焦磷酸鹽的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦磷酸鹽的制造方法，特別是涉及作為阻燃劑有用的焦磷酸三聚氰胺的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]焦磷酸鹽、特別是焦磷酸三聚氰胺由于是縮合磷酸即焦磷酸與三聚氰胺鍵合而成的化合物，是作為添加到涂料或合成樹脂等中的阻燃劑有用的物質(zhì)，因此一直以來提出了各種制造方法。
[0003]例如，公開了如下制造方法:在水溶液中混合三聚氰胺和鹽酸而形成三聚氰胺鹽酸鹽，向其中加入焦磷酸鈉，從而生成焦磷酸三聚氰胺的沉淀(專利文獻(xiàn)I)。但是，該方法中，由于使用高價的焦磷酸鹽作為原料和/或需要用于除去鹵素的水洗工序或過濾工序，因此，存在制造成本增高的問題。
[0004]另外，也公開了在水溶液中使焦磷酸與三聚氰胺在O?60°C下反應(yīng)來制造焦磷酸三聚氰胺的方案(參見專利文獻(xiàn)2)。但是，該情況下，由于使用高價的焦磷酸作為原料和/或需要過濾工序，因此，也存在制造成本增高的問題。
[0005]另外，公開了通過對正磷酸三聚氰胺進(jìn)行燒成、在固相狀態(tài)下進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)來制造焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺的方案(參見專利文獻(xiàn)3、4、5)。
[0006]但是，當(dāng)在固相狀態(tài)下對正磷酸三聚氰胺進(jìn)行燒成、通過脫水縮合反應(yīng)來制造焦磷酸三聚氰胺等焦磷酸鹽時，有在燒成裝置的內(nèi)壁、攪拌槳等攪拌機(jī)構(gòu)上附著未反應(yīng)的原料或產(chǎn)物的情況。這是生成的水、通過過量反應(yīng)生成的粘合性的三磷酸鹽、多磷酸鹽等過度反應(yīng)物的影響，由此，在燒成裝置的內(nèi)壁和攪拌槳等上形成強(qiáng)固的附著物，存在不能進(jìn)行均勻的加熱、燒成或由于附著損失而收率降低等的問題。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特公昭49-25675號公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:美國專利第4950757號說明書
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特公昭40-28594號公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特開2001-26597號公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)5:美國專利申請公開2013/0294994號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的課題
[0015]因此，本發(fā)明在于提供以高收率高效地制造焦磷酸鹽的方法。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述各目的，反復(fù)進(jìn)行了深入的研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在硅油存在下對正磷酸鹽進(jìn)行燒成，能夠容易地實(shí)現(xiàn)目的，從而完成了本發(fā)明。
[0018]S卩，本發(fā)明提供一種焦磷酸鹽的制造方法，其特征在于，在硅油存在下對正磷酸鹽進(jìn)行燒成。
[0019]另外，本發(fā)明提供上述焦磷酸鹽的制造方法，其中，正磷酸鹽為正磷酸三聚氰胺。
[0020]此外，本發(fā)明提供上述制造方法，其中，硅油為甲基苯基硅油。
[0021]另外，本發(fā)明提供上述制造方法，其特征在于，進(jìn)行燒成的溫度在120?350°C的溫度范圍內(nèi)。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠以高收率高效地提供焦磷酸鹽、特別是焦磷酸三聚氰胺。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，對本發(fā)明的制造方法進(jìn)行詳細(xì)敘述。
[0025]本發(fā)明的制造方法中，作為制造的焦磷酸鹽，可以列舉出焦磷酸銨、焦磷酸三聚氰胺、焦磷酸乙酰胍胺、焦磷酸苯并胍胺、焦磷酸丙烯酸胍胺、焦磷酸2，4- 二氨基-6-壬基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4- 二氨基-6-羥基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2-氨基-4，6- 二羥基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二氨基-6-甲氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二氨基-6-乙氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4- 二氨基-6-丙氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4- 二氨基-6-異丙氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4- 二氨基-6-巰基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2-氨基-4，6- 二巰基_1，3，5-三嗪等。
[0026]進(jìn)一步進(jìn)行舉例，可以列舉出焦磷酸N，N，N’，N’ -四甲基二氨基甲烷、焦磷酸乙二胺、焦磷酸N，N’ - 二甲基乙二胺、焦磷酸N，N’ - 二乙基乙二胺、焦磷酸N，N- 二甲基乙二胺、焦磷酸N，N- 二乙基乙二胺、焦磷酸N，N, N’，N’ -四甲基乙二胺、焦磷酸1，2-丙二胺、焦磷酸1，3-丙二胺、焦磷酸四亞甲基二胺、焦磷酸五亞甲基二胺、焦磷酸六亞甲基二胺、焦磷酸I, 7- 二氨基庚燒、焦磷酸1，8- 二氨基辛燒、焦磷酸1，9- 二氨基壬燒、焦磷酸1，10- 二氨基癸烷、焦磷酸哌嗪、焦磷酸反式_2，5- 二甲基哌嗪、焦磷酸1，4-雙(2-氨基乙基)哌嗪、焦磷酸1，4-雙(3-氨基丙基)哌嗪等。
[0027]作為特別優(yōu)選的焦磷酸鹽，從以高收率高效地得到焦磷酸鹽的觀點(diǎn)出發(fā)，可以列舉出焦磷酸三聚氰胺。
[0028]作為焦磷酸鹽的原料的正磷酸鹽的例子，可以列舉出上述例示的與焦磷酸鹽對應(yīng)的正磷酸鹽。
[0029]正磷酸鹽可以使用中性鹽，也可以使用酸性鹽，還可以使用它們的混合物。另外，也可以過量地包含對應(yīng)的堿。
[0030]作為特別優(yōu)選的例子，從以高收率高效地得到焦磷酸鹽的觀點(diǎn)出發(fā)，可以列舉出以正磷酸三聚氰胺為原料的焦磷酸三聚氰胺的制造。原料正磷酸三聚氰胺優(yōu)選為相對于正磷酸I摩爾鍵合三聚氰胺I摩爾而成的正磷酸三聚氰胺。
[0031]本發(fā)明的焦磷酸鹽的制造方法通過對正磷酸鹽進(jìn)行燒成，脫水縮合反應(yīng)進(jìn)行而發(fā)生焦磷酸鹽化。
[0032]正磷酸鹽的燒成優(yōu)選在固相狀態(tài)下的燒成。另外，燒成可以包含水分，也可以是水性的漿料狀態(tài)。
[0033]正磷酸鹽的燒成溫度通常為120?350°C，從所得到的焦磷酸鹽的純度和生產(chǎn)效率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為150°C?300°C，更優(yōu)選為160?280°C。當(dāng)?shù)陀?20°C時，有焦磷酸化反應(yīng)沒有充分進(jìn)行的情況；當(dāng)超過350°C時，有生成三磷酸鹽或超出其限度地脫水縮合反應(yīng)進(jìn)行而生成的多磷酸鹽的情況。
[0034]正磷酸鹽的燒成時間可以根據(jù)溫度條件適當(dāng)進(jìn)行至從正磷酸鹽向焦磷酸鹽的脫水縮合反應(yīng)完成。
[0035]另外，原料正磷酸鹽在進(jìn)行燒成前可以進(jìn)行粉碎和微細(xì)化。作為粉碎裝置、微細(xì)化裝置，可以列舉出球磨機(jī)、棒磨機(jī)、錘碎機(jī)、磨碎機(jī)、小型粉碎機(jī)、膠體磨、氣流磨、單道氣流磨、反噴研磨機(jī)(counter jet mill)、轉(zhuǎn)盤銷釘式研磨機(jī)(pin disk mill)、噴射式微粉磨機(jī)(jet-O-Mizer)、Innomizer 等。
[0036]作為本發(fā)明中使用的硅油的例子，可以列舉出聚硅氧烷的側(cè)鏈、末端全部為甲基的二甲基硅油、聚硅氧烷的側(cè)鏈的一部分為苯基的甲基苯基硅油、聚硅氧烷的側(cè)鏈的一部分為氫的甲基含氫硅油等、或它們的共聚物。另外，也可以使用在它們的側(cè)鏈和/或末端的一部分中導(dǎo)入有機(jī)基團(tuán)進(jìn)行胺改性、環(huán)氧改性、脂環(huán)式環(huán)氧改性、羧基改性、甲醇(carbinol)改性、巰基改性、聚醚改性、長鏈烷基改性、氟烷基改性、高級脂肪酸酯改性、高級脂肪酰胺改性、硅烷醇改性、二醇改性、酚改性和/或芳烷基改性而得到的改性硅油。
[0037]特別是從附著物不易附著到燒成裝置的內(nèi)壁或攪拌槳等攪拌機(jī)構(gòu)上的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為甲基苯基硅油。
[0038]對上述硅油的具體例子進(jìn)行列舉，作為二甲基硅油，可以列舉出KF_96(信越化學(xué)株式會社制)、KF-965 (信越化學(xué)株式會社制)、KF-968 (信越化學(xué)株式會社制)等，作為具有甲基含氫硅油或甲基氫聚硅氧烷結(jié)構(gòu)的硅油，可以列舉出KF-99(信越化學(xué)株式會社制)、KF-9901 (信越化學(xué)株式會社)、HMS-151 (Gelest公司制)、HMS_071 (Gelest公司制)、HMS-301 (Gelest公司制)、DMS_H21 (Gelest公司制)等。另外，作為甲基苯基硅油的例子，可以列舉出KF-50(信越化學(xué)株式會社制)、KF-53(信越化學(xué)株式會社制)、KF-54(信越化學(xué)株式會社制)、KF-56(信越化學(xué)株式會社制)等。作為環(huán)氧改性品，例如可以列舉出X-22-343 (信越化學(xué)株式會社制)、X-22-2000 (信越化學(xué)株式會社制)、KF-101 (信越化學(xué)株式會社制)、KF-102 (信越化學(xué)株式會社制)、KF-1001 (信越化學(xué)株式會社制)；作為羧基改性品，例如可以列舉出X-22-3701E(信越化學(xué)株式會社制)；作為甲醇改性品，例如可以列舉出X-22-4039 (信越化學(xué)株式會社制)、X-22-4015 (信越化學(xué)株式會社制)；作為胺改性品，例如可以列舉出KF-393(信越化學(xué)株式會社制)等。
[0039]硅油的用量相對于進(jìn)行燒成的正磷酸鹽100質(zhì)量份優(yōu)選為0.01質(zhì)量份?2質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.05質(zhì)量份?0.5質(zhì)量份，最優(yōu)選為0.1質(zhì)量份?0.3質(zhì)量份。當(dāng)小于0.01質(zhì)量份時，有附著物增多的情況；當(dāng)超過2質(zhì)量份時，有可能對產(chǎn)物的物性產(chǎn)生影響，或流動性過度增加、在連續(xù)式的燒成反應(yīng)中燒成反應(yīng)不能充分進(jìn)行。
[0040]作為用于本發(fā)明的制造方法的燒成裝置，可以使用加熱混煉裝置、熱風(fēng)干燥裝置、燒成爐等，例如，可以列舉出擠出機(jī)、亨舍爾混合機(jī)、快速混合機(jī)、漿葉式混合機(jī)、密煉機(jī)(Banbury mixer)、螺帶式混合機(jī)、粉碎混合機(jī)、SC加工機(jī)、PLASTOMILL、KRC捏合機(jī)、真空捏合機(jī)、加壓捏合機(jī)、燒成爐、間歇式燒成爐、推鋼式爐、網(wǎng)帶式爐(mesh belt furnace)、流動燒成爐、雙軸式連續(xù)燒成爐、遠(yuǎn)紅外線加熱爐、遠(yuǎn)紅外線傳送爐、微波燒成爐、坩禍爐、熱風(fēng)干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)、振動干燥機(jī)、振動流化床干燥機(jī)、攪拌干燥機(jī)、氣流干燥機(jī)、通氣干燥機(jī)、棚式干燥機(jī)、Dry Meister、轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)、空氣干燥機(jī)、微波干燥機(jī)、噴霧干燥機(jī)、圓盤干燥機(jī)、錐形干燥機(jī)、漿葉式干燥機(jī)、加料斗干燥機(jī)、旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、輥道窯、隧道窯、梭式窯等。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的制造方法，由于在燒成裝置的內(nèi)壁或攪拌槳等攪拌機(jī)構(gòu)等上的附著物少，因此能夠尚效且尚收率地制造目標(biāo)物。
[0042]通過本發(fā)明的制造方法得到的焦磷酸鹽可優(yōu)選用作合成樹脂用阻燃劑。
[0043]實(shí)施例
[0044]以下，通過實(shí)施例以及比較例對本發(fā)明更具體地進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于這些。
[0045]實(shí)施例1 (焦磷酸三聚氰胺的制造:使用熱風(fēng)干燥機(jī))
[0046]將投入有正磷酸三聚氰胺100g、