含磷有机氧基酰亚胺作为塑料的阻燃剂和/或稳定剂的用途，阻燃的和/或稳定的塑料组合物，其制备方法，模塑件、漆和涂料技术

本发明专利技术涉及根据通式(I)的含磷有机氧基酰亚胺作为用于塑料的阻燃剂和/或稳定剂的用途。本发明专利技术还涉及其中并入了前述含磷有机氧基酰亚胺的阻燃塑料成型复合物，并涉及用于制备上述塑料组合物的方法。本发明专利技术还涉及由前述阻燃塑料组合物制成的模塑件、漆或涂料。

Use of phosphorus containing organic oxygen imide as flame retardant and / or stabilizer for plastics, flame retardant and / or stabilized plastic composition, process for producing the same, molded parts, paint and coatings

The present invention relates to the use of phosphorus containing organic oxygen imide according to general formula (I) as a flame retardant and / or stabilizer for plastics. The invention also relates to a flame retardant plastic molding compound in which the phosphorus containing organic oxygen imide is incorporated, and relates to a method for preparing said plastic composition. The invention also relates to a molded article, paint or coating made from the aforementioned flame retardant plastic composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含磷有机氧基酰亚胺作为塑料的阻燃剂和/或稳定剂的用途，阻燃的和/或稳定的塑料组合物，其制备方法，模塑件、漆和涂料本专利技术涉及根据以下所示通式I的含磷有机氧基酰亚胺作为塑料的阻燃剂和/或作为塑料的稳定剂的用途。此外，本专利技术涉及其中并入了前述含磷有机氧基酰亚胺的阻燃塑料模塑复合物，还涉及用于制备前述塑料组合物的方法。此外，本专利技术涉及稳定的塑料组合物。此外，本专利技术涉及由前述阻燃塑料组合物制成的模塑制品、漆或涂料。大多数塑料是可燃的并且相对易燃。为了减少或排除塑料在具体应用中的火灾风险，降低可燃性和使用防火的塑料组合物从而是绝对必要的。为此，一般将阻燃剂添加至塑料，其目的是在特定时间防止着火或显著地延迟火灾蔓延。传统的阻燃剂是基于含氯化合物和含溴化合物(含溴化合物一般与三氧化锑组合)、含磷化合物、含氮化合物和金属氢氧化物，例如氢氧化铝(ATH)或氢氧化镁(MDH)。在当代，由于毒理学和生态毒理学原因，不含卤素的阻燃方案是优选的。关于阻燃塑料的制备，存在大量的通常基底特异性地用于特定聚合物和特定使用领域的阻燃剂，对应于形成其基础的标准。阻燃塑料被用于例如电气和电子应用、运输领域(火车、航空器、汽车)、织物和建筑。过去几年开发的基于氮的优选用于聚烯烃的新阻燃剂种类基于所选择的烷氧基胺(例如WO99/00450)。由于烷氧基胺的裂解，在火灾的情况下产生自由基，该自由基涉及聚合物的分解过程由此产生阻燃效果(C.R.Wilen,R.Pfaendner,J.Appl.Pol.Sci.2013,129,925-944)。除烷氧基胺之外，同时还描述了起阻燃剂或阻燃增效剂作用的其他自由基生成剂，例如偶氮化合物(M.Aubert等人,Macromol.RapidCommun.2006,27,976-981,WO2005/030852)、腙和吖嗪(M.Aubert等人,Pol.Adv.Technol.2011,22,1529-1538)、偶氮-烷氧基胺(M.Aubert等人,Pol.Degr.Stab.2012,97,1438-1446)、偶氮-膦酸盐/酯(T.Tirri等人,Pol.Degr.Stab.2012,97,375-382)或三氮烯(W.Pawelec等人,Pol.Degr.Stab.2012,97,948-954)。此外，在DE102013005307或DE102014210214中描述了基于羟基酰亚胺和聚合酰亚胺的新的自由基生成剂作为阻燃剂的用途。这些化合物种类优选地与另外的阻燃剂，例如基于其他含氮化合物、含磷化合物、含卤素化合物或含硫化合物组合使用，因此产生协同组合。然而，该组合的一个缺点是使用多于一种化合物，这例如会增加许可成本、产生另外的误差来源和会出现不期望的成分之间的相互作为，如化学反应。因此，本专利技术的一个目的是使得能够获得基于非常高效的自由基生成剂的新阻燃剂和协同阻燃成分。此外，所选的化合物可以用作塑料的稳定剂。该目的通过根据专利权利要求1的含磷有机氧基酰亚胺的用途、通过具有专利权利要求19特征的阻燃和/或稳定的塑料组合物、通过制备阻燃和/或稳定的塑料组合物的方法、通过专利权利要求22的特征以及通过具有专利权利要求23特征的模塑件、漆或涂料来实现。各从属权利要求在此代表有利的发展方案。本专利技术因此涉及含磷有机氧基酰亚胺作为塑料的阻燃剂、作为塑料的稳定剂和/或作为塑料的抗氧化剂的用途，其包含至少一个以下所示式I的结构单元R1选自含磷基团。现已证明，借助于包含氧基酰亚胺基团和至少一个磷基团的分子，可以进一步提高氧基酰亚胺的阻燃效果。这些选定的结构至今还未被以上指出的单个申请所明确包含。同时，这些产品中许多可以由可大规模使用的起始化合物廉价地生产。以上所示的含磷有机氧基酰亚胺中包含的基团R1从而包含至少一个磷原子。基团R1从而还可以表示包含多个磷原子的基团。特别地，重复根据式I的结构是可能的，即，在分子中存在多个所示的氧基酰亚胺基团。使得能够获得具有高效率的新阻燃剂和阻燃成分的目的优选地通过使用分子中包含至少一个氧基酰亚胺基团和至少一个磷基团二者、即通式Ia、Ib、Ic的至少一个结构单元的化合物来实现，条件是这些结构不包含任何卤素。R1为直接键、任选地经取代的烷基、环烷基、芳基或杂芳基基团，其不包含卤素。R2为O或S根据本专利技术，优选的是式I中的上述基团R1选自以下基团-X-YX表示直接化学键、未经取代或经取代的亚烷基基团、未经取代或经取代的亚环烷基基团、未经取代或经取代的芳基基团、未经取代或经取代的杂芳基基团或酰基基团，所述酰基基团的羰基与氧原子键合，其酸基与Y键合，Y表示含磷基团，其通过磷原子与X化学交联，其中磷原子具有-3至5的化合价，特别是-2、-1、0、+1、+2、+3、+4或+5。在上述基团X-Y中，有利的是基团Y选自以下所示的基团Z每次出现时是相同或不同的，其选自直链或带支链的和/或未经取代或经取代的烷基基团、未经取代或经取代的芳基基团、未经取代或经取代的杂芳基基团或酰基基团，所述酰基基团的羰基与磷原子或A或B键合，前述基团能够被至少一个另外的根据以上所示式I的结构单元取代和/或被至少一个另外的基团R1取代，以及选自以上所示式I的结构单元和基团-X-Y，A每次出现时是相同或不同的，表示氧或硫，B每次出现时是相同或不同的，表示氮，和D每次出现时是相同或不同的，其选自直链或带支链的和/或未经取代或经取代的烷基基团、未经取代或经取代的芳基基团、未经取代或经取代的杂芳基基团，前述基团能够任选地被至少一个另外的根据以上所示式I的结构单元取代和/或被至少一个另外的基团R1取代。特别地，含磷有机氧基酰亚胺是不含卤素的，即相应的化合物不包含卤素原子。优选的含磷有机氧基酰亚胺具有以下结构：E-R1E表示以下所示的基团，E通过氧原子与R1键合，R1是如上所定义的，R1'每次出现时是相同或不同的，表示氢、直链或带支链的烷基基团、直链或带支链的烯基基团、芳香族基团、杂芳香族基团，或在基团R1'键合形成环的情况下，该环能够是饱和或不饱和的、经取代或未经取代的，和/或至少一个或两个基团R1'、或键合以形成环的基团R1'包含至少一个另外的以上所示式I的结构单元。特别地，含磷有机氧基酰亚胺具有以下式之一：E和R1'具有前述的定义。特别优选的举例使用的有机含磷氧基酰亚胺在下文示出：根据第一优选实施方案，含磷有机氧基酰亚胺包含通式I的结构单元，并具有以下式之一根据本专利技术的含磷有机氧基酰亚胺的另一优选实施方案具有两个通式I的结构单元，并具有以下所示式之一在前述两个实施方案的情况下，在此适用的是：n表示0、1、2、3或4，和R2选自任选地经取代的亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂芳基或桥酰基基团。另一优选实施方案规定含磷有机氧基酰亚胺包含三个通式I的结构单元，并具有以下式基团R1的定义在此与上述定义相同。在前述式中，基团R2在此优选地定义如下：R2在此优选选自以下基团–(CH2)n–，其中n＝1至18，–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–C(CH3)2–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–、–O-C(O)O–以及以下所示的基团先前所示的基团中包含的脂环族或芳香族环体系是未经取代的或被一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
