[发明专利]1-羧基-磷杂环戊烯氧化物和1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐，它们的制备方法和它们作为防火剂的用途

说明书

本发明涉及1-羟基-二氢磷杂环戊烯氧化物和1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐，它们的制备方法和它们作为防火剂的用途。

在聚合物中添加含磷或含卤素化合物或其混合物的聚合物通常是防火的，某些聚合物在高温，例如250℃或更高温度下加工。由于许多已知的防火材料太易挥发或不足以耐热，基于该原因，它们不能用作防火材料。

用作聚酰胺模塑材料的阻燃添加剂的膦酸碱金属盐是已知的(DE-A1-2447727)，但它们易产生腐蚀。

本发明的任务是提出一种阻燃添加剂，其未显示已知阻燃添加剂的缺点。尤其是，阻燃添加剂可简单地和价格便宜地制备，具有好的阻燃效果，达到高的耐温度性。

本发明人惊奇地发现，1-羟基-二氢磷杂环戊烯氧化物和/或1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐在热塑材料，如聚酰胺或聚酯中具有杰出的阻燃效果。

因此，本发明是关于1-羟基-二氢磷杂环戊烯氧化物和/或1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐，它们的制备方法和它们作为防火剂的用途。

另外，本发明是关于模塑材料，其含有热塑塑料和至少一种1-羟基-二氢磷杂环戊烯氧化物和/或1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐。

优选的盐是如下式(Ia)或(Ib)的1-羟基二氢磷杂环戊烯氧化物的盐和式(II)的1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐：其中，R¹、R²、R³、R⁴表示氢或直链或支链烷基，优选直链或支链C₁-C₁₂烷基，尤其优选C₁-C₄烷基，尤其甲基和/或乙基；和M是周期表第二或第三主族或副族的元素，优选镁、钙、锌、铝；优选铝和n是整数1，2或3。

上述1-羟基-二氢磷杂环戊烯氧化物和1-羟基磷杂环戊烷氧化物的盐在下文中将概述为盐。

尤其适用于本发明目的的盐是例如：1-羟基-3-烷基-2，3-二氢-1H.-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-羟基-3-甲基-2，5-二氢-1H-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-羟基-2，3-二氢-1H-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-羟基-2，5-二氢-1H-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-羟基-二氢-1H-磷杂环戊烷-1-氧化物和1-羟基-3-甲基-二氢-1H-磷杂环戊烷-1-氧化物的碱土金属、镁、锌和铝盐以及这些盐的混合物。铝盐是尤其优选的。

盐可以通过在水溶液中由1-羟基二氢磷杂环戊烯氧化物和1-羟基磷杂环戊烷氧化物与相应的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物反应制备。为此，通常将1-羟基二氢磷杂环戊烯氧化物和/或1-羟基磷杂环戊烷氧化物溶解于水中，有利的是在搅拌下加入化学计算量的相应的金属氢氧化物、金属碳酸盐或金属氧化物。随后加热反应混合物至优选为30-150℃，尤其为70-110℃，再搅拌几小时。反应时间为几小时(至少10小时)至几天(1-7天)。反应完成后，反应混合物用常规方法(冷却、吸滤、洗涤、干燥等等)处理。

起始化合物是现有技术中已知的，并且(例如，1-羟基二氢磷杂环戊烯氧化物)可根据已知的方法，例如EP-A1-452755中描述的方法，(例如由1-氯-二氢磷杂环戊烯氧化物)得到。1-羟基磷杂环戊烷氧化物可通过1-氯-二氢磷杂环戊烯氧化物氢化制备。

本发明的盐通常是热稳定的，它们在加入热塑塑料过程中不分解聚合物，在加工过程中，不影响热塑性模塑材料的生产过程。盐在热塑塑料生产和加工条件下通常不挥发，它们显示出突出的阻燃效果。

优选的热塑塑料(本文也称为热塑性塑料或聚合物)是聚酰胺，例如，聚酰胺46或聚酰胺66，或聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。

可加入本发明的聚酰胺和聚酯是例如在《Ullmann’s工业化学百科全书》，ed.Barbara Elvers，Vol.A21，Kapitel《聚酰胺》(S.179-205)和Kapitel《聚酯》(S.227-251)，VCH，Weinheim-Basel-Cambridge-New York 1992中描述，它们列为本文参考文献。

加入热塑性塑料的盐的量可在宽的范围内变化。通常基于聚合物使用量为按重量计5-30％，优选按重量计10-20％。最佳使用量取决于聚合物的性质和加入的盐的种类，可通过实验容易地确定。

盐可按照所用的聚合物的种类和所需的性质以不同物理形式使用。因此，例如，为获得在聚合物中的较好分散，盐可以研磨成细粉形式。根据需要，也可以使用不同盐的混合物。