DE3217614C2 - Tetrakis-(tri- bzw. pentabromphenoxymethylen)-diphenyläther, deren Herstellung und Verwendung als Brandschutzmittel in Kunststoffen - Google Patents

Tetrakis-(tri- bzw. pentabromphenoxymethylen)-diphenyläther, deren Herstellung und Verwendung als Brandschutzmittel in Kunststoffen

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Abstract

Die Erfindung betrifft Tetrakis-(halogenphenoxymethylen)-diphenyläther. Hergestellt werden diese Verbindungen durch Umsetzung von Halogenphenolen in einem polaren Lösungsmittel, wie beispielsweise Glykoläther, mit Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther in Gegenwart von Alkalihydroxid. Diese Verbindungen finden Verwendung als Brandschutzmittel für thermoplastische Kunststoffe, wie ABS-Polymerisate, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Antimon-, Zink- oder Borverbindungen.

Description

Die Erfindung betrifft Tetrakis-(tri- bzw. pentabromphenoxymethylen)-diphenyläther, die als hervorragende Brandschutzkomponenten für Kunststoffe, insbesondere für ABS-Polymerisate, geeignet sind. Die ohnehin sehr gute Brandschutzwirkung der erfindurigsgemäßen Verbindungen läßt sich durch das synergistische Zusammenvrirken mit Antimon-, Zink- oder Borverbindungen noch verbessern.
An Brandschutzkomponenten für thermoplastische Kunststoffe wird insbesondere die Anforderung gestellt, daß sie die Eigenschaften des Kunststoffs, in den sie eingearbeitet sind, nicht nachteilig verändern. Außerdem soll das Brandschutzmittel nicht ausblühen, damit der Glanz und die Oberflächenbeschaffenheit des Kunststoffs und die Brandschutzwirkung nicht vermindert werden. Die Braridschutzkomponenten müssen eine hohe Thermostabilität aufweisen. Bei den hohen Verarbeitungsternperaturen soll keine thermische Zersetzung dieser Produkte eintreten, die zur Korrosion an Maschinen und Maschinenteilen führen kann.
Aus verschiedenen Veröffentlichungen, beispielsweise der DE-AS 29 33 900, ist nach einem Vorschlag der Anmelderin bekannt, daß zur Brandschutzausrüstung von ABS-Polymerisaten hochbromierte Diphenyle oder Diphenyläther mit gutem Erfolg verwendet werden. Da die Zusammensetzung von ABS-Polymerisaten je nach Fabrikation bzw. Herkunft unterschiedlich ist, kommt es gelegentlich vor, daß diese Brandschutzkomponenten ausschwitzen, wenn sie für längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt werden.
Es ist das Bestreben, nach neuen Brandschutzkomponenten zu suchen, die aus leicht zugänglichen Ausgangsverbindungen einfach herstellbar sind und gute thermostabile Eigenschaften haben. Diese Brandschutzkomponenten sollen neben einem wirkungsvollen 1 lalogengehalt einen hohen Schmelzbereich aufweisen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Tetrakis-(tribromphenoxymethylen)-diphenyläther und Tetrakis - (pentabromphenoxymethylen) - diphenyläther. Zur Herstellung dieser Tetrakis-(halogenphenoxymethylen)-diphenyläther hat es sich bewährt, in an sich bekannter Weise Tribromphenol oder Pentabromphenol in einem polaren, inerten Lösungsmittel, vorzugsweise Glykoläther, in Gegenwart von Alkalihydroxid mit Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther unter Rühren auf eine Temperatur von 20-1500C, vorzugsweise 80-13O0C, zu erwärmen. Die erfindungsgemäßen Produkte finden Verwendung als Brandschutzmittel für thermoplastische Kunststoffe, insbesondere für hochschmelzende ABS-Polymerisate. Von Vorteil ist es, wenn neben den erfindungsgemäßen Brandschutzkomponenten Synergisten, wie Antimon-, Zink- oder Borverbindungen, den thermoplastischen Kunststoffen zugesetzt werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte kann ausgegangen werden von Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther. Die Herstellung dieses Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläthers ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 32 14416.4. Danach wird Diphe-
nyläther mit Paraformaldehyd und HBr in Eisessig in guter Ausbeute zu Tetrakis-(bromm5l'iyl)-diphenyläther umgesetzt Dieser Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther wird entsprechend seiner 4 Brommethylgruppen in einem polaren, inerten Lösungsmittel mit
4 Äquivalenten halogeniertem Phenol umgesetzt Dabei werden unter Zuhilfenahme von Alkalihydroxid durch HBr-Abspaltung bei Temperaturen von 100-1100C nach folgendem Reaktionsschema die erfindungsgemäßen Produkte erhalten.
J4
Als halogenierte Phenole werden Tribromphenol bzw. Pentabromphenol mit Teirakis-(brommethyl)-diphenyläther erfindungsgemäß zu Tetrakis-(tribromphenoxymethylen)-diphenyläther bzw. Tetrakis-(pentabrompheno7cymethylen)-diphenyläther umgesetzt.
Die erfindungsgemäßen Produkte stellen eine neue Gruppe organischer Bromverbindungen dar, die als monomere Bromverbindungen mit hohem Molekulargewicht als Brandschutzkomponenten für Kunststoffe hervorragend geeignet sind. Sie zeigen sowohl hervorragende flammhemmende Wirksamkeit als auch gute Verträglichkeil mit thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere ABS-Polymerisaten, in die sie eingearbeitet sind, wobei die Oberflächen dieser Kunststoffe auch nach längerer Zeit bei hohen Temperaturen keinerlei Veränderungen zeigen. An den Oberflächen bildet sich kein Belag. Die Oberflächen büßen dabei weder Glanz noch Glätte ein.
Mit den nachfolgenden Beispielen soll die Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte sowie deren Brandverhalten und Ausschwitzbeständigkeit beschrieben werden.
Beispiel 1
In einem Reaktionsgefaß wird ein Gemisch aus 500 Gew.-Teilen Methylglykol, 41 Gew.-Teilen einer 50%-igen NaOH-Lösung und 166 Gew.-Teilen Tribromphenol vorgelegt und unter Rühren auf eine Temperatur von 500C erwärmt Anschließend werden 67,7 Gew.-Teile Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther zugefügt, das Reaktionsgemisch langsam unter Rühren auf eine Temperatur von 100°C erhitzt und insgesamt 8 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Das Umsetzungsprodukt fallt dabei als feinkristallisierter Niederschlag aus, der nach beendeter Reaktion abfiltriert wird. Zur Reinigung wird das Produkt in 1200 Gew.-Teilen Methanol aufgeschlämmt, kurze Zeit unter Rühren auf eine Temperatur von 600C erwärmt, wieder auf Raumtemperatur abgekühlt und abfiltriert Anschließend wird das Produkt mit Wasser neutral bzw. bromidfrei gewaschen, nochmals mit"2eO Gew.-Teilen Methanol nachgewaschen und bei einer Temperatur von oö-SCrC getrocknet Es werden 181 Gew.-Teile farbloser Tetrakis-(tribromphenoxymethylen)-diphenyläther mit einem Schmelzbereich von 240-2450C erhalten. Die Ausbeute entspricht 94% der Theorie, bezogen auf eingesetzten Tetrakis-(brommethyl)-dip'.ienyläther, und der Bromgehalt beträgt 60,6%.
Beispiel 2
In einem Reaktionsgefaß wird ein Gemisch aus 700 Gew.-Teilen Methylglykol, 32 Gew.-Teilen einer 50%-
-. igen NaOH-Lösung und 195 Gew.-Teilen Pentabromphenol vorgelegt und unter Rühren auf eine Temperatur von 500C erwärmt Anschließend werden 54 Ge«. -.-Teile Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther zugefügt, das Reaktionsgemisch langsam unter Rühren auf eine Tempe-
i" ratur von 1100C erhitzt und insgesamt 6 Stunden auf
• dieser Temperatur gehalten. Die Aufarbeitung verläuft analog dem Beispiel 1. Es werden 192 Gew.-Teile Tetrakis-(pentabromphenoxymethylen)-diphenyläther mit einem Schmelzbereich von 273-285°C erhalten. Die Ausbeute entspricht 88,7% der Theorie, bezogen auf eingesetzten Tetrakis-(brommethyl)-diphenyläther, und der Bromgehalt beträgt 71,9%.
Beispiel 3
Verwendung
Aus einem brandgeschützten ABS-Polymerisat nachstehender Zusammensetzung werden bei einer Temperatur von 220-2400C Nonnkörper entsprechend den -'5 Normvorschriften gefertigt Es ergeben sich dabei folgende Prüfwerte:
Zusammensetzung der Probe
Brandtest nach
UL
1,6 mm-Probe Ausschwitztest
80°C/500 h
a) 75 Gew.-% ABS V-O 20 Gew.-% Produkt entspr. Beisp. 1
5 Gew.-% Sb2O3
b) 78 Gew.-% ABS V-O 17 Gew.-% Produkt entspr. Beisp. 2
5 Gew.-% Sb2O3
0,3% Gewichtsverlust,
bezogen auf eingesetztes Versuchsprodukt; kein Belag
0,5% Gewichtsverlust,
bezogen auf eingesetztes Versuchsprodukt; kein Belag

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Tetrakis-{tribromphenoxymethylen)-diphenyläther und Tetrakis-(pentabromphenoxymethylen}-diphenyläther.
2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise Tribromphenol bzw. Pentabromphenol in einem polaren, inerten Lösungsmittel in Gegenwart von Alkylihydroxid mit Tetrakis-(bronimethyl)-diphenyläther unter Rühren auf eine Temperatur von 20-1500C, vorzugsweise 80-1300C, erwärmt
3. Verwendung der Produkte nach Anspruch 1 als Brandschutzmittel für thermoplastische Kunststoffe, insbesondere für hochschmelzende ABS-Polymerisate.
DE19823217614 1982-05-11 1982-05-11 Tetrakis-(tri- bzw. pentabromphenoxymethylen)-diphenyläther, deren Herstellung und Verwendung als Brandschutzmittel in Kunststoffen Expired DE3217614C2 (de)

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DE2512319C3 (de) * 1975-03-20 1979-11-22 Chemische Fabrik Kalk Gmbh, 5000 Koeln Tribromphenoxymethylenbenzole, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
DE3023492C2 (de) * 1980-06-24 1982-08-26 Chemische Fabrik Kalk GmbH, 5000 Köln Brandschutzkomponente, deren Herstellung und Verwendung

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