POLIMEROS EXPANSIBLES DEL ESTIRENO, PROTEGIDOS CONTRA LA LLAMA, EXENTOS DE HALOGENO.

Se conocen polímeros expansibles del estireno, que contienen agentes protectores contra la llama, exentos de halógeno. De conformidad con la publicación EP-A 0 834 529 se emplea como agente protector contra la llama, al menos, un 12% en peso de una mezcla constituida por un compuesto del fósforo y por un hidróxido metálico disociador de agua, por ejemplo el fosfato de trifenilo y el hidróxido de magnesio con objeto de obtener materiales espumados que pasen el ensayo de combustión B2 según la norma DIN 4102.

La publicación WO 00/34342 describe polímeros expansibles del estireno, que contienen, a título de agente protector contra la llama, desde un 5 hasta un 50% en peso de grafito expandido así como, en caso dado, desde un 2 hasta un 20% en peso de un compuesto del fósforo.

Con objeto de conseguir una protección contra la llama suficiente tienen que ser empleadas por regla general cantidades muy grandes de materias primas costosas en el caso de los agentes protectores contra la llama exentos de halógeno.

Por lo tanto, la tarea de la presente invención consistía en encontrar un agente protector contra llama exento de halógeno, económico y eficaz para polímeros expansibles del estireno. Por lo tanto, se encontraron los granulados de los polímeros expansibles del estireno, descritos más arriba.

Los granulados de los polímeros expansibles del estireno preferentes contienen como componente c) desde un 1 hasta un 10% en peso de fósforo rojo, de fosfato de trifenilo o de 10-óxido de 9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfa-fenantreno y a título de componente d) contienen un grafito distinto del grafito expandido, que es activo como absorbedor de los IR, con un tamaño medio de partícula situado en el intervalo comprendido entre 0,1 y 100 µm, en cantidades comprendidas entre un 0,1 y un 5% en peso.

Por otra parte, se han encontrado piezas moldeadas con espuma en forma de partículas, que pueden ser obtenidas por medio de la soldadura de las partículas de espuma, sometidas a una espumación previa, constituidas por granulados expansibles de polímeros termoplásticos, que contienen materiales de carga, presentando el material espumado en forma de partículas una densidad situada en el intervalo comprendido entre 8 y 200 g/l, de manera preferente situada en el intervalo comprendido entre 10 y 50 g/l.

De manera sorprendente, las piezas moldeadas con espuma en forma de partículas, de conformidad con la invención, presentan una elevada proporción de celdillas cerradas, a pesar de la presencia de los materiales de carga, siendo la proporción de celdillas cerradas por regla general mayor que el 60%, de manera preferente mayor que el 70, de manera especialmente preferente mayor que el 80% de las celdillas de las partículas de espuma individuales.

Como materiales de carga entran en consideración polvos o materiales fibrosos orgánicos e inorgánicos, así como mezclas de los mismos. A título de materiales de carga orgánicos pueden ser empleados, por ejemplo, el serrín de madera, los almidones, las fibras de lino, de cáñamo, de ramio, de yute, de sisal, de algodón, de celulosa o de aramida. A título de materiales de carga inorgánicos pueden ser empleados, por ejemplo, los carbonatos, los silicatos, el espato pesado, las bolas de vidrio, las zeolitas o los óxidos metálicos. Son preferentes los materiales inorgánicos en estado pulverulento, tales como el talco, la creta, el caolín (Al₂(Si₂O₅)(OH)₄), el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio, el nitrito de aluminio, el silicato de aluminio, el sulfato de bario, el carbonato de calcio, el sulfato de calcio, el ácido silícico, el harina de cuarzo, el Aerosil, la arcilla o la wollastonita o los materiales inorgánicos en forma de bolas o de fibras, tales como las bolas de vidrio, las fibras de vidrio o las fibras de carbono.

El diámetro medio de las partículas o bien, en el caso de materiales de carga en forma de fibras, la longitud debe encontrarse en el intervalo correspondiente al tamaño de las celdillas o por debajo del mismo. Es preferente un diámetro medio de las partículas situado en el intervalo comprendido entre 1 y 100 µm, de manera preferente situado en el intervalo comprendido entre 2 y 50 µm.

Son especialmente preferentes aquellos materiales de carga inorgánicos con una densidad situada en el intervalo comprendido entre 2,0 y 4,0 g/cm³, de manera especial situada en el intervalo comprendido entre 2,5 y 3,0 g/cm³. El grado de blancura/luminosidad (DIN/ISO) está comprendido, de manera preferente, entre un 50 y un 100%, de manera especial entre un 70 y un 98%. El índice de aceite según la norma ISO 787/5 de los materiales de carga preferentes se encuentra en el intervalo comprendido entre 2 y 200 g/100 g, de manera especial en el intervalo comprendido entre 5 y 150 g/100 g.

Por medio del tipo y de la cantidad de los materiales de carga pueden influenciarse las propiedades de los polímeros termoplásticos expansibles y de las piezas moldeadas con material espumado en forma de partículas, que pueden ser obtenidas a partir de los mismos. La proporción del material de carga se encuentra por regla general situada en el intervalo comprendido entre un 1 y un 50, de manera preferente comprendido entre un 5 y un 30% en peso, referido al polímero termoplástico. En el caso en que el contenido en materiales de carga se encuentre en el intervalo comprendido entre un 5 y un 15% en peso no se observa ningún empeoramiento esencial de las propiedades mecánicas de los materiales espumados en forma de partículas, tales como la resistencia a la flexión o la resistencia a la compresión. Por medio del empleo de los favorecedores de la adherencia, tales como los copolímeros del estireno, modificados con anhídrido del ácido maleico, los polímeros que contienen grupos epóxido, los órganosilanos o los copolímeros del estireno con grupos isocianato o con grupos ácido, puede mejorarse claramente el fraguado del material de carga sobre la matriz polímera y, de este modo, las propiedades mecánicas de las piezas moldeadas con espuma en forma de partículas.

Por regla general, los materiales de carga inorgánicos reducen la combustibilidad. De manera especial, puede mejorarse claramente el comportamiento a la combustión por medio del aporte de polvos inorgánicos, tal como el hidróxido de aluminio.

Sorprendentemente, los granulados polímeros termoplásticos, de conformidad con la invención, presentan una baja pérdida de agente propulsor durante el almacenamiento incluso con ocasión de elevados contenidos en materiales de carga. Como consecuencia del efecto nucleador es posible también una disminución del contenido en agentes propulsores, con relación al polímero.

A título de polímeros termoplásticos pueden ser empleados, por ejemplo, los polímeros del estireno, las poliamidas (PA), las poliolefinas, tales como el polipropileno (PP), el polietileno (PE) o los copolímeros de polietileno-propileno, los poliacrilatos, tal como el polimetacrilato de metilo (PMMA), el policarbonato (PC), los poliésteres, tal como el tereftalato de polietileno (PET) o el tereftalato de polibutileno (PBT), las poliétersulfonas (PES), las poliétercetonas o los poliétersulfuros (PES) o mezclas de los mismos. De manera especialmente preferente son empleados los polímeros del estireno.

Se ha observado que los polímeros del estireno, que presentan pesos moleculares M_w situados por debajo de 160.000, conducen...

2. Granulados expansibles de polímeros del estireno según la reivindicación 1, caracterizados porque contienen desde un 1 hasta un 10% en peso de fósforo rojo, de fosfato de trifenilo o de 10-óxido de 9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfa-fenantreno.

3. Granulados expansibles de polímeros del estireno según la reivindicación 2, caracterizados porque contienen desde un 0,1 hasta un 5% en peso de grafito con un tamaño medio de partícula situado en el intervalo comprendido entre 0,1 y 100 µm.

4. Granulados expansibles de polímeros del estireno según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque contienen desde un 3 hasta un 7% en peso de un agente propulsor orgánico.

5. Procedimiento para la obtención de polímeros expansibles del estireno, que comprende las etapas de