Sales del ácido diorganilfosfínico, un procedimiento para su preparación y su uso.

Sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I)

en donde

R1,

R2 son iguales o diferentes y significan alquilo C1-C6, lineal o ramificado, y/o arilo;

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 1 a 4; x significa 1 a 4,

caracterizadas porque el contenido total en compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables y el contenido soluble en agua de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables asciende a 8.200 hasta 100 ppm, y porque en el caso de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables se trata de aquellos que se derivan de acetatos, cloruros, nitratos, sulfatos, fosfitos o fosfatos, y porque el contenido total en fosfato (compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 7.000 hasta 500 ppm, y el contenido en fosfato soluble en agua (contenido soluble en agua del compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 3.000 hasta 50 ppm.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09012790.

Solicitante: CLARIANT PRODUKTE (DEUTSCHLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BRUNINGSTRASSE 50 65929 FRANKFURT AM MAIN ALEMANIA.

Inventor/es: BAUER, HARALD, KRAUSE, WERNER, DR., SICKEN, MARTIN, DR., WEFERLING, NORBERT, DR..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07B61/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07B PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS (preparación de ésteres de ácidos carboxílicos por telomerización C07C 67/47; procesos para la preparación de compuestos macromoleculares, p.ej. telomerzación C08F, C08G). › Otros procesos generales.
  • C07F9/30 C07 […] › 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.
  • C07F9/38 C07F 9/00 […] › Acidos fosfónicos (R — P(:O)(OH) 2 ); Acidos tiofosfónicos.
  • C08K3/32 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 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Compuestos que contienen fósforo.
  • C08K5/5313 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Compuestos fosfínicos, p. ej. R 2 = P(:O)OR'.
  • C08L101/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de compuestos macromoleculares no específicos.
  • C08L21/00 C08L […] › Composiciones de cauchos no específicos.
  • C09K21/02 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE SUSTANCIAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K 21/00 Sustancias ignífugas. › Sustancias inorgánicas.
  • C09K21/10 C09K 21/00 […] › que contienen nitrógeno.
  • C09K21/12 C09K 21/00 […] › que contienen fósforo.
  • C09K21/14 C09K 21/00 […] › Sustancias macromoleculares.

PDF original: ES-2382419_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sales del ácido diorganilfosfínico, un procedimiento para su preparación y su uso La invención se refiere a sales del ácido diorganilfosfínico, a un procedimiento para su preparación y a su uso.

Las sales del ácido diorganilfosfínico preparadas según el estado conocido de la técnica (documentos US-A

3.197.436; US-A-3.255.125; US-A-3.415.762; DE-A-19616025; DE-A-19910232; DE-A-19851729 y WO-99/28327) o compuestos análogos presentan, en virtud de su composición, una compatibilidad no suficiente con los polímeros en los que se han de emplear.

Por consiguiente, existía la misión de habilitar sales del ácido diorganilfosfínico que, en virtud de su composición específica, presenten una compatibilidad mejorada con los polímeros.

Además, la misión consistía en proporcionar composiciones de agentes ignifugantes a base de las sales del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención, además masas de moldeo polímeras ignifugadas basadas en sales del ácido diorganilfosfínico o bien composiciones de agentes ignifugantes, así como, además, cuerpos moldeados polímeros ignifugados con propiedades mecánicas mejoradas.

Sorprendentemente, se encontró ahora que el contenido en compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables posee una influencia determinante sobre la compatibilidad con el polímero o bien que un contenido no de acuerdo con la invención en compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables puede conducir a una compatibilidad deficiente de sales del ácido diorganilfosfínico o bien composiciones de agentes ignifugantes y el polímero.

De acuerdo con la invención, el problema antes mencionado se resolvió mediante sales del ácido diorganilfosfínico con un contenido específico en compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables.

Por lo tanto, objeto de la invención son sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I)

en donde R1, R2 son iguales o diferentes y significan alquilo C1-C6, lineal o ramificado, y/o arilo;

M significa Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K y/o una base nitrogenada 25 protonada;

m significa 1 a 4; x significa 1 a 4, caracterizadas porque el contenido total en compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables y el contenido soluble en agua de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables asciende a 8.200 hasta 100 ppm, y porque en el caso de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables se trata de aquellos que se derivan 30 de acetatos, cloruros, nitratos, sulfatos, fosfitos o fosfatos, y porque el contenido total en fosfato (compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 7.000 hasta 500 ppm, y el contenido en fosfato soluble en agua (contenido soluble en agua del compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 3.000 hasta 50 ppm.

Los compuestos antes mencionados son, por lo tanto, en cualquier caso ionizables y se componen de una porción soluble en agua (p. ej., de sal, que se puede separar por disolución del contenido total de los compuestos antes 35 mencionados) y una porción no soluble en agua (por ejemplo una porción de sal que permanece en parte y que, por consiguiente, no es soluble) .

Por bases nitrogenadas protonadas se entienden, preferiblemente, las formas protonadas de amoníaco, aminas primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias.

Por bases nitrogenadas protonadas se entienden, preferiblemente, las formas protonadas de melamina, urea, biuret, guanidina, alquilguanidina, arilguanidina, difenilguanidina, biguanida, biuret, alantoína, acetoguanamina, benzoguanamina, toliltriazol, benzotriazol, 2-amino-4-metilpirimidina, bencilurea, etilendimelamina, acetilenurea, hidantoína, amidoamidina del ácido malónico, dimetilurea, 5, 5-difenilhidantoína, N, N-difenilurea, etilen-bis-5-triazona,

anhídrido de glicina, tetrametilurea, trietanolamina, productos de condensación de la melamina, p. ej. melem, melam

o melon, o bien compuestos más altamente condensados de este tipo.

De manera preferida, el contenido soluble en agua de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables asciende a 3.200 hasta 10 ppm, preferiblemente a 2.000 hasta 40 ppm.

Preferiblemente, el contenido total en fosfato (compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 5.000 hasta 1.000 ppm, y el contenido en fosfato soluble en agua (contenido soluble en agua del compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 2.000 hasta 100 ppm.

Preferiblemente, M significa aluminio, calcio, titanio, zinc, estaño o zirconio.

Preferiblemente, R1, R2 son iguales o diferentes y significan metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, terc-butilo, npentilo y/o fenilo.

Preferiblemente, en el caso de las sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) se trata de aquellas del grupo trisdietilfosfinato de aluminio, trismetiletilfosfinato de aluminio, trisdifenilfosfinato de aluminio, bisdietilfosfinato de zinc, bismetiletilfosfinato de zinc, bisdifenilfosfinato de zinc, bisdietilfosfinato de titanilo, tetraquisdietilfosfinato de titanio, bismetiletilfosfinato de titanilo, tetraquismetiletilfosfinato de titanio, bisdifenilfosfinato de titanilo, tetraquisdifenilfosfinato de titanio y mezclas arbitrarias de los mismos.

Preferiblemente, la humedad residual de las sales del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención asciende a 0, 01 hasta 10% en peso, su tamaño de partículas es de 0, 1 a 1.000 !m y su densidad aparente es de 80 a 800 g/l.

Preferiblemente, la solubilidad de las sales del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención en agua y/o disolventes orgánicos oscila entre 0, 001 y 10% en peso.

La invención se refiere también a un procedimiento para la preparación de sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) , caracterizado porque el ácido diorganilfosfínico se hace reaccionar a) con una base libre o b) con el metal elemental del catión deseado o c) en su forma como sal de 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 horas a 0 hasta 300ºC.

La invención se refiere también al uso de las sales del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención en calidad de agentes ignifugantes o en composiciones de agentes ignifugantes, en particular para polímeros.

Preferiblemente, en el caso de este uso, la composición de agentes ignifugantes contiene 50 a 99, 9% en peso de la sal del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención y 0, 1 a 50% en peso de al menos un aditivo.

Preferiblemente, en el caso del uso de una composición de agentes ignifugantes, los aditivos proceden del grupo de fosfato de melamina, fosfato de dimelamina, trifosfato de pentamelamina, difosfato de trimelamina, trifosfato de tetraquismelamina, pentafosfato de hexaquismelamina, difosfato de melamina, tetrafosfato de melamina, pirofosfato de melamina, polifosfato de melamina, polifosfato de melam, polifosfato de melem y/o polifosfato de melon; del grupo de ésteres oligómeros del isocianurato de tris (hidroxietilo) con ácidos policarboxílicos aromáticos, benzoguanamina, isocianurato de tris (hidroxietilo) , alantoína, glicourilo, melamina, cianurato de melamina, cianurato de urea, diaciandiamida y/o guanidina; del grupo de los compuestos de zinc tales como óxido de zinc, hidróxido de zinc, óxido de estaño hidrato, carbonato de zinc, estannato de zinc, hidroxiestannato de zinc, silicato de zinc, fosfato de zinc, borato de zinc, molibdato de zinc; del grupo de las carbodiimidas y/o poli (isocianatos) tales como carbonilbiscaprolactama y/o polímeros de estireno-acrilo.

La invención se refiere también al uso de las sales del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención en o para la producción de masas de moldeo polímeras ignifugadas, conteniendo la masa de moldeo polímera ignifugada 1 a 50% en peso de sales del ácido diorganilfosfínico de acuerdo con la invención, 1 a 99% en peso de polímero o mezclas de los mismos.

Preferiblemente, en este caso, los polímeros proceden del grupo de los polímeros termoplásticos tales como poliésteres, poliestireno o poliamida y/o de los polímeros duroplásticos.

Preferiblemente, en el caso de este uso se obtuvo la masa de moldeo polímera al mezclar en una mezcladora las sales del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I)

en donde R1, R2 son iguales o diferentes y significan alquilo C1-C6, lineal o ramificado, y/o arilo;

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 1 a 4; x significa 1 a 4, caracterizadas porque el contenido total en compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables y el contenido soluble en agua de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables asciende a 8.200 hasta 100 ppm, y porque en el caso de los compuestos parcialmente solubles en agua e ionizables se trata de aquellos que se derivan de acetatos, cloruros, nitratos, sulfatos, fosfitos o fosfatos, y porque el contenido total en fosfato (compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 7.000 hasta 500 ppm, y el contenido en fosfato soluble en agua (contenido soluble en agua del compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 3.000 hasta 50 ppm.

2. Sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) según la reivindicación 1, caracterizadas porque el contenido total en fosfato (compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 5.000 hasta 1.000 ppm, y el contenido en fosfato soluble en agua (contenido soluble en agua del compuesto parcialmente soluble en agua e ionizable) asciende a 2.000 hasta 100 ppm.

3. Sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque M significa 20 aluminio, calcio, titanio, zinc, estaño o zirconio.

4. Sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) según 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 del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque en el caso de las sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) se trata de aquellas del grupo trisdietilfosfinato de aluminio, trismetiletilfosfinato de aluminio, trisdifenilfosfinato de aluminio, bisdietilfosfinato de zinc, bismetiletilfosfinato de zinc, bisdifenilfosfinato de zinc, bisdietilfosfinato de titanilo, tetraquisdietilfosfinato de titanio, bismetiletilfosfinato de titanilo, tetraquismetiletilfosfinato de titanio, bisdifenilfosfinato de titanilo, tetraquisdifenilfosfinato de titanio y mezclas arbitrarias de los mismos.

6. Sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque su humedad residual asciende a 0, 01 hasta 10% en peso, su tamaño de partículas es de 0, 1 a 1.000 !m y su densidad aparente es de 80 a 800 g/l.

7. Procedimiento para la preparación de sales del ácido diorganilfosfínico de la fórmula (I) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ácido diorganilfosfínico se hace reaccionar a) con una base libre o b) con el metal elemental del catión deseado o c) en su forma como sal de 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 horas a 0 hasta 300ºC.

8. Uso de sales del ácido diorganilfosfínico según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6 en calidad de agentes ignifugantes, en particular en polímeros, o en composiciones de agentes ignifugantes, en particular para polímeros.

9. Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque la composición de agentes ignifugantes contiene 50 a 99, 9% en peso de una sal del ácido diorganilfosfínico según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6 y 0, 1 a 50% en peso de al menos un aditivo.

10. Uso de una composición de agentes ignifugantes según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque los aditivos proceden del grupo de fosfato de melamina, fosfato de dimelamina, trifosfato de pentamelamina, difosfato de trimelamina, trifosfato de tetraquismelamina, pentafosfato de hexaquismelamina, difosfato de melamina, tetrafosfato de melamina, pirofosfato de melamina, polifosfato de melamina, polifosfato de melam, polifosfato de melem y/o polifosfato de melon; del grupo de ésteres oligómeros del isocianurato de tris (hidroxietilo) con ácidos policarboxílicos aromáticos, benzoguanamina, isocianurato de tris (hidroxietilo) , alantoína, glicourilo, melamina, cianurato de melamina, cianurato de urea, diaciandiamida y/o guanidina; del grupo de los compuestos de zinc tales como óxido de zinc, hidróxido de zinc, óxido de estaño hidrato, carbonato de zinc, estannato de zinc, hidroxiestannato de zinc, silicato de zinc, fosfato de zinc, borato de zinc, molibdato de zinc; del grupo de las carbodiimidas y/o poli (isocianatos) tales como carbonilbiscaprolactama y/o polímeros de estireno-acrilo.

11. Uso de sales del ácido diorganilfosfínico según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6 en o para la producción de masas de moldeo polímeras ignifugadas, conteniendo la masa de moldeo polímera ignifugada 1 a 50% en peso de sales del ácido diorganilfosfínico según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, 1 a 99% en peso de polímero o mezclas de los mismos.

12. Uso según una o varias de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque los polímeros proceden del grupo de los polímeros termoplásticos tales como poliésteres, poliestireno o poliamida y/o de los polímeros duroplásticos.

13. Uso según una o varias de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque la masa de moldeo polímera se obtuvo al mezclar en una mezcladora las sales del ácido diorganilfosfínico y/o las composiciones de agentes ignifugantes con el granulado polímero y, eventualmente, aditivos, al homogeneizar en un grupo de mezcladura bajo altas temperaturas en la masa fundida del polímero y, a continuación, al retirar la hebra de polímero homogeneizada, al enfriarla y al dividirla en porciones.

14. Uso de las sales del ácido diorganilfosfínico según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6 en cuerpos moldeados, películas, hilos y fibras de polímeros ignifugados, conteniendo los cuerpos moldeados, películas, hilos y fibras de polímeros ignifugados 1 a 50% en peso de sales del ácido diorganilfosfínico según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, 1 a 99% en peso de polímero o mezclas de los mismos, 0 a 60% en peso de aditivos y 0 a 60% en peso de material de carga o bien materiales de refuerzo.

15. Uso según la reivindicación 14, caracterizado porque los cuerpos moldeados, películas, hilos y fibras de polímeros ignifugados contienen 1 a 50% en peso de sales del ácido diorganilfosfínico según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, 1 a 99% en peso de polímero o mezclas de los mismos, 0, 1 a 60% en peso de aditivos y 0, 1 a 60% en peso de material de carga o materiales de refuerzo.


 

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