TW200837056A - Symmetric azo compounds in flame retardant compositions - Google Patents
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Description
200837056 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明關於新穎之偶氮化合物、包括該偶氮化合物之 阻燃劑組成物、以及其在聚合物、較佳為熱塑性聚合物、 之用途。 【先前技術】 阻燃劑㈣,FRs)被添加至聚合材料(合成或天…以辦 進聚合物之阻燃劑性f。依阻燃劑之組成以,阻成劑可 以固體、液體或氣相形式作用、其係以化學方式例如以釋 出亂而作為起泡劑,及/或以物理方式例如製造泡珠覆芸作 用。阻Μ在特㈣段干擾燃燒過程,例如在加熱、分解、 引燃或火焰散播期間。 /備阻燃劑活性之無機或有機化合物已經被用於各種 型態聚合物以達成阻燃劑效應。此類化合物包括鹵化烴 類’含磷化合物’纟金屬化合物,例如金屬氧化物和氫氧 化物,以及三聚氰胺衍生物。顧化阻燃劑由於其效應之故, 非常廣泛地受到使用H制^化化合物已廣泛性地 成為環保考量。 為減少關於画化阻燃劑之問題,經常以協乘劑與画化 阻燃劑併用。協乘劑為增強ή化阻燃劑之阻燃性的化合 物’因此使用的鹵化阻燃劑的數量得以大量減少。協乘: 化合物包括習知為”自由基起始劑”之化合物群,其包括有 機過氧化物(參考例如US 3,058,926),二苯曱基化合物(參 考例如US 3,271333 * us 3,42〇,786),二硫化物(參考例 6 200837056 如训3,284,544),腙(參考例如仍3,269,962)以及偶氮化 合物(參考例如 US 4,237,179、US 3,897,373、US 4,486,347 及FR 1 425 563)。此協乘劑僅與其它阻燃劑併用,典型地 與该鹵化阻燃劑併用。偶氮化合物已被用作例如偶氮染料 而與作為阻燃劑協乘劑之額外功能,且一般係與過渡金屬 離子如銅或鉻呈錯合物形式。 非鹵化之N-烴基氧基位阻胺基光安定劑(n〇r_HALs)
已被建議以解決此問題。這些安定劑可單獨被使用,例如 取代i化阻燃劑,或者作為阻燃劑應用之協乘劑(參考例如 WO 99/00450) 〇 根據w〇 2005/030852,非齒化偶氮和聯胺衍生物顯示 田使用例如於聚合應用時其本身之阻燃功效。不再需要混 合此等試劑與其它阻燃劑,例如傳統有機或無機鹵化阻: y化Q物或與碟、銻或金屬氧化物阻燃劑化合物。 根據WO 2006/0则2,可見到偶氮化合物之缺點,因 為該等化合物當暴露於光時會劣解,因此會失去其阻㈣ :舌性”明目的係製備會保留優良阻燃劑活性之 禺鼠化合物,即使暴露於人造氣候之試驗性條件。 頃令人驚舒地發現,偶氮化合物,其中存在經琳叫 代之2,2,6,6-四烷基六氫吡嚏基, f , ^ ^ 八備優良的阻燃劑性 、早獨鉍用或者可與其他具備阻燃 用。再者’施用火期間之火焰滴落顯著減少:之化口物併 【發明内容】 本發明之標的為下式化合物 200837056
⑴, 其中
R代表CrC2G烧基、經基- C2-C8燒基、烧酸基、 C7-C13芳醯基、C2_C2()烯基、Ci-C2❹烧基或經至少一個選 自氧、硫及氮之鹵原子間斷之C2-C2G烯基、C6-C2G芳基、 C】-C12院基-c6-c2G芳基、C6_C2G芳基-crc4烷基、單環c5_ C20環烧基或二環C5-C2()環烷基、單環Ci-C烷基
抑 5 ^2C 環烧基、或二環CVC!2烷基-CVCm環烷基或單環C5_CM環 烷基-cvc4烷基或二環c5_C2G環烷基-Crc4烷基; R厂心、R3及R,各自獨立地代表氫或Cl-c3烷基; 代表氫或甲基;及 R’、R!’、R2’、r3’、H r5’定義如 R、Ri、I、R3、 r4 及 r5。 3
式(I)化合物之技術特徵在於其優良的阻燃性。本發明 組成物具備優良的起始顏色並顯示些微黃化。 x 式⑴化口物可與齒化及/或非齒化阻燃劑化合物、例如 非函化阻燃劑、併用,以改良阻燃功效。此類齒化及/或非 "t阻燃劑化合物可為傳統有機或無機幽化阻燃劑化合物 或%、銻或金屬氫氧化物阻燃劑化合物。本發明化合 對其它傳統阻燃劑化合物具有 σ r物容許顯著減少當施用傳統阻燃劑化合為= 銻阻燃劑化合物)所需數量。 固化或 8 200837056 本發明發明說明中所用一般用語,若無其它定義,定 義如下所示: 在式⑴化合物中,R,、V、r2,、r3,、r4^ Rs,之定 義相當於R、Rl、R2、R3、心及Rs之定義。 5疋 G-Cm烷基為,例如曱基、乙基或直鏈或支鏈 烧基,例如正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁義^ 正戊基、異戊基、新戊基、2_乙基丁基、正己基、i二基 戊基、1,3-二甲基丁基、正庚基、異庚基、正辛基、1,4 4_ 三甲基-2-戊基’ 2’4_二甲基小己基、3,5_二甲基+己其’ 4,5-二甲基小己基、3_甲基小庚基或5_甲基+庚 1,1,3,3-四甲基丁基、2_乙基己基、得自於異丁烯之二; 之支鍵辛基,正壬基、U,3_三甲基己基、得自於三丙烯之 三聚體之支鏈壬基、卜甲基十一基、2-正丁基_正辛基,才θ 自於異丁烯之三聚體或丙婦之四聚體之支鏈十二義^ 於丙晞之五聚體之支鏈十五基、2_正己基·正癸基^二 基-正十二基。 节 經基-C2_c8烷基較佳為羥基弋2<5烷基,例如2_羥基 乙基、2-正羥基丙基或3_正羥基丙基或2_羥基_異丁基 甲基-2-羥基丙基)。 土 烷醯基為直鏈或支鏈或非支鏈,例如甲醯美、 乙醯基、丙酿基、正丁醯基、異丁醯基、戊酸基、己二、 庚基、辛醯基、壬醯基、癸醯基、十—醯基、十二酿基、 十二醯基、十四醯基、十五醯基、十六醯基、十七萨美、 十八酿基、廿醯基或廿二醯基。烧醯基較佳者為含2至土 18 9 200837056 個碳原子 破原子。 ’、、特佳者為含2至12個碳原子, 子。又特佳者為乙醯基。 C7_C13芳醯基為, C2-C2q烯基為,例 丁烯基或2-戊烯基。
芳基為,例如苯基或^萘基或孓萘基。 C1_C12烷基-厂 其係經例如1至
c6烷基或一個CkCi2烷基所取代。 1 ^ 芳基烷基較佳為苯基_Ci_c4_烷基,例如 苯甲基或I苯基-1-乙基或2-苯基-1-乙基。 單襄環烧基或雙環環烧基較佳為c5_c12 環烷基,例如環戊基或環己基。 單環Ci-C”烷基_C5_C2G環烷基或雙環Ci_Ci2烷基 C2G環烧基較佳為c5-c12環烷基,例如環戊基或環己基, /、、、、二例如至二個c i-C4烧基如甲基或三級丁基(如上所述) 所取代或經一或二個Cl-C6烷基或一個Ci-C*烷基所取代。 單環q-CM環烷基-Crc4烷基或雙環C5_C2G環烷基_ CrC4烧基較佳為C5-C12環烷基-Crc4烷基例如環戊基甲基 或環己基甲基。 本發明化合物係得自於如下所示之習知方法: 200837056
a) 還原性之N-Ο取代 b) 4-CO還原轉化成4-胺基 c) 續化作用 d) 移除磺基 以上述由磺醯基或其任何前驅物起始以製備式⑴化合 法亦為本發明的標的。根據較佳具體實例,以氧 -TEMPO卜4_氧_2,2,6,6-四甲基六氮吼口定小氧化物)為起始 而合成代表性化合物之路徑係以下式反應圖例示:
(a)Zn5CuCN,LiCl,Rl;(b)NaBH3CN,CH3C02NH4;(c)S02Cl2;(d) NaOCH3,t-BuOC 卜 11 200837056 根據較佳具體實例,本發明係關於一種式(i)化合物, 其中 R代表cvc8烷基、羥基-c2-c8烷基、cvc8烷醯基、 苯基、(c7_c4烷基)u苯基、苯基-cvc4烷基、c5-c6環烷 基、(crC4烷基)wcvq環烷基、或(CrC4烷基 燒基-cvcv燒基;
Ri、R2、113及r4代表曱基;或 R1及R2中之一及R3及r4中之一代表甲基且另一者代 表乙基; RS代表氫;及 R’、R〆、r2’、r3’、H r5,定義如 R、Ri、r2、、 R4 及 R5 〇 根據特佳具體實例,本發明係關於一種式⑴化合物, 其中 ^ R代表Ci_C8烷基、羥基-c2-c8烷基、Ci_c8烷醯基、 苯基或€5-06環烷基; R1、、R3及114代表甲基;及 R5代表氳;及 R’、V、r2,、r3’、R4,及 r5,定義如 R、R、I、R3、 R4 及 R5 ο 根據又4寸L具體貫例,本發明係關於一種式(I)化合 物,其中 ^ R代表烷基、羥基-c2-c4烷基、(^匕烷醯基、 笨基或〔5-心6環烷基; 12 200837056 * R!、R2、1及R4代表曱基;及 R5代表氫;及
R’、Rl R2、R3’、HR51.WR、R1、R2、R R4 及 R5 〇 特別相關聯者為選自由以下組成之群組之化合物⑴
本發明之式⑴化合物特別地適合用於賦予阻辦性聚至 聚合物例如合成聚合物’特別是熱塑性塑膠。因此,本發 明另-具體實例係關於—種组成物,其⑽ 又 a) 聚合物基材,及 b) 式(I)化合物 其中 = q_C20烧基、經基_c2_C8院基、Ci_c2〇烧酸 基、2夂。烯基、c7_ci3芳醯基、Ci_c2。烷基或經至少一 個遙自氧、硫及氮之函原子間斷之C2_c2〇婦基、C^ 快基、cvc“基、Cl-C12院基々C2。芳基、C6_C2。芳 基-CVC3基、單叫C2Q環烧基或二環環烧基、 13 200837056 單環cvCl2烧基-c5_c2。環燒基、或二環c心炫基; C2。環烧基或單環cvc2G環燒基燒基或二環C5_C20 環烷基-cvc4烷基; r R2、R3及R4各自獨立地代表氯或CrG烷基; I代表氫或甲基;及 R Ri r3、n r5’定義如 R、R、^、〜、 R4 及 R5 〇
本發明之組成物係可得自於在習用混合機器中之反應 混合或混鍊方法,特別是反應性擠壓方法,其中該成份a) 及b),以及視情況之進一步添加劑,㊉聚合物經混合及溶 化。合適的機器係為此技藝人士所習知者,其主要係為混 合機、捏揉機和擠壓器。 本發明化合物(1)可單獨或以一或多個化合物(1)之混合 物加至聚合基材b)。以習知方式選定之數量,使提供聚 合基材為產業可接受之阻燃性質。該數量隨著所使用基材 而紜化。一貫例中,數量自0·1至20·〇重量%,以聚合基 材為基準,較佳〇·1至1〇 〇重量%,例如以〇」至5 〇重量 %較合適。 本發明組成物之特徵在於其優良的熱安定性。在本發 明之發明說明中,熱安定性之定義為受熱時耐發泡之程 度為了更準確的區別阻燃組成物熱安定性,可以使用物 理-化學方法’例如熱重力分析(TGA)及示差掃描熱析儀 (DSC)〇 適合用於在擠壓機溫度、較佳在低於300〇C2加工溫 14 200837056 度、進行熔化加工之任何型態之聚合物材料皆可選用。一 般而言,根據需要阻燃性之聚合物基質材料選定聚合物或 載體樹脂。由於聚丙烯及聚乙烯為可大量取得且易於加工 之性質,故成為首選。關於此方面,已然發現經由使用高 密度聚乙烯(HDPE),可以製備無色阻燃性粒,其有利於製 備無色阻燃聚合物組成物。在另一具體實例中,使用聚丙 烯經發現係有利的。獲得可接受之阻燃母質混合物顏色, 並有複合材料之高流體和優良阻燃性和機械性質。 ® 適合用於本發明聚合物組成物之其它聚合物為那些在 低於300°C (較佳低於280°C)之溫度加工的聚合物。 適合成份a)之聚合物基材係由合成聚合物所組成,例 如: 1.單-及二-烯烴類之聚合物,例如,聚丙烯、聚異丁 烯、聚丁烯-1、聚-4-甲基戊烯-1、聚乙烯基己烷、聚異戊 二烯或聚丁二烯,以及環烯烴類之聚合物,例如環戊烯或 原冰片烯之聚合物;以及聚乙烯(可視情況被交聯),例如 ^ 高密度聚乙烯(HDPE),高分子量高密度聚乙烯(HDPE-HMW),超高分子量之高密度聚乙烯(HDPE-UHMW),中密 度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE),以及線性低密 度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)及(ULDPE) 〇 聚烯烴類,亦即單烯烴之聚合物,如前段之實例所述, 特別是聚乙烯和聚丙烯,可藉由各種方法、特別是以下方 法製備·· a)藉自由基聚合方法(通常在高壓及高溫下); 15 200837056 b)在觸媒存在下,觸媒通常包含一或多種周期表 IVb、Vb、VIb或VIII族金屬。那些金屬一般含有一或多 種取代基或配位體,例如氧化物、_化物、醇化物、㉟ 醚、胺、烷基、烯基及/或芳基,其可為π _或σ •定位。9 類金屬錯合物可為不具载體或固定於載體,例如固定於2 活化氯化鎂、氯化鉉(ΠΙ)、氧化鋁或氧化矽。此類觸媒可 溶於或不溶於聚合介質中。觸媒可在聚合作用中呈活性或 可進一步使用活化劑,例如使用金屬烷基、金屬氫化物二 • 金屬烷基鹵化物、金屬烷基氧化物或金屬烷基環氧乙烷。 此特別適用於la、Ila和/或IIIa族金屬。活化劑可經改良, 例,經酯·、驗、胺或石夕烧基醇改良。此類觸媒系統通常指 的疋 PhUhpsjtandard Oil Indian,齊格勒鈉塔)、TNZ(杜 邦),二茂金屬或單位觸媒(ssc)。 田述υ所提到的聚合物之混合物,例如聚丙烯與聚 異丁烯之混合物、聚丙烯與聚乙烯之混合物 (PP/HDPE,PP/LDPE)及不同型態、聚乙烯之混合物(例如 • LDPE/HDPE)。 3 ·單烯烴和二烯烴互相之間或與其它乙烯基單體之共 聚物,例如乙烯/丙烯共聚物、線性低密度聚乙烯(lldpe、) 和其與低密度聚乙烯(LDPE)之混合物,丙烯/丁烯〈共聚 物、丙烯/異丁烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯,已稀 共H取乙烯/甲基戍烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/ 2烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烷共聚物、乙烯/環烯烴共 聚物、例如乙烯/原冰片烯(COC)、乙烯/1-烯烴共聚物、其 16 200837056
中i-烯烴係原地製備,丙烯/丁二烯共聚物、異丁烯/異戊 二烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烯共聚物、乙烯/烧基丙烯 酸酯共聚物、乙稀/烧基甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸 乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物和其鹽類(離子體),以及 乙嫦與丙稀及二烯之三聚物,例如己二烯,二環戊二稀或 亞乙基原冰片烯;以及此類共聚物互相之間或與U所提到 的聚合物的混合物,例如聚丙烯_乙烯/丙烯共聚物,LDpE· 乙烯/乙酸乙酯共聚物,LDPE·乙烯/丙烯酸共聚物、;LLDPE-乙烯/乙酸乙酯共聚物、lldpe-乙烯/丙烯酸共聚物、以及 父替或任意地結構化聚伸烷基-一氧化碳共聚物以及其與其 它聚合物之混合物,例如聚醯胺。 4. 聚苯乙烯,聚(對-曱基苯乙烯),聚(α_甲基苯乙烯) 5. 芳香族均聚物和共聚物,其係衍生自乙烯基_芳香族 單體’例如苯乙烯、α_甲基苯乙烯、所有乙烯基曱苯之異 構物、例如對-乙烯基曱苯、所有乙基苯乙烯之異構物、丙 基苯乙烯、乙稀基聯苯、乙烯基萘、乙烯基蒽和其混合物; 均聚物和共聚物可含間規、整規、半整規或非規立體結構; 以非規聚合物較佳。亦包括立體嵌段聚合物。 6.均聚物及共聚合物可含間規、整規、半整規或非規 “構,,以非規聚合物較佳。亦包括立體嵌段聚合物。 單體,其包括以上提到乙稀基-芳香族單體及共 奸 …〜乙稀、丙烯、二烯、腈、酸、順丁烯二酸 針、順乙烯二酸醯胺、 h 物其混合物,例如苯己心細“烯和丙烯酸衍生 本乙烯/丁二烯、笨乙烯/丙烯腈、苯乙 17 200837056 烯/乙晞(互聚物)、苯乙烯/娱•基甲基丙稀酸醋、苯乙稀/ 丁 二烯/丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸酯、苯乙烯/順丁烯二酐、 苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸甲酯;高衝擊強度混合物,其係由 苯乙烯共聚物和其它聚合物所組成,例如聚丙烯酸酯、二 烯聚合物或乙烯/丙烯/二烯三聚物;以及苯乙烯之嵌段共 聚物,例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯、苯乙烯/異戊二烯/苯乙 烯、苯乙烯/乙烯丁烯/苯乙烯或苯乙烯/乙烯丙烯/苯乙烯; b)氫化芳香族聚合物,其係藉氫化6)所提到的聚合 物而製備,該聚合物特別是聚環己基乙烯(pche),通常指 的是聚乙烯基環己印則),其係藉氫㈣規聚苯乙^ 虱化之芳香族聚合物 物而製備 7.乙烯基芳香族單體之接技共聚物,例如苯乙烯接 於聚丁二烯、苯乙烯接枝於聚丁二烯/苯乙烯或聚丁二, 丙烯腈、I乙稀和丙埽腈(或甲基丙稀猜)接枝於聚丁 = 本乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲醋接枝於聚丁二烯. =順丁烯二軸接枝於聚丁二烯、苯乙烯、丙烯腈和 細—酸軒或順丁烯二酸酸亞胺接枝於聚丁二烯.苯乙 =丁浠二酸醯亞胺接枝於聚丁二稀、苯乙烯和丙烯酸 S曰或曱基丙烯酸甲酯接枝於聚丁 枝於乙烯/丙烯/二铳-取此 本乙烯和丙烯腈 烯酸院叫甲:丙Γ 乙烯和丙婦腈接枝於聚 浠酸二物㈣、苯乙烯和丙烯腈接枝於 知共水物,和其與上述第6段所提到的共聚 200837056 之此合物,例如該已知者,例如所謂的ABS、MBS、asa 或aes聚合物。 8 ·含齒素聚合物,例如聚氯丁二烯、氯化橡膠、異丁 烯/間戊二烯(鹵化丁基橡膠)之氯化和溴化共聚物、氯化或 虱石頁酸化聚乙烯、乙烯和氯化乙烯之共聚物、環氧氯丙烷 均聚物及環氧氯丙烧共聚物、特別是含齒素乙稀基化合物 之艰合物,例如聚氯乙烯、聚二氯乙烯、聚氟乙烯、聚二 % 鼠乙烯、和其共聚物,例如氯乙烯/二氯乙烯、氯乙烯/乙 酉文乙稀g曰或_氣乙烯/乙酸乙晞酯。 9·衍生自α,/5 _不飽和酸和其衍生物之聚合物,例如聚 :烯酸酯聚甲基丙烯酸酯,或聚甲基丙烯酸甲_,聚丙烯 胺和經丙烯酸丁酯改良之耐衝擊聚丙烯腈。 一 1〇·上述第9段所提到單體互相之間或與其它不飽和單 體之共聚物’例如丙烯腈/丁二稀共聚物、丙稀猜/丙婦酸 烷酯共聚物、丙烯腈/烷氧基烷基丙烯酸酯共聚物、丙烯腈 _ /乙烯基鹵化物共聚物或丙烯腈/甲基丙烯酸烷酯/丁二烯三 聚物。 11.衍生自不飽和醇和胺或其醯基衍生物或縮醛之衍生 物例如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、硬脂酸酯、苯甲酸酯 或順丁烯二酸酯、聚乙烯基丁醛、聚酞酸二烯丙酯、聚烯 丙基三聚氰胺、和其與第!段所提到烯烴類之共聚物。 12·%醚之均聚物和共聚物,例如聚烷二醇、聚環氧乙 烷、聚環氧丙烷或其與雙縮水甘油醚之共聚物。 13·聚縮醛,例如聚縮甲醛,以及那些含有共單體之聚 19 200837056 縮曱路’例如環氧乙烷;經熱塑性聚胺基甲酸酯、丙烯酸 醋或MBS改良之聚縮甲醛。 14·聚苯鱗和硫化物和其與苯乙烯聚合物或聚醯胺之混 合物。 15·聚醯胺和由二胺和二羧酸及/或由胺基羧酸或對等 内fe胺衍生而得的共聚物,例如,聚醯胺4,聚酿胺6, 聚驢胺 6/6,6/10,6/9,6/12,4/6,12/12,聚醯胺 11,聚 酿胺12,由間-二曱苯、二胺和己二酸起始的芳香族聚醯 胺;聚醯胺6/1(聚六曱撐異醯亞胺,MXD(間·苯撐二曱基 一胺),由六曱樓二胺和異酿酸及/或對酞酸衍生而得的聚 酸胺,其視情況具有彈性體當作改質劑,例如,聚,4, 4-三甲基六曱撐對酞醯胺或聚-間-苯異酞醯胺。上述聚醯 胺和聚烯烴,烯烴共聚物,離子化物,或化學鍵結或接枝 彈性體;或和聚醚,如和聚乙二醇,聚丙二醇或聚四曱撐 二醇的嵌段共聚物;及以EPDM或ABS改質的聚醯胺或共 聚醯胺;及在製備過程(RIM聚醯胺系統)中濃縮的聚醯胺。 可被使用之聚醯胺和共聚醯胺之實例為衍生自ε -己内 醯胺、己二酸、癸二酸、十二碳酸、異酞酸、對酞酸、六 甲撐二胺、四甲撐二胺、2-曱基-五甲撐二胺、2,2,4-三 甲基六曱撐二胺、2,4,4-三甲基六甲撐二胺、間-二甲苯 二胺或雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷;以及半芳香放聚醯 胺,例如聚醯胺66/61,例如由70至95%聚酿胺6/6和5 至3 0%聚醯胺6/1組成、以及三共聚物,其中一些聚醯胺 6/6已被置換,例如由60至89%聚醯胺6/6,5至30%聚酿 20 200837056 胺6/1和1至1 〇%另外脂肪族聚醯胺組成;後者可由例如 聚醯胺6,聚醯胺11,聚醯胺12或聚醯胺6/12單位所組 成。此三共聚物可據此設為聚醯胺 66/61/6、聚醯胺 66/61/11、聚醯胺66/61/12、聚酸胺66/61/610或聚酿胺 66/61/612。 16·聚尿素,聚醯亞胺,聚醯胺一醯亞胺、聚醚醯亞胺、 聚酯醯亞胺、海因及聚苯咪唑。 17·由二羧酸和二醇及/或由羥基羧酸或對等的内酯衍 生而得的聚酯,例如,聚乙烯對酞酸酯,聚丙烯對酞酸酯、 聚丁烯對酞酸酯,聚_ i,4-二羥甲基環己烷對酞酸酯,聚烷 撐萘酸酯(PAN)及聚羥基苯甲酸酯,及由羥基-終端之聚醚 衍生而得的嵌段共聚醚酯;和以聚碳酸酯改質或MBS改質 之聚酯。 1 8 ·聚碳酸g旨和聚g旨碳酸g旨。 19.前述聚合物的混合物(聚摻合物),例如PP/EPDM, 聚酸胺/EPDM 或 ABS,PVC/EVA,PVC/ABS,PVC/MBS, PC/ABS,PBTP/ABS,PC/ASA,PC/PBT,PVC/CPE,PVC/ 丙烯酸酯,POM/熱塑性PUR,PC/熱塑性PUR,POM/丙烯 酸酯,POM/MBS,PPO/mPS,PPO/PA 6.6 和共聚物, PA/HDPE,PA/PP,PA/PPO,PBT/PC/ABS 或 PBT/PET/PC。 較佳者為其中熱塑性聚合物為高衝擊聚苯乙烯 (HIPS)、可膨脹聚苯乙烯(EPS)、已膨聚苯乙烯(XPS)、聚 苯醚(PPE)、聚醯胺、聚酯、聚碳酸酯(PC)、或ABS類型 之聚合物摻合物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或PC/ABS(聚碳酸 21 200837056 酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或PPE/HIPS(聚苯醚/高衝擊聚 苯乙烯),特別是聚醯胺、聚酯或PPE/HIPS摻合物。 特佳者為本發明聚合物組成物,其包括填充劑或補強 劑、特別是玻璃纖維補強聚合物,例如玻璃纖維補強聚醯 胺。 較佳之具體實例係關於阻燃劑組成物,其中聚合物基 材a)係由聚乙烯、聚丙烯或聚丙烯與聚烯烴之摻合物。實 例為聚丙烯與聚乙烯之摻合物,聚乙烯係選自由高密度聚 乙烯(HDPE),高分子量高密度聚乙烯(HMW HDPE),超高 分子量之高密度聚乙烯(UHMW HDPE),中密度聚乙烯 (MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE),以及線性低密度聚乙烯 (LLDPE)、支鏈低密度聚乙烯(BLDPE)和含少量二烯之乙 烯-丙烯-二烯三聚合物(EPDM)。 本發明進一步關於阻燃組成物,除了以上定義之成份 a)和b)以外,其包括進一步之添加劑,其係選自由聚合物 安定劑和額外的阻燃劑,例如含三聚氰胺之阻燃劑、含磷 之阻燃劑、含三聚氰胺之阻燃劑以外之進一步含氮阻燃 劑、iS化之阻燃劑和無機阻燃劑所組成之群組。 安定劑較佳為無鹵素且選自端醯基安定劑、石肖酮安定 劑、胺氧化物安定劑、苯並呋喃酮安定劑、亞磷酸酯和亞 膦酸酯安定劑、醌甲基化物安定劑和2,2-亞烷基雙酚之單 丙烯酸酯安定劑。 作為額外本發明成份(C)的阻燃劑是習知的成份,其已 商業化或能由習知方法獲得。 22 200837056 除了以上關於成份a)之偶氡 X偶虱化合物(1)之含三聚氰胺之 代表性阻燃劑為,例如包括三聚氰胺之化合物'其中存在 三聚氛胺結構:U,5’·三啡-2,4,6-三胺(=氰尿酸三醯胺)或 其縮合物:此f義適用於三聚氰胺之單體、寡聚體或聚合 化合物,三聚减縮合物或與三聚氰胺和魏之縮合物。
較佳之包含三聚氰胺化合物為三聚氛胺氛腺酸醋、三 聚氰胺磷酸醋、雙三聚氰胺磷酸醋、三聚氰胺焦磷酸、三 聚氛胺聚構酸醋、三聚氰胺硼酸醋、三聚氰胺磷酸銨、三 聚氰胺聚填酸録、三聚氰胺焦磷酸銨、蜜勒胺、蜜白胺、 氰尿醯胺(melon)或蜜勒胺、蜜白胺、氰尿醯胺之聚磷酸酯。 除了以上定義關於成份b)之三聚氰胺化合物以外,代 表性含磷阻燃劑例如為: 四苯基間苯二紛二亞磷酸酯(FYrOLflex® RE)P,Akzo
Nobel)’四(羥基曱基)硫化鱗’三苯基磷酸醋,二乙基_N, N又(2-羥基乙基)·胺基曱基膦酸酯,磷酸的羥基烷基酯, t磷酸銨(APP)或(H〇STAFLAM⑯Ap75〇),間苯二酚二磷 知养來物(RDP) ’碟氮,烯阻燃劑和乙二胺二構酸酯 (EDAP) 〇 含二聚氰胺之阻燃劑以外之進一步的含氮阻燃劑,例 如為異氰尿酸酯阻燃劑,如聚異氰尿酸酯,異氰尿酸的酯 巧’和異氮尿酸i旨。代表實例為羥基烷基異氰尿酸酯,例 士 一(2-¾基乙基)異氰尿酸酯,三(羥基甲基)異氰尿酸酯, 一(3·搜基-η-丙基)異氰尿酸酯或三縮水甘油基異氰尿酸 酉旨。 23 200837056 進一步之貫例為苯並胍、三(羥基乙基)異氰脲酸酯、 尿囊素、甘脲、三聚氰胺氰脲酸酯、尿素氰脲酸酯或聚磷 酸銨。 代表性的有機_素阻燃劑為例如: 聚溴化二苯基氧化物(DE_6〇F,Great Lakes C()rp ), 十溴二苯基氧化物(DBDp〇 ; SAYTEX<^ 1〇2E),三[3_漠_2, 2-雙(>臭甲基)丙基]碟酸醋(pB ),三(2, 鲁 3 一/臭丙基曰,二(2,3_二氯丙基)填酸酯,六氫内一甲 烯基-四氫苯二甲酸,四氯苯二酸,四溴苯二酸,聚1 一氯 乙基三膦酸酯混合物,四溴雙酚A雙(2,3_二溴丙基醚) (PE68),溴化環氧基樹脂,乙烯_雙(四溴酞醯亞胺) (SAYTEX® BT-93),雙(六氯環戊二烯)環辛烷 (DECLORANE PLUS®),氯化烷屬烴,八溴二苯基醚,六 氯環戊二烯衍生物,152_雙(三溴苯氧基)乙烷(FF68〇),四 溴-雙酚A (SAYTEX⑬RB100),乙撐雙兴二溴·原冰片烷二 Φ 羧醯亞胺)(SAYTEX® bn—45i),雙-(六氯環戊二烯)環辛 ^ TFE _ _(2,3 - 一溴丙基)-異氰尿酸|旨,和乙烯-雙-四 溴献醯亞胺。 上遂阻燃劑以往係與無機(氫)氧化物協乘劑混合。此 用途最常見者為(氫)氧化鋁,例如a1(〇H)3或aIOOH,氫 氧化鎂、氧化鋅或氧化銻,例如Sb2〇3或Sb205。硼化合 物亦合適。 