Composiciones de poliésteres ininflamables.

Composiciones de poliésteres ininflamables, que contienen como un componente A de 40 a 89,9 % en peso de unos poliésteres termoplásticos, como un componente B de 5 a 25 % en peso de una sal de un ácido fosfínico de la fórmula

(V) y/o de una sal de un ácido difosfínico de la fórmula (VI) y/o sus polímeros,**Fórmula**

en la que

R1, R2 son iguales o diferentes y significan H o alquilo de C1-C6, lineal o ramificado, y/o arilo;

R3 significa alquileno de C1-C10, lineal o ramificado, arileno de C6-C10, alquil-(arileno de C6-C10) o (aril de C6-C10)-alquileno;

M significa Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K y/o una base nitrogenada protonada; m significa de 1 a 4; n significa de 1 a 4; x significa de 1 a 4,

y como un componente C de 5 a 25 % en peso de un fosfaceno de la fórmula general (I) o (II)**Fórmula**

en las que R4 y R4' son iguales o diferentes y representan alquilo de C1-C20, arilo de C6-C30, (aril de C6-C30)-alquilo o arilo de C6-C30 sustituido con alquilo;

como un componente D de 0 a 15 % en peso de unos productos de reacción de melamina con ácido fosfórico y/o unos ácidos fosfóricos condensados o respectivamente unos productos de reacción de los productos de condensación de la melamina con ácido fosfórico y/o unos ácidos fosfóricos condensados y/o así como unas mezclas de los productos mencionados y/u otro agente ignifugante nitrogenado distinto de los precedentemente mencionados; como un componente E de 0 a 45 % en peso de unas sustancias de refuerzo y como un componente F de 0,1 a 3 % en peso de otros aditivos, siendo de 100 % en peso la suma de los componentes ponderales

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/005364.

Solicitante: CLARIANT FINANCE (BVI) LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Islas Vírgenes (Británicas).

Dirección: CITCO BUILDING, WICKHAMS CAY P.O. BOX 662 ROAD TOWN, TORTOLA ISLAS VIRGENES.

Inventor/es: WANZKE, WOLFGANG, DR., HOROLD, SEBASTIAN, DR., NASS, BERND, SCHLOSSER,ELKE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes orgánicos > C08K5/53 (unido únicamente a oxígeno y carbono)

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de poliésteres ininflamables

El invento se refiere a unas composiciones de poliésteres ininflamables que tienen unas mejoradas propiedades frente a los incendios y unas excelentes propiedades mecánicas

A causa de su composición química, muchos materiales sintéticos son combustibles con facilidad. Con el fin de poder alcanzar los elevados requisitos de ignifugación que son exigidos por los elaboradores de materiales sintéticos y en parte por el legislador, por lo tanto los materiales sintéticos tienen que ser aprestados por regla general con unos agentes ignifugantes. Para ello se conoce un gran número de diferentes agentes ignifugantes y de materiales sinérgicos con agentes ignifugantes y éstos también son obtenibles comercialmente.

Unos sistemas de agentes ignifugantes no halogenados se emplean de manera preferida desde hace algún tiempo, a causa de sus más ventajosos fenómenos secundarios de incendios, en lo que se refiere a la densidad de los gases de humos y a la composición de los gases de humos así como por motivos ecológicos. Entre los agentes ignifugantes no halogenados, para unos poliésteres termoplásticos se han manifestado como especialmente eficaces en particular las sales de los ácidos fosfínicos (fosfinatos) (véanse los documentos de solicitudes de patentes alemanas DE-A-2 252 258 y DE-A-2 447 727. Los fosfinatos de calcio y aluminio han sido descritos como muy eficaces en poliésteres y perjudican a las propiedades como materiales de las masas de moldeo poliméricas menos que p.ej. las sales de metales alcalinos (véase el documento de solicitud de patente europea EP-A- 699 78).

Además de esto, se encontraron unas combinaciones sinérgicas de fosfinatos con diferentes compuestos nitrogenados, que actúan más eficazmente como agentes ignifugantes en toda una serie de polímeros, que los fosfinatos a solas (véanse los documentos PCT/EP97/1664, DE-A-197 34 437, DE-A-197 37 727 y de patente de los EE.UU. US-A-6.255.371).

