COMPOSICIONES DE MOLDEO TERMOPLÁSTICAS PIRORRETARDANTES.

Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante, que comprende un copolímero termoplástico A,

un copolímero de injerto B y un componente pirorretardante C y además, si es apropiado, componentes adicionales P y K, donde la composición de moldeo comprende: A:de 40 a 80% en peso de un copolímero termoplástico A, obtenible a partir de acrilonitrilo y de estireno o α-metilestireno o de una mezcla compuesta por estireno y α-metilestireno; B:de 15 a 50% en peso de un copolímero de injerto B, que puede prepararse a partir de una base de injerto (B1), obtenible a través de la reacción de estireno y/o butadieno y/o acrilato de alquilo C2-C10, y eventualmente otros componentes copolimerizables; y una cobertura de injerto (B2), obtenible a través de la reacción de la base de injerto (B1) con una mezcla de estireno y/o α-metilestireno y acrilonitrilo; C:de 15 a 32% en peso del componente pirorretardante C, que comprende al menos tres componentes: (C1):un componente de grafito expansible (C1) en el que al menos 80% de C1 no se expande al calentar antes de alcanzar una temperatura de 270ºC, y (C2):un componente pirorretardante fosforado (C2), y (C3):un polímero perfluorado (C3); P:de 0 a 15% en peso de un copolímero de estireno-butadieno P, K:de 0 a 5% en peso de componentes adicionales K, donde toda la composición de moldeo termoplástica combinada da exactamente 100% en peso

Composiciones de moldeo termoplásticas pirorretardantes.

La invención se refiere a una composición de moldeo termoplástica pirorretardante basada en un polímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), una matriz copolimérica y un componente pirorretardante particular, donde el componente pirorretardante comprende un componente que contiene fósforo (p. ej., un compuesto de trifenilfosfina), un componente de grafito expansible y un polímero fluorado.

La invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de ABS y a sus usos. La invención también se refiere a productos tales como artículos moldeados, películas y revestimientos, que pueden producirse a partir de composiciones de moldeo termoplásticas pirorretardantes, y también a los usos de la composición de moldeo. En lugar de ABS como componente, también puede usarse un copolímero de ASA clásico basado en un acrilato de alquilo y estireno.

También se sabe desde hace décadas que pueden prepararse diversas composiciones de moldeo termoplásticas al modificar copolímeros de estireno-acrilonitrilo a través de la incorporación de cauchos. A modo de ejemplo, esto se logra a través de la copolimerización por injerto de estireno y acrilonitrilo en presencia de un caucho, y también a través de la combinación subsiguiente de este copolímero de injerto con una matriz polimérica preparada separadamente que puede estar compuesta, por ejemplo, por un copolímero de estireno-acrilonitrilo y/o un copolímero de metilestireno-acrilonitrilo.

En los últimos años, se han descrito diversos componentes pirorretardantes. Por ejemplo, en EP-A 0 730 000 se describe una composición polimérica pirorretardante que puede usarse para diversas composiciones poliméricas que comprenden un grafito expansible térmicamente y un compuesto fosforado. Sin embargo, la mayoría de los compuestos pirorretardantes no son suficientemente eficaces con polímeros tales como ABS y ASA. En EP-A 0 730 000 no se usa polímero fluorado en las composiciones poliméricas.

En WO 2005/103 136 se describe una composición ignífuga que contiene grafito expansible térmicamente y un compuesto ignífugo que contiene fósforo. Además, las composiciones divulgadas contienen un coaditivo para rebajar la migración de retardadores que contienen fósforo sobre la superficie del polímero. Como este coaditivo, se usa un policarbonato basado en bisfenol A.

En EP-A 1 619 345 se divulgan materiales poliméricos termoplásticos que contienen como un compuesto pirorretardante un compuesto de fosfato amónico y/o un componente de grafito. Sin embargo, no se usan polímeros fluorados como componente adicional en los artículos moldeados termoplásticos.

En WO 2006/058731 se describe la combinación de diversos polímeros de poliestirol con compuestos fosforados.

KR203633B se refiere a composiciones de resina termoplástica que tienen excelentes propiedades físicas y pirorretardancia. Dichas composiciones también muestran excelentes resistencia térmica y a los impactos y fluidez. Las composiciones comprenden 100 partes de ABS y un sistema ternario de pirorretardancia basado en un compuesto fosforado, grafito expansible y teflón. D1 muestra los siguientes intervalos de cantidades: 0-40 partes de un compuesto fosforado, 1-40 partes de grafito expansible térmicamente y 1-5 partes de Teflon.

También se sabe desde hace años que ciertos aditivos (p. ej., borato de zinc o grafito expansible) para composiciones poliméricas pueden mejorar la inflamabilidad del producto polimérico. Para varios polímeros como, p. ej., poliamidas o poliolefinas, estos aditivos pirorretardantes se describen en la bibliografía. Sin embargo, para copolímeros de ABS, no se conoce una piroprotección adecuada sin usar componentes que contienen cloro y/o bromo.

La piroprotección del copolímero de ABS tiene una gran exigencia económica y debe lograrse al mezclar los componentes del copolímero con los componentes pirorretardantes en un procedimiento simple de aplicar.

El componente pirorretardante debe ayudar a evitar que el polímero arda incluso en contacto directo con una llama y a temperaturas superiores. Además, la fusión y/o el reblandecimiento del polímero termoplástico debe reducirse y debe evitarse la combustión del polímero, y en particular las gotas de polímero. Se desea que los materiales poliméricos sean pirorretardantes para evitar incendios o extensión del fuego durante el uso para, p. ej., materiales aislantes tales como hilos y cables eléctricos; materiales de protección; envueltas y partes internas de aparatos eléctricos, electrónicos y ofimáticos; materiales interiores de vehículos; y materiales de construcción.

Es obligatorio por la legislación que muchos materiales poliméricos para tales usos, particularmente para dispositivos eléctricos y electrónicos, sean pirorretardantes. Para la pirorretardancia de los materiales poliméricos, aditivos pirorretardantes conocidos incluyen aditivos pirorretardantes de tipo halogenado, hidróxido de magnesio, hidróxido de aluminio, fósforo rojo y compuestos de fósforo. Sin embargo, estos materiales pirorretardantes no son perfectos y tienen varias desventajas.

Los aditivos pirorretardantes de tipo halogenado, que dan un alto nivel de pirorretardancia (por ejemplo los productos comerciales UL-94V-0, V-1 o V-2) con una pequeña cantidad de adición, generan hollín o humo en una cantidad mayor durante la combustión. Además, los aditivos pirorretardantes de tipo halogenado emiten sustancias ácidas tales como un cloruro de hidrógeno por el calor de procesamiento o en el momento del incendio, lo que podría provocar la corrosión de las máquinas para el procesamiento de resinas, o producir efectos adversos sobre la salud humana o los aparatos en la proximidad de una zona de fuego.

Se requiere que los hidróxidos metálicos como pirorretardante, un componente tal como hidróxido de magnesio e hidróxido de aluminio, se añadan a la resina en una cantidad mayor. La adición de los mismos en una cantidad mayor, p. ej., de 35 a 50 por ciento en peso, impedirá que se reduzcan la resistencia mecánica, el peso/la densidad y otras características del polímero termoplástico.

También se sabe desde hace años que los aditivos pirorretardantes de tipo fosforado, tales como fósforo rojo y ésteres de ácido fosfórico, son eficaces en una pequeña cantidad para poliamidas, poliésteres, poli(ácidos de fenileno) y otros plásticos. Sin embargo, han mostrado tener menos efecto de pirorretardancia para otros polímeros, p. ej., para termoplásticos estirénicos, tales como ABS, HIPS y poliestireno.

Por lo tanto, hay una gran demanda de componentes pirorretardantes que no contengan cloro o bromo, emitan menos humo y menos gas corrosivo y sean eficaces en copolímeros de ABS, incluso en cantidades de adición menores, p. ej., menos de 33 por ciento en peso. Además, hay una necesidad de aditivos que no reduzcan drásticamente la resistencia mecánica del polímero.

Los problemas técnicos mencionados anteriormente pueden resolverse al proporcionar una composición de moldeo termoplástica pirorretardante, que comprende un copolímero termoplástico A, un copolímero de injerto B y un componente pirorretardante C y además, si es apropiado, componentes adicionales K, donde la composición de moldeo comprende:

1. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante, que comprende un copolímero termoplástico A, un copolímero de injerto B y un componente pirorretardante C y además, si es apropiado, componentes adicionales P y K, donde la composición de moldeo comprende:

donde toda la composición de moldeo termoplástica combinada da exactamente 100% en peso.

2. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con la reivindicación 1, donde la composición de moldeo comprende:

donde la base de injerto (B1) y la cobertura de injerto (B2) totalmente combinadas dan exactamente 100% en peso del polímero de injerto B;

donde toda la composición de moldeo termoplástica combinada da exactamente 100% en peso.

3. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende de 40 a 60% en peso de un copolímero termoplástico A, de 15 a 30% en peso de un copolímero de injerto B que es un copolímero de ABS o un copolímero de ASA, y de 15 a 32%, en particular de 20 a 32% en peso de un componente pirorretardante C, donde el componente pirorretardante C comprende:

4. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el componente pirorretardante fosforado (C2) es uno o más compuestos seleccionados de triarilfosfinas, un fosfato, un fosfito o un compuesto de fósforo que contiene nitrógeno, esteres de oxoácido de fósforo (en lo sucesivo denominados en la presente "ácido fosfórico"), sales de ácido fosfórico, sales de ésteres de ácido fosfórico y sales de ácidos fosfóricos condensados.

5. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que componente pirorretardante fosforado (C2) es una triarilfosfina, un fosfato de triarilo o polifosfato amónico.

6. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el componente pirorretardante fosforado (C2) es fosfato de trifenilo o polifosfato amónico.

7. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que al menos 80% en peso de (C1) se expande sólo a temperaturas de 280ºC o más.

8. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el componente de grafito expansible (C1) tiene una distribución del tamaño de partícula en la que no más de 20% en peso de las partículas pasa a través de un tamiz de malla 80.

9. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el componente de poliolefina perfluorada (C3) es un polímero de politetrafluoroetileno.

10. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el componente pirorretardante C comprende:

11. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende de 50 a 80% en peso de un copolímero termoplástico A, obtenible mediante polimerización en emulsión o en masa a partir de acrilonitrilo y estireno.

12. Una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende de 15 a 30% en peso de un copolímero de injerto B, bien obtenible a través de polimerización en emulsión a partir de estireno, butadieno y acrilonitrilo o bien obtenible a través de polimerización aniónica a partir de acrilato de butilo, estireno y acrilonitrilo.

13. Procedimiento para la preparación de una composición de moldeo termoplástica pirorretardante, que comprende la etapa de mezcladura de un copolímero termoplástico A y de un copolímero de injerto B con un componente pirorretardante C y además, si es apropiado, componentes adicionales P y K, en donde la composición de moldeo comprende:

y en donde toda la composición de moldeo termoplástica combinada da exactamente 100% en peso.

14. Uso de una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12 para la preparación de artículos moldeados pirorretardantes.

15. Un artículo moldeado preparado a partir de una composición de moldeo termoplástica pirorretardante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.