上述額外的阻燃劑化合物含於本發明組成物中有利的 數量自約0.25%至約45·0%重量之有機聚合物基材;例如 24 200837056 自約0.25%至約35·0% ;例如約 合物。 ’ 〇.25/。至約30.0%重量之聚 如上所述,本發明的組成物另外可包含—種或 統添加劑,例如選自顏料H / 傳 .交劑,均染辅助劑,驗性協同穩定劑, 觸 氧化物,有機磷化合物’其它光 W ’金屬 曰± Η 、匕先疋劑和其混合物,尤苴 :顏料’齡抗氧化劑,硬脂醆約,硬脂酸鋅,2-經基-笨並 %三啡類的旧吸收劑。及或2·(2_經基苯基…, 上_加_圭含量為_至1() ()%,特別是〇 5·0/。,相對於聚合物基材b)之重量。 至 :上所述,本發明亦關於本發明式⑴化合物於賦予聚 ο物基材(例如合成聚合物 、 特別疋熱塑性材料)阻燃性質 2 m亦關於_種料阻燃性f至合成聚合物之方 :至少—種本發明式⑴化合物被併入聚合物基材中 或被施用於其表面。 τ甲 絲上所疋義之式⑴化合物和選用額外成份併入聚合 係藉習知方法進行’例如藉以粉末形式乾摻合,或 2液、分散液或料液形式濕混合,例如在惰性溶劑、 r = 一式⑴化合物和選用進一步添加劑可在,例如在 可或之後、或將經溶解或分散之分散劑或添加劑混 ::用於聚合物材料’可在有或無後續蒸發溶劑或 内混合機等),例如作:加工裝置(例如擠壓器、 J令作為乾式混合物或粉末,或作為溶液或 25 200837056 分散液或懸浮液或熔融物。 適當的擠出器和揑合器是描述於,例如,丑⑽办μα
Kunststoffextrusion,Vol· 1 Grundlagen,Editors F· Hensen, W· Knappe,H· Potente,1989,pp· 3-7,ISBN ·· 3-446-14339-4 (Vol· 2 Extrusionsanlagen 1986,ISBN 3-446-14329-7) 〇 例如’螺槓的長度是直徑的1-60倍,較佳地35-48倍。 螺禎的旋轉速度較佳地是10_6〇〇轉/分鐘(rpm),最佳地是 25-300rpm。 最大產出是依據螺槓的直徑、旋轉速度及驅動力而 定。本發明的方法也可經調整前述參數,或使用秤重機輸 送一定劑量而在低於最大產出量的情況下操作。 假使加入複數個成份,其能預先混合,或個別加入。 在此操作中,聚合物能以粉體、粒子、溶液、懸浮液 或膠乳型式應用。 偶氮化合物(1 )a)選用的其它添加劑也能以母料(“濃縮 • 物)的型式加入至聚合物中,此母料含有各個成份的濃度 為,例如,約10%至約40·0%,和較佳地2 〇%至約2〇 〇 重量%。 力入的蚪機可在成形前或成形時。此處所述含有本發 隹月°、、加相物質較佳地能用於製備辑制物品,例如旋轉模 ,物品,#出模製物品,型材和類似物,尤其是纖維"熔 嘁不織布,薄膜或發泡體。 因此, 製或擠出物 本發明進一步關於一種包含本發明組成物的模 品,例如管件、線路、纜線、纖維,熔融不織 26 200837056 布或發泡體。 【實施方式】 以下實施例例示本發明。 A)合成實施趾 實施例1 1.製備雙-(卜環己基氧基-2,2,6,6-四曱基六氫吡啶)_4_ 二氮稀 1.1製備N-環己基氧基-4-氧代_2,2,6,6-四曱基六氫吡 啶 鋅粉(15.6mmo卜l.〇2g)和觸媒數量之},2_二溴乙烷(5〇 // 1)在2ml四氫咬喃中之懸浮液在氬大氣中回流1分鐘。 當冷卻該懸浮液至環境溫度時,加入三甲基氯矽烷(62从 1)’搜摔反應此合物達15分鐘。峨環己烧(15.()mmol,1,94ml) 稀釋於5ml四氫呋喃中之溶液被滴加入懸浮液,然後在3〇 °C攪拌反應混合物12小時。將3·5πι1(〜5mm〇l)所得溶液移 先前冷卻至-10 °C之CuCN(5.〇mmol,(K45g)和烘箱乾燥 LiCl(10.5mmol,0.45g)在5ml四氫呋喃中之溶液。在〇〇◦ 攪拌10分鐘後,反應混合物被冷卻至_2〇它,以及 (15.5mmol,2.60g)4-氧代 TEMP〇(=4-氧代-2,2,ό,6-四 甲基六氫吡啶-1-氧化物)於5ml四氫呋喃被滴加5分鐘。 攪拌20分鐘後,溶液起始的微紅色消失。該溶液被加溫 至環圭兄溫度,在減壓下濃縮。殘留物於鱗(丨〇〇ml)中稀釋, 醚溶液經水(100ml)洗滌,於硫酸鈉乾燥,在減壓下濃縮。 殘留物進行急驟層析儀(輕石油醚/乙酸乙酯4〇/1),產生無 27 200837056 色油之 NOR 化合物(0.89g,70%)。W-NMRCCDCh) ·· δ = 3.66(m,1Η,CH-O),2.54(d,J=12.9Hz,2Η,CH-O, 2.21(d, J= 12·7Ηζ,2H,CH-O),2,08(m,2H),1.75(m,2H),1.57(m, 1H),l_26(s,5H,CH3),1.22-1.18(m,6H),1.14(s,6H, CH3); 13C-NMR(CDC13): (5 =208.7, 82.2, 62.8, 33.8, 3 2.6, 25.8,25.0, 22.8,22.6。 1·2製備4-胺基-N-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡 啶 在氬大氣及環境溫度下,將乙酸銨(592.0mmol, 45.63g)、接著分子篩(10_1{)m , 8g)和 950/〇NaBH3CN(59.2mmol,3.92g)加入 N-環己基氧基-4-氧 代-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶(59.2mmol,15.0g)在 300ml 無水甲醇中之溶液中。攪拌 12小時後,加入 CH2Cl2(1000ml)。以 lNNaOH(2X1000ml)洗滌溶液,於硫 酸鈉乾燥,在減壓下濃縮。殘留物進行急驟層析儀(CH2C12/ 甲醇9··1),產生無色油之nor化合物(9.94g,66%),於4 °C 儲存時固化。iH-NMRCCDClJ : δ =3.57(m,1H,CH-0), 3.01(m,1H,CH-NH2),2·03 (m,2H),1.73-1.64(m,4H), 1.54(m,4H),1.3 4-1.2(m,6H),1.16(s,6H,CH3),1.12(s, 6H,CH3) ; 13C-NMR(CDC13) : δ =81·8,59.8,50.4,42.1, 34·4,32·8,25·9,25·0,21.1。 1·3製備雙-(1-環己基氧基_2,2,6,6 -四甲基六氫u比咬)-4- 磺醯胺 在氮氣大氣之下’將硫酸氯(2.7mmol,0.25ml)在10ml 28 200837056 ▲ 二氯曱烷中之溶液在〇°C滴加入4-胺基-N-環己基氧基_2, 2,6,6-四曱基六氫°比〇定(6.70mmol,1.70g)和三乙胺 (13 ·4πιπιο,1.84ml)於20ml二氯甲烧中之溶液中。添加完 带後’在〇 C擾掉反應混合物4小時。以水(50ml)和二氯 甲烷稀釋反應。以水(3x50ml)洗滌有機相。以硫酸鈉乾燥 有機相之後,在減壓下蒸發溶劑。殘留物經二乙醚洗膝, 得到白色粉末之雙-(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基六氫 吡啶)-4-磺醯胺(l_03g,67%)。iH-NMRCCDClO: 5 =3.87(d, _ J=8.3Hz,2H,NR),3.5 0(m,4H,CH-NH 及 CH-O),2.02 (m, 4H),1.88(m,2H),1.84(m,2H),1.75(m,4H),1.57(m, 4H),1.40(t,J=11.9Hz,4H),1.29_1.20(m,8H),1.17(s, 12H,CH3),1.16 (s,12H,CH3);13C-NMR(CDC13): 5 =82·〇, 59·9, 47·2,45.9, 34.3 > 32.8 > 25.9,25.0,20.9。 l·4製備雙-(1-環己基氧基-2,2,6,6-四曱基六氫吡 °定)-4 -二氣細 • 將甲氧化鈉(3.6mmol,0.19g)於4ml無水甲醇之溶液 於0°C滴加入雙-(1-環己基氧基-2,2,6,6-四曱基六氫吡啶)-4-石黃醯胺(0.90mmol,0.51g)於20ml無水甲醇之溶液中。 攪拌30分鐘之後,加入次氯酸三級丁酯(1.70mmol,0.16g) 於5ml無水甲醇之溶液,於〇°C授拌混合物1小時。將水 加入懸浮液,以CH2Cl2(2x30ml)萃取。以水(ix3〇ml)洗滌 有機相,以疏酸鈉乾燥。蒸發溶劑,得到白色粉末(溶點127 °C )之雙-(1·環己基氧基-2,2,6,6-四曱基六氫,比啶)-4-二氮烯 (0.43g,94%)。iH-NMR^CDCU) : 5 =3.65(m,4H,CH-NH, 29 200837056 CH-O) ’ 2.05(m,4H),1.9(t,J=12.6Hz;4H,CH2-CCH3), ’ 4H),L59-1·51^,6H),1.31-1.18(m,10H), 1.23(s ’ 12H,CH3),i.16(s,12H,CH3);13c_NMR(CDCl3): 5=81.0,67.3,58·3,42·6,33 3,31·8,24』,24 〇, 19.9。 實施例2 2·製備雙(1-丙氧基_2,2,6,四甲基六氫吡啶基)_4_ 二氮烯 2.1製備N-丙氧基_4_氧代_2,2,6,6_四甲基六氳^比啶 以類似上述關於Ν·環己基氧基氧代_2,2,6,6_四 曱基六氫咄啶之方式合成Ν_丙氧基氧代_2,2,6,&四 甲基六氫吡啶(3.2g,26%),不同的是添加鋅(611mm〇1, 4.00g),1,2-二溴乙烷(200 # 1),三甲基·氯矽烷(25〇# u, 碘丙烷(58.8mmol,l〇.〇g),CuCN(53 6mm〇1,4 8〇g), LiCl(114mm〇l, 4.80g)和‘氧代-TEMp0(58.8mm〇l, 10.0g)。H-NMR(CDC13): (5 =3.78(t,J=6.7Hz,2H,0-CH2), 2.55 (d,J=12.7Hz;2H,CH2-CCH3),2.20(d,J=12.7Hz;2H, CH2-CCH3) ’ 1.57(m,2H,CH2-CCH3),L28 (s,6H, C-CH3), L14(s ’ 6H,e-cud,〇.95(t,j=7.45Hz,3H, CH2-CCH3);13C-NMR(CDC13): 5 =208.5,78·5,63.〇,53.3, 32.5,22.5,21.8,10.9。 2·2製備4-胺基-N-丙氧基- 2,2,6,6 -四甲基六氫π比咬 以類似上述方法自N-丙氧基-4-氧代_2,2,6,6_四甲基六 氫吡啶(12.2mmo卜2.60g)製備4_胺基-丙氧基-2,2,6,6_四 30 200837056 甲基六氫吡啶(1.6g,62%),不同的是添加乙酸銨(l22mmol, 9.40g),6 克分子篩(l〇-10m)和 95%NaBH3CN(12.2mmo卜 0.8g)。1H-NMR(CDC13) : 3 =3.61(t, J=6.6Hz,2H,CH2- Ο),2.99(m,1H,NH2-CH),1.58(d,J=11.4Hz,2H,NH2), 1.46(m,2H,CH2-CH3),L20(m,4H),1.16 (s,6H,CH3), 1.13(s,6H,CH3),0.93(t,J=7.4Hz,3H,CH2-CH3);13C_ NMR(CDC13): 5 =78.3,59.8,49·9,41·4,33·2,21·9,20·9, 10.9。 2·3製備雙(1-丙氧基-2,2,6,6-四曱基六氫吡啶基)-4-磺 醯胺 以類似上述關於雙(1-環己氧基-2,2,6,6-四曱基六氫吡 啶基)-4-磺醯胺自4-胺基丙氧基-2,2,6,6-四曱基六氫吡 啶(7.5mmol,1.6g)製備雙(1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡 σ定基)-4-績酿胺(l.〇g,68%),不同的是添加硫酸氯 (2.8mmol,0.25ml)和三乙胺(15.〇111111〇1,2.〇1111)。111-NMR(CDC13) : 5 =3.94(d,J=8.2Hz,2H,NH),3.69 (t, J= 6·6Ηζ,4H,CH2-〇),3、5〇(m,2H,NIVCH),1.86(d, J= 12·0Ηζ,4H),l_56(m,4H),1.41(t,J=12.4Hz,4H), 1.19(s ’ 12H,CH3),1.18(S,12H,CH3),0.95(t,J=7.4Hz, 6H,CH2-CH3);13C-NMR(CDC13):占=78·5,59.9,46·7,45.8, 32.9,21.9,20·7,1〇·9 〇 2_4製備雙(1-丙氧基·2,2,6,6-四曱基六氫吼咬基)-4-二 氮稀 以類似上述關於雙(1_環己氧基_2,2,6,6_四甲基六氫吡 31 200837056 碡 咬基)-4-二氮烯製備雙(1_丙氧基_2,2,M_四甲基六氯㈣ 基)·4·二氮烯(〇.82g’ 95〇/〇,溶點16rc),不同的是添加甲 氧化鈉(8.2mm〇1,(Μ#),雙(1_丙氧基_2,2,66四甲基六 氯吼唆基)-4-續醯胺(2.04匪〇卜丨.〇g)和三級丁基次氯酸輯 (4.3mmol > 0.4g) 〇 ^H-NMR(CDC13) : δ =3.65(t ^ J= 6.6Hz > 4Η,CH2-0) ’ 3.58(m,2Η,N_CH),! 8l(t,j=i2 4Ηζ,4Η), 1.47(m,8H),U6(s,12H,Ch3),! 〇9(s,12H,CH3), 0.95 (t,J-7.4Hz,6H ’ CH2-CE3);13C->iMR(CDCl3): d = 78.5,68.2 ’ 59.3,43.1,33.1,22.〇·21·〇,1〇·9。 實施例3 3.製備雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基六氫吡啶基)·心二氮 烯 3.1製備Ν-辛氧基-4-氧代-2,2,6,6 -四曱基六氫ϋ比。定 以類似上述關於Ν-環己基氧基_4-氧代_2,2,6,6_四甲基 六氫吡啶之方式合成Ν-辛氧基-4-氧代_2,2,6,6-四甲基六氫 鲁 °比啶(3〇.3名,36%),不同的是添加鋅(294.〇mm〇i,i9.25g), 1,2-二溴乙烷(900 // 1),三甲基-氯矽烷(12ml),碘辛烷 (294mmol,70_6g),CuCN(294mmol,26.3g),LiCl(588 mmol, 25.0g)和 4-氧代-TEMPO(294mmol , 50.Og) 。 NMR(CDC13) : 6 =3.69(t,J= 6·5Ηζ,2H,〇-CH2),2·55 (d, 12.8 Hz ’ 2H,CH2-CCH3),2.20(d,J=12.8Hz,2H, CH2-CCH3),1.54 (m,2H,CH2-CCH3),1.36(m,2H,CH2), l_28(m,14H,CH2 及 C-CH3),1.15(s,6H,C-CH3),0.88(t, J=6.8Hz , 3H , CH2-CCH3);13C-NMR(CDC13): 5 =208.4 , 32 200837056 # 77.1,62·9,53.3,32·5,31.8,29·6,29·2, 28·6,26·4, 22.6,22.5,14.1。 3·2製備4-胺基-Ν-辛氧基- 2,2,6,6 -四甲基六氫ϋ比σ定 以類似上述方法自Ν-辛氧基-4-氧代_2,2,6,6-四曱基六 氫吡啶(95.4mmo卜27.0g)製備4_胺基辛氧基-2,2,6,6-四 甲基六氫吡啶(16.7g,62%),不同的是添加乙酸銨 (954.5mmol , 27.0g) , 15 克分子篩(1(ri〇m)和 _ 95%NaBH3CN(95.4mmol,6.32g)。h-NMR^CDCld : 5 = 3.61(t,J=6.6Hz,2H,CH2_0),2.99(m,1H,NH2_CH), 1.63(d ’ J=11.4Hz,2H,NH2),1.46(m,4H,CH2-CH3), 1.26(m,12H),1 · 15 (s,6H,CH3),1 · 12(s,6H,CH3), 0.87(t’ J=7.4Hz,3H,CH2-CH3); 13C_NMR(CDC13): δ =77.0, 59·8,5(M,41·4,33·2,31.8,29·6,29·2 , 28·6,26·4, 21·3,21.4,14.1 〇 3.3製備雙(ι·辛氧基_2,2,6,6-四甲基六氫π比唆基)_4_磺 ^ 醯胺 以類似上述關於雙(1-環己氧基_2,2,6,6_四甲基六氫吡 咬基)-4-績酸胺自仁胺基…·辛氧基_2,2,6,6_四甲基六氫吼 口定(70.4mmol ’ 20.0g)製備雙(1•辛氧基_2,2,6,6_四甲基六氫 吼咬基)-4_磺酿胺(1〇 5g,6〇%),不同的是添加硫醯氯 (28.2mmol,2,26ml)和三乙胺(141111111〇1,19.51111)。111-NMR(CDC13) : (5 =4.〇7(d,J=8 3Ήζ,2H,NH),3.63 (t, J= 6.4Hz ’ 4H,CH2-〇),3.4〇(m,2H,NH2-CH),1.77(d, J=12.〇Hz,4H,),1.43(m,6H),1.33(m,4H),1.21(m, 33 200837056 18H,CH3),l.l〇(s,12H,CH3),1.09(s,12H,CH3),〇.81(t, J=7.2Hz,6H,CH2-Ctt3);13C-NMR(CDCl3): (5 =77.0,59.8, 46.6,45.7,32.9,31_9,29· 7,29· 2,28.7,26· 4,22,6, 20.7,14.1。 3.4製備雙(1-辛氧基_2,2,6,6_四甲基六氫吡啶基)_4_二 氮烯 以類似上述關於雙(1-環己氧基_2,2,6,6_四曱基六氫吡 唆基)-4-二氮烯製備雙(1_辛氧基_2,2,6,6•四甲基六氫^比啶 基)-4 -二氮烯(6.9g,78%,熔點71。〇,不同的是添加甲氧 化鈉(63’6111111〇1,3.40名),雙(1-丙氧基-2,2,6,6_四甲基六氫 吡啶基>4-磺醯胺(i5.9mmol,lO.Og)和三級丁基次氯酸酯 (31.8mmo卜 3.45g)。iH-NMRCCDClJ: 5 =3.68(t,J=6.6Hz, 4H ’ CH2-〇),3.57(m,2H,N-CH),1.82(t,J=12.4Hz,4H), 1.45 (m ’ 8H),1.28(m,4H),1.21 (m,16H),1.15(s,12H, CH3)’l_〇8(s,12H,CH3),〇.81(t,J=7.GHz,6H,CH2-CH3);13C-NMR(CDC13)·· 5 =76·〇,67.1,58.3,42.0,32_1, 30.8 ’ 28·7 ’ 28 ’ 3,27·7,25.4,21.6,19.9,13.1。 B)應用實施例 材料及方法:方法及火焰試驗 除非另外陳明,商用聚丙烯(MOPLEN HF500N,製造 商:Basell)於共旋轉雙螺桿擠出機zSK25(Werner &
Mleiderer)中擠出,擠出溫度為Tmax:23(TC,產出量為4kg/h 及 1〇〇rpm ’ 及添加(〇.3°/〇IRGANOX B225+硬脂酸妈 / IRGANOX B225:IRGAFOS 168 及 IRGANOX 1010 之 1:1 混 34 200837056 合物),添加劑如表1及2所示。在水浴中冷卻後,聚合物 帶經粒化。 NORl:FLAMESTAB NOR116(商用產品 Ciba Speciality Chemicals) ·
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H N N ! Μ 1 φ μ 义 Ν 次
試驗樣品係於熱壓板(膜厚200 μ m,250x1 1 0mm, Fontine TP200, pmax:50kN, 23 0 °C )中壓縮模製或注射模 製(lOOXIOOmm 板,厚度 1mm,Arburg 370S,225°C )。 馨 根據DIN 4102-B2(邊緣燃燒、火焰長度=4〇mm)檢視 試驗樣品。在韋瑟-0型对候試驗機(Weather-o-meter,(來 自 Atlas之Ci 65 A)中進行人造耐候試驗(BPT=63t:, 60%RH,喷水)。 35 200837056 表1 (根據DIN 4102-B2邊緣燃燒,40mm火焰對200μιη壓膜 進行火焰試驗)重量損失低值和燃燒長度反應阻燃性增加 實施例 添加费J 重量損失 『%】 燃燒長度 [mm] 燃燒滴落 通過/未過 對照組1 w/o 100 190 有 未過 本發明1 0.50% 2.1 93 無 通過 本發明2 0.50% 4.8 85 無 通過
36 200837056 (#尨裂 ¥^fF^ll 鹚某过日曰 I^^wv^feW 氅官fF^^(Ns-<No I 寸 N3 鳍笔)• · 与 ii-tHr^Mwe^^鎪篸卷埏绰¥«¥« 人造耐候400小時之後 通過/未過 未過 未過 未過 未過 通過 1 通過 燃燒長度 [mm] 〇 1—Η m ON in ο 5 重董損失 [%] 〇 ON m r—H r-H <N 42.9 m 寸 人造耐候之前 通過/未過 未過 通過 通過 未過 通過 1 通過 燃燒長度 [mm] 〇 r-H 5 § CN 重董損失 [%] 〇 r-H 12.9 14.5 49.4 C^s 〇6 CM in 添加舞J 1 0.50% 〇-N=N〇 0.25% 〇~N=N^) +0.25% NOR1 0.5%NOR1 0.50% 0.50% Hr-(~ \ 厂 0-N 产 N=N~^ N-0-^ / 實施例 對照組1 _1 對照組2 對照組3 對照組4 本發明1 本發明2 200837056 。餐^裂^^^^鵷鹚^^6日1架趣》^柘>氅^^彳婵〇^3-301寸^101鳍馨)»,^|•· 名靶^黎 ¥11_^^^麥蘩^^绰¥鹗¥ _ (AS00 5ad ~«^sluoCN 人造耐候2000小時之後 通過/未過 400小時之後 800小時之後 1200小時之後 800小時之後 通過 1 通過 燃燒長度/[mm] 破壞 破壞 破壞 | J 未過 重量損失/[%】 試驗 1—Η τ-Η 添加劑 w/o 0.5% 〇N=N〇 0.25% 〇"N=N{^ +0.25% NOR1 0.5% N0R1 0.5% 0.5% \ 厂 0-N 产 N:N-^ N-0 飞 / 實施例 對照組1 對照組2 _1 對照組3 對照組4 本發明1 本發明2 200837056 沒有額外光安定劑效應之偶氮化合物在短暫暴露於光 線下已失去阻燃劑活性,然而本發明化合物保有優良的阻 燃功能。 表3(根據DIN 4102-B2邊緣燃燒,20mm火焰對1mm壓模製板 進行火焰試驗)重量損失低值和燃燒長度反應阻燃性增加 實施例 添加劑 重量損失 [%1 燃燒長度 【mm| 通過/未過 本發明3 0.25% \ 厂 O-N y-N=N-Y Ν-0-λ / o v ^ 〇 13.7 42 通過 本發明4 0.50% \S # Ί 14.0 43 通過 【圖式簡單說明】 無 # 【主要元件符號說明】 無 39
Claims (1)
- 200837056 十、申請專利範圍: 1. 一種下式化合物其中 R代表CrC2()烷基、羥基-C2-C8烷基、CVC20烷醯基、 c7-c13芳醯基、C2-C2G烯基〜匕/⑼烧基或經至少一個選 自氧、硫及氮之鹵原子間斷之c2-c20烯基、c6-c20芳基、 CVC12烷基-CVC2G芳基、c6-c2()芳基-c「c4烷基、單環c5_ c20環烷基或二環C5-C2()環烷基、單環CVC12烷基-C5-C2Q 環烷基、或二環CVC12烷基-c5-c2()環烷基或單環c5-c2()環 烧基- CrC#烧基或二壞C5-C2〇環烧基烧基; h、R2、R3及R4各自獨立地代表氫或CVC3烷基; r5代表氫或甲基;及 R,、R/、R/、R3’、R4’及 R5,定義如 R、Ri、R2、R3、 R4 及 R5。 2.如申請專利範圍第1項之式(1)化合物,其中 R代表CVC8烷基、羥基-c2-c8烷基、crc8烷醯基' 苯基、(C 7 - C 4烧基)1 „ 3苯基、苯基-C i - C 4烧基、C 5 - C 6環烧 基、(crc4烷基)uCVh環烷基、或(CVC4烷基)^匕-匕環 烧基- CrC#·烧基, Ri、R2、R3及R4代表甲基;或 R!及R2中之一及R3及R4中之一代表曱基且另一者代 200837056 表乙, R5代表氮,及 R’、R/、R2’、R3,、R/及 R5,定義如 R、、R2、R3、 R4 及 R5 o 3. 如申請專利範圍第1項之式(1)化合物,其中 R代表CVC8烷基、羥基-C2-C8烷基、CrC8烷醯基、 苯基或C5-C6環烷基; Ri、R2、R3及R4代表甲基;及 • R5代表氫;及 R,、R/、R2,、R3,、R/及 R5,定義如 R、Ri、R2、R3、 R4 及 R5 0 4. 如申請專利範圍第1項之式(1)化合物,其中 R代表CVC4烷基、羥基-C2-C4烷基、CVC4烷醯基、 苯基或c5-c61烷基; h、R2、R3及R4代表曱基;及 r5代表氫;及 鲁 R,、R/、R2,、R3’、R4,及 R5,定義如 R、Ri、R2、R3、 R4 及 R5 0 5. 如申請專利範圍第1項之式(1)化合物,其係選自以 下化合物之組群: 41 2008370566. —種組成物,其包括 C)聚合物基材,及 d)下式化合物 艮、凡 ^2\ R-O- N=N ( N-O-RR4 R5 尺5 R,(I), 其中 R代表C^-Cio烧基、經基-C2-C8院基、CrCzo烧酸基、 c2-c2()烯基、cvCm烧基或經至少一個選自氧、硫及氮之 鹵原子間斷之C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C20芳基、CV c12烷基-C6-C2()芳基、C6-C2Q芳基-CVC4烷基、單環c5-c20 環烷基或二環c5-c20環烷基、單環crc12烷基-C5-C2Q環烷 基、或二環CVC12烷基-c5-c2()環烷基或單環C5-C2Q環烷基 -cvc4烷基或二環c5-c2Q環烷基-cvq烷基; I、R2、R3及R4各自獨立地代表氫或CVC3烷基; 42 200837056 Rs代表氫或甲基;及 R,、Ri’、r2,、n3,、r4,及 η5,定義如 n、、r2、Rs、 r4 及 r5 〇 7·如申請專利範圍第1項之組成物,其額外地包括進 一步添加劑,該添加劑係選自由聚合物安定劑及額外的阻 燃劑組成之群組。 ’其中該方法包 添加至該聚合物 8. —種賦予聚合物基材阻燃性之方法括將如申請專利範圍第1項之式⑴化合彩 基材。 十一、圖式:43
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