DE2411029A1 - Flammhemmend wirkende verbindungen - Google Patents
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-
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-
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Description
SANDOZ A.G.
Basel
Basel
SchWeiZ Case 150-3471
Flammhemmend wirkende Verbindungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft flammhemmend v/irkende
Verbindungen der Formel
(D ,
worin R unabhängig voneinander einen Rest der
Formel -CH2-C(CH2IIaI)3, oder -©" (H m,
409838/1043
- 0 - | (Hal) | η | 0 Il |
|
R0\ | (Cn- ° - | P"" | ||
RO^ | ||||
^,0R | ||||
0 . Il |
||||
P | ^-OR | |||
- 2 - Case 150-3471
Hal unabhängig voneinander Chlor oder Brom/ η 0, 1, 2, 3 oder 4,
m 1,2,3,4 oder 5
bedeuten, und das Molekül mindestens 8 Bromatome enthält. Bevorzugt sind Verbindungen der Formel
(Hai)
O η η
R1O-. ,ι r-U if .OR1
/P - O-(QV- O - P^ (Ia) ,
R1CK \—' ^OR1
v/orin R' einen Rest der Formel -CH9-C(CH9HaI) oder
· 3
m1 2, 3, 4 oder 5 bedeuten, Hai und η die
obige Bedeutung haben und das Molekül mindestens 8 Bromatome enthält.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel
- O - | (Br) | η |
O
Il |
|
R"-0^? | r-k | - O | - PC | |
R "-Oy | "V- J/~ | |||
/OR" | ||||
^OR" |
(Ib),
v/orin R" einen Rest der Formel -CH -C(CH Br) oder
bedeutet und η und m1 die obige Bedeutung haben.
Bevorzugt sind auch Verbindungen der Formel
K»-os° V»' °0_R.
ρ-ο_/Λ\_ ο - P^ (ic),
R" - θ' \^7 \0 - R"
U 0 9 8 3 8 / 1 0 4 3
- 3 - Case 150-3471
worin η' Null oder 4 bedeutet und R" die obige Bedeutung hat. Die vorliegende Erfindung betrifft auch
ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I)/ welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
man
a. 1 Mol einer Verbindung der Formel
ci O. <?alV 0 ct
^>p - o-/r^)_ ο - PC^ (H)
Ct v=^ C£
mit 4 Mol der Verbindung bzw. der Verbindungen der Formel
ROMe (III) ,
worin Me Wasserstoff und, wenn R =-@-,„ -,^ , Me
auch ein Alkalimetallion bedeutet, und R die obige Bedeutung hat, umsetzt, oder
b. zv/ei Mol einer Verbindung der Formel
O
(RO) 2 - P - Hal (IV)
(RO) 2 - P - Hal (IV)
mit 1 Mol einer Verbindung der Formel
(HaI)n
MeO -/(7NV- OMe (V) ,
worin Me Wasserstoff oder ein Alkalimetallion
bedeutet, und
R, Hai, n, m die obige Bedeutung haben, umsetzt.
R, Hai, n, m die obige Bedeutung haben, umsetzt.
4 0 9 8 ? B / 1 0 U 3
Case 150-3471
Als Reste R kommen z.B. infrage Ci)n, -CH-C(CH„Br)
3'
C-? Ci Cf Ce" Ct
.-Q et .-@-ct J^.
a ce ce et
Br ,
O)-
Br
Br
Bi-Br
BrBr
Vorzugsweise kommen -CH -C(CH Br) sowie die mindestens
3 Bromatome tragenden Benzolreste infrage. Ist der zentrale Benzolkern durch Hai substituiert,
so kann er z.B. die folgenden Strukturen aufweisen:
ei
Br
Ci
Br
Br
ctd
Ct
CiCC-
BrBr
BrBr
Br
BrBr
BrBr Brce-
Die Reaktionsbedingungen sind nicht kritisch. Bedeutet Me Wasserstoff, so findet die Umsetzung der
Reaktionskomponenten vorzugsweise in Gegenwart von säurebindenden Mitteln, wie tertiären Aminen, z.B.
409838/1043
- 5 - Case 150-3471
Pyridin, Trialkylaminen, Dialkylaniline oder auch Salzen
von starken Basen und schwachen Säuren wie Natriumacetat oder Alkalikarbonaten und Alkalibikarbonaten wie z.B.deren
Natriumsalze statt. Man arbeitet vorzugsweise in Gegenwart von inerten organischen Lösungsmitteln, wie
z.B. Benzol, Toluol, Xylol, Cymol, Diphenylather,
Tetrahydrofuran, Dioxan, Trichlorethylen, Chlorbenzol.
Die Reaktion beginnt man vorzugsweise bei Raumtemperatur und beendet sie bei 50-14O0C Vorzugsweise verwendet
man ein Lösungsmittel, dessen Siedepunkt in diesem Bereich liegt. Bedeutet Me ein Alkalimetallion, so verwendet
man bevorzugt halogenfreie Lösungsmittel im Bereich von 50-1400C. Die Reaktion beginnt man ebenso
bei Raumtemperatur. Der Zusatz säurebindender Mittel entfällt.
Zum flammfesten Ausrüsten von organischen Stoffen werden die Verbindungen der Formel (I) in diese entflammbaren
Materialien eingearbeitet. Für diese Behandlung geeignete organische Materialien sind beispielsweise Polyolefine,
insbesondere Polypropylen und Polyäthylen, Polyester, Polyamid wie Nylon, Polymethylmethacrylate,
Polyphenylenoxide, Polyurethane, Polystyrol, Polypropylenoxid, Polyacrylnitril, ABS-Terpolymere, Terpolymere
aus Acrylester, Styrol und Acrylnitril, Copolymere von Styrol und Acrylnitril oder Styrol und Butadien.
Zur Einarbeitung der flammhemmenden Mittel in die Polymere können die verschiedenen bekannten Verfahren
angewendet werden. Bei einigen Polymertypen, können
die flammhemmenden Mittel den Monomeren bzw. den Präpolymeren beigemischt werden ,· worauf die organischen
Materialien durch Polymerisation, Polykondensation bzw.
409838/1Q43
- 6 - Case 150-3471
Polyaddition wie z.B. bei Polyurethanen hergestellt v/erden. Im Vergleich zu bekannten flamrnhemmenden Mitteln
sind die erfindungsgemässen Verbindungen besonders wertvoll, weil sie eine hohe ThermostabiIitat aufweisen.
Deshalb sind sie besonders geeignet für die Einarbeitung in. geschmolzene Polymere wie Polypropylen und Polyester,
die aus der Schmelze bei hohen Temperaturen bis gegen 300° durch Extrudieren in geformte Materialien wie
Filme, Spritzgussartikel, Split-Fibers und Spinnfasern übergeführt werden, was mit bekannten halogenhaltigen
Phosphorsäuretriestern nicht möglich ist. Die erfindungsgemässen Verbindungen zeichnen sich durch hohe Lichtbeständigkeit
und durch ausgezeichnete flammhemmende Eigenschaften aus.
Die Menge an erfindungsgemässer Verbindung, die für eine praktisch befriedigende Flammhemmung des jeweiligen
organischen Materials erforderlich ist, schwankt innerhalb eines grossen Bereiches. Gewöhnlich werden zwischen
etwa 1 bis 40, vorzugsweise zwischen etwa 2 und 10 und besonders von 3-6 Gewichtsprozente der erfindungsgemässen
Verbindung verwendet. In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente.
Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Die angegebenen Strukturen der Verbindungen
wurden mittels Mikroanalyse und IR-Spektroskopie gesichert.
409838/1043
Case lSo-3471
Beispiel 1
8,36 Teile der Verbindung der Formel
Il
p:
ei
CL
gelöst in 88 Teilen Tetrahydrofuran, werden unter Stickstoff vorgelegt. Hierzu wird eine Lösung von
35,1 Teilen Natrium-2,4,6-tribromphenolat in 166 Teilen
Tetrahydrofuran innerhalb 15 Minuten unter Rühren bei Raumtemperatur zugetropft und 20 Stunden v/eiterreagieren
gelassen. Danach wird der Ansatz in 2500 Teile Wasser gegossen, der Niederschlag abfiltriert
und mit 17 8 Teilen Aceton nachgewaschen. Nach Omkristallisation aus Tetrachlorkohlenstoff wurde der
weisse Feststoff isoliert, dessen Struktur der Formel
Il
_ O —L P - O
— Br
Br
entspricht.
Die in der Tabelle 1 angegebenen Verbindungen wurden in analoger Weise unter Verwendung des Alkaliphenolates,
oder des Alkohols in Gegenwart von säurebindenden Mitteln, hergestellt.
409838/104 3
Case 150-3471
Struktur
CH0Br I λ
(BrHnC-C-CH-O
(BrHnC-C-CH-O
CH2Br
CHnBr
0-P-(O-CH0-C-CH0Br)
CH0Br
Br Br
CH0Br
(BrCH0-C-CH0Ok P-0-/(~j\-0-Pi OCH0-C-CH0Br)
/. \ λ Δ V-V Δ i Δ
CH2Br
Br Br
Br Br Q
Il 0-P-f 0 -(Q
Br Br Br
409838/1043
- 9 - Case 150-3471
Beispiel 2
Prüfung der Verbindungen der Formel (I) auf ihre flammhemmende
Wirkung:
Von Verbindungen Nr. 1,2 und 3 der Tabelle 1 wurden jeweils 6 bzw. 9 Teile mit 100 Teilen Polypropylen-Pulver
gut vermischt, darauf auf einem Walzenstuhl zu einem Fell verarbeitet und anschliessend zu Platten von
einem Millimeter Dicke verpresst. Das Brennverhalten der Platten wird durch den Limiting Oxygen Index gemäss
einer ASTM D 2 86 3 Variante (bedingt durch die Abmessung der Prüflinge) bezeichnet. Ausserdem wird die
flammhemmende Wirkung mit dem Senkrecht-Test nach DIN 5 3438 geprüft.
Die Verbindung No. 1, Tabelle 1, wurde mit Antimontrioxid
im Gewichtsverhältnis 2 : 1 innig vermischt. Von dieser Mischung wurden 4 Teile mit 100 Teilen Polypropylenpulver
gut. vermischt und wie in Beispiel 2 zu Platten verarbeitet.
Bei Prüfung nach DIN 53438 brannten die Prüflinge nach Entfernen der Zünflamme nicht weiter -
409838/1043
Claims (14)
- - 10 - Case 150-3471Patentansprüche 1. Flammhemmend v/irkende Verbindungen der Formel(HaI)n ? ?RO \^y ORworin R unabhängig voneinander einen Rest derFormel -CH2-C(CH2HaI)3, oder -^gr(Hal)m'Hai unabhängig voneinander Chlor oder Brom, η 0,1,2,3 oder 4, m 1, 2, 3, 4 oder 5bedeuten, und das Molekül mindestens 8 Bromatome enthält.
- 2. Verbindungen der Formel(HaI)nRI ° ? /^A * ?/° RIworin R' einen Rest der Formel -CH -C(CH Hai) oder ^r(Hal) ra· ,IQ1 2,3,4 oder 5 bedeuten, Hai und η die Bedeutung nach Patentanspruch 1 haben und das Molekül mindestens 8 Bromatome enthält.
- 3. Verbindungen der Formel4098 3 8/1CU?Case 150-3471(Br)R" - O',ρ - οη ο ο -OR" OR"(Ib) ,worin R" einen Rest der Formel -CH -C(CH Br)bedeutet und η und m1 die Bedeutung nach Patentanspruch haben.
- 4. Verbindungen der FormelR"-OIl
P-(Br)n,R"—O'O O - P'— R"— R"(Ic),v/orin n1 Null oder 4 bedeutet und R" die Bedeutung nach Patentanspruch 3 hat. - 5. Die Verbindung nach den Patentansprüchen 1-4 der FormelBrI Ii ο -r- p-oIl O-PBrBr_BrBr
- 6. Die Verbindung nach den Patentansprüchen 1-4 der Formel409838/10A 3Case 150-3471CH2Br(BrH C-C-CH. CH2Br-o y p-oCH0Br Il I 2 -Pi 0-CH-C-CH0Br)CH2Br
- 7. Die Verbindung nach den Patentansprüchen 1-4 der FormelCH0Br I l Il(BrCH0-C-CH0O )-P-, 2CH2BrBr BrBr BrCH0BrCH2Br
- 8. Die Verbindung nach den Patentansprüchen 1-4 der Formel(Br-(OBrBrBr BrBrBr BrBr)Br
- 9. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I), nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mana. 1 Mol einer Verbindung der Formel0 Il :P-0(Hal)et-η(ID409838/104- 13 - Case 150-3471mit 4 Mol der Verbindung, bzw. der Verbindungen der FormelROMe (III) ,worin Me Wasserstoff und, wenn R =-Me auch ein Alkalimetallion bedeutet undR die Bedeutung nach Patentanspruch 1 hat umsetzt, oderb. zwei Mol einer Verbindung der Formel0
(RO) -P- Hal (IV)mit 1 Mol einer Verbindung der Formel(HaI)nMeO-(C Y>_ OMe (V),worin Me Wasserstoff oder ein Alkalimetallionbedeutet, undR, Hai, n, m, die Bedeutung nach Patentanspruch 1 haben, umsetzt. - 10. Verfahren nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man eine der Verbindungen der Patentansprüche 2-8 herstellt.
- 11. Verwendung der Verbindungen der Patentansprüche 1-8 zum flammfesten Ausrüsten von organischen Kunststoffen.0 9 8 3 B / 1 0 4 3- 14 - Case 150-3471
- 12. Verwendung nach Patentanspruch 11, in Polypropylen, Polyäthylen, Polystyrol, Polyester, Polyamid, PoIyphenylenoxid, Polyurethanen, Polyacrylnitril, ABS-Terpolymeren, Terpolymeren von Acrylester, Styrol und Acrylnitril, Copolymeren von Styrol und Acrylnitril oder Styrol und Butadien.
- 13. Verwendung nach Patentanspruch 11 in Polypropylen.
- 14. Verwendung nach den Patentansprüchen 11-13 in Spritzgussund Spinnrnassen sowie in extrudierten Artikeln, Split-Fibers und Spinnfasern.409838/104 3
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