BR112019026535A2 - Composições retardantes de chama de poliamida com elevada resistência à deflexão térmica e seu uso - Google Patents

Composições retardantes de chama de poliamida com elevada resistência à deflexão térmica e seu uso Download PDF

Info

Publication number
BR112019026535A2
BR112019026535A2 BR112019026535-0A BR112019026535A BR112019026535A2 BR 112019026535 A2 BR112019026535 A2 BR 112019026535A2 BR 112019026535 A BR112019026535 A BR 112019026535A BR 112019026535 A2 BR112019026535 A2 BR 112019026535A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
component
flame retardant
weight
acid
compositions according
Prior art date
Application number
BR112019026535-0A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112019026535A8 (pt
BR112019026535B1 (pt
Inventor
Bauer Harald
Harald Bauer
Hörold Sebastian
Sebastian Hörold
Sicken Martin
Martin Sicken
Original Assignee
Clariant Plastics & Coatings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant Plastics & Coatings Ltd filed Critical Clariant Plastics & Coatings Ltd
Publication of BR112019026535A2 publication Critical patent/BR112019026535A2/pt
Publication of BR112019026535A8 publication Critical patent/BR112019026535A8/pt
Publication of BR112019026535B1 publication Critical patent/BR112019026535B1/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066Flame-proofing or flame-retarding additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5313Phosphinic compounds, e.g. R2=P(:O)OR'
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/004Additives being defined by their length