El documento de solicitud de patente internacional WO-A-25/59 18 describe un poli(tereftalato de butileno) con un agente ignifugante nitrogenado, un fosfinato y un polímero formador de cenizas. Los polímeros formadores de cenizas son en este contexto unas poli(éter-imidas), unos poli(fenil-éteres), un poli(sulfuro de fenileno), unas polisulfonas, unas poli(éter-sulfonas), unos poli(óxido-sulfuros de fenileno) o unas resinas fenólicas. Mediante la adición del polímero formador de cenizas se mejora la ininflamabilidad. Resultan desventajosos el alto precio de los polímeros formadores de cenizas así como su tendencia a conducir a unas descoloraciones.

El documento DE-A-1 25 5 956 describe unas masas de moldeo termoplásticas que se componen de un poli(tereftalato de butileno) y de un poliéster que es diferente del poli(tereftalato de butileno) (PBT), así como de unos fosfinatos y un producto de reacción de un compuesto nitrogenado con ácido fosfórico. Se prefieren unas combinaciones de unos poli(tereftalatos de butileno) (PET) y unos poli(tereftalatos de trimetileno). Solamente mediante la adición de un PET se obtienen una calificación UL 94 V- así como una buena resistencia a las corrientes de fuga y unas buenas propiedades mecánicas. Se consigue una GWIT de 775 °C según la IEC 6695-2- 13 en el caso de un espesor del material de 1,5 mm.

El documento de solicitud de patente de los EE.UU. US-A-29/239986 describe unas resinas de poliésteres termoplásticas ignifugadas con 1 partes de un poliéster, 1-6 partes de un compuesto de fosfaceno oligomérico cíclico y 1 - 5 partes de un compuesto de melamina así como 1-2 partes de un compuesto metálico inorgánico y ,1-5 partes de una poliolefina fluorada. El compuesto de melamina puede ser la propia melamina, un cianurato de melamina, un fosfato de melamina, un pirofosfato o polifosfato de melamina. El compuesto inorgánico puede ser, entre otros, el hidróxido de magnesio, el borato de zinc, el óxido de zinc o el dióxido de titanio. La clase de incendios UL 94 V- se alcanza solamente en presencia de una poliolefina fluorada. En este sistema es desventajosa la mala fluidez de las masas de moldeo.

El documento de solicitud de patente japonesa JP-A-21-37375 describe unas resinas de poliésteres ininflamables con un contenido de 1 - 3 % de un fosfinato, ,1 - 3 % de un agente captador de ácidos, ,1 - 4 % de un componente del tipo de un poliol, ,1 -1 % de un componente del tipo de una resina vindica y eventualmente unos agentes ignifugantes adicionales. Entre los muchos agentes ignifugantes adicionales se mencionan, entre otros, unos fosfacenos, pero no se encuentran menciones a un efecto especial de los fosfacenos. En el único Ejemplo comparativo, en un PBT con fibras de vidrio que contiene 4 % de un fosfinato y 1,9 % de un fosfaceno se alcanza solamente una UL 94 V-2 y una resistencia a las corrientes de fuga (CTI) de 45 V. Técnicamente, a las composiciones de poliésteres ininflamables se les exigen hoy en día, no obstante, una UL 94 V- y una CTI de 6 V.

El documento JP-A-29-292897 describe unos poliésteres ininflamables que se componen de 4 - 96,5 partes de unos poli(tereftalatos de alquileno), de 3,5 - 5 partes de unas resinas de poliestireno, de - 1 partes de unos agentes compatibilizadores y de 1 partes de un agente ignifugante, que a su vez se compone de 1 - 6 partes de un fosfaceno o fosfinato, de 2 - 7 partes de un agente ignifugante constituido a base de aminotriazina y nitrógeno y de - 2 partes de un borato metálico y de una resina de poM(femlen-éter) o de pol¡(sulfuro de fenileno) o fenólica.

En el caso de la utilización de la resina de poliestireno, del agente compatlbllizador así como de las resinas de poM(fenllen-éteres) o poli(sulfuros de fenlleno) o fenóllcas es desventajosa la deficiente estabilidad cromática de tales aditivos, de tal manera que el color de los pollésteres Ininflamables se desplaza hacia un color pardo amarillento. Precisamente a unas composiciones de pollésteres se les exigen, no obstante, unos tonos cromáticos puramente blancos.

El documento EP-A-945478 describe unos fenoxl-fosfacenos retlculados como agentes ignifugantes y unas composiciones poliméricas ininflamables con fosfacenos. De manera preferida se utilizan unos fenoxifosfacenos sustituidos con ciano. Los polímeros son unas resinas termoplásticas o termoestables, pueden estar contenidos unos materiales de carga inorgánicos tales como unas fibras de vidrio o una greda. Como otros agentes ignifugantes se describen unos compuestos fosforados orgánicos exentos de halógenos, se mencionan unos fosfatos y unos óxidos de fosfinas, pero no se menciona ningún fosfinato. La resina termoplástica puede ser también un poliéster, como otros componentes se mencionan unas resinas fluoradas y otros agentes ignifugantes. Los ejemplos se extienden a unas mezclas de un PC y un ABS (de un policarbonato y un copolímero de acrilonitrilo, butadieno y estireno), de un PPE y un HIPS (de un poli(fenilen-éter) y un un poliestireno-HI [acrónimo del inglés "High-lmpact" = de alto impacto]) y a unas resinas epoxídicas.

El documento WO-A-29/37859 describe unas poliamidas ininflamables con 2 - 8 % de una poliamida, 5 - 3 % de un compuesto de fosfinato y ,1 - 1 % de un compuesto de fosfaceno. Se trata de unas poliamidas parcialmente aromáticas, los puntos de fusión se sitúan entre 28 y 34 °C. Se pueden utilizar asimismo unos materiales de carga y de refuerzo así como otros aditivos más. No se mencionas poliésteres de ningún tipo.

El documento DE-A-61158 describe unas poliamidas aromáticas ininflamables con 1 partes en peso de una resina de poliamida aromática, ,1 -1 partes en peso de un compuesto de fosfaceno reticulado, 1-6 partes en peso de una sustancia fibrosa inorgánica y 1 - 6 partes en peso del hidróxido... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composiciones de poliésteres ininflamables, que contienen como un componente A de 4 a 89,9 % en peso de unos poliésteres termoplásticos, como un componente B de 5 a 25 % en peso de una sal de un ácido fosfínico de la fórmula (V) y/o de una sal de un ácido difosfínico de la fórmula (VI) y/o sus polímeros,

(V)

o

II II

O P R3- P - O

1 I

R1 R2 _

2 -

MKm+

n

(VI)

en la que

R1, R2 son iguales o diferentes y significan H o alquilo de C1-C6, lineal o ramificado, y/o arilo;

R3 significa alquileno de C1-C1, lineal o ramificado, arileno de C6-C1, alquil-(arileno de C6-C-io)o (aril de C6-Cio)-alquileno;

M significa Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K y/o una base nitrogenada protonada;

m significa de 1 a 4; n significa de 1 a 4; x significa de 1 a 4,

y como un componente C de 5 a 25 % en peso de un fosfaceno de la fórmula general (I) o (II)

OR4

X

N

OR4`

n

(»)

en las que R4 y R4 son iguales o diferentes y representan alquilo de C1-C2, arilo de C6-C3, (aril de C6-C3o)-alquilo o arilo de C6-C3 sustituido con alquilo;

como un componente D de a 15 % en peso de unos productos de reacción de melamina con ácido fosfórico y/o unos ácidos fosfóricos condensados o respectivamente unos productos de reacción de los productos de condensación de la melamina con ácido fosfórico y/o unos ácidos fosfóricos condensados y/o así como unas mezclas de los productos mencionados y/u otro agente ignifugante nitrogenado distinto de los precedentemente mencionados; como un componente E de a 45 % en peso de unas sustancias de refuerzo y como un componente F de ,1 a 3 % en peso de otros aditivos, siendo de 1 % en peso la suma de los componentes ponderales.

2. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizadas por que R1, R2 son iguales o diferentes y significan metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, terc.-butilo, n-pentilo y/o fenilo.

3. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizadas por que R3

significa metileno, etileno, n-propileno, iso-propileno, n-butileno, terc.-butileno, n-pentileno, n-octileno o n-dodecileno;

fenileno o naftileno; metil-fenileno, etil-fenileno, terc.-butil-fenileno, metil-naftileno, etil-naftileno o terc.-butil-naftileno; fenil-metileno, fenil-etileno, fenil-propileno o fenil-butileno.

4. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 3, que contienen de 4 a 74,9 % en peso de un componente A, de 5 a 25 % en peso de un componente B, de 5 a 15 % en peso de un componente C, de a 1 % en peso de un componente D, de 15 a 35 % en peso de un componente E y de ,1 a 2 % en peso de un componente F, siendo de 1 % en peso la suma de los componentes ponderales.

5. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 3, que contienen de 4 a 72,9 % en peso de un componente A, de 5 a 2 % en peso de un componente B, de 5 a 15 % en peso de un componente C, de 2 a 1 % en peso de un componente D, de 15 a 3 % en peso de un componente E y de ,1 a 2 % en peso de un componente F, siendo de 1 % en peso la suma de los componentes ponderales.

6. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizadas por que en el caso de los fosfacenos se trata de unos fenoxifosfacenos.

7. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizadas por que en el caso del componente D se trata de un fosfato de melamina, un fosfato de dimelamina, un pirofosfato de melamina, unos polifosfatos de melamina, unos polifosfatos de melam, unos polifosfatos de melem y/o unos polifosfatos de melón y/o de unos productos de condensación de la melamina tales como melam, melem y/o melón.

8. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizadas por que en el caso del componente D se trata de unos ásteres oligoméricos del isocianurato de tris(hidroxietilo) con unos ácidos policarboxilicos aromáticos, de la benzoguanamina, del isocianurato de tris(hidroxietilo), de la alantoína, del glicolurilo, de la melamina, del cianurato de melamina, de la dicianodiamida y/o de la guanidina.

9. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizadas por que en el caso de un componente D se trata de unos compuestos nitrogenados de las fórmulas (Vil) hasta (XII) o de unas mezclas de éstos

í5

R-^ N

O

r">An''r

O^'N^C

O V- N"W

I I I

I

1 1 1 R12 R11 RIO

(Vil)

(VIH)

(IX)

Rs

(XI)

OH

en las que R5 hasta R7

R

R9 hasta R13 m y n X

(XII)

significan hidrógeno, alquilo de Ci-C8, cicloalquilo o alquil-cicloalquilo de C5-C16, eventualmente sustituidos con una función hidroxi o hidroxialquilo de C1-C4, alquenilo de C2-C8, alcoxi, acilo o aciloxi de Ci-C8, arilo de C6-Ci2 o (aril de C6-Ci2)-alquilo, -OR8 y -N(R8)R9, así como alicíclico con N o aromático con N,

significa hidrógeno, alquilo de Ci-C8, cicloalquilo o alquil-cicloalquilo de C5-C16, eventualmente sustituidos con una función hidroxi o hidroxialquilo de C1-C4, alquenilo de C2-C8, alcoxi, acilo o aciloxi de Ci-C8 o arilo de C6-C12 (aril de C6-Ci2)-alquilo, significan los mismos grupos que R® así como -O-R8, significan independientemente uno de otro 1, 2, 3 o 4,

significa unos ácidos, que pueden formar aductos con unos compuestos de triazina (Vil).

1. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizadas por que en el caso del componente E se trata de unos materiales de carga minerales en forma de partículas, que están constituidos sobre la base de talco, mica, silicato, cuarzo, dióxido de titanio, wollastonita, caolín, ácidos silícicos amorfos, carbonato de magnesio, greda, feldespato y/o sulfato de bario y/o fibras de vidrio.

11. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 1, caracterizadas por que en el caso del componente F se trata de unos agentes de deslizamiento y/o desmoldeo.

12. Composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizadas por que en el caso de los agentes de deslizamiento y/o desmoldeo se trata de unos ácidos grasos de cadenas largas, de sus sales, de sus derivados del tipo de ésteres y/o de sus derivados del tipo de amidas, de ceras montánicas y/o de unas ceras polietilénicas y/o polipropilénicas de bajo peso molecular.

13. Procedimiento para la producciób de unas composiciones de poliésteres ininflamables, caracterizado porque los componentes A hasta F se mezclan en las mencionadas proporciones ponderales mediante una extrusión en masa fundida.

14. Fibras, láminas, cuerpos moldeados y piezas moldeadas que se constituyen a base de unas composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12.

15. Utilización de unas fibras, unas láminas y unos cuerpos moldeados que se constituyen a base de unas composiciones de poliésteres ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12 en enchufes, conmutadores, condensadores, sistemas de aislamiento, bases de lámparas, cuerpos de bobinas, alojamientos, dispositivos de regulación y otros objetos.

16. Utilización de unas fibras, unas láminas y unos cuerpos moldeados y piezas moldeadas constituidos de composiciones de poliésteres inflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12 de composiciones de poliésteres inflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 12 en el sector doméstico, en la Industria, en la medicina, en vehículos automóviles, en aviones, en barcos, en naves espaciales, 5 así como en otros medios de locomoción, en equipos para oficinas, así como en otros objetos y edificios.