Composición de retardo de llama exenta de halógeno y composición de poliamida de retardo de llama.

Composición de retardo de llama exenta de halógeno para uso en una composición termoplástica,

cuya composición de retardo de llama contiene por lo menos a) 10-90% de masa de compuesto de fosfinato de conformidad con la fórmula (I) y/o fórmula (II) y/o sus polímeros; en donde R1, R2 es hidrógeno, un radical de alquilo C1-C6 lineal o ramificado, o un radical de fenilo; R3 es un radical alquileno C1-C10 lineal o ramificado, arileno, alquilarileno o arialquileno; M es un metal alcalinotérreo o metal alcalino, Al, Zn, Fe o un compuesto de 1, 3, 5-triacina; m es 1, 2 o 3; n es 1 o 3; x es 1 o 2; y b) 90-10% de masa de sal polifosfato de un compuesto de 1, 3, 5-triacina de conformidad con la fórmula (III), en donde T representa un compuesto de 1, 3, 5-triacina; y n es una medición del número de grado medio de condensación y es superior a 3; c) 1-30% de masa de copolímero olefínico; siendo la suma de a)-c) 100%.

Composición de retardo de llama exenta de halógeno y composición de poliamida de retardo de llama.

El invento se refiere a una composición de retardo de llama exenta de halógeno. El invento se refiere también al empleo de esta composición de retardo de llama como un retardador de llama en una composición termoplástica, en particular una composición de poliamida con refuerzo de fibra de vidrio, y una composición de poliamida de retardo de llama que contiene la composición de retardo de llama. El invento se refiere también a un artículo moldeado que contiene la composición de poliamida de retardo de llama y su empleo en el campo de aplicaciones eléctricas y electrónicas.

Una composición de retardo de llama de esta índole se conoce entre otros por la patente WO 9739053 A1. Esta publicación describe una composición de retardo de llama para un termoplástica, en particular para un poliéster, cuya composición contiene un fosfinato de metal y un compuesto de nitrógeno. Asimismo se describen composiciones de poliamida de retardo de llama sin refuerzo que contienen la sal de aluminio de ácido metil etil fosfínico y cianurato de melamina o fosfato de melamina.

Una desventaja de la composición de retardo de llama conocida es que cuando se utiliza en composiciones de poliamida con refuerzo de fibra de vidrio no dan la combinación deseada a retardo de llama de conformidad con las pruebas UL 94 o UL 756A de Underwriters Laboratories y buenas propiedades mecánicas.

El objeto del invento es por tanto encontrar de una composición de retardo de llama exenta de halógeno para una composición de poliamida, en particular una composición de poliamida con refuerzo de fibra de vidrio, que no tenga las citadas desventajas, o por lo menos las tenga en una extensión fuertemente reducida.

Los inventores han encontrado ahora que una composición de retardo de llama, que contiene por lo menos

en donde

R¹, R² es hidrógeno, un radical de alquilo C₁-C₆ lineal o ramificado, o un radical de fenilo;

en donde T representa un compuesto de 1,3,5-triacina; y

reune esta exigencia.

El invento se refiere también a una composición de retardo de llama exenta de halógeno como se describe en la reivindicación 2.

La composición de retardo de llama exenta de halógeno cuando se utiliza como un retardador de llama en composiciones de poliamida con refuerzo de fibra de vidrio la composición de retardo de llama exenta de halógeno hace posible obtener la combinación deseada de un ratio V-0 de conformidad con la prueba UL 94 de Underwriters Laboratories y buenas propiedades mecánicas.

Un polifosfato de un compuesto de 1,3,5-triacina se denomina también en adelante como polifosfato de melamina.

Por la WO 9957187 A1 se conoce una composición de poliéster de retardo de llama que contiene un fosfinato metálico y un compuesto de nitrógeno, incluyendo polifosfato de melamina. El empleo de polifosfato de melamina como un componente en un retardo de llama para composiciones de polímero se describe también en WO 0002669, pero esta publicación no ilustra nada entorno de una combinación con un compuesto de fosfinato. Si bien en la WO 0009606 A1 se describe en uso de fosfatos de melamina en combinación con sal de metal alcalinotérreo en composiciones de poliester y poliamida, esta publicación no habla del empleo de dichos compuestos de fosfinato.

Cuando n es alto, puede representarse polifosfato de melamina también por la fórmula (THPO₃)_n. En teoría la estructura es lineal si la relación T/P (triacina/fosforo) es igual a entorno de 1. Si T/P es menor que 1 el producto se reticula. A T/P < 0,4 se forma una estructura de retícula. De preferencia se hace uso de un polifosfato de melamina para el que el número de grado medio de condensación n es superior a 20, siendo n mas preferentemente superior a 40. La ventaja de esto es que un artículo moldeado obtenido de una composición de poliamida que contiene la composición de retardo de llama muestra menor floración. El contenido de 1,3,5-triacina es de preferencia superior a 1,1 mol, y mas preferentemente superior a 1,2 moles, de 1,3,5-triacina por mol de átomo de fósforo. El número de grado medio de condensación n será generalmente inferior a 200, siendo n en particular inferior a 150. El contenido de 1,3,5-triacina es generalmente inferior a 2 moles de triacina por mol de átomo de fósforo y de preferencia inferior a 1,8. La ventaja de un polifosfato de melamina de esta índole es, por ejemplo, que puede aplicarse en composiciones de polímero que se procesan a una alta temperatura. Estas composiciones de polímero tienen una excelente estabilidad térmica. Un polifosfato de melamina de esta índole y su preparación se describe en WO 0002869 A1.

Ejemplos de compuestos de 1,3,5-triacina apropiados en el polifosfato de un compuesto de 1,3,5-triacina son 2,4,6-triamin-1,3,5-triacina (melamina), melam, melem, melon, ammelina, ammelida, 2-uridomelamina, acetoguanamina, benzoguanamina, diamin feniltriacina o sus mezclas. Se prefiere melamina, melam, melem, melon o sus mezclas y mas en particular melamina.

Los compuestos de fosfinato se entienden aquí como compuestos de conformidad con las fórmulas (I) y (II) así como sus polímeros. La composición de retardo de llama de conformidad con el invento contiene, de preferencia un compuesto de fosfinato en donde R¹ y R² son un radical de alquilo C₁-C₆-lineal o ramificado o fenilo. La ventaja de esto es una mejor estabilidad del compuesto.

La composición de retardo de llama de conformidad con el invento contiene, de preferencia un compuesto de fosfinato de Ca, Al o Zn. Una ventaja de esto es que tiene lugar menos degradación de polímero en lugar de la composición de poliamida durante la preparación y procesado de la composición de poliamida de retardo de llama. Mas preferentemente la composición de retardo de llama contiene un compuesto de fosfinato de zinc, debido a que las composiciones de poliamida con refuerzo de fibra de vidrio que contienen este retardador de llama muestran un mejor consistencia, o sea superior alargamiento en rotura, combinado con retardo de llama. El buen resultado obtenido con un compuesto de fosfinato de zinc es sorprendente puesto que la publicación EP 0792912 ilustra que particularmente en una composición de poliamida un compuesto de fosfinato de zinc no tiene una buena actividad de retardo de llama. Ejemplos de compuestos de 1,3,5-triacina apropiados en el compuesto de fosfinato en la composición de retardo de llama de conformidad con el invento son 2,4,6-triamin-1,3,5-triacina (melamina), melam, melem, melon, ammelina, ammlida, 2-ureidomelamina, acetoguanamina, benzoguanamina, diamin fenitlriacina o sus mezclas. Se prefiere melamina, melam, melem, melon o sus mezclas y mas en particular se prefiere melamina y/o melam.

Los compuestos de fosfinato pueden prepararse utilizando procedimientos conocidos, por ejemplo...

1. Composición de retardo de llama exenta de halógeno para uso en una composición termoplástica, cuya composición de retardo de llama contiene por lo menos

en donde

R¹, R² es hidrógeno, un radical de alquilo C₁-C₆ lineal o ramificado, o un radical de fenilo;

en donde T representa un compuesto de 1,3,5-triacina; y

2. Composición de retardo de llama exenta de halógeno para uso en una composición termoplástica, cuya composición de retardo de llama contiene por lo menos

3. Composición de retardo de llama, de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde n en la sal de polifosfato de un compuesto de 1,3,5-triacina es superior a 20.

4. Composición de retardo de llama, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el compuesto 1,3,5-triacínico en la sal polifosfato de un compuesto de 1,3,5-triacina es melamina.

5. Composición de retardo de llama, de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde la composición contiene 25-75% de masa de compuesto fosfinato y 75-25% de masa de sal polifosfato de un compuesto 1,3,5-triacínico.

6. Composición de retardo de llama, de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde R¹ y R² en el compuesto fosfinato son un radical de alquilo C₁-C₆ lineal o ramificado.

7. Composición de retardo de llama, de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde M en el compuesto de fosfinato es Ca, Al o Zn.

8. Uso de la composición de retardo de llama, de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2 como un retardo de llama en una composición de poliamida con refuerzo de fibra de vidrio.

9. Composición de poliamida de retardo de llama que contiene los componentes siguientes:

10. Composición de poliamida de retardo de llama de conformidad con la reivindicación 9, en donde la composición de poliamida contiene 10-40% de masa de fibra de vidrio.

11. Composición de poliamida de retardo de llama de conformidad con la reivindicación 9, en donde la composición de poliamida contiene 10-35% de masa de fibra de vidrio.

12. Composición de poliamida de retardo de llama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en donde la poliamida es poliamida 6.

13. Composición de poliamida de retardo de llama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en donde el copolímero olefínico es un copolímero de etileno/alfa-olefina modificado con anhídrido maleico.

14. Composición de poliamida de retardo de llama de conformidad con la reivindicación 12, en donde la composición de poliamida contiene 1-5% de masa de copolímero olefínico.

15. Artículo moldeado que contiene la composición de poliamida de retardo de llama de conformidad con la reivindicación 9.

16. Uso del artículo moldeado, de conformidad con la reivindicación 15, en el campo de aplicaciones eléctricas y electrónicas.