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

São descritas composições de poliamida retardantes de chama com uma temperatura de deflexão térmica HDT-A de pelo menos 280°C, contendo - poliamida com um ponto de fusão maior do que ou igual a 290°C como componente A, - preenchedores e/ou materiais reforçadores como componente B, - sal de ácido fosfínico da fórmula (I) como componente C onde R1 e R2 representam etila, M representa Al, Fe, TiOp ou Zn, m representa 2 até 3, e p = (4 ? m) / 2 - composto selecionado do grupo dos sais de Al, Fe, TiOp ou de Zn do ácido etilbutilfosfínico, do ácido dibutilfosfínico, do ácido etil-hexilfosfínico, do ácido butil-hexilfosfínico, e/ou do ácido di-hexilfosfínico como componente D, e - sal do ácido monoetilfosfínico da fórmula II como componente E, onde R3 representa etila, Met representa Al, Fe, TiOq ou Zn, n representa 2 até 3, e q = (4 ? n)/2. As composições de poliamida podem ser usadas para a produção de fibras, filmes e corpos moldados, particularmente para aplicações nos campos elétrico e eletrônico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÕES RETARDANTES DE CHAMA DE POLIAMIDA COM ELEVADA RESISTÊNCIA À DEFLEXÃO TÉRMICA E SEU USO". Descrição
[0001] A presente invenção refere-se a composições de poliamida retardantes de chama e às moldagens produzidas a partir delas, que se distinguem por uma resistência à chama muito boa e por uma alta temperatura de deflexão (HDT).
[0002] Plásticos inflamáveis devem, em regra, ser equipados com retardantes de chamas, para serem capazes de atingir as demandas de alta retardância de chamas exigidas pelos processadores de plásticos e em parte pelos legisladores. De preferência – e também por razões ecológicas – são empregados sistemas retardantes de chama não halogenados que formam pouca ou nenhuma fumaça, se de todo.
[0003] Dentre esses retardantes de chamas mostraram-se particularmente eficazes para os polímeros termoplásticos, os sais de ácidos fosfínicos (fosfinatos) (DE 2 252 258 A e DE 2 447 727 A).
[0004] Além disso, são conhecidas combinações sinergísticas de fosfinatos com determinados compostos contendo nitrogênio, que atuam mais eficazmente como retardantes de chama em toda uma série de polímeros, do que os fosfinatos sozinhos (WO-2002/28953 A1 assim como DE 197 34 437 A1 e DE 197 37 727 A1).
[0005] A partir da US 7.420.007 B2, sabe-se que dialquilfosfinatos, contendo uma pequena quantidade de telômeros selecionados como agentes retardantes de chamas, são apropriados como retardantes de chamas para polímeros, sendo que o polímero na matriz polimérica está sujeito apenas a uma degradação muito pequena no processamento do retardante de chamas.
[0006] Retardantes de chamas, frequentemente, devem ser adicionados em altas dosagens para garantir uma retardância de chamas do plástico suficiente segundo as normas internacionais. Devido à sua reatividade química, que é necessária para a eficácia de proteção contra chamas a temperaturas elevadas, os retardantes de chamas, sobretudo em dosagens mais elevadas, podem prejudicar a estabilidade de processamento de plásticos. Isto pode resultar em uma degradação polimérica aumentada, reações de reticulação, saída de gases ou descoloração.
[0007] Da WO 2014/135256 A1 são conhecidas massas moldadas de poliamida, que apresentam uma estabilidade térmica visivelmente aperfeiçoada, uma tendência a migração reduzida, assim como boas propriedades elétricas e mecânicas.
[0008] Entretanto, até agora faltaram composições de poliamida contendo fosfinatos retardantes de chama que alcançassem todas as propriedades requisitadas simultaneamente, tais como bons valores elétricos (GWFI, CTI), excelente resistência a deflexão térmica (HDT-A) e uma eficaz retardância de chama, caracterizado por tempos de pós queima os mais curtos possíveis (UL-94).
[0009] Foi, portanto, objeto da presente invenção, colocar à disposição composições retardantes de chama de poliamida, com base em sistemas retardantes de chama contendo fosfinato, que apresentam ao mesmo tempo todas as propriedades anteriormente mencionadas e que possuem especialmente os bons valores elétricos e uma alta resistência a deflexão térmica, assim como uma alta retardância de chama, caracterizado por tempos de pós queima os menores possíveis.
[00010] Objeto da invenção são composições de poliamida retardantes de chama com uma temperatura de resistência a deflexão térmica HDT-A de pelo menos 280°C, compreendendo - poliamida com um ponto de fusão maior do que ou igual a 290°C, de preferência maior ou igual a 300°C, como componente A,
- preenchedores e/ou materiais reforçadores, de preferência fibras de vidro, como componente B, - sal de ácido dietil fosfínico da fórmula (I) como componente C R1
O - [ R2
P O ] M m+ (I), m onde R1 e R2 representam etila, M representa Al, Fe, TiOp ou Zn, m representa 2 até 3, de preferência 2 ou 3, e p = (4 – m) / 2 - composto selecionado do grupo dos sais de Al, Fe, TiOp ou de Zn do ácido etilbutilfosfínico, do ácido dibutilfosfínico, do ácido etilhexilfosfínico, do ácido butilhexilfosfínico, e/ou do ácido dihexilfosfínico como componente D, e – sal do ácido monoetilfosfínico da fórmula II como componente E,
O - [ H P R3
O ] Met n+ (II), n onde R3 representa etila, Met representa Al, Fe, TiOq ou Zn, n representa 2 até 3, de preferência 2 ou 3, e q = (4 – n) / 2.
[00011] Na composição de poliamida de acordo com a invenção, a proporção do componente A é normalmente de 25 até 95% em peso, de preferência de 25 até 75% em peso.
[00012] Na composição de poliamida de acordo com a invenção, a proporção do componente B é tipicamente de 1% até 45% em peso, de preferência de 20 a 40% em peso.
[00013] Na composição de poliamida de acordo com a invenção, a proporção do componente C é normalmente de 0,75 até 30% em peso, de preferência de 5 até 20% em peso.
[00014] Na composição de poliamida de acordo com a invenção, a proporção do componente D é normalmente de 0,01 até 3% em peso, de preferência de 0,05 até 1,5% em peso.
[00015] Na composição de poliamida de acordo com a invenção, a proporção do componente E é normalmente de 0,01 até 2% em peso, de preferência de 0,01 até 0,5% em peso.
[00016] Neste caso, as porcentagens para as proporções dos componentes A até E referem-se à quantidade total da composição de poliamida.
[00017] São preferidas as composições de poliamida retardantes de chama, nas quais - a proporção do componente A é 25% até 95% em peso, - a proporção do componente B é 1% até 45% em peso, - a proporção do componente C é 0,75% até 30% em peso, - a proporção do componente D é 0,01% até 3% em peso, e - a proporção do componente E é 0,01% até 2% em peso, sendo que as porcentagens são baseadas na quantidade total da composição de poliamida.
[00018] São particularmente preferidas as composições de poliamida retardantes de chama nas quais - a proporção do componente A é 25 até 75% em peso, - a proporção do componente B é 20 até 40% em peso, - a proporção do componente C é 5 até 20% em peso,
- a proporção do componente D é 0,05 até 1,5% em peso, e - a proporção do componente E é 0,01 até 0,5% em peso, sendo que as porcentagens referem-se à quantidade total da composição de poliamida.
[00019] Sais do componente C preferentemente empregados são aqueles, nos quais Mm+ é Zn2+, Fe3+ ou especialmente Al3+.
[00020] Sais do componente D preferentemente empregados são sais de zinco, de ferro ou especialmente de alumínio.
[00021] Sais do componente E preferentemente empregados são aqueles onde Metn+ é Zn2+, Fe3+ ou especialmente Al3+.
[00022] São preferidas composições de poliamida retardantes de chama, nas quais M e Met representam Al, m e n são 3, e nas quais os compostos do componente D estão presentes como sais de alumínio.
[00023] Em uma forma de execução preferida, as composições de poliamida retardantes de chama acima descritas contêm sais de ácido fosfônico da fórmula (IX) como componente F
O 2- [ O P R3
O ] Met n+ (IX), n/2 onde R3 representa etila, Met é Al, Fe, TiOq ou Zn, n representa 2 até 3, de preferência 2 ou 3, e q = (4 – n) / 2.
[00024] O componente F de preferência está presente em uma quantidade de 0,005% até 1% em peso, especialmente preferido em uma quantidade de 0,01% até 0,6% em peso, baseado na quantidade total da composição de poliamida.
[00025] Em uma outra forma de execução preferida, as composições de poliamida retardantes de chama acima descritas compreendem fosfonatos inorgânicos como um componente G adicional.
[00026] O uso dos fosfonatos inorgânicos empregados como componente G de acordo com a invenção, ou também dos sais do ácido fosforoso (fosfitos) como retardantes de chama, é conhecido. Assim a WO 2012/045414 A1 divulga combinações de retardantes de chama que, além de compreender sais de ácido fosfínico, também compreendem sais de ácido fosforoso (= fosfitos).
[00027] De preferência, o fosfonato inorgânico (componente G) compreende as fórmulas gerais (IV) ou (V) [(HO)PO2]2-p/2 Katp+ (IV) [(HO)2PO]-p Katp+ (V) onde Kat é um cátion p-valente, especialmente um cátion de um metal alcalino ou metal alcalinoterroso, um cátion de amônio e/ou um cátion de Fe, Zn ou especialmente de Al, incluindo os cátions Al(OH) ou Al(OH)2, e p representa 1, 2, 3 ou 4.
[00028] O fosfonato inorgânico (componente G) de preferência se trata de fosfito de alumínio [Al(H2PO3)3], fosfito de alumínio secundário [Al2(HPO3)3], fosfito de alumínio básico [Al(OH)(H2PO3)2*2aq], tetra- hidrato de fosfito de alumínio [Al2(HPO3)3*4aq], fosfonato de alumínio, Al7(HPO3)9(OH)6(1,6-hexanodiamina)1,.5*12H2O, Al2(HPO3)3*xAl2O3*nH2O onde x = 2,27 - 1 e/ou Al4H6P16O18.
[00029] O fosfonato inorgânico (componente G) de preferência se trata também de fosfitos de alumínio das fórmulas (VI), (VII) e/ou (VIII) Al2(HPO3)3 x (H2O)q (VI) sendo que q representa 0 até 4, Al2,00Mz(HPO3)y(OH)v x (H2O)w (VII) sendo que M representa cátions de metal alcalino, z é 0,01 até 1,5 e y é 2,63 até 3,5 e v representa 0 até 2 e w representa 0 até 4; Al2,00(HPO3)u(H2PO3)t x (H2O)s (VIII)
sendo que u representa 2 até 2,99 e t representa 2 até 0,01 e s representa 0 até 4, e/ou fosfito de alumínio [Al(H2PO3)3], fosfito de alumínio secundário [Al2(HPO3)3], fosfito de alumínio básico [Al(OH)(H2PO3)2*2aq], tetra-hidrato de fosfito de alumínio [Al2(HPO3)3*4aq], fosfonato de alumínio, Al7(HPO3)9(OH)6(1,6- hexanodiamina)1,5*12H2O, Al2(HPO3)3*xAl2O3*nH2O onde x = 2,27 - 1 e/ou Al4H6P16O18.
[00030] Fosfonatos inorgânicos preferidos (Componente G) são sais insolúveis em água ou sais dificilmente solúveis em água.
[00031] Fosfonatos inorgânicos particularmente preferidos são sais de alumínio, sais de cálcio e sais de zinco.
[00032] Particularmente preferentemente, os componentes G compreendem um produto de reação de ácido fosforoso e um composto de alumínio.
[00033] Componentes G particularmente preferidos são fosfitos de alumínio com os números CAS 15099-32-8, 119103-85-4, 220689-59- 8, 56287-23-1, 156024-71-4, 71449-76-8 e 15099-32-8.
[00034] Os fosfitos de alumínio de preferência empregados são preparados por reação de uma fonte de alumínio com uma fonte de fósforo e opcionalmente um padrão em um solvente a 20-200°C durante um período de tempo de até 4 dias. Para isso fontes de alumínio e fontes de fósforo são misturados por 1-4 h, são aquecidas sob condições hidrotermais ou sob refluxo, filtradas, lavadas e secadas, por exemplo a 110°C.
[00035] Fontes de alumínio preferidas são isopropóxido de alumínio, nitrato de alumínio, cloreto de alumínio, hidróxido de alumínio (por exemplo pseudoboemita).
[00036] Fontes de fósforo preferidas são ácido fosforoso, fosfito de amônio (ácido), fosfitos de metal alcalino e fosfitos de metal alcalinoterroso.
[00037] Fosfitos de metais alcalinos preferidos são fosfito de dissódio, hidratos de fosfito de dissódio, fosfitos de trissódio, hidrogenofosfitos de potássio.
[00038] Um hidrato de fosfito de dissódio preferido é Brüggolen® H10 da Brüggemann. Padrões preferidos são 1,6-hexanodiamina, carbonato de guanidina ou amônia.
[00039] Fosfito de metal alcalinoterroso preferido é fosfito de cálcio.
[00040] A proporção preferida de alumínio para fósforo para solvente é, neste caso, de 1:1:3,7 até 1:2,2:100 moles. A proporção de alumínio para o padrão é de 1:0 para 1:17 moles. O pH da solução de reação preferido é de 3 até 9. O solvente preferido é água.
[00041] Na utilização, é dada particular preferência ao uso do mesmo sal do ácido fosfínico que do ácido fosforoso, portanto, por exemplo, dietilfosfinato de alumínio juntamente com o fosfito de alumínio, ou dietilfosfinato de zinco juntamente com fosfito de zinco.
[00042] Em uma forma de execução preferida, as composições de poliéster retardantes de chama acima descritas contêm como componente G um composto da fórmula (III)
O 2- [ O P
H
O ] Me o+ (III), o/2 onde Me é Fe, TiOr, Zn ou especialmente Al, o representa 2 até 3, de preferência 2 ou 3, e r = (4 – o) / 2.
[00043] Compostos da Fórmula III preferentemente utilizados são aqueles nos quais Meo+ representa Zn2+, Fe3+ ou especialmente Al3+.
[00044] O componente G está de preferência presente em uma quantidade de 0,005 até 10% em peso, especialmente em uma quantidade de 0,02% até 5% em peso, com base na quantidade total da composição de poliamida.
[00045] As composições de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção apresentam uma alta temperatura de deflexão térmica (HDT-A) de acordo com DIN EN ISO 75-3, de pelo menos 280°C, de preferência de pelo menos 290°C, e mais preferentemente de pelo menos 300°C.
[00046] São preferidas composições de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção, que apresentam um Comparative Tracking Index medido de acordo com a International Electrotechnical Commission Standard IEC-60112/3, maior ou igual a 500 volts.
[00047] Da mesma forma, as composições de poliamida retardantes de chama preferidas de acordo com a invenção atingem uma classificação de V0 segundo UL-94, particularmente medido em peças moldadas de 3,2 mm até 0,4 mm de espessura.
[00048] As composições de poliamida de acordo com a invenção compreendem como componente A uma ou mais poliamidas termoplásticas com um ponto de fusão maior ou igual a 290°C. O ponto de fusão é determinado por meio de calorimetria de varredura diferencial (DSC) a uma taxa de aquecimento de 10 K/segundo.
[00049] Compreende-se por poliamidas termoplásticas de acordo com Hans Domininghaus em "Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften" ["Os Plásticos e suas Propriedades"], 5a edição (1998), página 14, poliamidas cujas cadeias moleculares não apresentam ramificações, ou também cujas cadeias moleculares apresentam ramificações de cadeia mais ou menos longas e de número variável, que amolecem com calor e são quase que infinitamente moldáveis.
[00050] As poliamidas preferidas de acordo com a invenção podem ser preparadas segundo diferentes processos e ser sintetizadas a partir de elementos constituintes muito diferentes e, no caso de aplicação específico, podem ser preparadas sozinhas ou em combinação com coadjuvantes de processamento, estabilizantes, ou também parceiros de liga poliméricos, de preferência elastômeros, para formar materiais com combinações de propriedades especialmente definidas. Também são apropriadas misturas com proporções de outros polímeros, de preferência de polietileno, polipropileno, ABS, sendo que opcionalmente podem ser empregados um ou mais compatibilizantes. As propriedades das poliamidas podem ser aperfeiçoadas por adição de elastômeros, por exemplo tendo em vista a resistência a impacto, especialmente quando as poliamidas são poliamidas reforçadas. A grande número de possibilidades de combinação possibilita uma ampla variedade de produtos com as mais diferentes propriedades.
[00051] Para a preparação de poliamidas, tornou-se conhecida uma grande variedade de procedimentos e, neste caso, dependendo do produto final desejado, emprega-se diferentes constituintes monoméricos, diferentes reguladores de cadeia para o estabelecimento de um peso molecular almejado, ou também monômeros contendo grupos reativos para um posterior pós tratamento desejado.
[00052] Os processos de relevância técnica para a preparação de poliamidas em sua maioria transcorrem via policondensação no fundido. Neste contexto, a polimerização hidrolítica de lactamas também é compreendida como uma policondensação.
[00053] Poliamidas para uso de preferência como componente A são poliamidas semicristalinas, aromáticas ou parcialmente aromáticas, que podem ser preparadas a partir de diaminas e ácidos dicarboxílicos e/ou lactamas com pelo menos 5 membros anelares ou aminoácidos correspondentes.
[00054] Como edutos são considerados principalmente os ácidos dicarboxílicos aromáticos, de preferência ácido isoftálico, e/ou ácido tereftálico, ou seus derivados formadores de poliamida, tais como sais,
que são empregados sozinhos ou em combinação com ácidos dicarboxílicos alifáticos ou seus derivados formadores de poliamida, de preferência ácido adípico, ácido 2,2,4-trimetiladípico e ácido 2,4,4- trimetiladípico, ácido azelaico e/ou ácido sebácico, juntamente com diaminas alifáticas e/ou aromáticas, de preferência tetrametilenodiamina, hexametilenodiamina, nonano-1,9-diamina, 2,2,4- trimetilhexametilenodiamina e 2,4,4-trimetilhexametilenodiamina, os diaminodiciclohexilmetanos isoméricos, bis(aminometil) ciclohexanos, fenilenodiaminas e ou xililenodiaminas, e/ou com ácidos aminocarboxílicos, de preferência ácido aminocapróico, ou as lactamas correspondentes. São incluídas copoliamidas formadas a partir de dois ou mais dos monômeros mencionados.
