Compuestos de triazina que contienen fosforo como agentes ignifugos.

Compuesto de fórmula (III-1) o de fórmula (III-2)

[ (A-H) +]m (Mm+ (HPO4 4-) m] (III-1) [ (A-H) +]m (Mm+ (P2O7 4-) m/2] (III-2) en las que (A-H) + es un resto de fórmula (IV) en la que X es H,

CN, C (NH) NH2, C (O) NH2, C (NH) NHCN o su producto de condensación; cada M independientemente entre sí es Ca, Mg, Zn o A1; m es 2 ó 3.

Compuestos de triazina que contienen fósforo como agentes ignífugos.

La presente invención se refiere a compuestos de triazina que contienen fósforo, a su uso como agentes ignífugos y a polímeros que contienen los compuestos.

Los fosfonatos de metales son conocidos por si mismos o en combinación con otros componentes para un gran número de polímeros termoplásticos.

Los agentes ignífugos que contienen nitrógeno, en especial los basados en melamina, son conocidos desde hace largo tiempo y en parte pueden obtenerse también comercialmente. Algunos de estos compuestos de melamina contienen además fósforo.

En el documento US-A 5 684 071 están descritas en general sales de melamina de ácido nitrilo (amino) trimetanofosfónico (NTMPA) como agentes ignífugos. La sal de trimelamina y hexamelamina de NTMPA están descritas en el documento EP-A 1 116 773. En el documento EP-A 1 116 772 por el contrario se describen el nitrilo (amino) trimetanofosfonato de trimagnesio, tricalcio y tricinc como componentes de agentes ignífugos. En el documento EP-A 0 393 421 se describen espumas termorresistentes que se obtienen por calentamiento de fosfonatos metálicos o precursores de fosfonatos metálicos a temperaturas por encima de 200º C.

A pesar de los numerosos agentes ignífugos conocidos en el estado de la técnica existe además una necesidad de agentes ignífugos con propiedades optimizadas y mejor compatibilidad con el medio ambiente.

Un objetivo de la presente invención se encuentra por consiguiente en proporcionar tales agentes ignífugos.

El objetivo se consigue mediante un compuesto de fórmula (III-1) o de fórmula (III-2)

4. ) m

[ (A-H) +]m (Mm+ (HPO4 ] (III-1)

[ (A-H) +]m (Mm+ (P2O74-) m/2] (III-2)

en las que (A-H) + es un resto de fórmula (IV)

en la que X es H, CN, C (NH) NH2, C (O) NH2, C (NH) NHCN o su producto de condensación;

cada M independientemente entre sí es Ca, Mg, Zn o A1;

m es 2 ó 3.

En los compuestos de fórmula (III) aparece un resto [ (A-H) +] que corresponde a la fórmula (IV) y es de naturaleza iónica. La forma básica desprotonada corresponde para X = M a melamina. Los restos se introducen correspondientemente a su forma básica en compuestos de fórmula (III) . Aquí pueden utilizarse estos mismos o productos de condensación de estos con disociación de amoniaco. En el caso de la melamina estos son por ejemplo melam, melem o melon. Preferiblemente X es H.

Los compuestos de fórmula (III) contienen iones metálicos que son preferiblemente Mg o A1.

En el caso de las fórmulas químicas representadas arriba se trata de fórmulas límite que representan los restos en estado iónico. Esto no debe corresponder sin embargo a la distribución de cargas real. Además de esto también pueden presentarse formas tautómeras de las estructuras arriba representadas y están también comprendidas en el marco de la presente invención.

Son ejemplos de compuestos de fórmula (III) los siguientes compuestos:

[ (MeI-H) +]2[Mg (HPO4) 2]2- (59)

[ (MeI-H) +]2[Ca (HPO4) 2]2- (60)

[ (MeI-H) +]2[Zn (HPO4) 2]2- (61)

[ (MeI-H) +]3[Al (HPO4) 3]3- (62)

[ (MeI-H) +]2[MgP2O7]2- (63)

[ (MeI-H) +]2[CaP2O7]2- (64)

[ (MeI-H) +]2[ZnP2O7]2- (65)

[ (MeI-H) +]3[Al (P2O7) 3/2]3- (66)

Preferiblemente son: 59, 62, 63 y 66.

Los compuestos 59 a 66 (categoría b) representan hidrogenofosfato-o pirofosfato-metalatos con aniones complejos que presentan un átomo metálico tetra-o hexaligante (Mg, Ca, Zn, Al) como centro de coordinación con ligandos hidrogenofosfato o pirofosfato bidentados.

La síntesis de los compuestos conforme a la categoría b) se realiza según la Fig. 1 y 2.

Según el Ejemplo 1 se hace reaccionar con H3PO4 para dar la solución acuosa de Mt (H2PO4h o 3 y esta a continuación se homogeneiza con melamina sólida (IIIa) . Como alternativa la solución acuosa puede pulverizarse sobre melamina, formándose el monómero (XIIa) –véase el Ejemplo 6–.

Mediante acondicionamiento térmico de varias horas a 240º C se obtienen pirofosfatodialuminatos (XIIIa y XIVa) .

Se prefiere un procedimiento de pulverización.

Los agentes ignífugos conforme a la invención son óptimamente adecuados para conferir propiedades ignífugas a polímeros sintéticos, en especial termoplásticos.

Es un objeto de la presente invención el uso de un compuesto conforme a la invención como agente ignífugo en un polímero, preferiblemente en un termoplástico, en especial una poliamida, un poliuretano, un poliestireno, una poliolefina o un poliéster o un duroplástico, en especial una resina epoxídica.

Correspondientemente es otro objeto de la presente invención un polímero que contiene un compuesto conforme a la invención. Naturalmente también pueden utilizarse varios compuestos conforme a la invención .

Además de esto el polímero puede contener otros compuestos distintos de los compuestos conforme a la invención. Aquí son a modo de ejemplo la melamina, el fosfato de melaminio o el cianurato de melamina.

Una forma de realización preferida de la presente invención se refiere por consiguiente a polímeros que contienen adicionalmente al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo constituido por melamina, fosfato de melaminio y cianurato de melamina.

Son ejemplos de tales polímeros sintéticos:

1. Polímeros de mono-y diolefinas, p.ej. polipropileno, poliisobutileno, polibuteno-1, poli-4-metilpenteno-1, polivinilciclohexano, poliisopreno o polibutadieno y polímeros de cicloolefinas, p.ej. de ciclopenteno o norborneno y polietileno (también mezclado) , por ejemplo polietileno de alta densidad (HDPE, High Density Polyethylen) o de alto peso molecular, High Molecular Weight (HDPE-HMW) , polietileno de alta densidad con peso molecular ultraalto (HDPE-UHMW, High Density Polyethylen con Ultra-High Molecular Weight) , polietileno de media densidad (MDPE, Medium Density Polyethylen) , polietileno de baja densidad (LDPE, Low Density Polyethylen) y polietileno de baja densidad lineal (LLDPE, Linear Low Density Polyethylen) , (VLDPE) y (ULDPE) .

2. Poliestirenos, poli (p-metilestiireno) , poli (a-metilestireno) .

3. Copolímeros así como copolímeros de injerto de polibutadieno-estireno o polibutadieno y (met) acrilonitrilo como p.ej. ABS y MBS.

4. Polímeros que contienen halógenos, p.ej. policloropreno, poli (cloruro de vinilo) (PVC) , poli (cloruro de vinilideno) (PVDC) , copolímeros de cloruro de vinilo/cloruro de vinilideno, cloruro de vinilo/acetato de vinilo o cloruro de vinilo/acetato de vinilo.

5. Poli (met) acrilatos, poli (metacrilatos de metilo) (PMMA) , poliacrilamida y poliacrilonitrilo (PAN) .

6. Polímeros de alcoholes y aminas insaturados o sus derivados acilados o acetales, como p.ej. poli (alcohol vinílico) (PVA) , poli (acetatos, estearatos, benzoatos o maleatos de vinilo) , polivinilbutiral, poli (ftalatos de alilo) y polialilmelaminas.

7. Homo-y copolímeros de éteres cíclicos, como polialquilenglicoles, poli (óxidos de etileno) , poli (óxidos de propileno) y sus copolímeros con bisglicidiléteres.

8. Poliacetales, como polioximetilenos (POM) así como poliacetales modificados con poliuretano y acrilato.

9. Poli (óxidos y sulfuros de fenileno) y sus mezclas con polímeros de estireno o poliamidas.

10. Poliamidas y copoliamidas derivadas de diaminas y ácidos dicarboxílicos y/o de ácidos aminocarboxílicos o de las lactamas correspondientes, como p.ej. poliamida 4, poliamida 6, poliamida 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 12/12, poliamida 11, poliamida 12, poliamidas aromáticas derivadas de m-xililendiamina y ácido adípico y copoliamidas modificadas con EPDM o ABS. Son ejemplos de poliamidas y copoliamidas las derivadas de s-caprolactama, ácido adípico, ácido sebácico, ácido dodecanoico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, hexametilendiamina, tetrametilendiamina, 2-metil-pentametilendiamina, 2, 2, 4-trimetilhexametilendiamina, 2, 4, 4trimetilhexametilendiamina, m-xililendiamina o bis (3-metil-4-aminociclohexil) metano.

11. Poliureas, poliimidas, poliamidimidas, polieterimidas, poliesterimidas, polihidantoínas y polibencimidazoles.

12. Poliésteres derivados de ácidos dicarboxílicos y dialcoholes... [Seguir leyendo]

1. Compuesto de fórmula (III-1) o de fórmula (III-2)

en la que X es H, CN, C (NH) NH2, C (O) NH2, C (NH) NHCN o su producto de condensación; cada M independientemente entre sí es Ca, Mg, Zn o A1; m es 2 ó 3.

2. Compuesto según la reivindicación 1, caracterizado porque m es Mg o Al.

3. Compuesto según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque X en la fórmula (IV) es H.

4. Compuesto de fórmula (III) según la reivindicación 1 seleccionado del grupo constituido por [ (MeI-H) +]2[Mg (HPO4) 2]2[ (MeI-H) +]2[Ca (HPO4) 2]2[ (MeI-H) +]2[Zn (HPO4) 2]2[ (MeI-H) +]3[Al (HPO4) 3]3[ (MeI-H) +]2[MgP2O7]2[ (MeI-H) +]2[CaP2O7]2[ (MeI-H) +]2[ZnP2O7]2-y