JPH0322876B2 - - Google Patents
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Classifications
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- C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
本発明は式()
式中nは1〜12、好ましくは1〜4、そして
とくに1〜2の整数であり、 RはHもしくはFである、 のフタルイミド化合物に関する。 本発明はまた無水フタル酸を式() 式中nは1〜12、好ましは1〜4、そしてと
くに1〜2の整数であり、 RはHもしくはFである、 のアミンと等モル量で約117℃において、また溶
媒として氷酢酸を、脱水剤としてシクロヘキサン
を用いて反応させることを特徴とする、式()
のフタルイミドの合成に関する。 式()のアミンは文献から公知であるか、た
とえば3,5−ビストリフルオロメチルアニリン
に対するマギニテイ−(Maginnity)ら、ジヤー
ナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテイ
−(J.Am.Chem.Soc.)、73巻(1951年)、3579頁
またはロス(Ross)ら、ジヤーナル・オブ・ア
メリカン・ケミカル・ソサエテイ−、75巻(1953
年)、4967頁、および3,5−ビステトラフルオ
ロエチルアミンに対して米国特許第2876251号に
記載されているように文献から公知の方法によつ
て得られる。 用いられる溶媒の量は本発明によるアニリン1
モルあたり氷酢酸2.5であり、脱水剤の対応す
る量は約300mlである。 ポリカーボナートに対する公知の防炎剤、すな
わち有機酸もしくは無機酸のアルカリ金属塩と組
合わせて、本新規フタルイミド化合物はハロゲン
を含まないフエノール成分のみから合成した、熱
可塑性の、枝分れ芳香族ポリカーボナートの耐炎
性を改良するための適当な相乗剤である。 本発明はこのようにまたa)式()のフタル
イミド0.1〜1重量部およびb)有機酸もしくは
無機酸のアルカリ金属塩、とくにナトリウム、カ
リウムもしくはリチウム塩0.02〜2重量部からな
る防炎剤の組み合せに関する。 適当な防炎剤である有機酸もしくは無機酸のア
ルカリ金属塩はたとえばドイツ特許出願公開第
2703710号、第2918882号および第2918883号に示
されている。 本発明はさらに本発明による防炎剤の組み合せ
の、熱可塑性の枝分れ芳香族ポリカーボナートに
対して0.1〜1重量%の式()のフタルイミド
および熱可塑性の枝分れ芳香族ポリカーボナート
に対して0.02〜2重量%の有機酸もしくは無機酸
のアルカリ金属塩の量での、ハロゲンを含まない
フエノール成分の熱可塑性の、枝分れ芳香族ポリ
カーボナートを防炎するための本発明による防炎
剤の組み合わせの使用に関する。 本発明はさらにハロゲンを含まないフエノール
成分の熱可塑性の、枝分れ芳香族ポリカーボナー
トの防炎において、本発明による防炎剤の組み合
せを単独成分として別々に、または混合物とし
て、2軸押出機による280〜310℃、好ましくは
290〜300℃の組成温度における混合と続く粒状化
によつて混入する。 最適の加工条件は5Kg/時の生産量が80〜100
回転/分の回転速度で達成されるものである。 用いるユニツトはウエルナー・アンド・フライ
デラー(Werner and Pfleiderer)社の名称
ZSK32を有する押出機である。 本発明はさらに式()のフタルイミド0.1〜
1重量%と無機酸もしくは有機酸のアルカリ金属
塩0.02〜2重量%を含んでいるハロゲンを含まな
いフエノール成分の芳香族の、枝分れ熱可塑性ポ
リカーボナートにもとづいた熱可塑性成形用組成
物に関し、それぞれの場合に重量%に対する2つ
の範囲はほかの添加剤なしの、熱可塑性の、枝分
れ芳香族ポリカーボナートに対するものである。 ハロゲンを含まないフエノール成分の芳香族
の、枝分れ熱可塑性ポリカーボナートはポリカー
ボナートの合成に対して用いられるジフエノー
ル、モノフエノールおよびトリスフエノール、テ
トラフエノールまたはほかの枝分れ剤がまつたく
ハロゲン置換基を持たないことを意味すると理解
されるべきである。これらのポリカーボナート
は、たとえばもしもそれらがホスゲンを用いて相
界面法によつて合成されるならば、もちろん少量
の残留したppm量の未加水分解の塩素を含んでも
よい。「ハロゲンを含まない」としてのポリカー
ボナートの続く特性解析において、このタイプの
けん化可能なハロゲン基は考慮に入れなくてよ
い。 UL94Vに格付けされた塩素を含まず、臭素を
含まない防炎加工したポリカーボナートはこのよ
うにこれらの新規の防炎剤の助けによつて可能で
ある。これに加えて、本発明による式()のフ
タルイミドは通常のポリカーボナート加工条件下
で低い揮発性を特徴とする。 本発明によるポリカーボナート成形用組成物は
アンダーライターズ・ラボラトリー(Underwrit
−er′Laboratories Inc.)、ビユレタン94、物質の
分類に対する燃焼試験(Combustion tests for
the Classification of Materi−als)(以下では
UL94と呼ぶ)にしたがつて、寸法127×12.7×
3.2mm(1/8″)または127×12.7×1.6mm(1/16″)
を持つた試験片について、燃焼等級VOに分類さ
れ、すなわちそれらはしたたり落ちず、〓5秒の
平均アフターバーン(after−burn)時間を有す
る。 寸法127×12.7×0.8mm(1/32″)を有する試験片
は燃焼等級V1に分類され、すなわちそれらはし
たたり落ちず、〓25秒の平均アフターバーン時間
を有する。 ポリカーボナートの防炎特性がアルカリ金属塩
の添加によつて改良されることは公知であり、ポ
リカーボナートがハロゲンを含まなくてもハロゲ
ンによつて置換されても可能である。 (たとえばドイツ特許出願公開第1930257号、
