Composición mejorada de poliamida, retardante de la llama, libre de halógeno.

Composición de polímero, que comprende:

- al menos una poliamida semiaromática que tiene un punto de fusión de al menos 270ºC;

- al menos un compuesto organofosforado seleccionado del grupo que consiste en una sal fosfínica, una saldifosfínica y productos de condensación de las mismas;

- al menos el 0,01% en peso, en base al peso total de la composición, de óxido de calcio.

Composición mejorada de poliamida, retardante de la llama, libre de halógeno La presente invención se refiere ampliamente a una composición de polímero resistente a la llama, no halogenada, que comprende una poliamida semiaromática. Más específicamente, la presente invención se refiere a una composición de polímero resistente a la llama que comprende una poliamida semiaromática de este tipo que ofrece un comportamiento de procesamiento mejorado. La invención también se refiere en particular a un proceso para la preparación de dicha composición de polímero resistente a la llama, así como a artículos o partes de artículos hechos de dicha composición. Las composiciones inventadas ofrecen efectos de corrosión reducida sobre equipos de procesamiento en estado fundido.

Antecedentes Las poliamidas semiaromáticas (como las derivadas de ácidos ftálicos y diaminas dialifáticas, es decir, poliftalamidas, o las derivadas de diaminas aromáticas y diácidos alifáticos) son polímeros que tienen excelentes propiedades mecánicas, físicas y químicas que las hacen útiles para una amplia variedad de diferentes aplicaciones.

Para determinados usos finales, es deseable que composiciones a base de estas poliamidas semiaromáticas, en particular las que comprenden unidades derivadas de diaminas alifáticas y diácidos aromáticos, sean retardantes de la llama, de modo que cumplan la norma UL 94 V-0 para alto grado de retardo de la llama.

Un método usado generalmente para conferir retardo de la llama a polímeros implica la incorporación de agentes retardantes de la llama halogenados.

Sin embargo, especialmente en el caso de las poliamidas semiaromáticas de alto punto de fusión, los retardantes de la llama halogenados tienden a descomponerse térmicamente a la temperatura de moldeo. Los productos de degradación de retardantes de la llama halogenados (tales como haluros de hidrógeno) corroen las superficies de la prensa extrusora de composición y confieren un mal aspecto superficial a los artículos moldeados hechos a partir de las mismas.

Se hicieron varios intentos en la última década para solucionar este problema. El documento US 5.773.500 enseña que la incorporación de óxido de calcio en composiciones de poliftalamida halogenadas mejora su estabilidad térmica. La descripción del documento US 5.773.500 ilustra el efecto de óxidos de calcio, zinc y magnesio analizando los gases residuales producidos por la descomposición de las combinaciones de poliftalamida halogenada con estos óxidos. La tabla 6 muestra que se producen cloruro y bromuro de hidrógeno en altas cantidades cuando no se usan estos óxidos aunque también demuestra una reducción significativa de la producción de estos gases de haluro de hidrógeno cuando se usan estos óxidos.

Para cumplir las exigencias de las regulaciones actuales y fabricantes respetuosos con el medioambiente, se ha hecho un enorme esfuerzo en los últimos años para desechar el uso de retardantes de la llama halogenados. Como resultado, se han descrito varios retardantes de la llama libres de halógeno y composiciones de polímero retardantes de la llama libres de halógeno.

Por tanto, se describen en la técnica anterior composiciones de poliamida retardantes de la llama libres de halógeno, en las que la poliamida es una poliamida semiaromática y el retardante de la llama es un fosfinato y/o difosfinato de metal, solas o en combinación con otros agentes sinérgicos (véase por ejemplo el documento US 2006/0264542 A1) . Tales composiciones están disponibles en el mercado. Se comercializan las calidades AMODEL® HFFR-4133 y IXEF® 1524 por Solvay Advanced Polymers, L.L.C. Otros proveedores comercializan calidades similares tales como Zytel® HTNFR52G30NH de DuPont y Grivor y ® HT2V-3XV0 de EMS. Todas estas composiciones de poliamida retardantes de la llama libres de halógeno, y en particular las basadas en poliftalamida, aunque son muy atractivas debido a sus propiedades de retardo de la llama, sin embargo padecen otro inconveniente: su alto punto de fusión conduce a la degradación térmica de compuestos de fosfinato y/o difosfinato de metal retardantes de la llama a su temperatura de procesamiento (generalmente por encima de 270ºC o incluso 300ºC) , de ese modo a la formación de 55 productos de descomposición que están compuestos principalmente por ácidos fosfínicos y sus derivados. Por tanto, son corrosivos para aceros comúnmente usados en el equipo de procesamiento en estado fundido. Esto conduce a costes de mantenimiento superiores puesto que los equipos de procesamiento en estado fundido necesitan comprobarse regularmente y las partes de estos equipos necesitan cambiarse frecuentemente. Esto da como resultado finalmente costes de fabricación superiores de artículos hechos de poliamidas semiaromáticas.

Ya se han hecho propuestas para hacer frente a este problema. Se evaluaron varios materiales para reducir estos efectos corrosivos pero todos padecen o bien la no reducción de la corrosión o bien una reducción significativa de las propiedades mecánicas de las composiciones. El documento WO 2009/009360 da a conocer composiciones de poliamida que comprenden una poliamida 6, T/6, 6, un fosfinato y/o difosfinato, bohemita, fibras de vidrio y borato de 65 zinc que tienen efectos de corrosión reducidos sobre equipos de procesamiento en estado fundido. Sin embargo, estas composiciones todavía padecen determinados inconvenientes: la presencia de borato de zinc se evita preferiblemente por cuestiones sanitarias y, además, el óxido de aluminio bohemita tiene un efecto abrasivo que potencia la corrosión.

El solicitante ha encontrado sorprendentemente que la incorporación de óxido de calcio en estas composiciones de 5 poliamida semiaromáticas de la técnica anterior reduce sorprendentemente la corrosividad de la composición mientras que se mantiene sustancialmente el nivel de las propiedades mecánicas de la poliamida semiaromática.

Por tanto, la invención proporciona una composición de polímero que comprende:

- al menos una poliamida semiaromática que tiene un punto de fusión de al menos 270ºC;

- al menos un compuesto organofosforado seleccionado del grupo que consiste en una sal fosfínica, una sal difosfínica y productos de condensación de las mismas;

- al menos el 0, 01% en peso, en base al peso total de la composición, de óxido de calcio.

Descripción detallada Para el fin de la presente descripción, el término “poliamida semiaromática” debe entenderse que define cualquier polímero del cual más del 15% en moles, preferiblemente más del 35% en moles, todavía más preferiblemente más del 50% en moles y lo más preferiblemente más del 80% en moles de las unidades de repetición, en base al número total de moles de unidades de repetición, comprenden al menos un grupo amida (-CONH-) , al menos un grupo arileno, tal como fenileno, naftaleno, p-bifenileno y metaxilileno, y al menos un grupo no aromático, tal como un grupo alquileno.

Dichas unidades de repetición pueden obtenerse en particular mediante reacción de condensación entre monómero de ácido dicarboxílico con un monómero de diamina.

Preferiblemente, la poliamida semiaromática es una poliftalamida.

Para el fin de la presente descripción, el término “poliftalamida” debe entenderse que define cualquier polímero del cual al menos el 35% en moles, preferiblemente al menos el 50% en moles y más preferiblemente al menos el 75% en moles de las unidades de repetición, en base al número total de moles de unidades de repetición, se forman mediante la reacción de policondensación entre al menos un ácido ftálico y al menos una diamina. Los ácidos ftálicos incluyen uno cualquiera de ácido orto-ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico y mezclas de los mismos. La al menos una diamina es ventajosamente una diamina alifática (tal como por ejemplo: hexametilendiamina, nonanodiamina, 2-metil-1, 5-pentadiamina y 1, 4-diaminobutano) , preferiblemente una amina alifática C3-C12, más preferiblemente una diamina alifática C6-C12 y todavía más preferiblemente hexa, deca y dodecametilendiamina. La poliftalamida de la presente invención no comprende preferiblemente ninguna otra unidad de repetición distinta a las formadas por el ácido ftálico y la diamina mencionados anteriormente.

Poliftalamidas adecuadas están disponibles comercialmente como poliftalamidas AMODEL® de Solvay Advanced Polymers, L.L.C.

Según la presente invención, la poliftalamida es preferiblemente una politereftalamida.

Para el fin de la presente descripción, el término “politereftalamida” debe entenderse que define cualquier polímero del cual al menos el 35% en... [Seguir leyendo]

1. Composición de polímero, que comprende: 5 - al menos una poliamida semiaromática que tiene un punto de fusión de al menos 270ºC;

- al menos un compuesto organofosforado seleccionado del grupo que consiste en una sal fosfínica, una sal difosfínica y productos de condensación de las mismas;

- al menos el 0, 01% en peso, en base al peso total de la composición, de óxido de calcio.

2. Composición de polímero según la reivindicación 1, en la que contiene desde el 30 hasta el 85% en peso de la al menos una poliamida semiaromática, en base al peso total de la composición.

3. Composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que contiene desde el 5 hasta el 25% en peso del al menos un compuesto organofosforado, en base al peso total de la composición.

4. Composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que contiene desde el

0, 05 hasta el 3% en peso de óxido de calcio, en base al peso total de la composición. 20

5. Composición de polímero según la reivindicación 4, en la que contiene desde el 0, 15 hasta el 1% en peso de óxido de calcio, en base al peso total de la composición.

6. Composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el compuesto 25 organofosforado es un fosfinato.

7. Composición de polímero según la reivindicación 6, en la que el fosfinato es dietilfosfinato de aluminio.

8. Composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que comprende además 30 un material de refuerzo.

9. Composición de polímero según la reivindicación 8, en la que el material de refuerzo se selecciona de fibras de vidrio, cargas minerales y mezclas de las mismas.

10. Composición de polímero según la reivindicación 9, en la que la fibra de vidrio es una fibra de vidrio de sección transversal no circular y la carga mineral es wollastonita.

11. Proceso para la preparación de la composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se mezclan entre sí la al menos una poliamida semiaromática, el al menos un compuesto 40 organofosforado y óxido de calcio.

12. Uso de la composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en aplicaciones eléctricas o electrónicas.

13. Artículo que comprende la composición de polímero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

14. Artículo según la reivindicación 13, en el que es un conector.

15. Uso de óxido de calcio para reducir el efecto corrosivo de composiciones de poliamida semiaromática libres de 50 halógeno que comprenden fosfinatos, difosfinatos y/o productos de condensación de los mismos.