Composiciones de polímeros de uso industrial retardantes de llama.

Una composición de polímeros que comprende:

un plástico de uso industrial;

melamina o un derivado o una sal de la misma; y

un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos, teniendo el polifosfonato o el copolifosfonato un peso molecular promedio en peso (Mw) de al menos 20.000.

Composiciones de polímeros de uso industrial retardantes de llama Campo de la invención:

Las composiciones descritas en esta memoria se refieren en general a plásticos de uso industrial retardantes de llama que presentan unas características de tratamiento y unas propiedades térmicas y mecánicas excelentes. La invención también se refiere a unos métodos para preparar tales composiciones y a unos artículos manufacturados preparados a partir de estas composiciones retardantes de llama.

Descripción de la técnica relacionada:

Los plásticos de uso industrial para artículos de consumo, tales como, por ejemplo, los poliésteres, poliamidas, policarbonatos, poliacrilatos, poliestirenos y similares, se utilizan en una diversidad de aplicaciones. La mayoría de los plásticos de uso industrial no son intrínsecamente resistentes al fuego y en consecuencia a los plásticos de uso industrial se les debe añadir aditivos específicos para comunicarles resistencia al fuego, tales como, por ejemplo, compuestos y polímeros bromados, compuestos que contienen metales y compuestos que contienen fósforo. Sin embargo, tales aditivos típicamente tienen efectos perjudiciales sobre las características de tratamiento, la temperatura de transición vítrea, la temperatura de distorsión por calor, la claridad óptica u otras propiedades, y recientemente, debido a cuestiones medioambientales, se ha eliminado el uso de los aditivos retardantes de llama halogenados y que contienen metales.

Hay una necesidad de composiciones de polímeros de uso industrial resistentes al fuego que también posean una combinación aceptable de propiedades que incluyen, por ejemplo, la facilidad de empleo en estado fundido, las propiedades mecánicas, la estabilidad térmica, la temperatura de funcionamiento y similares, así como una necesidad de proporcionar formulaciones de plásticos de uso industrial retardantes de llama que no incluyan aditivos retardantes de llama halogenados o que contengan metales.

Breve compendio de la invención:

Las realizaciones de la invención se dirigen a una composición de polímeros que incluye un plástico de uso industrial; melamina o un derivado o una sal de la misma; y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, el plástico de uso industrial puede ser 15 a 90% en peso de la composición total, y en ciertas realizaciones, el plástico de uso industrial puede incluir sin limitación alguna policarbonatos, poliacrilatos, poliacrilonitrilos, poliésteres, poliamidas, poliestirenos, poliureas, poliuretanos, poliepóxidos, poli (acrilonitrilo-butadieno-estirenos) , poliimidas, poliacrilatos, poli (éteres de arileno) , polietilenos, polipropilenos, sulfuros de polifenileno, poli (ésteres de vinilo) , poli (cloruro de vinilo) , polímero de bismaleimida, polianhídrido, polímero cristalino líquido, polímero y copolímeros de celulosa, y las combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, el plástico de uso industrial pueden ser un poli (tereftalato de etileno) , poli (tereftalato de butileno) , poli (tereftalato de naftileno) o las mezclas o los copolímeros de los mismos, y en unas realizaciones particulares, el plástico de uso industrial pueden ser cristalino o semicristalino.

En algunas realizaciones, la melamina o un derivado o una sal de la misma pueden ser el cianurato de melamina, y en otras realizaciones, la melamina o un derivado o una sal de la misma pueden ser 5 a 20% en peso de la composición total.

En algunas realizaciones, el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados pueden tener un peso molecular promedio en peso (Mw) de al menos 20.000, y en ciertas realizaciones, el polifosfonato lineal o ramificado o las combinaciones del mismo es 5 a 40% en peso de la composición total. En unas realizaciones particulares, el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados pueden incluir uno o más bloques que tienen una o más unidades estructurales de fórmula:

** (Ver fórmula) **

en donde n es un número entero, y en algunas realizaciones, el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados incluyen además uno o más carbonatos.

