DE2647699A1 - N-substituierte tetrahalogenphthalimide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als feuerhemmende mittel - Google Patents

N-substituierte tetrahalogenphthalimide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als feuerhemmende mittel

Info

Publication number
DE2647699A1
DE2647699A1 DE19762647699 DE2647699A DE2647699A1 DE 2647699 A1 DE2647699 A1 DE 2647699A1 DE 19762647699 DE19762647699 DE 19762647699 DE 2647699 A DE2647699 A DE 2647699A DE 2647699 A1 DE2647699 A1 DE 2647699A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fire
carbon atoms
fire retardant
polymer
haloalkyl group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762647699
Other languages
English (en)
Other versions
DE2647699B2 (de
DE2647699C3 (de
Inventor
James Andrew Albright
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Velsicol Chemical LLC
Original Assignee
Michigan Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michigan Chemical Corp filed Critical Michigan Chemical Corp
Publication of DE2647699A1 publication Critical patent/DE2647699A1/de
Publication of DE2647699B2 publication Critical patent/DE2647699B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2647699C3 publication Critical patent/DE2647699C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/44Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles
    • C07D209/48Iso-indoles; Hydrogenated iso-indoles with oxygen atoms in positions 1 and 3, e.g. phthalimide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/553Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07F9/5537Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom the heteroring containing the structure -C(=O)-N-C(=O)- (both carbon atoms belong to the heteroring)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/529Esters containing heterocyclic rings not representing cyclic esters of phosphoric or phosphorous acids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/906Polyurethane cellular product containing unreacted flame-retardant material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/907Nonurethane flameproofed cellular product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Description

uiv. nCJK-Ct JL'lJt-JL.llNL-. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR 26476 99
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245
Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapfund Partner, 8 München 86, P. O. Box 860245
-If
Ihr Zeichen
Your ref.
27 Unser Zeichen
Our ref.
481
Anwaltsakte
Be/Sch
8 MÜNCHEN 80 0 1 f| ]<T
Mauerkircherstraße45 C '' U'U'
Michigan Chemical Corporation Chicago, Illinois / USA
"N-substituierte Tetrahalogenphthalimide, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als feuerhemmende
Mittel"
Die vorliegende Erfindung betrifft cyclische Imide von ortho-Dicarbonsäuren.
Die Verwendung von bis-Imiden als feuerhemmende Mittel für Polymerisate von olefinisch ungesättigten aromatischen Monomeren, beispielsweise Polystyrol und Styrolmischpolymerisaten, sowie die Verwendung von Tetrahalogenphthalimiden und Alkyltetra-
MCC-1093 709817/1121
Telegramme: BERGSTAPFPATENT München TELEX: 0524560 BERGd
Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100 Hypo-Bank München 3892623 Postscheck München 65343-808
halogenphthalimiden als feuerhemmende Mittel ist bekannt. In der Britischen Patentschrift 1 287 934 sind allgemein bis-Imide der allgemeinen Formel
Br
R —
Br
Br (I)
beschrieben, worin R ein zweiwertiger aliphatischer, aromatischer oder araliphatischer Rest ist, der durch ein oder mehrere Halogenatome substituiert sein kann. Die Verwendung der oben definierten bis-Imide als feuerhemmende Mittel, u.a. für Polystyrol und Styrolmischpolymerisate, ist in dieser Patentschrift beschrieben.
D. S. Pratt u.a., "Phthalic Acid Derivatives: Constitution and Color, Some Derivatives of Tetrabromophthalimide", Journal of the American Chemists Society, 40, 1415-1425 (1918) und S. M. Spatz, u.a., "Some N-Substituted Tetrabromophthalimide Fire Retardant Additives", Industrial and Engineering Chemistry; Product Research Development, Band 8, No. 4, 397-398 (1969) erwähnen beide insbesondere Tetrabromphthalimid. Spatz u.a. beschreiben weiterhin verschiedene spezifische Alkyltetrabromphthalimide.
In den U.S.-Patentschriften 3 623 495, 3 313 763 und 3 240 792 sind jeweils verschiedene Tetrahalogenphthalimide beschrieben.
709817/1121
COPN'
Es wurden aber bisher Halogenalkylphosphattetrahalogenphthaliniide nicht beschrieben.
Es wurden während der letzten vergangenen Jahre eine große Anzahl an feuerhemmenden Mitteln für nahezu eine gleich große Anzahl entzündbarer Materialien entwickelt. Cellulosematerialien wie Papier und Holz und polymere Materialieijwie synthetische Fasern und voluminösere Kunststoffgegenstände sind zwei Beispiele für Materialien, für die feuerhemmende Mittel entwickelt wurden. Dem Fachmann ist seit langem bekannt, daß für jede Klasse entzündbarer' Materialien, wie beispielsweise für synthetische Polymerisate mit hohem Molekulargewicht, einige feuerhemmende Additive in einigen Polymerisaten xvirksamer sind als in anderen. Tatsächlich sind viele feuerhemmende Additive, die in einigen Polymerisatsystemen hoch wirksam sind, in anderen Polymerisatsystamen tatsächlich unwirksam. Die 'Tatsache allein, daß die meisten feuerhemmenden Mittel Halogen- und Phosphoratome enthalten, stellt nicht sicher, daß Jede gegebene halogenierte oder Phosphor enthaltende Verbindung brauchbare feuerhemmende Eigenschaften allen oder sogar irgendeinem polymeren System verleiht. Darüber hinaus wurde die Feuerhemmung für viele polymere Materialien verbessert, wobei gleichzeitig gefordert wurde, daß die notv/endige Feuerhemmung mit einer minimalen Wirkung auf die anderen Eigenschaften der Polymerisate, wie ihrer Lichtstabilität, Verformbarkeit, Biege-, Zerreiss- und Schlagfestigkeit erzielt wird. Der Ausgleich aller dieser verschiedenen Erwägungen und damit sowohl die Entwicklung von jolymeren Zubereitungen mit guten
709817/1121
feuerhemmenden Eigenschaften als auch ein zufriedenstellender Ausgleich der anderen Eigenschaften ist demgemäß eine Aufgabe, die in der Vergangenheit bestanden hat und zur Zeit fortbesteht und einen hohen Einsatz an erfinderischer Inten-
sität erforderlich macht.
Die vorliegende Erfindung betrifft feuerhemmende Mittel der allgemeinen Formel
P(OR1)
3-n
(II),
worin jedes X, unabhängig von dem anderen, ein Chlor- oder Bromatom, R eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, jedes R , unabhängig von dem anderen, eine Alkyl- oder Halogenalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist und worin die Halogenalkylgruppe 1 bis 3 Halogenatome enthält, die unabhängig Chlor- und/oder Brom sind und worin η = 1 bis 3 ist.
Die feuerhemmenden Verbindungen im Rahmen dieser Erfindung weisen die obige allgemeine Formel II auf, worin jedes X, unabhängig von dem anderen, ein Chlor- oder Bromatom, R eine Alkylengruppe mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, jed-es R , unabhängig von dem anderen, eine Alkyl- oder Halogenalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
709817/1121
2 bis 3 Kohlenstoffatomen, ist, wobei die Halogenalkylgruppe 1 bis 3 Halogenatome, vorzugsweise 1 bis 2 Halogenatome enthält, die unabhängig Chlor und/oder Brom sind und worin alle R^-Gruppen vorzugsweise identisch sind und η = 1 bis 3 ist. Ausschließlich zum Zwecke der Erläuterung dient die Tabelle I, als weitere Hilfe zur Beschreibung der Verbindungen der allgemeinen Formel II dieser Erfindung, ohne daß damit einevollständige Aufzählung aller Verbindungen, die in den Rahmen der allgemeinen Formel II dieser Erfindung fallen, vorgesehen ist.
Tabelle I
Verbindung XXXX R RJ Ji.
1 Br Br Br Br -(CHp)p- Chloräthyl 1
Chloräthyl
2 Br Br Cl Cl -CH2- Chloräthyl 2
3 Br . Br Br Br -(CH2)-.- 3
4 Cl Cl Cl Cl -(CH2) 3- Brompropyl 2
5 Br Br Br Br -(CH2)- 2.3-Dichlorpropyl 1
2.3-Dibrompropyl
6 Br Br Br Br -(CH2)2~ Tribromneopentyl+
Tribromneopentyl
Br Br -(CH2)6- Äthyl 2
Cl Cl -(CH2)4- 3
Br Br -(CH2)2_ 3
Br Br -(CH2)2- 2.3-Dibrompropyl
Br Br -(CH2),- 2.3-Dibrompropyl
2.3-Dibrompropyl
12 Cl Cl Cl Cl -(CH2),- 2.3-Dichlorpropyl
2.3-Dichlorpropyl
709817/1121
7 Br Br
8 Cl Cl
9 Br Br
10 Br Br
11 Br Br
+ Tribromneopentyl hat die graphische Formel
CH0Br I 2
C
CH2Br
und ist in der Literatur bekannt als 2.2-bis-(Brommethyl)-3-brompropyl.
Die Verbindungen im Rahmen dieser Erfindung können dadurch hergestellt werden, daß man ein äquimolares Gemisch von Tetrahalogenphthalsäureanhydrid und ein Alkanolamin bei einer Temperatur erhitzt, die erforderlich ist, das Wasser auszutreiben, beispielsweise von etwa 50 his 150°C· Dies kann in einer Vielzahl von Lösungsmittelsystemen erfolgen, zum Beispiel Xylol, Dimethylformamid, Glycolen, Isopropanol, usw. mittels dem Fachmann bekannter Verfahren. Durch dieses Verfahren erhält man Hydroxyalkyltetrahalogenphthalimid· unmittelbar. Eine weitere Erörterung hinsichtlich der Herstellung von Hydroxyalkyltetrahalogenphthalimiden ist bei Spatz u.a. zu finden.
Das Hydrpxyalkyltetrahalogenphthalimidzwischenprodukt setzt man weiter um mit substituierten oder unsubstituierten Phosphorylchloriden in Gegenwart von dem Fachmann bekannten Metallkatalysatoren, zum Beispiel Magnesiumoxid, Ütantetrachlorid, Magnesiumchlorid, Zinn-II-chlorid, usw., um die N-substituierten Tetrahalogenphthalimide der allgemeinen Formel II dieser Erfindung zu erhalten. Die Reaktion zwischen dem Hydroxyalkyltetrahalogenphthalimidzwischenprodukt und dem Phosphorylchlorid führt man unter Verwendung eines Molarverhältnis,ses der
709817/1121
- ψ-
entsprechenden Reaktionspartner um, das dem gewünschten, als feuerhemmenden Mittel dienenden Endprodukt der allgemeinen Formel II entspricht. Diese Reaktion kann ebenso in Gegenwart eines tertiären Aminkatalysators, wie Pyridin, Triäthylamin, usw. durchgeführt werden. Die Reaktion kann weiterhin durchgeführt werden mit oder ohne ein inertes Lösungsmittel, wie eines Aromaten, zum Beispiel Xylol, Benzol oder Toluol, HaIogenalkanen, zum Beispiel Perchloräthylen oder Chloroform, Äthern und dergleichen. Die Reaktion wird so lange durchgeführt, bis die theoretische Menge Chlorwasserstoff entfernt ist. Die Reaktion findet im allgemeinen bei Temperaturen von O bis 12O0C, Je nach der Auswahl des Lösungsmittels und/oder des verwendeten Katalysators, statt.
Das Endprodukt kann gegebenenfalls mittels allgemein bekannter Standardverfahren gereinigt werden, beispielsweise durch Umkristallisieren oder Waschen mit üblichen organischen Lösungsmitteln, zum Beispiel Benzol, Aceton, Methanol, usw. und Wasser.
Die feuerhemmenden Mittel im Rahmen dieser Erfindung können zusammen mit tatsächlich allen entzündbaren elastomeren oder polymeren Materialien verwendet werden. Das Material kann makromolekular, beispielsweise ein Cellulosematerial oder ein Polymerisat sein. Als Polymerisate, mit denen die feuerhemmenden Mittel dieser Erfindung kombiniert werden können, sind beispielsweise zu erwähnen Olefinpolymerisate, beispielsweise Homopolymerisate von Äthylen, Propylen oder Buten, Mischpolymerisate von zwei oder mehr Monomeren und Mischpolymerisate
709817/1121
von einem oder derartigen Monomeren mit anderen mischpolymerisierbaren Monomeren, beispielsweise Äthylen/Propylenmischpolymerisaten, Äthylen/Äthylacrylatmischpolymerisaten und Äthylen/-Vinylacetatmischpolymerisaten, Polymerisaten von olefinisch ungesättigten aromatischen Monomeren, beispielsweise Polystyrol und Styrolmischpolymerisaten, Polyurethanen, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Epoxyharzen, Phenolpolymerisaten, Elastomeren, beispielsweise Butadien/Styrolmischpolymerisaten, Butadien/Acrylnitrilmischpolymerisaten und Terpolymerisaten von Acrylnitril, Butadien und Styrol, natürlichem Kautschuk, Butylkautschuk und Polysiloxanen. Die feuerhemmenden Mittel der allgemeinen Formel II im Rahmen dieser Erfindung sind besonders geeignet sowohl in steifen als auch flexiblen Polyurethanen, sowie in Elastomeren, Polystyrolen, sowohl geschäumten als auch solchen mit hoher Schlagzähigkeit, Acrylnitril/Butadien/Styrolterpolymerisaten, Epoxyharzen und ungesättigten Polyestern.
Die feuerhemmenden Mittel dieser Erfindung können nach Standardverfahren oder dem Fachmann bekannten Verfahren in tatsächlich alle entzündbare elastomere oder polymere Materialien eingebracht oder auf diesen angewendet werden. Siehe beispielsweise J. M. Lyons, "The Chemistry and Uses of Fire Retardants", Wiley-Interscience, New York, 1970 und Z. E. Jolles, "Bromine and Its Compounds", Academic Press, New York, 1966. Je nach dem Substrat und dem gewünschten Ausmaß der Feuerhemmung können bis zu etwa 50 Gew.% feuerhemmende Verbindungen der allgemeinen Formel II im Rahmen dieser Erfindung eingebracht werden. Es wird jedoch für die meisten Zwecke bevorzugt, weniger als
709817/1121
25 Gew.% der Verbindungen im Rahmen dieser Erfindung zu verwenden. Es ist darauf hinzuweisen, daß die optimale Menge Additiv des feuerhemmenden Mittels der allgemeinen Formel II im Rahmen dieser Erfindung sowohl abhängt von dem jeweiligen zur Behandlung vorgesehenen Substrat, als auch von dem gewünschten Grad der Feuerhemmung. Beispielsweise ist bei Polyurethanen ein Gehalt an feuerhemmenden Mitteln von etwa 10 bis etwa 30 Teilen pro 100 Teile Polyol zufriedenstellend. Bei styrolhaltigen Polymerisaten, zum Beispiel Polystyrol oder Acrylnitril/Butadien/Styrolterpolymerisaten, Epoxyharzen und ungesättigten Polyesterharzen (Nichtfaserharzen) liegt die verwendete Menge im Bereich von etwa 1 bis 25 Gew.% feuerhemmendes Mittel und vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.^, bezogen auf die Gesamtzubereitung. Weiterhin können die feuerhemmenden Mittel verbessert werden durch Zugabe von 1 bis 10 Gew.% eines Oxids oder Halogenids der Metalle der Gruppen IVA und VA des Periodensystems, zum Beispiel Oxiden und Halogeniden von Antimon, Zinn, Wismuth, Arsen, Blei, Germanium, zum Beispiel Antimontrioxid, Antimonoxychlorid und dergleichen, sowie solchen Verbindungen, wie sie in den U.S.-Patentschriften 3 205 196 und 3 8°Λ 988 beschrieben sind, auf die hier Bezug genommen wird.
Die nachfolgenden Beispiele dienen ausschließlich der weiteren Erläuterung, ohne die beschriebene Erfindung einzuschränken. Soweit nicht anders angegeben, sind alle Temperaturen in 0G, alle Gewichte in g und alle Volumen in ml ausgedrückt.
709817/1121
Herstellung der Zwischenprodukte Beispiel 1
Herstellung von N-Methyloltetrabromphthalimid: Tetrabromphthalimid (30 g) suspendiert man in 100 ml Äthanol und gibt 50 g 38^iges Formaldehyd zu. Dann rührt man die Lösung und erhitzt 3 Stunden bei 85°C. Nach Kühlen filtriert man das Produkt und erhält 28 g weißen Peststoff mit einem Schmelzpunkt, der höher als 35O0G ist. Das InfrarotSpektrum des Produkts zeigt das Verschwinden der Imid NH- und das Auftreten einer OH-Absorption bei 3450 cm . Analyse: Errechnet für C9H5Br^NO5; Br 64,8; Hydroxylzahl: 89,0; Gefunden: Br 63,28; Hydroxylzahl: 90,45.
Beispiel 2
Herstellung von N-(2-Hydroxyäthyl)-tetrabromphthalimid: Zu einer Suspension von 464 g (1 Mol) Tetrabromphthalsäureanhydrid in 1,2 1 Xylol gibt man 61 g (1 Mol) Äthanolamin. Man erhitzt die Lösung und hält sie am Rückfluß mit einem Dean-Stark-Wasserabscheider, bis die theoretische Menge Wasser abgetrennt ist. Man kühlt das Gemisch, verdünnt mit Hexan und filtriert. Man wäscht die 413 g weißlichen Peststoff mit Hexan und trocknet bei 1000G. Dieses Material verwendet man für die nachfolgenden Reaktionen ohne weitere Reinigung.
Die Erfindung Beispiel 3
Herstellung von tris-(Tetrabromphthalimidoäthyl)-phosphat
(Tabelle I, Verbindung 9):
709817/1121
Eine Suspension von 203 S N-(2-Hydroxyäthyl)-tetrabromphthalimid, hergestellt nach Beispiel 2, in 200 ml Xylol behandelt man mit 20,6 g Phosphorylchlorid und gibt 0,5 g Magnesiumoxidkatalysator zu. Man erhitzt die Lösung 1 Stunde bei 1100C und dann 5 Stunden bei 134-0C, bis die Bildung von Chlorwasserstoff beendet ist. Nach Abkühlen gibt man Hexan hinzu und filtriert das Produkt. Man wäscht den Lohfarbenen Feststoff wirksam mit Hexan und Aceton und trocknet bei 100°C/1 Torr 2 Stunden. Analyse: Errechnet für C^H^Br.2N3°1OP: Br 6^'2' Gefunden: Br 63,37.
Beispiel 4-
Herstellung von bis-(2.3-Dibrompropyl)-tetrabromphthalimidoäthylphosphat (Tabelle I, Verbindung 10):
Ein Gemisch von 181 g bis-(2.3-Mbrompropyl)-chlorphosphat, 177 g N-(2~Hydroxyäthyl)-tetrabromphthalimid, 0,5 g Magnesiumoxidkatalysator und 800 ml Xylol erhitzt man langsam auf 75°C Es tritt eine Bildung von Chlorwasserstoff auf und man hält das Gemisch bei dieser Temperatur 1 Stunde. Man erhöht die Tem peratur auf 120°C 2 Stunden, bis die Bildung von Chlorwasserstoff beendet ist. Man gibt Hexan zu und fällt das Produkt aus Nach Filtrieren wäscht man das Produkt bei 400C mit wäßrigem Ammoniak, danach mit zwei Wasserwäschen. Man erhält einen weiß lichen Feststoff; Schmelzpunkt 175 bis 177°C. Das Produkt wurde mittels Infrarotanalyse identifiziert. Analyse: Errechnet für C16H1^Br8NO6P: Br 64,7
Gefunden: Br 61,9
709817/1 121
26A7699
Beispiel 5
Man stellt einen Schaum unter Verwendung der folgenden Grund formulierung her:
Komponenten Gew.Teile
Polyola 100
Silicon Glycol Surfactant 2
Trichlorfluormethan 35
Polyisocyanat 135
a Alkanolaminpolyol, Molekulargewicht etwa 3500, Hydroxylzahl etwa 530, Thanol R-35O-X,
Jefferson Chemical Co., Houston, Texas.