含磷有机氧基酰亚胺作为塑料的阻燃剂、作为塑料的稳定剂和/或作为塑料的抗氧化剂的用途，所述含磷有机氧基酰亚胺包含至少一个以下所示式I的结构单元

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.18 DE 102014218811.31.含磷有机氧基酰亚胺作为塑料的阻燃剂、作为塑料的稳定剂和/或作为塑料的抗氧化剂的用途，所述含磷有机氧基酰亚胺包含至少一个以下所示式I的结构单元R1选自含磷基团。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，R1选自-X-YX表示直接化学键、未经取代或经取代的亚烷基基团、未经取代或经取代的亚环烷基基团、未经取代或经取代的芳基基团、未经取代或经取代的杂芳基基团或酰基基团，所述酰基基团的羰基与氧原子键合，酸基与Y键合，Y表示含磷基团，其通过磷原子与X化学交联，其中磷原子具有-3至5的化合价，特别是-2、-1、0、+1、+2、+3、+4或+5。3.根据前述权利要求所述的用途，其特征在于，Y选自以下所示的基团Z每次出现时是相同或不同的，其选自直链或带支链的和/或未经取代或经取代的烷基基团、未经取代或经取代的芳基基团、未经取代或经取代的杂芳基基团或酰基基团，所述酰基基团的羰基与磷原子或A或B键合，前述基团能够被至少一个另外的根据以上所示式I的结构单元取代和/或被至少一个另外的基团R1取代，以及选自以上所示式I的结构单元和基团-X-Y，A每次出现时是相同或不同的，表示氧或硫，B每次出现时是相同或不同的，表示氮，和D每次出现时是相同或不同的，其选自直链或带支链的和/或未经取代或经取代的烷基基团、未经取代或经取代的芳基基团、未经取代或经取代的杂芳基基团，前述基团能够任选地被至少一个另外的根据以上所示式I的结构单元取代和/或被至少一个另外的基团R1取代。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于，所述含磷有机氧基酰亚胺是不含卤素的。5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于，所述含磷有机氧基酰亚胺具有以下结构：E-R1E表示以下所示的基团，E通过氧原子与R1键合，R1是如上所定义的，R1'每次出现时是相同或不同的，表示氢、直链或带支链的烷基基团、直链或带支链的烯基基团、芳香族基团、杂芳香族基团，或在基团R1'键合形成环的情况下，所述环能够是饱和或不饱和的、经取代或未经取代的，和/或至少一个或两个基团R1'、或键合形成环的基团R1'包含至少一个另外的以上所示式I的结构单元。6.根据前述权利要求所述的用途，其特征在于，所述含磷有机氧基酰亚胺具有以下式之一：E和R1'具有前述的定义。7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于，所述含磷有机氧基酰亚胺a)包含通式I的结构单元，并具有以下式之一b)包含两个通式I的结构单元，并具有以下式之一n表示0、1、2、3或4，R2选自任选地经取代的亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂芳基或桥酰基基团，或c)包含三个通式I的结构单元，并具有下式8.根据前述权利要求所述的用途，其特征在于，R2选自以下基团–(CH2)n–，其中n＝1至18，–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–C(CF3)2–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–、–OC(O)–O–以及以下所示的基团先前所示的基团中包含的脂环族或芳香族环体系是未经取代的或被一个或更多个烷基和/或烷氧基基团取代的，Q在每次出现时是相同或不同的，其选自化学键以及以下基团–(CH2)n–，其中n＝1至18，–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–C(CH3)2–、–O–C(O)–O–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–，和m为0或1至3。9.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于，所述含磷有机氧基酰亚胺选自以下所示的化合物y为1或2，Alk表示直链或带支链的、经取代或未经取代的烷基基团，和Ar表示经取代或未经取代的芳基基团或杂芳基基团。10.