ES2205546T3 - Mejora de la termoestabilidad de polifosfatos retardantes de la llama. - Google Patents

Mejora de la termoestabilidad de polifosfatos retardantes de la llama.

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ES2205546T3 ES98945319T ES98945319T ES2205546T3 ES 2205546 T3 ES2205546 T3 ES 2205546T3 ES 98945319 T ES98945319 T ES 98945319T ES 98945319 T ES98945319 T ES 98945319T ES 2205546 T3 ES2205546 T3 ES 2205546T3
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Abstract

Una composición fluida retardante de la llama, que comprende de 1 a 49 por ciento en peso, basado en el peso de la composición total, de una composición de polifosfato aromático terminado en hidroxi de la fórmula: en la que Ar es arilo, R es un grupo hidrocarbilo aromático y n es de 1 a 20, siendo el resto esencialmente una composición de polifosfato aromático no terminado en hidroxi de la fórmula: en la que Ar y R tienen el significado dado anteriormente y n es de 1 a 10.

Description

Mejora de la termoestabilidad de polifosfatos retardantes de la llama.
Antecedentes de la invención
Por el término "polifosfato", según se usa en esta memoria, se pretende dar a entender una composición del tipo que se va a describir con más detalle más adelante, que contiene dos o más restos fosfato en su estructura. Se conocen por los expertos comunes en la técnica composiciones de polifosfato aromático que pueden tener predominantemente una naturaleza de difosfato o de peso molecular más alto (es decir, oligómeros) y que no están terminados en hidroxi, describiéndose ejemplos representativos en las Publicaciones de Patentes Europeas Nº 509.506 y 521.628 y la Publicación de Patente Japonesa Nº 227.632/1988. Estos compuestos están representados por la siguiente fórmula general:
1
siendo Ar arilo, tal como fenilo no sustituido, siendo R un grupo hidrocarbilo aromático tal como fenilo, difenio, y 4,4'-isoproliden-difenilo (siendo un diol particularmente preferido resorcinol) y estando n comprendido en el intervalo de 1 a 10. Se contemplan también mezclas en las que n es un número decimal. Un ejemplo de un material comercialmente disponible de este tipo que contiene un grupo puente derivado de resorcinol, se encuentra disponible bajo la marca comercial FYROLFLEX® RDP de Akzo Nobel Chemicals Inc.
Se conocen también en la técnica composiciones de polifosfatos aromáticos terminados en hidroxi. Por ejemplo, un polifosfato oligómero se describe como uno de los productos formados mediante los procedimientos descritos en la Publicación de Patente Japonesa Nº 223.158/1989. El producto deseado es una mezcla de 22%-65%, en peso, de un reactivo, un éster de monofosfato terminado en hidroxi, 15%-30% de un compuesto no reactivo, un éster de fosfato no terminado en hidroxi, y 5%-63% de un éster de fosfato oligómero terminado en hidroxi. Más recientemente, la Patente de EE.UU. Nº 5.508.462 de D.A. Bright et al., describe y reivindica un procedimiento para preparar ciertas composiciones de polifosfatos aromáticos terminados en hidroxi.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una composición fluida retardante de la llama que comprende una composición de polifosfato aromático y una cantidad efectiva de unas composiciones de polifosfatos aromáticos terminados en hidroxi para mejorar su termoestabilidad.
Descripción de las realizaciones preferidas
Se ha encontrado ahora que un polifosfato aromático terminado en hidroxi es un agente mejorador de la termoestabilidad, efectivo en el tipo de composición de polifosfato aromático anteriormente mencionada que no está terminado en hidroxi. En términos generales, la composición de polifosfato aromático que no está terminado en hidroxi estará presente en cantidad mayoritaria en la composición (por ejemplo de aproximadamente 99% a aproximadamente 51%, en peso de la composición, preferiblemente de aproximadamente 90% a aproximadamente 70%, en peso de la composición).
El producto de polifosfato aromático terminado en hidroxi:
2
siendo Ar y R como se definieron anteriormente, y estando n comprendido en el intervalo de 1 a 20. La composición de polifosfato aromático terminado en hidroxi se puede preparar como se describe en el documento US-5.508.462. Más específicamente, en una etapa inicial del procedimiento, se hace reaccionar un monifenil-dihalofosfato con un diol aromático para formar un fosfato oligómero aromático terminado en grupos halo. El monofenil-dihalofosfato es de la fórmula ArOP(O)X_{2}, en la que Ar representa fenilo sustituido o no sustituido y X representa un grupo halo, tal como cloro o bromo. Un reactivo preferido para usar es monofenil-diclorofosfato. El diol aromático es de la fórmula HOROH, siendo R un grupo hidrocarbilo aromático tal como fenilo, difenilo, y 4,4`-isopropiliden-difenilo. Un diol particularmente preferido es resorcinol. Otros compuestos que se pueden usar incluyen hidroquinona, bisfenol A, bisfenol S y 4,4-difenol. Esta etapa de reacción inicial se realiza preferiblemente a una temperatura elevada de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 130ºC, usando una cantidad efectiva (aproximadamente 0,1% a aproximadamente 0,5%, en peso del dihalofosfato) de un catalizador ácido de Lewis, tal como dicloruro de magnesio. El producto terminado en grupos halo resultante de esta reacción es un fosfato oligómero aromático de la siguiente fórmula:
3
siendo Ar y X como se describieron anteriormente, y estando n comprendido en el intervalo de 1 a 10. Se contemplan también mezclas en las que n es un número decimal. Este producto de reacción terminado en grupos halo luego se hace reaccionar con diol adicional en una etapa de reacción posterior para sustituir los grupos halo terminales con el grupo HO-R-O del diol para producir el producto de fosfato oligómero aromático terminado en hidroxi deseado:
4
Esta segunda etapa de reacción se realiza también preferiblemente a una temperatura elevada de aproximadamente 110ºC a aproximadamente 180ºC.
La presente invención se ilustra por los siguientes Ejemplos.
Ejemplos
Se mezclaron cantidades variables de un retardante de la llama de polifosfato oligómero a base de resorcinol (disponible bajo la marca comercial FYROLFLEX® RDP de Akzo Nobel Chemicals Inc.) y la composición terminada en hidroxi análoga descrita y reivindicada en la Patente de EE.UU. Nº 5.508.462, mediante mezclamiento en solución en las cantidades indicadas en la Tabla mostrada más adelante (es decir, 20% en peso, 50% en peso, y 80% en peso de la composición terminada en hidroxi). Se ensayó la termoestabilidad de las mezclas a las temperaturas dadas también en la tabla, usando un analizador termogravimétrico PERKIN ELMER TGA-7, en aire, a un ritmo de calentamiento de 10ºC por minuto. Se determinó el efecto de mezclar diversas cantidades de la composición terminada en hidroxi como un aumento del peso conservado para el sistema a la temperatura dada. Los datos dados en la tabla muestran tres valores numéricos secuenciales cuando la composición terminada en hidroxi estaba presente en las mezclas que se ensayaron: la determinación real del porcentaje del material de bifosfato original que se conserva después del análisis termogravimétrico; el peso conservado esperado de bifosfato que se calculó usando la regla de mezclas; y el aumento del porcentaje para el valor del peso conservado experimental comparado con el valor calculado:
Peso conservado de las mezclas\text{*} (%)
5
\text{*} la realción en peso del retardante de la llama de polifosfato de marca FYROLFLEX\text{*} RDP al componente de polifosfato terminado en hidroxi
\text{**} el primer número da el % en peso del residuo, experimental; el segundo número da el % en peso del residuo, calculado; y el tercer número da el % de aumento del residuo comparando el valor experimental con el valor calculado
Los datos indican que la adición de la composición terminada en hidroxi al retardante de la llama de polifosfato de marca FYROLFLEX® RDP mejoraba la termoestabilidad de dicho producto y que, de este modo, disminuía la pérdida de peso de la mezcla de productos resultante. Todas las mezclas mostraban un peso residual más alto con respecto a los valores calculados. El efecto más pronunciado se observó para la mezcla que contenía 20% en peso de la composición terminada en hidroxi. A 500ºC, la mezcla produjo un 35% en peso de residuo, dando lugar a un aumento del 106%, cuando se comparó con el 17% en peso del residuo esperado a partir una contribución de 80% del retardante de la llama de polifosfato de marca FYROLFLEX® RDP puro (una línea base de 4,3% en peso del valor del residuo para el material puro) añadido a una contribución del 20% de la composición terminada en hidroxi (una línea base de 70% en peso del valor del residuo para el material puro). Como consecuencia, se redujo de forma sustancial la volatilidad del retardante de la llama de polifosfato de marca FYROLFLEX® RDP, y su descomposición se traslada, al menos parcialmente, a la fase condensada.
Los anteriores Ejemplos se proporcionan para ilustrar ciertas realizaciones de la presente invención y, por este motivo, no han de entenderse en un sentido limitante. El alcance de la protección solicitada se muestra en las reivindicaciones siguientes.

Claims (4)

1. Una composición fluida retardante de la llama, que comprende de 1 a 49 por ciento en peso, basado en el peso de la composición total, de una composición de polifosfato aromático terminado en hidroxi de la fórmula:
6
en la que Ar es arilo, R es un grupo hidrocarbilo aromático y n es de 1 a 20,
siendo el resto esencialmente una composición de polifosfato aromático no terminado en hidroxi de la fórmula:
7
en la que Ar y R tienen el significado dado anteriormente y n es de 1 a 10.
2. Una composición según la reivindicación 1, en la que R es un resto fenilo, difenilo, o 4,4'-isopropiliden-difenilo.
3. Una composición según la reivindicación 2, en la que R es un resto de resorcinol.
4. Una composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la cantidad de composición de polifosfato terminado en hidroxi es de 10 a 30 por ciento en peso, basado en el peso de la composición total.
ES98945319T 1997-09-17 1998-09-04 Mejora de la termoestabilidad de polifosfatos retardantes de la llama. Expired - Lifetime ES2205546T3 (es)

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