COMPOSICIÓN POLIMÉRICA IGNÍFUGA QUE COMPRENDE HIDRÓXIDO DE ALUMINIO RECUBIERTO COMO CARGA.

Una composición polimérica ignífuga que comprende: (A) un copolímero de etileno polar que comprende unidades de comonómero de acrilato de alquilo,

(B) hidróxido de aluminio recubierto como material de carga

La presente invención se refiere a una composición polimérica ignífuga, a un artículo, en particular un alambre o cable, que comprende dicha composición polimérica ignífuga, y al uso de dicha composición para producir una capa de un alambre o cable.

Se conocen varios procedimientos en la técnica para mejorar la capacidad ignífuga de los polímeros. Primero, es conocido el incluir compuestos que contienen haluros en el polímero. Sin embargo, estos materiales tienen la desventaja de que cuando se queman liberan gases peligrosos y corrosivos como haluros de hidrógeno. Esta también es una desventaja de la composición polimérica ignífuga basada en PVC.

En un procedimiento adicional, las composiciones ignífugas incluyen cantidades relativamente grandes, típicamente de 50 a 60% en peso, de cargas inorgánicas tales como por ejemplo compuestos hidratados e hidroxi, los cuales se descomponen endotérmicamente mientras se queman y liberan gases inertes a temperaturas en el intervalo de 200 a 600ºC. Dichas cargas inorgánicas incluyen, p. ej., Al(OH)3 y Mg(OH)2. Sin embargo, estos materiales ignífugos producen el deterioro de las propiedades de procesabilidad y mecánicas de la composición polimérica debido a la alta cantidad de carga.

Un tercer procedimiento descrito, p. ej., en el documento EP 0393959, usa un fluido o goma de silicio en una composición junto con un polímero orgánico que comprende un acrilato o acetato y una carga inorgánica que no es ni un hidróxido ni un compuesto sustancialmente hidratado. La capacidad ignífuga de dichas composiciones se basa en efectos sinérgicos entre estos tres componentes, que en caso de quemarse conducen a la formación de una capa carbonizada física y firmemente estable que protege al polímero del quemado adicional. Los compuestos basados en dichas composiciones muestran una buena capacidad ignífuga en el procedimiento de ensayo del índice de oxígeno límite (LOI) de acuerdo con la norma ISO 4589-A-IV. Los cables con cubierta y los cables de conductos más largos (sin cubierta) también cumplen los ensayos de cables específicos, como por ejemplo el ensayo de quemado de un solo cable de acuerdo con IEC 332-1. Sin embargo, los cables y alambres basados en dichas composiciones tienen dificultades para cumplir los requisitos de los ensayos de haces, p. ej., el ensayo de FIPEC de acuerdo con prEN 50399:2007. Por lo tanto, todavía se puede mejorar la capacidad ignífuga de dichas composiciones.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una composición polimérica ignífuga que presente una combinación de buena capacidad ignífuga, es decir que pase el ensayo de FIPEC de acuerdo con prEN 50399:2007, buena procesabilidad, tal como capacidad de extrusión, y buenas propiedades mecánicas, tales como una mejor calidad de superficie.

Sorprendentemente se ha encontrado que el objeto de la presente invención se puede lograr usando una composición polimérica que comprende una copolímero de etileno polar que comprende unidades de comonómero de acrilato de alquilo e hidróxido de aluminio recubierto como carga inorgánica.

Por lo tanto, la invención proporciona una composición polimérica ignífuga que comprende:

(A) un copolímero de etileno polar que comprende unidades de comonómero de acrilato de alquilo, e

(B) hidróxido de aluminio recubierto como carga inorgánica

La composición polimérica ignífuga de acuerdo con la invención cumple los requisitos de clase B2 y C del ensayo de FIPEC de acuerdo con prEN 50399:2007 y además presenta buena procesabilidad, tal como capacidad de extrusión, y buenas propiedades mecánicas, tales como una mejor calidad de superficie.

Preferiblemente, la composición carece de compuestos que contienen halógeno y fósforo como ayudantes de la capacidad ignífuga, es decir, dichos compuestos, si es que hay, están presentes en la composición en una cantidad inferior a 3000 ppm.

Más preferiblemente, la composición carece completamente de compuestos que contienen halógeno. Sin embargo, pueden estar presentes en la composición en especial compuestos que contienen fósforo como estabilizantes, normalmente en una cantidad inferior a 2000 ppm, más preferiblemente inferior a 1000 ppm.

Los hidróxidos de aluminio como carga inorgánica se pueden recubrir de varias formas conocidas por el experto en la materia. El agente de recubrimiento se añade en forma líquida a la carga en forma de polvo. Lo más habitual es recubrir la carga y después añadir la carga al compuesto. Otra posibilidad es añadir la carga y el agente de recubrimiento por separado o mezclados en seco a la unidad de composición.

En la composición, los componentes (A), (B) y opcionalmente (C) descritos a continuación pueden consistir en un solo compuesto químico o una mezcla de compuestos del tipo requerido.

La numeración de los grupos químicos, como se usa en el presente documento, está de acuerdo con el sistema IUPAC en el que los grupos del sistema periódico de los elementos se numeran de 1 a 18.

Además, en el presente documento cuando aparezca el término “poliolefina” (o “polietileno”) se usa para indicar tanto homopolímeros como copolímeros de olefinas (o homopolímeros o copolímeros de etileno).

La composición polimérica ignífuga de la invención comprende un copolímero de etileno polar que comprende unidades de comonómero de acrilato de alquilo.

Preferiblemente, los acrilatos de alquilo de seleccionan de acrilatos de alquilo C1 a C6, más preferiblemente los acrilatos de alquilo se seleccionan de acrilatos de alquilo C1 a C4 y lo más preferiblemente los acrilatos de alquilo son comonómeros de acrilato de metilo y lo más preferiblemente, el componente (A) es un copolímero de etileno y metacrilato.

Preferiblemente, el componente (A) tiene un contenido de acrilato de alquilo de 10 a 40% en peso, más preferiblemente de 15 a 35% en peso y lo más preferiblemente de 20 a 30% en peso.

Además de los comonómeros de acrilato de alquilo, el componente (A) puede comprender además comonómeros adicionales. Estos comonómeros se pueden seleccionar, pero sin limitar, de alfa–olefinas C3 a C20, metacrilatos de alquilo C1 a C6, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos y acetatos de vinilo. El copolímero de etileno polar también puede contener estructuras ionoméricas (como por ejemplo de tipo Surlyn de DuPont).

Además del etileno y los comonómeros definidos, los copolímeros también pueden contener monómeros adicionales.

Preferiblemente, el componente (A) es un copolímero de etileno que comprende como máximo 5% en peso de comonómeros distintos de acrilatos de alquilo, más preferiblemente como máximo 2,5% en peso de comonómeros distintos de acrilato de alquilo, incluso más preferiblemente como máximo 1,0% en peso de comonómeros distintos de acrilato de alquilo y lo más preferiblemente como máximo 0,5% en peso de comonómeros distintos de acrilato de alquilo.

En la composición de la invención, preferiblemente la cantidad de componente (A) es de 10 a 50% en peso de la composición de polímero total, más preferiblemente es de 15 a 40% en peso de la composición de polímero total y lo más preferiblemente es de 25 a 35% en peso de la composición de polímero total.

Preferiblemente, el componente (A) tiene una densidad de al menos 940 g/cm3.

Además, la composición de la invención comprende

(B) hidróxido de aluminio recubierto como una carga inorgánica.

El hidróxido de aluminio se ha recubierto p. ej. con un organosilano, un polímero, un ácido carboxílico o su sal o mezclas de los mismos etc., para ayudar al procesamiento y proporcionar una mejor dispersión de la carga en el polímero orgánico. Dichos recubrimientos normalmente no constituyen más de 3,0% en peso de la carga.

Preferiblemente, el componente (B) contiene igual o menos de 3,0% en peso del material de recubrimiento, más preferiblemente igual o menos de 2,0% en peso del material de recubrimiento y lo más preferiblemente igual o menos de 1,5% en peso del material de recubrimiento.

Preferiblemente, hidróxido de aluminio del componente (B) se recubre con un aminosilano, más preferiblemente un aminosilano disponible en el comercio o se usa un aminosilano de una de las siguientes fórmulas (I) o (II).

1. Una composición polimérica ignífuga que comprende:

(A) un copolímero de etileno polar que comprende unidades de comonómero de acrilato de alquilo,

(B) hidróxido de aluminio recubierto como material de carga.

2. Una composición ignífuga de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las unidades de comonómero de acrilato de alquilo del componente (A) se seleccionan de acrilatos de alquilo C1 a C6.

3. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las unidades de comonómero de acrilato de alquilo del componente (A) son comonómeros de acrilato de metilo.

4. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente (A) es un copolímero de etileno-acrilato de metilo.

5. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la cantidad de componente (A) es de 10 a 50% en peso de la composición de polímero total.

6. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente (A) tiene un contenido de comonómero de 10 a 40% en peso.

7. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la cantidad de componente (B) es de 40 a 70% en peso de la composición de polímero total.

8. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el hidróxido de aluminio tiene una superficie específica medida antes de recubrimiento de 3,0 m2/g o mayor.

9. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el hidróxido de aluminio se recubre con un aminosilano.

10. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición comprende además:

(C) un polímero adicional seleccionado del grupo de poliolefinas, poliésteres, poliéteres, poliuretanos, polímeros elastómeros y polímeros reticulables con silano, o mezclas de los mismos en una cantidad total de hasta 25% en peso de la composición de polímero total.

11. Una composición ignífuga de acuerdo con la reivindicación 10, en la que el componente (C) es un homopolímero de etileno.

12. Una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en la que el componente (C) es un homopolímero de etileno de alta densidad.

13. Artículos que comprenden la composición polimérica ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

14. Artículo de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el artículo es un alambre o cable que comprende una capa hecha de una composición ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

15. Uso de una composición polimérica ignífuga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la producción de una capa de un alambre o cable.

16. Procedimiento para hacer una composición polimérica ignífuga que comprende:

(A) un copolímero de etileno que comprende unidades de comonómero de acrilato de alquilo,

(B) hidróxido de aluminio recubierto como material de carga en la que el hidróxido de aluminio se recubre en la extrusora de cable con el agente de recubrimiento.