[00055] Além disso, são particularmente apropriadas as poliamidas aromáticas e semiaromáticas, isto é, compostos nos quais pelo menos uma parte das unidades repetidas é construída a partir das unidades estruturais aromáticas. Esses polímeros, se apropriado, podem ser empregados em combinação com quantidades menores, como até 20% em peso, com base na quantidade de poliamida, de poliamidas alifáticas, em particular PA6 e/ou PA6.6, se é atingida uma temperatura de deflexão térmica da massa moldada, ou do corpo moldado produzido a partir delas, de pelo menos 290°C.
[00056] São particularmente apropriadas as poliamidas aromáticas que partem de xililenodiamina e ácido adípico; ou poliamidas, preparadas a partir de hexametilenodiamina e ácido isoftálico e/ou ácido tereftálico e se apropriado um elastômero como um modificador, por exemplo poli-2,4,4-trimetilhexametileno-tereftalamida ou poli-m- fenilenoisoftalamida, copolímeros em bloco das poliamidas anteriormente mencionadas com poliolefinas, copolímeros de olefina, ionômeros ou elastômeros quimicamente ligados ou enxertados, ou com poliéteres, como por exemplo com polietilenoglicol,
polipropilenoglicol ou politetrametilenoglicol. Além disso, com poliamidas ou copoliamidas modificadas por EPDM ou por ABS; assim como poliamidas condensadas durante o processamento ("Sistemas de poliamida RIM ").
[00057] Em uma forma de execução preferida, o componente A é uma poliamida aromática ou parcialmente aromática ou uma mistura de várias poliamidas aromáticas ou parcialmente aromáticas ou uma mistura de poliamida 6.6 e uma ou mais poliamidas aromáticas ou semiaromáticas.
[00058] Além dos polímeros a serem adicionalmente empregados à poliamida termoplástica, em uma forma de execução preferida podem ser misturados aditivos usuais, especialmente agentes de desmoldagem, estabilizantes e/ou coadjuvantes de escoamento, misturados ao fundido ou aplicados sobre a superfície. Materiais de partida para as poliamidas termoplásticas do componente A podem ter sido sinteticamente originados, por exemplo, a partir de matérias-primas petroquímicas, e/ou processos químicos ou bioquímicos, a partir de matérias-primas renováveis.
[00059] Como componente B são empregados preenchedores e/ou de preferências reforçadores, de preferência fibras de vidro. Também podem ser empregadas misturas de dois ou mais diferentes preenchedores e/ou reforçadores.
[00060] Preenchedores preferidos são preenchedores particulados minerais à base de talco, mica, silicato, quartzo, dióxido de titânio, wollastonita, caulim, sílica amorfa, minerais em nanoescala, particularmente preferido montmorilonitas ou nano-bohemitas, carbonato de magnésio, gizes, feldspato, esferas de vidro, e/ou sulfato de bário. É dada particular preferência a fibras minerais particuladas com base em talco, wollastonita e/ou caulim.
[00061] Além disso, ainda são mais particularmente preferentemente utilizados preenchedores minerais aciculares. Compreende-se por preenchedores minerais aciculares, de acordo com a invenção, um preenchedor mineral com caráter acicular fortemente pronunciado. São preferidas wollastonitas aciculares. De preferência o mineral apresenta uma proporção de comprimento para o diâmetro de 2:1 até 35:1, particularmente preferido de 3:1 até 19:1, mais particularmente preferido de 4:1 até 12:1. Os tamanhos de partículas médios do preenchedor mineral acicular empregado de acordo com a invenção como componente B são, de preferência, menores do que 20 µm, mais preferentemente menores do que 15 µm, especialmente preferido menor do que 10 µm, determinado por um granulômetro CILAS.
[00062] Os componentes B empregados de preferência de acordo com a invenção são reforçadores. Neste caso, por exemplo, podem se tratar de reforçadores com base em fibras de carbono e/ou fibras de vidro.
[00063] O preenchedor e/ou reforçador, em uma forma de execução preferida, pode ser modificado na sua superfície por meio de um promotor de adesão ou um sistema promotor de adesão, particularmente preferido com base em silano. Especialmente no caso do uso de fibras de vidro, também podem ser utilizadas, adicionalmente a silanos, dispersões poliméricas, formadores de filme, ramificadores e/ou coadjuvantes de processamento de fibras de vidro.
[00064] As fibras de vidro utilizadas de preferência de acordo com a invenção como componente B, podem ser fibras de vidro curtas e/ou fibras de vidro longas. Como fibras de vidro curtas ou fibras de vidro longas podem ser empregadas fibras cortadas. Fibras de vidro curtas podem ser empregadas também na forma de fibras de vidro trituradas. Além disso, fibras de vidro também podem ser empregadas na forma de fibras contínuas, por exemplo na forma de mechas, monofilamentos, fios de filamentos ou fios torcidos, ou fibras de vidro podem ser utilizadas na forma de tecidos planos têxteis, por exemplo, como tecido de fibra de vidro, como entrançados de vidro ou esteiras de vidro.
[00065] Comprimentos de fibras típicos para fibras de vidro curtas antes da incorporação na matriz de poliamida estão na faixa de 0,05 até 10 mm, de preferência de 0,1 até 5 mm. Após a incorporação na matriz de poliamida, o comprimento das fibras de vidro diminuiu. Comprimentos de fibra típicos para fibras de vidro curtas após a incorporação na matriz de poliamida estão na faixa de 0,01 a 2 mm, de preferência de 0,02 até 1 mm.
[00066] O diâmetro das fibras individuais pode oscilar em amplas faixas. Diâmetros típicos das fibras individuais estão na faixa de 5 até 20 µm.
[00067] As fibras de vidro podem ter quaisquer formas de cortes transversais desejadas, por exemplo redondas, elípticas, n-gonais ou irregulares. Podem ser empregadas fibras de vidro com cortes transversais monolobais ou multilobais.
[00068] Fibras de vidro podem ser empregadas como fibras contínuas ou como fibras de vidro cortadas ou trituradas.
[00069] As próprias fibras de vidro, independentemente de sua área transversal e seu comprimento, podem neste caso ser selecionadas, por exemplo, a partir do grupo das fibras de vidro E, das fibras de vidro A, das fibras de vidro C, das fibras de vidro D, das fibras de vidro M, das fibras de vidro S, das fibras de vidro R e/ou das fibras de vidro ECR, sendo que as fibras de vidro E, as fibras de vidro R, as fibras de vidro S e as fibras de vidro ECR, são particularmente preferidas. As fibras de vidro são equipadas de preferência com uma fenda, que contém de preferência poliuretano como formador de filme e aminossilano como promotor de adesão.
[00070] Fibras de vidro E particularmente preferentemente empregadas apresentam a seguinte composição química: SiO2 50-56%; Al2O3 12-16%; CaO 16-25%; MgO ≤ 6%; B2O3 6-13%; F ≤ 0,7%; Na2O 0,3-2%; K2O 0,2-0,5%; Fe2O3 0,3%.
[00071] Fibras de vidro R particularmente preferentemente empregadas apresentam a seguinte composição química: SiO2 50-65%; Al2O3 20-30%; CaO 6-16%; MgO 5-20%; Na2O 0,3-0,5%; K2O 0,05- 0,2%; Fe2O3 0,2-0,4%, TiO2 0,1-0,3%.
[00072] Fibras de vidro ECR particularmente preferentemente empregadas apresentam a seguinte composição química: SiO2 57,5- 58,5%; Al2O3 17,5-19,0%; CaO 11,5-13,0%; MgO 9,5-11,5.
[00073] Os sais de ácido dietilfosfínico empregados como componente C de acordo com a invenção são retardantes de chama para compostos de moldagem poliméricos.
[00074] Sais de ácido dietilfosfínico com proporções dos sais de ácido monoetilfosfínicos empregados como componente E de acordo com a invenção, são retardantes de chama conhecidos. Essas combinações de substâncias são descritas por exemplo na DE 102010018682 A1.
[00075] Os sais de ácido dietilfosfínico do componente C empregados de acordo com a invenção, contêm pequenas quantidades de sais do componente D e se apropriado sais de ácido monoetilfosfônico do componente F, por exemplo até 10% em peso do componente D, de preferência 0,01 até 6% em peso, e mais particularmente 0,2 até 2,5% em peso deles, e até 25% em peso do componente F, de preferência 1 até 20% em peso, e mais particularmente até 25% em peso do componente F, de preferência de 1% até 20% em peso, e preferentemente de 2% até 15% em peso dele, com base na quantidade de componentes C, D e E.
[00076] Os sais de ácido fosfínico empregados como componente D de acordo com a invenção, são igualmente conhecidos como aditivos para dietilfosfinatos em retardantes de chama para massas moldadas poliméricas, por exemplo da US 7.420.007 B2.
[00077] Os sais do ácido etilfosfônico empregados como componente F de acordo com a invenção são igualmente conhecidos como aditivos para dietilfosfinatos em retardantes de chama para massas moldadas poliméricas, por exemplo da WO 2016/065971 A1.
[00078] Em uma forma de execução preferida os componentes C, D e E estão na forma particulada, sendo que o tamanho médio das partículas (d50) é de 1 até 100 µm.
[00079] As composições de poliamida de acordo com a invenção ainda podem compreender outros aditivos como componente H. Componentes G preferidos no sentido da presente invenção são antioxidantes, estabilizantes de UV, estabilizantes de radiação gama, estabilizantes de hidrólise, coestabilizantes para antioxidantes, antiestáticos, emulsificantes, agentes de nucleação, plastificantes, auxiliares de processamento, modificadores de impacto, corantes, pigmentos e/ou outros agentes retardantes de chama, que se diferenciam dos componentes C, D, E, F e G.
[00080] Os outros aditivos são conhecidos de per se como adições a composições de poliamida e podem ser empregados sozinhos ou em mistura ou na forma de bateladas mestre.
[00081] Os componentes acima mencionados A, B, C, D, E e opcionalmente F e/ou G e/ou H podem ser processados em uma ampla variedade de diferentes combinações para produzir a composição retardante de chama de acordo com a invenção. Assim é possível, já no início ou no final da policondensação ou em um processo de composição subsequente, misturar os componentes no fundido de poliamida. Além disso, existem operações de processamento nas quais componentes individuais não são adicionados até um estágio posterior. Isto é praticado, especialmente no uso de pigmentos ou de aditivos, em bateladas mestre. Além disso, existe a possibilidade de revolucionar principalmente componentes em pó para formar os grânulos de polímero eventualmente aquecidos como um resultado do processo de secagem.
[00082] Também podem ser combinados por misturação, dois ou mais dos componentes das composições de poliamida de acordo com a invenção, antes da introdução na matriz de poliamida. Neste caso, podem ser empregados agregados de misturação usuais, sendo que os componentes são misturados em um misturador apropriado, por exemplo por 0,01 até 10 horas, a 0 até 300oC.
[00083] Granulados também podem ser produzidos com dois ou mais dos componentes das composições de poliamida de acordo com a invenção, que em seguida podem ser introduzidos na matriz de poliamida.
[00084] Para isso, dois ou mais componentes da composição de poliamida de acordo com a invenção podem ser processados com o auxílio de um coadjuvante de granulação e/ou aglutinantes, em um misturador apropriado ou um prato de granulação para produzir grânulos.
[00085] O produto bruto primeiramente formado pode ser secado em um secador apropriado ou temperado, por exemplo, para uma formação de grãos adicional.
[00086] A composição de poliamida de acordo com a invenção, ou dois ou mais de seus componentes, pode ser produzida, em uma forma de execução, por compactação por rolos.
[00087] A composição de poliamida de acordo com a invenção, ou dois ou mais de seus componentes, pode ser preparada em uma forma de execução submetendo os ingredientes a misturação, extrusão, corte (e opcionalmente trituração e classificação) e secagem (e opcionalmente revestimento).
[00088] A composição de poliamida de acordo com a invenção, ou dois ou mais dos seus componentes, pode ser preparada em uma forma de execução, por granulação por borrifo.
[00089] O moldado polimérico retardante de chama, de acordo com a invenção, encontra-se de preferência na forma de um granulado, por exemplo, como um extrudado ou como um composto. O granulado tem de preferência a forma cilíndrica com a superfície da base circular, na forma elíptica ou irregular, na forma esférica, cubóide, almofadada, na forma de cubos, na forma quadrada, na forma de prismas.
[00090] Proporções típicas de comprimentos para diâmetro do granulado são de 1:50 até 50:1, de preferência de 1:5 até 5:1.
[00091] O granulado tem de preferência um diâmetro de 0,5 até 15 mm, particularmente preferido de 2 até 3 mm, e de preferência um comprimento de 0,5 até 15 mm, particularmente preferido de 2 até 5 mm.
[00092] Objeto da invenção são também peças moldadas produzidas a partir da composição de poliamida retardante de chama acima descrita contendo os componentes A, B, C, D, E, e opcionalmente o componente F e/ou o componente G e/ou o componente H.
[00093] As peças moldadas de acordo com a invenção podem ser moldadas de quaisquer formas. Exemplos desses são fibras, filmes ou corpos moldados obteníveis a partir das massas moldadas de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção, por meio de quaisquer processos de moldagem, especialmente por moldagem por injeção ou extrusão.
[00094] A produção dos corpos moldados de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção pode ser realizada por quaisquer processos de moldagem. Exemplos desses são moldagem por injeção, prensagem, moldagem por injeção de espuma, moldagem por injeção interna por pressão de gás, moldagem por sopro, moldagem de filme,
calandragem, laminação ou revestimento a temperaturas relativamente altas com o composto de moldagem de poliamida retardante de chama.
[00095] As peças moldadas se tratam, de preferência, de peças moldadas por injeção ou peças extrudadas.
[00096] As composições de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção são apropriadas para a produção de fibras, filmes e corpos moldados, em particular para aplicações no campo eletro-eletrônico.
[00097] A invenção refere-se de preferência ao uso das composições de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção em ou para conectores, componentes de compartilhamento de energia em distribuidores de energia (proteção de corrente residual), placas de circuitos impressos, massas fundidas, conectores de alimentação, disjuntores de proteção, caixas de lâmpadas, caixas de LED, caixas para capacitores, elementos de bobina e ventiladores, contatos de aterramento, plugues, placas de circuito impressos, caixas de plugs, cabos, placas de circuitos impressos flexíveis, cabos de carregamento para celulares, capas de motores ou revestimentos têxteis.
[00098] A invenção refere-se de preferência ao uso das composições de poliamida retardantes de chama de acordo com a invenção para a produção de corpos moldados na forma de componentes para os setores eletro/eletrônico, especialmente para partes de placas de circuitos impressos, caixas, filmes, fios, interruptores, distribuidores, relés, resistores, capacitores, bobinas, lâmpadas, diodos, LEDs, transistores, conectores, reguladores, elementos de memória e sensores, na forma de componentes de grande superfície, especialmente de componentes de caixas para armários de distribuição e na forma de componentes de configuração complicada com geometria exigente.
[00099] A espessura da parede dos corpos moldados de acordo com a invenção pode ser tipicamente de até 10 mm. Corpos moldados particularmente adequados são aqueles com uma espessura de parede menor que 1,5 mm, mais preferentemente com uma espessura de parede menor que 1 mm, e particularmente preferido com uma espessura de parede menor que 0,5 mm.
[000100] Os seguintes exemplos esclarecem a invenção sem, contudo, limitá-la.
1. Componentes empregados
[000101] Poliamidas comerciais (componente A ou comparativo): Poliamida -6T/6.6 (faixa de fusão de 310-320°C): Vestamid® HAT plus 1000 (Evonik) Poliamida -6T/6I (amorfo): Grivory® G21, (EMS) Poliamida -6.6 (PA 6.6-GV; faixa de fusão de 255-260°C): Ultramid® A27 (BASF)
[000102] Fibras de vidro (componente B): Fibras de vidro PPG HP 3610, diâmetro 10 µm, comprimento 4,5 mm (da fábrica PPG, NL)
[000103] Retardante de chama FM 1 (componente C): Sal de alumínio do ácido dietilfosfínico preparado em analogia com o exemplo 1 da DE 196 07 635 A1
[000104] Retardante de chama FM 2 (componentes C e D): Sal de alumínio de ácido dietilfosfínico contendo 0,9% em mol de etilbutilfosfinato de alumínio preparado em analogia com o exemplo 1 da DE 10 2014 001 222 A1
[000105] Retardante de chama FM 3 (componentes C, D e F): Sal de alumínio de ácido dietilfosfínico contendo 0,9% em mol de etilbutilfosfinato de alumínio e 0,5% em mol de etilfosfonato de alumínio preparado de acordo com o exemplo 3 da US 7.420.007 B2
[000106] Retardante de chama FM 4 (componentes C, D e F):
Sal de alumínio de ácido dietilfosfínico contendo 2,7% em mol de etilbutilfosfinato de alumínio e 0,8% em mol de etilfosfonato de alumínio preparado de acordo com o exemplo 4 da US 7.420.007 B2
[000107] Retardante de chama FM 5 (componentes C, D e F): Sal de alumínio de ácido dietilfosfínico contendo 0,5% em mol de etilbutilfosfinato de alumínio e 0,05% em mol de etilfosfonato de alumínio preparado segundo o processo de acordo com a US 7.420.007 B2
[000108] Retardante de chama FM 6 (componentes C, D e F): Sal de alumínio de ácido dietilfosfínico contendo 10% em mol de etilbutilfosfinato de alumínio e 5% em mol de etilfosfonato de alumínio preparado segundo o processo de acordo com a US 7.420.007 B2
[000109] Retardante de chama FM 7 (componente E): Sal de alumínio de ácido monoetilfosfínico preparado de acordo com o exemplo 18 da DE 10 2010 018 682 A1
[000110] Retardante de chama FM 8 (componente G): Sal de alumínio de ácido fosfônico preparado de acordo com o exemplo 1 de DE-102011120218A1
2. Preparação, processamento e teste de massas moldadas de poliamida retardantes de chama
[000111] Os componentes retardantes de chama foram misturados entre si nas proporções especificadas nas tabelas e incorporados através da alimentação lateral de um extrusor de duplo parafuso (Leistritz ZSE 27/44D) a temperaturas de 310 a 330°C. As fibras de vidro foram adicionadas através de uma segunda alimentação lateral. A meada homogeneizada de polímero foi retirada, resfriada em um banho de água e em seguida foi granulada.
[000112] Após secagem suficiente, as massas moldadas foram processadas para formar corpos de prova em uma máquina de moldagem por injeção (Arburg 320 C Allrounder) a temperaturas de massa de 300 a 320°C, e foram testadas e classificadas quanto à retardância de chama empregando o teste UL 94 (Underwriter Laboratories). Além dessa classificação, também foi reportado o tempo de pós-queima.
[000113] O índice comparativo de acompanhamento (comparative tracking index) das peças moldadas foi determinado de acordo com o padrão internacional (International Electrotechnical Commission Standard) IEC-60112/3.
[000114] O índice Glow Wire Flammability Index (índice GWIT) foi determinado de acordo com o padrão IEC-60695-2-12.
[000115] A temperatura de deflexão térmica (HDT-A) foi determinada de acordo com a DIN EN ISO 75-3.
[000116] Na determinação da HDT, um corpo de prova padrão com seção transversal retangular é submetido a deflexão em três pontos sob carga constante. Para cada altura do corpo de prova é aplicada uma força por meio de pesos e/ou molas para obtenção de uma assim chamada tensão de fibra limite σf de 1,80 (método A), 0,45 (método B) ou 8,00 N/mm² (método C). Em seguida, os corpos de prova carregados são submetidos a um aquecimento com taxa de aquecimento constante de 120 K/h (ou 50 K/h). Quando a deflexão do corpo de prova atinge um alongamento de fibra limite de 0,2%, a temperatura correspondente é o valor- HDT.
[000117] A escoabilidade das massas moldadas foi determinada pela medição do índice volumétrico de fusão (MVR) a 275°C/2,16 kg. Uma elevação brusca do valor MVR indica degradação do polímero.
[000118] Para determinar a exsudação, a meada de polímero á armazenada a 70°C sob 100% de umidade por 14 dias e é então avaliada visualmente. Nessa avaliação: 1 = nenhuma exsudação, 2 = exsudação baixa, 3 = exsudação distinguível, 4 = exsudação significativa.
[000119] Todos os testes na série respectiva, a menos que indicado diferentemente, foram executados sob condições idênticas (tais como programas de temperatura, geometria dos parafusos e parâmetros de moldagem por injeção) para fins de comparabilidade. Exemplos 1-6 e exemplos comparativos C1-C8 com PA 6T/6.6
[000120] Os resultados dos testes com massas moldadas PA 6T/6.6 estão listados nos exemplos apresentados na tabela seguinte. Todas as quantidades estão reportadas como % em peso e são baseadas na massa moldada de poliamida incluindo o retardante de chama, aditivos e reforçadores.
Tabela 1: Resultados de testes com PA 6T/6.6 GF 30 (1-6 de acordo com a invenção; C1-C8 comparativos) Exemplo Nº. 1 2 3 4 5 6 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 A: PA 6T/6.6 54,5 54,5 54,5 54,1 54,5 54,5 55 55 55 54,5 55 55 55 55 B: fibras de vidro 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 HP3610 C: FM 1 - - - - - - 15 15 - 15 - - - - C+D: FM 2 15 - - - - 12 - - 15 - - - - - C+D+F: FM 3 - 15 - - - - - - - - 15 - - - C+D+F: FM 4 - - 15 - - - - - - - - 15 - - C+D+F: FM 5 - - - 15 - - - - - - - - 15 -
24/28 C+D+F: FM 6 - - - - 15 - - - - - - - - 15 E: FM 7 0,5 0,5 0,5 0,9 0,5 0,5 0,5 - - 0,5 - - - - G: FM 8 - - - - - 3 - - - - - - - - HDT-A [°C] 307 305 307 299 304 306 299 297 300 301 303 298 299 300 UL 94 0.4 mm/tempoV-0/19 [s] V-0/10 V-0/12 V-0/17 V-0/23 V-0/08 V-1/58 V-1/69 V-0/48 V-1/77 V-1/67 V-0/43 V-1/67 V-1/87 GWFI [°C] 960 960 960 960 960 960 960 960 960 960 960 960 900 960 CTI [volts] 600 600 600 600 600 600 550 500 550 550 500 550 550 550 MVR [cm³/10 min.] 12 11 12 14 11 9 11 17 19 18 18 19 18 19 Exsudação 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
[000121] Apenas com as misturas de acordo com a invenção são atingidas uma elevada HDT-A, UL 94 V-0, GFWI 960, baixa exsudação e baixa degradação do polímero, reconhecível por baixo MVR. Exemplos 7-12 e exemplos comparativos C9-C16 com PA 6T/6I
[000122] Os resultados dos testes com massas moldadas PA 6T/6I estão listados nos exemplos apresentados na tabela seguinte. Todas as quantidades são reportadas como % em peso e são baseadas na massa moldada de poliamida incluindo retardante de chama, aditivos e reforçadores.
Tabela 2: Resultados de testes com PA 6T/6I GF 30 (7-12 de acordo com a invenção; C9-C16 comparativos) Exemplo Nº. 7 8 9 10 11 12 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 A: PA 6T/6I 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 55 55 54,5 55 55 55 55 B: fibras de 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 vidro HP3610 C: FM 1 - - - - - - 15 15 - 15 - - - - C+D: FM 2 15 - - - - 13 - - 15 - - - - - C+D+F: FM 3 - 15 - - - - - - - - 15 - - - C+D+F: FM 4 - - 15 - - - - - - - - 15 - - C+D+F: FM 5 - - - 15 - - - - - - - - 15 - C+D+F: FM 6 - - - - 15 - - - - - - - - 15
26/28 E: FM 7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 - - 0,5 - - - - G: FM 8 - - - - - 2 - - - - - - - - HDT-A [°C] 307 306 308 306 301 303 298 289 296 287 300 289 299 299 UL 94 0,4 V-0/30 V-0/22 V-0/28 V-0/31 V-0/15 V-0/19 V-1/76 V-1/53 V-0/48 V-1/98 V-1/78 V-1/84 V-0/49 V-1/56 mm/tempo [s] GWFI [°C] 960 960 960 960 960 960 960 900 960 960 900 850 960 960 CTI [volts] 600 600 600 600 600 600 600 550 550 500 575 550 500 550 MVR [cm³/10 min.] 7 8 6 9 7 8 12 18 15 17 23 14 13 18 Exsudação 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2
[000123] Apenas com as misturas de acordo com a invenção são atingidas uma elevada HDT-A, UL 94 V-0, GFWI 960, baixa exsudação e baixa degradação do polímero, reconhecível por baixo MVR. Exemplos comparativos C17-C23 com PA 6.6
[000124] Os resultados dos testes com massas moldadas PA 6.6 estão listados nos exemplos apresentados na tabela seguinte. Todas as quantidades são reportadas como % em peso e são baseadas na massa moldada de poliamida incluindo retardante de chama, aditivos e reforçadores.
[000125] Na preparação das massas moldadas, foi igualmente empregado um extrusor de duplo-parafuso Leistritz ZSE 27/44D. Entretanto, a incorporação dos aditivos na PA 6.6 ocorreu a temperaturas de 260 a 310°C. As fibras de vidro foram adicionadas através de uma segunda alimentação lateral. A meada de polímero homogeneizado foi retirada, resfriada em um banho de água e em seguida foi granulada.
[000126] Após secagem suficiente, as massas moldadas foram processadas para formar corpos de prova em uma máquina de moldagem por injeção (Arburg 320 C Allrounder) a temperaturas de massa de 250 a 320°C, e foram em seguida testadas e classificadas.
Tabela 3: Resultados de testes com PA 6.6 GF 30 (C17-C23 comparativos) Exemplo Nº. C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 A: PA 6.6 49,5 49,5 49,5 49,5 49,5 49,5 49,5 B: fibras de vidro HP3610 30 30 30 30 30 30 30 C: FM 1 20 - - - - - - C+D: FM 2 - 20 - - - - 20 C+D+F: FM 3 - - 20 - - - - C+D+F: FM 4 - - - 20 - - - C+D+F: FM 5 - - - - 20 - - C+D+F: FM 6 - - - - - 20 - E: FM 7 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 - HDT-A [°C] 220 221 215 220 222 230 220 UL 94 0,4 mm /tempo [seg] V-0/45 V-1/63 V-1/72 V-0/49 V-1/87 V-1/92 V1/99 GWFI [°C] 960 960 960 960 960 960 960 CTI [volts] 600 600 600 600 550 600 500 MVR [cm³/10 min.] 14 13 15 14 13 17 23 Exsudação 2 2 1 1 1 1 1
[000127] Com uma poliamida apresentando um ponto de fusão abaixo de 290°C (PA 6.6: 260°C) não é possível atingir uma composição de poliamida com uma HDTA de pelo menos 280°C. Além disso, a UL 94 V-0 não é alcançada aqui.

Claims (16)

REIVINDICAÇÕES
1. Composições de poliamida retardantes de chama com uma temperatura de deflexão térmica HDT-A de pelo menos 280°C, caracterizadas pelo fato de compreender - poliamida com um ponto de fusão maior do que ou igual a 290°C como componente A, - preenchedores e/ou materiais reforçadores como componente B, - sal de ácido fosfínico da fórmula (I) como componente
C R1
O - [ R2
P O ] M m+ (I), m onde R1 e R2 representam etila, M representa Al, Fe, TiOp ou Zn, m representa 2 até 3, e p = (4 – m) / 2 - composto selecionado do grupo dos sais de Al, Fe, TiOp ou de Zn do ácido etilbutilfosfínico, do ácido dibutilfosfínico, do ácido etil-hexilfosfínico, do ácido butil-hexilfosfínico, e/ou do ácido di- hexilfosfínico como componente D, e – sal do ácido monoetilfosfínico da fórmula II como componente E,
O - [ H P R3
O ] Met n+ (II), n onde R3 representa etila, Met representa Al, Fe, TiOq ou Zn,
n representa 2 até 3, e q = (4 – n) / 2.
2. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que M e Met são Al, m e n são 3, e o componente D é um sal de alumínio.
3. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizadas pelo fato de que - a proporção do componente A é 25 até 95% em peso, - a proporção do componente B é 1 até 45% em peso, - a proporção do componente C é 0,75 até 30% em peso, - a proporção do componente D é 0,01 até 3% em peso, e - a proporção do componente E é 0,01 até 2% em peso, sendo que as porcentagens são baseadas na quantidade total da composição de poliamida.
4. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadas pelo fato de que - a proporção do componente A é 25 até 75% em peso, - a proporção do componente B é 20 até 40% em peso, - a proporção do componente C é 5 até 20% em peso, - a proporção do componente D é 0,05 até 1,5% em peso, e - a proporção do componente E é 0,01 até 0,5% em peso, sendo que as porcentagens são baseadas na quantidade total da composição de poliamida.
5. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadas pelo fato de que essas compreendem, como um outro componente F, um sal fosfônico da fórmula (IX)
O 2- [ O P R3
O ] Met n+ (IX), n/2 onde R3 representa etila, Met representa Al, Fe, TiOq ou Zn, n representa 2 até < 4 q = (4 – n) / 2. sendo que o componente F está presente em uma quantidade de 0,005 até 1% em peso, especialmente em uma quantidade de 0,01 até 0,5% em peso, com base na quantidade total da composição de poliamida.
6. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadas pelo fato de que essas compreendem, como outro componente G, um fosfonato inorgânico.
7. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadas pelo fato de que o fosfonato inorgânico é um composto da fórmula (III)
O 2- [ O P
H
O ] Me o+ (III), o/2 onde Me representa Fe, TiOr, Zn ou especialmente Al, o representa 2 até 3, e r = (4 – o) / 2, sendo que o composto da fórmula (III) está presente em uma quantidade de 0,005 até 10% em peso, em particular em uma quantidade de 0,02 até 5% em peso, com base na quantidade total da composição de poliamida.
8. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizadas pelo fato de que essas apresentam um índice de tracking comparativo medido segundo a International Electrotechnical Commission Standard IEC-60112/3 não menor do que 500 volts.
9. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizadas pelo fato de que essas alcançam uma avaliação V-0 de acordo com UL94 para espessuras de 3,2 mm a 0,4 mm.
10. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizadas pelo fato de que essas alcançam um HDT-A de acordo com DIN EN ISO 75- 3 de pelo menos 300°C.
11. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizadas pelo fato de que o componente A se trata de uma poliamida aromática ou semiaromática, ou uma mistura de várias poliamidas aromáticas ou semiaromáticas, ou de uma mistura de poliamida 6.6 e uma ou mais poliamidas aromáticas ou semi aromáticas.
12. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com a reivindicação 11, caracterizadas pelo fato de que o componente A é uma poliamida aromática ou semiaromática ou uma mistura de duas ou mais poliamidas aromáticas ou semiaromáticas.
13. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizadas pelo fato de que as fibras de vidro são utilizadas como componente B.
14. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizadas pelo fato de que os componentes C, D e E estão na forma particulada,
sendo que o tamanho médio das partículas d50 desses componentes é de 1 até 100 µm.
15. Composições de poliamida retardantes de chama, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizadas pelo fato de que contêm esses outros aditivos como componente H, sendo que os outros aditivos são selecionados do grupo que consiste em antioxidantes, estabilizantes UV, estabilizantes de raio gama, estabilizantes de hidrólise, coestabilizantes para antioxidantes, antiestáticos, emulsificantes, agentes de nucleação, plastificantes, coadjuvantes de processamento, modificadores de resiliência, corantes, pigmentos e/ou outros retardantes de chama diferentes dos componentes C, D, E, F e G.
16. Uso das composições de poliamida, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de ser para a produção de fibras, filmes e corpos moldados, especialmente para aplicações no setor elétrico e no eletrônico.
BR112019026535-0A 2017-07-14 2018-07-06 Composições retardantes de chama de poliamida com elevada resistência à deflexão térmica e seu uso BR112019026535B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017212098.3 2017-07-14
DE102017212098.3A DE102017212098A1 (de) 2017-07-14 2017-07-14 Flammhemmende Polyamidzusammensetzungen mit hoher Wärmeformbeständigkeit und deren Verwendung
PCT/EP2018/068321 WO2019011790A1 (de) 2017-07-14 2018-07-06 Flammhemmende polyamidzusammensetzungen mit hoher wärmeformbeständigkeit und deren verwendung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
BR112019026535A2 true BR112019026535A2 (pt) 2020-06-23
BR112019026535A8 BR112019026535A8 (pt) 2022-12-27
BR112019026535B1 BR112019026535B1 (pt) 2023-03-28

Family

ID=62909501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112019026535-0A BR112019026535B1 (pt) 2017-07-14 2018-07-06 Composições retardantes de chama de poliamida com elevada resistência à deflexão térmica e seu uso

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20210147654A1 (pt)
EP (1) EP3652242B1 (pt)
JP (1) JP7140821B2 (pt)
KR (1) KR102546396B1 (pt)
CN (1) CN109251524B (pt)
BR (1) BR112019026535B1 (pt)
DE (1) DE102017212098A1 (pt)
PL (1) PL3652242T3 (pt)
SG (1) SG11201911447WA (pt)
TW (1) TWI794251B (pt)
WO (1) WO2019011790A1 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017214051B4 (de) * 2017-08-11 2020-07-23 Clariant Plastics & Coatings Ltd Flammhemmende Polyamidzusammensetzungen mit hoher Wärmeformbeständigkeit und deren Verwendung
DE102019201824A1 (de) * 2019-02-12 2020-08-13 Clariant Plastics & Coatings Ltd Flammschutzmittelmischungen, flammhemmende Polymerzusammensetzungen, damit ausgerüstete Kabel und deren Verwendung
CN117757140A (zh) * 2022-09-16 2024-03-26 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 二烷基次膦酸盐组合物及其制备方法、应用

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA738245B (en) 1972-10-25 1974-09-25 Hoechst Ag Flame resistant thermoplastic polyesters
DE2447727A1 (de) 1974-10-07 1976-04-08 Hoechst Ag Schwerentflammbare polyamidformmassen
DE19607635A1 (de) 1996-02-29 1997-09-04 Hoechst Ag Schwerentflammbare Polyamidformmassen
DE19734437A1 (de) 1997-08-08 1999-02-11 Clariant Gmbh Synergistische Flammschutzmittel-Kombination für Polymere
DE19737727A1 (de) 1997-08-29 1999-07-08 Clariant Gmbh Synergistische Flammschutzmittel-Kombination für Kunststoffe
ATE251629T1 (de) * 1997-11-28 2003-10-15 Clariant Gmbh Verfahren zur herstellung von salzen der dialkylphosphinsäuren
NL1016340C2 (nl) 2000-10-05 2002-04-08 Dsm Nv Halogeenvrije vlamvertragende samenstelling en vlamdovende polyamidesamenstelling.
DE10359814A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-28 Clariant Gmbh Dialkylphosphinsäure-Salze
CN101356220B (zh) * 2005-12-01 2011-12-07 苏普雷斯塔有限责任公司 包含二取代次膦酸盐和单取代次膦酸盐的混合物的阻燃剂组合物
DE102007037019A1 (de) * 2007-08-06 2009-02-12 Clariant International Limited Flammschutzmittelmischung für thermoplastische Polymere sowie flammwidrige Polymere
PL2252653T3 (pl) * 2008-03-03 2021-11-22 Clariant International Ltd Sposób wytwarzania poliamidowych i poliestrowych mas do formowania o zmniejszonej palności, niekorozyjnych i o dobrej zdolności płynięcia
CN101959960B (zh) 2008-03-03 2014-08-27 旭化成化学株式会社 阻燃性树脂组合物
DK2258754T3 (da) * 2009-06-02 2012-07-09 Armacell Enterprise Gmbh Polyesterskummateriale med flammebestandig adfærd
CN101735601A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 东莞市信诺橡塑工业有限公司 一种耐热阻燃尼龙组合物
DE102010018680A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Limited Flammschutzmittel-Stabilisator-Kombination für thermoplastische und duroplastische Polymere
DE102010018682A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Clariant International Ltd. Verfahren zur Herstellung von Alkylphosphonigsäuresalzen
DE102010048025A1 (de) * 2010-10-09 2012-04-12 Clariant International Ltd. Flammschutzmittel- Stabilisator-Kombination für thermoplastische Polymere
TWI563034B (en) * 2011-05-13 2016-12-21 Dsm Ip Assets Bv Flame retardant semi-aromatic polyamide composition and moulded products made therefrom
CN102952391B (zh) * 2011-08-17 2015-11-25 纳幕尔杜邦公司 阻燃性聚酰胺组合物及由其制备的制品
DE102011120218A1 (de) 2011-12-05 2013-06-06 Clariant International Ltd. Alkali-Aliminium-Mischphosphite, Verfahren zur ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
DE102011121591A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Clariant International Ltd. Gemische aus Dialkylphosphinsäuren und Alkylphosphonsäuren, ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
DE102011121900A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-27 Clariant International Ltd. Gemische von mindestens einer Dialkylphosphinsäure mit mindestens einer anderen, davon unterschiedlichen Dialkylphosphinsäure, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
JP6430385B2 (ja) * 2012-10-10 2018-11-28 ゴールデン レデイ カンパニー ソチエタ ペル アチオーニ ポリアミド衣料の織編用糸及び生地、並びにそれから作られた衣類
CN103897215B (zh) * 2012-12-26 2016-08-24 金发科技股份有限公司 一种复合阻燃剂及其应用
CN103172668A (zh) * 2013-03-04 2013-06-26 广州金凯新材料有限公司 一种单烷基/二烷基次膦酸盐及其制备方法
CN103172670B (zh) * 2013-03-04 2015-09-30 广州金凯新材料有限公司 一种单烷基/二烷基次膦酸盐及其制备方法
CN103172669B (zh) * 2013-03-04 2015-02-11 广州金凯新材料有限公司 一种单烷基/二烷基次膦酸盐及其制备方法
DE102013004046A1 (de) 2013-03-08 2014-09-11 Clariant International Ltd. Flammhemmende Polyamidzusammensetzung
CN103613613A (zh) * 2013-11-08 2014-03-05 常熟新特化工有限公司 一种二烷基次磷酸钠的制备方法
DE102014001222A1 (de) 2014-01-29 2015-07-30 Clariant lnternational Ltd Halogenfreie feste Flammschutzmittelmischung und ihre Verwendung
EP3127911B1 (en) 2014-04-01 2019-06-05 Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences Preparation process of dialkyl phosphinate
CN104371142B (zh) 2014-10-29 2016-07-13 广州金凯新材料有限公司 一种用于聚合物的添加剂组合物和其制备方法及由其组成的阻燃热塑性聚合物模塑材料
DE102015004661A1 (de) * 2015-04-13 2016-10-13 Clariant International Ltd. Flammhemmende Polyamidzusammensetzung
DE102015211728A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Clariant International Ltd Antikorrosive Flammschutzformulierungen für thermoplastische Polymere

Also Published As

Publication number Publication date
SG11201911447WA (en) 2020-01-30
WO2019011790A1 (de) 2019-01-17
TW201920468A (zh) 2019-06-01
CN109251524B (zh) 2021-07-06
PL3652242T3 (pl) 2022-01-31
KR20200031653A (ko) 2020-03-24
BR112019026535A8 (pt) 2022-12-27
CN109251524A (zh) 2019-01-22
TWI794251B (zh) 2023-03-01
JP7140821B2 (ja) 2022-09-21
EP3652242B1 (de) 2021-09-08
BR112019026535B1 (pt) 2023-03-28
KR102546396B1 (ko) 2023-06-23
US20210147654A1 (en) 2021-05-20
EP3652242A1 (de) 2020-05-20
JP2020527622A (ja) 2020-09-10
DE102017212098A1 (de) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102297586B1 (ko) 난연성 폴리아미드 조성물
CN107207853B (zh) 阻燃聚酰胺组合物
KR20170137847A (ko) 난연성, 비부식성, 및 안정한 폴리아미드 성형 조성물의 제조방법
CN105283509B (zh) 聚酰胺树脂组合物和包含该组合物的成形品
KR102561359B1 (ko) 높은 글로우 와이어 점화 온도를 갖는 난연성 폴리아미드 조성물 및 이의 용도
JP7252200B2 (ja) 難燃性ポリアミド組成物およびそれらの使用
JP2011021204A (ja) グローワイヤ耐性を向上させたポリアミドをベースとするハロゲンフリーの難燃性熱可塑性成形用組成物
JP2005036231A (ja) 難燃性ポリアミド
JP2019507227A (ja) 難燃性ポリアミド組成物
BR112019026535A2 (pt) Composições retardantes de chama de poliamida com elevada resistência à deflexão térmica e seu uso
TW201920416A (zh) 具有高熱維度抗性之阻燃性聚醯胺組成物及其用途
JP7252201B2 (ja) 高い熱たわみ温度を有する難燃性ポリアミド組成物およびそれの使用
BR112020000547B1 (pt) Composições de poliamida retardadoras de chama com uma alta temperatura de deflexão térmica e seu uso

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: AVIENT SWITZERLAND GMBH (CH)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: CLARIANT INTERNATIONAL LTD (CH)

B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/07/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS