專利名稱：焦磷酸鹽的制造方法
技術領域：
本發明涉及焦磷酸鹽的制造方法，特別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：
焦磷酸鹽，特別是焦磷酸三聚氰胺，是縮合磷酸的焦磷酸與三聚氰胺結合而成的化合物，作為添加于涂料、合成樹脂等的阻燃劑是有用的物質，因此一直以來有各種制造方法被提出。例如，公開有這樣的制造方法:在水溶液中混合三聚氰胺和鹽酸做成三聚氰胺鹽酸鹽，對其加入焦磷酸鈉使其生成焦磷酸三聚氰胺的沉淀(專利文獻I)。然而，在該方法中，由于須使用昂貴的焦磷酸做為原料、也必須有用以去除鹵素的水洗步驟、過濾步驟，因而有制造成本聞的問題。另外，也公開有這樣的制造方法:在水溶液中使焦磷酸和三聚氰胺于O 60°C進行反應來制造焦磷酸三聚氰胺(專利文獻2)。然而，此情況下，由于也須使用昂貴的焦磷酸鹽做為原料、并且必須有過濾步驟，因而有制造成本高的問題。另外，在通過脫水縮合反應來制造焦磷酸三聚氰胺等的焦磷酸鹽的情況下，由于不僅會生成焦磷酸鹽，也會因過度反應而生成三磷酸鹽、聚磷酸鹽等，因而會有焦磷酸鹽的純度降低的問題。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本 特公昭49-25675號公報專利文獻2:美國專利第4，950, 757號說明書
發明內容
發明需解決的技術問題從而，本發明的第I目的在于提供一種以高產率有效地制造高純度的焦磷酸鹽的方法。本發明的第2目的在于提供一種以高產率有效地制造高純度的焦磷酸三聚氰胺的方法。解決問題的技術方案本發明人為了實現上述諸目的而用心探討的結果，發現通過使焦磷酸鹽進行燒成可容易地實現目的而完成了本發明。即，本發明提供了一種焦磷酸鹽的制造方法，其特征在于，使正磷酸鹽在120 350°C的溫度條件下進行燒成，及本發明提供了一種焦磷酸三聚氰胺的制造方法，其特征在于，使焦磷酸三聚氰胺在120 350°C的溫度條件下進行燒成。發明效果
依據本發明的制造方法，可有效地提供高純度的焦磷酸鹽，特別是，因過度反應所致的三磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺等副產物少，因此可有效地提供高純度的焦磷酸三聚氰胺。
具體實施例方式以下對本發明進行詳細敘述。作為通過本發明的制造方法所制造的焦磷酸鹽，可列舉:焦磷酸銨、焦磷酸三聚氰胺、焦磷酸乙酰基鳥糞胺、焦磷酸苯并鳥糞胺、焦磷酸丙烯基鳥糞胺、焦磷酸2，4- 二胺基-6-壬基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4- 二胺基-6-羥基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2-胺基-4，6-二羥基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二胺基-6-甲氧基_1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二胺基-6-乙氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二胺基-6-丙氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二胺基-6-異丙氧基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2，4-二胺基-6-氫硫基-1，3，5-三嗪、焦磷酸2-胺基-4，6- _■氧硫基-1, 3, 5- 二嚷等。更進一步舉例，可列舉:焦磷酸N，N，N’，N’ -四甲基二胺基甲烷、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-丙烷二胺、焦磷酸1，3-丙烷二胺、焦磷酸四亞甲二胺、焦磷酸五亞甲二胺、焦磷酸六亞甲二胺、焦磷酸1，7- 二胺基庚燒、焦磷酸1，8- 二胺基辛燒、焦磷酸1，9- 二胺基壬燒、焦磷酸1，10- 二胺基癸燒、焦磷酸哌嗪、焦磷酸反式-2，5-二甲基哌嗪、焦磷酸1，4-雙(2-胺基乙基)哌嗪、焦磷酸1，4-雙(3-胺基丙基)哌嗪等。作為特別優選的焦磷酸鹽，從可有效地制得高純度的焦磷酸鹽的觀點考慮，可舉出焦磷酸三聚氰胺。作為本發明中所使用的用作焦磷酸鹽的原料的正磷酸鹽的例子，可舉出對應于已例示的焦磷酸鹽的正磷酸鹽。作為該正磷酸鹽`可使用正鹽、也可使用酸性鹽、也可使用它們的混合物。也可過剩含有對應的鹽基。本發明特別優選的實施形態，基于有效地制得高純度的焦磷酸鹽的觀點考慮，為以正磷酸三聚氰胺作為原料來制造焦磷酸三聚氰胺。此時，原料的正磷酸三聚氰胺，優選對正磷酸I莫耳結合三聚氰胺I莫耳而成的正磷酸三聚氰胺。本發明的焦磷酸鹽的制造方法是通過使正磷酸鹽進行燒成使其進行脫水縮合反應來制得焦磷酸鹽。此情況下的正磷酸鹽的燒成，優選在固相狀態進行燒成。另外，即使含有水分也可進行燒成，即使是水性的漿液狀態也可進行燒成。本發明中的正磷酸鹽的燒成溫度為120°C 350°C，從制得的焦磷酸鹽的純度與生產效率的觀點考慮，優選150°C 300°C，更優選160°C 280°C。若低于120°C，無法充分地進行焦磷酸化的反應，若超過350°C，由于會生成三磷酸鹽、或更加過度進行脫水縮合反應而生成聚磷酸鹽，因此不優選。另外，燒成時間并無特別限定，可根據溫度條件，適當進行燒成，使其由正磷酸鹽完成脫水縮合反應至成為焦磷酸鹽即可。另外，原料的正磷酸鹽也可在進行燒成之前進行粉碎、微細化。作為粉碎裝置、微細化裝置可列舉:球磨機、棒磨機、錘磨機、磨碎機、微磨機、膠體研磨機、噴射研磨機、單軌噴射研磨機、對向噴射研磨機、針盤研磨機、噴射氣流式粉碎機、inomizer粉碎機等。作為本發明的制造方法中所使用的燒成裝置，可使用加熱混練裝置、暖風干燥裝置、燒成爐等，例如可列舉:擠出機、亨舍爾混合機、快速混合機、槳式混合機、班伯利混合機、帶式混合機、粉碎混合機、SC處理機、塑性磨機、KRC捏合機、真空捏合機、加壓捏合機、燒成爐、批次式燒成爐、推式爐、網帶式爐、流動燒成爐、雙軸式連續燒成爐、遠紅外線加熱爐、遠紅外線輸送帶爐、微波燒成爐、坩鍋爐、熱風干燥機、流動層干燥機、振動干燥機、振動流動層干燥機、攪拌干燥機、氣流干燥機、通氣干燥機、棚式干燥機、熱風干燥機、桶式干燥機、空氣式干燥機、微波干燥機、噴霧干燥機、碟式干燥機、圓錐形干燥機、槳式干燥機、漏斗式干燥機、旋轉式干燥機、旋轉窯、棍輸送帶式窯、隧道窯、梭式窯等。在本發明的制造方法中，由于可抑制過度反應，因此三磷酸鹽、因更過度進行脫水縮合反應而生成聚磷酸鹽等的過度反應物的生成較少。并且，在燒成裝置的內壁上，生成物、特別是有黏著性的過度反應物的附著的情形也較少。因而，本發明適合于用以制得優選作為合成樹脂用阻燃劑的高純度焦磷酸鹽。以下，通過實施例及比較例更具體地說明本發明，但本發明不因此而受到限定。另外，在下述實施例1 10中得到的焦磷酸三聚氰胺的純度是由下述分析方法所得到的數值。純度的測定方法:用Senshu科學(株)公司制的HPLC裝置(泵:SSC_3150 ;RI 檢測器:ERC_7515A)、日本分光公司制管柱烘箱(C0-965)、及Shodex公司制的OH pak管柱(SB-802.5HQ)，進行焦磷酸三聚氰胺的純度的測定。實施例1將裝入正磷酸三聚氰胺的不銹鋼制盤放入熱風干燥機中，在間歇攪拌和加熱的同時，于200°C 260°C進行燒成而得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為96.5%。實施例2將正磷酸三聚氰胺使用附有油夾套的捏合機進行加熱和攪拌，于200°C 250°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為98.2%。實施例3將正磷酸三聚氰胺使用通有熱媒的亨舍爾混合機(三井礦山公司制，FM150J/T)進行加熱和攪拌，于170°C 250°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為97.1%。實施例4將正磷酸三聚氰胺用流動層干燥機(大川原制作所(株)制)進行加熱和攪拌，于230°C 260°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為96.8%ο實施例5將正磷酸三聚氰胺用旋轉窯(栗本鐵工所(株)制)進行加熱和攪拌，于200°C 260°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為97.5%。實施例6
將正磷酸三聚氰胺用槳式干燥機(奈良機械制作所(株)制)進行加熱和攪拌，于200°C 260°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為97.3%ο實施例7將正磷酸三聚氰胺用擠出機(日本制鋼所制，ΤΕΧ44α I1-52.5BW)進行加熱和攪拌，于200°C 260°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為98.1%。實施例8將正磷酸三聚氰胺用振動干燥機(中央加工機(株)制)進行加熱和攪拌，于200°C 260°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為 96.8%ο實施例9將正磷酸三聚氰胺用遠紅外線輸送帶爐進行加熱，于220°C 230°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為96.1%。實施例10將正磷酸三聚氰胺放入微波燒成爐中，在間歇攪拌的同時進行加熱，于200°C 280°C進行燒成，得到焦磷酸三聚氰胺的白色粉末。得到的焦磷酸三聚氰胺的純度為97.5%。比較例I將裝入正磷酸三聚氰胺的不銹鋼制盤放入熱風干燥機中，在間歇攪拌的同時進行加熱，于90°C 100°C進行燒成 ，卻未見生成焦磷酸三聚氰胺。比較例2將裝入正磷酸三聚氰胺的不銹鋼制盤放入熱風干燥機中，在間歇攪拌的同時進行加熱，于380°C 400°C進行燒成，得到白色粉末。將得到的白色粉末進行分析，得知焦磷酸三聚氰胺的純度低達65.1%，不僅發現有生成三磷酸鹽，并發現更過度進行脫水縮合反應而生成的聚磷酸鹽。工業實用性
依據本發明的制造方法，由于可抑制過度反應，因此不僅三磷酸鹽、因更過度進行脫水縮合反應而生成聚磷酸鹽等的過度反應物的生成較少，且在燒成裝置的內壁上，不太有生成物、特別是有黏著性的過度反應物的附著，可容易地制得優選作為合成樹脂用阻燃劑的高純度焦磷酸鹽，因此本發明在工業上極有意義。
權利要求
1.一種焦磷酸鹽的制造方法，其特征在于，在120°c 350°C的溫度條件下燒成正磷酸鹽。
2.一種焦磷酸三聚氰 胺的制造方法，其特征在于，在120°C 350°C的溫度條件下燒成正磷酸三聚氰胺。
全文摘要
本發明為一種高純度焦磷酸鹽的制造方法，其特征在于在120℃～350℃的溫度條件下燒成正磷酸鹽，特別是一種適于有效地制造高純度焦磷酸三聚氰胺的方法。
文檔編號C01B25/42GK103079999SQ201180043200
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月25日 優先權日2010年9月9日
發明者神本哲男, 金田崇良, 木下等, 中野慎司, 石井進 申請人:Adeka株式會社