first reaction step. After the completion of the first reaction step, the flask was evacuated to a pressure of 200 mmHg or less by a vacuum pump while maintaining the reaction temperature, and unreacted phosphorus oxychloride was collected by a trap. Then, the flask was cooled to room temperature, and 122 g (1.0 mol) of 2,6-xylenol and 2.0 g (0.015 mol) of anhydrous aluminum chloride were added.
The mixture was heated to 0 ° C. and reacted for 4 hours to perform a second reaction step. The flask was then cooled to room temperature and phenol 94
g (1 mol) and heated to 100 ° C. to 150 ° C.
Hold for a time to complete the reaction. (Third reaction step) The pressure was reduced to 1 mmHg at the same temperature, and unreacted phenols were distilled off. Hydrogen chloride gas generated during the reaction was collected by an aqueous sodium hydroxide solution, and the amount of the generated hydrogen chloride gas was measured by neutralization titration to monitor the progress of the reaction.

【0040】生成した粗燐酸エステルを蒸留水で洗浄し
た後、濾紙(アドバンテック社製#131)により固形
分を除去した。真空乾燥して、淡黄色透明な反応物35
4gを得た。仕込み組成を表1に、反応物の分析結果を
表3に示す。又、生成物のGPCスペクトル及びHPL
Cスペクトルを、図1及び2に示す。
After the produced crude phosphate was washed with distilled water, the solid content was removed by filter paper (# 131 manufactured by Advantech Co.). Vacuum dried to give a pale yellow clear reactant 35
4 g were obtained. Table 1 shows the charged composition, and Table 3 shows the analysis results of the reactants. Also, the GPC spectrum of the product and the HPL
The C spectrum is shown in FIGS.

【0041】[0041]

【実施例2〜5】実施例1と同様の方法により、表1に
示す仕込み組成、反応温度で反応を行い、それぞれ淡黄
色透明な反応物を得た。反応物の分析結果を表3に示
す。
Examples 2 to 5 In the same manner as in Example 1, the reaction was carried out at the charged composition and the reaction temperature shown in Table 1 to obtain pale yellow transparent reactants. The results of analysis of the reactants are shown in Table 3.

【0042】[0042]

【実施例6】実施例1と同様の装置、仕込み、反応条件
にて第1反応工程を実施した。ついでフラスコを室温ま
で冷却し、2,6−キシレノール122g(1.0モ
ル)を加え、100〜160℃に加熱して6時間反応さ
せた(第2反応工程)。ついでフラスコを室温まで冷却
し、ノニルフェノール220g(1モル)、及び無水塩
化アルミニウム2.0g(0.015モル)を加え、1
00℃〜160℃に加熱して4時間保持し、反応を完結
させた(第3反応工程)。実施例1と同様な精製処理を
行い、淡黄色透明な反応物を得た。反応物の分析結果を
表3に示す。
Example 6 The first reaction step was carried out using the same apparatus, preparation and reaction conditions as in Example 1. Then, the flask was cooled to room temperature, 122 g (1.0 mol) of 2,6-xylenol was added, and the mixture was heated to 100 to 160 ° C. and reacted for 6 hours (second reaction step). Then, the flask was cooled to room temperature, and 220 g (1 mol) of nonylphenol and 2.0 g (0.015 mol) of anhydrous aluminum chloride were added.
The reaction was heated to 00 ° C. to 160 ° C. and maintained for 4 hours to complete the reaction (third reaction step). The same purification treatment as in Example 1 was performed to obtain a pale yellow transparent reaction product. The results of analysis of the reactants are shown in Table 3.