Dow Corning 193, Dow Corning Corp., Midland, MI.
Freon 11B, E.I. Du Pont de Nemours & Co., Wilmington, DE.
Polymeres aromatisches Isocyanat, 31,5$ erhältlich von NCO, Mondur MRS, Mobay Chemical Co., Pittsburgh, PA.
Man mischt das Polyol, Surfactant und das Fluorkohlenwasserstoff blähmittel in einem Grundansatz bezogen auf 1000 g Polyol, um den Verlust an Blähmittel zu verringern. Dabei wurde das folgende Verfahren zur Herstellung des Schaums verwendet:
1. Das Polyisocyanat wurde in einen tarierten Papierbecher (0,29 1) gewogen (wobei Vorrichtungen vorgesehen sind, um diesen aufrecht zu halten) und es wurde der Becher zur Seite gestellt, während die anderen Zutaten gewogen und gemischt· wurden.
'2. Der Polyolgrundansatz wurde so ausgewogen, daß man 100 g
709817/1121
Polyol in einem nicht behandelten Papierbecher, Fassungsvermögen 0,94- 1» erhielt.
3. Es wurden dann 10 g tris-(Tetrabromphthalimidoäthyl)-phosphat in den gleichen Becher eingewogen.
4. Der Inhalt dieses Bechers wurde mit 1000 UpM 5 Sekunden gemischt.
5. Es wurde dann das Polyisocyanat zugegeben und das Mischen bei 1000 UpM 10 Sekunden fortgesetzt.
6. Das Gemisch wurde in einen unbehandelten Papierbehälter für 2,6 kg gegossen und aufgehen lassen.
Nachdem der Schaum nicht mehr klebrig und im wesentlichen gehärtet war, wurde er wenigstens 7 Tage zur Seite gestellt, bevor er einem Oxygen Index Test, ASTM D-2863-74- unterworfen wurde. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben.
Das gleiche Verfahren wurde mit anderen Schäumen mit unterschiedlichen Zugabehöhen und weiterhin mit unterschiedlichen Feuerhemmungsadditiven wiederholt. Diese Schäume wurden ebenso dem gleichen Oxygen Index Test wie der oben angegebene Schaum unterworfen, wobei die Werte ebenso"in der Tabelle II angegeben sind.
70 9817/1121
Tabelle II OI
Additivmenge, phPa 20,5
O 22,0
23,0
24,5
10
20
30
22,5
23,5
24,5
10
20
30
geuerheinmendes Mittel Kontrolle
Tris-_(tetrabromphthalimidoäthyl) -phosphat (von Beispiel 3) -
bis-(2.3-Dibrompropyl)-tetrabromphthalimidoäthylphosphat (von Beispiel 4)
a phP bedeutet Teile pro 100 Teile Polyol
Beispiel 6
Man mischt tris-(Tetrabromphthalimidoäthyl)-phosphat (15 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht, Tabelle I, Verbindung 9) trocken mit Acrylnitril/Butadien/Styrol (ABS) Harz (80 Gew.% und 5 Gew. % Antimonoxid). (Gycolac T-2098 Warenzeichen ABS-Harz, Borg-Warner Chemicals, Parkersburg, W.Va.). Das Gemisch leitet man durch eine Braebender-Strangpresse (19,05 mm) unter den folgenden Extrudierungsbedingungen: Schneckengeschwindigkeit: 50 UpM, Zylindertemperatur: hinten 187°C (37O°F), Mitte 204°C (4000JT), vorne 2040C (4000JT), Düsentemperatur: 1870C (37O0JT). Das Extrudat aus der Düse wurde gekühlt, gemahlen und dann spritzverformt unter Verwendung einer 30 Tonnen Newberry (31,10 g) Spritzverformungsmaschine unter den folgenden Parametern: Schneckengeschwindigkeit: 280 UpM, Spritzdruck: Anfangswert: 141 kg/cm , Sekundärwert: 7 kg/cm2, Rückdruck: 31,5 kg/cm2, Kolbendruck: 21 kg/cm , Zylinder-Innentemperatur: rückwärtige Zone: 2150C (4200F), Frontzone: 2320C (4500F), Wechseldauer: 60 Sekunden, Gesamtspritzdauer: 20 Sekunden, Gesamtkolbenzeit:
709817/1121
5 Sekunden. Die ABS polymere Endzubereitung wurde verschiedenen Untersuchungen unterworfen, wobei die erhaltenen Werte in der Tabelle III angegeben sind.
Es wurden weiterhin Zubereitungen, die bis-(2.3-Dibromprop;yl)-tetrabromphthalimidoäthylphosphat (Tabelle I, Verbindung 10) oder Tetrabromphthalimid, ein feuerhemmendes Mittel nach dem Stand der Technik, enthalten, nach, den obigen Verfahren hergestellt, außer daß bei Tetrabromphthalimid der Spritzverformungshubdruck 24-,5 kg/cm betrug, ein Unterschied, der keinen Einfluß auf den Wirkungsgrad des feuerhemmenden Mittels hat. Die Untersuchungswerte sind in Tabelle III angegeben.
7 0 9 817/1121
Tabelle III
% Feuerhemmung
% eingesetztes Oxid
Kontrolle
ABSa Ifeuerhemmungswerte
Tris-(tetrabrom- Bis-(2.3-clibromphthalimidoäthyl)-propyl)-tetrabromphosphat phthalimidoäthylphosphat
Sauerstoffindex , %
0 O
HB 19
15
V-O
29
V-O
27,5
Tetrabromphthalimid (Vergleichsbeispiel) ,
15 5
. V-2 27,0
a ABS bedeutet Acrylnitril/Butadien/Styrolterpolymerisate
Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamt polymeren Zubereitung c UL-94, Underwriters' Laboratories, Inc., 1973 d Säuerstoffindex, ASTM D-2863-74
Si ι
CD CO C£>
Counter Bezugnahme auf die vorliegende Erfindung wird in einem der kritischen Gegenstände den ABS-KunststoffZubereitungen, die die feuerhemmenden Mittel im Rahmen dieser Erfindung enthalten, wie beispielsweise tds-(Tetrabromphthalimidoäthyl)-phosphat und bis-(2.3-Dibrompropyl)-tetrabromphthalimidoäthylphosphat, eine unüblich hohe Feuerhemmung verliehen. Die Kennzeichnung der Feuerhemmung von KunststoffZubereitungen ist, wie bereits erwähnt, allgemein bekannt. Es werden jedoch bei neuerlichen Entwicklungen, die im Zusammenhang mit der Verwendung von KunststoffZubereitungen mit Feuerhemmung bei der Beurteilung durch die "Consumer Product Safety Commission", UL-94—Werte von V-Ogefordert, um einen kommerziell geeigneten Gegenstand herzustellen. Die Consumer Product Safety Commiaion ergänzt laufend die Standardgrundforderungen auf dem Gebiet, wo die KunststoffZubereitungen eingesetzt werden und hat seit etwa 1970 die Kritikalität des UL-Wertes von KunststoffZubereitungen erhöht. Entsprechend der auf diesem Gebiet erstellten Standardgrundforderungen der Consumer Product Safety Commission's müssen die Hersteller von Gegenständen aus Kunststoffzubereitungen nunmehr dafür sorgen, daß die Gegenstände einen V-O-Wert haben, um den neuen Standardgrundforderungen zu entsprechen, wobei angenommen wird, daß diese in Kürze in die allgemeine Rechtsprechung aufgenommen werden. Es ist daher die Bedeutung einer Kunststoffzubereitung mit einem V-O-Wert allgemein dem Fachmann bekannt; siehe Modern Plastics, September 1974-, Seiten 7^-77, wobei auf diese Veröffentlichung hier Bezug genommen wird.
709817/1121
- is -
Unter Bezugnahme auf diese Beschreibung ist darauf hinzuweisen, daß weitere Modifikationen durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsbereich abzuweichen.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung neue Verbindungen der allgemeinen Formel
N— R O
P(OR1)
3-n
worin jedes X, unabhängig von dem anderen, ein Chlor- oder Bromatom, R eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Jedes R , unabhängig von dem anderen, eine Alkyl- oder Halogenalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und η = 1 bis 3 ist. Diese Verbindungen sind wirksam als feuerhemmende Mittel in entzündlichen polymeren Zubereitungen.
-Patentansprüche-
709817/1121

Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    1. Feuerhemmende Verbindung der allgemeinen Formel
    R 0
    P(OR1)
    3-n
    worin jedes X, unabhängig von dem anderen, ein Chlor- oder Bromatom, R eine Alkylengruppe mit 0 bis 6 Kohlenstoffatomen, jeder Rest R , unabhängig von dem anderen, eine Alkyl- oder Halogenalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, worin die Halogenalkylgruppe 1 bis 3 Halogenatome enthält, die unabhängig voneinander Chlor- und/oder Bromatome sind und η = 1 bis 3 ist.
    2. Feuerhemmende Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß R 1 bis 3 Kohlenstoffatome, R 2 bis 3 Kohlenstoffatome, die Halogenalkylgruppe 1 bis 2 Halogenatome enthalt, mit der Maßgabe, daß wenn 2 R -Gruppen in der Verbindung vorhanden sind, der R -Substituent gleich ist.
    3. Feuerhemmende Verbindung gemäß Anspruch 2 der Formel
    709817/1121
    ORIGINAL INSPECTED
    -. Feuerhemmende Verbindung gemäß Anspruch 2 der Formel
    Br 0
    Il
    E GH0CE0O —P (OCH0CHBrGH0Br)
    2 y2
    5. polymere Zubereitung, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Polymerisat und eine feuerhemmende Menge einer feuerhemmenden Verbindung gemäß Anspruch 1 enthält.
    6. Polymere Zubereitung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß in der feuerhemmenden Verbindung gemäß Anspruch 1 R 1 bis 3 Kohlenstoffatome, R ^ 2 bis 3 Kohlenstoffatome, die Halogenalkylgruppe Ί bis 2 Halogenatome enthält, mit der Maßgabe, daß wenn zwei R -Gruppen
    in der Verbindung vorhanden sind, der R -Substituent gleich ist,
    709817/1121
    ~v
    '/. Polymere Zubereitung gemäß Anspruch 6, dadurch gelcennz eichnet , daß das Polymerisat ein -Polyurethan, Polystyrol, Acrylnitril/Butadien/Styrolterpolymerisat, Epoxyharz und/oder ungesättigter Polyester ist.
    3. Polymere Zubereitung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennz eichnet , daß das Polymerisat ein Acrylnitril/Butadien/Styrolterpolymerisat ist.
    9· Polymere Zubereitung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat Polyurethan
    10. Polymere Zubereitung gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn ze ichnet , daß das Polymerisat Polystyrol ist.
    709817/1121
DE2647699A 1975-10-23 1976-10-21 Tetrahalogenphthalimido-phosphorsäureester und diese enthaltende Polymerengemische Expired DE2647699C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/625,052 US4003862A (en) 1975-10-23 1975-10-23 N-substituted tetrahalophthalimides as flame retardants

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2647699A1 true DE2647699A1 (de) 1977-04-28
DE2647699B2 DE2647699B2 (de) 1978-06-08
DE2647699C3 DE2647699C3 (de) 1979-02-08

Family

ID=24504378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2647699A Expired DE2647699C3 (de) 1975-10-23 1976-10-21 Tetrahalogenphthalimido-phosphorsäureester und diese enthaltende Polymerengemische

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4003862A (de)
JP (1) JPS5254297A (de)
CA (1) CA1066293A (de)
DE (1) DE2647699C3 (de)
FR (1) FR2328737A1 (de)
GB (1) GB1532520A (de)
IT (1) IT1069020B (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105710A (en) * 1975-11-12 1978-08-08 Fmc Corporation Flame-retardant copolymers
US4138447A (en) * 1977-06-20 1979-02-06 Monsanto Company Nitrogenous polymer compositions
US4144288A (en) * 1978-01-20 1979-03-13 Pennwalt Corporation Sodium tetraborate pentahydrate as a smoke suppressant for styrenic resins
US4313903A (en) * 1979-11-19 1982-02-02 Bayer Aktiengesellschaft Process for injection molding of polyethylene terephthalate compositions at reduced mold temperature
US4399244A (en) * 1979-11-19 1983-08-16 Bayer Aktiengesellschaft Glass fiber reinforced polyethylene terephthalate compositions having improved heat distortion temperatures
US4461862A (en) * 1980-06-02 1984-07-24 Ludwig Eigenmann Self extinguishing polymeric compositions, which upon contacting a flame provide a nondropping char-forming incandescent crust, and which do not produce flame neither toxic fumes
US4320049A (en) * 1980-07-14 1982-03-16 Mobay Chemical Corporation Flame retarding agents for polycarbonates
US4414396A (en) * 1982-01-07 1983-11-08 Ppg Industries, Inc. Polyhalophthalimidoalkyl-functional carbonates and haloformates
US4666958A (en) * 1982-01-07 1987-05-19 Ppg Industries, Inc. Polymeric compositions containing polyhalophthalimidoalkyl-functional carbonates
US4515964A (en) * 1982-01-07 1985-05-07 Ppg Industries, Inc. Polyhalophthalimidoalkyl-functional carbonates
US4632949A (en) * 1984-12-31 1986-12-30 Mobay Chemical Corporation Flame retarding agents for polycarbonates
US4578409A (en) * 1985-01-14 1986-03-25 Mobay Chemical Corporation Flame retarding silanes
US4705892A (en) * 1985-05-22 1987-11-10 Merck & Co., Inc. Process for preparing alpha,omega-diamino acids
EP0220137B1 (de) * 1985-10-25 1991-06-19 Ciba-Geigy Ag Trisimide von allyl- oder methallyl-substituierten Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2,3-dicarbonsäureimiden und deren Verwendung
FR2594121B1 (fr) * 1986-02-12 1989-05-05 Atochem Procede de preparation d'imides halogenes, compositions les contenant et leur application comme agents d'ignifugation
US5137948A (en) * 1986-02-12 1992-08-11 Atochem Preparation of flame-resistant halogenated imides
FR2615510B1 (fr) * 1987-05-18 1991-09-06 Atochem Procede de preparation d'imides halogenes
US4999391A (en) * 1988-03-25 1991-03-12 Atochem North America, Inc. Halogen substituted phthalimide flame retardants
US4904795A (en) * 1988-03-25 1990-02-27 Pennwalt Corporation Halogen substituted phthalimide flame retardants
US4978699A (en) * 1988-10-24 1990-12-18 Atochem North America, Inc. Light stabilizing flame retardants
US6277905B1 (en) 1999-09-23 2001-08-21 Eastman Chemical Company Process for improving the toughness of PCT formulations by adding rubber impact modifiers
CN101087818A (zh) * 2004-12-22 2007-12-12 雅宝公司 阻燃聚苯乙烯泡沫组合物
JP2008525572A (ja) * 2004-12-22 2008-07-17 アルベマール・コーポレーシヨン 難燃性発泡ポリスチレンフォーム組成物
US20070018143A1 (en) * 2005-06-07 2007-01-25 Goossens Danielle F Flame retardant composition exhibiting superior thermal stability and flame retarding properties and use thereof
CA2708796A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Dow Global Technologies Inc. Extruded polymer foams containing brominated 2-oxo-1,3,2-dioxaphosphorinane compounds as flame retardant additives
WO2010093045A1 (ja) * 2009-02-16 2010-08-19 協和発酵ケミカル株式会社 リン酸エステル化合物を含有する油類用添加剤
DE102014218811A1 (de) * 2014-09-18 2016-03-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verwendung von phosphorhaltigen organischen Oxyimiden als Flammschutzmittel, Radikalgeneratoren und/oder als Stabilisatoren für Kunststoffe, flammgeschützte Kunststoffzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung sowie Formteile, Lacke und Beschichtungen
AU2015242210A1 (en) * 2015-06-15 2017-12-07 Hangzhou Dac Biotech Co., Ltd Hydrophilic linkers for conjugation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH515954A (de) * 1968-10-17 1971-11-30 Bayer Ag Selbstverlöschende Polyamid-Formmasse
US3624024A (en) * 1970-02-24 1971-11-30 Eastman Kodak Co Flame retardant poly(tetramethylene terephthalate) molding compositions
US3890275A (en) * 1972-03-30 1975-06-17 Hooker Chemicals Plastics Corp Imidomethyl phosphonates
US3823206A (en) * 1972-03-30 1974-07-09 Hooker Chemical Corp N-phosphonomethyl amides
US3925406A (en) * 1972-04-04 1975-12-09 Ciba Geigy Corp Dialkoxyphosphonomethyl derivatives of hydantoins
US3920685A (en) * 1972-12-12 1975-11-18 Ciba Geigy Corp Dialkoxyphosphonalkyl derivatives of cyclicureides containing glycidyl groups
US3803038A (en) * 1973-03-22 1974-04-09 Mobil Oil Corp Phosphorous-containing compounds and lubricants containing same
US3950307A (en) * 1975-03-10 1976-04-13 Velsicol Chemical Corporation Halobenzoyl tetrahalophthalimides

Also Published As

Publication number Publication date
IT1069020B (it) 1985-03-21
US4003862A (en) 1977-01-18
DE2647699B2 (de) 1978-06-08
DE2647699C3 (de) 1979-02-08
FR2328737A1 (fr) 1977-05-20
GB1532520A (en) 1978-11-15
CA1066293A (en) 1979-11-13
JPS5254297A (en) 1977-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2647699A1 (de) N-substituierte tetrahalogenphthalimide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als feuerhemmende mittel
DE2701856C3 (de) Dioxaphosphorinane und sie enthaltende Polyurethane, Polyester oder Polystyrole
DE2732996C3 (de) Phosphorsäuretriester und deren Verwendung
AT394049B (de) Melaminzubereitung, stabile dispersion von melamin in polyetherolen, verfahren zur herstellung und ihre verwendung
EP0025082B1 (de) Herstellung eines festen intumeszierenden, phosphorhaltigen Flammschutzmittels und dessen Verwendung in Kunststoffen
DE2719738C3 (de) Phosphonsäureesterderivate und diese enthaltende Polyurethanzubereitungen
EP0005497B1 (de) Spirocyclische Borverbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als flammhemmender Zusatz
DE1720892A1 (de) Pyrazol-Einheiten enthaltende aromatische Polymere und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2601363B2 (de) Feuerhemmende Formmassen
DE2244543A1 (de) Tri-(2,3-dibrompropyl)-isocyanurat, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung als flammhemmender zusatz fuer polymere
DE2834884A1 (de) Halogenbenzolsulfonate und ihre verwendung als flammschutzmittel
DE2052568A1 (de) Polymerisate ungesättigter phosphorhaltiger Carbonsäurederivate
DE69103296T2 (de) Flammenhemmende Verbindungen und sie enthaltende Zusammensetzungen.
EP0050220A1 (de) Halogen enthaltende s-Triazinverbindungen, Verfahren zur Herstellung derselben und deren Verwendung für die Flammfestausrüstung von thermoplastischen Kunststoffen
DE3631292A1 (de) Flammwidrige polymer-zusammensetzung
DE2350992A1 (de) Mit nickelsalzen von arylsulfonsaeuren uv-stabilisierte polymere
DE2404779A1 (de) Flammhemmend wirkende phosphorsaeureester
DE3505250C2 (de)
DE2707498A1 (de) Halogenalkylphosphate mit erhoehter hydrolytischer stabilitaet
DE1928915C3 (de) Gegen Zersetzung stabilisierte Polyurethanformmassen
AT357336B (de) Flammfestmachen von kunststoffen mit borver- bindungen
DE68920066T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Imidbindungen enthaltenden Harzen und diese Harze enthaltende Flammschutzmittel.
DE2731037C3 (de) Tetrabromxylylen-bis-isothiuroniumsalze und deren Verwendung als feuerhemmende Mittel
DE3531924C2 (de)
DE1494988A1 (de) Verfahren zur Herstellung von flammfesten Kunststoffen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee