Fibras de polímero retardadoras de llama y su uso así como tejido textil que contiene estas fibras de polímero.

Fibra de polímero retardadora de llama de un combinado de polímeros de poliamida 6 y poliamida 66 con una composición que comprende:

I) del 60 al 90 % en peso de poliamida 66,

II) del 6 al 28 % en peso de poliamida 6,

III) del 4 al 12 % en peso de al menos un agente ignífugo sin halógeno de un policondensado de

a) al menos un monómero que contiene fósforo seleccionado de productos de adición de

a1) 10-óxido de 9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno

(DOPO) y/o derivados de DOPO sustituidos en el núcleo a

a2) compuestos insaturados del grupo de los ácidos carboxílicos mono- y polibásicos y sus anhídridos y

b) al menos un monómero formador de éster seleccionado del grupo de los alcoholes mono- o polihidroxílicos y sus mezclas.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11190598.

Solicitante: EMS-PATENT AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: VÍA INNOVATIVA 1 7013 DOMAT/EMS SUIZA.

Inventor/es: BENDER, KLAUS, SCHÄCH,GUNTHER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PARTE QUIMICA DE LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS,... > Filamentos o similares, fabricados por el hombre,... > D01F6/90 (de poliamidas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/5313 (Compuestos fosfínicos, p. ej. R 2 = P(:O)OR')
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F9/6571 (que tienen átomos de fósforo y oxígeno como únicos heteroátomos del ciclo)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PARTE QUIMICA DE LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS,... > Procedimientos generales de fabricación de filamentos... > D01F1/07 (para fabricar filamentos incombustibles o ininflamables)

PDF original: ES-2452918_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Fibras de polímero retardadoras de llama y su uso así como tejido textil que contiene estas fibras de polímero La presente invención se refiere a fibras de polímero retardadoras de llama (fibras cortas y filamentos) de un combinado de polímeros de poliamida 6 y poliamida 66 así como al menos un agente ignífugo sin halógeno.

Las composiciones de polímeros retardadoras de llama, por ejemplo, a base de poliamidas, se usan a causa de su excelente perfil de propiedades para la producción de cuerpos de moldeo en múltiples campos de aplicación. En particular para componentes en la industria eléctrica y electrónica, a este respecto, es esencial que la composición de polímeros presente propiedades retardadoras de llama excelentes para garantizar, de este modo, una protección suficiente contra incendio. No obstante, a este respecto, además de estas excelentes propiedades de protección contra incendio es importante que también las demás propiedades físicas, tales como, por ejemplo, módulo de elasticidad de tracción, resistencia a la rotura y alargamiento a la rotura, cumplan las exigencias predefinidas para los respectivos casos de aplicación.

Para la producción de poliamidas retardadoras de llama desde hace mucho tiempo se encuentran ya en aplicación técnica toda una serie de agentes ignífugos no reactivos. Sin embargo, los mismos se basan, la mayoría de las veces, en sustancias que contienen halógeno o antimonio, que son indeseadas a causa de su potencial ecotoxicológico o genotoxicológico. Por este motivo entre tanto se emplean, preferentemente, agentes ignífugos sin halógeno.

Por el documento WO 2009/109347 A1 son conocidos agentes ignífugos sin halógeno que se basan en monómeros que contienen fósforo y que se aplican para composiciones de polímeros termoplásticos. El agente ignífugo empleado en el presente caso posee un peso molecular medio superior a 20.000 y se emplea, preferentemente, para la producción de fibras de poliamida y fibras de poliéster en el procedimiento de hilado rápido.

El documento WO 2011/000457 A1 describe composiciones de polímeros ignifugadas de una poliamida o de un poli (tereftalato de butileno) que contienen un compuesto de fósforo seleccionado como agente ignífugo. También se describen piezas de moldeo formadas a partir de estas para aparatos eléctricos o electrónicos.

Además, el documento WO 2010/019746 A2 describe sistemas compuestos de polímeros ignifugados. Como agentes ignífugos se emplean en este caso organoarcillas en combinación con agentes ignífugos inorgánicos, tales como, por ejemplo, bromuro de potasio. Como sistemas de polímeros se mencionan en este caso poliamidas, poliésteres, poli (ácido láctico) (PLA) , polipropileno y polímeros acrílicos. Los sistemas compuestos de polímeros se emplean en forma de fibras ignifugadas o alfombras ignifugadas.

Sin embargo, todos los sistemas ignifugados descritos en el estado de la técnica tienen en común que en este caso se tienen que asumir con frecuencia claras mermas con respecto a las demás propiedades físicas, por ejemplo, resistencia, alargamiento o resistencia a abrasión. Esto conduce a una clara reducción de la variedad de uso de tales polímeros, ya que las propiedades mencionadas en último lugar son imprescindibles en los campos de aplicación.

Por tanto, el objetivo de la presente invención era facilitar fibras de polímero retardadoras de llama que presentasen, además de las propiedades ignífugas, también propiedades mejoradas con respecto a resistencia, alargamiento y resistencia a la abrasión.

Este objetivo se resuelve mediante la fibra de polímero retardadora de llama con las características de la reivindicación 1 así como el tejido textil con las características de la reivindicación 14. Las demás reivindicaciones dependientes especifican perfeccionamientos ventajosos. En la reivindicación 16 están especificados usos de acuerdo con la invención.

De acuerdo con la invención se facilita una fibra de polímero retardadora de llama de un combinado de polímeros de poliamida 6 y poliamida 66 con una composición que comprende los siguientes componentes:

I) del 60 al 90 % en peso de poliamida 66,

II) del 6 al 28 % en peso de poliamida 6,

III) del 4 al 12 % en peso de al menos un agente ignífugo sin halógeno de un policondensado de a) al menos un monómero que contiene fósforo que está seleccionado de productos de adición de a1) 10-óxido de 9, 10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno (DOPO) y/o derivados de DOPO sustituidos en el núcleo a a2) compuestos insaturados del grupo de los ácidos carboxílicos mono-y polibásicos y sus anhídridos y

b) al menos un monómero formador de éster seleccionado del grupo de los alcoholes mono-o polihidroxílicos

y sus mezclas.

En una forma de realización preferente, la fibra de polímero de acuerdo con la invención comprende la siguiente composición:

I) del 75 al 86 % en peso, en particular del 80 al 85 % en peso de poliamida 66,

II) del 7 al 15 % en peso, en particular del 7, 5 al 11 % en peso de poliamida 6,

III) del 7 al 10 % en peso, en particular del 7, 5 al 9 % en peso de al menos un agente ignífugo sin halógeno del policondensado.

Son ácidos mono-o dicarboxílicos insaturados preferentes para la reacción con DOPO ácido sórbico, ácido acrílico, ácido crotónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido endometilentetrahidroftálico, ácido mesacónico, ácido tetrahidroftálico y ácido itacónico así como sus anhídridos. Son particularmente preferidos ácido itacónico, ácido maleico y sus anhídridos. Lo más preferente es ácido itacónico.

Como monómeros formadores de éster para la formación del agente ignífugo de acuerdo con la invención se emplean, preferentemente, alcoholes mono-y polihidroxílicos saturados. Son monómeros formadores de éster particularmente preferidos alcoholes dihidroxílicos alifáticos tales como, por ejemplo, monoetilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, 1, 3-propanodiol, 1, 3-butanodiol, neopentilglicol, hexanodiol y 1, 10-decanodiol. Son alcoholes polihidroxílicos preferidos isocianurato de tris-2-hidroxietilo (THEIC) , glicerina, trimetiloletano, trimetilolpropano y pentaeritritol así como alcoholes de azúcar tales como manitol. Un alcohol particularmente preferido es dietilenglicol.

Preferentemente se trata de un poliéster con del 5 al 9 % en peso de fósforo y, de forma particularmente preferente, de un poliéster con del 7, 5 al 8, 5 % en peso de fósforo.

Sorprendentemente se encontró que un combinado de polímeros de poliamida 6 y poliamida 66, con poliamida 66 como componente principal, junto con el agente ignífugo sin halógeno de acuerdo con la invención, resiste el ensayo de llama según FAR 25.853 (Apéndice F, Parte 1, 12 Segundos disponible en la Federal Aviation Association) y además, dependiendo de la composición del combinado, presente propiedades textil-mecánicas incluso mejores que una fibra pura de poliamida 66. Como indicador de las propiedades textil-mecánicas sirve el producto de la resistencia en cN/dtex, de la raíz cuadrada del alargamiento en porcentaje y del logaritmo decimal (log) del número de ciclos hasta el desgarro de la fibra en el ensayo de frotado con alambre, mediante el cual se cuantifica la abrasión. Esto es sorprendente a causa de que en general la PA 6 presenta mejores propiedades textil-mecánicas que la PA 66, empeorando además la adición de un agente ignífugo sin halógeno las propiedades textil-mecánicas espectacularmente. A causa de las propiedades de llama muy desventajosas de PA 6 es forzoso el uso de PA 66 como componente principal.

Además de las propiedades textil-mecánicas muy buenas, las fibras de acuerdo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Fibra de polímero retardadora de llama de un combinado de polímeros de poliamida 6 y poliamida 66 con una composición que comprende:

I) del 60 al 90 % en peso de poliamida 66, II) del 6 al 28 % en peso de poliamida 6, III) del 4 al 12 % en peso de al menos un agente ignífugo sin halógeno de un policondensado de

a) al menos un monómero que contiene fósforo seleccionado de productos de adición de a1) 10-óxido de 9, 10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno (DOPO) y/o derivados de DOPO sustituidos en el núcleo a a2) compuestos insaturados del grupo de los ácidos carboxílicos mono-y polibásicos y sus anhídridos y

b) al menos un monómero formador de éster seleccionado del grupo de los alcoholes mono-o polihidroxílicos y sus mezclas.

2. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la composición de la fibra de polímero contiene al menos un aditivo.

3. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes con la siguiente composición:

I) del 75 al 85, 99 % en peso, en particular del 80 al 84, 9 % en peso de poliamida 66, II) del 7 al 11 % en peso, en particular del 7, 5 al 9 % en peso de poliamida 6, III) del 7 al 10 % en peso, en particular del 7, 5 al 9 % en peso de al menos un agente ignífugo sin halógeno del policondensado IV) del 0, 01 al 4 % en peso, en particular del 0, 1 al 2 % en peso del al menos un aditivo.

4. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición de la fibra de polímero con respecto a la cantidad total de PA 66 I) , PA 6 II) y agente ignífugo III) contiene del 0, 001 al 5 % en peso, preferentemente del 0, 01 al 4 % en peso, de forma particularmente preferente del 0, 1 al 2 % en peso y lo más preferentemente del 0, 1 al 1 % en peso del al menos un aditivo.

5. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el producto de la resistencia en cN/dtex, la raíz cuadrada del alargamiento en % y el logaritmo decimal del número de ciclos hasta el desgarro de la fibra en el ensayo de frotado con alambre es superior a 100 cN/dtex, preferentemente superior a 110 cN/dtex, de forma particularmente preferente superior a 120 cN/dtex, de forma aún más preferente superior a 140 cN/dtex y lo más preferentemente superior a 160 cN/dtex.

6. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra de polímero muestra una resistencia a la abrasión en el ensayo de frotado con alambre de 10000 a 50000 ciclos, preferentemente de 11000 a 50000 y de forma particularmente preferente de 12500 a 50000 hasta la rotura de la fibra.

7. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra de polímero presenta un índice de calidad de 28 a 50, preferentemente de 30 a 45 y de forma particularmente preferente de 34 a 45.

8. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra de polímero presenta una resistencia en [cN/dtex] de 3, 5 a 6, 0, preferentemente de 4, 0 a 5, 8 y de forma particularmente preferente de 4, 2 a 5, 5.

9. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra de polímero presenta un alargamiento de 20 a 120, preferentemente de 40 a 110 y de forma particularmente preferente de 60 a 105.

10. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las fibras cumplen con las especificaciones del ensayo de llama según FAR 25.853.

11. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra de polímero muestra una resistencia aumentada a la extracción, medida mediante la extracción de 5 g de fibra de polímero en 150 ml de agua desionizada, poniéndose la fibra en un baño de agua caliente a 23 ºC, regulable en su temperatura (Labomat) , calentándose con una velocidad de calentamiento de 1, 5 ºC por minuto hasta 98 ºC y extrayéndose a esta temperatura durante 3 horas y difiriendo el contenido de fósforo antes y después de la extracción menos del 2, 5 %.

12. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada

porque el al menos un aditivo está contenido en una cantidad tal que la fibra de polímero presenta al menos una de las siguientes propiedades:

-la fibra de polímero cumple la especificación del ensayo de llama según FAR 25.853

-la fibra de polímero posee un índice de calidad en el intervalo de 28 a 50.

13. Fibra de polímero retardadora de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el al menos un aditivo ∀ es otro agente ignífugo seleccionado del grupo de compuestos que contienen nitrógeno, compuestos que contienen nitrógeno y fósforo y mezclas de los mismos y/o ∀ está seleccionado del grupo compuesto de estabilizantes inorgánicos, estabilizantes orgánicos, colorantes y

marcadores, pigmentos inorgánicos, pigmentos orgánicos, absorbedores de IR, estabilizantes térmicos, antiestáticos, agentes antiadherencia, agentes de nucleación, aceleradores de la cristalización, retardadores de la cristalización, agentes de mateado, en particular dióxido de titanio como agente de mateado, aditivos prolongadores de cadena, aditivos de conductividad, negro de humo, grafito, nanotubos de carbono, blanqueadores ópticos, aditivos fotocrómicos, reticulantes, agentes de intumescencia, otros polímeros y/o mezclas de los mismos.

14. Tejido textil que contiene fibras de polímero retardadoras de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.

15. Tejido textil de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el tejido es una alfombra, una funda de asiento para un medio de transporte móvil, en particular aviones, trenes, automóviles, o una cortina, una funda de

asiento o una cortina en edificios públicos o una tela de revestimiento o protectora en revestimientos de suelo textiles, acolchados de asientos o telas de funda para muebles.

16. Uso de las fibras de polímero retardadoras de llama de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13 para la producción de tejidos textiles para el empleo en medios de transporte móviles, en particular en aviones, trenes y automóviles, o para el empleo en visillos, cortinas y fundas de asientos en edificios públicos tales como cines,

teatros y restaurantes así como para telas de revestimiento y protectoras, para revestimientos de suelo textiles, acolchados de asientos y telas de funda para muebles.