DE102023000325B3 - Thiazole compounds as flame retardants containing phosphorus, nitrogen and sulfur and their use - Google Patents
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Abstract
Durch die vorliegende Erfindung werden Thiazolverbindungen mit Phosphor, Stickstoff und Schwefe sowie deren Verwendung als halogenfreie Flammschutzmittel für Kunststoffe bereitgestellt.The present invention provides thiazole compounds with phosphorus, nitrogen and sulfur and their use as halogen-free flame retardants for plastics.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Thiazolverbindungen mit Phosphor, Stickstoff und Schwefe und ihre Verwendung als halogenfreie Flammschutzmittel für Kunststoffe.The present invention relates to thiazole compounds with phosphorus, nitrogen and sulfur and their use as halogen-free flame retardants for plastics.
Es ist Stand der Technik, für bestimmte Anwendungen flammwidrig ausgerüstete Kunststoffe einzusetzen. Im Brandfall wird durch das Flammschutzmittel die Entzündung des Kunststoffs verhindert oder verzögert, die Brandgeschwindigkeit reduziert und die Brandausbreitung gehemmt.It is state of the art to use flame-retardant plastics for certain applications. In the event of a fire, the flame retardant prevents or delays the ignition of the plastic, reduces the speed of fire and inhibits the spread of fire.
Die Auswahl des Flammschutzmittels erfolgt stoffspezifisch und unter Berücksichtigung der geplanten Produktanwendung. Bekannte Flammschutzmittel sind Metallhydroxide, halogenhaltige organische Verbindungen und phosphororganische Verbindungen. Diese Flammschutzmittel haben neben der brandschützenden Wirkung oft unerwünschte Auswirkungen auf den Verarbeitungsprozess oder den ausgerüsteten Kunststoff.The selection of the flame retardant is specific to the material and takes into account the planned product application. Well-known flame retardants are metal hydroxides, halogen-containing organic compounds and organophosphorus compounds. In addition to their fire-protecting effect, these flame retardants often have undesirable effects on the processing process or the treated plastic.
Aus
Phosphorhaltige Flammschutzmittel, denen diese unerwünschten Eigenschaften der halogenhaltigen Verbindungen weniger anhaften, umfassen jedoch bevorzugt neben rotem Phosphor und anorganischen Phosphorverbindungen niedermolekulare organische Phosphorverbindungen.However, phosphorus-containing flame retardants, which are less likely to have these undesirable properties of the halogen-containing compounds, preferably include, in addition to red phosphorus and inorganic phosphorus compounds, low molecular weight organic phosphorus compounds.
In
Synergieeffekte zwischen Phosphor, Stickstoff und Schwefel in Flammschutzmitteln sind bekannt, welche durch deren so gesteigerte Wirksamkeit auch bei geringen Einsatzmengen Wirkung zeigen (
Flammschutzmittel, enthaltend Stickstoff und Schwefel, bilden stickstoff- und schwefelhaltigen Zersetzungsprodukte in der Gasphase und tragen zur Verdünnung der Flamme bei. Die primär entstehenden Produkte zersetzen sich weiter zu stickstoff- und schwefelhaltigen Gasen. (
Die sauerstoff- und phosphorhaltige Radikale (P-O*) unterbinden in der Gasphase die chemische Reaktion in der Flamme. (
Aus
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In
Bei der Publikation Yang et al. (2020) Royal Society open Science, 7(9), 200800 wurde ein stickstoffhaltiges Alkylphosphinat und dessen Aluminiumsalz synthetisiert. Die flammhemmende Wirkung in ABS wurde getestet. Mit 20 % Flammschutzmittel wurde die UL-94 V-2 erreicht, bei einem LOI von 24 %. Eine hohe Menge an Additiv wird bei Flammschutzmitteln, die keine synergetischen Effekte aufweisen, benötigt. Durch eine hohe Additivmenge werden die mechanischen Eigenschaften der flammgeschützten Kunststoffe nicht unerheblich beeinträchtigt.In the publication Yang et al. (2020) Royal Society open Science, 7(9), 200800, a nitrogen-containing alkyl phosphinate and its aluminum salt were synthesized. The flame retardant effect in ABS has been tested. With 20% flame retardant, UL-94 V-2 was achieved with an LOI of 24%. A high amount of additive is required for flame retardants that do not have synergistic effects. A large amount of additives significantly affects the mechanical properties of the flame-retardant plastics.
