DE69516191T2 - Reaktive flammverzögernde Additive, die Phosphinoxid-Gruppen enthalten - Google Patents
Reaktive flammverzögernde Additive, die Phosphinoxid-Gruppen enthaltenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue, Phosphinoxid-Gruppen enthaltende Verbindungen.
- Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Phosphinoxid-Gruppen enthaltende Verbindungen, auf ein Verfahren zur Zubereitung derselben und auf ihre Verwendung als flammverzögernde Zusatzmittel für organische Polymere.
- Im Stand der Technik der organischen Polymere besteht ein Bedarf nach flammwidrigen Fabrikationswaren, insbesondere in einigen Bereichen wie zum Beispiel dem Textilbereich.
- Um organischen Polymeren flammwidrige Eigenschaften zu verleihen (d. h. sie flammverzögernd zu machen), werden mehrere verschiedene flammverzögernde Zusatzmittel verwendet, bei denen es sich im allgemeinen um organische, Halogene oder Phosphor enthaltende Verbindungen handelt, welche Verbindungen durch Oberflächenbehandlung der Fabrikationsware, z. B. in einem Textilausrüstungsschritt, aufgebracht werden.
- Flammverzögernde Zusatzmittel, die aus organischen Verbindungen bestehen, die Phosphor und/oder Halogen oder halogenierte Verbindungen in Verbindung mit einem Metalloxid enthalten, sind beispielsweise durch J. W. Lyons in "The Chemistry and Uses of Fire Retardants", Wiley Interscience 1970, Seite 286-297 beschrieben worden.
- Beispiele organischer, Phosphor und/oder Halogen enthaltender organischer Verbindungen, die bei der Herstellung von hitzebeständigen bzw. flammwidrigen Polymeren verwendet werden, umfassen p-Hydroxyarylphosphinoxide und - sulfide, wie sie in DE-A-35 44 064 (Röhm GmbH) beschrieben sind. Desgleichen können Polyarylenether und -ester, die Phosphor in Gruppen enthalten, wie sie im folgenden gezeigt werden, in Polymere eingearbeitet werden, um ihre Hitzebeständigkeit bzw. Flammwidrigkeit zu erhöhen:
- Diese Verbindungen sind jeweils in DE-A-35 21 125 (Röhm GmbH) und EP-A-0 096 799 (Röhm GmbH) beschrieben.
- Bei der vorliegenden Erfindung sind nun neue Phosphinoxid-Gruppen enthaltende Verbindungen entdeckt worden, die als flammverzögernde Zusatzmittel von Nutzen sind, die als Comonomere in das flammverzögernd zu machende Polymer eingearbeitet werden können.
- Derartige Verbindungen, die als flammverzögernde Zusatzmittel für organische Polymere - wie beispielsweise Polyester oder Polyurethane - von Nutzen sind, ermöglichen es, die Nachteile, mit denen der Stand der Technik behaftet ist, zu überwinden, da:
- - keine ätzenden Dämpfe wie beispielsweise Halogenwasserstoffsäuren freigesetzt werden (im Gegenteil, derartige Gase werden während der Verbrennung von halogenhaltigen Zusatzmitteln gebildet);
- - sie funktionelle Gruppen enthalten, die denjenigen analog sind, die in den Monomeren des zuzumischenden Polymers vorliegen und sie daher die Polymerisationsreaktion nicht wesentlich ändern, denn sie sind fähig, diese teilweise zu ersetzen;
- - sie keine Komplexverbindungen mit den Polymerisationskatalysatoren bilden und daher während der anfänglichen Reaktionsstufe zugesetzt werden können, so daß der Vorgang vereinfacht wird;
- - sie eine hohe Hitze- und Chemikalienbeständigkeit aufweisen und aus diesem Grund keine unerwünschten Änderungen aufgrund der harten Reaktionsbedingungen, unter denen der Polymerisationssyntheseschritt durchgeführt wird, durchmachen;
- - sie innerhalb der Polymermatrix bleiben, da sie einen Teil der gleichen Polymerkette bilden, wodurch die Kontamination von Lebensmitteln oder anderen Waren, die mit der endgültigen Fabrikationsware in Berührung kommen, ausgeschlossen ist und des weiteren sichergestellt wird, daß ihre flammverzögernde Wirkung im Falle einer Abnahme ihrer Konzentration in dem Polymer nicht abnimmt.
- Aus diesem Grund besteht der Gegenstand der vorliegenden Erfindung aus Phosphinoxid-Gruppen enthaltenden Verbindungen der allgemeinen Formel (I):
- - X und X&sub1; ein Wasserstoffatom oder, wenn sie zusammengenommen werden, eine NR&sub1;-Gruppe, in der R&sub1; für ein Wasserstoffatom steht, eine lineare oder verzweigte aliphatische C&sub1;-C&sub5;-Gruppe, eine lineare oder verzweigte C&sub2;-C&sub6;-Acyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe darstellen,
- - R eine cyclische oder polycyclische C&sub4;-C&sub9;-Gruppe darstellt, die zwei Carboxy-Gruppen, die eventuell mit einwertigen Alkoholen oder Glykolen verestert oder in Anhydride umgewandelt sind, oder zwei Hydroxygruppen enthält.
- Die Verbindungen, die die allgemeine Formel (I) aufweisen, sind als flammverzögernde Zusatzmittel nützlich.
- Bevorzugte Verbindungen, die folgende allgemeine Formel (I) aufweisen, sind diejenigen, in der:
- - X und X&sub1; ein Wasserstoffatom oder, wenn sie zusammengenommen werden, eine -NH-Gruppe darstellen,
- - R eine Gruppe darstellt, die von Cyclohexan oder Norbornan deriviert ist und zwei Methylolgruppen oder eine Dianhydridgruppe oder zwei mit Methanol veresterte Carboxygruppen enthält.
- Spezifische Beispiele von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind:
- Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt werden, das die Reaktion eines Diphenylphosphinoxids der allgemeinen Formel (XIV):
- in der X und X&sub1; die gleiche Bedeutung besitzen wie oben geoffenbart, mit einer Verbindung umfaßt, die entweder eine C=C-Doppelbindung oder eine der oben geoffenbarten Funktionen (Anhydrid. Ester und dergleichen) enthält.
- Spezifische Beispiele von Verbindungen, die entweder eine C=C-Doppelbindung oder eine der oben geoffenbarten Funktionen (Anhydrid, Ester und dergleichen) enthalten, sind:
- Das Diphenylphosphinoxid der allgemeinen Formel (XIV) wird bekannten, im Stand der Technik beschriebenen Verfahren, wie beispielsweise bei Haake et al., (1969), Journal of Organic Chemistry, Band 34, Seite 788-794, entsprechend zubereitet.
- Bei diesen Verbindungen, die entweder eine C=C-Doppelbindung oder eine der oben geoffenbarten Funktionen (Anhydrid, Ester usw.) enthalten, - einige Beispiele dieser Verbindungen sind oben aufgeführt - handelt es sich um im Handel erhältliche Produkte.
- Die Reaktion wird bekannten Vorgehensweisen entsprechend durchgeführt, wie sie bespielsweise von Dolidze A. V., Ingorokva K. V. et al., in: "Izvestiya Akademii Nauk Gruzinoskoi 55 W Seriya Khimicheskaya" (1987), Band 13(4), Seite 309-311 und Ninfant'ev E. E., Magdeeva R. K. et al. in: Zhurnal Obshchei Khimii" (1968), Band 56 (7), Seite 1660-1661 beschrieben sind.
- Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind als flammverzögernde Zusatzmittel nützlich, die für das Ausstatten von organischen Polymeren wie beispielsweise linearen Polyestern mit aliphatischen und/oder aromatischen Strukturen (PET, PBT und dergleichen), Polyurethanen und dergleichen mit flammwidrigen Eigenschaften geeignet sind.
- Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden mit den Monomeren, aus denen das Polymer hergestellt wird, zu Beginn der Polymerisationsreaktion gemischt und homogenisiert, da sie, wie schon oben aufgeführt, mit den Reaktionskatalysatoren keine Komplexverbindungen bilden.
- Das so erhaltene Endprodukt kann daraufhin in Fabrikationswaren wie Fasern, Folien, Formartikel und dergleichen umgewandelt werden.
- Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind dazu fähig, mit dem Polymer, dem sie zugegeben werden, zu reagieren, um dabei zu einem Teil des gleichen Polymers zu werden und dieses mit flammverzögernden Eigenschaften auszustatten. Des weiteren sind sie in der Lage, im Laufe der Zeit innerhalb des polymeren Materials zu bleiben, in das sie eingearbeitet sind.
- Im Falle von Poly(ethylenterephthalat) (PET) oder Poly(butylenterephthalat) (PBT), können diejenigen Verbindungen, die Hydroxyfunktionen der Formeln (VI), (VII), (XII) und (XIII) enthalten, eine entsprechende Anzahl von Glykolmolen ersetzen; diejenigen Anhydridfunktionen, die Verbindungen (II), (IV), (VIII) und (X) enthalten, können eine entsprechende Anzahl von Terephthalsäuremolen ersetzen und die die Diesterfunktion enthaltenden Verbindungen können eine entsprechende Anzahl von Methylterephthalatmolen in dem Fall ersetzen, in dem das Polyestersyntheseverfahren von dieser Verbindung anstatt der freien Säure ausgeht.
- Die Menge an Verbindungen der allgemeinen Formel (I), die zur Erzielung von flammverzögernden Eigenschaften verwendet wird, ist diejenige Menge, mit der ein Phosphorgehalt (als elementarer Phosphor berechnet) in dem organischen Polymer im Bereich zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,7 Gew.-% sichergestellt wird.
- Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) wurden durch ¹H-NMR und ³¹P-NMR-Spektroskopie in CDCl&sub3; unter Verwendung eines BRÜKER-AC-200 Spektrometers und durch Massenspektrometrie durch die DCI-Methode (chemische Ionisierung mit Isobutan als reaktionsfähigem Gas) und Verwendung eines FINNIGAN MAT 8004 Spektroskops charakterisiert. Die folgenden Untersuchungsbeispiele werden zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung aufgeführt, ohne diese einzuschränken.
- In einen Dreihalskolben von 500 cm³ Fassungsvermögen, der mit einem Kühler, einem Thermometer, einem Magnetrührer und einer Vorrichtung für eine Inertgasströmung ausgestattet ist, werden 7,6 g (0,05 Mol) Tetrahydrophthalsäureanhydrid, 10,1 g (0,05 Mol) Diphenylphosphinoxid und 0,41 g (0,025 Mol) Azoisobuttersäurenitril (AIBN) eingegeben.
- Nach Erhitzen der Mischung bei 80ºC über 6 Stunden unter Stickstoffströmung ist in dem für die rohe Reaktionsmischung erhaltenen ³¹P-NMR-Spektrum ein Singulett bei 36,5 ppm mit einem Intregralwert von 90% zu ersehen.
- Die Reaktionstemperatur wird daraufhin auf 40ºC reduziert, 30 ml Ethylether werden hinzugegeben und die weiße feste Ausfällung wird filtriert und getrocknet.
- Man erhält eine Menge von 12,5 g Produkt in einer Ausbeute von 71%, das durch Umkristallisation aus Toluol oder noch bevorzugter aus 1,2-Dichlorethan zur Entfernung eventueller Spuren von Diphenylphosphinoxid noch weiter gereinigt wird, wobei im letzteren Falle eine Reinheit von > 99,9% erzielt wird.
- Man erhält eine Endmenge von 10 g (Ausbeute 57%) des Produkts, das folgende charakteristische Eigenschaften aufweist:
- Schmelzpunkt: 210ºC-215ºC.
- ¹H-NMR (200 MHz, CDCl&sub1;-TMS) (ppm): 7,6-7,1 (10H, m); 3,3 (2H, m); 2,4 (1H, t); 2,0 (2H, m); 1,5 (2H, m); 1,1 (2H, m).
- ³¹P 36,5 ppm (s).
- IR: 3050 cm&supmin;¹ (aromatischer KW), 1880 cm&supmin;¹ (Anhydrid C=0); 1130 cm&supmin;¹ (P=0).
- Masse (ms): 354 m/z (molekularer Peak).
- In einen Dreihalskolben von 250 cm³ Fassungsvermögen, der mit einem Kühler, einem Thermometer, einem Magnetrührer und einer Vorrichtung für eine Inertgasströmung ausgestattet ist, werden 21,93 g (0,1336 Mol) cis-5-Norbornenendo-2,3-dicarbonsäureanhydrid, 27,0 g (0,1336 Mol) Diphenylphosphinoxid, 50 cm³ Toluol und 1,1 g (0,067 Mol) Azoisobuttersäurenitril (AIBN) eingegeben.
- Die Mischung wird unter einer Stickstoffströmung auf 80ºC erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Daraufhin wird die Temperatur auf bis zu 90ºC erhöht und die Reaktion weitere 4 Stunden fortgeführt, wobei jede Stunde 0,2 g Benzoylperoxid zugegeben wird.
- Der Reaktionsablauf kann durch DC (0,25 mm Kieselgel 60 F&sub2;&sub5;&sub4;) unter Zuhilfenahme von Methanol : Ethylether im Verhältnis von 2 : 8 als Elutionsmittel verfolgt werden. Die durch DC erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt: Tabelle 1
- * Verhältnis = Verhältnis der Entfernung, über die sich der Punkt bewegt zur Entfernung, über die sich die Elutionsmittelfront bewegt.
- Nach Abschluß der Reaktion kühlt man die Reaktionsmischung und läßt sie bei 4ºC stehen. Die weiße feste Ausfällung wird filtriert, mit Toluol gewaschen und getrocknet.
- Man erhält eine Menge von 21 g (Ausbeute 43%) des Produkts von glasartigem Aussehen, das durch Umkristallisation aus Toluol oder noch bevorzugter aus 1,2- Dichlorethan zur Entfernung eventueller Spuren von Diphenylphosphinoxid noch weiter gereinigt wird, wobei im letzteren Falle eine Reinheit von > 99,9% erzielt wird.
- Zum Schluß erhält man 13,2 g Produkt der folgenden charakteristischen Eigenschaften:
- Schmelzpunkt: 195ºC-197ºC.
- Masse (ms): 366 m/z (molekularer Peak)
- in einer Ausbeute von 30%.
- 27,93 g (0,1336 Mol) 1,1-Dimethylolcyclohex-3-en, 27,0 g (0,1336 Mol) Diphenylphosphinoxid, 50 cm³ Toluol und 1,1 g (0,067 Mol) Azoisobuttersäurenitril (AIBN) werden in einen Dreihalskolben von 250 cm³ Fassungsvermögen, der mit einem Kühler, einem Thermometer, einem Magnetrührer und einer Vorrichtung für eine Inertgasströmung ausgestattet ist, eingegeben.
- Die Reaktionsmischung wird unter einer Stickstoffströmung bei 80ºC erhitzt und diese Temperatur wird 2 Stunden beibehalten.
- Nach einer Stunde beginnt sich ein weißer Feststoff auszufällen. Die Temperatur wird daraufhin auf bis zu 90ºC erhöht und die Reaktion weitere 4 Stunden fortgeführt, wobei jede Stunde 0,2 g Benzoylperoxid zugegeben wird.
- Nach Reaktionsabschluß kühlt man die Reaktionsmischung und läßt sie bei 4ºC stehen. Die weiße feste Ausfällung wird filtriert, mit Aceton gewaschen und getrocknet.
- Man erhält eine Menge von 42 g (Ausbeute 76%) Produkt, das durch Umkristallisation aus Toluol zur Entfernung eventueller Spuren von Diphenylphosphinoxid noch zusätzlich gereinigt wird.
- Zum Schluß erhält man 33,5 g Produkt der folgenden charakteristischen Eigenschaften:
- Schmelzpunkt: 162ºC-166ºC.
- Masse (ms): 344 m/z (molekularer Peak)
- in einer Ausbeute von 61%.
- Bei der Analyse durch HPLC auf einer Licrospher 100 RP/8-Säule (Durchmesser 5 um) unter Zuhilfenahme einer Mischung von Wasser und Acetonitril in unterschiedlichem Verhältnis als Elutionsmittel wird das Vorliegen von mindestens zwei Produkten der gleichen Molmasse beobachtet. Man nimmt an, daß es sich dabei um die Isomere handelt, wobei Phosphor entweder in 3- Stellung oder 4-Stellung zu den Geminalmethylolgruppen gebunden ist.
- 9,22 g (0,06 Mol) 1,1-Dimethylolnorbornen, 12,1 g (0,06 Mol) Diphenylphosphinoxid, 50 cm³ Toluol und 0,5 g (0,030 Mol) Azoisobuttersäurenitril (AIBN) werden in einen Kolben von 100 cm³ Fassungsvermögen, der mit einem Kühler, einem Thermometer, einem Magnetrührer und einer Vorrichtung für eine Inertgasströmung ausgestattet ist, eingegeben.
- Die Reaktionsmischung wird unter Stickstoffströmung auf bis zu 80ºC erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.
