MEZCLA DE AGENTES IGNIFUGANTES PARA POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS ASÍ COMO POLÍMEROS ININFLAMABLES.

Mezcla de agentes ignifugantes para polímeros termoplásticos, que contiene una sal de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Al (el componente A) y una sal fusible de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Zn (el componente B), en que R1, R2 son iguales o diferentes y significan alquilo de C1-C6, lineal o ramificado y/o arilo;

nsignifica 1 hasta 3; estando contenidos el componente A en un 5-95% en peso y el componente B en un 5-95% en peso, y realizándose que en el caso de los polímeros se trata de unas poliamidas, que como ácidos dicarboxílicos aromáticos contienen ácido tereftálico o ácido isoftálico

Mezcla de agentes ignifugantes para polímeros termoplásticos así como polímeros ininflamables.

El presente invento se refiere a una mezcla de agentes ignifugantes para polímeros termoplásticos, así como a unos polímeros ininflamables.

Como agentes ignifugantes para poliamidas parcialmente aromáticas y parcialmente cristalinas, que pertenecen a los polímeros termoplásticos, se emplean preferiblemente ciertos compuestos halogenados o el fósforo rojo, ya que éstos presentan una estabilidad térmica todavía suficiente a unas temperaturas situadas por encima de 300ºC, tal como son necesarias para la producción y la elaboración de tales masas de moldeo. No obstante, las poliamidas ignifugadas que contienen halógenos, junto a otras desventajas, son toxicológicamente peligrosas, ya que al realizar su evacuación por combustión ellas liberan sustancias que contienen halógenos. Las poliamidas que contienen fósforo rojo, poseen un color propio oscuro, con lo cual están restringidas las posibilidades para la tinción. Además de esto, en el caso de la producción y la elaboración de poliamidas parcialmente aromáticas con fósforo rojo como agente ignifugante, debido a las altas temperaturas necesarias y a la formación de fosfinas tóxicas, son necesarias unas considerables medidas de seguridad.

Por estos motivos, se proponen unas mezclas de agentes ignifugantes, que no poseen las desventajas antes mencionadas.

Las sales de ácidos fosfínicos (los fosfinatos) se han acreditado como unos eficaces aditivos retardadores de la llama para polímeros termoplásticos (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 especialmente eficaces en poliésteres y perjudican a las propiedades materiales de las masas moldeadas poliméricas en menor grado que, por ejemplo, las sales de metales alcalinos (véase el documento de solicitud de patente europea EP-A-0 699 708). En el documento DE-A-196 07 635 se describen unos fosfinatos de calcio y aluminio como agentes ignifugantes especialmente eficaces para poliamidas. Por el concepto de poliamidas se entienden unos polímeros que, contienen unas unidades recurrentes a través de un grupo amido en la cadena polimérica. Como poliamidas especialmente adecuadas se mencionan la poliamida 6 y la poliamida 66. Las masas de moldeo producidas a partir de éstas alcanzan la clase de incendio V0 según la clasificación UL 94 en el caso de un espesor de las probetas de 1,2 mm.

Además de esto, se encontraron unas combinaciones sinérgicas de fosfinatos con determinados compuestos nitrogenados, que actúan, como agentes ignifugantes en toda una serie de polímeros, más eficazmente que los fosfinatos a solas (véanse el documento de patente internacional WO97/39053 así como los documentos DE-A-197 34 437 y DE-A-197 37 727).

Entre otros, la melamina y ciertos compuestos de melamina han sido descritos como eficaces agentes sinérgicos, por ejemplo el cianurato de melamina y el fosfato de melamina, que tienen por sí mismos también un cierto efecto ignifugante en determinados materiales termoplásticos, pero que en combinación con fosfinatos son manifiestamente más eficaces.

También se han descrito como agentes ignifugantes unos derivados de la melamina de más alto peso molecular, tales como los productos de condensación melam, melem y melon, así como unos correspondientes productos de reacción de estos compuestos con ácido fosfórico, tales como el pirofosfato de dimelamina y los polifosfatos de melamina. Las cantidades añadidas requeridas en materiales sintéticos termoplásticos son, no obstante, relativamente altas, en particular en el caso de los materiales reforzados con fibras de vidrio.

El documento DE-A-103 16 873 describe unas masas de moldeo de poliamidas ignifugadas, que se componen de 30-80% en peso de una poliamida parcialmente aromática y parcialmente cristalina, y de 1-30% en peso de una sal de un ácido fosfínico o difosfínico como agente ignifugante. En las poliamidas parcialmente aromáticas se describe una mejor actividad de las sales de ácidos fosfínicos que en las poliamidas alifáticas.

Puesto que, debido a la miniaturización, en particular en la industria electrónica, se producen unos componentes de paredes muy delgadas, para las masas de moldeo empleadas para esto se exige una clasificación de incendio de acuerdo con la UL94 de V0 en el caso de 0,4 mm. Además de esto, es importante una buena capacidad para fluir (fluidez) de las poliamidas destinadas a aplicaciones de paredes delgadas.

En el caso de las adiciones descritas de agentes ignifugantes, el retroceso de la capacidad para fluir en comparación con la de la poliamida no ignifugada resulta desventajoso debido a la porción de materiales sólidos no fusibles.

Por lo tanto, fue una misión del presente invento poner a disposición una mezcla de agentes ignifugantes así como unos polímeros que sean bien fluyentes, los cuales, con una ignifugación exenta de halógenos, alcancen una UL 94 de V-0 en el caso de un espesor de las paredes de 0,4 mm, y en su capacidad para fluir alcancen unos valores similares a los de los polímeros no ignifugados.

Por fin, se encontró, sorprendentemente, que unas mezclas de fosfinatos de aluminio y de zinc constituyen unos agentes ignifugantes más eficaces en determinados polímeros que los fosfinatos de aluminio o de zinc a solas, y que además se pueden alcanzar unas más altas capacidades para fluir que en el caso de la utilización de fosfinatos de aluminio. Además, se encontró sorprendentemente que la alta estabilidad térmica de los polímeros, en particular de las poliamidas, permanece ampliamente conservada después de una adición de los fosfinatos, y que las mezclas de fosfinatos y polímeros se pueden elaborar a altas temperaturas, sin que se llegue a una degradación de los polímeros ni a unas descoloraciones.

A causa de su estabilidad de forma a altas temperaturas y del favorable comportamiento en incendios, estos polímeros, en particular las poliamidas, se adecuan muy bien para la producción de cuerpos moldeados de paredes delgadas para la industria eléctrica y electrónica.

El invento se refiere, por lo tanto, a una mezcla de agentes ignifugantes para polímeros termoplásticos, que contiene una sal de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Al (componente A) y una sal fusible de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Zn (componente B),

en que

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

estando contenidos el componente A en un 5-95% en peso y el componente B en un 5-95% en peso, y realizándose que en el caso de los polímeros se trata de unas poliamidas, que como ácidos dicarboxílicos aromáticos contienen ácido tereftálico o ácido isoftálico.

De manera preferida, el componente A está contenido en un 50-95% en peso y el componente B está contenido en un 5-50% en peso.

El invento se refiere asimismo a unos polímeros ininflamables, que como agente ignifugante contienen una mezcla de una sal de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Al (componente A) y de una sal fusible de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Zn (componente B),

en que

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

y realizándose que en el caso de los polímeros se trata de unas poliamidas, que como ácidos dicarboxílicos aromáticos contienen ácido tereftálico o ácido isoftálico.

De manera preferida, R¹ y R² son iguales o diferentes y significan metilo, etilo, n-propilo,...

1. Mezcla de agentes ignifugantes para polímeros termoplásticos, que contiene una sal de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Al (el componente A) y una sal fusible de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Zn (el componente B),

en que

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

estando contenidos el componente A en un 5-95% en peso y el componente B en un 5-95% en peso, y realizándose que en el caso de los polímeros se trata de unas poliamidas, que como ácidos dicarboxílicos aromáticos contienen ácido tereftálico o ácido isoftálico.

2. Mezcla de agentes ignifugantes de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente A está contenido en un 50-95% en peso y el componente B está contenido en un 5-50% en peso.

3. Polímeros ininflamables, que como agentes ignifugantes contienen una mezcla de una sal de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Al (componente A) y de una sal fusible de un ácido fosfínico de la fórmula (I) con M = Zn (componente B),

en que

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

y realizándose que en el caso de los polímeros se trata de unas poliamidas, que como ácidos dicarboxílicos aromáticos contienen ácido tereftálico o ácido isoftálico.

4. Polímeros ininflamables de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizados porque R¹ y R² son iguales o diferentes y significan metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, terc.-butilo, n-pentilo y/o fenilo.

5. Polímeros ininflamables de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizados porque como otro componente C adicional ellos contienen un compuesto de nitrógeno, de fósforo o de fósforo y nitrógeno.

6. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 5, caracterizados porque en el caso del componente C se trata de fosfato de melamina, fosfato de dimelamina, pirofosfato de melamina, polifosfatos de melamina, polifosfatos de melam, polifosfatos de melem y/o polifosfatos de melon.

7. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 6, caracterizados porque en el caso del componente C se trata de productos de condensación de melamina, tales como melam, melem y/o melon.

8. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 6, caracterizados porque en el caso del componente C se trata de ésteres oligoméricos del isocianurato de tris(hidroxietilo) con ácidos policarboxílicos aromáticos, benzoguanamina, isocianurato de tris(hidroxietilo), alantoína, glicol-urilo, melamina, cianurato de melamina, diciandiamida, guanidina y/o carbodiimidas.

9. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 8, caracterizados porque como otro componente D adicional ellos contienen un compuesto inorgánico sintético y/o un producto mineral.

10. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 9, caracterizados porque en el caso del componente D se trata de un compuesto oxigenado de silicio, de compuestos de magnesio, de carbonatos metálicos de metales del segundo grupo principal del sistema periódico de los elementos, de fósforo rojo y de compuestos de zinc o aluminio.

11. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 10, caracterizados porque en el caso de los compuestos oxigenados del silicio se trata de sales y ésteres del ácido orto-silícico y de sus productos de condensación, de silicatos, zeolitas y ácidos silícicos, de polvos de vidrio, de un material vitro-cerámico o de un material cerámico; en el caso de los compuestos de magnesio se trata de hidróxido de magnesio, hidrotalcitas, carbonatos de magnesio o carbonatos de magnesio y calcio; en el caso de los compuestos de zinc se trata de óxido, estannato, hidroxiestannato, estearato, fosfato, borato o sulfuros de zinc; y en el caso de los compuestos de aluminio se trata de óxido, hidróxido o fosfato de aluminio, o de boehmita.

12. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 11, caracterizados porque ellos contienen de 60 a 97% en peso del polímero, de 2 a 30% en peso del componente A y de 1 a 10% en peso del componente B.

13. Polímeros ininflamables de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 3 hasta 11, caracterizados porque ellos contienen de 40 a 93% en peso del polímero, de 5 a 15% en peso del componente A, de 2 a 10% en peso del componente B, de 0 a 10% en peso del componente C y de 0 a 5% en peso del componente D.