ドイツ特許出願公開第2049358号、ドイツ特許出
願公開第2112987号、ドイツ特許出願公開第
2149311号、ドイツ特許出願公開第2253072号、ド
イツ特許出願公開第2458968号、ドイツ特許出願
公開第2461063号、ドイツ特許出願公開第2461146
号およびドイツ特許出願公開第2461077号参照)。 ポリカーボナートの防炎特性が有機塩素化合物
およびある種の無機塩によつて改良されるのは公
知である(たとえばドイツ特許出願公開第
2013496号、テトラクロロフタル酸無水物が、な
かでも適当な有機塩素化合物としてあげられる)。 ポリカーボナートが臭素化したフタルイミドに
よつて耐燃性になることは公知である(米国特許
第3873587号参照)。 フタルイミド化合物がアルカリ金属塩添加物と
組み合わせて用いられることは公知であり、もつ
ぱらハロゲン化フタルイミドが用いられる(ドイ
ツ特許出願公開第2707928号、第2740850号および
第2703710号)。 たとえばハロゲン化フタルイミドのような有機
ハロゲン化合物がアルカリ金属塩およびポリカー
ボナートがしたたり落ちる傾向を減ずる物質と組
み合わせてポリカーボナートにもとづいたポリマ
ーアロイを防炎加工するために用いられることも
また公知である(ドイツ特許出願公開第2918882
号およびドイツ特許出願公開第2918883号参照)。 枝分れ芳香族ポリカーボナートとアルカリ金属
塩およびハロゲン化フタルイミドおよび付加的な
臭素含有からの成形用組成物がきわめて燃焼しや
すい条件下で耐炎性を与えうることもまた公知で
ある(ドイツ特許出願公開第3203905号参照)。 しかしながら、われわれの意見では、式()
のフタルイミドもハロゲンを含まないポリカーボ
ナートに対する防炎相乗剤としてのそれらの利用
も上記の文献中に予期されておらず、提案されて
もいない。 重量でそのように少量の塩素および臭素を含ま
ないフタルイミドの混合の後で、1/8″(3.2mm)
および1/16″(1.6mm)の壁厚においてUL94によ
つて燃焼等級VOの1/31″(0.8mm)の壁厚におい
てV1のポリカーボナート成形用組成物をすでに
与えるいかなる添加剤の組み合せもまたまだな
い。 本発明によつて特許請求した、一般式()の
フタルイミドの混合はしたがつてとくに有利であ
る。なぜならこれらの物質の等級の化合物は熱に
安定であり、低い揮発性を有し、加水分解に安定
であり、容易にポリカーボナートに混合すること
ができる。 本発明に関して無機酸の適当なアルカリ金属塩
の例は無機プロトン酸のものである。本発明に関
して、無機プロトン酸はたとえばメタ−、オルト
−もしくはピロ−リン酸および複雑なフツ素/金
属化合物のプロトン酸のようなアルカリ金属塩を
形成することができるブレンステツド酸である
(「ブレンステツド酸」の表現」に対しては、フイ
ーザーとフイーザー(Fieser&Fieser)著、「有
機化学(Organic Chemistry)」、1965年、595頁、
インターサイエンス出版(Interscience
publishers)、ニユーヨーク、米国参照)。 本発明に関して適当な有機酸のアルカリ金属塩
はアルカリ金属塩を形成することができる少なく
とも1個の炭素原子を有する有機ブレンステツド
酸のものである。そのような適宜置換された有機
酸はたとえばスルホン酸、ホスホン酸、チオホス
ホン酸、NH−酸スルホンアミドまたはスルホン
イミドのようなOHもしくはNH酸化合物であつ
てよい。それらは少なくとも1個のC原子を持た
ねばならず、2〜30の間のC原子を含むのが好ま
しい。 本発明によつて適当なアルカリ金属塩は20℃で
塩の1重量%水溶液もしくは水懸濁液について測
定して5〜9の間、とくに6.5と7.5の間のPH値を
有するのが好ましい。 好ましいアルカリ金属塩はカリウム、ナトリウ
ムおよびリチウム塩、とくにカリウム塩である。 有機酸の好ましいアルカリ金属塩は有機スルホ
ン酸およびスルホン酸のナトリウム、カリウムお
よびリチウム塩、しかしとくにカリウム塩であ
り、その有機基はたとえばフツ素、塩素もしくは
臭素ようなハロゲンによつて適宜置換されてもよ
い。あげることのできる例はペルフルオロブタン
硫酸ナトリウムもしくはペルフルオロブタン硫酸
カリウム、ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリ
ウムもしくはペルフルオロメタンスルホン酸カリ
ウム、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸ナト
リウムもしくは2,5−ジクロロベンゼンスルホ
ン酸カリウム、2,4,5−トリクロロベンゼン
スルホン酸ナトリウムもしくは2,4,5−トリ
クロロベンゼンスルホン酸カリウム、(4−クロ
ロフエニル)−ホスホン酸ナトリウムもしくは
(4−クロロフエニル)−ホスホン酸カリウム、メ
チルホスホン酸ナトリウムもしくはメチルスルホ
ン酸カリウム、(2−フエニルエチレン)−ホスホ
ン酸ナトリウムもしくは(2−フエニルエチレ
ン)−ホスホン酸カリウムおよびフエニルホスホ
ン酸リチウムである。 無機酸の好ましいアルカリ金属塩はプロトン
酸/フツ素/金属錯体化合物およびメタ−、オル
ト−、またはピロ−リン酸のナトリウム、カリウ
ムおよびリチウム塩、しかしとくにカリウム塩で
ある。 あげることのできる例はヘキサフルオロアミン
酸三ナトリウムもしくは三カリウム、ヘキサフル
オロチタン酸二ナトリウムもしくはニカリウム、
ヘキサフルオロケイ酸二ナトリウムもしくは二カ
リウム、ヘキサフルオロジルコン酸二ナトリウム
もしくは二カリウム、ピロリン酸ナトリウムもし
くはピロリン酸カリウム、メタリン酸ナトリウム
もしくはメタリン酸カリウム、テトラフルオホウ
酸ナトリウムもしくはテトラフルオホウ酸カリウ
ム、ヘキサフルオロリン酸ナトリウムもしくはヘ
キサフルオロリン酸カリウムおよびリン酸ナトリ
ウム、リン酸カリウムもしくはリン酸リチウムで
ある。 とくに適当な塩はペルフルオロブタンスルホン
酸カリウムもしくはペルフルオロブタンスルホン
酸ナトリウム、2,5−ジクロロベンゼンスルホ
ン酸カリウムもしくは2,5−ジクロロベンゼン
スルホン酸ナトリウム、2,4,5−トリクロロ
ベンゼンスルホン酸カリウムもしくは2,4,5
−トリクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘ
キサフルオロアルミン酸カリウム、ピロリン酸カ
リウム、メチルスルホン酸カリウム、ヘキサフル
オロアルミン酸ナトリウムおよびフエニルホスホ
ン酸リチウムである。 塩相互の混合物もまた適する。 本発明に関するハロゲンを含まない芳香族の、
枝分れ熱可塑性ポリカーボナートはハロゲンを含
まないジフエノール、とくにジヒドロキシジアリ
ールアルカンとホスゲンもしくは炭酸のジエステ
ルとの反応によつて得られる重縮合物であり、ア
リール基が水酸基に対してo−位および/または
m−位にアルキル基を有するジヒドロキシジアリ
ールアルカンもまた適当であり、未置換のジヒド
ロキシジアリールアルカンに加えて、これらの重
縮合物は3官能性もしくは3官能性以上の化合
物、たとえば3個もしくは3個以上のフエノール
性水酸基を0.05〜20モル%(用いるジフエノール
に対して)の間の量混入することによつて枝分れ
させる。 このタイプのポリカーボナートおよびそれらの
合成はたとえばドイツ特許出願公開第1570533号、
第1595762号、第2116974号および第2113347号、
英国特許第1079821号、米国特許第3544514号およ
びドイツ特許出願公開第2500092号に記載されて
いる。 ハロゲンを含まない芳香族の、枝分れ熱可塑性
ポリカーボナートはCH2Cl2で25℃で0.5g/100
mlの濃度で相対粘度の測定によつて適当な補正の
後、15000〜100000の間、とくに20000〜80000の
間の重量平均分子量wを有する。 適当なハロゲンを含まないジフエノールの例は
ヒドロキノン、レゾルシノール、4,4′−ジヒド
ロキシジフエニル、たとえばC1〜C8アルキレン
−もしくはC2〜C8アルキリデン−ビスフエノー
ルのようなビス(ヒドロキシフエニル)−アルカ
ン、たとえばC5〜C15シクロアルキレン−もしく
はC5〜C15シクロアルキリデン−ビスフエノール
のようなビス−(ヒドロキシフエニル)−シクロア
ルカン、ビス−(ヒドロキシフエニル)スルフイ
ド、エーテル、ケトン、スルホキシドもしくはス
ルホンそしてさらにα,α′−ビス−(ヒドロキシ
フエニル)−ジ−イソプロピルベンゼンおよび対
応する核アルキル化化合物である。 2,2−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−プ
ロパン(ビスフエノールA)、2,2−ビス−(4
−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフエニル)−プ
ロパン(テトラメチルビスフエノールA)、1,
1−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−シクロヘ
キサン(ビスフエノールZ)およびたとえばα,
α′−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−p−ジイ
ソプロピルベンゼンのような3核ビスフエノール
にもとづいたポリカーボナートが好ましい。 ポリカーボナートの合成に対して適するほかの
ハロゲンを含まないジフエノールは米国特許第
3028365号および第3275601号に記載されている。 用いることができ、3個もしくは3個以上のフ
エノール性水酸基を有する化合物のいくつかの例
はフロログルシノール、4,6−ジメチル−2,
4,6−トリ−(4−ヒドロキシフエニル)−ヘプ
ト−2−エン、4,6−ジメチル−2,4,6−
トリ−(4−ヒドロキシフエニル)−ヘプタン、
1,3,5−トリ−(4−ヒドロキシフエニル)−
ベンゼン、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシ
フエニル)−エタン、トリ−(4−ヒドロキシフエ
ニル)−フエニルメタン、2,2−ビス−〔4,4
−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−シクロヘキ
シ〕−プロパン、2,4−ビス−(4−ヒドロキシ
フエニル−イソプロピル)−フエノール、2,6
−ビス−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルベンジル
−4−メチルフエノール、2−(4−ヒドロキシ
フエニル)−2−(2,4−ジヒドロキシフエニ
ル)−プロパン、ヘキシル(4−(4−ヒドロキシ
フエニル−イソプロピル)−フエニル)−オルトテ
レフタレート、テトラ−(4−ヒドロキシフエニ
ル)−メタン、テトラ−(4−(4−ヒドロキシフ
エニルイソプロピル)−フエノキシ−メタンおよ
び1,4−ビス−((4′,4″−ジヒドロキシトリフ
エニル)−メチル)−ベンゼンである。ほかの3官
能性化合物のいくつかは2,4−ジヒドロキシ安
息香酸、トリメシン酸、シアヌール酸クロリド、
3,3−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−2−
オキソ−3,3−ジヒドロインドールおよび3,
3−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフエニ
ル)−2−オキソ−2,3−ジヒドロインドール
である。 分子量を調節するための適当な連鎖停止剤の例
は公知の方法で公知の量を用いることができるフ
エノールおよびアルキルフエノールである。 芳香族の、枝分れ熱可塑性ポリカーボナートは
公知の方法でたとえば、相境界法によつてまたは
均一溶液中での方法によつて合成する。芳香族
の、熱可塑性ポリカーボナートはまた公知のエス
テル交換法によつても合成することができる。 本発明に関してとくに好ましいポリカーボナー
トはビスフエノールAの1モルに対して0.3〜1.0
モル%の枝分れ剤含量を有するビスフエノールA
にもとづく枝分れポリカーボナートである。 式の適当なアミンの例は
とくに1〜2の整数であり、 RはHもしくはFである、 のフタルイミド化合物に関する。 本発明はまた無水フタル酸を式() 式中nは1〜12、好ましは1〜4、そしてと
くに1〜2の整数であり、 RはHもしくはFである、 のアミンと等モル量で約117℃において、また溶
媒として氷酢酸を、脱水剤としてシクロヘキサン
を用いて反応させることを特徴とする、式()
のフタルイミドの合成に関する。 式()のアミンは文献から公知であるか、た
とえば3,5−ビストリフルオロメチルアニリン
に対するマギニテイ−(Maginnity)ら、ジヤー
ナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテイ
−(J.Am.Chem.Soc.)、73巻(1951年)、3579頁
またはロス(Ross)ら、ジヤーナル・オブ・ア
メリカン・ケミカル・ソサエテイ−、75巻(1953
年)、4967頁、および3,5−ビステトラフルオ
ロエチルアミンに対して米国特許第2876251号に
記載されているように文献から公知の方法によつ
て得られる。 用いられる溶媒の量は本発明によるアニリン1
モルあたり氷酢酸2.5であり、脱水剤の対応す
る量は約300mlである。 ポリカーボナートに対する公知の防炎剤、すな
わち有機酸もしくは無機酸のアルカリ金属塩と組
合わせて、本新規フタルイミド化合物はハロゲン
を含まないフエノール成分のみから合成した、熱
可塑性の、枝分れ芳香族ポリカーボナートの耐炎
性を改良するための適当な相乗剤である。 本発明はこのようにまたa)式()のフタル
イミド0.1〜1重量部およびb)有機酸もしくは
無機酸のアルカリ金属塩、とくにナトリウム、カ
リウムもしくはリチウム塩0.02〜2重量部からな
る防炎剤の組み合せに関する。 適当な防炎剤である有機酸もしくは無機酸のア
ルカリ金属塩はたとえばドイツ特許出願公開第
2703710号、第2918882号および第2918883号に示
されている。 本発明はさらに本発明による防炎剤の組み合せ
の、熱可塑性の枝分れ芳香族ポリカーボナートに
対して0.1〜1重量%の式()のフタルイミド
および熱可塑性の枝分れ芳香族ポリカーボナート
に対して0.02〜2重量%の有機酸もしくは無機酸
のアルカリ金属塩の量での、ハロゲンを含まない
フエノール成分の熱可塑性の、枝分れ芳香族ポリ
カーボナートを防炎するための本発明による防炎
剤の組み合わせの使用に関する。 本発明はさらにハロゲンを含まないフエノール
成分の熱可塑性の、枝分れ芳香族ポリカーボナー
トの防炎において、本発明による防炎剤の組み合
せを単独成分として別々に、または混合物とし
て、2軸押出機による280〜310℃、好ましくは
290〜300℃の組成温度における混合と続く粒状化
によつて混入する。 最適の加工条件は5Kg/時の生産量が80〜100
回転/分の回転速度で達成されるものである。 用いるユニツトはウエルナー・アンド・フライ
デラー(Werner and Pfleiderer)社の名称
ZSK32を有する押出機である。 本発明はさらに式()のフタルイミド0.1〜
1重量%と無機酸もしくは有機酸のアルカリ金属
塩0.02〜2重量%を含んでいるハロゲンを含まな
いフエノール成分の芳香族の、枝分れ熱可塑性ポ
リカーボナートにもとづいた熱可塑性成形用組成
物に関し、それぞれの場合に重量%に対する2つ
の範囲はほかの添加剤なしの、熱可塑性の、枝分
れ芳香族ポリカーボナートに対するものである。 ハロゲンを含まないフエノール成分の芳香族
の、枝分れ熱可塑性ポリカーボナートはポリカー
ボナートの合成に対して用いられるジフエノー
ル、モノフエノールおよびトリスフエノール、テ
トラフエノールまたはほかの枝分れ剤がまつたく
ハロゲン置換基を持たないことを意味すると理解
されるべきである。これらのポリカーボナート
は、たとえばもしもそれらがホスゲンを用いて相
界面法によつて合成されるならば、もちろん少量
の残留したppm量の未加水分解の塩素を含んでも
よい。「ハロゲンを含まない」としてのポリカー
ボナートの続く特性解析において、このタイプの
けん化可能なハロゲン基は考慮に入れなくてよ
い。 UL94Vに格付けされた塩素を含まず、臭素を
含まない防炎加工したポリカーボナートはこのよ
うにこれらの新規の防炎剤の助けによつて可能で
ある。これに加えて、本発明による式()のフ
タルイミドは通常のポリカーボナート加工条件下
で低い揮発性を特徴とする。 本発明によるポリカーボナート成形用組成物は
アンダーライターズ・ラボラトリー(Underwrit
−er′Laboratories Inc.)、ビユレタン94、物質の
分類に対する燃焼試験(Combustion tests for
the Classification of Materi−als)(以下では
UL94と呼ぶ)にしたがつて、寸法127×12.7×
3.2mm(1/8″)または127×12.7×1.6mm(1/16″)
を持つた試験片について、燃焼等級VOに分類さ
れ、すなわちそれらはしたたり落ちず、〓5秒の
平均アフターバーン(after−burn)時間を有す
る。 寸法127×12.7×0.8mm(1/32″)を有する試験片
は燃焼等級V1に分類され、すなわちそれらはし
たたり落ちず、〓25秒の平均アフターバーン時間
を有する。 ポリカーボナートの防炎特性がアルカリ金属塩
の添加によつて改良されることは公知であり、ポ
リカーボナートがハロゲンを含まなくてもハロゲ
ンによつて置換されても可能である。 (たとえばドイツ特許出願公開第1930257号、
ドイツ特許出願公開第2049358号、ドイツ特許出
願公開第2112987号、ドイツ特許出願公開第
2149311号、ドイツ特許出願公開第2253072号、ド
イツ特許出願公開第2458968号、ドイツ特許出願
公開第2461063号、ドイツ特許出願公開第2461146
号およびドイツ特許出願公開第2461077号参照)。 ポリカーボナートの防炎特性が有機塩素化合物
およびある種の無機塩によつて改良されるのは公
知である(たとえばドイツ特許出願公開第
2013496号、テトラクロロフタル酸無水物が、な
かでも適当な有機塩素化合物としてあげられる)。 ポリカーボナートが臭素化したフタルイミドに
よつて耐燃性になることは公知である(米国特許
第3873587号参照)。 フタルイミド化合物がアルカリ金属塩添加物と
組み合わせて用いられることは公知であり、もつ
ぱらハロゲン化フタルイミドが用いられる(ドイ
ツ特許出願公開第2707928号、第2740850号および
第2703710号)。 たとえばハロゲン化フタルイミドのような有機
ハロゲン化合物がアルカリ金属塩およびポリカー
ボナートがしたたり落ちる傾向を減ずる物質と組
み合わせてポリカーボナートにもとづいたポリマ
ーアロイを防炎加工するために用いられることも
また公知である(ドイツ特許出願公開第2918882
号およびドイツ特許出願公開第2918883号参照)。 枝分れ芳香族ポリカーボナートとアルカリ金属
塩およびハロゲン化フタルイミドおよび付加的な
臭素含有からの成形用組成物がきわめて燃焼しや
すい条件下で耐炎性を与えうることもまた公知で
ある(ドイツ特許出願公開第3203905号参照)。 しかしながら、われわれの意見では、式()
のフタルイミドもハロゲンを含まないポリカーボ
ナートに対する防炎相乗剤としてのそれらの利用
も上記の文献中に予期されておらず、提案されて
もいない。 重量でそのように少量の塩素および臭素を含ま
ないフタルイミドの混合の後で、1/8″(3.2mm)
および1/16″(1.6mm)の壁厚においてUL94によ
つて燃焼等級VOの1/31″(0.8mm)の壁厚におい
てV1のポリカーボナート成形用組成物をすでに
与えるいかなる添加剤の組み合せもまたまだな
い。 本発明によつて特許請求した、一般式()の
フタルイミドの混合はしたがつてとくに有利であ
る。なぜならこれらの物質の等級の化合物は熱に
安定であり、低い揮発性を有し、加水分解に安定
であり、容易にポリカーボナートに混合すること
ができる。 本発明に関して無機酸の適当なアルカリ金属塩
の例は無機プロトン酸のものである。本発明に関
して、無機プロトン酸はたとえばメタ−、オルト
−もしくはピロ−リン酸および複雑なフツ素/金
属化合物のプロトン酸のようなアルカリ金属塩を
形成することができるブレンステツド酸である
(「ブレンステツド酸」の表現」に対しては、フイ
ーザーとフイーザー(Fieser&Fieser)著、「有
機化学(Organic Chemistry)」、1965年、595頁、
インターサイエンス出版(Interscience
publishers)、ニユーヨーク、米国参照)。 本発明に関して適当な有機酸のアルカリ金属塩
はアルカリ金属塩を形成することができる少なく
とも1個の炭素原子を有する有機ブレンステツド
酸のものである。そのような適宜置換された有機
酸はたとえばスルホン酸、ホスホン酸、チオホス
ホン酸、NH−酸スルホンアミドまたはスルホン
イミドのようなOHもしくはNH酸化合物であつ
てよい。それらは少なくとも1個のC原子を持た
ねばならず、2〜30の間のC原子を含むのが好ま
しい。 本発明によつて適当なアルカリ金属塩は20℃で
塩の1重量%水溶液もしくは水懸濁液について測
定して5〜9の間、とくに6.5と7.5の間のPH値を
有するのが好ましい。 好ましいアルカリ金属塩はカリウム、ナトリウ
ムおよびリチウム塩、とくにカリウム塩である。 有機酸の好ましいアルカリ金属塩は有機スルホ
ン酸およびスルホン酸のナトリウム、カリウムお
よびリチウム塩、しかしとくにカリウム塩であ
り、その有機基はたとえばフツ素、塩素もしくは
臭素ようなハロゲンによつて適宜置換されてもよ
い。あげることのできる例はペルフルオロブタン
硫酸ナトリウムもしくはペルフルオロブタン硫酸
カリウム、ペルフルオロメタンスルホン酸ナトリ
ウムもしくはペルフルオロメタンスルホン酸カリ
ウム、2,5−ジクロロベンゼンスルホン酸ナト
リウムもしくは2,5−ジクロロベンゼンスルホ
ン酸カリウム、2,4,5−トリクロロベンゼン
スルホン酸ナトリウムもしくは2,4,5−トリ
クロロベンゼンスルホン酸カリウム、(4−クロ
ロフエニル)−ホスホン酸ナトリウムもしくは
(4−クロロフエニル)−ホスホン酸カリウム、メ
チルホスホン酸ナトリウムもしくはメチルスルホ
ン酸カリウム、(2−フエニルエチレン)−ホスホ
ン酸ナトリウムもしくは(2−フエニルエチレ
ン)−ホスホン酸カリウムおよびフエニルホスホ
ン酸リチウムである。 無機酸の好ましいアルカリ金属塩はプロトン
酸/フツ素/金属錯体化合物およびメタ−、オル
ト−、またはピロ−リン酸のナトリウム、カリウ
ムおよびリチウム塩、しかしとくにカリウム塩で
ある。 あげることのできる例はヘキサフルオロアミン
酸三ナトリウムもしくは三カリウム、ヘキサフル
オロチタン酸二ナトリウムもしくはニカリウム、
ヘキサフルオロケイ酸二ナトリウムもしくは二カ
リウム、ヘキサフルオロジルコン酸二ナトリウム
もしくは二カリウム、ピロリン酸ナトリウムもし
くはピロリン酸カリウム、メタリン酸ナトリウム
もしくはメタリン酸カリウム、テトラフルオホウ
酸ナトリウムもしくはテトラフルオホウ酸カリウ
ム、ヘキサフルオロリン酸ナトリウムもしくはヘ
キサフルオロリン酸カリウムおよびリン酸ナトリ
ウム、リン酸カリウムもしくはリン酸リチウムで
ある。 とくに適当な塩はペルフルオロブタンスルホン
酸カリウムもしくはペルフルオロブタンスルホン
酸ナトリウム、2,5−ジクロロベンゼンスルホ
ン酸カリウムもしくは2,5−ジクロロベンゼン
スルホン酸ナトリウム、2,4,5−トリクロロ
ベンゼンスルホン酸カリウムもしくは2,4,5
−トリクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘ
キサフルオロアルミン酸カリウム、ピロリン酸カ
リウム、メチルスルホン酸カリウム、ヘキサフル
オロアルミン酸ナトリウムおよびフエニルホスホ
ン酸リチウムである。 塩相互の混合物もまた適する。 本発明に関するハロゲンを含まない芳香族の、
枝分れ熱可塑性ポリカーボナートはハロゲンを含
まないジフエノール、とくにジヒドロキシジアリ
ールアルカンとホスゲンもしくは炭酸のジエステ
ルとの反応によつて得られる重縮合物であり、ア
リール基が水酸基に対してo−位および/または
m−位にアルキル基を有するジヒドロキシジアリ
ールアルカンもまた適当であり、未置換のジヒド
ロキシジアリールアルカンに加えて、これらの重
縮合物は3官能性もしくは3官能性以上の化合
物、たとえば3個もしくは3個以上のフエノール
性水酸基を0.05〜20モル%(用いるジフエノール
に対して)の間の量混入することによつて枝分れ
させる。 このタイプのポリカーボナートおよびそれらの
合成はたとえばドイツ特許出願公開第1570533号、
第1595762号、第2116974号および第2113347号、
英国特許第1079821号、米国特許第3544514号およ
びドイツ特許出願公開第2500092号に記載されて
いる。 ハロゲンを含まない芳香族の、枝分れ熱可塑性
ポリカーボナートはCH2Cl2で25℃で0.5g/100
mlの濃度で相対粘度の測定によつて適当な補正の
後、15000〜100000の間、とくに20000〜80000の
間の重量平均分子量wを有する。 適当なハロゲンを含まないジフエノールの例は
ヒドロキノン、レゾルシノール、4,4′−ジヒド
ロキシジフエニル、たとえばC1〜C8アルキレン
−もしくはC2〜C8アルキリデン−ビスフエノー
ルのようなビス(ヒドロキシフエニル)−アルカ
ン、たとえばC5〜C15シクロアルキレン−もしく
はC5〜C15シクロアルキリデン−ビスフエノール
のようなビス−(ヒドロキシフエニル)−シクロア
ルカン、ビス−(ヒドロキシフエニル)スルフイ
ド、エーテル、ケトン、スルホキシドもしくはス
ルホンそしてさらにα,α′−ビス−(ヒドロキシ
フエニル)−ジ−イソプロピルベンゼンおよび対
応する核アルキル化化合物である。 2,2−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−プ
ロパン(ビスフエノールA)、2,2−ビス−(4
−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフエニル)−プ
ロパン(テトラメチルビスフエノールA)、1,
1−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−シクロヘ
キサン(ビスフエノールZ)およびたとえばα,
α′−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−p−ジイ
ソプロピルベンゼンのような3核ビスフエノール
にもとづいたポリカーボナートが好ましい。 ポリカーボナートの合成に対して適するほかの
ハロゲンを含まないジフエノールは米国特許第
3028365号および第3275601号に記載されている。 用いることができ、3個もしくは3個以上のフ
エノール性水酸基を有する化合物のいくつかの例
はフロログルシノール、4,6−ジメチル−2,
4,6−トリ−(4−ヒドロキシフエニル)−ヘプ
ト−2−エン、4,6−ジメチル−2,4,6−
トリ−(4−ヒドロキシフエニル)−ヘプタン、
1,3,5−トリ−(4−ヒドロキシフエニル)−
ベンゼン、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシ
フエニル)−エタン、トリ−(4−ヒドロキシフエ
ニル)−フエニルメタン、2,2−ビス−〔4,4
−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−シクロヘキ
シ〕−プロパン、2,4−ビス−(4−ヒドロキシ
フエニル−イソプロピル)−フエノール、2,6
−ビス−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルベンジル
−4−メチルフエノール、2−(4−ヒドロキシ
フエニル)−2−(2,4−ジヒドロキシフエニ
ル)−プロパン、ヘキシル(4−(4−ヒドロキシ
フエニル−イソプロピル)−フエニル)−オルトテ
レフタレート、テトラ−(4−ヒドロキシフエニ
ル)−メタン、テトラ−(4−(4−ヒドロキシフ
エニルイソプロピル)−フエノキシ−メタンおよ
び1,4−ビス−((4′,4″−ジヒドロキシトリフ
エニル)−メチル)−ベンゼンである。ほかの3官
能性化合物のいくつかは2,4−ジヒドロキシ安
息香酸、トリメシン酸、シアヌール酸クロリド、
3,3−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−2−
オキソ−3,3−ジヒドロインドールおよび3,
3−ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフエニ
ル)−2−オキソ−2,3−ジヒドロインドール
である。 分子量を調節するための適当な連鎖停止剤の例
は公知の方法で公知の量を用いることができるフ
エノールおよびアルキルフエノールである。 芳香族の、枝分れ熱可塑性ポリカーボナートは
公知の方法でたとえば、相境界法によつてまたは
均一溶液中での方法によつて合成する。芳香族
の、熱可塑性ポリカーボナートはまた公知のエス
テル交換法によつても合成することができる。 本発明に関してとくに好ましいポリカーボナー
トはビスフエノールAの1モルに対して0.3〜1.0
モル%の枝分れ剤含量を有するビスフエノールA
にもとづく枝分れポリカーボナートである。 式の適当なアミンの例は
【式】または
【式】
である。
これらはマギニテイー(Maginnity)ら、ジヤ
ーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテ
イ、73巻(1951年)、3579頁および米国特許第
2876251号に記載されている。 式の適当なフタルイミド化合物の例は である。 これらは実施例の方法によつて、上記の一般的
な方法の条件下で合成することができる。 本発明による防炎剤の組み合せはあらかじめ
個々の成分を混合することによつて、またはポリ
カーボネート中の濃縮物として調節することがで
き、たとえば用いる前に貯蔵することができる。 本新規防炎剤の組み合せは別々にその成分の形
でまたは混合物として、たとえば2軸押出機によ
つて280〜310℃で物質を混合し、続く粒状化によ
つてポリカーボナート中に混入させることができ
る。 ポリカーボナートと防炎剤の組み合せにもとづ
いた本発明による成形用組成物はまた、たとえば
顔料、染料、充てん剤、安定剤または離型剤のよ
うなポリカーボナートの化学において普通のほか
の添加剤を含んでもよい。 本発明による成形用組成物は賦形品またはフイ
ルムに加工することができる。 賦形品は300〜310℃の温度で射出成形法で製造
することができる。 本発明による成形用組成物はたとえば、電気の
分野でスイツチのシールド、ソケツト、ソケツト
板、スイツチボツクスなどに対して、家庭用品の
分野でアイロンとコーヒーメーカーのハウジング
部品に対して、そして大型機器の分野でたとえば
コンピユーターのハウジング部品に対して用いる
ことができる。 燃焼試験の説明 ポリカーボネート試料はUL94試験(アンダー
ライターズ・ラボラトリー)にしたがつて寸法
127×12.7×0.8(または1.6もしくは3.2)mm(5.00
×0.5×1/32(または1/16もしくは1/8)インチを
有するバーに成形する。バーは試験片の底面が固
定材料の細片の305mm上になるように垂直に取り
付ける。各々の試験バーは10秒続く2回の引き続
いた点火操作によつてそれぞれ点火し、燃焼性は
それぞれの点火操作の後に観察し、試料はそれに
よつて評価する。熱含量3.73×104KJ/m3
(1000BTU/3)を有する高さ10mm(3/8インチ)
の天然ガスの青色の炎を有するブンゼンバーナー
を試料の点火に用いる。 UL94VOの等級はUL94規格にしたがつて試験
した、以下に記載する材料の性質を示す。この等
級のポリカーボナートは試験炎の各々の作用の後
で10秒よりも長い間燃焼する試料は含まない。そ
れらは炎を試料のそれぞれの組に2回ずつ作用さ
せるとき、50秒より長い合計の炎の作用時間
(flaming time)を示さない。それらは保持室に
取り付けた試料の上端まで完全に燃焼する試料を
含まない。それらは燃焼している滴または粒子の
結果として試料の下に位置する綿状物
(wadding)に点火する試料を含まない。それら
はまた試験炎を取り除いた後30秒より長い間白熱
する試料を含まない。 ほかのUL94の等級は耐炎性および自己消火性
がより劣り、炎を上げている滴や粒子を放出する
試料を記載している。これらの等級はUL94のV
−1およびV−2と名付けられている。本発明の
範囲内のポリカーボナートは特性としてUL94の
VOの等級に対して要求される性質を示す。 実施例 A.一般式()のフタルイミドの合成 A1 N−(3,5−ビス−トリフルオロメチルフ
エニル)−フタルイミド 氷酢酸800mlをはじめに温度計、かきまぜ機お
よび水分離器を備えた3つ口フラスコ中に入れ、
55℃にあたためる。無水フタル酸444g(0.3ml)
と蒸留した3,5−ビス−トリフルオロメチルア
ニリン68.7g(0.3モル)の混合物を次に加え、
成分をはげしくかきまぜる。108℃にあたためる
と、透明な溶液を得る。これを117℃で還流下に
21/2時間保ち、次に冷却する。シクロヘキサン
100mlを反応混合物に加え、混合物を93℃で還流
下に5時間保ち、その間反応水を水分離器で除
く。 氷酢酸を留去し、最終生成物をトルエン中で沸
とうさせ、混合物を熱過し、液を冷却する。
沈殿した結晶は石油エーテル中に懸濁させ、吸引
別し、乾燥する。 理論値 N3.91%、 C53.6%、 H1.96% 測定値 N3.85%、 C53.3%、 H1.84% B.耐炎性、枝分れポリカーボナート(対照) ビスフエノールA、3,3−ビス−(4−ヒド
ロキシ−3−メチルフエニル)−2−オキソ−2,
3−ジヒドロインドール0.5モル%、連鎖停止剤
としてフエノール3.0モル%およびホスゲンにも
とずき、1.31の溶液粘度(CH2Cl2中で25℃にお
いて0.5g/100mlの濃度で測定)を有する枝分れ
ポリカーボナートをn−ペルフルオロブチルスル
ホン酸カリウム0.1%と混合し、混合物を押出し、
厚さ3.2mmおよび1.6mmでその耐熱性をUL94によ
つて調べた。 結果 3.2mm VO 1.6mm V2 C.本発明による耐炎性枝分れポリカーボナート ビスフエノールA、3,3−ビス−(4−ヒド
ロキシ−3−メチルフエニル)−2−オキソ−2,
3−ジヒドロインドール0.5モル%、鎖停止剤と
してのフエノール3.0モルおよびホスゲンにもと
ずき、溶液粘度1.31(CH2Cl2中で25℃において濃
度0.5g/100mlで測定)を有する枝分れポリカー
ボナートをn−ペルフルオロブタンスルホン酸カ
リウム0.1%および実施例A1によるN−(3,5
−ビス−トリフルオロメチルフエニル)−フタル
イミド0.5%と混合し、混合物を押し出し、その
耐炎性をUL94にしたがつて厚さ3.2mm、1.6mmお
よび0.8mmで調べた。 結果 3.2mm VO 1.6mm VO 0.8mm V1
ーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテ
イ、73巻(1951年)、3579頁および米国特許第
2876251号に記載されている。 式の適当なフタルイミド化合物の例は である。 これらは実施例の方法によつて、上記の一般的
な方法の条件下で合成することができる。 本発明による防炎剤の組み合せはあらかじめ
個々の成分を混合することによつて、またはポリ
カーボネート中の濃縮物として調節することがで
き、たとえば用いる前に貯蔵することができる。 本新規防炎剤の組み合せは別々にその成分の形
でまたは混合物として、たとえば2軸押出機によ
つて280〜310℃で物質を混合し、続く粒状化によ
つてポリカーボナート中に混入させることができ
る。 ポリカーボナートと防炎剤の組み合せにもとづ
いた本発明による成形用組成物はまた、たとえば
顔料、染料、充てん剤、安定剤または離型剤のよ
うなポリカーボナートの化学において普通のほか
の添加剤を含んでもよい。 本発明による成形用組成物は賦形品またはフイ
ルムに加工することができる。 賦形品は300〜310℃の温度で射出成形法で製造
することができる。 本発明による成形用組成物はたとえば、電気の
分野でスイツチのシールド、ソケツト、ソケツト
板、スイツチボツクスなどに対して、家庭用品の
分野でアイロンとコーヒーメーカーのハウジング
部品に対して、そして大型機器の分野でたとえば
コンピユーターのハウジング部品に対して用いる
ことができる。 燃焼試験の説明 ポリカーボネート試料はUL94試験(アンダー
ライターズ・ラボラトリー)にしたがつて寸法
127×12.7×0.8(または1.6もしくは3.2)mm(5.00
×0.5×1/32(または1/16もしくは1/8)インチを
有するバーに成形する。バーは試験片の底面が固
定材料の細片の305mm上になるように垂直に取り
付ける。各々の試験バーは10秒続く2回の引き続
いた点火操作によつてそれぞれ点火し、燃焼性は
それぞれの点火操作の後に観察し、試料はそれに
よつて評価する。熱含量3.73×104KJ/m3
(1000BTU/3)を有する高さ10mm(3/8インチ)
の天然ガスの青色の炎を有するブンゼンバーナー
を試料の点火に用いる。 UL94VOの等級はUL94規格にしたがつて試験
した、以下に記載する材料の性質を示す。この等
級のポリカーボナートは試験炎の各々の作用の後
で10秒よりも長い間燃焼する試料は含まない。そ
れらは炎を試料のそれぞれの組に2回ずつ作用さ
せるとき、50秒より長い合計の炎の作用時間
(flaming time)を示さない。それらは保持室に
取り付けた試料の上端まで完全に燃焼する試料を
含まない。それらは燃焼している滴または粒子の
結果として試料の下に位置する綿状物
(wadding)に点火する試料を含まない。それら
はまた試験炎を取り除いた後30秒より長い間白熱
する試料を含まない。 ほかのUL94の等級は耐炎性および自己消火性
がより劣り、炎を上げている滴や粒子を放出する
試料を記載している。これらの等級はUL94のV
−1およびV−2と名付けられている。本発明の
範囲内のポリカーボナートは特性としてUL94の
VOの等級に対して要求される性質を示す。 実施例 A.一般式()のフタルイミドの合成 A1 N−(3,5−ビス−トリフルオロメチルフ
エニル)−フタルイミド 氷酢酸800mlをはじめに温度計、かきまぜ機お
よび水分離器を備えた3つ口フラスコ中に入れ、
55℃にあたためる。無水フタル酸444g(0.3ml)
と蒸留した3,5−ビス−トリフルオロメチルア
ニリン68.7g(0.3モル)の混合物を次に加え、
成分をはげしくかきまぜる。108℃にあたためる
と、透明な溶液を得る。これを117℃で還流下に
21/2時間保ち、次に冷却する。シクロヘキサン
100mlを反応混合物に加え、混合物を93℃で還流
下に5時間保ち、その間反応水を水分離器で除
く。 氷酢酸を留去し、最終生成物をトルエン中で沸
とうさせ、混合物を熱過し、液を冷却する。
沈殿した結晶は石油エーテル中に懸濁させ、吸引
別し、乾燥する。 理論値 N3.91%、 C53.6%、 H1.96% 測定値 N3.85%、 C53.3%、 H1.84% B.耐炎性、枝分れポリカーボナート(対照) ビスフエノールA、3,3−ビス−(4−ヒド
ロキシ−3−メチルフエニル)−2−オキソ−2,
3−ジヒドロインドール0.5モル%、連鎖停止剤
としてフエノール3.0モル%およびホスゲンにも
とずき、1.31の溶液粘度(CH2Cl2中で25℃にお
いて0.5g/100mlの濃度で測定)を有する枝分れ
ポリカーボナートをn−ペルフルオロブチルスル
ホン酸カリウム0.1%と混合し、混合物を押出し、
厚さ3.2mmおよび1.6mmでその耐熱性をUL94によ
つて調べた。 結果 3.2mm VO 1.6mm V2 C.本発明による耐炎性枝分れポリカーボナート ビスフエノールA、3,3−ビス−(4−ヒド
ロキシ−3−メチルフエニル)−2−オキソ−2,
3−ジヒドロインドール0.5モル%、鎖停止剤と
してのフエノール3.0モルおよびホスゲンにもと
ずき、溶液粘度1.31(CH2Cl2中で25℃において濃
度0.5g/100mlで測定)を有する枝分れポリカー
ボナートをn−ペルフルオロブタンスルホン酸カ
リウム0.1%および実施例A1によるN−(3,5
−ビス−トリフルオロメチルフエニル)−フタル
イミド0.5%と混合し、混合物を押し出し、その
耐炎性をUL94にしたがつて厚さ3.2mm、1.6mmお
よび0.8mmで調べた。 結果 3.2mm VO 1.6mm VO 0.8mm V1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式() 式中nは1〜12の整数であり、 RはHもしくはFである、 のフタルイミド。 2 N−(3,5−ビス−トリフルオロメチルフ
エニル)−フタルイミドである特許請求の範囲第
1項記載のフタルイミド。 3 N−(3,5−ビス−テトラフルオロエチル
フエニル)−フタルイミドである特許請求の範囲
第1項記載のフタルイミド。 4 一般式() 式中nは1〜12の整数であり、 RはHもしくはFである、 のフタルイミドの製造法において、無水フタル酸
を一般式() 式中nは1〜12の整数であり、 RはHもしくはFである、 のアミンと等モル量で、117℃において、溶媒と
しての氷酢酸と脱水剤としてのシクロヘキサンの
存在で反応させることからなる方法。 5 一般式()のアミン1モルあたり2.5の
氷酢酸と300mlのシクロヘキサンを用いる、特許
請求の範囲第4項記載の方法。
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