En todavía otras realizaciones, las composiciones de polímeros de la invención también pueden incluir uno o más componentes, tales como, por ejemplo, un material de carga, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras inorgánicas, fibras orgánicas, materiales de carga, tensioactivos, aglutinantes orgánicos, aglutinantes polímeros, agentes de reticulación, agentes de acoplamiento, agentes antigoteo, Teflon®, colorantes, tintas, tintes, antioxidantes y las

combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, la composición puede incluir hasta 1% en peso de la composición total, de TEFLON®, y en otras realizaciones, la composición puede tener hasta 40% en peso de la composición total, de fibra de vidrio.

En ciertas realizaciones, el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados se pueden preparar a partir de un éster diarílico fosfónico que es destilado, o en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados se pueden preparar a partir de un éster diarílico de ácido fosfónico que no es destilado.

Otras realizaciones de la invención incluyen un artículo manufacturado producido a partir de una composición de polímeros que incluye un plástico de uso industrial; melamina o un derivado o una sal de la misma; y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, el artículo puede ser fibras, películas, revestimientos, molduras, espumas, artículos reforzados con fibras, o las combinaciones de los mismos.

Todavía otras realizaciones de la invención incluyen un método para preparar una composición de polímeros que incluye las etapas de proporcionar un plástico de uso industrial y mezclar en dicho plástico de uso industrial una melamina, una sal de melamina o un derivado de melamina, y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, la etapa de mezclado se puede realizar en una masa fundida. En otras realizaciones, el método puede incluir además las etapas de mezclar fibra de vidrio y TEFLON® en el plástico de uso industrial, la melamina, una sal de melamina o un derivado de melamina, y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos. En unas realizaciones particulares, la etapa de mezclado puede incluir una primera etapa de mezclado, en donde se combinan el plástico de uso industrial y la melamina, la sal de melamina o el derivado de melamina; y una segunda etapa de mezclado, en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados y la fibra de vidrio se mezclan en el plástico de uso industrial y la melamina, la sal de melamina o el derivado de melamina combinados.

Descripción detallada:

Antes de describir las presentes composiciones y métodos, se debe entender que esta invención no se limita a los procedimientos, composiciones o metodologías particulares descritos, ya que estos pueden variar. Se ha de entender también que la terminología utilizada en la descripción solamente tiene el propósito de describir las versiones o las realizaciones particulares, y no se pretende que limiten el alcance de la presente invención, la cual solamente se limitará mediante las reivindicaciones adjuntas.

Debe tenerse en cuenta que, como se utiliza en esta memoria y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "uno" y "el" incluyen la referencia plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados en esta memoria tienen los mismos significados que comúnmente son entendidos por los expertos habituales en la técnica. Aunque en la práctica o ensayos de las realizaciones de la presente invención se puede utilizar cualquier método similar o equivalente a los aquí descritos, se describen ahora los métodos preferidos. En esta memoria nada se ha de interpretar como un reconocimiento de que la invención no tiene derecho a preceder a tal descripción en virtud de una invención anterior.

Como se usa en la presente memoria, el término "aproximadamente" significa más/menos 10% del valor numérico de la cifra que se está utilizando. Por lo tanto, aproximadamente 50% significa que está en el intervalo de 45-55%.

"Opcional" u "opcionalmente" se pueden interpretar en el sentido de que puede o no ocurrir la construcción, el suceso o la circunstancia descritos posteriormente, y que la descripción incluye los casos en donde... [Seguir leyendo]

1. Una composición de polímeros que comprende:

un plástico de uso industrial; melamina o un derivado o una sal de la misma; y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos, teniendo el polifosfonato o el copolifosfonato un peso molecular promedio en peso (Mw) de al menos 20.000.

2. La composición de la reivindicación 1, en donde el plástico de uso industrial es 15 a 90% en peso de la composición total.

3. La composición de la reivindicación 1, en donde el plástico de uso industrial se selecciona entre policarbonatos, poliacrilatos, poliacrilonitrilos, poliésteres, poliamidas, poliestirenos, poliureas, poliuretanos, poliepóxidos, poli (acrilonitrilo-butadieno-estirenos) , poliimidas, poliarilatos, poli (éteres de arileno) , polietilenos, polipropilenos, sulfuros de polifenileno, poli (ésteres de vinilo) , poli (cloruro de vinilo) , polímero de bismaleimida, polianhídrido, polímero cristalino líquido, polímero de celulosa, y los copolímeros y las combinaciones de los mismos; opcionalmente, en donde el plástico de uso industrial se selecciona entre poli (tereftalato de etileno) , poli (tereftalato de butileno) , poli (tereftalato de naftileno) o las mezclas o los copolímeros de los mismos.

4. La composición de la reivindicación 1, en donde el plástico de uso industrial es cristalino o semicristalino.

5. La composición de la reivindicación 1, en donde la melamina o un derivado o una sal de la misma es el cianurato de melanina, o en donde la melamina o un derivado o una sal de la misma es 5 a 20% en peso de la composición total.

6. La composición de la reivindicación 1, en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados es 5 a 40% en peso de la composición total.

7. La composición de la reivindicación 1, en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados comprenden uno o más bloques que tienen una o más unidades estructurales de fórmula:

** (Ver fórmula) **

en donde n es un número entero, preferiblemente, en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados comprenden además uno o más carbonatos.

8. La composición de la reivindicación 1, que comprende además uno o más componentes seleccionados entre un material de carga, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras inorgánicas, fibras orgánicas, materiales de carga, tensioactivos, aglutinantes orgánicos, aglutinantes polímeros, agentes de reticulación, agentes de acoplamiento, agentes antigoteo, teflón, colorantes, tintas, tintes, antioxidantes y las combinaciones de los mismos.

9. La composición de la reivindicación 1, que comprende además hasta 1% en peso de la composición total, de teflón, o hasta 40% en peso de la composición total, de fibra de vidrio.

10. La composición de la reivindicación 1, en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados se preparan a partir de un éster diarílico fosfónico que es destilado, o en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados se preparan a partir de un éster diarílico del ácido fosfónico que no es destilado.

11. Un artículo manufacturado producido a partir de una composición de polímeros que comprende:

un plástico de uso industrial; melamina o un derivado o una sal de la misma; y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos, teniendo el polifosfonato o el copolifosfonato un peso molecular promedio en peso (Mw) de al menos 20.000.

12. El artículo manufacturado de la reivindicación 11, en donde el artículo se selecciona entre fibras, películas, revestimientos, molduras, espumas, artículos reforzados con fibras o las combinaciones de los mismos.

13. Un método para preparar una composición de polímeros que comprende:

proporcionar un plástico de uso industrial; y

mezclar con dicho plástico de uso industrial una melamina, una sal de melamina o un derivado de melamina, y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos, teniendo el polifosfonato o el copolifosfonato un peso molecular promedio en peso (Mw) de al menos 20.000, opcionalmente, en donde la etapa de mezclado se realiza en una masa fundida.

14. El método de la reivindicación 13, que comprende además mezclar fibra de vidrio y teflón en el plástico de uso industrial, la melamina, la sal de melamina o el derivado de melamina y un polifosfonato o un copolifosfonato lineales o ramificados, o una combinación de los mismos.

15. El método de la reivindicación 13, en donde la etapa de mezclado comprende:

una primera etapa de mezclado, en donde se combinan el plástico de uso industrial y la melamina, la sal de melamina o el derivado de melamina; y una segunda etapa de mezclado, en donde el polifosfonato o el copolifosfonato lineales o ramificados y la fibra vidrio se mezclan en el plástico de uso industrial y la melamina, la sal de melamina o el derivado de melamina combinados.