SALES DE ACIDOS DIALQUIL-FOSFINICOS, UN PROCEDIMIENTO PARA SU PREPARACION Y SU UTILIZACION.
Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros **(Ver fórmula)** en las que R1,
R2 son iguales o diferentes y significan alquilo de C1-C6 lineal o ramificado, y/o arilo; R3 significa alquileno de C1-C10 lineal o ramificado, arileno, alquil-arileno o aril-alquileno de C6-C10; M significa Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K y/o una base nitrogenada protonada; m significa de 1 a 4; n significa de 1 a 4; x significa de 1 a 4, caracterizadas porque el contenido total de compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, y el contenido soluble en agua de los compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, es de 8.200 a 100 ppm, de manera preferida de 7.000 a 200 ppm, y porque en el caso de los compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, se trata de los que se derivan de acetatos, cloruros, nitratos, sulfatos, fosfitos o fosfatos, y porque el contenido total de acetato (el compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 2.800 a 100 ppm y el contenido de acetato soluble en agua (el contenido soluble en agua del compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 1.100 a 10 ppm
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05009647.
Solicitante: CLARIANT GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: BRUNINGSTRASSE 50,65929 FRANKFURT AM MAIN.
Inventor/es: BAUER, HARALD, KRAUSE, WERNER, DR., SICKEN, MARTIN, DR., WEFERLING, NORBERT, DR..
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 3 de Mayo de 2005.
Fecha Concesión Europea: 2 de Diciembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07F9/30 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07F COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS QUE CONTIENEN ELEMENTOS DISTINTOS DEL CARBONO, HIDROGENO, HALOGENOS, OXIGENO, NITROGENO, AZUFRE, SELENIO O TELURO (porfirinas que contienen metal C07D 487/22; compuestos macromoleculares C08). › C07F 9/00 Compuestos que contienen elementos de los grupos 5 o 15 del sistema periódico. › Acidos fosfínicos (R 2 = P(:O)OH); Acidos tiofosfínicos.
- C07F9/30A6
- C08K5/5313 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Compuestos fosfínicos, p. ej. R 2 =P(:O)OR'.
Clasificación PCT:
- C07F9/30 C07F 9/00 […] › Acidos fosfínicos (R 2 = P(:O)OH); Acidos tiofosfínicos.
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Sales de ácidos dialquil-fosfínicos, un procedimiento para su preparación y su utilización.
El invento se refiere a unas sales de ácidos diorganil-fosfínicos, a un procedimiento para su preparación y a su utilización.
Los documentos de patentes de los EE.UU. US-A-3.197.436, US-A-3.255.125 y US-A-3.415.762 describen unos poli(fosfinatos de metales) y su preparación.
El documento de solicitud de patente alemana DE-A-196 16 025 describe un procedimiento para la preparación de una sal de un ácido fosfínico a partir de cloruro de aluminio y de (etil-metil)fosfinato de etilo.
El documento DE-A-199.10.232 describe un procedimiento para la preparación de una sal de un ácido fosfínico, caracterizado porque se hacen reaccionar unos ácidos fosfínicos con un hidróxido - óxido de aluminio.
El documento DE-A-198 51 729 describe un procedimiento para la preparación de una sal de un ácido fosfínico, caracterizado porque se hace reaccionar dietil-fosfinato de sodio en el seno de ácido acético con hidróxido de aluminio.
El documento de solicitud de patente internacional WO-99/28327 describe un procedimiento para la preparación de una sal de un ácido fosfínico, que está caracterizado porque el dietil-fosfinato se libera del ácido acético y se disuelve en agua. La sal de aluminio se forma mediante la adición de una solución acuosa de sulfato de aluminio, se separa en estado precipitado, se lava y se seca.
En el estado de la técnica es desventajoso el hecho de que las sales de ácidos diorganil-fosfínicos preparadas según él, a causa de su composición, presentan una insuficiente compatibilidad con los polímeros, en los que ellas se tienen que emplear.
Por consiguiente, subsistía la misión de poner a disposición unas sales de ácidos diorganil-fosfínicos, que, a causa de su composición específica, presenten una compatibilidad mejorada con los polímeros.
Además, subsistía la misión de poner a disposición unas composiciones de agentes ignifugantes, constituidas sobre la base de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos conformes al invento, además unas masas de moldeo poliméricas ignifugadas que se basen en sales de ácidos diorganil-fosfínicos, o respectivamente unas composiciones de agentes ignifugantes, y además unos cuerpos moldeados poliméricos ignifugados con propiedades mecánicas mejoradas.
Sorprendentemente, se encontró por fin que el contenido de compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, posee una influencia decisiva sobre la compatibilidad con el polímero, o respectivamente que un contenido que no es conforme al invento de unos compuestos ionizables que son parcialmente solubles en agua, puede conducir a una falta de compatibilidad de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos, o respectivamente de las composiciones de agentes ignifugantes, y del polímero.
Conforme al invento, el problema planteado por la misión antes mencionada se resuelve mediante unas sales de ácidos diorganil-fosfínicos, que tienen un contenido específico de unos compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua.
Objeto del invento son, por lo tanto, unas sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o unas sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros,
en las que
R1, R2 son iguales o diferentes y significan alquilo de C1-C6, lineal o ramificado, y/o arilo;
caracterizadas porque el contenido total de compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, y el contenido soluble en agua de los compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, es de 8.200 a 100 ppm (partes por millón), de manera preferida de 7.000 a 200 ppm, y porque, en el caso de los compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, se trata de los que se derivan de acetatos, cloruros, nitratos, sulfatos, fosfitos o fosfatos, y porque el contenido total de acetato (el compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 2.800 a 100 ppm, y el contenido de acetato soluble en agua (el contenido soluble en agua del compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 1.100 a 10 ppm.
De manera preferida, el contenido total de acetato (el compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 2.000 a 200 ppm, y el contenido de acetato soluble en agua (el contenido soluble en agua del compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 800 a 40 ppm.
De manera preferida, M significa aluminio, calcio, titanio, zinc, estaño o zirconio.
De manera preferida, R1 y R2 son iguales o diferentes y significan metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, terc.-butilo, n-pentilo y/o fenilo.
De manera preferida, R3 significa metileno, etileno, n-propileno, iso-propileno, n-butileno, terc.-butileno, n-pentileno, n-octileno, n-dodecileno, fenileno, naftileno, metil-fenileno, etil-fenileno, terc.-butil-fenileno, metil-naftileno, etil-naftileno, terc-butil-naftileno, fenil-metileno, fenil-etileno, fenil-propileno o fenil-butileno.
De manera preferida, en el caso de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) se trata de las escogidas entre el conjunto que se compone de tris(dietil-fosfinato) de aluminio, tris(metil-etil-fosfinato) de aluminio, tris(difenil-fosfinato) de aluminio, bis(dietil-fosfinato) de zinc, bis(metil-etil-fosfinato) de zinc, bis(difenil-fosfinato) de zinc, bis(dietil-fosfinato) de titanilo, tetrakis(dietil-fosfinato) de titanio, bis(metil-etil-fosfinato) de titanilo, tetrakis(metil-etil-fosfinato) de titanio, bis(difenil-fosfinato) de titanilo, tetrakis(difenil-fosfinato) de titanio y mezclas arbitrarias de éstos.
El invento se refiere también a un procedimiento para la preparación de sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o de sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o de sus polímeros, de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ácido diorganil-fosfínico se hace reaccionar
a) con una base libre o
b) con el metal elemental del catión deseado o
c) en su forma de una sal de un metal alcalino con una sal del catión deseado o
d) en forma de un derivado reactivo con un derivado del catión deseado
en el transcurso de 0,01 a 1 hora(s), a 0 hasta 300ºC.
El invento se refiere también a la utilización de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, como agentes ignifugantes, en particular en polímeros o en composiciones de agentes ignifugantes, en particular para polímeros.
De manera preferida, la composición de agente ignifugante contiene de 50 a 99,9% en peso de una sal de un ácido diorganil-fosfínico de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, y de 0,1 a 50% en peso de por lo menos un aditivo.
De manera preferida, los aditivos proceden
del conjunto formado por fosfato de melamina, fosfato de dimelamina, trifosfato de pentamelamina, difosfato de trimelamina, trifosfato de tetrakismelamina, pentafosfato de hexakismelamina, difosfato de melamina, tetrafosfato...
Reivindicaciones:
1. Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros
en las que
R1, R2 son iguales o diferentes y significan alquilo de C1-C6 lineal o ramificado, y/o arilo;
caracterizadas porque el contenido total de compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, y el contenido soluble en agua de los compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, es de 8.200 a 100 ppm, de manera preferida de 7.000 a 200 ppm, y porque en el caso de los compuestos ionizables, parcialmente solubles en agua, se trata de los que se derivan de acetatos, cloruros, nitratos, sulfatos, fosfitos o fosfatos, y porque el contenido total de acetato (el compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 2.800 a 100 ppm y el contenido de acetato soluble en agua (el contenido soluble en agua del compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 1.100 a 10 ppm.
2. Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizadas porque el contenido total de acetato (el compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 2.000 a 200 ppm, y el contenido de acetato soluble en agua (el contenido soluble en agua del compuesto ionizable, parcialmente soluble en agua) es de 800 a 40 ppm.
3. Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque M significa aluminio, calcio, titanio, zinc, estaño o zirconio.
4. Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque R1, R2 son iguales o diferentes y significan metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, terc.-butilo, n-pentilo y/o fenilo.
5. Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque R3 significa metileno, etileno, n-propileno, iso-propileno, n-butileno, terc.-butileno, n-pentileno, n-octileno, n-dodecileno, fenileno, naftileno, metil-fenileno, etil-fenileno, terc.-butil-fenileno, metil-naftileno, etil-naftileno, terc-butil-naftileno, fenil-metileno, fenil-etileno, fenil-propileno o fenil-butileno.
6. Sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque en el caso de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) se trata de las escogidas entre el conjunto formado por tris(dietil-fosfinato) de aluminio, tris(metil-etil-fosfinato) de aluminio, tris(difenil-fosfinato) de aluminio, bis(dietil-fosfinato) de zinc, bis(metil-etil-fosfinato) de zinc, bis(difenil-fosfinato) de zinc, bis(dietil-fosfinato) de titanilo, tetrakis(dietil-fosfinato) de titanio, bis(metil-etil-fosfinato) de titanilo, tetrakis(metil-etil-fosfinato) de titanio, bis(difenil-fosfinato) de titanilo, tetrakis(difenil-fosfinato) de titanio y mezclas arbitrarias de éstos.
7. Procedimiento para la preparación de sales de ácidos diorganil-fosfínicos de la fórmula (I) y/o sales de ácidos diorganil-difosfínicos de la fórmula (II) y/o sus polímeros de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ácido diorganil-fosfínico se hace reaccionar
a) con una base libre o
b) con el metal elemental del catión deseado o
c) en su forma de una sal de un metal alcalino con una sal del catión deseado o
d) en forma de un derivado reactivo con un derivado del catión deseado
durante 0,01 a 1 hora(s) a 0 hasta 300ºC.
8. Utilización de sales de ácidos diorganil-fosfínicos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6 como agentes ignifugantes, en particular en polímeros o en composiciones de agentes ignifugantes, en particular para polímeros.
9. Utilización de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque la composición de agente ignifugante contiene de 50 a 99,9% en peso de una sal de un ácido diorganil-fosfínico de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, y de 0,1 a 50% en peso de un aditivo.
10. Utilización de una composición de agente ignifugante de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque los aditivos proceden
del conjunto formado por fosfato de melamina, fosfato de dimelamina, trifosfato de pentamelamina, difosfato de trimelamina, trifosfato de tetrakismelamina, pentafosfato de hexakismelamina, difosfato de melamina, tetrafosfato de melamina, pirofosfato de melamina, un polifosfato de melamina, un polifosfato de melam, un polifosfato de melem y/o un polifosfato de melon;
del conjunto formado por los ésteres oligoméricos del isocianurato de tris(hidroxietilo) con ácidos policarboxílicos aromáticos, benzoguanamina, isocianurato de tris-(hidroxietilo), alantoína, glicol-urilo, melamina, cianurato de melamina, cianurato de urea, diciandiamida y/o guanidina;
del conjunto formado por los compuestos de zinc tales como óxido de zinc, hidróxido de zinc, hidrato de óxido de zinc, carbonato de zinc, estannato de zinc, hidroxi-estannato de zinc, silicato de zinc, fosfato de zinc, borato de zinc y/o molibdato de zinc;
del conjunto formado por las carbodiimidas y/o los (poli-)isocianatos, tales como carbonil-bis(caprolactama) y/o polímeros de estireno y compuestos acrílicos.
11. Utilización de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6 en, o para la producción de, masas de moldeo poliméricas ignifugadas.
12. Utilización de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la masa de moldeo polimérica ignifugada contiene de 1 a 50% en peso de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6 y de 1 a 99% en peso de un polímero o de mezclas de polímeros de este tipo.
13. Utilización de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, caracterizada porque los polímeros proceden del conjunto formado por los polímeros termoplásticos tales como un poliéster, un poliestireno o una poliamida y/o por los polímeros termoestables.
14. Utilización de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque la masa de moldeo polimérica se había obtenido mezclando las sales de ácidos diorganil-fosfínicos y/o las composiciones de agentes ignifugantes con el granulado polimérico y eventualmente con unos aditivos en un mezclador, homogeneizando en un equipo de composición a unas temperaturas más altas en la masa fundida polimérica, y a continuación retirando el cordón polimérico homogeneizado, enfriando y distribuyendo en porciones.
15. Utilización de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6 en cuerpos de moldeo, películas, hilos y fibras de polímeros ignifugados.
16. Utilización de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque los cuerpos de moldeo, las películas, los hilos y las fibras de polímeros ignifugados contienen de 1 a 50% en peso de las sales de ácidos diorganil-fosfínicos de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, de 1 a 99% en peso de un polímero o de mezclas de polímeros de este tipo, de 0 a 60% en peso de unos aditivos y de 0 a 60% en peso de un material de carga o respectivamente de unos materiales de refuerzo.
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