- Nach 1 Stunde beginnt sich ein weißer Feststoff auszufällen. Die Reaktionstemperatur wird bei 80ºC-85ºC gehalten und die Reaktion weitere 4 Stunden fortgeführt, wobei jede Stunde 0,1 g Bezoylperoxid zugegeben wird.
- Nach Reaktionsabschluß und Kühlen gibt man 50 cm³ Aceton in den Kolben und rührt die Mischung noch im kalten Zustand für ca. 15 Minuten.
- Die Reaktionsmischung wird filtriert und die Ausfällung mit Aceton gewaschen, wobei man auf diese Weise 19 g (Ausbeute 89%) Produkt erhält, das des weiteren zur Entfernung eventueller Spuren von Diphenylphosphinoxid durch Umkristallisation aus Toluol gereinigt wird.
- Zum Schluß erhält man 15,4 g Produkt der folgenden charakteristischen Eigenschaften:
- Schmelzpunkt: 173ºC-175ºC.
- Masse (ms): 356 m/z (molekularer Peak)
- in einer Ausbeute von 72%.
- Bei der Analyse durch HPLC auf einer Licrospher 100 RP/8-Säule (Durchmesser 5 ml) unter Zuhilfenahme einer Mischung von Wasser und Acetonitril in unterschiedlichem Verhältnis als Elutionsmittel wird das Vorliegen von mindestens zwei Produkten der gleichen Molmasse beobachtet. Man nimmt an, daß es sich dabei um die Isomere handelt, wobei Phosphor entweder in 3- Stellung oder 4-Stellung zu den Geminalmethylolgruppen gebunden ist.
- 97,0 g (0,50 Mol) Dimethylterephthalat, 68,0 g (1,10 Mol) Ethylenglykol und 100 mg Manganacetat [Mn(CH&sub3;COO&sub2;·4H&sub2;O] werden in einen Glaskolben von 500 ml Fassungsvermögen eingegeben.
- Die Reaktionsmischung wird mit Inertgas überspült, wobei die Luft im Kolben durch eine inerte Atmosphäre (Stickstoff) ersetzt wird, und die Reaktionsmischung wird auf einem Sandbad auf 180ºC erhitzt. Die Temperatur des Sandbads wird bei 180ºC gehalten, bis das Methanol fast vollkommen destilliert ist, und die Reaktionstemperatur wird daraufhin langsam auf bis zu 230ºC-240ºC erhöht.
- Dann wird eine Aufschlämmung von 64 mg Antimontrioxid, 250 mg Triphenylphopshat und 7,1 g der Verbindung der Formel (II) in Glykol zugegeben.
- Zur Entfernung jeglicher Spuren von Methanol und Ethylenglykol wird der Druck auf ca. 40 kPa (300 Ton) gesenkt. Nach ca. 30 Minuten wird der Druck auf 26,7 Pa (0,2 Torr) gesenkt und die Temperatur gleichzeitig auf 280ºC- 285ºC erhöht.
- Sobald das Polymer eine derart viskose Konsistenz erreicht, daß sie anzeigt, daß eine hohe Molmasse erreicht ist, wird der Reaktionskolben aus dem Sandbad, in dem er sich befand, entfernt und in flüssigen Stickstoff getaucht.
- Zum Schluß wird das Polymer herausgenommen und granuliert.
- Das auf diese Weise erhaltene Polymer weist einen LOI (Sauerstoffindex) von 25 auf, während zusatzmittelfreies Polyethylenterephthalat einen LOI von 20 aufweist. Die Bestimmung des LOI findet der ASTM D 2863-77 entsprechend statt.
Claims (10)
1. Phosphinoxid-Gruppen enthaltende Verbindungen, die folgende allgemeine
Formel aufweisen (I):
- X und X&sub1; ein Wasserstoffatom oder, wenn sie zusammengenommen
werden, eine NR&sub1;-Gruppe, in der R&sub1; für ein Wasserstoffatom steht, eine
lineare oder verzweigte aliphatische C&sub1;-C&sub5;-Gruppe, eine lineare oder
verzweigte C&sub2;-C&sub6;-Acyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe darstellen,
- R eine cyclische oder polycyclische C&sub4;-C&sub9;-Gruppe darstellt, die zwei
Carboxy-Gruppen, die eventuell mit einwertigen Alkoholen oder
Glykolen verestert oder in Anhydride umgewandelt sind, oder zwei
Hydroxygruppen enthält.
2. Flammverzögernde Zusatzmittel, die aus Phosphinoxid-Gruppen
enthaltenden Verbindungen gebildet sind, die folgende allgemeine Formel
aufweisen (I):
in der
- X und X&sub1; ein Wasserstoffatom oder, wenn sie zusammengenommen
werden, eine NR&sub1;-Gruppe, in der R&sub1; für ein Wasserstoffatom steht, eine
lineare oder verzweigte aliphatische C&sub1;-C&sub5;-Gruppe, eine lineare oder
verzweigte C&sub2;-C&sub6;-Acyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe darstellen,
- R eine cyclische oder polycyclische C&sub4;-C&sub9;-Gruppe darstellt, die zwei
Carboxy-Gruppen, die eventuell mit einwertigen Alkoholen oder
Glykolen verestert oder in Anhydride umgewandelt sind, oder zwei
Hydroxygruppen enthält.
3. Flammverzögernde Zusatzmittel nach Anspruch 2, in denen:
- X und X&sub1; ein Wasserstoffatom oder, wenn sie zusammengenommen
werden, eine -NH-Gruppe darstellen,
- R eine Gruppe darstellt, die von Cyclohexan oder Norbornan deriviert ist
und zwei Methylolgruppen oder eine Dianhydridgruppe oder zwei mit
Methanol veresterte Carboxygruppen enthält.
4. Verfahren für die Zubereitung der Verbindungen nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, das die Reaktion eines Diphenylphosphinoxids der
allgemeinen Formel (XIV):
in der X und X&sub1; die gleiche Bedeutung besitzen wie oben geoffenbart, mit einer
Verbindung umfaßt, die entweder eine C=C-Doppelbindung oder eine der oben
geoffenbarten Funktionen (Anhydrid, Ester) enthält.
5. Organische Polymere, die unter linearen Polyestern mit einer
aliphatischen und/oder aromatischen Struktur und Polyurethanen ausgewählt
werden und durch Zusatz einer der einem der vorhergehenden Ansprüche
entsprechenden Verbindungen flammverzögernd gemacht werden.
6. Flammverzögernd gemachte organische Polymere nach Anspruch 5, bei
denen der Polyester Poly(ethylenterephthalat) ist.
7. Flammverzögernd gemachte organische Polymere nach Anspruch 5, bei
denen der Polyester Poly(butylenterephthalat) ist.
8. Flammverzögernd gemachte organische Polymere nach einem der
Ansprüche 5 bis 7, bei denen die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) mit
den Monomeren des organischen Polymers zu Beginn der
Polymerisationsreaktion gemischt und homogenisiert werden.
9. Flammverzögernd gemachte organische Polymere nach einem der
Ansprüche 5 bis 7, bei denen die Menge der Verbindungen der allgemeinen
Formel (I) aus der Menge besteht, die sicherstellt, daß in dem organischen
Polymer eine Phosphorkonzentration erreicht wird, die innerhalb des Bereichs
von 0,1% bis 3% liegt.
10. Fasern, Folien, Formartikel, die die organischen Polymere nach einem der
Ansprüche 5 bis 9 enthalten.
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US4181646A (en) * | 1977-07-29 | 1980-01-01 | Monsanto Company | Phosphorus-containing flame retardant compositions |
US4383049A (en) * | 1981-12-03 | 1983-05-10 | Blount David H | Process for the production of polyester silicate resinous products |
DE3222571A1 (de) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Röhm GmbH, 6100 Darmstadt | Phosphorhaltige polyarylenester und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3521125A1 (de) * | 1985-06-13 | 1986-12-18 | Röhm GmbH, 6100 Darmstadt | Phosphorhaltige polyarylenaether und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3544064A1 (de) * | 1985-12-13 | 1987-06-19 | Roehm Gmbh | Verfahren zur herstellung von p-hydroxiarylphosphinoxiden bzw. -sulfiden |
US4935304A (en) * | 1989-03-31 | 1990-06-19 | Shell Oil Company | Wire and cable coating of non-blended linear alternating polyketone polymer and blend of the polyketone with polyurethane polymer |
US5077337A (en) * | 1990-02-22 | 1991-12-31 | Great Lakes Chemical Corporation | Flame retardant graft copolymers of polypropylene |
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