DE1106067B - Process for the production of non-flammable or hardly inflammable plastics from phosphorus-containing polyesters and polyisocyanates - Google Patents

Process for the production of non-flammable or hardly inflammable plastics from phosphorus-containing polyesters and polyisocyanates

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DE1106067B
DE1106067B DEF30042A DEF0030042A DE1106067B DE 1106067 B DE1106067 B DE 1106067B DE F30042 A DEF30042 A DE F30042A DE F0030042 A DEF0030042 A DE F0030042A DE 1106067 B DE1106067 B DE 1106067B
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weight
acid
polyisocyanates
polyester
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/46Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/4684Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain having heteroatoms other than oxygen containing phosphorus

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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Herstellung von Kunststoffen aus gesättigten oder ungesättigten Polyestern und Polyisocyanaten und gegebenenfalls Vernetzungsmitteln ist bekannt. Insbesondere die derart hergestellten Schaumstoffe lassen sich im allgemeinen durch Feuereinwirkung entzünden. Diesen Nachteil versuchte man durch Einbau halogenhaltiger mehrbasischer Carbonsäuren oder Polyole in das Molekülgefüge zu beheben. Solche halogenhaltigen Komponenten sind z. B. Tetrachlorphthalsäure, Dibromphthalsäure, Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäure, Pentachlorphenylglycerinäther, Hydroxyäthoxypentachlorbenzol. Die mit solchen Komponenten aufgebauten Polyester besitzen nach dem Verschäumen mit Polyisocyanaten eine wesentlich verbesserte Flammwidrigkeit, die jedoch in vielen Fällen noch nicht ausreichend ist. Andererseits sind derartige Polyester so hochviskos, daß sie sich bei Raum- oder wenig erhöhten Temperaturen nur sehr schwer mit Polyisocyanaten vermischen lassen, was insbesondere bei Schaumstoffen unerwünscht ist, da man dann nur eine ungleichmäßige Porenstruktur erzielt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß solche Polyester allein mit Polyisocyanaten gern spröde Schaumstoffe liefern, so daß sie nur nach Mischen mit den üblichen bekannten Polyestern in Schaumstoffe guter mechanischer Qualität übergeführt werden können. In diesem Fall geht dann aber die schwere Entflammbarkeit wieder verloren. The production of plastics from saturated or unsaturated polyesters and polyisocyanates and optionally Crosslinking agents is known. In particular, the foams produced in this way can be used in the generally ignite by exposure to fire. This disadvantage was attempted by incorporating halogenated ones to fix polybasic carboxylic acids or polyols in the molecular structure. Such halogen-containing components are z. B. tetrachlorophthalic acid, dibromophthalic acid, hexachlorendomethylenetetrahydrophthalic acid, pentachlorophenyl glycerol ether, Hydroxyethoxypentachlorobenzene. The polyester built up with such components have a significantly improved flame retardancy after foaming with polyisocyanates, However, in many cases this is not yet sufficient. On the other hand, such polyesters are so highly viscous that they are very difficult to mix with polyisocyanates at room or slightly elevated temperatures, which is particularly undesirable in the case of foams, since then only a non-uniform pore structure is achieved. Another disadvantage is that such polyesters tend to produce brittle foams with polyisocyanates alone deliver, so that they are good mechanical only after mixing with the usual known polyesters in foams Quality can be transferred. In this case, however, the low flammability is lost again.

Es wurde nun gefunden, daß sich praktisch nicht entflammbare, gegebenenfalls verschäumte Kunststoffe aus gesättigten oder ungesättigten phosphorhaltigen Polyestern, Polyisocyanaten und gegebenenfalls Vernetzungsmitteln unter Formgebung herstellen lassen, wenn solche Phosphonsäuregruppen enthaltende Polyester verwendet werden, die durch Addition von Trialkylphosphiten an Halbester α,/9-ungesättigter Dicarbonsäuren mit gegebenenfalls anschließender Umesterung der Additionsprodukte mit sich selbst oder mit zusätzlichen mehrwertigen Alkoholen und/oder mehrwertigen Carbonsäuren erhalten worden sind.It has now been found that practically non-flammable, optionally foamed plastics can be used Saturated or unsaturated phosphorus-containing polyesters, polyisocyanates and optionally crosslinking agents can be produced with shaping, if such Phosphonic acid groups-containing polyesters are used by the addition of trialkyl phosphites to Half esters of α, / 9-unsaturated dicarboxylic acids with optionally subsequent transesterification of the addition products with themselves or with additional polyvalent ones Alcohols and / or polybasic carboxylic acids have been obtained.