Vor dem Hintergrund des oben beschriebenen Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Thiazolverbindungen mit Phosphor, Stickstoff und Schwefel bereitzustellen, welche in einfacher Weise herstellbar sind, nicht flüchtig sind, bereits bei niedrigen Massegehalten als Flammschutzmittel wirken und in vielen Kunststoffen, insbesondere Thermoplaste, einsetzbar sind.Against the background of the prior art described above, the object of the present invention is to provide thiazole compounds with phosphorus, nitrogen and sulfur, which can be produced in a simple manner, are non-volatile, act as flame retardants even at low mass contents and in many plastics, in particular Thermoplastics can be used.
Die Aufgabe wird durch die Bereitstellung von Thiazolverbindungen mit Phosphor, Stickstoff und Schwefel, gekennzeichnet durch die chemischen Formeln
- R1 = C1-6-Alkyl oder Phenyl
- R2 = H oder C1-6-Alkyl (ein bis zwei Substituenten)
- R3 = H
- Mn+ = Metallionen mit n = 1,2,3
- bedeuten, gelöst.
- R 1 = C 1-6 alkyl or phenyl
- R 2 = H or C 1-6 alkyl (one to two substituents)
- R 3 = H
- M n+ = metal ions with n = 1,2,3
- mean solved.
Erfindungsgemäß sind die Verbindungen dadurch gekennzeichnet, dass R1 bevorzugt eine Methylgruppe ist, alle R2 bevorzugt Wasserstoffatome sind, R3 ist bevorzugt ein Wasserstoffatom bzw. Aluminiumkation und eine Carbonsäureamid-Struktur vorliegt.
Gemäß der Erfindung können die Verbindungen durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem 2-Aminothiazolderivate oder 2-Aminobenzothiazolderivate mit einer chemischen Verbindung der Formel
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen I und II wird in einem einstufigen Verfahren durchgeführt. Die Edukte werden bei einer Temperatur von 50 °C in 1,4-Dioxan miteinander vermischt, wobei die 2-Aminothiazolderivate oder 2-Aminobenzothiazolderivate langsam als Feststoff oder gelöst in 1,4-Dioxan zugetropft werden. Während der Reaktion fällt das Produkt als feiner Niederschlag aus. Nach dem Abkühlen wird die erfindungsgemäße Verbindung als Suspension in 1,4-Dioxan erhalten. Sie wird abfiltriert und mehrmals mit Ethanol gewaschen. Nach der Trocknung der erfindungsgemäßen Verbindung I und II wird ein weißes bis beigefarbenes Pulver erhalten.The compounds I and II according to the invention are prepared in a one-step process. The starting materials are mixed together at a temperature of 50 ° C in 1,4-dioxane, with the 2-aminothiazole derivatives or 2-aminobenzothiazole derivatives being slowly added dropwise as a solid or dissolved in 1,4-dioxane. During the reaction the product precipitates as a fine precipitate. After cooling, the compound according to the invention is obtained as a suspension in 1,4-dioxane. It is filtered off and washed several times with ethanol. After drying the compounds I and II according to the invention, a white to beige powder is obtained.
Dieses Verfahren weist mehrere Vorteile auf gegenüber den Verfahren aus dem Stand der Technik. Es nutzt ausschließlich kommerziell verfügbare Ausgangstoffe, benötigt einfache Versuchsaufbauten und erfolgt in einem Reaktionsschritt. Dies ist vorteilhaft gegenüber mehrstufiger Synthesen von Flammschutzmitteln aus dem Bereich der DOPO-Derivate mit Aminothiazolen oder Aminobenzothiazolen. Weiterhin werden keine zusätzlichen Reaktionspartner, wie Katalysatoren bzw. Basen/Säuren bei dem beschriebenen Verfahren benötigt.This method has several advantages over the prior art methods. It only uses commercially available starting materials, requires simple experimental setups and takes place in one reaction step. This is advantageous compared to multi-stage syntheses of flame retardants from the field of DOPO derivatives with aminothiazoles or aminobenzothiazoles. Furthermore, no additional reactants, such as catalysts or bases/acids, are required in the process described.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen III wird mit den erfindungsgemäßen Verbindungen I und II durchgeführt. Diese werden in Gegenwart einer Base in Wasser gelöst. Nach Zugabe der Metallionen fällt die Verbindung III als feiner Niederschlag aus. Nach dem Abkühlen wird die erfindungsgemäße Verbindung III als Suspension in Wasser erhalten. Sie wird abfiltriert und mehrmals mit Wasser gewaschen. Nach der Trocknung der erfindungsgemäßen Verbindung III wird ein weißes Pulver erhalten.The compounds III according to the invention are prepared using the compounds I and II according to the invention. These are dissolved in water in the presence of a base. After adding the metal ions, compound III precipitates as a fine precipitate. After cooling, the compound III according to the invention is obtained as a suspension in water. It is filtered off and washed several times with water. After drying the compound III according to the invention, a white powder is obtained.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen III werden als feiner, abfiltrierbarer Niederschlag erhalten. Die einfache Aufarbeitung ist von Vorteil gegenüber aufwendiger Reinigungsschritten, wie das Entfernen von Lösungsmitteln oder das Entfernen von Nebenprodukten, wie z.B. Triethylamin-Hydrochlorid.The compounds III according to the invention are obtained as a fine, filterable precipitate. The simple processing is an advantage over complex purification steps, such as the removal of solvents or the removal of by-products such as triethylamine hydrochloride.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können als Flammschutzmittel oder zur Herstellung von Flammschutzmittel-Zusammensetzungen verwendet werden. Sie weisen weitere Vorteile gegenüber bestehenden Flammschutzmitteln auf. Der Synergismus zwischen Phosphor, Stickstoff und Schwefel erlaubt eine geringere prozentuale Menge an Flammschutzmittel in Kunststoffen gegenüber Flammschutzmitteln, die nur auf einen Wirkmechanismus setzen.The compounds according to the invention can be used as flame retardants or for producing flame retardant compositions. They have further advantages over existing flame retardants. The synergism between phosphorus, nitrogen and sulfur allows a lower percentage of flame retardants in plastics compared to flame retardants that only rely on one mechanism of action.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind gemäß ihren chemischen Formeln frei von Halogenen. Im Brandfall können aus ihnen keine korrosiven und giftigen Halogenwasserstoffe freigesetzt werden. Dies ist vorteilhaft gegenüber halogenhaltigen Flammschutzmitteln.According to their chemical formulas, the compounds according to the invention are free of halogens. In the event of a fire, no corrosive or toxic hydrogen halides can be released. This is advantageous compared to halogen-containing flame retardants.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zur Herstellung flammgeschützter Kunststoffe oder Kunststoffgemische verwendet werden. Da die erfindungsgemäßen Verbindungen Phosphor, Stickstoff und Schwefel aufweisen, zeigen sie in Kunststoffen oder Kunststoffgemischen bereits bei Zugabe geringer Masseanteile eine hohe Wirksamkeit. Dies ist vorteilhaft gegenüber anorganischen Flammschutzmitteln, enthaltend Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid. Geringe Additivmengen, bis zu 5 Gew.-%, beeinflussen dagegen die mechanischen und optischen Eigenschaften von Kunststoffen in einem vernachlässigbaren Bereich.The compounds according to the invention can be used to produce flame-retardant plastics or plastic mixtures. Since the compounds according to the invention contain phosphorus, nitrogen and sulfur, they are highly effective in plastics or plastic mixtures even when small proportions by mass are added. This is advantageous over inorganic flame retardants containing aluminum hydroxide or magnesium hydroxide. On the other hand, small amounts of additives, up to 5% by weight, influence the mechanical and optical properties of plastics to a negligible extent.
Kennzeichnend für die flammgeschützten Kunststoffe oder Kunststoffgemische ist, dass sie
- a) 99,9 bis 25,0 Masseprozent eines Kunststoffs oder Kunststoffgemisches,
- b) 0,1 bis 50,0 Masseprozent einer Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 und
- c) 0,0 bis 25,0 Masseprozent eines oder mehrerer Additive oder Füllstoffe, wie z.B., aber nicht ausschließlich Weichmacher, Ruß, Graphit, Talkum, Stärke, Quarz, Zinkoxid, Glasfasern, Kreide und Kieselgur.
- a) 99.9 to 25.0 percent by mass of a plastic or plastic mixture,
- b) 0.1 to 50.0 percent by mass of a compound according to at least one of claims 1 to 7 and
- c) 0.0 to 25.0 percent by weight of one or more additives or fillers, such as, but not limited to, plasticizers, carbon black, graphite, talc, starch, quartz, zinc oxide, glass fibers, chalk and diatomaceous earth.
Die flammgeschützten Kunststoffe oder Kunststoffgemische können solche aus der Gruppe der Thermoplaste sein.The flame-retardant plastics or plastic mixtures can be those from the group of thermoplastics.
Die Herstellung der flammgeschützten Thermoplaste kann an einem Kneter erfolgen. Die Verarbeitungstemperatur wird durch den gewählten Thermoplast bestimmt. Zur Ausführung wird der Thermoplast im Kneter aufgeschmolzen. Das Flammschutzmittel wird in die Schmelze gegeben. Nach einer Knetdauer von bis zu 15 min wird die Mischung entnommen und abgekühlt.The flame-retardant thermoplastics can be produced using a kneader. The processing temperature is determined by the thermoplastic selected. For execution, the thermoplastic is melted in the kneader. The flame retardant is added to the melt. After kneading for up to 15 minutes, the mixture is removed and cooled.
Bei den Thermoplasten kann es sich um solche aus der Gruppe der Polyolefine, bevorzugt Polypropylen, Polyamide, und Polyacrylate, bevorzugt Polymethylmethacrylat, handeln.The thermoplastics can be those from the group of polyolefins, preferably polypropylene, polyamides, and polyacrylates, preferably polymethyl methacrylate.
Besonders überraschend ist in diesem Zusammenhang die hohe thermische Stabilität der erfindungsgemäßen Verbindungen, deren thermische Zersetzung in Mischungen erst oberhalb von 250 °C stattfindet. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können daher auch als Flammschutzmittel für Kunststoffe mit hoher Verarbeitungstemperatur, z. B. Polyamide, verwendet werden.What is particularly surprising in this context is the high thermal stability of the compounds according to the invention, whose thermal decomposition in mixtures only takes place above 250 ° C. The compounds according to the invention can therefore also be used as flame retardants for plastics with high processing temperatures, e.g. B. polyamides can be used.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert.The present invention is illustrated by the following examples.
Folgende Chemikalien wurden verwendet: 2-Aminothiazol (Sigma-Aldrich), 2-Aminobenzothiazol (Sigma-Aldrich), 2-Methyl-1,2-oxaphospholan-5-on-2-oxid (Exolit PE110), Ammoniumhydrogencarbonat (BASF), Aluminiumchlorid-Hexahydrat (Carl-Roth), Polyamid-6 (Durethan B35FA, Lanxess), Polymethylmethacrylat (Lucryl, BASF), Polypropylen (DH789, Braskem).The following chemicals were used: 2-aminothiazole (Sigma-Aldrich), 2-aminobenzothiazole (Sigma-Aldrich), 2-methyl-1,2-oxaphospholane-5-one-2-oxide (Exolit PE110), ammonium hydrogen carbonate (BASF), Aluminum chloride hexahydrate (Carl-Roth), polyamide-6 (Durethan B35FA, Lanxess), polymethyl methacrylate (Lucryl, BASF), polypropylene (DH789, Braskem).
Es wurden folgende Verarbeitungstechniken angewendet: Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen I, II und III wurde ein 1-L-Dreihalskolben mit Rückflusskühler, Tropftrichter und Gasanschluss verwendet. Zur Verarbeitung der erfindungsgemäßen Verbindungen I, II, und III als Flammschutzmittel in Kunststoffen wurden ein Messkneter von Brabender (Modell 835205) und eine Plattenpresse von Campana Ing. Benedetto verwendet.The following processing techniques were used: A 1 L three-necked flask with a reflux condenser, dropping funnel and gas connection was used to prepare the compounds I, II and III according to the invention. To process the compounds I, II and III according to the invention as flame retardants in plastics, a measuring kneader from Brabender (model 835205) and a plate press from Campana Ing. Benedetto were used.
Analysen wurden wie folgt durchgeführt: IR-Spektren wurden mit einem Nicolet™ iS™ 10 von ThermoScientific im ATR-Modus aufgenommen. TG-Analysen wurden an einem Mettler Toledo TGA/SDTA 851 bei einer Heizrate von 10 K·min-1 in strömender Stickstoffatmosphäre (40 mL·min-1) durchgeführt. DSC-Messungen wurden mit einem DSC1 STAR System von Mettler Toledo mit einer Heizrate von 10 K·min-1 in strömender Stickstoffatmosphäre (30 mL·min-1) durchgeführt.Analyzes were performed as follows: IR spectra were recorded using a Nicolet™ iS™ 10 from ThermoScientific in ATR mode. TG analyzes were carried out on a Mettler Toledo TGA/SDTA 851 at a heating rate of 10 K min -1 in a flowing nitrogen atmosphere (40 mL min -1 ). DSC measurements were carried out using a DSC1 STAR system from Mettler Toledo with a heating rate of 10 K min -1 in a flowing nitrogen atmosphere (30 mL min -1 ).
Brandprüfungen wurden wie folgt durchgeführt: Für die vertikale Brandprüfung nach UL-94 wurden 5 Proben (125 mm x 13 mm x 1 mm) an ihrer Unterseite mit einer Propangasflamme (20 mm) beflammt. Bewertet wurden Brandzeit und Brandverhalten (brennendes Abtropfen, vollständiges Abbrennen). Für die Messung des Sauerstoffindex (Wazau Instrument) nach DIN EN ISO 4589 wurden Proben (80 mm x 100 mm x 1 mm) an ihrer Oberseite beflammt. Der Sauerstoffindex wurde durch Erhöhen bzw. Erniedrigen des Sauerstoffgehalts ermittelt.Fire tests were carried out as follows: For the vertical fire test according to UL-94, 5 samples (125 mm x 13 mm x 1 mm) were flamed on their underside with a propane gas flame (20 mm). The fire time and fire behavior (burning drippings, complete burning) were assessed. To measure the oxygen index (Wazau Instrument) according to DIN EN ISO 4589, samples (80 mm x 100 mm x 1 mm) were flamed on their top side. The oxygen index was determined by increasing or decreasing the oxygen content.
Beispiel 1: Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung IExample 1: Preparation of the compound I according to the invention
In einem 1-L Kolben mit Rührer wurde 2-Methyl-1,2-oxaphospholan-5-on-2-oxid (134.07 g, 1 mol) unter Schutzgas (N2) in 1,4-Dioxan (400 mL) auf 50 °C erhitzt. 2-Aminothiazol (100.14 g, 1 mol) wurde in 1,4-Dioxan (200 mL) gelöst und langsam zugetropft. Die Mischung wurde bei 90 °C für 3 h gerührt. Bei der Reaktion fällt ein feiner Niederschlag aus. Nach Abkühlen der Reaktionsmischung wurde der erhaltene Feststoff abfiltriert. Anschließend wurde mit Ethanol (99 %) gewaschen. Das erhaltene Pulver wurde an der Luft vorgetrocknet und im Vakuum bis zu einer Restfeuchte < 1 % getrocknet. Es wird ein beigefarbenes Pulver mit einer Ausbeute von 90 % erhalten.In a 1-L flask with a stirrer, 2-methyl-1,2-oxaphospholane-5-one-2-oxide (134.07 g, 1 mol) was dissolved in 1,4-dioxane (400 mL) under protective gas (N 2 ). Heated to 50 °C. 2-Aminothiazole (100.14 g, 1 mol) was dissolved in 1,4-dioxane (200 mL) and slowly added dropwise. The mixture was stirred at 90 °C for 3 h. A fine precipitate falls out during the reaction. After the reaction mixture had cooled, the solid obtained was filtered off. It was then washed with ethanol (99%). The powder obtained was pre-dried in air and dried in vacuo until a residual moisture content was <1%. A beige powder is obtained with a yield of 90%.
Beispiel 2: Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung IIExample 2: Preparation of the compound II according to the invention
In einem 1-L Kolben mit Rührer wurde 2-Methyl-1,2-oxaphospholan-5-on-2-oxid (134.07 g, 1 mol) unter Schutzgas (N2) in 1,4-Dioxan (400 mL) auf 50 °C erhitzt. 2-Aminobenzothiazol (150.20 g, 1 mol) suspendiert in 1,4-Dioxan (400 mL) wurde langsam zugetropft. Die Mischung wurde bei 90 °C für 3 h gerührt. Bei der Reaktion fällt ein feiner Niederschlag aus. Nach Abkühlen der Reaktionsmischung wurde diese filtriert. Der Feststoff wurde mit Ethanol gewaschen. Das Pulver wurde an der Luft vorgetrocknet und im Vakuum bis zu einer Restfeuchte < 1 % getrocknet. Es wurde ein weißes Pulver mit einer Ausbeute von 86 % erhalten.In a 1-L flask with a stirrer, 2-methyl-1,2-oxaphospholane-5-one-2-oxide (134.07 g, 1 mol) was dissolved in 1,4-dioxane (400 mL) under protective gas (N 2 ). Heated to 50 °C. 2-Aminobenzothiazole (150.20 g, 1 mol) suspended in 1,4-dioxane (400 mL) was slowly added dropwise. The mixture was stirred at 90 °C for 3 h. A fine precipitate falls out during the reaction. After the reaction mixture had cooled, it was filtered. The solid was washed with ethanol. The powder was pre-dried in air and dried in vacuo until a residual moisture content was <1%. A white powder was obtained with a yield of 86%.
Beispiel 3: Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung IIIExample 3: Preparation of the compound III according to the invention
Die erfindungsgemäße Verbindung I (1.4 g, 6 mmol) wurde in einem 50-mL-Kolben in Wasser (10 mL) suspendiert. Eine wässrige Lösung von Ammoniumhydrogencarbonat (474 mg, 6 mmol, in 5 mL Wasser) wurde langsam zugetropft. Nach Beendigung der Gasbildung wurde die Lösung auf 70 °C erwärmt. Eine Lösung von Aluminiumchlorid-Hexahydrat (483 mg, 2 mmol) in Wasser (5 mL) wurde langsam zugetropft, wobei ein weißer Feststoff ausfällt. Die Mischung wurde für 60 Minuten bei 90 °C gerührt. Der Feststoff wurde abfiltriert und mit warmem Wasser gewaschen. Die Trocknung erfolgte im Vakuum bei 120 °C. Die Ausbeute des weißen Pulvers betrug 93 %.The compound I according to the invention (1.4 g, 6 mmol) was suspended in water (10 mL) in a 50 mL flask. An aqueous solution of ammonium bicarbonate (474 mg, 6 mmol, in 5 mL water) was slowly added dropwise. After the gas formation had ended, the solution was heated to 70 °C. A solution of aluminum chloride hexahydrate (483 mg, 2 mmol) in water (5 mL) was slowly added dropwise to precipitate a white solid. The mixture was stirred at 90 °C for 60 minutes. The solid was filtered off and washed with warm water. Drying took place in a vacuum at 120 °C. The yield of the white powder was 93%.
Beispiel 4: Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung I als Flammschutzmittel für PolypropylenExample 4: Application of the compound I according to the invention as a flame retardant for polypropylene
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polypropylen (DH789, Braskem) bei 200 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel I versetzt und für ca. 8 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 200 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polypropylen-Proben enthielten das Flammschutzmittel I in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polypropylene (DH789, Braskem) were melted at 200 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant I and left for approx. 8 min knead tet. The mixtures were removed and pressed into a plate at 200 °C for approx. 5 min. The polypropylene samples produced contained flame retardant I in 5% by weight and 10% by weight.
Beispiel 5: Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung I als Flammschutzmittel für Polyamid-6Example 5: Application of the compound I according to the invention as a flame retardant for polyamide-6
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polyamid-6 (Durethan B35FA, Lanxess) bei 230 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel I versetzt und für ca. 5 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 250 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polyamid-Proben enthielten das Flammschutzmittel I in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polyamide-6 (Durethan B35FA, Lanxess) were melted at 230 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant I and left for approx .Kneaded for 5 minutes. The mixtures were removed and pressed into a plate at 250 °C for approx. 5 min. The polyamide samples produced contained flame retardant I in 5% by weight and 10% by weight.
Beispiel 6: Anwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung I als Flammschutzmittel für PolymethylmethacrylatExample 6: Use of a compound I according to the invention as a flame retardant for polymethyl methacrylate
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polymethylmethacrylat (Lucryl, BASF) bei 170 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel I versetzt und für ca. 8 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 170 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polymethylmethacrylat-Proben enthielten das Flammschutzmittel I in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polymethyl methacrylate (Lucryl, BASF) were melted at 170 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant I and left for approx. 8 min kneaded. The mixtures were removed and each pressed into a plate at 170 °C for about 5 minutes. The polymethyl methacrylate samples produced contained flame retardant I in 5% by weight and 10% by weight.
Beispiel 7: Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung II als Flammschutzmittel für PolypropylenExample 7: Application of the compound II according to the invention as a flame retardant for polypropylene
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polypropylen (DH789, Braskem) bei 200 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel II versetzt und für ca. 15 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 200 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polypropylen-Proben enthielten das Flammschutzmittel II in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polypropylene (DH789, Braskem) were melted at 200 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant II and left for approx. 15 min kneaded. The mixtures were removed and each pressed into a plate at 200 °C for about 5 minutes. The polypropylene samples produced contained flame retardant II in 5% by weight and 10% by weight.
Beispiel 8: Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung II als Flammschutzmittel für Polyamid-6Example 8: Application of the compound II according to the invention as a flame retardant for polyamide-6
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polyamid-6 (Durethan B35FA, Lanxess) bei 230 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel II versetzt und für ca. 12 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 250 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polyamid-Proben enthielten das Flammschutzmittel II in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polyamide-6 (Durethan B35FA, Lanxess) were melted at 230 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant II and left for approx .Kneaded for 12 minutes. The mixtures were removed and pressed into a plate at 250 °C for approx. 5 min. The polyamide samples produced contained flame retardant II in 5% by weight and 10% by weight.
Beispiel 9: Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung II als Flammschutzmittel für PolymethylmethacrylatExample 9: Application of the compound II according to the invention as a flame retardant for polymethyl methacrylate
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polymethylmethacrylat (Lucryl, BASF) bei 170 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel II versetzt und für ca. 8 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 170 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polymethylmethacrylat-Proben enthielten das Flammschutzmittel II in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polymethyl methacrylate (Lucryl, BASF) were melted at 170 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant II and left for approx. 8 min kneaded. The mixtures were removed and each pressed into a plate at 170 °C for approx. 5 min. The polymethyl methacrylate samples produced contained the flame retardant II in 5% by weight and 10% by weight.
Beispiel 10: Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung III als Flammschutzmittel für Polyamid-6Example 10: Application of the compound III according to the invention as a flame retardant for polyamide-6
In einem Brabender W 50 EHT Laborkneter wurden 38,0 g bzw. 36,0 g Polyamid-6 (Durethan B35FA, Lanxess) bei 230 °C aufgeschmolzen, mit 2,0 g bzw. 4,0 g Flammschutzmittel III versetzt und für ca. 12 min geknetet. Die Gemische wurden entnommen und jeweils bei 250 °C ca. 5 min zu einer Platte gepresst. Die hergestellten Polyamid-Proben enthielten das Flammschutzmittel III in 5 Gew.% und 10 Gew.%.In a Brabender W 50 EHT laboratory kneader, 38.0 g or 36.0 g of polyamide-6 (Durethan B35FA, Lanxess) were melted at 230 ° C, mixed with 2.0 g or 4.0 g of flame retardant III and left for approx .Kneaded for 12 minutes. The mixtures were removed and pressed into a plate at 250 °C for approx. 5 min. The polyamide samples produced contained flame retardant III in 5% by weight and 10% by weight.
Die Ergebnisse aus den Beispielen 1 bis 10 sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1: Eigenschaften von flammwidrig ausgerüsteten Kunststoffen.
Anmerkungen: UL-94: Underwriters Laboratories: „Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances“, LOI: Limiting Oxygen Index, gemessen nach
Notes: UL-94: Underwriters Laboratories: “Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”, LOI: Limiting Oxygen Index, measured according to
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