JPH06122637A - 難燃添加剤、その製造方法及びそれを含む組成物 - Google Patents

難燃添加剤、その製造方法及びそれを含む組成物

Info

Publication number
JPH06122637A
JPH06122637A JP5138974A JP13897493A JPH06122637A JP H06122637 A JPH06122637 A JP H06122637A JP 5138974 A JP5138974 A JP 5138974A JP 13897493 A JP13897493 A JP 13897493A JP H06122637 A JPH06122637 A JP H06122637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
flame retardant
flame
polymer composition
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5138974A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3588804B2 (ja
Inventor
Leonard Shorr
ショール レオナルド
Salomone Antebi
アンテビ サロモン
Theodor-Morel Fishler
フィシュラー セオドア−モレル
Michael Eroshov
エロショフ マイケル
Ita Finberg
フィンバーグ イタ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bromine Compounds Ltd
Original Assignee
Bromine Compounds Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bromine Compounds Ltd filed Critical Bromine Compounds Ltd
Publication of JPH06122637A publication Critical patent/JPH06122637A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3588804B2 publication Critical patent/JP3588804B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons
    • C08K5/03Halogenated hydrocarbons aromatic, e.g. C6H5-CH2-Cl
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/10Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms
    • C07C17/12Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms in the ring of aromatic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/26Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
    • C07C17/272Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions
    • C07C17/278Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions of only halogenated hydrocarbons
    • C07C17/281Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by addition reactions of only halogenated hydrocarbons of only one compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/392Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by crystallisation; Purification or separation of the crystals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • C07C25/22Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons with condensed rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/02Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
    • C07C2602/04One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring
    • C07C2602/08One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being five-membered, e.g. indane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱的に安定で、それらを含むポリマー組成物
に良好な耐衝撃性を与え、紫外線照射に対して高い感度
を与えない難燃剤を提供する。 【構成】 1分子当たり3個又はそれ以上のハロゲン原
子を有するハロゲン化した1,1,3−トリメチル−3
−フェニルインダン(TMPI)又は1−メチル−3−
フェニルインダン(MPI)である難燃剤化合物。その
製造方法及びそれらを含むポリマー組成物を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は難燃剤添加剤、その製造
方法及びそれを含むポリマー組成物に関する。より詳し
くは前記難燃剤添加剤は、インダンのハロゲン化誘導
体、更に詳しくはハロゲン化した1,1,3−トリメチ
ル−3−フェニルインダン(以下「TMPI」と略記す
る)及びハロゲン化した1−メチル−3−フェニルイン
ダン(以下「MPI」と略記する)である。前記化合物
は、広範な樹脂、特にABS、ポリアミド、ポリオレフ
ィン、エンジニアリング熱可塑性樹脂、ポリウレタン、
耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、ゴム及び熱硬化性
樹脂にとって難燃剤として有用である。これら難燃剤は
難燃化繊維製品としても使用しうる。
【0002】
【従来の技術】ポリマー組成物の難燃化は広く要請され
ており、広範な難燃剤が開発されてきた。それらの内多
数はハロゲン化化合物である。しかしながら、難燃化ポ
リマー組成物、特に添加剤としてハロゲン化難燃剤を含
むものは種々の欠陥、特に熱安定性の悪いこと、耐衝撃
性の低いこと及び紫外線照射に対する感度が高いことに
由来する欠陥を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの目的
は、これらの欠点の無い、特に熱的に安定で、それらを
含むポリマー組成物に良好な耐衝撃性を与え、紫外線照
射に対して高い感度を与えない新規な難燃剤を提供する
ことである。
【0004】本発明の他の目的は、前記難燃剤の製造方
法を提供することである。
【0005】本発明の更に他の目的は、前記難燃剤を添
加物として含有し、良好な機械的性質、熱安定性及び紫
外線に対する耐性を有するポリマー組成物を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の難燃剤は、難燃
剤添加物であり、フェニルインダン類、より詳しくは1
−メチル−3−フェニルインダン(MPI)及び1,
1,3−トリメチル−3−フェニルインダン(TMP
I)の誘導体である。MPIは2分子のスチレンを縮合
することにより得ることができる。これはアントラキノ
ンの製造の出発原料として提唱されている(Kirk-Othme
r, Encyclopedia of Chemical Technology,vol.3, p.70
5参照)。
【0007】α−メチルスチレンの二量化によるTMP
Iの調製はDE2,906,294に記載されている。
DE2,659,597、米国特許No.3,161,6
92及びPetropoulos and Fisher in J. Am. Chem. So
c. 80,1938(1958)は、α−メチルスチレ
ン及び/又は環状アルキル化α−メチルスチレンを二量
化して対応する非ハロゲン含有TMPI化合物を生ぜし
めることに関する。EP138766は4−クロロ−α
−メチルスチレンを二量化して6−クロロ−1,3,3
−トリメチル−1−(4’−クロロフェニル)インダン
を生ずる例を示している。これらの生成物は熱伝導流体
及びポリマー製造用の化学的中間体として用いられた。
【0008】米国特許No.4,205,160は、TM
PIと2,4−ジフェニル−4−メチル−2−ペンテン
及び2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンと
の三元共重合体を記載している。J. C. Wilson in the
Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edit
ion 13, 749(1975) は、種々のTMPIベースのポリア
ミド及びポリエステルを記載している。C.W. Pawl 等は
米国特許No.4,988,785に、TMPI誘導体で
あるビスフェノール化合物をベースとする組成物を記載
している。
【0009】本発明の難燃剤添加剤は、それらが1分子
当たり3又はそれ以上のハロゲン原子を含有するポリハ
ロゲン化TMPI及びポリハロゲン化MPI、又はそれ
ら化合物の混合物であることを特徴とする。
【0010】本発明化合物の調製方法は、1又はそれ以
上の適当なハロゲン置換α−メチルスチレン又はハロゲ
ン置換スチレン化合物類の二量化に存する。
【0011】本発明化合物の好ましい他の製造方法はT
MPI又はMPIの環ハロゲン化である。
【0012】前記環ハロゲン化は、好ましくはTMPI
又はMPI基体を、有機溶媒中、触媒の存在下にハロゲ
ン化剤と反応させることにより行う。
【0013】本発明の難燃化ポリマー組成物は、ベース
ポリマー及び0.1〜60wt%好ましくは1〜40w
t%の本発明の難燃剤添加剤を含む。
【0014】このポリマー組成物には他の難燃剤を添加
しても良い。それらの例を挙げれば、ハロゲン化又は非
ハロゲン化有機リン化合物、アンチモン、ホウ素又は砒
素の酸化物、硫化物又は有機塩、硼酸亜鉛、マグネシウ
ムの酸化物又は水酸化物、アルミニウム三水加物、並び
に他のハロ有機化合物、例えばデカブロモジフェニルエ
ーテル、塩素化ポリエチレン及び塩素化PVCがある。
【0015】更に、従来の添加剤を本発明ポリマー組成
物に添加しうる。これらは他の難燃剤、酸化防止剤(例
えばIrganox)、加工助剤(例えば滑剤)、衝撃
性改質剤、UV安定剤(例えばTinuvins)、充
填剤、繊維強化剤、煙抑制剤及び顔料でありうる。
【0016】TMPI又はMPIの環ハロゲン化に用い
られる本発明の難燃剤添加剤を調製するに当たって、好
ましいハロゲン化剤はハロゲン単体、特に臭素及び塩素
であるが、当技術分野で公知の他のハロゲン化剤例えば
臭素酸塩、HX(ここにXはCl又はBrである)プラ
ス過酸化水素等も用いることができる。このハロゲン化
は有機溶媒中で行われる。この有機溶媒媒体は実質的に
無水であり、不活性又は反応体に対して反応性の低いも
のでなければならない。非芳香属性炭素炭素不飽和結合
の無い有機溶媒が好ましい。特に有用なものは、ハロゲ
ン化された、特に塩素化された飽和脂肪族炭化水素、例
えば四塩化炭素、クロロホルム、テトラクロロエタン、
塩化メチレン、トリクロロエタン、ジブロモエタン(dib
romoethane) 、ジブロムエタン(dibromethane)(DB
M)等である。酢酸、クロロベンゼン及びアセトニトリ
ルも用いうる。特に好ましいのはジブロムメタンであ
る。
【0017】ハロゲン化剤対TMPI又はMPIの比は
望みのハロゲン化度に依存する。化学量論比よりも少し
過剰が望ましい。
【0018】触媒は好ましくは、芳香環にハロゲン化を
行いうる金属又はハロゲン化金属ルイス酸触媒である。
その例はアルミニウム及び鉄の臭化物及び塩化物であ
る。特別の例はAlCl3 、AlBr3 、FeBr3
SbCl3 、SbCl5 、SbClBr4 、TiC
4 、SnCl2 、SnCl4 、BeCl2 、CdCl
2 、ZnCl2 、BF3 、BBr3 、BCl3 、ZrC
4 である。ヨウ素も用いうる。最も好ましい触媒はF
eである。この触媒はインダンの重量を基準にして、少
なくとも1wt%である。約5〜10wt%が好まし
い。ハロゲン化は15〜100℃、好ましくは50〜7
0℃で行われる。
【0019】TMPI及びMPIの環ハロゲン化は、一
般に異なったハロゲン化度を有する化合物の混合物を生
じるが、これら全ての化合物は難燃剤添加剤として適当
であるから、これは欠点ではない。従って、この明細書
において本発明化合物に言及するときは、そのような化
合物の混合物を包含するものである。
【0020】スチレン誘導体の二量化は一般に与えられ
た化合物を生ずる。即ち、3,5−ジブロモ−α−メチ
ルスチレンの二量化は5,7−ジブロム−1,3,3−
トリメチル−1−(3’,5’−ジブロムフェニル)イ
ンダンを専ら生ずる。この二量化は、例えばEPA13
8,766、L. M. Adams, R. J. Lee and F. T. Wardw
orth, J. Org. Chem., 24, 1186 (1959)の記事及び先に
引用したPetropoulosand Fisherの記事に開示された方
法により実施できる。しかしながら、そのようなスチレ
ン誘導体の全てが二量化に適している訳ではなく、アル
キレン基に関して少なくとも1つのオルト位が、環化を
生ずるために空いているもののみが適している。
【0021】本発明の難燃剤化合物は、これを熱可塑性
ポリマーに添加し、通常高温でそのポリマーと混合する
ことにより難燃化ポリマー組成物を生ずる。この混合方
法は従来法であり、特に本発明の難燃剤は非常に熱的に
安定であるから何らの困難なしに従来の装置で実施でき
る。本発明の難燃剤を30%を越えて含み場合によって
は相乗剤を含むマスターバッチ濃縮物を作ることも可能
である。このマスターバッチは最終樹脂組成物において
希釈されうる。前記ポリマーがポリウレタンであるとき
は、難燃剤はその成分の1つに加えられる。
【0022】TMPIの環ハロゲン化は次の一般式I
(ここにXはBr又はClである)を有する化合物を生
ずる:
【0023】
【化3】
【0024】同様に、MPIの環ハロゲン化は次の一般
式IIを有する化合物を生ずる:
【0025】
【化4】
【0026】ハロゲン化度はm+nの合計で表される。
これはハロゲン化剤及びTMPI又はMPI基体との間
のモル比によってコントロールされる。これは又、試剤
の濃度(希釈度)、反応の温度及び時間、並びに触媒の
強度に依存する。
【0027】3又はそれ以上のハロゲン原子で置換され
たTMPI及びMPIは新規な化合物である。2つの塩
素原子で置換されたTMPIは、上述のように、EP1
38,766に記載されているが、その難燃剤としての
使用は示唆されていない。
【0028】本発明の難燃剤化合物は、これを含むポリ
マー組成物に難燃性を与えるだけではなく、良好な物理
的機械的性質及びこれを含む製品のUV照射下での崩壊
抵抗性を与える。その構造の中に高濃度のハロゲン、特
に臭素を含む化合物は通常UV崩壊を促進するから、後
者の性質は特に驚くべきものである。更に、本発明の化
合物の予期せざる高い熱安定性は、それらをエンジニア
リングプラスチックに用いるのに特に適したものとす
る。
【0029】本発明化合物は、予期せざる高い溶解度を
持ち(100℃でトルエンに12%)、これは本発明の
更なる利点である。即ち、反応器と加工用付帯設備から
それらをきれいに洗うことができる。
【0030】
【実施例】本発明の多数の態様を以下に述べる。
【0031】(例1) (部分的に臭素化されたTMPIの調製)機械的攪拌
器、還流コンデンサー及び熱電対を備えた三つ口フラス
コ(250mL)にBr2 (35g;0.22モル、TM
PIの5.5モル倍);Fe(0.75g;13.4ミ
リモル)及びDBM(100g)を加えた。この攪拌さ
れた懸濁液に、35〜65℃で2時間かけて、DBM
(30g)中に溶解したTPMI(9.45g,40ミ
リモル)を溶解した溶液を滴々添加した(遊離したHB
rはNaOH水溶液中に補足した)。Br2 の還流が終
わったとき、水を反応フラスコに加え、水相を除いた。
次いで、残留Br2 を中和するためにNa2 25
液を加え、水相を除いた。有機相をろ過し、溶媒を蒸発
させた。残留物(25g)は固化した。元素分析:Br
の実測値63.9%(C1816Br5 についての計算値
63.2%)。残留物は幾つかの化合物からなってい
た。HPLCクロマトグラム(図1)は3つの主要なピ
ークを示した。
【0032】TGA(図2)分析は、257℃で5%の
重量損失を、297℃で10%の重量損失を、そして主
要なピークを371℃に示した。
【0033】IR(図3;cm-1):3420,296
0,2920,2840,1780,1590,152
0,1450,1370,1310,1270,111
0,1020,875,820,785,740。
【0034】1H NMR(図4;δ,TCE中):サ
ンプル中には多数の異性体が存在するためにスペクトル
は非常に複雑である(HPLCスペクトル)。化学シフ
トの3つの主要なグループは、ハロゲン化TMPIの特
性である:芳香族水素は異なる一重項(δ7及び8ppm
の間)として観察され;インダンのシクロペンタン環の
メチレン性水素はδ2及び3ppm の間のAB四重線とし
て観察され;そしてメチル基はδ1及び2ppm の間の鋭
いピークとして現れた。
【0035】(例2) (部分的に塩素化したTMPIの調製)機械的攪拌器、
還流コンデンサー及び熱電対を備えた三つ口フラスコ
(250mL)にAlCl3 (5.6g;42ミリモ
ル)、CCl4 (130ml)及びTMPI(19.8
g,84ミリモル)を加えた。反応温度を35〜38℃
に保つ速度で(要すれば水浴で反応混合物を冷却しなが
ら)、Cl2 (30g;422ミリモル;TMPIの5
モル倍)を浸漬管を通してこの攪拌されている溶液に通
した。HClの発生(遊離HClはNaOH水溶液によ
り補足した)と共にCl2 が失われるのを避けるために
還流コンデンサーを−20℃(エチレングリコール)に
冷却した。Cl2 の添加後30分してHClの発生は終
わった。反応混合物を50℃に加熱し、この温度に30
分以上保持した。この反応混合物を水(100mL)で洗
浄した。次いで、残留Cl2 を中和するためにNa2
2 5 溶液を加え、水相を除いた。再び水を加えて有機
相を洗浄し、水相を除いた。有機相を活性炭で処理し、
ろ過し、溶媒を蒸発させた。褐色の油状の層が得られた
(23.5g)。元素分析実測値:C52.1%;H
4.2%;及びCl 42.3%(単なる比較のため、
1816Cl5 についての計算値は次の通り:C52.
8%;H3.9%;Cl 43.3%)。
【0036】GC/MSスペクトル(図5及び6)は、
多数のピークを示しており、これは部分的に塩素化され
たTMPIの種々の異性体に帰せられる。滞留時間
(r.t.)12.25及び17.14分の間のピーク
は次のように同定された:1つの三塩化異性体(3.1
%;Mw338)、7つの四塩化異性体(合計50.3
%;Mw372)及び8つの五塩化異性体(合計37.
4%;Mw406)。小さなピーク(残りの10%;面
積%)は滞留時間(r.t.)17.5〜22分に観察
され、ヘキサ−、ヘプタ−及びオクタ−異性体に対応す
る(即ち、19.5分のピークは六塩化TMPI,Mw
440と同定された)。TGA(図7):122℃に5
%、166℃に10%及び315℃に主たるピーク。
【0037】IR(図13;cm-1):2960,29
20,2840,1580,1560,1460,13
80,1360,1310,1270,890,78
5,760。
【0038】1H NMR(図14;δ,CDCl
3 中):サンプル中には多数の異性体が存在するために
スペクトルは非常に複雑である(GC/MS分析)。化
学シフトの3つの主要なグループは、ハロゲン化TMP
Iの特性である:芳香族水素は異なる一重項(δ7及び
8ppm の間)として観察され;インダンのシクロペンタ
ン環のメチレン性水素はδ2及び3ppm の間のAB四重
線として観察され;そしてメチル基はδ1及び2ppm の
間の鋭いピークとして現れた。
【0039】HPLCクトマトグラムを図15に示す。
【0040】(例3) (オクタブロムトリメチルフェニルインダン(OBTM
PI)の調製)
【0041】
【化5】
【0042】この調製は2つのサイクルで行われる。
【0043】第1サイクル:機械的攪拌器、還流コンデ
ンサー及び熱電対を備えた三つ口フラスコ(5L)にB
2 (1619g;10.1モル);Fe(7.7g;
0.14モル)及びジブロモメタン(DBM,2938
g,1906mL)を加えた。この攪拌された懸濁液に、
25〜40℃で3.5時間かけて、DBM中に溶解した
TPMI〔2732gの9.5%;(TMPI259.
6g;1.1モル)〕を溶解した溶液を滴々添加した
(遊離したHBrはNaOH水溶液中に補足した)。4
0〜75℃で更に2.5時間混合を続けた。反応終了前
1時間に反応混合物に更にFe(4.4g;78.7ミ
リモル)を加えた。水を加えて鉄塩を洗い出した。水相
を除いた。有機相をNa2 2 5 水溶液で処理し、ろ
過し、水で洗浄し、Na2CO3 溶液で処理し、再度水
で洗浄し、800mLのアセトンで洗浄し、次いで乾燥し
た。純白でない白色の固体(500g)を得た。DBM
層を無水Na2 SO4 で乾燥し、次のサイクルのために
保存した(4997g,固体含量6.7%)。
【0044】結晶化:前記生成物(500g)を熱トル
エン(2250mL)に溶解し、活性炭(10g)で処理
し、冷却した。沈殿(冷却後)をろ過しアセトンで洗浄
し、乾燥した。やや黄色の固体を単離した(352
g)。m.p.248.6℃。元素分析:C1812Br
8 の計算値:C24.9%;H1.4%;Br73.7
%。実測値:C25.6%;H1.3%;Br73.0
%。TGA(図16)1/5%=296/346℃、1
0%=365℃及び426℃に主たるピーク。HPLC
(図17):24.4、26.5及び28分に3つのピ
ークがあり、それぞれ3.7%、5.4%及び90.6
%の割合であった。主たるピークはオクタブロム−誘導
体に対応する。IR(図18;KBr,cm-1):34
40,2960,2920,2880,1630,16
00,1480,1430,1380,1360,13
20,1300,1220,1190,1170,11
20,1000,955,905,850,800,7
50,700。 1H NMR(図19;TCE;δ):
1.50ppm (CH3 ;s;3H);1.57ppm (C
3 ;s;3H);1.78ppm (CH3 ;s;3
H);2.27ppm を中心とするAB四重線(CH2
2H);7.74ppm (芳香族,s,1H)。
【0045】母液を濃縮すると、更に109gの類似の
性質の物質が得られた。溶媒を蒸発して乾燥すると20
gの固体が残った。
【0046】第2サイクル:上記と同じ過程を行った。
【0047】用いた物質:先の実験で得られた母液(4
900g;固体328gを含有);Br2 (1664
g;10.4モル);Fe(7.7g;0.138ミリ
モル);DBM(840g)中に溶解したTPMI(2
60g,1.1モル)溶液。
【0048】前記TMPI溶液を28〜43℃で2時間
かけて滴々加えた。混合を更に3時間続けた(43〜7
8℃)。4.5時間後(出発時から)、Fe(4.4
g;78.8ミリモル)を加え、30分後にBr2 を加
えた。HBrの発生が終わった時(全体で5.5時間
後)、反応を停止した。
【0049】第1サイクルと同様にして精密検査を行っ
た。黄色の固体(880g;収率92.5%)が得られ
た。TGA:1/5%=271/338℃、10%=3
63℃及び436℃に主たるピーク。HPLC(図1
7):23.9、26及び27.4分に3つのピークが
あり、それぞれ3.8%、6.4%及び89.3%の割
合であった。
【0050】結晶化:上記固体(855g)を熱トルエ
ンに溶解し(還流;濃度18%,4.7リットル)、1
3gの活性木炭を加えた。乾燥固体590gを収率69
%で得た。m.p.248.6℃。TGA:1/5%=
294/348℃、10%=370℃及び437℃に主
たるピーク。HPLC:24.6、26.8及び28.
3分に3つのピークがあり、それぞれ2.7%、5.2
%及び91.8%の割合であった。元素分析:C1812
Br8 の計算値:C24.9%;H1.4%;Br7
3.7%。実測値:C25.7%;H1.4%;Br7
3.2%。
【0051】母液をその重量の20%に濃縮すると、第
2の固体を収得し、これはトルエン及びアセトンで洗浄
し、乾燥すると類似の性質を示した(190g;収率2
2%)。TGA:1/5%=302/346℃、10%
=365℃及び423℃に主たるピーク。HPLC:2
4.3、26.5及び28分に3つのピークがあり、そ
れぞれ3.6%、7.0%及び89.1%の割合であっ
た。元素分析::C25.4%;H1.2%;Br7
3.1%。
【0052】(例4) (部分的に臭素化された1−メチル−3−フェニルイン
ダン(MPI)の調製)例1の過程に従って、触媒とし
て1.5gのFeを用い、溶媒として合計で200gの
DBM中で20.8g(0.1モル)のMPIを88g
(0.55モル)の臭素で臭素化した。単離した生成物
(55g)は65.2%のBrを含んでいた(C1611
Br5 についての計算値,Br66.3%)。
【0053】(例5) (難燃化ポリエステルの調製)15gの液体ポリエステ
ル(410ブランド,Fiberplast Ltd.)に、OBTMP
I(Br73.1%,1.1g)、12滴の7%コバル
トオクトエート(cobalt octoate)溶液及び3滴の過酸化
メチルエチルケトンを、室温で攪拌しながら加えた。6
×100×3mmの寸法の窪みを有するテフロンの型に、
この混合物を素早くキャストした。周囲温度で24時
間、次いで100℃の炉中で2時間硬化を行った。試験
片を取り出し、放冷し、LOI(極限酸素指数)を測定
し、前期難燃剤化合物を含まない同様に調製されたサン
プルのそれと比較した。対照の試験片のLOIは17.
5であり、配合量5%(Brはほんの3.6%)のもの
のLOIは19.6であった。
【0054】(例6) (幾つかの熱可塑性樹脂についての応用試験)幾つかの
樹脂に難燃剤としてのOBTMPIを配合した。配合物
(第1〜3表)をブラベンダープラスチコーダーで調製
し、製品の性能の評価のためのサンプルを各樹脂に適当
な温度で成形した。
【0055】コンパウンディング温度及びプレス温度は
次の通りであった:
【0056】樹脂 コンパウンディング温度 成形温度 ABS 1 220℃ 200℃ ポリアミド 2 260 250 ポリプロピレン 3 230 200 HIPS 4 230 200
【0057】得られた可燃性及び機械的性質を表に記録
した。それらの定義は次のようである。
【0058】−可燃性(Flammability):燃焼フード(fla
mmability food) (ULによる)中でのUL−94鉛直
燃焼試験;FTA Flammability Unit Stanton Redcroftで
の極限酸素指数(LOI)(ASTM D 2863−
77)。
【0059】−アイゾットノッチ付き衝撃エネルギー:
Pendulum衝撃試験機タイプ5102Zwickでのもの
(ASTM D 256−81)。
【0060】−HDT:CEAST6055での曲げ荷
重(18.5Kg/cm2)下での撓み温度(ASTM D
648−72)。
【0061】−U.V.安定性:促進耐侯性試験−促進
耐侯性試験機Q−U−V(B−ランプ)(The Q-PanelC
o.)での250時間照射及び色偏差による色変化の測
定。
【0062】−色偏差:Spectro Color Meter SCM-90,
(Techno-Instruments Ltd.)での色測定と基準試験片と
の比較。
【0063】 第1表:ABS中のOBTMI及びオクタブロムジフェニルエーテル(OCTA)の間の比較 成分% ABS NOVODUR P2H AT (BAYER) 75.3 75.7 OBTMPI 15.8 OCTA 15.4 三塩化アンチモン 7.7 7.7 添加剤 1.2 1.2性質 臭素含量% 12 12 可燃性−UL94(1.6mm) VO VO UV安定性−QUV(250H),DE 41 44 HDT(264psi), ℃ 84 81
【0064】 第2表:ナイロン6へのOBTMPIの使用 成分% ナイロン6 CAPRON 8022HS(ALLIED) 72.6 OBTMPI 19.2 三塩化アンチモン 6.8 HOSTAFLON TF 3202 (HOECHST) 1 AC−400A(ALLIED) 0.4性質 臭素含量% 15 可燃性−UL94(1.6mm) VO アイゾットノッチ付き衝撃,J/m 49 HDT(264psi), ℃ 51
【0065】 第3表:HIPS中のOBTMPI及びデカブロムジフェニルエーテル(DECA)の間の比較 成分% HIPS VESTYRON 638 (HUELS) 81.9 83 OBTMPI 13.2 DECA 12.2 三塩化アンチモン 3.8 3.7 添加剤 1.1 1.1性質 臭素含量% 10 10 可燃性−UL94(3.2mm) VO VO アイゾットノッチ付き衝撃,J/m 52 48 UV安定性-QUV(250H)黄色度指数 51 60
【0066】(例7) (ポリウレタンにおける難燃剤としての臭素化メチルフ
ェニルインダンの応用)例2及び3の生成物を以下のよ
うにしてポリウレタンフォームに混和した。
【0067】ヒドロキシル価490mgKOH/gを有す
るソルビトールベースのポリエーテルポリオールを2つ
の平行した応用試験に供した。各試験において、1.3
8gの前記ポリオールを、11gの例2及び3の生成
物、15.8gのSanticizer 141(モン
サント社で製造されているアルキル−アリールホスフェ
ート)、0.25gの水、1.0gのシリコーン界面活
性剤及び触媒としてのジメチルシクロヘキシルアミンと
混合した。均質となったとき、15.0gのフレオン1
1を各混合物に加え、次いでこれを45秒間激しく攪拌
した。次いでそれぞれにジフェニルメタンジイソシアネ
ート(MDI,51.2g)を加え、更に攪拌を5秒間
続けた。この混合物を包装紙で内張りしたボール箱に注
入し、自由に上昇するに任せた。クリーム時間(MDI
を導入した時点から測定した)はそれぞれ31秒及び4
0秒であったが、上昇時間はそれぞれ282秒及び25
3秒であった。得られたフォームの極限酸素指数は2
3.3及び23.5であったのに対してブランクのフォ
ーム、即ち難燃剤を含まないフォームは18.6であっ
た。
【0068】(例8) (エポキシ試験片(1:1ベース:硬化剤エポキシにお
ける)の調製)15gの液体樹脂(Araldite−
rapid;Ciba−Geigy,Nr.92.75
21)に、ハロゲン化TMPI(表参照)、15gの液
体硬化剤(Araldite−rapid;Ciba−
Geigy,Nr.92.7522)を周囲温度で混合
しつつ加えた。この混合物を、6×100×3mmの寸法
の窪みを有するテフロンの型に素早くキャストした。周
囲温度で30分、次いで100℃の炉中で2時間硬化を
行った。試験片を取り出し、放冷し、LOI(極限酸素
指数)を測定し、前期難燃剤化合物を含まない同様に調
製されたサンプルのそれと比較した。対照の試験片及び
ハロゲン化化合物を含む試験片のLOIを以下の表に示
す。
【0069】 第4表 試験片の組成 難燃剤中 ベース:硬化剤:サンプル 試験片中ハロゲン% (g) (g) (g) ハロゲン% LOI ブランク 15:15:0 0 19.4 Br73.1 15:15:4.74 10 22.9 Br73.1 15:15:2.37 5 21.4 Cl42.9 15:15:4.55 10 20.7 ─────────────────────────────── ブランク 10:20:0 0 17.9 Cl42.9 10:20:4.55 10 20.6 Cl42.9 10:20:9.1 20 22.8
【0070】本発明の多数の態様を述べたが、本発明
は、その精神から離れることなく、また特許請求の範囲
を越えることなく当業者によって種々の改作や変形をな
しうることが明らかであろう。
【0071】
【発明の効果】本発明の難燃剤は、熱的に安定で、それ
らを含むポリマー組成物に良好な耐衝撃性を与え、紫外
線照射に対して高い感度を与えない。
【図面の簡単な説明】
【図1】例1で得られた臭素化物のHPLCクロマトグ
ラム。
【図2】例1で得られた臭素化物のTGA。
【図3】例1で得られた臭素化物のIR。
【図4】例1で得られた臭素化物の 1H NMR。
【図5】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図6】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図7】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図8】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図9】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図10】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図11】例2で得られた塩化物のGC/MS。
【図12】例2で得られた塩化物のTAG。
【図13】例2で得られた塩化物のIR。
【図14】例2で得られた塩化物の 1H NMR。
【図15】例2で得られた塩化物のHPLCクロマトグ
ラム。
【図16】例3で得られた臭素化物のTGA。
【図17】例3で得られた臭素化物のHPLCクロマト
グラム。
【図18】例3で得られた臭素化物のIR。
【図19】例3で得られた臭素化物の 1H NMR。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【図1】
【図4】
【図14】
【図3】
【図6】
【図5】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図16】
【図15】
【図17】
【図18】
【図19】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 D01F 1/07 7199−3B D06M 13/08 (72)発明者 セオドア−モレル フィシュラー イスラエル国,ハイファ,オレン ストリ ート 29 (72)発明者 マイケル エロショフ イスラエル国,キリアト モツキン,ハエ ラ ストリート 9 (72)発明者 イタ フィンバーグ イスラエル国,ビア−シェバ,オムリ ス トリート5

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1分子当たり3個又はそれ以上のハロゲ
    ン原子を有するハロゲン化された1,1,3−トリメチ
    ル−3−フェニルインダン(以下「TMPI」と記述す
    る)又は1−メチル−3−フェニルインダン(以下「M
    PI」と記述する)であることを特徴とする難燃剤化合
    物。
  2. 【請求項2】 前記化合物が環ハロゲン化されているこ
    とを特徴とする請求項1の難燃剤化合物。
  3. 【請求項3】 前記ハロゲンが臭素又は塩素であること
    を特徴とする請求項1又は2の難燃剤化合物。
  4. 【請求項4】 前記化合物が1分子当たり3〜8個のハ
    ロゲン原子を含むことを特徴とする請求項1、2又は3
    の難燃剤化合物。
  5. 【請求項5】 前記化合物が下記一般式(I) 又は(II)で
    示される請求項3の難燃剤化合物。 【化1】 【化2】 (但し、ここにm+nは3〜8である。)
  6. 【請求項6】 1又はそれ以上のハロゲンで置換された
    α−メチルスチレン又はスチレン化合物の二量化を含む
    請求項1の化合物の製造方法。
  7. 【請求項7】 TMPI又はMPIの環ハロゲン化を含
    む請求項1の化合物の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記ハロゲン化を、TMPI又はMPI
    を有機溶媒中、触媒の存在下にハロゲン化剤と反応させ
    ることにより行う請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 前記触媒が金属触媒又はハロゲン化金属
    ルイス酸触媒である請求項8の方法。
  10. 【請求項10】 前記触媒がアルミニウム及び鉄の臭素
    化物及び塩素化物並びにこれらの混合物から選ばれる請
    求項9の方法。
  11. 【請求項11】 前記触媒がFe、AlCl3 、AlB
    3 、FeBr3 、SbCl3 、SbCl5 、SbCl
    Br4 、TiCl4 、SnCl2 、SnCl4 、BeC
    2 、CdCl2 、ZnCl2 、BF3 、BBr3 、B
    Cl3 、ZrCl4 及びヨウ素から選ばれる請求項9の
    方法。
  12. 【請求項12】 前記触媒をインダンを基準にして、少
    なくとも1wt%、好ましくは5〜10wt%使用する
    請求項9、10又は11の方法。
  13. 【請求項13】 前記ハロゲン化剤が単体ハロゲンであ
    る請求項7、8、9、10、11又は12の方法。
  14. 【請求項14】 前記ハロゲン化を有機溶媒中で行う請
    求項7の方法。
  15. 【請求項15】 前記有機溶媒がハロゲン化炭化水素、
    アセトニトリル又は酢酸である請求項14の方法。
  16. 【請求項16】 前記ハロゲン化を15〜100℃の温
    度で行う請求項7〜15のいずれかの方法。
  17. 【請求項17】 ベースポリマーと0.1〜60wt%
    の請求項1の少なくとも1つの化合物を含む難燃化ポリ
    マー組成物。
  18. 【請求項18】 1〜40wt%の請求項1の少なくと
    も1つの化合物を含む請求項17の 難燃化ポリマー組
    成物。
  19. 【請求項19】 難燃剤添加物が請求項1の化合物の混
    合物である請求項17又は18の難燃化ポリマー組成
    物。
  20. 【請求項20】 追加の複数の難燃剤を含む請求項17
    の難燃化ポリマー組成物。
  21. 【請求項21】 酸化防止剤、加工助剤、UV安定剤、
    充填剤、煙抑制剤(smoke suppressors) 、相乗剤及び顔
    料から選ばれる追加の成分を更に含む請求項17、1
    8、19又は20の難燃化ポリマー組成物。
  22. 【請求項22】 前記相乗剤がアンチモン及びリンの化
    合物から選ばれる請求項21の難燃化ポリマー組成物。
  23. 【請求項23】 前記相乗剤が酸化アンチモン及び有機
    ホスフェートから選ばれる請求項22の難燃化ポリマー
    組成物。
  24. 【請求項24】 前記ポリマーが、不飽和ポリエステ
    ル、ABS、ポリアミド、ポリオレフィン、エンジニア
    リング熱可塑性樹脂、ポリウレタン、エポキサイド、耐
    衝撃性ポリスチレン(HIPS)、ゴム及び熱硬化性樹
    脂から選ばれる請求項17〜23のいずれかの難燃化ポ
    リマー組成物。
  25. 【請求項25】 ベースポリマーと0.1〜60wt%
    の請求項1の少なくとも1つの化合物を含む難燃化合成
    繊維製品。
  26. 【請求項26】 請求項1の化合物をベースポリマーに
    混合により添加することを含む請求項17の難燃化ポリ
    マー組成物の製造方法。
  27. 【請求項27】 請求項1の化合物を含むマスターバッ
    チを調製し、これをベースポリマーに配合することを含
    む請求項17の難燃化ポリマー組成物の製造方法。
  28. 【請求項28】 請求項1の化合物とポリマー材料を含
    むマスターバッチ。
JP13897493A 1992-05-18 1993-05-18 難燃添加剤、その製造方法及びそれを含む組成物 Expired - Fee Related JP3588804B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL101913 1992-05-18
IL10191392A IL101913A (en) 1992-05-18 1992-05-18 Compounds that are flame retardant additives in the process of preparation and polymeric preparations containing them

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06122637A true JPH06122637A (ja) 1994-05-06
JP3588804B2 JP3588804B2 (ja) 2004-11-17

Family

ID=11063635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13897493A Expired - Fee Related JP3588804B2 (ja) 1992-05-18 1993-05-18 難燃添加剤、その製造方法及びそれを含む組成物

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5679736A (ja)
EP (1) EP0571036B1 (ja)
JP (1) JP3588804B2 (ja)
DE (1) DE69307391T2 (ja)
IL (1) IL101913A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939593A (en) * 1997-07-07 1999-08-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Brominated 1,3-dimethyl-3-phenyl-1-(2-methyl-2-phenylpropyl)-indane and method for preparing the same
KR100385726B1 (ko) * 2000-09-15 2003-05-27 주식회사 엘지화학 난연성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5710354A (en) * 1996-08-29 1998-01-20 Albemarle Corporation Preparation of brominated indanes
EP0863118B1 (en) * 1997-03-07 2001-11-21 Albemarle Corporation Preparation of Brominated Indanes
IL124868A0 (en) * 1998-06-11 1999-01-26 Bromine Compounds Ltd Flame-retarded transparent plastics
US6632870B2 (en) * 1998-06-11 2003-10-14 Bromine Compounds Ltd. Flame-retarted transparent plastics
IL126695A0 (en) * 1998-10-22 1999-08-17 Bromine Compounds Ltd Improved process for the preparation of tmpi derivatives
US6346296B1 (en) 1999-09-14 2002-02-12 Alliedsignal Inc. Highly stable packaging substrates
US6479574B1 (en) 1999-10-21 2002-11-12 Ppg Industries Ohio, Inc. Fire retardant composition for composites
US20050215695A1 (en) * 2004-03-29 2005-09-29 Goossens Danielle F Stabilized flame retardant additives and their use
US20070190872A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Weber Robert F Fire retardant silicone textile coating
CN106883093B (zh) * 2017-02-14 2020-05-08 山东润科化工股份有限公司 一种高纯度溴代三甲基苯基氢化茚合成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE481456A (ja) * 1947-03-27
US2552608A (en) * 1947-03-27 1951-05-15 Int Standard Electric Corp Halogenated aromatic hydrocarbons and process for making same
US3161692A (en) * 1961-10-10 1964-12-15 Socony Mobil Oil Co Inc Preparation of 1, 1, 3-trimethyl-3-phenylindanes and heat transfer fluids and lubricants therefrom
US3270068A (en) * 1963-11-08 1966-08-30 Sun Oil Co Dimerization of beta-halostyrenes
NO136750C (no) * 1972-06-19 1977-11-02 Takeda Chemical Industries Ltd Fremgangsm}te for fremstilling av indanderivater
EP0138766A3 (de) * 1983-10-07 1986-04-02 Ciba-Geigy Ag Verfahren zur Herstellung von substituierten 1-Phenylindanen
US4988785A (en) * 1989-06-30 1991-01-29 Allied-Signal Bismaleimide resin based on indane bisphenol

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939593A (en) * 1997-07-07 1999-08-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Brominated 1,3-dimethyl-3-phenyl-1-(2-methyl-2-phenylpropyl)-indane and method for preparing the same
KR100385726B1 (ko) * 2000-09-15 2003-05-27 주식회사 엘지화학 난연성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
DE69307391D1 (de) 1997-02-27
EP0571036A1 (en) 1993-11-24
EP0571036B1 (en) 1997-01-15
IL101913A0 (en) 1992-12-30
US5679736A (en) 1997-10-21
IL101913A (en) 1996-11-14
JP3588804B2 (ja) 2004-11-17
US5696311A (en) 1997-12-09
DE69307391T2 (de) 1997-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4352909A (en) Process for the bromination of polystyrenes
US4200703A (en) Process for the manufacture of heat-stable, nuclear-brominated polystyrenes
CA2047256C (en) Process for decabromodiphenylalkane predominant product
EP1032602B9 (en) Process for the preparation of brominated polystyrene having improved color characteristics
JP3588804B2 (ja) 難燃添加剤、その製造方法及びそれを含む組成物
WO1998041491A1 (en) Oligomeric flame retardant additive
US8513346B2 (en) Flame retardant composition for use in styrenics
KR100379216B1 (ko) 난연성화합물및이난연성화합물을함유하는난연성열가소성수지조성물
US4163005A (en) Halobenzene sulfonate flame retardants
US4940802A (en) 4,4'-bis(phthalimido)diphenyl sulfone compounds, processes for their production and flame retardant polymer compositions containing them
JP2009516678A (ja) 難燃性ブロモベンジル系
KR930007844B1 (ko) 할로겐화 네오펜틸 알콜의 설파이트 에스테트의 제조방법
US5824241A (en) Brominated tetrabromophthalate ester flame retardants flame retardant polymer compositions
US5412009A (en) Flame retardant compounds comprising fully brominated dianhydrides
JP4109417B2 (ja) 改善された色性を有する臭化ポリスチレンの製造方法
JP2017526765A (ja) 難燃剤として有用な臭素含有重合体の調製
JP4324984B2 (ja) 臭素化p−クミルフェノール誘導体、その製造法及びそれを配合してなる難燃性樹脂組成物
JP3849209B2 (ja) 臭素化p−クミルフェノール及びその誘導体、それらの製造方法、並びにそれらを配合してなる難燃性樹脂組成物
JP2857793B2 (ja) 含燐イミド化合物及びその製造方法
JP2005307219A (ja) 難燃剤、該難燃剤の製造方法及び該難燃剤を含有する難燃性熱可塑性樹脂組成物
JPH08337681A (ja) 難燃剤及びこの難燃剤を配合した難燃性樹脂組成物
EP1119536A1 (en) Novel bromine-containing 1,2-bis(phenyl) tetrafluoro ethanes and method of imparting flame retardancy to flammable materials
JPH1180051A (ja) 1,3−ジメチル−3−フェニル−1−(2−メチル−2−フェニルプロピル)インダン臭素化物及びその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040727

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees