COMPOSICIÓN IGNÍFUGA DE RESINA DE POLICARBONATO.

Una composición ignífuga de resina de policarbonato que comprende 100 partes en peso de una resina de policarbonato (A),

0,01 a 8 partes en peso de silsesquioxano (B), 0,005 a 1,0 parte en peso de una sal metálica orgánica (C) y 0,01 a 3 partes en peso de un polímero fluorado formador de fibrillas (D), en la que el silsesquioxano (B) tiene una estructura indicada en la fórmula química (1) (Fórmula química 1) en la que R representa uno o más grupos funcionales seleccionados del grupo que comprende grupos alquilo que tienen 1 a 12 átomos de carbono, grupos vinilo, grupos cicloalquilo y grupos fenilo que pueden estar sustituidos con grupos alquilo

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición de resina de policarbonato con excelentes propiedades ignífugas y, más particularmente, a una composición de resina de policarbonato con propiedades ignífugas excepcional y notablemente mejoradas sin afectar negativamente a la resistencia térmica, estabilidad térmica y características similares de resinas de policarbonato y sin usar ningún compuesto ignífugo clorado o bromado.

Antecedentes de la invención

Las resinas de policarbonato son resinas termoplásticas con resistencia al impacto, transparencia, resistencia térmica, estabilidad térmica, etc. excelentes y se usan ampliamente en aplicaciones eléctricas, electrónicas, ITE, mecánicas, del automóvil y otras aplicaciones. Sin embargo, se buscan materiales que tengan un alto grado de propiedades ignífugas en las áreas de aplicaciones antes mencionadas para satisfacer la demanda de productos más seguros.

Además, el espesor de productos moldeados de resinas tiende a ser menor en el caso de productos más ligeros y requiere un grado aún mayor de propiedades ignífugas.

Anteriormente, como agentes ignífugos se habían usado compuestos orgánicos de bromo, compuestos de fósforo, etc. Sin embargo, por consideraciones medioambientales, se necesitan con urgencia materiales de resinas ignífugas que no contengan estos agentes ignífugos.

El desarrollo de materiales que usan siloxanos sin agentes ignífugos bromados y fosforados ha atraído la atención en los últimos años. Los silsesquioxanos, representados como siloxanos de fórmula (RSiO1,5)n, han atraído la atención como compuestos capaces de impartir diversas funcionalidades a resinas termoplásticas puesto que sus moléculas contienen estructuras excepcionales, como estructuras del tipo de jaula, escalera, etc., y pueden ser modificados usando sustituyentes R.

Por ejemplo, se ha propuesto (referencia 1) un método de añadir un silsesquioxano a una resina de policarbonato para impartir propiedades difusoras de la luz, pero no se ha descrito impartir propiedades ignífugas. Además, se ha propuesto (referencia 2) un método de añadir un silsesquioxano y también una sal metálica orgánica a una resina de policarbonato, pero el silsesquioxano (RSiO1,5)n descrito tiene estructura cúbica (n = 8; forma de jaula), y el sustituyente R es un grupo fenilo o un grupo bifenilo.

Referencia 1: Solicitud de patente japonesa (Kokai) número H06-192556

Referencia 2: Solicitud de patente japonesa (Kokai) número 2004-510869

Problemas a resolver por la invención

Sin embargo, el nivel de propiedades ignífugas definido por la norma UL94 de ensayo de inflamabilidad fue V-0 con muestras de un espesor de 3,2 ó 1,6 mm, como se indica en la referencia 2, y no se alcanzó el grado de propiedades ignífugas demandado actualmente para productos moldeados de paredes finas.

Medio de resolver los problemas

Los autores de la presente invención realizaron un amplio estudio para resolver los problemas antes descritos. Como resultado, descubrieron una composición ignífuga de resina de policarbonato que puede conseguir propiedades ignífugas de nivel V-0 con muestras de ensayo de 1,0 mm de espesor aplicando un silsesquioxano con una estructura cónica de tres caras (n = 4) en lugar de la estructura del tipo jaula (n = 8) del silsesquioxano (RSiO1,5)n usado en la técnica anterior y usándolo junto con una sal metálica orgánica y un polímero fluorado formador de fibrillas. La presente invención se ha desarrollado basándose en este descubrimiento.

Así, la presente invención proporciona una composición ignífuga de resina de policarbonato que comprende 100 partes en peso de una resina de policarbonato (A), 0,01 a 3 partes en peso de silsesquioxano (B), 0,005 a 1,0 parte en peso de una sal metálica orgánica (C) y 0,01 a 3 partes en peso de un polímero fluorado formador de fibrillas (D), en la que el citado silsesquioxano (B) tiene la estructura indicada en la fórmula química (1)

**(Ver fórmula)**

(Fórmula química 1)

en la que R representa uno o más grupos funcionales seleccionados del grupo que comprende grupos alquilo que tienen 1 a 12 átomos de carbono, grupos cicloalquilo y grupos fenilo que pueden estar sustituidos con grupos alquilo.

Ventajas de la invención

La composición ignífuga de resina de policarbonato de la presente invención no usa un agente ignífugo clorado o bromado y puede conseguir un alto grado de propiedades ignífugas incluso en un producto moldeado de paredes finas sin generar, en el momento de su combustión, un gas que contenga cloro o bromo procedente del citado agente ignífugo. Por lo tanto, la composición ignífuga de resina de policarbonato de la presente invención se puede usar idealmente en bastidores o piezas de dispositivos eléctricos, dispositivos electrónicos, ITE, etc. y tiene una gran utilidad industrial.

Descripción detallada de la invención

La resina de policarbonato (A) usada en la presente invención es un polímero que se puede obtener usando el método de fosgeno, en el que reaccionan diversos compuestos de dihidroxidiarilo y fosgeno, o mediante una reacción de transesterificación, en la que reaccionan un compuesto de dihidroxidiarilo y un éster de un ácido carboxílico, como carbonato de difenilo. Como resina típica de policarbonato se puede citar una resina de policarbonato producida usando 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (bisfenol A).

Como compuesto de dihidroxidiarilo antes descrito se pueden citar, además del bisfenol A: bis(hidroxiaril)alcanos, como bis(4-hidroxifenil)metano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)etano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)butano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)-octano, bis(4hidroxifenil)fenilmetano, 2,2-bis(4-hidroxifenil-3-metilfenil)propano, 1,1-bis(4-hidroxi-3-terc-butilfenil)propano, 2,2-bis(4hidroxi-3-bromofenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3,5-dibromofenil)propano y 2,2-bis(4-hidroxi-3,5-diclorofenil)-propano; bis(hidroxiaril)cicloalcanos, como 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclopentano y 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano; dihidroxidiaril éteres, como 4,4'-dihidroxidifenil éter y 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil éter; sulfuros de dihidroxidiarilo, como sulfuro de 4,4'-dihidroxidifenilo; dihidroxidiaril sulfóxidos, como 4,4'-dihidroxidifenil sulfóxido y 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil sulfóxido; dihidroxidiaril sulfonas, como 4,4'-dihidroxidifenil sulfona y 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil sulfona; etc.

Estos compuestos se pueden usar solos o como mezclas de por lo menos dos de ellos, pero se prefiere que no haya sustituyentes halogenados desde el punto de vista de evitar la emisión al medio ambiente de gases halogenados durante la combustión. Además, se pueden mezclar y usar piperazina, dipiperilhidroquinona, resorcinol, 4,4'dihidroxidifenilo, etc.

Además, también se puede usar una mezcla de los compuestos de dihidroxiarilo antes descritos y compuestos fenólicos que contengan por lo menos tres grupos hidroxi. Como fenoles que contienen por lo menos tres grupos hidroxi se pueden citar floroglucina, 4,6-dimetil-2,4,6-tri(4-hidroxifenil)heptano, 2,4,6-dimetil-2,4,6-tri(4-hidroxifenil)heptano, 1,3,5tris(4-hidroxifenil)benzol, 1,1,1-tri(4-hidroxifenil)etano, 2,2-bis[4,4-(4,4'-dihidroxidifenil)ciclohexil]propano, etc.

El peso molecular medio, determinado por medición de la viscosidad, es de ordinario 10.000 a 100.000, preferiblemente

15.000 a 35.000. Cuando se produce dicha resina de policarbonato, si se necesita se puede usar un agente de ajuste del peso molecular, un catalizador, etc.

El silsesquioxano (B) usado en la presente invención es un compuesto con la estructura indicada en la siguiente fórmula química 1:

**(Ver fórmula)**

Fórmula química 1

En la fórmula química 1, R representa uno o más grupos funcionales seleccionados de grupos alquilo que contienen 1 a 12 átomos de carbono, grupos vinilo, grupos cicloalquilo y grupos fenilo que pueden estar sustituidos con grupos alquilo.

De estos, idealmente se puede usar el silsesquioxano representado por la fórmula química 2 en la que el grupo R es un grupo metilo:

**(Ver fórmula)**

Fórmula química 2

La cantidad de silsesquioxano (B) añadido es 0,01 a 3 partes en peso por 100 partes en peso de la resina de policarbonato (A). Cuando la cantidad añadida se sale... [Seguir leyendo]

1. Una composición ignífuga de resina de policarbonato que comprende 100 partes en peso de una resina de policarbonato (A), 0,01 a 8 partes en peso de silsesquioxano (B), 0,005 a 1,0 parte en peso de una sal metálica orgánica

(C) y 0,01 a 3 partes en peso de un polímero fluorado formador de fibrillas (D), en la que el silsesquioxano (B) tiene una estructura indicada en la fórmula química (1)

**(Ver fórmula)**

(Fórmula química 1)

en la que R representa uno o más grupos funcionales seleccionados del grupo que comprende grupos alquilo que tienen 1 a 12 átomos de carbono, grupos vinilo, grupos cicloalquilo y grupos fenilo que pueden estar sustituidos con grupos 10 alquilo.

2. La composición ignífuga de resina de policarbonato de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el silsesquioxano (B) tiene la estructura indicada en la fórmula química (2)

**(Ver fórmula)**

(Fórmula química 2)

15 3. La composición de resina de policarbonato de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que la sal metálica orgánica

(C) es una sal metálica de un ácido sulfónico aromático.

4. La composición de resina de policarbonato de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que la sal metálica orgánica

(C) es una sal metálica de un ácido perfluoroalcanosulfónico.

5. Un producto moldeado fabricado moldeando la composición ignífuga de resina de policarbonato de acuerdo con una 20 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.