Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas ignífugas.

Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas que contienen:

A) del 40 % al 99 % en peso al menos de un polímero termoplástico

,

B) del 1 % al 60 % en peso de un componente de agente ignífugo que contiene

B1) un grafito que puede expandirse y

C) del 0 % al 60 % en peso de otros aditivos,

donde los porcentajes en peso respectivamente se refieren al peso total de los componentes A) a C) y juntos dan como resultado el 100 % en peso,

mediante mezclado en masa fundida de los componentes A), B) y, en caso de que esté presente, C) en una prensa extrusora de tornillo sin fin,

donde la prensa extrusora de tornillo sin fin comprende a lo largo de la dirección de transporte en este orden al menos una zona de dosificación, una zona de plastificación, una zona de homogeneización, una segunda zona de dosificación y una zona de descarga,

caracterizado por que se realiza la dosificación en la prensa extrusora de tornillo sin fin con la longitud de la instalación L, donde la longitud de la instalación L se define como el trayecto que empieza en el primer dispositivo de dosificación para la adición de los componentes A, B y/o C y que termina, en la dirección de transporte, en el orificio de salida, tras adición de los componentes A, B y C en el intervalo de 0 L a 0,15 L en una primera etapa de procedimiento en ausencia de componente B1) se genera una masa fundida y en una segunda etapa de procedimiento tras adición del componente B1) en el intervalo de 0,7 L a 0,85 L se realiza la introducción mezclando del componente B1) en esta masa fundida.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/067919.

Solicitante: Styrolution Europe GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Erlenstrasse 2 60325 Frankfurt am Main ALEMANIA.

Inventor/es: MULLER, MATTHIAS, GUNTHERBERG, NORBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por extrusión, es decir, oprimiendo la materia... > B29C47/10 (Alimentación del material a extruir)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > B29C47/00 (Moldeo por extrusión, es decir, oprimiendo la materia a moldear a través de una matriz o boquilla que le da la forma deseada; Aparatos a este efecto (moldeo por extrusión-soplado B29C 49/04; prensas de extrusión en general B30B 11/22))

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas ignífugas

La invención se refiere a procedimientos para la preparación de masas moldeables termoplásticas según la reivindicación 1. El documento WO 29 43758 divulga un procedimiento según el preámbulo.

En la bibliografía se conocen masas poliméricas termoplásticas dotadas de grafito que puede expandirse, que se designa también como grafito expansivo, como agente ignífugo.

Por ejemplo se usa de acuerdo con el documento WO 23/4671 grafito que puede expandirse en poliestlreno (PS) o poliestireno modificado a resistencia elevada a los choques (HIPS). Además se requiere de acuerdo con este documento como componente de agente ignífugo adicional un compuesto que contiene halógeno en cantidades del 2 % al 11 %, calculado como halógeno.

Por motivo, por ejemplo, toxlcológlcos es deseable sin embargo evitar el uso de agentes ignífugos que contienen halógeno en la mayor parte posible.

En los documentos WO 2/34367 y WO 2/34342 se divulgan termoplásticos ignífugos libres de halógeno, que contienen grafito que puede expandirse y un compuesto de fósforo como componentes ignífugos. Sin embargo, las masas moldeables a base de este tipo de polímeros de estlreno Ignífugos son mejorables con respecto a su comportamiento de escurrlmlento en caso de incendio.

La solicitud de patente KR-A 1 1996-16 divulga poliestlreno Ignífugo, comprendiendo los componentes de agente Ignífugo grafito que puede expandirse, un compuesto de fósforo y teflón. El tamaño de partícula promedio del grafito que puede expandirse asciende a 5 pm. El teflón añadido como agente antigoteo se usa en cantidades del 1 al 5 por ciento en peso. Las masas moldeables ignífugas libres de halógeno así obtenidas tienen una buena estabilidad térmica y resistencia al choque.

Igualmente se divulgan en el documento WO 29/7358 masas moldeables termoplásticas protegidas frente a las llamas con grafito expansivo, un compuesto de fósforo y un polímero fluorado, tratándose en el caso del componente de polímero de copolímeros de acrilonitrilo-butadleno-estlreno (ABS) y copolímeros de acrilato-estireno-acrilonitrilo (ASA).