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于，根据通式I的结构单元是聚合物或共聚物的一部分，所述聚合物或共聚物特别地具有至少以下重复单元：11.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于，所述塑料是热塑性聚合物，并特别地选自a)由烯烃或二烯制得的聚合物，例如聚乙烯(LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、MDPE、HDPE、UHMWPE)、茂金属-PE(m-PE)、聚丙烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊烯-1、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚环辛烯、聚烯烃-一氧化碳共聚物、以及统计结构或嵌段结构形式的共聚物，例如聚丙烯-聚乙烯(EP)、EPM或EPDM、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸酯如乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸及其盐(离子聚合物)，以及三元共聚物，例如乙烯-丙烯酸-丙烯酸缩水甘油酯，接枝聚合物，例如聚丙烯-接枝-马来酸酐、聚丙烯-接枝-丙烯酸、聚乙烯-接枝-丙烯酸、聚乙烯-聚丙烯酸丁酯-接枝-马来酸酐，b)聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚乙烯基萘、苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯(ASA)、苯乙烯-乙烯、苯乙烯-马来酸酐聚合物，包括相应的接枝共聚物，例如在丁二烯上接枝的苯乙烯、在SBS或SEBS上接枝的马来酸酐、以及由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯和ABS制得的接枝共聚物(MABS)，c)含卤素聚合物，例如聚氯乙烯(PVC)、聚氯丁二烯和聚偏二氯乙烯(PVDC)、由氯乙烯和偏二氯乙烯制得的共聚物、或由氯乙烯和醋酸乙烯酯制得的共聚物、氯代聚乙烯、聚偏二氟乙烯，d)不饱和酯的聚合物，例如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸月桂酯、聚丙烯酸硬脂醇酯，聚丙烯腈，聚丙烯酰胺，共聚物如聚丙烯腈-聚丙烯酸烷基酯，聚甲基丙烯酰亚胺，e)由不饱和醇及其衍生物制得的聚合物，例如聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛，f)聚缩醛，例如聚甲醛(POM)或其与例如正丁醛的共聚物，g)聚苯醚及其与聚苯乙烯或聚酰胺的共混物，h)环醚的聚合物，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四氢呋喃，i)由羟基封端的聚醚或聚酯和芳香族或脂肪族异氰酸酯制得的聚氨酯，特别是直链聚氨酯、聚脲，j)聚酰胺，例如聚酰胺-6，聚酰胺-6.6，聚酰胺-6.10，聚酰胺-4.6，聚酰胺-4.10，聚酰胺-6.12，聚酰胺-12.12，聚酰胺11，聚酰胺12以及(部分)芳香族聚酰胺，例如，如由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸与脂肪族二胺、或者由脂肪族二羧酸如己二酸或癸二酸与芳香族二胺如1,4-二氨基苯或1,3-二氨基苯制备的聚苯二甲酰胺，不同的聚酰胺例如PA-6和PA6.6的共混物，或者聚酰胺和聚烯烃的共混物，例如PA/PP，k)聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚(醚)酮、聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚乙内酰脲，l)由脂肪族或芳香族二羧酸和二醇制得或者由羟基羧酸制得的聚酯，例如，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二醇酯、聚羟基苯甲酸酯、聚羟基萘甲酸酯、聚乳酸，m)聚碳酸酯、聚酯碳酸酯及其共混物，例如PC/ABS、PC/PBT、PC/PET/PBT、PC/PA，n)纤维素衍生物，例...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫·芬德尔，马库斯·马祖罗夫斯基，
申请(专利权)人：弗劳恩霍弗应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE