BR112015026278B1

BR112015026278B1 - poliéster anti-chamas livre de halogênio e resistente à tensão mecânica

Info

Publication number: BR112015026278B1
Application number: BR112015026278-3A
Authority: BR
Inventors: Michael Roth; Klaus Uske; Sebastian Wagner; Ulli Wolf
Original assignee: Basf Se.
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2020-07-21
Also published as: US10344144B2; BR112015026278B8; MY178814A; KR20160003126A; EP2989153A1; US20160060431A1; JP6316404B2; BR112015026278A2; KR102192888B1; EP2989153B1; WO2014173726A1; ES2637004T3; CN105339422B; JP2016519193A; CN105339422A

Abstract

POLIÉSTER ANTI-CHAMAS LIVRE DE HALOGÊNIO E RESISTENTE À TENSÃO MECÂNICA A invenção diz respeito ao uso de corpos de moldagem de poliéster formados a partir de A) 20% a 97,9% em peso de um poliéster termoplástico; B) 0,1% a 10% em peso de um óleo natural epoxidado ou éster de ácido graxo ou de misturas destes, em que o componente B) tem um peso equivalente em epóxi, de acordo com DIN EN ISO 3001, de 100 a 400 g/Eq.; C) 1% a 20% em peso de um sal metálico de um ácido fosfínico; D) 1% a 20% em peso de um composto de melamina; E) 0% a 60% em peso de outros aditivos, caracterizado pelo fato de que a soma dos percentuais em peso dos componentes de A) a E) é de 100% para produção de massas de moldagem de poliéster resistentes à tensão mecânica e anti-chamas livres de halogênio. 1/1

Description

“USO DE MASSAS DE MOLDAGEM DE POLIÉSTER E CORPOS DE MOLDAGEM”

[001] A invenção diz respeito ao uso de corpos de moldagem de poliéster formados a partir de A) 20% a 97,9% em peso de um poliéster termoplástico; B) 0,1% a 10% em peso de um óleo natural epoxidado ou éster de ácido graxo ou de misturas destes, em que o componente B) tem um peso equivalente em epóxi, de acordo com DIN EN ISO 3001, de 100 a 400 g/Eq.; C) 1% a 20% em peso de um sal metálico de um ácido fosfínico; D) 1% a 20% em peso de um composto de melamina; E) 0% a 60% em peso de outros aditivos, caracterizado pelo fato de que a soma dos percentuais em peso dos componentes de A) a E) é de 100% para produção de massas de moldagem de poliéster resistentes à tensão mecânica e anti-chamas livres de halogênio.

[002] Além disso, a invenção diz respeito às partes de moldagem de qualquer tipo obteníveis conforme o uso de acordo com a invenção.

[003] Poliésteres termoplásticos são empregados há muito tempo como material em função de sua estabilidade dimensional. Além de suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e químicas, há ainda propriedades significativas como estabilidade à hidrólise e resistência à lixiviação. Exemplos disso são usos no campo de eletrônicos (por exemplo, coberturas para disjuntores) e no campo automobilístico (por exemplo, conectores, sensores, partes de cobertura). No caso dos usos citados é necessária uma melhor estabilidade durante armazenamentos em ambiente básico ou em clima úmido e quente.

[004] Além disso, há um interesse mercadológico crescente em corpos de moldagem de poliéster anti-chamas e livres de halogênio. Nesse sentido, as demandas essenciais quanto a agentes anti-chamas são uma cor clara própria, uma estabilidade suficiente à temperatura durante o processamento de polímero, bem como uma eficácia em inibir chamas em polímero reforçado e não reforçado. Corpos de moldagem de poliéster termoplásticos e anti-chamas via de regra possuem, contudo, uma reduzida resistência à hidrólise, uma vez que, por um lado, a fração da matriz polimérica é reduzida e, por outro lado, também pode haver interação negativa entre água, agente anti-chamas e a matriz polimérica.

[005] De acordo com o estado da técnica, o uso de (poli)carbodiimidas (EP-A-794 974) ou de compostos (poli)epóxi (DE T1 69231831) leva de fato a uma melhoria da estabilidade à fusão; no entanto, os compostos de poliéster descritos possuem desvantagens de processamento, especialmente pela formação de peso molecular e por uma alta viscosidade de fusão resultante disso.

[006] A partir do W02004/069912 e W02006/120184, bem como do US73751671, são conhecidos corpos de moldagem de poliéster com óleos naturais epoxidados; contudo, esses aditivos são empregados para a estabilidade à hidrólise. Uma composição de poliéster resistente à tensão mecânica e anti-chamas não resultam dos ensinamentos do W02004/069912 e do W02006/120184.

[007] A partir do JP01/221448 se sabe que corpos de moldagem de poliéster anti-chamas e contendo hologênio podem ser estabilizados contra a hidrólise por meio de adição de compostos epóxi e poliolefinas.

[008] A tarefa da presente invenção era, de fato, disponibilizar corpos de moldagem de poliéster e/ou corpos de moldagem, os quais possuem uma elevada resistência à tensão mecânica, especialmente em relação à lixiviação, e são configurados, ao mesmo tempo, como anti-chamas e livres de halogênio.

[009] Por conseguinte, foram encontrados os usos definidos no início. Modalidades preferenciais podem ser extraídas das reivindicações dependentes.

[010] Descobriu-se que o uso de óleos naturais epoxidados e/ou de ésteres de ácido graxo é adequado para produção de corpos de moldagem de poliéster anti-chamas e livres de halogênio, os quais possuem uma excepcional resistência à tensão mecânica. Ao mesmo tempo, as propriedades anti-chamas, a resistência à hidrólise e as propriedades elétricas correspondem ao perfil de exigência para os usos citados, especialmente nos campos da elétrica e dos eletrônicos.

[011] Os corpos de moldagem utilizáveis de acordo com a invenção contêm, como componente (A), preferencialmente de 30% a 97% e especialmente de 35% a 88% em peso de pelo menos um poliéster termoplástico.

[012] De forma geral são usados poliésteres A) à base de ácidos aromáticos dicarboxílicos e de um composto alifático ou aromático dihidróxi.

[013] Um primeiro grupo de poliésteres preferenciais é o de tereftalato de polialquileno, especialmente aqueles com 2 a 10 átomos de carbono na fração de álcool.

[014] Tereftalatos de polialquileno dessa natureza são conhecidos por si só e descritos na literatura. Eles contêm um anel aromático na cadeia principal, o qual deriva do ácido dicarboxílico aromático. O anel aromático também pode ser substituído, por exemplo, por halogênio, tais como cloro e bromo, ou por grupos C1-C4-alquila, tais como grupos metil, etil, i- ou n-propil e n-, i- ou t-butil.

[015] Esses tereftalatos de polialquileno podem ser produzidos, de maneira conhecida, por conversão de ácidos dicarboxílicos aromáticos, ésteres destes ou por outros derivados formadores de éster com compostos dihidróxi alifáticos.

[016] Ácidos 2,6-naftalindicarboxílicos, ácido tereftálico e ácido isoftálico ou misturas destes devem ser citados como ácidos dicarboxílicos preferenciais. Até 30% em mol, preferencialmente não mais do que 10% em mol, dos ácidos dicarboxílicos aromáticos podem ser substituídos por ácidos dicarboxílicos alifáticos ou cicloalifáticos, tais como ácido adipínico, ácido azeláico, ácido sebacínico, ácidos dodecanóicos e ácidos ciclohexanodicarboxílicos.

[017] Dentre os compostos dihidróxi alifáticos são preferenciais os dióis com 2 a 6 átomos de carbono, especialmente 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol e neopentilglicol ou misturas destes.

[018] Devem ser citados como poliésteres especialmente preferenciais A) tereftalatos de polialquileno, os quais derivam de alcanodióis com 2 a 6 átomos de carbono. Dentre estes são especialmente preferenciais o tereftalato de polietileno, o tereftalato de polipropileno e o tereftalato de polibutileno ou misturas destes. Além disso, são preferenciais o PET e/ou o PBT, os quais contêm até 1% em peso, preferencialmente até 0,75% em peso, de 1,6-hexanodiol e/ou 2-metil-1,5-pentanodiol como outras unidades de monômero.

[019] O número de viscosidade dos poliésteres (A) fica, no geral, na faixa de 50 a 220, preferencialmente de 80 a 160 ml/g (medido em uma solução contendo 0,5% em peso de uma mistura de fenol/diclorobenzol (proporção em peso de 1:1, a 25 °C)), de acordo com ISO 1628.

[020] São especialmente preferenciais os poliésteres cujo teor de grupos carboxílicos é de até 100 mval/kg, preferencialmente até 50 mval/kg e especialmente até 40 mval/kg de poliéster. Poliésteres dessa natureza podem, por exemplo, ser produzidos de acordo com o processo do DE-A 44 01 055. O teor de grupos carboxílicos normalmente é determinado por meio de processo de titulação (por exemplo, potenciometria).

[021] Corpos de moldagem especialmente preferenciais contém como componente A) uma mistura de poliésteres, os quais são diferentes do PBT, tais como, por exemplo, tereftalato de polietileno (PET). A fração, por exemplo, do tereftalato de polietileno na mistura é, preferencialmente, de até 50%, especialmente de 1,0% a 35% em peso em relação a 100% de A).

[022] Além disso, é vantajoso empregar reciclado de PET (também chamado de PET scrap) eventualmente em mistura como tereftalatos de polialquileno, tais como PBT.

[023] Por reciclados se entende, no geral:

1) o assim chamado Reciclado pós-industrial: nesse caso, tratam-se de resíduos de produção quando da policondensação ou quando do processamento, por exemplo, de galhos de injeção (jito) durante o processamento por fundição por injeção, granulação durante o processamento por fundição por injeção ou extrusão ou aparamento de bordas de placas ou películas extrudidas.
2) Reciclado pós-consumidor: tratam-se, nesse caso, de artigos de plástico que são coletados e preparados após o uso pelo consumidor final. Os artigos dominantes em termos quantitativos são garrafas PET moldadas por sopro para água mineral, refrigerante e sucos.

[024] Ambos os tipos de reciclados podem estar presentes ou como matéria-prima moída ou na forma de grânulos. No último caso, os reciclados brutos são fundidos e granulados após separação e limpeza em uma extrusora. Por meio disso, geralmente a manipulação, a fluidez e a capacidade de dosagem para outras etapas de processamento são facilitadas.

[025] Tanto reciclados granulados como também reciclados presentes como matéria-prima moída podem ser empregados, em que o comprimento máximo de borda deve ser de 10 mm, preferencialmente menor do que 8 mm.

[026] Em função da divisão hidrolítica de poliésteres durante o processamento (por vestígios de umidade) se recomendava pré-secar o reciclado. O teor de umidade residual após a secagem é preferencial mente < 0,2%, especialmente < 0,05%.

[027] Devem-se citar como outros grupos os poliésteres totalmente aromáticos, os quais derivam de ácidos dicarboxílicos aromáticos e compostos dihidróxi aromáticos.

[028] Adequam-se como ácidos dicarboxílicos aromáticos os compostos já descritos no caso dos tereftalatos de polialquileno. São usadas, preferencialmente, misturas a partir de 5% a 100% em mol de ácido isoftálico e de 0% a 95% em mol de ácido tereftálico, especialmente misturas de cerca de 80% de ácido tereftálico, com 20% de ácido isoftálico até aproximadamente misturas equivalentes de ambos estes ácidos.

[029] Os compostos dihidróxi aromáticos têm, preferencialmente, a fórmula geral:

em que Z representa um grupo alquileno ou cicloalquileno com até 8 átomos de carbono, um grupo arila com até 12 átomos de carbono, um grupo carbonila, um grupo sulfonila, um átomo de oxigênio ou enxofre, ou uma ligação química, e na qual m tem o valor de 0 a 2. Os compostos também podem transportar, nos grupos fenila, grupos C1-C6-alquila ou alcóxi e flúor, cloro ou bromo como substituintes.

[030] Corpos parentes desses compostos a serem citados são, por exemplo:
Dihidroxidifenil,
Di-(hidroxifenil)alcano,
Di-(hidroxifenil)cicloalcano,
Di-(hidroxifenil)sulfeto
Di-(hidroxifenil)éter,
Di-(hidroxifenil)cetona,
Di-(hyiroxifenil)sulfóxido,
a,a'-Di-(hidroxifenil)-dialquillbenzeno,
Di-(hidroxifenil)sulfona, Di-(hidroxibenzoil)benzol
Resorcina e hidroquinona, bem como seus derivados com núcleo alquilado ou halogenizado.

[031] Dentre estes são preferenciais
4,4’-Dihidroxidifenil,
2 ,4-Di-(4'-hidroxifenil)-2-metilbutano
a, a,-Di-(4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenzol,
2,2- Di-(3'-metil-4,-hidroxifenil)propano e
2 ,2-Di-(3'-chlor-4,-hidroxifenil)propano,
bem como especialmente
2.2- Di-(4'-hidroxifenil)propano
2.2- Di-(3,,5-diclordihidroxifenil)propano,
1,1 -Di-(4'-hidroxifenil)ciclohexano,
3,4'-Dihidroxibenzofenona,
4,4'-Dihidroxidifenilsulfona e
2.2- Di(3,,5,-dimetil-4,-hidroxifenil)propano
ou misturas destes.

[032] Misturas de tereftalatos de polialquileno e poliésteres totalmente aromáticos também podem ser usados. Estes contêm, no geral, de 20% a 98% do tereftalato de polialquileno e de 2% a 80% em peso do poliéster totalmente aromático.

[033] Copolímeros em bloco de poliéster, tais como ésteres de copoliéster também podem ser usados. Produtos dessa natureza são conhecidos por si só e descritos na literatura, por exemplo, no US A 3651014. Produtos correspondentes também podem ser obtidos no comércio, por exemplo, Hytrel® (DuPont).

[034] Os corpos de moldagem utilizáveis de acordo com a invenção contêm, como componente B), 0,1% a 10%, preferencialmente de 0,5% a 7% e especialmente de 1% a 5% em peso de óleos naturais epoxidados ou ésteres epoxidados de ácido graxo ou misturas destes com um peso equivalente de epóxi (EEW), de acordo com DIN EN ISO 3001 (1999-11) de 100 a 400 g/Eq., especialmente de 125 a 375, preferencialmente de 150 a 250 g/Eq. (EEW indica o corpo sólido ligado por grupo epóxi da substância em questão em grama, vide, também, Rõmpp-Online, 2013).

[035] São usados como componente B) preferencialmente tais compostos epoxidados, cujos grupos epóxi não são ligados por terminal (os assim chamados grupos epóxi que se encontram na cadeia de hidrocarboneto).

[036] O teor de grupos epóxi tem preferencialmente de 1% a 20% em peso, preferencial mente de 4% a 15% e especialmente de 6% a 12% em peso em relação ao respectivo componente B).

[037] Óleos naturais preferenciais são óleo de óleo de linhaça, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de coco, óleo de tungue, óleo de colza, óleo de rícino, óleo de fígado de bacalhau ou misturas destes, em que óleo de soja e óleo de linhaça são preferenciais.

[038] O peso molecular de tais óleos é de preferencialmente 500 a 1500, especialmente de 600 a 1100. Óleos de linhaça ou de soja dessa natureza são misturas de glicerídeos de ácido trigraxo, em que predomina a fração de C18-ácido carboxílico.

[039] Os ésteres de ácido graxo epoxidados podem ser produzidos, no geral, a partir desses óleos naturais, de acordo com métodos conhecidos pelo especialista.

[040] São utilizados preferencial mente ésteres de ácidos carboxílicos alifáticos saturados ou insaturados tendo de 10 a 40, preferencialmente de 16 a 22 átomos de carbono, com álcoois alifáticos saturados possuindo 2 a 40, preferencialmente 2 a 6 átomos de carbono.

[041] Os ácidos carboxílicos podem ter valência 1 ou 2. Citam-se como exemplos os ácidos pelargônico, ácido palmítico, ácido láurico, ácido margárico, ácido dodecânico e ácido beênico, e especialmente preferencialmente ácido esteárico, ácido cáprico e ácido montânico (uma mistura de ácidos graxos possuindo 30 a 40 átomos de carbono), ácido linoleico, ácido linolênico e ácido eleostérico, ácido oleico.

[042] Os álcoois alifáticos podem ter valência de 1 a 4. Exemplos de álcoois são n-butanol, n-octanol, álcool estearílico, etileno-glicol, propileno-glicol, neopentil-glicol, pentaeritritol, álcool miricil, álcool cetílico, em que o glicerol é o preferencial.

[043] Também podem ser usadas misturas de diferentes ésteres e/ou óleos.

[044] Preferencialmente, o componente B) contém insaturados porções de ácido graxo, que corresponde a um número de iodo (de acordo com a norma DIN 53995) de 130 a 180 e em particular de 120 a 200 mg de iodo por grama de substância. A introdução do epóxido nos óleos e / ou ésteres acima mencionados através desta reação, por exemplo com perácidos, tais como agentes de epoxidação de ácido peracético. Tais reações são conhecidos para o especialista, é desnecessária mais informações sobre este. Como componente C) utilizada de acordo com a invenção os compostos de moldagem de 1 a 20, preferencialmente 1 a 15 e em particular 5 a 15% em peso, com base em a) a e), de um fósforo.

[045] Como componente C) são adequados sais de metais de ácidos fosfínicos da fórmula

em que
R1 está para hidrogênio, fenil, metil, etil, propil, butil, pentil, octil, fenil ou

R’ está para hidrogênio, fenil, tolil,
M está para Mg, Ca, Al, Zn
M é 1-4.

[046] De um modo preferencial, R1 do componente C) é metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, tercbutil, n-pentilo, octilo, e / ou fenilo.

[047] Mais preferivelmente, R1 é hidrogénio, metilo, etilo, e M = Al, Mg, Ca, Zn, Al, em que hipofosfito sendo particularmente preferencial.

[048] A preparação dos fosfinatos é realizada preferencialmente por precipitação dos sais de metais correspondentes, a partir de soluções aquosas. No entanto, os fosfinatos podem também na presença de um óxido de metal ou sulfureto inorgânico adequado como um material de suporte (pigmentos brancos, tais como TiO2, SnO2, ZnO, ZnS, SiO2) a ser feita.

[049] Como componente D) usado de acordo com a invenção os compostos de moldagem de 1 a 20, preferencial mente 1 a 15 e em particular 5 a 15% em peso de um composto de melamina. A de acordo com o invento (componente D) é preferencialmente cianurato de melamina adequado é um produto de reação de quantidades equimolares de um modo preferencial de melamina (fórmula I) e do ácido cianúrico ou ácido isocianúrico (fórmulas la e lb)

[050] Obtém-se, por exemplo, por reação de soluções aquosas dos compostos de partida, a 90 °C a 100 °C. O produto comercialmente disponível é um pó branco com um tamanho médio de partícula de 1,5 a 7 pm e um valor d99 menor do que 50µm.

[051] Outros compostos adequados (frequentemente também referidos como um sal destes ou produto de adição dos mesmos) são sulfato de melamina, melamina, borato de melamina, oxalato de melamina, fosfato primário de melamina, fosfato secundário e pirofosfato secundário, melamina de ácido bórico de neopentilglicol e fosfato de melamina polimérica (CAS-Nr 56386-64-2 ou 218768-84-4).

[052] Como componente E) podem ser usados de acordo com a invenção os compostos de moldagem de 0 a 60, em particular, conter até 50% em peso de outros aditivos.

[053] Como componente E) e copolímeros de etileno, copolímeros de etileno-propileno, elastómeros de poliéster ou poliuretano termoplástico pode ser usado (as assim chamadas borrachas) em quantidades até 25% em peso.

[054] Em geral, estes são copolímeros que são preferencialmente compostas de pelo menos dois dos seguintes monómeros: etileno, propileno, isobutileno, cloropreno, acetato de vinilo, estireno, acrilonitrilo e de ácido acrílico ou metacrílico possuindo 1 a 18 átomos de carbono no componente álcool.

[055] Tais polímeros são, por exemplo, descritos em Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Vol. 14/1 (Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961), páginas 392 a 406 e na monografia por C.B. Bucknall, "Toughened Plastics" (Applied Science Publishers, London, 1977). É dada preferência a copolímeros de atilenoacrilato modificados por MSA.

[056] Como componente E) os corpos de moldagem de acordo com a invenção podem conter de 0% a 5%, preferencialmente de 0,05% a 3% e, em particular, 0,1% a 2% em peso de pelo menos um éster ou amida de ácidos carboxílicos alifáticos saturados ou insaturados, tendo de 10 a 40, preferencialmente 16 a 22 átomos de carbono com álcoois ou aminas com 2 a 40, preferivelmente 2 a 6 átomos de carbono alifáticos saturados.

[057] Os ácidos carboxílicos podem ter valência 1 ou 2. Exemplos de ácidos pelargônico, ácido palmítico, ácido láurico, ácido margárico, ácido beênico e ácido esteárico de modo particularmente preferencial, o ácido cáprico e de ácido montânico (uma mistura de ácidos graxos possuindo 30 a 40 átomos de carbono) podem ser mencionados.

[058] Os álcoois alifáticos podem ter valência de 1 a 4. Exemplos de álcoois são n-butanol, n-octanol, álcool estearílico, etileno-glicol, propileno-glicol, neopentil-glicol, pentaeritritol, glicerol e pentaeritritol e são preferenciais.

[059] As aminas alifáticas podem ter valência de 1 a 3. Exemplos incluem estearilamina, endiamina etilo, propilenodiamina, hexametilenodiamina, di (6-amino-hexil) amina, etilenodiamina e hexametilenodiamina, são particularmente preferenciais. Os ésteres preferenciais ou amidas são correspondentemente glicerol, triestearato de glicerol, distearato etilenodiamina, glicerol, trilaurato glicerol, glicerol e pentaeritritol tetraestearato.

[060] Ele pode ser usado com amidas em combinação, misturas de diferentes ésteres ou amidas ou ésteres, em que a proporção da mistura é arbitrária.

[061] Como um enchimento fibroso ou em partículas E) devem ser citadas fibras de carbono, fibras de vidro, esferas de vidro, sílica amorfa, amianto, silicato de cálcio, metassilicato de cálcio, carbonato de magnésio, caulino, greda, quartzo pulverizado, mica, sulfato de bário, e o feldspato, os quais são usados em quantidades de até 60% em peso, em particular de até 50%.

[062] Agentes de enchimento fibrosos, fibras de carbono preferidas fibras de aramida e fibras de - podem ser mencionadas fibras de vidro que está sendo forma particularmente preferida de vidro E. Estes podem ser utilizados nas formas comercialmente disponíveis como vidro moído ou vidro picado.

[063] Os enchimentos fibrosos podem ser pré-tratados para melhorar a compatibilidade com o termoplástico com um composto de silano superficial.

[064] Compostos de silano adequados têm a fórmula geral

em que os substituintes têm os seguintes significados:

n representa um número inteiro de 2 a 10, preferencialmente 3 a 4
m é um número inteiro de 1 a 5, preferencialmente 1 a 2
k é um número inteiro de 1 a 3, preferencialmente 1.

[065] Compostos de silano preferenciais são aminopropiltrimetoxissilano, aminobutiltrimetoxisilano, aminopropiltrietoxissilano, aminobutiltrietoxisilano e os silanos correspondentes que compreendem z um grupo de glicidilo como substituinte X.

[066] Os compostos de silano são utilizados geralmente em quantidades de 0,05 a 5, preferencialmente 0,5 a 1, 5 e em particular 0,8 a 1% em peso (em relação ao E) para os conjuntos de superfície de revestimento.

[067] Também adequadas são as cargas minerais aciculares.

[068] Cargas minerais aciculares são entendidos com carácter acicular fortemente desenvolvida, na acepção da invenção, um material de enchimento mineral. Um exemplo é volastonita acicular. O mineral preferencialmente tem um L / D (comprimento em relação ao diâmetro de 8: 1 a 35: 1, preferencialmente de 8: 1 a 1 1:1.O material de enchimento mineral pode opcionalmente ser pré-tratado com os compostos de silano acima referidos, o pré-tratamento mas não absolutamente necessário.

[069] Outros materiais de enchimento são o caulino, caulino calcinado, talco e giz pode ser mencionado.

[070] Como composições termoplásticas F componente de moldagem da invenção podem compreender os auxiliares de processamento habituais, tais como estabilizantes, antioxidantes, estabilizadores de calor e estabilizadores de UV, lubrificantes e agentes de libertação do molde, corantes, tais como corantes e pigmentos, agentes de nucleação, plastificantes, etc.

[071] Exemplos de antioxidantes e estabilizadores de calor são chamados de fenóis impedidos e/ou fosfitos, hidroquinonas, aminas secundárias aromáticas, tais como, difenilaminas vários representantes substituídos destes grupos e as suas misturas, em concentrações de até 1% em peso, com base no peso de as composições de moldação termoplásticas.

[072] Como estabilizadores de UV, os quais são usados geralmente em quantidades de até 2% em peso, com base no material de moldagem, devem ser citados diferentes resorcinóis substituídos, salicilatos, benzotriazóis e benzofenonas.

[073] Como estabilizadores contra esterificação devem ser citados Irgaphos® PEPQ e fosfatos (por exemplo, monozinco fostafo).

[074] Pigmentos inorgânicos, tais como dióxido de titânio (do tipo rutilo ou anatase), azul ultramarino, óxido de ferro, ZnO, ZrO2, SnO2, ZnS e negro de fumo, e pigmentos orgânicos, tais como ftalocianinas, quinacridonas, perilenos, e corantes como nigrosina e antraquinonas podem ser adicionados como corante.

[075] Como agentes de nucleação podem ser usados fosfinato de sódio fenílico, óxido de alumínio, dióxido de silício, bem como preferencialmente talco.

[076] Outros lubrificantes e agentes de desmoldagem, são normalmente utilizados em quantidades até 1% em peso. Há preferencialmente ácidos graxos de cadeia longa (por exemplo, ácido esteárico ou ácido beênico), seus sais (por exemplo, estearato de cálcio ou estearato de zinco) ou ceras montânicas (misturas de cadeia linear saturados ácidos carboxílicos tendo comprimentos de cadeia de 28 a 32 átomos de carbono) e de cálcio ou de sódio montanato e ceras de polietileno de baixo peso molecular ou polipropileno.

[077] Devem ser mencionados exemplos de plastificantes de ftalato, ftalato de dibenzilo, ftalato de butil benzilo, óleos hidrocarbonados, N-(n-butil) benzenossulfonamida.

[078] Os corpos de moldagem podem conter, ainda, de 0% a 2% em peso de polimerizado de etileno contendo flúor. Estes são polímeros de etileno com um teor de flúor de 55% a 76% em peso, preferencialmente de 70% a 76% em peso.

[079] Exemplos incluem o politetrafluoroetileno (PTFE), copolímero de tetrafluoretilenohexafluorpropileno ou copolímeros de tetrafluoroetileno com proporções relativamente pequenas (geralmente até 50% em peso) de copolimerizáveis etilenicamente insaturados. Monómeros Estes são, por exemplo, descritos por Schildknecht em "Vinyl and Related Polymers", Wiley-Verlag, 1952, páginas 484 a 494 e por Wall em "Fluoropolymer" (Wiley Interscience, 1972).

[080] Estes polímeros de etileno contendo flúor tem uma distribuição homogénea nas composições de moldação e têm preferencialmente um tamanho de partículas dso (número médio) na gama de 0,05 a 1 pm, em particular de 0,1 a 5 em µm. Estes pequenos tamanhos de partículas podem ser obtidos em um poliéster ao se derreter de um modo particularmente preferencial, utilizando dispersões aquosas de polímeros de etileno contendo flúor.

[081] Os corpos de moldagem termoplásticas de acordo com a invenção podem ser preparados por processos conhecidos por si, por mistura dos componentes de partida no aparelho de mistura convencional, tais como extrusoras de parafuso, misturadores Brabender ou Banbury, misturadores, e subsequentemente extrudidos. Após a extrusão, o extrudido pode ser arrefecido e triturado. Ele pode ser pré-misturado e depois os materiais restantes de partida podem ser misturados individualmente e/ou conjuntamente. As temperaturas de mistura são geralmente de 230 °C a 290 °C.

[082] De acordo com um outro método preferencial, outros componentes podem ser misturados, composta, e peletizado com um poliéster. O granulado obtido é então condensado na fase sólida sob um gás inerte, de forma contínua ou descontínua, a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do componente A) para a viscosidade desejada. Os corpos de moldagem termoplásticas de acordo com a invenção são caracterizados por um bom acabamento e uma boa estabilidade térmica, com boas propriedades mecânicas. Em particular, a estabilidade de processamento a altas temperaturas e a resistência ao tempo é melhorada significativamente. Estes são apropriados para a produção de fibras, filmes e molduras de qualquer tipo, em particular para aplicações como fichas, interruptores, peças de habitação, tampas de habitação, fundo farol (luneta), cabeça de chuveiro, acessórios, ferros de alisamento, interruptores rotativos, os botões do fogão, cobertura, maçanetas, caixas de espelho, (porta traseira) limpadores, pulmões.

[083] Na área E/E podem ser produzidos com os poliésteres de acordo com a invenção conectores, componentes de encaixe, conectores, componentes de cabo, montagens de cabo, montagem de componentes, suportes de circuitos elétricos de fundição por injeção tridimensional, elementos de ligação elétricos, componentes mecatrônicos e componentes optoeletrônicos.

[084] Em interiores de automóveis é possível uso para painéis, interruptores de coluna de direção, componentes de assentos, encostos de cabeça, consoles centrais, componentes da caixa de velocidades e módulos de porta, e possíveis exteriores automóvel puxadores das portas, componentes de faróis, componentes retrovisores exteriores, componentes para-brisa limpador, para-brisa limpador caixas de proteção, grade, barras de tejadilho, quadro de teto solar e componentes externos de carroceria.

[085] Para a área de cozinha e do cuidado doméstico, é possível o uso de poliéster para a produção de componentes para equipamentos de cozinha, por exemplo, fritadeiras, ferros de alisamento, botões, e aplicações no setor de jardim e lazer, por exemplo, componentes para sistemas de irrigação ou equipamentos jardim.

EXEMPLOS COMPONENTE A:

[086] Tereftalato de polibutileno com um número de viscosidade NV de 107 ml/g e um teor de grupos terminais carboxila de 34 mval/kg (Ultradur® da BASF SE) (NV medido em solução contendo 0,5% em peso de fenol/o-diclorobenzol), mistura 1:1, a 25 °C, de acordo com DIN 53728/ISO.

COMPONENTE B:

[087] Óleo de linhaça (teor de epóxi: cerca de 9% em peso de Vikoflex 7190, da empresa Arkema, EEW =174 g/Eq.

COMPONENTE C:

[088] Al-hipofosfito

COMPONENTE C/V:

[089] Al-dietilfosfinato

COMPONENTE D/1:

[090] Cianurato de melamina de um tamanho médio de partícula de ~2,6 µm (foi utilizado Melapur® MC 25, da BASF SE).

COMPONENTE D/2

[091] Polifosfato de melamina

COMPONENTE E/1:

[092] Fibras padrão de vidro picado para poliéster com densidade média de 10 µm.

COMPONENTE: E 21 / E22 / E23

[093] Mistura (0,3 + 0,5% em peso) de uma cera oxidada de polietileno (valor ácido: 15-19 mg KOH/g), tetraestearato de pentaeritrito e 1,0% em peso de homopolímero de polipropileno (MFR = 25 g/10 min. a 230 °C / 2,16 kg de carga, de acordo com a ISO 1133).

COMPONENTE E/3:

[094] Cera epóxi disponível comercialmente à base de bisfenol-A (Araldit GT7077, da empresa Huntsman) EEW * 1490-1640 g/Eq.

COMPONENTE E/4:

[095] Fuligem disponível comercialmente (foi usado negro especial IV, da Empresa Orion Engineered Carbons GmbH).

PRODUÇÃO DE CORPOS DE MOLDAGEM/CORPOS TESTE

[096] A fim de verificar o processo descrito de acordo com a invenção para produção de corpos de moldagem de poliéster anti-chamas, livres de halogênio e estáveis à hidrólise, foram preparados, por composição, corpos de moldagem de plástico correspondentes. Os componentes individuais foram, para isso, misturados em uma extrusora de dois eixos ZSK 26 (da empresa Berstorff) a uma canga de 20 kg/h e a cerca de 240-270 °C em perfil linear de temperatura, foram fornecidos como extrudado, resfriados até se tomarem passíveis de ser grânulos e então granulados. Os corpos teste para as investigações esboçadas na Tabela 2 foram aspergidos em uma máquina de moldagem por injeção do tipo Arbung 420C a uma temperatura de massa de cerca de 260 °C e a uma temperatura de material de cerca de 80 °C.

[097] A soma das frações dos componentes de A) a E) na Tabela 1 (exemplo comparativo = V1, V2, V3, exemplo de acordo com a invenção = E1) se organizam em 100% em peso. As composições dos corpos de moldagem e os resultados das medições podem ser extraídos das Tabelas.

TABELA 1

[098] Os corpos teste para os testes de tensão foram produzidos de acordo com a ISO 527-2: / 1993.

[099] A não inflamabilidade dos corpos de moldagem foi determinada, por um lado, de acordo com o método UL94-V (Underwriters Laboratories Inc. Standard of Safety, “Test for Flammability of Plastic for Parts in Devices and Appliances”, páginas 14 a 18, Northbrook, 1998).

[0100] A resistência a filamentos incandescentes GWFI (glow-wire-flammability-index) em placas foi realizada de acordo com IEC 606952-12. A GWFI é um teste geral de aplicabilidade para plásticos em contato com peças que produzem tensão. A temperatura mais elevada é detectada, na qual em 3 testes sucessivos entre si é atendida uma das condições a seguir: (a) nenhuma inflamação da amostra ou (b) tempo de persistência de chama ou tempo de persistência de incandescência < 30 s após término do tempo de duração do fio de incandescência e nenhuma inflamação da placa.

[0101] O armazenamento de calor dos corpos teste no vapor d’água (teste de hidrólise) foi realizado a 110 C/100% de umidade em autoclaves. Para isso o material teste foi aquecido em recipientes teste separados mediante adição de água por 4 e 8 dias, respectivamente, em uma autoclave a 110 °C. Após os intervalos correspondentes os corpos teste foram retirados, secos e submetidos ao teste correspondente.

[0102] A resistência à tensão mecânica em relação à solução de hidróxido de sódio a 10% foi realizada a temperatura ambiente. Para isso, barras de tensão (produzidas de acordo com a ISO 527-2:/1993 mediante extensão de fibra de borda a 2%) foram tensionadas em uma malha de metal, e a parte média do corpo teste foi pintada com solução de hidróxido de sódio a 10%. Após 10 minutos de duração e efeito as amostras foram limpas com um lenço e novamente umedecidas. Esse processo foi repetido 5 vezes ao todo. Por fim, as amostras foram, por uma última vez, pintadas e estocadas a temperatura ambientes, sendo avaliadas visualmente após 24 horas, 2 e 4 semanas.

[0103]Com base nos dados da Tabela 2 se conclui que o corpo de moldagem de poliéster de acordo com a invenção possui uma estabilidade à hidrólise muito boa (alto valor de NV após armazenamento em clima úmido/quente em comparação aos testes comparativos). Além disso, o corpo de moldagem possui uma resistência surpreendente à tensão mecânica em relação à lixiviação. A não inflamabilidade e o comportamento de processamento (valores MVR), por outro lado, são não são influenciados negativamente, de forma alguma, pela adição dos aditivos.

Claims

USO DE MASSAS DE MOLDAGEM DE POLIÉSTER formadas a partir de:
- A) 20% a 97,9% em peso de um poliéster termoplástico;
- B) 0,1% a 10% em peso de um óleo natural epoxidado ou éster de ácido graxo ou de misturas destes, em que o componente B) tem um peso equivalente em epóxi, de acordo com DIN EN ISO 3001, de 100 a 400 g/Eq.;
- C) 1 % a 20% em peso de um sal metálico de um ácido fosfínico;
- D) 1 % a 20% em peso de um composto de melamina;
- E) 0% a 60% em peso de outros aditivos,
caracterizado pelo fato de que a soma dos percentuais em peso dos componentes de A) a E) é de 100% para produção de massas de moldagem de poliéster resistentes à tensão mecânica e anti-chamas livres de halogênio.
USO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos componentes B) possuírem um teor de 1% a 20% em peso de grupos epóxi.
USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelos grupos epóxi dos componentes B) não serem terminais.
USO, de acordo com qualquer uma ds reivindicações 1 a 3, caracterizado pelos componentes B) serem formados a partir de óleo de oliva epoxidado, óleo de linhaça, óleo de soja, óleo de amendoim, óleo de coco, óleo de tungue, óleo de fígado de bacalhau ou de misturas destes.
USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelos ésteres epoxidados de ácido graxo B) serem formados a partir de ácidos carboxílicos alifáticos, saturados ou insaturados, com 10 a 40 átomos de carbono com álcoois saturados alifáticos com 2 a 40 átomos de carbono.
USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo componente C) ser formado a partir de pelo menos um sal metálico de um ácido fosfínico da fórmula:
em que
R1 está para hidrogênio, fenil, metil, etil, propil, butil, pentil, octil, fenil ou
R’ está para hidrogênio, fenil, tolil,
M está para Mg, Ca, Al, Zn
M é 1-4.
CORPOS DE MOLDAGEM, fibras e películas anti-chamas resistentes à tensão mecânica caracterizados por serem obtidos de acordo com o uso conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
CORPOS DE MOLDAGEM, corpos de moldagem revestidos, corpos de moldagem para uso elétrico e eletrônico, componentes para caminhões caracterizados pelo fato de que podem ser obtidos conforme as reivindicações de uso de 1 a 6.