Con frecuencia, en caso de masas moldeables termoplásticas que están dotadas de manera ignífuga de grafito que puede expandirse, es difícil conseguir por un lado una Inhibición frente a las llamas suficiente, sin embargo por otro lado es difícil mantener propiedades mecánicas suficientemente buenas.

Un objetivo de la presente Invención es proporcionar masas moldeables termoplásticas dotadas de grafito que puede expandirse, que presenten en comparación con las masas moldeables conocidas una combinación mejorada de propiedades ignífugas y mecánicas así como un olor aceptable.

De acuerdo con esto se encontraron los procedimientos definidos anteriormente.

La dosificación del grafito que puede expandirse B1) en la prensa extrusora de tornillo sin fin se realiza de acuerdo con la invención en el intervalo de ,7 L a ,85 L de la longitud de la instalación.

Las masas moldeables termoplásticas preparadas de acuerdo con los procedimientos de acuerdo con la invención, que contienen al menos un grafito que puede expandirse, presentan en comparación con las masas moldeables conocidas una combinación mejorada de propiedades ignífugas y mecánicas y un olor propio relativamente bajo.

Los procedimientos de acuerdo con la invención así como los otros objetos de acuerdo con la invención se describen a continuación.

Las masas moldeables termoplásticas que pueden preparase según los procedimientos de acuerdo con la invención contienen

A) del 4 % al 99 % en peso, preferentemente del 5 % al 95 % en peso, de manera especialmente preferente del 65 % al 9 % en peso, de componente A,

B) del 1 % al 6 % en peso, preferentemente del 5 % al 5 % en peso, de manera especialmente preferente del 1 % al 35 % en peso, de componente B y

C) del % al 6 % en peso, preferentemente del % al 45 % en peso, de manera especialmente preferente del % al 25 % en peso de componente C,

donde los porcentajes en peso respectivamente se refieren al peso total de los componentes A) a C) y juntos dan como resultado el 1 % en peso.

El componente de agente ignífugo B) puede estar constituido básicamente de manera exclusiva por el componente B1), el grafito que puede expandirse. En una forma de realización preferente de la invención, el componente de agente ignífugo B) comprende a parte del grafito que puede expandirse sin embargo otros componentes, en particular los componentes B2) y B3) aún descritos a continuación.

El componente de agente ignífugo B) comprende en una forma de realización en particular

B1) del 2 % al 79,99 % en peso, preferentemente del 3 % al 69,9 % en peso, de manera especialmente preferente del 4 % al 59,5 % en peso, del componente B1),

B2) del 2 % al 79,99 % en peso, preferentemente del 3 % al 69,9 % en peso, de manera especialmente preferente del 4 % al 59,5 % en peso, del componente B2) y

B3) del ,1 % al 4 % en peso, preferentemente del ,1 % al 3 % en peso, de manera especialmente preferente del ,2 % al 2 % en peso, del componente B3),

donde los porcentajes en peso respectivamente se refieren al peso total de los componentes B1) a B3) y juntos dan como resultado el 1 % en peso.

Componente Ai:

Como componente A) de las masas moldeables termoplásticas son adecuados básicamente todos los polímeros termoplásticos o mezclas de los mismos conocidos por el experto y descritos en la bibliografía.

Son adecuados como componente A) por ejemplo

- poliolefinas tal como polietileno y polipropileno,

- poli(cloruro de vinilo),

- polímeros de estireno tales como poliestireno (modificado a resistencia elevada a los choques o no modificado a resistencia elevada a los choques),

- copolímeros aromáticos de vinilo modificados a resistencia elevada a los choques tales como ABS (acrilonitrilo- butadieno-estireno), ASA (acrilonitrilo-estireno-acrilato) y MABS (ABS transparente, que contiene unidades de

metacrilato),

- copolímeros de bloque de estireno-butadieno ("SBC"), en particular elastómeros termoplásticos a base de estireno ("STPE"),

- pollcarbonatos (por ejemplo Makrolon® de Bayer AG),

- poll(metacrllatos de metilo) (PMMA).

Preferentemente como componente A) pueden usarse uno o varios polímeros seleccionados del grupo ASA, ABS y poliestireno.

Los copolímeros aromáticos de vinilo modificados a resistencia elevad a los choques preferentes son copolímeros modificados a resistencia elevada a los choques de monómeros aromáticos de vinilo y cianuros de vinilo (en particular SAN). Preferentemente se usan como SAN modificado a resistencia elevada a los choques polímeros de ASA y/o polímeros de ABS, así como polímeros de (met)acr¡lato-acr¡lonitr¡lo-butad¡eno-est¡reno ("MABS", ABS transparente), sin embargo también combinaciones de SAN, ABS, ASA y MABS con otros termoplásticos tales como policarbonato, poliamida, poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), PVC, poliolefinas.

Por polímeros de ASA se entiende en general polímeros de SAN modificados a resistencia elevada a los choques, en los que se encuentran copolímeros de injerto elásticos como caucho de compuestos aromáticos de vinilo, en particular estireno, y cianuros de vinilo, en particular acrilonitrilo en cauchos de poli(acrilato de alquilo) en una matriz de copolímero de en particular estireno y/o a-metilestireno y acrilonitrilo.

Por polímeros de ABS se entiende en general polímeros de SAN modificados a resistencia elevada a los choques, en los que se encuentran polímeros de dieno, en particular... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas que contienen:

A) del 4 % al 99 % en peso al menos de un polímero termoplástico,

B) del 1 % al 6 % en peso de un componente de agente ignífugo que contiene

B1) un grafito que puede expandirse y

C) del % al 6 % en peso de otros aditivos,

donde los porcentajes en peso respectivamente se refieren al peso total de los componentes A) a C) y juntos dan como resultado el 1 % en peso,

mediante mezclado en masa fundida de los componentes A), B) y, en caso de que esté presente, C) en una prensa extrusora de tornillo sin fin,

donde la prensa extrusora de tornillo sin fin comprende a lo largo de la dirección de transporte en este orden al menos una zona de dosificación, una zona de plastificación, una zona de homogeneización, una segunda zona de dosificación y una zona de descarga,

caracterizado por que se realiza la dosificación en la prensa extrusora de tornillo sin fin con la longitud de la Instalación L, donde la longitud de la Instalación L se define como el trayecto que empieza en el primer dispositivo de dosificación para la adición de los componentes A, B y/o C y que termina, en la dirección de transporte, en el orificio de salida, tras adición de los componentes A, B y C en el intervalo de L a ,15 L en una primera etapa de procedimiento en ausencia de componente B1) se genera una masa fundida y en una segunda etapa de procedimiento tras adición del componente B1) en el intervalo de ,7 L a ,85 L se realiza la introducción mezclando del componente B1) en esta masa fundida.

2. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas según la reivindicación 1, caracterizado por que la introducción mezclando del componente B1) en la masa fundida termoplástlca residual se realiza mediante elementos de transporte puros de distinta altura de paso.

3. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la masa moldeable contiene:

A) del 5 % al 95 % en peso de componente A,

B) del 5 % al 5 % en peso de componente B y

C) del % al 45 % en peso de componente C,

donde los porcentajes en peso respectivamente se refieren al peso total de los componentes A) a C) y juntos dan como resultado el 1 % en peso.

4. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la masa moldeable contiene:

A) del 65 % al 9 % en peso de componente A,

B) del 1 % al 35 % en peso de componente B y

C) del % al 25 % en peso de componente C,

donde los porcentajes en peso respectivamente se refieren al peso total de los componentes A) a C) y juntos dan como resultado el 1 % en peso.

5. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la masa moldeable contiene como componente A) un copolímero de ABS y/o un copolímero de SAN y/o un copolímero de etileno-metacrllato.

6. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la masa moldeable contiene como componente B además de un grafito expansivo al menos uno de los siguientes componentes B2) o B3): fosfato de trifenilo, pollfosfato de amonio, fósforo rojo y PTFE.

7. Procedimiento para la preparación de masas moldeables termoplásticas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la masa moldeable contiene como componente B además de un grafito expansivo al menos un componente B2) seleccionado de fosfato de trifenilo, polifosfato de amonio y fósforo rojo así como contiene como componente B3) PTFE.