FR2623515A1 - POLYMERIC COMPOSITION BASED ON METHYL METHACRYLATE - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un polymère ou un copolymère du méthacrylate de méthyle contenant : a) un stabilisant contre les effets de la lumière dérivé d'un oxanilide ou d'une 2, 2, 6, 6-tétraméthylpipéridine, et b) un agent ignifugeant contenant du phosphore.The present invention relates to a polymer or a copolymer of methyl methacrylate containing: a) a stabilizer against the effects of light derived from an oxanilide or a 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, and b) a flame retardant containing phosphorus.
Description
La présente invention a pour objet une composition polymère contenant unThe subject of the present invention is a polymer composition containing a
oxanilide et un agentoxanilide and an agent
ignifugeant contenant du phosphore.flame retardant containing phosphorus.
L'invention concerne en particulier un polymère ou un copolymère du méthacrylate de méthyle contenant a) un stabilisant contre les effets de la lumière The invention particularly relates to a polymer or copolymer of methyl methacrylate containing a) a stabilizer against the effects of light
dérivé d'un oxanilide ou d'une 2,2,6,6-tétraméthyl- derived from an oxanilide or 2,2,6,6-tetramethyl-
pipéridine (désigné ci-après composant a), et piperidine (hereinafter referred to as component a), and
b) un agent ignifugeant contenant du phosphore (dési- (b) a flame retardant agent containing phosphorus (
gné ci-après composant b).hereinafter component b).
Lorsque le composant a) est un stabilisant contre les effets de la lumière dérivé d'un oxanilide, il s'agit de préférence d'un composé de formule I When component a) is a stabilizer against the effects of light derived from an oxanilide, it is preferably a compound of formula I
(R2)2 R2)2(R2) 2 R2) 2
( - -co-co--.-L?(- -co-co --.- L?
RJ R R IRJ R R I
1 11 1
dans laquelle chaque R1 signifie, indépendamment, l'hydrogène, un halogène ou un groupe alkyle en Cl1-C1., alcoxy en C1-CI8, hydroxy, phényle ou phénoxy, chaque R2 signifie, indépendamment, l'hydrogène, un halogène ou un groupe hydroxy, alkyle en C1-Ca ou alcoxy en C1-Cs, et chaque R signifie, indépendamment, l'hydrogène ou un wherein each R 1 is, independently, hydrogen, halogen, C 1 -C 1 4 alkyl, C 1 -C 18 alkoxy, hydroxy, phenyl or phenoxy, each R 2 is, independently, hydrogen, halogen or hydroxy, C1-C4alkyl or C1-C6alkoxy, and each R is, independently, hydrogen or
groupe méthyle.methyl group.
R1 signifie de préférence R1', R1' signi- R1 preferably means R1 ', R1' means
fiant l'hydrogène ou un groupe hydroxy, alkyle en Cl-C4 ou alcoxy en ClC4; R1 signifie plus préférablement l'hydrogène. hydrogen, hydroxy, C1-C4 alkyl or C1-C4 alkoxy; R1 more preferably means hydrogen.
R2 signifie de préférence R2', R2' signi- R2 preferably R2 ', R2' means
fiant l'hydrogène ou un groupe hydroxy, alkyle en C1-C4 ou alcoxy en C1C4; R2 signifie plus préférablement R2", R2" signifiant un groupe alkyle en C1-C4 ou alcoxy hydrogen, hydroxy, C1-C4 alkyl or C1-C4 alkoxy; R2 is more preferably R2 ", R2" is C1-C4 alkyl or alkoxy
en C1-C4.in C1-C4.
R signifie de préférence l'hydrogène. R preferably means hydrogen.
R2 est situé de préférence en position ortho. Lorsque le composant a) signifie une 2,2,6,6-tétraméthylpipéridine, il s'agit d'un composé de formule II R2 is preferably located in the ortho position. When component a) means 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, it is a compound of formula II
H3 CH3H3 CH3
12 (II)12 (II)
R-NR-N
CH3 CH3CH3 CH3
dans laquelle Rlo signifie l'hydrogène, l'oxygène ou un groupe alkyle en C1-C8 ou -COR15 o R15 signifie un groupe C(R)=CH2, alkyle en C1-C6, phényle, -NR17 R1, -CO-C6 H5, -CH2C6H5, -COO-alkyle en CI-C12 ou -COOH; R17 signifie l'hydrogène ou un groupe alkyle en Cl-Cl2, cycloalkyle en C5C6 (de préférence cyclohexyle), phényle, (phényl)-alkyle en Cl-C4 ou (alkyl en C1-C12)phényle et R18 signifie l'hydrogène ou un groupe alkyle en wherein Rlo is hydrogen, oxygen or a C1-C8 alkyl group or -COR15 where R15 is C (R) = CH2, C1-C6 alkyl, phenyl, -NR17 R1, -CO-C6 H5, -CH2C6H5, -COO-C1-C12alkyl or -COOH; R17 is hydrogen, C1-C12alkyl, C5C6cycloalkyl (preferably cyclohexyl), phenyl, (C1-C4alkyl) -alkyl or (C1-C12alkyl) phenyl, and R18 is hydrogen or an alkyl group
C1 -CI 2,C1 -CI 2,
RI, signifie l'hydrogène ou un groupe alkyle en C1-C22, alcoxy en Cl-C22, -N(R)-CO-CO-R20 ou R1, is hydrogen, C1-C22alkyl, C1-C22alkoxy, -N (R) -CO-CO-R20 or
-NH-C ( R) -N-R2 1,-NH-C (R) -N-R2 1,
o R20 signifie avec le groupe -CO- un groupe amide et R21 signifie un groupe alkyle en Cl-Cls8, R20 means with the group -CO- an amide group and R21 signifies a C1-C18 alkyl group,
phényle portant éventuellement de 1 à 3 substi- phenyl optionally substituted from 1 to 3
tuants choisis parmi les halogènes et les groupes alkyle en Cl-Cq8 et alcoxy en C1-C4; ou bien R2 signifie un groupe de formule selected from halogens and C1-C8alkyl and C1-C4alkoxy; or R2 means a group of formula
R12 CI3 CH3R12 CI3 CH3
-O-CO(CH2)6 -CO-R,o-O-CO (CH2) 6 -CO-R, o
CH3CH3CH3CH3
et R12 signifie l'hydrogène ou un groupe alkyle en C1-Cs, ou bien RI et R12 forment ensemble, avec l'atome de carbone auquel ils sont liés, un groupe de formule a) and R12 is hydrogen or (C1-C6) alkyl, or R1 and R12 together with the carbon atom to which they are attached form a group of formula a)
(CH2)'(CH2) '
O-C/C \C I / C-N.(alkylène en C2-C4)-COO(alkyle en C1-C22) (a) O-C / C 1 / C-N. (C 2 -C 4) alkylene-COO (C 1 -C 22) alkyl (a)
Les 2,2,6,6-tétraméthylpipéridines parti- The 2,2,6,6-tetramethylpiperidines
culièrement préférées correspondent à la formule IIa ou IIb particularly preferred formula IIa or IIb
R12 R12 3R12 R12 3
R Rglo (la) Rso W C-(CH2) - IaR Rglo (la) Rso W C- (CH2) - Ia
CH 3 O H3 CHCH 3 O H3 CH
(IIb) / C--N-CH2CH2-COO(alkyle en C8-C18) (IIb) / C - N-CH2CH2-COO (C8-C18 alkyl)
CH3 CH3CH3 CH3
dans lesquelles R10' signifie l'hydrogène ou un groupe alkyle en CI-C4 ou -CO-R5', o R5' signifie un groupe alkyle en Cl-C4 ou -CO-O(alkyle en C1C4), et R12' signifie l'hydrogène ou un groupe méthyle, de in which R10 'is hydrogen or (C1-C4) alkyl or -CO-R5', where R5 'is (C1-C4) alkyl or -CO-O (C1-C4) alkyl, and R12' means hydrogen or a methyl group,
préférence l'hydrogène.preferably hydrogen.
Le composant b) signifie de préférence un composé de formule III ou IV R3O-P-t- CHO-P CHO-P--OR3 1 i i (III) Component b) preferably means a compound of formula III or IV R3O-P-CHO-P CHO-P-OR3 (III)
R30 R30 R3R30 R30 R3
n R In R I
R7 CH -O\XR7 CH -O \ X
| o /lP-O-R C-(CH2R5)2| o / I-O-R C- (CH 2 R 5) 2
R7 CHR7 CH
R 2R 2
dans lesquelles chaque R3 signifie, indépendamment, un groupe alkyle en C1-C6 éventuellement substitué par 1 ou 2 atomes d'halogène, ou un groupe alcényle en C2-C6 éventuellement substitué par un atome d'halogène et/ou par un groupe alcoxy en C1-C4 ou bien R3 signifie un groupe phényle, n signifie un nombre entier de 1 à 10, R4 signifie un groupe alkyle en C1Cl7, R signifie l'hydrogène ou un groupe méthyle, chaque Rs signifie, indépendamment, un halogène, chaque R6 signifie, indépendamment, un groupe alkylène en C1-C4, X signifie O ou S et R7 a la signification de R3, indépendamment de R3. De préférence, R20 a les significations préférées de R4 de la demande de brevet britannique n 2180537 dont le contenu est incorporé à la présente wherein each R 3 is, independently, a C 1 -C 6 alkyl group optionally substituted with 1 or 2 halogen atoms, or a C 2 -C 6 alkenyl group optionally substituted with a halogen atom and / or an alkoxy group with C1-C4 or R3 is phenyl, n is an integer of 1 to 10, R4 is C1-C17 alkyl, R is hydrogen or methyl, each R5 is independently a halogen, each R6 means, independently, a C1-C4 alkylene group, X means O or S and R7 has the meaning of R3 independently of R3. Preferably, R20 has the preferred meanings of R4 of British Patent Application No. 2180537, the contents of which are incorporated herein.
demande à titre de référence.request for reference.
Tout groupe alkyle en C1-CI8 signifie de préférence un groupe alkyle en Cl-C8; tout groupe alkyle en C1-Ca signifie de préférence un groupe alkyle en C1-C4 et tout groupe alkyle en C1-C4 signifie de Any C1-C18 alkyl group preferably means a C1-C8 alkyl group; any C1-C4 alkyl group preferably means a C1-C4 alkyl group and any C1-C4 alkyl group means
préférence un groupe méthyle ou éthyle. preferably a methyl or ethyl group.
Par halogène, on entend dans la présente demande le fluor, le chlore, le brome ou l'iode, de By halogen, is meant in this application fluorine, chlorine, bromine or iodine,
préférence le chlore ou le brome.preferably chlorine or bromine.
R3 signifie de préférence R3', R3' signi- R3 preferably means R3 ', R3' means
fiant un groupe alkyle en C1-C4 monosubstitué par le chlore ou le brome; R3 signifie plus préférablement C1-C4 alkyl group monosubstituted with chlorine or bromine; R3 more preferably means
R3", R3"' signifiant -CH2CH2Cl.R3 ", R3" signifying -CH2CH2Cl.
R4 signifie de préférence R4', R4' signi- R4 preferably means R4 ', R4' means
fiant un groupe alkyle en C1-C4; R4 signifie plus préférablement R4", R4" signifiant -CH3 ou -C2H5, plus leaving a C1-C4 alkyl group; R4 is more preferably R4 ", R4" -CH3 or -C2H5, plus
préférablement -CH3.preferably -CH3.
n signifie en moyenne de préférence 2. n means on average preferably 2.
R5 signifie de préférence Rs', R5' signi- R5 preferably means Rs ', R5' means
fiant le chlore ou le brome, plus préférablement le chlore. Chlorine or bromine, more preferably chlorine.
R6 signifie de préférence R6', R6' signi- R6 preferably means R6 ', R6' means
fiant un groupe méthylène ou éthylène, plus préfé- methylene or ethylene group, more preferably
rablement un groupe méthylène.a methylene group.
Les composés préférés de formule III sont ceux de formule III' Preferred compounds of formula III are those of formula III '
Q CH3 0 CH OQ CH3 0 CH O
192CH2 H2)2- P --CH -0 - - -CH-0O- P-CH 2CH2R1 192CH2H 2) 2- P --CH -0 - - -CH-OO-P-CH 2CH 2 R 1
(R1 9CH2CH2O±.---p-O-P M OCH2CH2R19 (l') (R1 9CH2CH2O ± .--- p-O-P M OCH2CH2R19 (l ')
OCH2CH2R19OCH2CH2R19
dans laquelle n' signifie 2 et chaque R19 signifie where n 'means 2 and each R19 means
un halogène, de préférence le chlore. a halogen, preferably chlorine.
Les composés préférés de formule IV sont ceux de formule IV' L \ iC\pO P0 -CH2 C(CH2Cl)2 (IV') The preferred compounds of formula IV are those of formula IV ## STR2 ##
LR/ 7 CH2,0/...LR / 7 CH2,0 / ...
dans laquelle chaque R7' signifie, indépendamment, wherein each R7 'independently means
l'hydrogène ou un groupe éthyle ou méthyle, de préfé- hydrogen or an ethyl or methyl group, preferably
rence un groupe méthyle, et x signifie O ou S, de préférence O. Les composés de formule I à III sont connus ou peuvent être préparés selon des méthodes connues à methyl, and x is O or S, preferably O. The compounds of formula I to III are known or may be prepared according to methods known in the art.
partir de composés connus.from known compounds.
Les polymères ou copolymères du méthacrylate de méthyle selon l'invention peuvent être préparés The polymers or copolymers of methyl methacrylate according to the invention can be prepared
selon des méthodes connues à partir de réactifs appro- according to known methods from suitable reagents
priés, éventuellement avec des comonomères. required, possibly with comonomers.
Pour la copolymérisation, on peut utiliser les comonomères a, 0 insaturés suivants: les esters alkyliques en C2-C8 de l'acide méthacrylique, les esters alkyliques en C1-C8 de l'acide acrylique, les esters alkyliques en Cl-C8 de l'acide c-cyanoacrylique (comme l'ester éthylique, butylique ou cyclohexylique), le styrène, le méthylstyrène, l'acrylonitrile, le For the copolymerization, the following unsaturated α, β-comonomers may be used: the C2-C8 alkyl esters of methacrylic acid, the C1-C8 alkyl esters of acrylic acid, the C1-C8 alkyl esters of c-cyanoacrylic acid (such as ethyl, butyl or cyclohexyl ester), styrene, methylstyrene, acrylonitrile,
méthacrylonitrile ou l'a-chloroacrylonitrile. methacrylonitrile or α-chloroacrylonitrile.
Un copolymère préféré selon l'invention est A preferred copolymer according to the invention is
celui formé par polymérisation du méthacrylate de mé- that formed by polymerization of the methacrylate of
thyle en présence d'acrylate de glycidyle et/ou de méthacrylate de glycidyle, de préférence en. présence de méthycrylate de glycidyle. Un tel copolymère contient de préférence de 0,1 à 10%, plus préférablement de 0,5 à 6% en poids de composé glycidylique par rapport au poids du méthacrylate et des autres comonomères in the presence of glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate, preferably presence of glycidyl methycrylate. Such a copolymer preferably contains from 0.1 to 10%, more preferably from 0.5 to 6% by weight of glycidyl compound relative to the weight of methacrylate and other comonomers.
éventuellement présents.possibly present.
L'incorporation des composants a) et b) dans le polymère ou le copolymère du méthacrylate de méthyle peut être effectuée selon des méthodes connues. Par exemple, on peut ajouter les composants a) et b) au monomère ou au prépolymère à la température ambiante ou The incorporation of components a) and b) in the polymer or copolymer of methyl methacrylate can be carried out according to known methods. For example, components a) and b) can be added to the monomer or prepolymer at room temperature or
à des températures élevées. On peut préparer les poly- at high temperatures. We can prepare the poly-
mères et les copolymères de l'invention selon des méthodes connues à partir de réactifs appropriés, de préférence par polymérisation séquencée en présence and copolymers of the invention according to known methods from suitable reagents, preferably by sequential polymerization in the presence of
d'un catalyseur de polymérisation, par exemple l'azo- a polymerization catalyst, for example azo
bis-iso-butyronitrile, le peroxyde de dibenzoyle ou le peroxyde de dilauryle. Les composants a) et b) peuvent également être incorporés selon les méthodes connues à un polymère ou un copolymère à l'état fondu, par exemple par extrusion, et le polymère être transformé ensuite en articles façonnés. On utilise de préférence de 3 à 30%, plus préférablement de 8 à 25% en poids de composants a) et b) dans le polymère, par rapport au bis-iso-butyronitrile, dibenzoyl peroxide or dilauryl peroxide. Components a) and b) can also be incorporated by known methods into a polymer or a melt copolymer, for example by extrusion, and the polymer can be further processed into shaped articles. Preferably from 3 to 30%, more preferably from 8 to 25% by weight of components a) and b) in the polymer, relative to
poids du polymère ou du monomère.weight of the polymer or monomer.
Une méthode préférée de préparation d'un copolymère selon l'invention est la copolymérisation avec l'acrylate de glycidyle ou le méthacrylate de glycidyle. En utilisant l'acrylate de glycidyle ou le A preferred method of preparing a copolymer according to the invention is copolymerization with glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate. By using glycidyl acrylate or
méthacrylate de glycidyle, on peut utiliser une quanti- glycidyl methacrylate, a quantity
té inférieure des composants a) et b) pour obtenir un effet ignifugeant. Dans ce cas, on utilise une quantité de composants a) et b) comprise entre 3 et 25%, plus préférablement entre 8 et 15% en poids par rapport au lower part of components a) and b) to obtain a flame retardant effect. In this case, a quantity of components a) and b) of between 3 and 25%, more preferably between 8 and 15% by weight with respect to
poids du polymère ou du comonomère. weight of the polymer or comonomer.
On peut ajouter d'autres additifs'au poly- Other additives can be added to the poly-
mère ou au copolymère selon l'invention tels que des régulateurs de polymérisation, des adoucissants, des or copolymer according to the invention such as polymerization regulators, softeners,
stabilisants anti-UV, des antioxydants et des pigments. anti-UV stabilizers, antioxidants and pigments.
Les polymères et les copolymères de l'inven- Polymers and copolymers of the invention
tion peuvent être transformés selon des méthodes connues en divers articles façonnés tels que des can be transformed according to known methods into various shaped articles such as
feuilles, des tubes ou des films.leaves, tubes or films.
Par composant a) ou b) on entend également les mélanges de composants a) ou b) ou un mélange de un ou plusieurs composants a) ou b) avec un ou plusieurs Component (a) or (b) also means mixtures of components a) or b) or a mixture of one or more components a) or b) with one or more
autres agents ignifugeants.other flame retardants.
Les polymères et les copolymères du métha- Polymers and copolymers of metha-
crylate de méthyle selon l'invention présentent de bonnes solidités à la lumière et de bonnes propriétés ignifugeantes. Les exemples suivants illustrent la présente invention sans aucunement en limiter la portée. Dans ces exemples, les parties et pourcentages s'entendent en poids et les températures sont indiquées en degrés Celsius. Methyl crylate according to the invention have good fastness to light and good flame retardant properties. The following examples illustrate the present invention without in any way limiting its scope. In these examples, the parts and percentages are by weight and the temperatures are indicated in degrees Celsius.
Exemple 1Example 1
On mélange 47,5 g de méthacrylate de méthyle 47.5 g of methyl methacrylate are mixed
récemment distillé avec 0,04 g de peroxyde de dilau- recently distilled with 0.04 g of diluent peroxide
ryle, 0,03 g de dinitrile de l'acide azoisobutyrique et 2,5 g du composé de formule la 0.03 g of azoisobutyric acid dinitrile and 2.5 g of the compound of formula la are
CH3 CH 0 \O 0CH3 CH 0 \ O 0
t>C\P-OCH2 C (CH2Ci)2 (la) et 0,1 g du composé de formule lb < NH-CO-CONH (1b) ## STR2 ## and 0.1 g of the compound of formula Ib <NH-CO-CONH (1b)
C2H5 OC2H5C2H5 OC2H5
On maintient la solution transparente à 1150 pendant 7 minutes et on la verse entre des plaques de verre, séparées par une rondelle de caoutchouc de 3 mm The clear solution is maintained at 1150 for 7 minutes and poured between glass plates, separated by a 3 mm rubber washer.
d'épaisseur et scellées par un ruban adhésif transpa- thick and sealed with transparent adhesive tape
rent. On maintient les plaques de verre pendant 16 heures à 50 dans un bain d'eau et ensuite pendant 4 rent. The glass plates are held for 16 hours at 50 in a water bath and then for 4 hours.
heures à 115 dans un four.115 hours in an oven.
Les plaques transparentes ainsi obtenues présentent de bonnes propriétés ignifugeantes et de The transparent plates thus obtained have good fire-retardant properties and
bonnes solidités à la lumière.good fastness to light.
Exemple 2Example 2
Dans une extrudeuse pour injection Arbury on mélange à 200-220 90 parties de méthacrylate de méthyle du commerce avec 0,2 partie du composé de formule lb (de l'exemple 1) et 10 parties du composé de formule 2a In an Arbury extruder for injection, 200-220 parts of commercial methyl methacrylate are mixed with 0.2 part of the compound of formula Ib (of Example 1) and 10 parts of the compound of formula 2a.
CH3 OCH2CH2CI,CH3 CH2CH2C1CH3 OCH2CH2Cl, CH3 CH2CH2Cl
(C CH2CH) 2---CH-O-P-. CHO--P (2a) o L_ O j.o 22Ir n, CH2 CH2 -Cl dans laquelle n signifie en moyenne 2, et on extrude (C CH 2 CH) 2 --- CH-O-P-. CHO-P (2a) ## STR2 ## wherein n is on average 2, and is extrude
pour former des plaques de 3 mm d'épaisseur. to form plates 3 mm thick.
Les plaques ainsi obtenues présentent de bonnes solidités à la lumière et de bonnes propriétés ignifugeantes. Exemples 3 et 4 On procède comme décrit à l'exemple 2 en utilisant à la place du composé de formule Ib, une quantité appropriée du composé de formule 3a ou 4a ^^H^^ /(CH2)1 l H O-N-CH2CH2-COOC1 2H25(n) (3a) The plates thus obtained have good fastness to light and good flame retardant properties. Examples 3 and 4 The procedure is as described in Example 2, using instead of the compound of formula Ib an appropriate amount of the compound of formula 3a or 4a (CH 2) n -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOC1 2H25 (n) (3a)
CH CH3 CH CH3CH CH3 CH CH3
CH>@C (CH (4a)CH> @C (CH (4a)
CH3 0 -(H H3CH3 0 - (H H3
H3 H3H3 H3
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