Derartige Polyester werden beispielsweise dadurch erhalten, daß man an Halbester α,/5-ungesättigter Dicarbonsäuren Trialkylphosphite addiert und anschließend eine Umesterung bzw. Veresterung durchführt. An Halbester «,/^-ungesättigter Dicarbonsäuren lassen sich Trialkylphosphite z. B. gemäß der belgischen Patentschrift 593 063 addieren. Geeignete Halbester sind z. B. Äthylenglykolmonomaleinat, Butylenglykol-l,3-monomaleinat, Trimethylolpropanmonomaleinat. Als Trialkylphosphite lassen sich z. B. Trichloräthylphosphit, Tribromäthylphosphit oder Tributylphosphit verwenden. Die Anlagerungsprodukte werden den für die Herstellung der Polyester verwendeten anderen Ausgangskomponenten, nämlich den Polyolen und mehrbasischen Carbonsäuren, zugesetzt und dann die Kondensation wie üblich durchge-Verfahren zur Herstellung von unbrennbaren oder schwer entflammbaren Kunststoffen aus phosphorhaltigen Polyestern und PolyisocyanatenSuch polyesters are obtained, for example, by treating α, / 5-unsaturated dicarboxylic acids on half esters Trialkyl phosphites are added and then a transesterification or esterification is carried out. At half-esters «, / ^ - unsaturated dicarboxylic acids can be trialkyl phosphites z. B. add according to the Belgian patent 593 063. Suitable half esters are e.g. B. ethylene glycol monomaleinate, Butylene glycol 1,3-monomaleate, trimethylolpropane monomaleate. As trialkyl phosphites can be z. B. use trichloroethyl phosphite, tribromoethyl phosphite or tributyl phosphite. The addition products are the other starting components used for the production of the polyester, namely the polyols and polybasic carboxylic acids, and then the condensation as usual through-the process for the production of non-flammable or flame-retardant plastics from phosphorus-containing Polyesters and polyisocyanates

Anmelder:Applicant:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-BayerwerkPaint factories Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Günther Nischk, Leverkusen,Dr. Günther Nischk, Leverkusen,

und Dr. Günther Braun, Köln-Flittard,and Dr. Günther Braun, Cologne-Flittard,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

führt. Um als Endgruppen in der Hauptsache Hydroxylgruppen zu erhalten, ist es dabei notwendig, mit einem Überschuß an Polyolen zu arbeiten. Selbstverständlich kann man auch halogenhaltige mehrbasische Carbonsäuren oder Polyole mitverwenden.leads. In order to get mainly hydroxyl groups as end groups, it is necessary to use a To work in excess of polyols. Of course, halogen-containing polybasic carboxylic acids can also be used or use polyols.

Eine bevorzugte Ausführungsform für die Herstellung dieser Phosphonsäuregruppen aufweisenden verzweigten Polyester besteht darin, daß man Polyole mit α,/3-ungesättigten Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden in erster Stufe so reagieren läßt, daß sich die entsprechenden «,^-ungesättigten Halbester bilden. Dabei soll das Verhältnis zwischen Carboxylgruppen und Hydroxylgruppen bei dieser Reaktion so sein, daß nach der Halbesterbildung noch größere Mengen freier Hydroxylgruppen vorliegen.A preferred embodiment for the preparation of these branched branches containing phosphonic acid groups Polyester consists in that one polyols with α, / 3-unsaturated Dicarboxylic acids or their anhydrides can react in the first stage so that the corresponding «, ^ - form unsaturated half esters. The ratio should be between carboxyl groups and hydroxyl groups in this reaction must be such that after the half-ester formation even larger amounts of free hydroxyl groups are present.

4^ Als Beispiel sei die Reaktion zwischen 4 Mol eines Triols und 3 Mol einer «,^-ungesättigten Dicarbonsäure genannt. Anschließend fügt man dann die dem Halbester entsprechende Menge eines Trialkylphosphites, im beispielhaft angegebenen Falle also 3 Mol, zu. Ein hydroxylgruppenhaltiger Polyester wird dann dadurch erhalten, daß derartige Anlagerungsprodukte auf erhöhte Temperatur gebracht werden, wobei unter Umesterung Abspaltung von Alkohol eintritt und sich Hydroxylgruppen enthaltende Polyester bilden. Je nach der Menge des abdestillierten Alkohols lassen sich OH-Zahl und Viskosität der Polyester nach Wunsch einstellen. So ist es ohne weiteres möglich, OH-Zahlen zwischen 100 und 400 und Viskositäten zwischen 300 und 10 000 cP/50° C zu erhalten. Als Polyole seien Äthylenglykol, Butylenglykol,4 ^ As an example, consider the reaction between 4 moles of a triol and 3 moles of a «, ^ - unsaturated dicarboxylic acid called. The amount of a trialkyl phosphite corresponding to the half-ester is then added, in the example given trap so 3 moles, too. A polyester containing hydroxyl groups is then obtained by that such addition products are brought to elevated temperature, with cleavage with transesterification of alcohol enters and hydroxyl-containing polyesters are formed. Depending on the amount of distilled alcohol can be OH number and viscosity adjust the polyester as desired. So it is easily possible to get OH numbers between 100 and 400 and to obtain viscosities between 300 and 10,000 cP / 50 ° C. As polyols are ethylene glycol, butylene glycol,

10? 579/43410? 579/434

3 43 4

Hexandiol, Hexantriol, Glycerin, Trimethylolpropan, siedende Alkane oder Halogenalkane als Treibmittel ein-Hexanediol, hexanetriol, glycerine, trimethylolpropane, boiling alkanes or haloalkanes are used as propellants

Pentaerythrit, Glycerinpentachlorphenyläther und Tri- setzen kann.Pentaerythritol, glycerol pentachlorophenyl ether and tri-can.

methylolpropanmonophenyläther, an «,^-ungesättigten Insbesonders für die Herstellung von Hartschaum-methylolpropane monophenyl ether, an «, ^ - unsaturated Especially for the production of rigid foam

Dicarbonsäuren bzw. Säureanhydriden, die für die Halb- stoffen ist ein Fortschritt der Verwendung der neuen esterbildung herangezogen werden können, seien Malein- 5 flammfesten Polyester gegenüber anderen bisher ge-Dicarboxylic acids or acid anhydrides, which are used for the semi-finished materials, is an advance in the use of the new ones ester formation can be used, Malein 5 flame-retardant polyester compared to other previously used

säure, Fumarsäure, Methylmaleinsäure, Chlormalein- bräuchlichen flammwidrigen Polyestern darin zu sehen,acid, fumaric acid, methyl maleic acid, chloromaleic acid - common flame retardant polyesters can be seen in it,

säure, Methylenbernsteinsäure und Glutaconsäure bei- daß die Viskosität der Ausgangsmaterialien so gering ist,acid, methylene succinic acid and glutaconic acid both - that the viscosity of the starting materials is so low that

spielhaft genannt. Besonders wichtig sind die Halbester daß sich der Verschäumungsprozeß in großer Gleich-called playful. The half-esters are particularly important so that the foaming process takes place in great equal

der Maleinsäure bzw. ihre Substitutionsprodukte, da mäßigkeit vollziehen kann, ohne daß es zu Lunker- und sich ihre Halbester sehr leicht aus den entsprechenden io Rißbildungen kommt.the maleic acid or its substitution products, since moderation can take place without causing cavities and their half-esters come very easily from the corresponding fissures.

Säureanhydriden und Polyolen unter Ringöffnung bilden. Nach einer anderen Arbeitsweise bringt man die PoIy-Form acid anhydrides and polyols with ring opening. Another way of working is to bring the

AIs Trialkylphosphite für diese Ausführungsform der hydroxyverbindung zunächst mit einer geringeren MengeAs trialkyl phosphites for this embodiment of the hydroxy compound initially with a smaller amount

Polyesterherstellung seien Trimethylphosphit, Triäthyl- an Diisocyanat zur Reaktion, als sich auf die vorhandenenPolyester production is said to be trimethyl phosphite, triethyl to diisocyanate for the reaction than to the existing ones

phosphit und insbesondere solche Phosphite, die noch Hydroxylgruppen berechnet, und vernetzt die lager-phosphite and especially those phosphites that still contain hydroxyl groups and cross-links the storage

Halogenatome enthalten, wie z. B. Tri-^-chloräthyl- 15 fähigen Produkte zu einem späteren Zeitpunkt mitContain halogen atoms, such as. B. Tri - ^ - chloroethyl 15 capable products at a later date

phosphit, Tri-/?-bromäthylphosphit und Tripentachlor- weiteren Polyisocyanaten. Zur Vernetzung können sowohlphosphite, tri - /? - bromoethyl phosphite and tripentachloro - other polyisocyanates. Both

benzylphosphit, namentlich genannt. hier als auch bei der vorhin beschriebenen Arbeitsweisebenzyl phosphite, mentioned by name. here as well as in the method of operation described above

Erfindungsgemäß werden Polyester der beschriebenen auch Peroxyde, Schwefel oder Formaldehyd herangezogenAccording to the invention, polyesters of the described types are also used peroxides, sulfur or formaldehyde

Art, die Trialkylphosphite einkondensiert enthalten, mit werden.
Polyisocyanaten und gegebenenfalls Vernetzungsmittern 20
Kind that contain condensed trialkyl phosphites with.
Polyisocyanates and optionally crosslinking agents 20

nach den bekannten Methoden zu Kunststoffen, insbe- Beispiel 1
sondere Schaumstoffen, umgesetzt. Polyester, insbesondere ■ Herstellung des Ausgangsmaterials
solche niedriger Viskosität, lassen sich, um die mechanischen Eigenschaften noch zu verbessern, mit den üblichen 750 Gewichtsteile propoxyliertes Trimethylolpropan bisher verwendeten Polyestern vermischen, ohne daß 25 (OH-Zahl 350), 603 Gewichtsteile Trimethylolpropan die Schwerentflammbarkeit der daraus hergestellten und 441 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid werden auf Kunststoffe verlorengeht. 115° C erwärmt. Anschließend läßt man die Temperatur
according to the known methods for plastics, in particular Example 1
special foams, implemented. Polyester, in particular ■ production of the starting material
Such low viscosity can be mixed with the usual 750 parts by weight of propoxylated trimethylolpropane previously used polyesters in order to improve the mechanical properties, without 25 (OH number 350), 603 parts by weight of trimethylolpropane reducing the flame retardancy of the made from it and 441 parts by weight of maleic anhydride lost on plastics. 115 ° C heated. The temperature is then left

Als Polyisocyanate kommen aliphatische und aroma- auf 90° C sinken und gibt nach und nach 1200 Gewichtstische mehrwertige Isocyanate in Frage, z. B. Alkylen- teile Trichloräthylphosphit zu. Die Temperatur wird diisocyanate, wie Tetra- und Hexamethylendiisocyanat, 30 dabei zwischen 90 und 110° C gehalten. Man rührt noch Arylendiisocyanate und ihre Alkylierungsprodukte, wie 1 Stunde bei 100° C nach und heizt dann auf 170° C die Phenylendiisocyanate, Naphthylendiisocyanate, Di- auf, wobei 270 Volumteile Glykolchlorhydrin übergehen. phenylmethandiisocyanatejTQluylendiisocyanate.Di-und Nach Abkühlen erhält man einen hellgelben Polyester Triisopropylbenzoldiisocyanate und Triphenylmethan- (Säurezahl 15; OH-Zahl210).As polyisocyanates, aliphatic and aroma drops to 90 ° C and are gradually 1200 tables by weight of polyvalent isocyanates in question, z. B. alkylene parts to trichloroethyl phosphite. The temperature will diisocyanates, such as tetra- and hexamethylene diisocyanate, kept between 90 and 110 ° C. One is still stirring Arylene diisocyanates and their alkylation products, such as 1 hour at 100 ° C and then heated to 170 ° C the phenylene diisocyanates, naphthylene diisocyanates, diisocyanates, with 270 parts by volume of glycol chlorohydrin being transferred. phenylmethandiisocyanatejTQluylenendiisocyanate.Di and After cooling, a light yellow polyester is obtained Triisopropylbenzene diisocyanate and triphenylmethane (acid number 15; OH number 210).

tiiisocyanate, p-Isocyanatophenyl-thio-phosphorsäure-tri- 35 50 Gewichtsteile dieses Polyesters werden mit 50 Geester, p-Isocyanatophenyl-phosphorsäure-triester, Aral- wichtsteilen eines ölsäurernodifizierten Polyesters (Säurekyldiisocyanate.wiel-ilsocyanatophenylj-äthylisocyanat, zahl2; OH-Zahl 360) vermischt. Man gibt 2,5 Gewichtsoder die Xylylendiisocyanate sowie auch die durch die teile permethyliertes Aminoäthylpiperazin, 0,3 Gewichtsverschiedensten Substituenten, wie OR, NO2, Cl usw., teile oxäthyliertes Polysiloxan und 8 Gewichtsteile einer substituierten Polyisocyanate obiger Art, ferner die Um- 40 50%igen wäßrigen Lösung von Natriumrizinusölsulfat Setzungsprodukte obiger Isocyanate mit unterschüssigen zu. Nach Zusatz von 156 Gewichtsteilen 4,4'-Diphenyl-Mengen an Polyhydroxyverbindungen, wie Trimethylol- methandiisocyanat schäumt das Gemisch auf und erhärtet propan, Hexantriol, Glycerin oder Butandiol. Genannt zu einem schwer brennbaren Schaumstoff mit folgenden seien weiter z. B. mit Phenolen oder Bisulfit verkappte physikalischen Eigenschaften:
Polyisocyanate sowie polymerisierte Isocyanate mit Iso- 45 „„, , „
cyanuratringen. ■ . Raumgewicht 25 kg/m»
isocyanate, p-isocyanatophenyl-thiophosphoric acid tri-35 50 parts by weight of this polyester are mixed with 50 Geester, p-isocyanatophenyl-phosphoric acid triester, aral parts by weight of an oleic acid-modified polyester (acid alkyl diisocyanate, like ilsocyanatophenyl 1 -ethyl isocyanate, number 2; 360) mixed. There are 2.5 parts by weight or the xylylene diisocyanates as well as the aminoethylpiperazine permethylated by the parts, 0.3 parts by weight of various substituents such as OR, NO 2 , Cl, etc., parts oxethylated polysiloxane and 8 parts by weight of a substituted polyisocyanate of the above type, also the um- 40 50% strength aqueous solution of sodium castor oil sulfate. After adding 156 parts by weight of 4,4'-diphenyl polyhydroxy compounds, such as trimethylol methane diisocyanate, the mixture foams and hardens propane, hexanetriol, glycerol or butanediol. Mentioned a flame-retardant foam with the following are further z. B. physical properties masked with phenols or bisulfite:
Polyisocyanates and polymerized isocyanates with iso- 45 "", "
cyanurate rings. ■. Volume weight 25 kg / m »

Man kommt bei der in an sich bekannter Weise erfol- Druckfestigkeit 1,1 kg/cmz One comes in the known manner compressive strength 1.1 kg / cm z

genden Umsetzung der flammfesten Polyester mit Poly- Schlagzähigkeit 0,3 kg/cmlowing implementation of flame retardant polyester with poly impact strength 0.3 kg / cm

isocyanaten und gegebenenfalls Vernetzungsmittern zu Wasseraufnahme ..; <A'5 isocyanates and optionally crosslinking agents for water absorption .. ; <A ' 5 J °

den verschiedenen Arten von Urethangruppen enthal- 50 Warmebiegefestigkeit 120 Cthe different types of urethane groups contain 50 heat bending strength 120 C

tenden Kunststoffen, z. B. zu Filmen, Lacken, Überzügen, Klebeverbindungen oder auch zu homogenen Beispiel 2
oder porösen Formkörpern mit einer guten mechanischen Herstellung des Ausgangsmaterials
Festigkeit bei einer sehr guten Schwerentflammbarkeit. ° δ & .
tend plastics, z. B. to films, lacquers, coatings, adhesive bonds or homogeneous Example 2
or porous moldings with good mechanical production of the starting material
Strength with a very good flame retardancy. ° δ & .

Man kann z. B. Polyhydroxyverbindungen mit einem 55 750 Gewichtsteile propoxyliertes TrimethylolpropanYou can z. B. polyhydroxy compounds with a 55,750 parts by weight propoxylated trimethylolpropane

Überschuß an Polyisocyanat über die auf die Hydroxyl- (OH-Zahl 350), 750 Gewichtsteile Hexantriol undExcess of polyisocyanate over the hydroxyl (OH number 350), 750 parts by weight of hexanetriol and

gruppen berechnete Menge umsetzen und gleichzeitig 441 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid werden 15 Minutengroups calculated amount convert and at the same time 441 parts by weight of maleic anhydride are 15 minutes

oder anschließend Wasser, Glykole, Amine oder Amino- bei 120° C gehalten. Dann kühlt man auf 90° C ab undor then water, glycols, amines or amino- kept at 120 ° C. Then it is cooled to 90 ° C and

alkohole als Vernetzungsmittel zusetzen. Bei Verwendung läßt zum entstandenen Maleinsäurehalbester 1200 Ge-add alcohols as crosslinking agents. When used, 1200 parts of the maleic acid half-ester formed

von Wasser als Vernetzungsmittel werden dabei Schaum- 60 wichtsteile Trichloräthylphosphit nach und nach zu-of water as a crosslinking agent, foam 60 parts by weight of trichloroethyl phosphite are gradually increased

stoffe erhalten wie auch bei Verwendung von Polyestern laufen, wobei die Temperatur 110° C nicht wesentlichFabrics are obtained as well as run with the use of polyesters, whereby the temperature of 110 ° C is not significant

mit einem hohen Gehalt an Carboxylgruppen. Die übersteigen soll. Man hält noch 1 Stunde bei dieserwith a high content of carboxyl groups. Which should exceed. You hold on to this for another hour

Reaktion wird zweckmäßig in Gegenwart von Reaktions- Temperatur und heizt dann auf 170° C, bis insgesamtThe reaction is expedient in the presence of the reaction temperature and then heats to 170 ° C. until a total of

beschleunigen!, wie Triäthylendiamin, Dimethylbenzyl- 300 Volumteile Glykolchlorhydrin überdestilliert sind,accelerate !, how triethylenediamine, dimethylbenzyl- 300 parts by volume of glycol chlorohydrin are distilled over,

amin, Molybdänglykolat, Zinn(II)-octoat oder Dialkyl- 65 Nach Abkühlen verbleibt ein gelber Polyester (Säurezahlamine, molybdenum glycolate, tin (II) octoate or dialkyl-65 After cooling, a yellow polyester remains (acid number

zinn(IV)-Verbindungen, durchgeführt. Bei der Her- 20; OH-Zahl 195).tin (IV) compounds. At the her- 20; OH number 195).

stellung von Schaumstoffen wird man Schaumstabili- 50 Gewichtsteile dieses Polyesters werden mit 50 Gesatoren und Emulgatoren, wie Alkylenoxyd-Sioxan-Co- wichtsteilen eines Polyesters (Säurezahl 1; OH-Zahl295) polymere, basische Silikonöle oder Paraffinöl, ebenso mit- vermischt, der aus 0,5 Mol Phthalsäureanhydrid, 2,5 Mol verwenden, wie man Azoverbindungen und/oder niedrig- 70 Adipinsäure und 4 Mol Hexantriol hergestellt wordenThe foams are made foam-stabilized with 50 parts by weight of this polyester and emulsifiers, such as alkylene oxide-dioxane co- parts by weight of a polyester (acid number 1; OH number 295) polymeric, basic silicone oils or paraffin oil, also mixed in, which consists of 0.5 mol of phthalic anhydride, 2.5 mol use how to make azo compounds and / or low-70 adipic acid and 4 moles of hexanetriol

5 65 6

war. Diese Mischung wird mit 2 Gewichtsteilen per- methan zugesetzt waren, beginnt die Masse zu schäumen methyliertem Aminoäthylpiperazin, 0,3 Gewichtsteilen und erstarrt zu einem flammwidrigen Schaumstoff mit oxäthyliertem Polysiloxan und 5 Gewichtsteilen 50 %iger folgenden Eigenschaften: wäßriger Lösung von Natriumrizinusölsulfat verrührt. was. This mixture is added with 2 parts by weight of permethane, the mass begins to foam methylated aminoethylpiperazine, 0.3 parts by weight and solidifies to a flame-retardant foam with oxethylated polysiloxane and 5 parts by weight of 50% following properties: aqueous solution of sodium castor oil sulfate stirred.

Anschließend wird unter Zusatz von 117 Gewichtsteilen 5 Raumgewicht 33 kg/m3 Then, with the addition of 117 parts by weight, volume weight becomes 33 kg / m 3

^'-Diphenylmethandiisocyanat verschäumt. Der ent- Druckfestigkeit 1,8 kg/cma ^ '- Diphenylmethane diisocyanate foamed. The compressive strength 1.8 kg / cm a

stehende schwer entflammbare Hartschaumstoff besitzt Schlagzähigkeit 0 2 kg/cmStanding flame-retardant rigid foam has an impact strength of 0.2 kg / cm

folgende physikalische Eigenschaften: Wasseraufnahme 2 %following physical properties: water absorption 2%

5 F y s Wärmebiegefestigkeit 130° C 5 F y s thermal flexural strength 130 ° C

Raumgewicht 35 kg/m3 lo Volume weight 35 kg / m 3 lo

Druckfestigkeit 2,5 kg/cm2 B eisDiel 6Compressive strength 2.5 kg / cm 2 B eisDiel 6

Schlagzähigkeit 0,4 kg/cm eispiei οImpact strength 0.4 kg / cm eispiei ο

Wasseraufnahme 2 °/0 Herstellung des AusgangsmaterialsWater absorption 2 ° / 0 Preparation of the starting material

. Wärmebiegefestigkeit 115° C 46Q Gewichtsteile Glycerin und 294 Gewichtsteile. Heat bending strength 115 ° C 46Q parts by weight of glycerin and 294 parts by weight

15 Maleinsäureanhydrid werden auf 125° C gebracht. Nach15 maleic anhydride are brought to 125 ° C. To

B eispiei 3 5 Minuten kühlt man auf 90° C ab und fügt 1209 GewichtsFor example, 3 5 minutes, the mixture is cooled to 90 ° C. and 1209 weight is added

teile (|S-Tribromäthyl)-phosphit hinzu. Es bildet sichadd (| S-tribromoethyl) phosphite. It forms

Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen des im Beispiel 2 unter Wärmetönung das Additionsprodukt. Man rührt beschriebenen phosphorhaltigen Polyesters und 50 Ge- 1 Stunde bei 110° C nach und heizt auf 170° C auf. Im wichtsteilen eines Polypropyienglykoläthers (O H-Zahl 360) 20 Verlauf des Abdestillierens von /J-Bromäthylalkohol legt wird mit der gleichen Aktivatormischung wie im Beispiel 2 man Vakuum an, bis insgesamt 140 Volumteile über- und mit 125 Gewichtsteilen Diphenylmethandiisocyanat destüliert sind. Dann kühlt man ab und erhält einen vermischt. Man erhält einen schwer brennbaren Schaum- hellgelben Polyester (O H-Zahl 180). stoff mit folgenden physikalischen Eigenschaften: 50 Gewichtsteile dieses Polyesters werden mit 50 Ge-A mixture of 50 parts by weight of the addition product in Example 2 with exothermicity. One stirs phosphorus-containing polyester described and 50 Ge after 1 hour at 110 ° C and heated to 170 ° C. in the weight parts of a Polypropyienglykoläthers (O H number 360) 20 sets the course of distilling off / J-bromoethyl alcohol the same activator mixture as in Example 2 is used to apply a vacuum until a total of 140 parts by volume and are distilled with 125 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate. Then you cool down and get one mixed. A flame-retardant foam-pale yellow polyester (OH number 180) is obtained. substance with the following physical properties: 50 parts by weight of this polyester are

_, . , , .„ , , , 25 wichtsteilen propoxyliertem Trimethylolpropan (OH-_,. ,,. ",,, 25 parts by weight propoxylated trimethylolpropane (OH-

. Raumgewicht 43 kg/m3 ZaM 3gQ) ye^cht y und mit den 4^n \ktiv\tor. . Volume weight 43 kg / m 3 ZaM 3gQ) ye ^ cht y and with the 4 ^ n \ ktiv \ tor .

Druckfestigkeit 2,9 kg cm* ^^ ^ ^ ^ M 2 und ^35 Gewichtsteilen Compressive strength 2.9 kg cm * ^^ ^ ^ ^ M 2 and ^ 35 parts by weight

Schlagzähigkeit Wkg/cm Diphenylmethandiisocyanat versetzt. Nach dem Ver-Impact strength Wkg / cm Diphenylmethane diisocyanate added. After the

Wasseraumanme .3*J9 schäumen und Aushärten erhält man einen praktischWasseraumanme .3 * J 9 foaming and curing you get a practical

Warmebiegefestigkeit 105 C go ^ entflammbaren Schaumstoff mit folgenden physiWarm bending strength 105 C go ^ ent fl amm cash foam comprising the physi

kalischen Eigenschaften:Calic properties:

^ . Raumgewicht 41 kg/m3 ^. Volume weight 41 kg / m 3

Herstellung des Ausgangsmaterials Druckfestigkeit 3,1 kg/cm2 Production of the starting material compressive strength 3.1 kg / cm 2

700 Gewichtsteile eines propoxylierten Trimethylol- 35 Schlagzähigkeit J8Jg/cm 700 parts by weight of a propoxylated trimethylol impact strength J 8 Jg / cm

propans (O H-Zahl 240), 550 Gewichtsteile Hexantriol und Wasseraulnaiime u;ö /0 propane (OH number 240), 550 parts by weight of hexanetriol and Wasseraulnaiime u; ö / 0

294 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid werden wie be- Warmebiegefestigkeit 140 C294 parts by weight of maleic anhydride are as high as 140 ° C

schrieben bei 125° C zum Halbester umgesetzt. Anschließend rührt man bei 80 bis 110° C 800 Gewichtsteile Beispiel 7 Trichloräthylphosphit zu. Wenn die Anlagerung be- 40wrote converted to the half ester at 125 ° C. Afterward 800 parts by weight of Example 7 trichloroethylphosphite are stirred at from 80 to 110.degree. If the build-up 40

endet ist, rührt man noch 1 Stunde bei 100° C nach und 100 Gewichtsteile des Polyestergemisches aus Beispiel 1ends, stirring is continued for 1 hour at 100 ° C. and 100 parts by weight of the polyester mixture from Example 1

heizt dann auf 170° C auf. Sind 200 Volumteile Glykol- werden mit 3 Gewichtsteilen permethyliertem Amino-then heats up to 170 ° C. If 200 parts by volume of glycol are used, 3 parts by weight of permethylated amino

chlorhydrin überdestilliert, kühlt man ab. Man erhält äthylpiperazin, 0,3 Gewichtsteilen oxalkyliertem PoIy-chlorohydrin distilled over, it is cooled. Ethylpiperazine, 0.3 parts by weight of alkoxylated poly-

einen hellgelben Polyester (Säurezahl 21; O H-Zahl 185). siloxan, 8 Gewichtsteilen einer 50°/0igen wäßrigen Lösunga light yellow polyester (acid number 21; O H number 185). siloxane, 8 parts by weight of a 50 ° / 0 aqueous solution

50 Gewichtsteile dieses Polyesters werden mit 50 Ge- 45 von Natriumrizinusölsulfat und 20 Gewichtsteilen chlorier-50 parts by weight of this polyester are chlorinated with 50 parts of sodium castor oil sulfate and 20 parts by weight.

wichtsteilen des im Beispiel 1 genannten ölsäuremodifi- tem Diphenyl (Cl-Gehalt 30%) verrührt. Nach Zusatzparts by weight of the oleic acid-modified diphenyl mentioned in Example 1 (Cl content 30%). After addition

zierten Polyesters vermischt und unter Zusatz der von 156 Gewichtsteilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanatadorned polyester mixed and with the addition of 156 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate

gleichen Aktivatoranteile wie im Beispiel 2 sowie von schäumt das Gemisch auf und erhärtet zu einem un-the same activator proportions as in Example 2 and the mixture foams up and hardens to an un-

126 Gewichtsteilen Diphenylmethandiisocyanat ver- brennbaren Schaumstoff mit folgenden physikalischen126 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate combustible foam with the following physical

schäumt. Es resultiert ein schwer entflammbarer 50 Eigenschaften:foams. The result is a flame retardant 50 properties:

Schaumstoff mit folgenden physikalischen Werten: „ . , „., , , „Foam with the following physical values: ". , ".,,,"

b r J Raumgewicht 31 kg/m3 br J volume weight 31 kg / m 3

Raumgewicht 38 kg/m3 Druckfestigkeit 1,4 kg/cm2 Volume weight 38 kg / m 3 Compressive strength 1.4 kg / cm 2

Druckfestigkeit 2,8 kg/cm2 Schlagzähigkeit 0,5 kg/cmCompressive strength 2.8 kg / cm 2 impact strength 0.5 kg / cm

Schlagzähigkeit 0,9 kg/cm H2O-Aufnahme 0,9%Impact strength 0.9 kg / cm H 2 O absorption 0.9%

Wasseraufnahme 1,8 % Wärmebiegefestigkeit 118° CWater absorption 1.8% heat bending strength 118 ° C

Wärmebiegefestigkeit 125° CThermal bending strength 125 ° C

Beispiel 8 Beispiel 5Example 8 Example 5

60 a) 750 Gewichtsteile Trimethylolpropan, 283 Gewichts-60 a) 750 parts by weight of trimethylolpropane, 283 parts by weight

50 Gewichtsteile des im Beispiel 4 beschriebenen, teile Ölsäure und 292 Gewichtsteile Adipinsäure werden50 parts by weight of that described in Example 4, parts of oleic acid and 292 parts by weight of adipic acid

Phosphor enthaltenden Polyesters und 50 Gewichtsteile 5 Stunden bei 190° C kondensiert, bis die Säurezahl unterPhosphorus-containing polyester and 50 parts by weight condensed for 5 hours at 190 ° C until the acid number falls below

des im Beispiel 2 erwähnten Adipinsäure-, Phthalsäure- 5 liegt. Dann fügt man bei 125° C 98 Gewichtsteileof the adipic acid, phthalic acid 5 mentioned in Example 2. 98 parts by weight are then added at 125.degree

Hexantriol-Polyesters werden vermischt und dann mit Maleinsäureanhydrid zu und hält 15 Minuten bei dieserHexanetriol polyesters are mixed and then added with maleic anhydride and held there for 15 minutes

2 Gewichtsteilen Dimethylbenzylamin, 0,3 Gewichtsteilen 65 Temperatur. Anschließend kühlt man auf 90° C ab und2 parts by weight of dimethylbenzylamine, 0.3 parts by weight of 65 temperature. It is then cooled to 90 ° C and

Dibutylzinndilaurat, 0,3 Gewichtsteilen oxäthyliertem fügt bei 90 bis 110° C 250 Gewichtsteile Trichloräthyl-Dibutyltin dilaurate, 0.3 parts by weight of oxethylated adds 250 parts by weight of trichloroethyl at 90 to 110 ° C

Polysiloxan und mit 3 Gewichtsteilen einer 50 %igen phosphat zu. Nach einer Stunde bei 100° C erhöht manPolysiloxane and 3 parts by weight of a 50% phosphate. After one hour at 100 ° C., it is increased

wäßrigen Lösung von Natriumrizinusölsulfat verrührt. die Temperatur auf 140° C und destüliert 50 Volumteilestirred aqueous solution of sodium castor oil sulfate. the temperature to 140 ° C and distilled 50 parts by volume

Nach Zusatz von 100 Gewichtsteilen Diphenylmethan- Äthylenglykolchlorhydrin ab. Man erhält einen bräun-After adding 100 parts by weight of diphenylmethane ethylene glycol chlorohydrin. You get a tan

diisocyanat, dem noch 20 Gewichtsteile Trichlorfluor- 70 liehen Polyester mit einer O H-Zahl von 345.diisocyanate, which is still 20 parts by weight of trichlorofluorine 70 borrowed polyester with an OH number of 345.

b) 100 Gewichtsteile dieses Polyesters werden mitb) 100 parts by weight of this polyester are with

2 Gewichtsteilen permethyliertem Aminoäthylpiperazm, 0,3 Gewichtsteilen oxäthyliertem Polysiloxan wie im Beispiel 1, 6 Gewichtsteilen einer 50°/^εη wäßrigen Lösung von Natriumrizinusölsulfat und 0,2 Gewichtsteilen Zinndibutyldilaurat vermischt. Nach Zugabe von 140 Gewichtsteilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat beginnt die Mischung aufzuschäumen. Der erhaltene Schaumstoff ist unbrennbar und zeigt die folgenden physikalischen Eigenschaften:2 parts by weight of permethylated Aminoäthylpiperazm, 0.3 parts by weight of oxethylated polysiloxane as in Example 1, 6 parts by weight of a 50 ° / ^ εη aqueous Solution of sodium castor oil sulfate and 0.2 parts by weight of tin dibutyl dilaurate mixed. After adding 140 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, the mixture begins to foam. The received Foam is non-flammable and exhibits the following physical properties:

Raumgewicht 42 kg/m3 Volume weight 42 kg / m 3

Druckfestigkeit 2,6 kg/cm2 Compressive strength 2.6 kg / cm 2

Schlagzähigkeit 0,4 kg/cmImpact strength 0.4 kg / cm

Wasseraufnahme 2,2 °/0 Water absorption 2.2 ° / 0

Wärmebiegefestigkeit 140° CThermal flexural strength 140 ° C

Beispiel 9Example 9

a) 750 Gewichtsteile Hexantriol, 283 Gewichtsteile Ölsäure und 222 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid so werden 5 Stunden bei 190° C kondensiert, bis die Säurezahl 8 beträgt. Dann fügt man bei 125° C 147 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid zu und hält die Mischung 15 Minuten bei dieser Temperatur. Man kühlt auf 90° C ab und fügt bei 90 bis 110° C 375 Gewichtsteile Trichloräthylphosphit zu. Nach einer Stunde bei 100° C erhöht man die Temperatur auf 140° C und destilliert 70 Volumteile Glykolchlorhydrin ab. Man erhält einen bräunlichen Polyester mit einer OH-Zahl von 350.a) 750 parts by weight of hexanetriol, 283 parts by weight of oleic acid and 222 parts by weight of phthalic anhydride as above are condensed for 5 hours at 190 ° C until the acid number is 8. 147 parts by weight of maleic anhydride are then added at 125 ° C. and the mixture is maintained 15 minutes at this temperature. The mixture is cooled to 90 ° C. and 375 parts by weight of trichloroethyl phosphite are added at 90 to 110 ° C. to. After one hour at 100 ° C., the temperature is increased to 140 ° C. and 70 parts by volume are distilled Glycol chlorohydrin. A brownish polyester with an OH number of 350 is obtained.

b) 100 Gewichtsteile dieses Polyesters werden mitb) 100 parts by weight of this polyester are with

3 Gewichtsteilen pennethyliertem Aminoäthylpiperazm, 0,3 Gewichtsteilen oxäthyliertem Polysiloxan, 6 Gewichtsteilen einer 50°j^geii wäßrigen Lösung von Natrium- rizinusölsulfat vermischt. Nachdem man 139 Gewichtsteile 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zugegeben hat, beginnt die Mischung aufzuschäumen. Der erhaltene unbrennbare Schaumstoff zeigt die folgenden physikalischen Eigenschaften:3 parts by weight of pennethylated Aminoäthylpiperazm, 0.3 parts by weight of oxethylated polysiloxane, 6 parts by weight of a 50 ° J ^ geii aqueous solution of sodium castor oil sulfate mixed. After 139 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate have been added, the mixture begins to foam. The incombustible foam obtained shows the following physical properties:

Raumgewicht 45 kg/m3 Volume weight 45 kg / m 3

Druckfestigkeit 2,5 kg/cm2 Compressive strength 2.5 kg / cm 2

Schlagzähigkeit 0,5 kg/cmImpact strength 0.5 kg / cm

Wasseraufnahme 2,7 °/0 Water absorption 2.7 ° / 0

Wärmebiegefestigkeit 125° CThermal bending strength 125 ° C

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von unbrennbaren oder schwer entflammbaren, gegebenenfalls verschäumten Kunststoffen aus gesättigten oder ungesättigten phosphorhaltigen Polyestern, Polyisocyanaten und gegebenenfalls Vernetzungsmitteln unter Formgebung, dadurch gekennzeichnet, daß solche Phosphonsäuregruppen enthaltende Polyester verwendet werden, die durch Addition von Trialkylphosphiten an Halbester οί,/3-ungesättigter Dicarbonsäuren mit gegebenenfalls harzartigen Polyhydroxylverbindungen bei gegebenenfalls anschließender Umesterung der Additionsprodukte mit sich selbst oder mit zusätzlichen mehrwertigen Alkoholen und/oder mehrwertigen Carbonsäuren erhalten worden sind.Process for the production of non-flammable or flame-retardant, optionally foamed plastics from saturated or unsaturated phosphorus-containing polyesters, polyisocyanates and optionally crosslinking agents with shaping, characterized in that those polyesters containing phosphonic acid groups are used which are οί, / 3-unsaturated by addition of trialkyl phosphites to half-esters Dicarboxylic acids with optionally resinous polyhydroxyl compounds with optionally subsequent transesterification of the addition products with themselves or with additional polyhydric alcohols and / or polybasic carboxylic acids have been obtained. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Belgische Patentschrift Nr. 576 917;Belgian Patent No. 576,917; Patentschrift Nr. 13 961 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowj etischen Besatzungszone Deutschlands. Patent No. 13,961 of the Office for Invention and Patent system in the Soviet zone of occupation in Germany. © 109 579/434· 4.61© 109 579/434 · 4.61
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