JP6124876B2 - ハロゲン非含有着火耐性ポリマーの製造に有用なリン含有化合物 - Google Patents
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Description
以下のものを接触させる工程を含む、その工程からなる、またはその工程から本質的になるリン含有化合物を製造するためのプロセス:
(A)
式中、RAおよびRBは、一緒になって環状構造を形成し;
式中、RCは、1分子あたり1〜12個の範囲の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、フェニル、およびベンジルからなる群から選択される:および
(B)
本明細書で使用される場合、「オルガノ」および「有機」という用語は、互いと主に共有結合している炭素原子および水素原子、ならびに場合によりヘテロ原子(すなわち炭素でも水素でもない原子)を含む化合物または部分を指す。好ましい任意のヘテロ原子としては、酸素原子および窒素原子が挙げられる。「オルガノ」および「有機」の化合物および部分中のヘテロ原子の数は、炭素原子の数未満であり、好ましくは炭素原子の数の半分未満である。
表現「−OMe」は、メトキシ基を表す。
本発明のリン含有生成物は、構成成分(A)と構成成分(B)との間の反応から得ることができる。本発明の生成物は、その化学構造にリン元素を含有し、これによって難燃性材料を調製するための原料として有用になる。この実施形態において、生成物は、エポキシ樹脂のための架橋剤、硬化剤(curing agent)またはハードナー(hardener)と考えられ得る。
構成成分(A)は、いずれかの好適な方法によって合成できる。オルガノホスファイト、オルガノホスホナイトおよびオルガノホスフィナイト(それぞれ3、2または1個の酸素−リン結合を有する三価リン化合物)は、対応するリントリハライド、アルキルリンジハライドおよびジアルキルリンハライドと、アルコールとを塩基の存在下で反応させることにより取得できる。
構成成分(B)は、一般に式(X)によって表される:
化合物Iを製造するための反応は、典型的なミカエリス・アルブゾフ反応を含み、ここで典型的にはアルキルハライドは、対応するホスホネート、ホスフィネート、およびホスフィンオキシドを形成するためにホスファイトと反応させる(Pure Appl.Chem.9:307−353;Chem.Rev.81:415−130)。
R1〜R4は、生成物を形成するために同一であるかまたは異なることができる。
化合物(I)の用途は、国際公開第2005/118604号に記載されている。
1リットルの反応器に、23.5グラム(0.1mol)のDOP−C1および10.1グラム(0.lmol)のトリエチルアミンを、窒素下、100mLの撹拌トルエンに添加した。混合物を、氷/塩浴を用いて冷却した。3.2グラム量(0.lmol)のメタノールを添加漏斗を介して徐々に添加し、反応温度を0〜10℃に維持した。メタノールの添加完了後、冷却浴を、加熱マントルに置き換え、反応混合物を50℃に加熱し、さらに3時間連続的に撹拌した。次いで加熱マントルを除去し、反応混合物を室温まで冷却させた。トリエチルアミン塩酸塩を濾過し、回転エバポレータを完全真空下で用いてその濾液を濃縮し、100℃未満の浴温度を維持した。DOP−OMeの粗収率:90%、黄色軽油。生成物をさらに精製することなく次の工程に使用できた。
110.5グラム量(0.48mol)のDOP−OMeおよび34.7グラム(0.1mol)のテトラメチロールBis−Aを500mLの1ツ口RBフラスコに計量した。次いで混合物を1つの受容フラスコを備えたKugelrohrに取り付けた。200mm真空を真空ポンプを用いて適用することによってフラスコを固定した。加熱チャンバーを100℃に加熱し、その温度で30分間維持して、その際メタノールが受容フラスコに濃縮し始めた。次いで反応混合物を30分間かけて170℃まで徐々に加熱し、さらに30分間その温度で維持した。次いで加熱を停止し、形成された固体を室温まで冷却した。次いで反応フラスコを取り外し、200mLのクロロホルムを添加して、固体生成物を溶解させた。溶液をErlenmeyerフラスコに移した。撹拌しながら、100mLのジエチルエーテルを添加した。沈澱した白色固体を、真空を用いて吸引濾過し、50℃にて真空オーブン中で乾燥した。粗収率:101グラムのt−mDOP Bis−A。
対照配合物:
The Dow Chemical Companyから入手可能な市販のハードナーであるXZ−92741を含有するハロゲンを含まないリン官能化対照配合物を用いて比較を行った。配合物中に使用される構成成分は、以下の表に示される。
1.溶媒としてジメチルホルムアミドを用いて10重量%のDICY溶液を調製する
2.溶媒としてDOWANOL(商標)PMを用いて2−フェニルイミダゾール(2−PI)の20重量%溶液を調製する
3.DICYおよび2−PI溶液(2−PI)をXZ92741.00ハードナーに添加し、均質溶液が得られるまで撹拌する。
4.DEN(商標)438エポキシ樹脂溶液を添加する。
対照および本発明の実施例についてのTg値を以下の表IIに示す。
データは、t−mDOP Bis−A配合物が、改善されたTgを示すことを示す。
上記の開示によって提供される本願発明の具体例として、以下の発明が挙げられる。
[1] (A)
(式中、R A およびR B は、互いに独立して、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基、非置換のアリールオキシ基、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、および非置換のアルコキシ基からなる群から選択されるか;または
式中、R A およびR B は、一緒になって環状構造を形成し;
式中、R C は、1分子あたり1〜12個の範囲の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、フェニル、およびベンジルからなる群から選択される):および
(B)
(式中、R 1 からR 4 は、互いに独立して、水素、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、非置換のアルコキシ基、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基、および非置換のアリールオキシ基からなる群から選択される)を接触させる工程を含む、リン含有化合物を製造するための方法。
[2] 化合物(A)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[3] 化合物(A)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[4] 化合物(A)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[5] 化合物(A)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[6] 化合物(B)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[7] 化合物(B)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[8] 化合物(B)が以下の式によって定義される、[1]に記載の方法:
[9] (I)以下の反応生成物を含むリン含有化合物:
(A)
(式中、R A およびR B は、互いに独立して、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基、非置換のアリールオキシ基、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、および非置換のアルコキシ基からなる群から選択されるか;または
式中、R A およびR B は、一緒になって環状構造を形成し;
式中、R C は、1分子あたり1〜12個の範囲の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、フェニル、およびベンジルからなる群から選択される):および
(B)
(式中、R 1 からR 4 は、互いに独立して、水素、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、非置換のアルコキシ基、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基および非置換のアリールオキシ基からなる群から選択される);
(II)少なくとも1つのエポキシ樹脂;ならびに
(III)少なくとも1つの触媒、
をブレンドする工程を含む、硬化性リン含有エポキシ樹脂組成物を製造するための方法。
[10] (A)
(式中、R A およびR B は、互いに独立して、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基、非置換のアリールオキシ基、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、および非置換のアルコキシ基からなる群から選択されるか;または
式中、R A およびR B は、一緒になって環状構造を形成し;
式中、R C は、1分子あたり1〜12個の範囲の炭素原子を含有するヒドロカルビル基であり、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、フェニル、およびベンジルからなる群から選択される):および
(B)
(式中、R 1 からR 4 は、互いに独立して、水素、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、非置換のアルコキシ基、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基および非置換のアリールオキシ基からなる群から選択される)
を接触させる工程を含む方法によって調製される、リン含有化合物。
[11] (A)
および
(B)
(式中、R 1 からR 4 は、互いに独立して、水素、置換アルキル基、置換アルコキシ基、非置換のアルキル基、非置換のアルコキシ基、置換アリール基、置換アリールオキシ基、非置換のアリール基および非置換のアリールオキシ基からなる群から選択される)
を接触させる工程を含む方法によって調製される、リン含有化合物。
[12] [9]に記載の組成物から製造されるワニス。
[13] [12]に記載のワニスから調製されるプリプレグ。
[14] [12]に記載のワニスから調製される電気用積層板。
[15] [12]に記載のワニスから調製される印刷回路基板。
[16] [9]に記載の組成物から調製されるコーティング。
[17] [9]に記載の組成物から調製される複合体。
[18] [9]に記載の組成物から調製されるキャスティング。
[19] [9]に記載の組成物から調製される接着剤。
Claims (10)
- ワニスを製造する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- プリプレグを調製する工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 電気用積層板を調製する工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 印刷回路基板を調製する工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- コーティングを調製する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 複合体を調製する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- キャスティングを調製する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 接着剤を調製する工程をさらに含む、請求項2に記載の方法。
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