【0043】[0043]

【比較例1】実施例1と同様の装置、仕込み、反応条件
にて第1反応工程を実施した。ついでフラスコを室温ま
で冷却して、2,6−キシレノール122g(1.0モ
ル)、フェノール94g(1モル)及び無水塩化アルミ
ニウム2.0g(0.015モル)を加え、100〜1
50℃にて6時間加熱し反応を完結させた。実施例1と
同様な精製処理を行い、淡黄色透明な反応物を得た。仕
込み組成を表2に、反応物を分析した結果を表3に示
す。表3にごとく、耐熱性を低下させる原因となる、2
位と6位にアルキル基を含むアリール基を分子中に一つ
も含まない縮合燐酸エステル(化合物0)が30重量%
副生した。
Comparative Example 1 The first reaction step was performed under the same apparatus, preparation and reaction conditions as in Example 1. Then, the flask was cooled to room temperature, and 122 g (1.0 mol) of 2,6-xylenol, 94 g (1 mol) of phenol and 2.0 g (0.015 mol) of anhydrous aluminum chloride were added.
The reaction was completed by heating at 50 ° C. for 6 hours. The same purification treatment as in Example 1 was performed to obtain a pale yellow transparent reaction product. Table 2 shows the charged composition, and Table 3 shows the results of analysis of the reactants. As shown in Table 3, the heat resistance is reduced by 2
30% by weight of a condensed phosphoric ester (compound 0) containing no aryl group containing an alkyl group at the 1-position and 6-position in the molecule
By-product.

【0044】[0044]

【比較例2】オキシ塩化燐100g(0.65モル)を
用いる以外は実施例1と同様の装置、反応条件にて第1
反応工程を実施した。ついで実施例1と同量の2,6−
キシレノール及び塩化アルミニウムを仕込み、第2反応
工程を実施したところ、フラスコ内容がゲル状となり、
反応の継続が困難となった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 Except that 100 g (0.65 mol) of phosphorus oxychloride was used, the first apparatus was used under the same reaction conditions as in Example 1 to obtain the first.
A reaction step was performed. Then, the same amount of 2,6-
When xylenol and aluminum chloride were charged and the second reaction step was performed, the contents of the flask became gel-like,
It became difficult to continue the reaction.

【0045】[0045]

【比較例3】実施例1と同様の装置、仕込み、反応条件
にて第1反応工程を実施した。ついでフラスコを室温ま
で冷却して、2,6−キシレノール195g(1.6モ
ル)、及び無水塩化アルミニウム2.0g(0.015
モル)を加え、100〜160℃に加熱して4時間反応
させた(第2反応工程)。ついでフラスコを室温まで冷
却し、フェノール38g(0.6モル)を加え、100
℃〜170℃に加熱して4時間保持し、反応を完結させ
た(第3反応工程)。そのままの温度で1mmHgまで
減圧し、未反応のフェノール類を溜去したところ、生成
物は粘調となり、精製不能となった。
Comparative Example 3 The first reaction step was carried out using the same apparatus, preparation and reaction conditions as in Example 1. The flask was then cooled to room temperature and 195 g (1.6 mol) of 2,6-xylenol and 2.0 g (0.015
Mol), and the mixture was heated to 100 to 160 ° C. and reacted for 4 hours (second reaction step). Then, the flask was cooled to room temperature, and 38 g (0.6 mol) of phenol was added.
The reaction was completed by heating the mixture to a temperature in the range of from 0 ° C. to 170 ° C. for 4 hours. When the pressure was reduced to 1 mmHg at the same temperature and unreacted phenols were distilled off, the product became viscous and could not be purified.

【0046】[0046]

【比較例4】実施例1と同様の装置、仕込み、反応条件
にて第1反応工程を実施した。ついでフラスコを室温ま
で冷却して、2,6−キシレノール122g(1.0モ
ル)を仕込み、昇温して、220℃で3時間反応した。
ついでフラスコを室温まで冷却し、クレゾール108g
(1モル)を加え、140℃から昇温して、220℃で
2時間保持し、反応を完結させた(第3反応工程)。そ
のままの温度で1mmHgまで減圧し、未反応のフェノ
ール類を溜去した。実施例1と同様な精製を行い、茶褐
色の粘調な反応物を得た。仕込み組成を表2に、反応物
を分析した結果を表3に示す。表3のごとく、トリアリ
ールホスフェートが25重量%副生した。
Comparative Example 4 The first reaction step was carried out using the same apparatus, preparation and reaction conditions as in Example 1. Then, the flask was cooled to room temperature, 122 g (1.0 mol) of 2,6-xylenol was charged, the temperature was raised, and the reaction was carried out at 220 ° C. for 3 hours.
The flask was then cooled to room temperature and cresol 108 g
(1 mol), and the temperature was raised from 140 ° C. and maintained at 220 ° C. for 2 hours to complete the reaction (third reaction step). The pressure was reduced to 1 mmHg at the same temperature, and unreacted phenols were distilled off. Purification was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a brownish viscous reaction product. Table 2 shows the charged composition, and Table 3 shows the results of analysis of the reactants. As shown in Table 3, 25% by weight of triaryl phosphate was by-produced.

【0047】[0047]

【比較例5】触媒として、塩化アルミニウム13.3g
(0.1モル)を用いる以外は実施例1と同様の方法に
より、反応を行った。生成物は大部分がメタノールなど
の溶剤に不溶な樹脂状となり、洗浄精製が出来なかっ
た。
Comparative Example 5 13.3 g of aluminum chloride as a catalyst
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that (0.1 mol) was used. Most of the product was in the form of a resin insoluble in a solvent such as methanol, and could not be washed and purified.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明を用いれば、2位と6位にアルキ
ル基を持つアリール基と、6位に置換基を持たないアリ
ール基の両方を分子内に合わせ持つ縮合燐酸エステル
を、選択的に製造することが出来る。
According to the present invention, a condensed phosphoric ester having both an aryl group having an alkyl group at the 2-position and the 6-position and an aryl group having no substituent at the 6-position in the molecule can be selectively produced. Can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で得られた反応物のGPCスペクトル
である。
FIG. 1 is a GPC spectrum of a reaction product obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られた反応物のHPLCスペクト
ルである。
FIG. 2 is an HPLC spectrum of a reaction product obtained in Example 1.

【符号の説明】 図1においては、 0 トリアリールホスフェートのシグナル 1 縮合燐酸エステル(n=1)のシグナル 2 縮合燐酸エステル(n=2)のシグナル 3 縮合燐酸エステル(n=3)のシグナル 4 縮合燐酸エステル(n≧4)のシグナル 図2においては、 0 トリアリールホスフェート 1 化合物1(分子中に、2位と6位に置換基を持つ1
価フェノール残基を1つ含む燐酸エステル。) 2 化合物2(分子中に、2位と6位に置換基を持つ1
価フェノール残基を2つ含む燐酸エステル。) 3 化合物3(分子中に、2位と6位に置換基を持つ1
価フェノール残基を3つ含む燐酸エステル。)
[Description of References] In FIG. 1, 0 signal of triaryl phosphate 1 signal of condensed phosphate (n = 1) 2 signal of condensed phosphate (n = 2) 3 signal of condensed phosphate (n = 3) 4 2. Signal of condensed phosphate (n ≧ 4) In FIG. 2, 0 triaryl phosphate 1 compound 1 (1 having substituents at the 2- and 6-positions in the molecule)
Phosphoric acid esters containing one divalent phenol residue. 2) Compound 2 (1 having substituents at the 2- and 6-positions in the molecule)
Phosphoric acid esters containing two divalent phenol residues. 3) Compound 3 (1 having substituents at the 2- and 6-positions in the molecule)
Phosphoric acid ester containing three divalent phenol residues. )

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ルイス酸触媒下に、オキシハロゲン化燐
と、下記一般式(1)で表される一種又は二種以上の2
価フェノール類の縮合反応を行う第1反応工程と、 HO−R−OH (1) (式中、Rは下記化1に示される2価の芳香族基であ
る。) 【化1】 (式中、Aは、結合手、2価のS、スルホン基、又は炭
素数1〜6のアルキリデン基、アルキレン基を示す。X
及びYは各々独立に、炭素数1〜4のアルキル基であ
り、x及びyは各々独立に、0〜4の整数である。)第
1反応工程の生成物と、下記一般式(2)で表される一
種又は二種以上の、2位と6位にアルキル基を持つフェ
ノール類の縮合反応を行う第2反応工程と、 【化2】 (式中、R1とR2は、各々独立に炭素数1〜4のアル
キル基であり、R3〜R5は、各々独立に水素又は炭素
数1〜20のアルキル基である。)第2反応工程の生成
物と、下記一般式(3)で表される、一種又は二種以上
の6位に置換基を持たないフェノール類の縮合反応を行
う第3反応工程と、 【化3】 (式中、R6〜R9は、各々独立に水素、炭素数1〜2
0のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、又はヒド
ロキシル基である。)ルイス酸触媒を除去又は失活させ
る精製工程を有し、かつ第1反応工程に於ける原料仕込
み組成が、2価フェノール類1モルに対し、オキシハロ
ゲン化燐1.5〜10モル、ルイス酸触媒10−8〜1
0−1モルであり、第1反応工程に於いて仕込んだ2価
フェノール類1モルに対する、第2反応工程に於ける、
2位と6位にアルキル基を持つフェノール類の仕込量が
1〜3モルであって、全ての工程を通して操作温度を2
00℃以下に保つことを特徴とする、下記一般式(4)
で表される縮合燐酸エステルの製造方法。 【化4】 (式中、nは1〜10の整数であり、Rは一般式(1)
に示す2価の芳香族基であり、Ar1〜Ar4は、各々
独立に一般式(2)および(3)で表されるフェノール
類に由来する1価の芳香族基であって、その中の少なく
とも1つが2位と6位に同一又は異なる炭素数1〜4の
アルキル基を持ち、少なくとも1つが6位に置換基を持
たない芳香族基である。またnが2以上の場合、複数あ
るAr4は各々同一でも異なっても良い。)
1. A method according to claim 1, wherein a phosphorus oxyhalide and one or two or more compounds represented by the following general formula (1) are used in the presence of a Lewis acid catalyst.
A first reaction step of performing a condensation reaction of a polyhydric phenol, and HO—R—OH (1) (wherein R is a divalent aromatic group represented by the following chemical formula 1) (In the formula, A represents a bond, divalent S, a sulfone group, an alkylidene group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylene group.
And Y are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and x and y are each independently an integer of 0 to 4. A) a second reaction step of performing a condensation reaction between the product of the first reaction step and one or more phenols having alkyl groups at the 2- and 6-positions represented by the following general formula (2); Embedded image (In the formula, R1 and R2 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R3 to R5 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.) A third reaction step of performing a condensation reaction between the product and one or more phenols having no substituent at the 6-position represented by the following general formula (3): (Wherein, R 6 to R 9 are each independently hydrogen, having 1 to 2 carbon atoms)
And 0 is an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, or a hydroxyl group. A) a purification step for removing or deactivating the Lewis acid catalyst, and wherein the raw material charge composition in the first reaction step is 1.5 to 10 mol of phosphorus oxyhalide, Acid catalyst 10-8-1
0-1 mole, and 1 mole of the dihydric phenol charged in the first reaction step, in the second reaction step.
The charge amount of the phenol having an alkyl group at the 2-position and the 6-position is 1 to 3 mol, and the operating temperature is 2 throughout all the steps.
The following general formula (4) characterized in that the temperature is maintained at 00 ° C. or lower.
A method for producing a condensed phosphate represented by the formula: Embedded image (In the formula, n is an integer of 1 to 10, and R is a general formula (1)
Wherein Ar1 to Ar4 are each independently a phenol represented by the general formulas (2) and (3)
A monovalent aromatic group derived from the group, at least one of which has the same or different alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at the 2 and 6 positions, and at least one has a substituent at the 6 position. There are no aromatic groups. When n is 2 or more, a plurality of Ar4 may be the same or different. )
【請求項2】 第2反応工程に於ける2位と6位にアル
キル基を持つフェノール類の仕込量により、縮合燐酸エ
ステルに含まれる、2位と6位にアルキル基を持つアリ
ール基の割合をコントロールすることを特徴とする、請
求項1記載の縮合燐酸エステルの製造方法。
2. The ratio of the aryl group having an alkyl group at the 2-position and the 6-position contained in the condensed phosphate ester, depending on the charged amount of the phenol having an alkyl group at the 2-position and the 6-position in the second reaction step. The method for producing a condensed phosphoric acid ester according to claim 1, wherein
【請求項3】 第2反応工程及び/又は第3反応工程に
於いて、ルイス酸触媒を追添する、請求項1又は2記載
の縮合燐酸エステルの製造方法。
3. The method for producing a condensed phosphate according to claim 1, wherein a Lewis acid catalyst is added in the second reaction step and / or the third reaction step.
【請求項4】 第2反応工程で用いる2位と6位にアル
キル基を持つフェノール類が、2,6−キシレノール及
び/又は、2,4,6−トリメチルフェノールである、
請求項1、2又は3記載の縮合燐酸エステルの製造方
法。
4. The phenol having an alkyl group at the 2-position and 6-position used in the second reaction step is 2,6-xylenol and / or 2,4,6-trimethylphenol.
A method for producing the condensed phosphoric acid ester according to claim 1, 2 or 3.
【請求項5】 第3反応工程で用いる、6位に置換基を
持たないフェノール類が、フェノール及び/又はクレゾ
ールである、請求項1、2、3又は4記載の縮合燐酸エ
ステルの製造方法。
5. The method for producing a condensed phosphate according to claim 1, wherein the phenol having no substituent at the 6-position used in the third reaction step is phenol and / or cresol.
【請求項6】 第1反応工程で用いるルイス酸触媒が無
水塩化マグネシウムであり、第2反応工程及び/又は第
3反応工程で追添するルイス酸触媒が、無水塩化アルミ
ニウムである、請求項3記載の縮合燐酸エステルの製造
方法。
6. The Lewis acid catalyst used in the first reaction step is anhydrous magnesium chloride, and the Lewis acid catalyst added in the second reaction step and / or the third reaction step is anhydrous aluminum chloride. A method for producing the condensed phosphoric acid ester according to the above.
【請求項7】 第2反応工程及び/又は第3反応工程で
追添するルイス酸触媒の量が、第1反応工程で仕込む2
価フェノール類1モルに対し10-3〜10-1モルの範囲
であり、かつ第1反応工程から第3反応工程を通して使
用するルイス酸触媒の総量が、第1反応工程で仕込む2
価フェノール類1モルに対し5×10 -3〜2×10-1
ルの範囲である、請求項3又は6記載の縮合燐酸エステ
ルの製造方法。
7. In the second reaction step and / or the third reaction step,
The amount of the Lewis acid catalyst to be added depends on the amount charged in the first reaction step 2
10 moles per mole of polyhydric phenol-3-10-1Mole range
And used from the first reaction step to the third reaction step.
The total amount of Lewis acid catalyst used is 2
5 × 10 -3~ 2 × 10-1Mo
7. The condensed phosphate ester according to claim 3, which is in the range of
Manufacturing method.
【請求項8】 第1反応工程、第2反応工程、第3反応
工程及び精製工程の全製造工程を180℃以下で行う、
請求項1、2、3又は4記載の縮合燐酸エステルの製造
方法。
8. All the production steps of the first reaction step, the second reaction step, the third reaction step and the purification step are performed at 180 ° C. or lower.
A method for producing the condensed phosphoric acid ester according to claim 1, 2, 3, or 4.
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