JPH06179668A - 難燃化合物 - Google Patents

難燃化合物

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JPH06179668A
JPH06179668A JP4361871A JP36187192A JPH06179668A JP H06179668 A JPH06179668 A JP H06179668A JP 4361871 A JP4361871 A JP 4361871A JP 36187192 A JP36187192 A JP 36187192A JP H06179668 A JPH06179668 A JP H06179668A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1535Five-membered rings
    • C08K5/1539Cyclic anhydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C63/00Compounds having carboxyl groups bound to a carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C63/68Compounds having carboxyl groups bound to a carbon atoms of six-membered aromatic rings containing halogen
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 熱安定性に優れた難燃化合物を提供する。 【構成】 下記式 (式中、Xは、直接結合又は−CH(OH)−,−C
(CH−,−CH=CH−,−CH−,−CH
Br−CHBr−,−SO−又は−S−基を表)に示
す化合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃化合物及びそれら
を含む組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】臭素化された有機化合物は、難燃性を有
することが良く知られており、この目的のために、海綿
状及び発泡した材料例えば発泡したポリスチレン及び発
泡したポリウレタンを含む、プラスチック及びゴムのよ
うな多くの材料に広く使用されている。これらの化合物
の作用の気相の態様は、重合体の熱安定性に関して臭素
化化合物のそれに大きく依存する。もし難燃化合物が余
りに低い熱安定性を有するならば、即ち余りに低い温度
で分解又は気化し始めるならば、それは、重合体それ自
体が分解し始める前に、排気されるだろう。もし難燃剤
が余りに高い熱安定性を有するならば、それは、凝縮さ
れた相に留まり、そのため重合体が分解するとき、不活
性のままであろう。それ故、その熱安定性が重合体のそ
れに非常に一致する難燃化合物を有することが望まし
い。種々の周知の難燃剤の熱安定性が、以下に示され、
熱安定性の認められた目安は、重量が10%損失した温
度(℃)である(「Thermal Characte
ristics of Polymer Materi
als」E.A.Turi,Academic Pre
ss,1981)。
【0003】
【表1】
【0004】これらの中で、DBDPOは、ABS(ア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン)ゴム及び高い
熱安定性を有する他の同様なエンジニアリング熱可塑性
樹脂(ETP)例えばHIPSに、難燃剤として広く使
用されてきており、それ故それに適合する高い熱安定性
難燃剤を必要とする。ABSは、例えば、約390℃で
10%の重量損失への分解を示す(Stanton R
edcroft STA 100,10℃分−130m
L分−1空気、サンプル重量10±0.02mg、Ic
onel坩堝)。この数埴は、373℃におけるDBD
POのそれにかなり非常に一致する。しかしながら、D
BDPOの使用は、それが、熱分解により非常に毒性の
強い臭素化ジベンゾ−ジオキシン及び−フランを形成す
ると考えられ、そしてこれらの生成物が事実DBDPO
を含む重合体系の熱分解に検出されたので、最近問題に
なってきている。オクタブロモジフェニルオキシドが、
DBDPOの代りに使用されているが、難燃剤として有
効性が低く、そして又熱分解により臭素化ジベンゾ−ジ
オキシン及び−フランを形成すると考えられる。そのた
め、高い熱安定性を有しさらに熱分解によりこのような
毒性物質を形成する傾向を有しない難燃化合物の要望が
なお存在する。
【0005】
【発明の概要】驚くべきことに、本発明者は、或る臭素
化無水物が、多くのプラスチックに優れた難燃性を付与
することを見出した。従って、本発明は、式
【化6】 (式中、Xは、直接結合又は−CH(OH)−、−C
(CH−、−CH=CH−、−CH−、−CH
Br−CHBr−、−SO−又はS−S−基を表す)
の化合物を提供する。好ましくは、Xは、2個の芳香族
環の間の直接結合を表す。本発明の化合物は、対応する
二無水物の臭素化により容易に製造できる。方法は、酸
の条件及び高い温度で二無水物を臭素により処理するこ
とにより行うことかできる。反応は、好ましくは還流下
で行われる。
【0006】本発明の化合物は 以下のものを含む多く
の重合体における難燃剤として有用である。 1.ポリスチレン、ポリ(p−メチルスチレン)又はポ
リ(α−メチルスチレン)。 2.スチレン又はα−メチルスチレンとジエン又はアク
リル誘導体との共重合体例えばスチレン/ブタジエン、
スチレン/アクリロニトリル、スチレン/アルキルメタ
クリレート、スチレン、無水マレイン酸、スチレン/ブ
タジエン/アクリル酸エチル、スチレン/アクリロニト
リル/アクリル酸メチル、スチレン共重合体及び他の重
合体からの高衝撃強さの混合物例えばスチレン/ブタジ
エン/スチレン、スチレン/イソプレン/スチレン、ス
チレン/エチレン/ブチレン/スチレン又はスチレン/
エチレン/プロピレン/スチレン。 3.スチレン又はα−メチルスチレンのグラフト共重合
体例えばポリブタジエン上のスチレン、ホリブタジエン
−スチレン又はホリブタジエン−アクリロニトリル上の
スチレン、ポリブタジエン上のスチレン及びアクリロニ
トリル(又はメチルアクリロニトリル)、ポリブタジエ
ン上のスチレン及び無水マレイン酸又はマレイミド、ポ
リブタジエン上のスチレン、アクリロニトリル及び無水
マレイン酸又はマレイミド、ポリブタジエン上のスチレ
ン、アクリロニトリル及びメタクリル酸メチル、エチレ
ン/プロピレン/ジエンターポリマー上のスチレン及び
アクリロニトリル、ポリアクリレート又はポリメタクリ
レート上のスチレン及びアクリロニトリル、アクリレー
ト/ブタジエン共重合体上のスチレン及びアクリロニト
リル、並びにそれらと以下の5にリストされた共重合体
との混合物例えばABS、MBS、ASA又はAES重
合体として知られている共重合体混合物。 4.α、β−不飽和酸及びその誘導体例えばポリアクリ
レート及びポリメタクリレート、ポリアクリルアミド及
びポリアクリロニトリル。 5.4で述べた単量体の相互又はそれと他の不飽和単量
体との共重合体例えばアクリロニトリル/ブタジエン、
アクリロニトリル/アルキルアクリレート、アクリロニ
トリル/アルコキシアルキルアクリレート又はアクリロ
ニトリル/ビニルハロゲニド共重合体又はアクリロニト
リル/アルキルメタクリレート/ブタジエンターポリマ
ー、又は無水マレイン酸/スチレン/メチルメタクリレ
ート共重合体。 6.ポリフェニレンオキシド及びスルフィド、並びにポ
リフェニレンオキシドとポリスチレン、グラフト重合体
又はスチレン共重合体との混合物或はブレンド例えば高
衝撃強さポリスチレン及びEPDM共重合体及びゴム、
さらにポリフェニレンオキシドとポリアミドとの混合
物。 7.一方の側に末端ヒドロキシル基そして他端に脂肪族
或は芳香族ポリイソシアナートを有するポリエーテル、
ポリエステル又はポリブタジエンから誘導されたポリウ
レタン。 8.ジアミン及びジカルボン酸から及び/又はアミノカ
ルボン酸又は対応するラクタムから誘導されたポリアミ
ド及び共ポリアミド例えばポリアミド4、ポリアミド
6、ポリアミド6/6、6/10、6/9、6/12及
び4/6、ポリアミド11、ポリアミド12、m−キシ
レン、ジアミン及びアジピン酸の縮合により得られる芳
香族ポリアミド、ヘキサメチレン ジアミン及びイソフ
タール酸及び/又はテレフタール酸そして任意に変性剤
としてのエラストマーから製造されたポリアミド例えば
ポリ−2、4、4−トリメチル−ヘキサメチレン テレ
フタラミト又はポリ−m−フェニレン イソフタラミ
ド。前記のポリアミドとポリオレフィン、オレフィン共
重合体、イオノマー又は化学的に結合又はグラフトした
エラストマーと、又はポリエーテル例えばポリエチレン
グリコール、ポリプロピレン グリコール又はポリテ
トラメチレン グリコールとの他の共重合体。EPDM
或はABSにより変性されたポリアミド又は共ポリアミ
ド。処理中に縮合されたポリアミト(RIM−ポリアミ
ド系)。 9.ジカルボン酸及びジオールから及び/又はヒドロキ
シカルボン酸又は対応するラクトンから誘導されたポリ
エステル例えばポリエチレン テレフタレート、ポリブ
チレン テレフタレート、ポリ−1、4−ジメチロール
−シクロヘキサンテレフタレート、ポリ−[2,2]−
(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン]テレフタレー
ト及びポリヒドロキシベンゾエート並びにヒドロキシ末
端基を有するポリエーテルから誘導されたブロック共ポ
リエーテル−エステル。 10.ポリカーボネート及びポリエステルーカー−ネー
ト。 11.ポリエポキシドから例えばビス−グリシジル エ
ーテルから又は脂環族ジ−エポキシドから誘導された橋
かけ結合可能なエポキシド樹脂。
【0007】重合体は、好ましくは、ポリスチレン、特
に高衝撃ポリスチレン、任意にポリカーボネートとブレ
ンドされたアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン重
合体、ポリフェニレン オキシドと高衝撃ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリアミド又はエポキシ樹脂とのブ
レンドである。式
【0008】
【化7】
【0009】の難燃化合物の割合(重量)は、好都合に
は重合体の0.1−50重量%好ましくは0.5−30
重量%の範囲内である。本発明の組成物は、又他の従来
の成分例えば熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、抗酸
化剤、静電防止剤、保存剤、接着促進剤、充填剤、繊維
補強剤、顔料、潤滑剤、発泡剤、殺かび剤、可塑剤、処
理助剤、抗ドリッピング剤例えば弗素化ポリオレフィン
例えばポリテトラフルオロエチレン、他の難燃添加物及
び煙抑制剤を含むことができる。式
【0100】
【化8】
【0011】の化合物は、好ましくは他の難燃剤と一緒
に使用される。これら他の難燃剤の例は、錫、鉄、モリ
ブテン、亜鉛及びアンチモンの酸化物、硫化物、硫酸
塩、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物及び硼酸塩、例
えば酸化錫、酸化鉄、酸化モリブテン、酸化亜鉛、酸化
アンチモン及び硼酸亜鉛、金属錫酸塩例えば錫酸のマグ
ネシウム、カルシウム及び亜鉛の塩、燐含有エステル及
び塩例えばトリアリールホスフェート、アルキルアリー
ルホスフェート及びアンモニウムポリホスフェート、ハ
ロゲン特に臭素及び塩素含有化合物例えばデカブロモジ
フェニルエーテル、ヘキサクロロシクロペンタジエン、
臭素化ポリスチレン、ハロゲンアルキル ホスフェート
及びホスホナート エステル、金属水和物特に水和化ア
ルミナ、並びにモノ−、ジ−又はトリ−置換ベンゼンの
化合物のデヒドロ重合体(置換基は、ドイツ特許第25
25697号に開示されたような、C5−及び/又はC
6−脂環族炭化水素特に1、1−ジフェニル−ビシクロ
ヘキシル又は1、1−ジフェニルビシクロペンチルであ
る)である。好ましい他の難燃剤は、酸化アンチモンで
ある。他の難燃剤は、好都合には、重合体の重量に基づ
いて、1−15重量%特に2−10重量%の範囲内の量
で、本発明の組成物で使用される。
【0012】
【実施例】以下の実施例は、本発明をさらに説明する。 実施例 1 ヘキサブロモジフェニル二無水物 凝縮器、温度プローブ、臭素添加漏斗及び磁気撹拌機を
備えた1L容の三口フラスコに、75.24gのDPD
A、1gのヨウ素、1gの鉄及び590mLの発煙硫酸
(30%SO)を入れる。溶液を加温して還流させ、
136.58gのBrを秤量して滴下漏斗に入れる。
過剰の還流蒸気を最小に保ちつつ、臭素を5時間かけて
加えた。反応混合物を冷し、漉過する。固体生成物を硫
酸で洗い、次に1Lの水で再スラリー化し、pHを10
0mLの50%水酸化ナトリウム溶液により14に調節
する。懸濁物を漉過し、500mLの酢酸エチルを漉液
に加え、pHを150mLの濃塩酸により0.2に低下
させる。この混合物を35℃で2時間撹拌する。水性相
を酢酸エチル相から分離し、後者を1N塩酸次に水で洗
う。酢酸エチルを真空下蒸発させて、白色の粉末を得
て、それを150℃で真空乾燥して130gの生成物
(66%収率)を得る。
【0013】実施例 2−5 酸化アンチモンを加えた実施例1の生成物を、重合体1
00重量部に基づいて、以下の表に示された割合で、H
IPS(高衝撃ポリスチレン、ポリグレード、464、
Huntcman)及びABS(アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン重合体、Magnum,Dow)に
配合する。配合は、180℃の温度そして8分の混合時
間で、トルクレオメーターを使用して行われる。テスト
試料は、200℃の圧縮成形により、配合された生成物
から製造される。試料の限界酸素指数(L.O.I)
は、ASTM2863−87標準の方法に従って測定さ
れ、そして試料の引火性は、3.2mmの試料の厚さ
で、「Test for Flammability
of Plastics Materials」Und
erwriter Laboratories Sub
ject 94(UL94)標準の方法に従ってテスト
する。結果は、実施例1及び2からの生成物及び酸化ア
ンチモンが排除されたコントロールについても示す。
【0014】
【表2】
【0015】UL94標準では、94V−Oは、最高の
評点であり、以下94V−1及び94V−2の順であ
る。「自由に燃えた」は、これらの評点のいずれにも合
格しないことを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス ガイナー イギリス国ウォースレイ エム28 4エフ ユー ボーズスタウン ステッチワース ドライブ 7

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 (式中、Xは、直接結合又は−CH(OH)−、−C
    (CH−、−CH=CH−、−CH−、−CH
    Br−CHBr−、−SO−又は−S−基を表)を特
    徴とする化合物。
  2. 【請求項2】 Xは直接結合を表すことを特徴とする請
    求項1の化合物。
  3. 【請求項3】 対応する二無水物を臭素化することを特
    徴とする請求項1で規定された式 【化2】 の化合物を製造する方法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2の式 【化3】 の化合物を難燃剤として含む難燃プラスチック又はゴム
    組成物。
  5. 【請求項5】 プラスチック又はゴム成分は、ABS共
    重合体、高衝撃ポリスチレン又は他のエンジニアリング
    プラスチック材料である請求項4の組成物。
  6. 【請求項6】 式 【化4】 の化合物の量は、重合体の重量に基づいて、0.1−5
    0重量%であることを特徴とする請求項4又は5の組成
    物。
  7. 【請求項7】 式 【化5】 の化合物の量は、0.5−30重量%であることを特徴
    とする請求項6の組成物。
  8. 【請求項8】 それが又他の難燃剤を含むことを特徴と
    する請求項4−7の何れか一つの項の組成物。
  9. 【請求項9】 他の難燃剤が酸化アンチモンであること
    を特徴とする請求項9の組成物。
  10. 【請求項10】 他の難燃剤の量は、重合体の重量に基
    づいて、1−15重量%であることを特徴とする請求項
    8又は9の組成物。
  11. 【請求項11】 他の難燃剤の量は、2−10重量%で
    あることを特徴とする請求項10の組成物。
JP4361871A 1991-12-24 1992-12-24 難燃化合物 Expired - Lifetime JPH0749426B2 (ja)

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GB9127587.5 1991-12-24
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Publication Number Publication Date
JPH06179668A true JPH06179668A (ja) 1994-06-28
JPH0749426B2 JPH0749426B2 (ja) 1995-05-31

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EP0549021A3 (en) 1993-12-08
EP0549021A2 (en) 1993-06-30
JPH0749426B2 (ja) 1995-05-31
US5412009A (en) 1995-05-02

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