ES2206843T3 - Composicion de resina termoplastica ignifuga. - Google Patents
Composicion de resina termoplastica ignifuga.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE RESINA TERMOPLASTICA PIRORRETARDANTE QUE COMPRENDE: (A) 100 PARTES EN PESO DE UNA RESINA TERMOPLASTICA; (B) DE 5 A 60 PARTES EN PESO DE UNA SUSTANCIA PIRORRETARDANTE QUE CONTIENE HALOGENO; (C) DE 3 A 20 PARTES EN PESO DE UN AGENTE AUXILIAR PIRORRETARDANTE; (D) DE 0,5 A 10 PARTES EN PESO DE SILICONA, Y (E) DE 5 A 30 PARTES EN PESO DE PARTICULAS DE HIDROXIDO DE MAGNESIO. DICHA COMPOSICION SE EXTINGUE SIN GOTEAR, DE FORMA QUE SE PUEDE OBTENER UNA PIRORRETARDANCIA ALTAMENTE FIABLE, MUESTRA UNA EXCELENTE LIBERABILIDAD DEL MOLDE; Y PROPORCIONA UN ARTICULO MOLDEADO QUE NO SUFRE APENAS DETERIORO DE SUS PROPIEDADES FISICAS COMO RESULTADO DE SUS CARACTERISTICAS DE PIRORRETARDANCIA.
Description
Composiciones de resina termoplástica
ignífuga.
La presente invención se refiere a un compuesto
de resina termoplástico ignífugo. Más concretamente, se refiere a un
compuesto de una resina termoplástico ignífugo que se extingue y no
gotea por acción del calor, por lo que puede obtenerse una buena
prestación ignífuga y una excelente liberación del producto del
molde en el momento del moldeado. La presente invención también se
refiere a un compuesto de una resina termoplástico ignífugo que ha
sido mejorado en el módulo de elasticidad en comparación con una
resina base, y proporciona una producto moldeado que apenas pierde
flexibilidad y resistencia a la tensión.
Como métodos de conseguir un compuesto de resina
termoplástico ignífugo, se conoce un método en el que se combina una
sustancia ignífuga que contiene un halógeno con óxido de antimonio y
un método en el cual se incorpora hidróxido metálico.
Con el método consistente en utilizar una
sustancia ignífuga que contiene un halógeno y óxido de antimonio se
puede conseguir la categoría V-0 o
V-1 del método de prueba de materiales ignífugos
UL94VE. Sin embargo, este método de prueba no es suficientemente
fiable en los que respecta a la evaluación del carácter ignífugo de
las resinas termoplásticas, ya que un compuesto que contiene estas
sustancias producirá goteo. Además, dado que este compuesto plantea
problemas para liberar el producto moldeado del molde cuando se
procede al moldeado, es necesario pulverizar o aplicar un agente
liberador del molde en el moldeado. El problema es que, de esta
forma, el proceso de moldeado se hace muy complicado o que el
producto moldeado no se separa fácilmente del molde.
Por otro lado, el efecto ignífugo del hidróxido
metálico por unidad de peso es bajo, y, por lo tanto, se necesita
incorporar el hidróxido metálico a una concentración elevada. Cuando
el hidróxido metálico se incorpora a una concentración elevada, la
fuerza mecánica de algunas resinas se deteriora mucho; además se
estropea su aspecto superficial y se hace complicado el proceso de
producción, por lo que su aplicación técnica es posible sólo en
campos muy limitados. Por lo tanto, es necesario, no sólo desde el
punto de vista social sino también técnico, desarrollar un compuesto
de resina termoplástico ignífugo que contenga una sustancia ignífuga
que contenga un halógeno, que sea resistente y tenga una buena
capacidad ignífuga y, además, permita la obtención de un producto
moldeado que tenga un excelente aspecto superficial.
Sin embargo, en lo que respecta al compuesto de
resina termoplástico ignífugo que contiene una sustancia ignífuga
que contiene un halógeno, el efecto ignífugo y la evaluación de este
efecto conllevan una serie de problemas.
Un compuesto de resina termoplástico ignífugo
convencional comercialmente disponible que sea ignífugo debido a la
incorporación de una sustancia ignífuga que contiene un halógeno con
el fin de obtener la categoría V-0 o
V-1 del método de prueba UL94VE, gotea cuando es
evaluado con este método, pero finalmente pasa la prueba con la
categoría V-0 o V-1 porque no hace
arder el algodón.
Sin embargo, el método de evaluación citado tiene
un defecto grave en lo que respecta a la forma de evaluar el fuego
en el algodón, por lo que el resultado de la evaluación es muchas
veces cuestionable. Así, cuando la llama de un mechero de Bunsen
entra en contacto con uno de los trozos utilizados en la prueba, el
trozo de prueba que gotea se funde con la llama y el trozo fundido
resultante goteará dentro del tubo del mechero de Bunsen. Cuando la
llama del mechero de Bunsen se mantiene en contacto y la posición
del mechero se mantiene también tal y como está, la parte derretida
del trozo de prueba arderá con una llama tan viva con el algodón
situado 30 cm por debajo de la llama que puede gotear dentro del
tubo del mechero de Bunsen sin gotear sobre el algodón, por lo que
en ningún caso el algodón se prende.
La prueba UL94VE, por lo tanto, es demasiado poco
exigente. La llama se pone en contacto con el trozo de prueba
mientras el mechero de Bunsen se inclina hasta 45º y el mechero de
Bunsen puede moverse fácilmente.
Sin embargo, para hacer que la llama entre en
contacto con un trozo de prueba teniendo cuidado de que no caiga un
trozo derretido en el tubo del mechero de Bunsen, es necesario
apartar el mechero de Bunsen del trozo de prueba entre 0,2 y varios
segundos antes de que la parte derretida comience a gotear.
En este corto periodo de tiempo, disminuye el
vigor de la llama de la parte derretida o incluso se apaga. Por lo
tanto, en el método citado, una parte derretida se lleva a una
estado en la que no es fácil que consiga que el algodón arda, y, de
hecho, en algunos casos, el algodón no arde. En consecuencia,
incluso en el caso de productos que han obtenido la certificación
necesaria que demuestran que han pasado la prueba para obtener la
categoría V-0 o V-1, el resultado es
cuestionable.
Además, hay otro problema. Cuando un trozo de
prueba gotea desde el momento en el que entra por primera vez en
contacto con la llama, la parte inferior del trozo de prueba se
comba formando un hilo y es imposible hacer que la llama entre en
contacto perpendicularmente con el trozo de prueba por debajo de
éste. En el método de prueba UL94VE, la parte combada en forma de
hilo no se tiene en cuenta a la hora de poner en contacto la llama
con el trozo de prueba.
La porción en forma de hilo se separa del trozo
de prueba después del primer contacto con la llama en un punto
situado a unos 12 cm de la parte superior del trozo de prueba con
unas tijeras mientras el trozo de prueba está suspendido, y la llama
se pone en contacto con el resto del trozo de prueba
perpendicularmente por debajo de ésta para un segundo contacto con
la llama. Cuando se realiza esta modificación en el método de prueba
UL94VE, y cuando se somete a prueba un trozo de prueba que ha pasado
la prueba para obtener la categoría V-0 o
V-1 de acuerdo con las modificaciones citadas en el
método de prueba UL94VE, el algodón arde con el goteo del trozo de
prueba que ha sufrido el segundo contacto con la llama, y en tal
caso, muchos trozos de prueba son clasificados en la categoría
V-2.
Hay además otro problema. En el método UL94VE, la
distancia entre el algodón y cualquier parte de la llama es de 30
cm. Sin embargo, cuando esta distancia se establece en 15 cm o
menos, la mayoría de los productos fabricados con resinas
termoplásticas ignífugas que han superado la prueba para obtener la
categoría V-0 y V-1 hacen arder el
algodón, por lo que finalmente se les da la categoría
V-2.
Como ya se ha explicado, las resinas
termoplásticas ignífugas que han obtenido la categoría
V-0 o V-1 según el método de prueba
UL94VE no son siempre suficientemente fiables con respecto a la
eficacia ignífuga si gotean. Por lo tanto, es deseable desarrollar
una compuesto de resina termoplástico ignífugo en el cual el fuego
se extinga sin producir goteo y que sea fiable con respecto a la
categoría que obtenga en las pruebas de combustión, de tal forma que
su certificación refleje realmente sus características
ignífugas.
La Patente JP- 119324-B se
refiere a una compuesto de una resina de un polímero de olefinas
ignífuga que contiene 100 partes por peso del total de una resina de
poliolefinas y un polímero de olefinas modificado con ácido
carboxílico insaturado o su derivado, de 5 a 200 partes por peso de
una sustancia ignífuga y 0,05 a 200 partes por peso de un
preservador blanqueador, representando esta resina un avance en el
preservante blanqueador.
Los ejemplos que se dan en esta patente japonesa
se refieren fundamentalmente a una compuesto de una resina que
contiene 96 partes por peso de una resina de AVE (resina de
copolímero de acetato de vinilo etileno) o una resina AEE (resina de
copolímero de acrilato de etilo etileno) y 6 partes por peso de un
copolímero de butenoetileno modificado con ácido maleico como un
total de 100 partes por peso, con un contenido de 120 partes por
peso de hidróxido de magnesio o hidróxido de aluminio como sustancia
ignífuga y de 0,5 a 6,0 partes por peso de silicona como preservante
blanqueador. Sin embargo, en esta patente japonesa no dice nada con
respecto al uso de una sustancia ignífuga que contenga un halógeno,
en combinación con un reforzador del efecto ignífugo, tal como óxido
de antimonio, hidróxido de magnesio y silicona.
Además, la citada patente japonesa describe el
uso de una sustancia ignífuga inorgánica, tal como el hidróxido de
magnesio, en una cantidad de 30 a 200 partes por peso por 100 partes
por peso del componente de resina. Por otro lado, el efecto ignífugo
se demuestra en esta patente únicamente aportando valores del índice
de oxígeno en los Ejemplos, y no se dice nada con respecto al
goteo.
La Patente
JP-A-02-073838
describe una compuesto ignífugo de poliolefinas basada en un
(ilegible en el original, pg. 5), un copolímero de etileno
propileno modificado mediante partículas de (ilegible en el
original, pg. 5) e hidróxido de magnesio con características
físicas que no se especifican.
La presente invención pretende resolver los
problemas que hasta ahora se planteaban con los compuestos
existentes; es decir, la presente invención aporta una compuesto de
resina termoplástico ignífugo, que tiene efecto ignífugo gracias a
la incorporación al compuesto de una sustancia ignífuga que contiene
un alógeno, combinada con un reforzador del efecto ignífugo.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
es una compuesto de resina termoplástico ignífugo que se extingue
sin goteo, por lo que tiene una alta fiabilidad con respecto a su
efecto ignífugo. Este compuesto permite, además, una excelente
liberación del molde cuando se realiza el moldeado, gracias un
módulo de elasticidad mejorado, lo que representa un avance con
respecto a la resina base. El compuesto a la que se refiere la
presente invención, además, apenas sufre disminución de su
flexibilidad y resistencia a la tensión.
Los inventores han encontrado lo que sigue, y han
llegado así a la presente invención. Combinando (a) una resina
termoplástica, (b) una sustancia ignífuga que contiene un halógeno,
(c) un reforzador ignífugo, (d) silicona, y (e) partículas de
hidróxido en una proporción de mezcla determinada, se puede obtener
una compuesto de resina termoplástico ignífugo que se extingue sin
goteo, que permite una excelente liberación del molde cuando se
moldea, que representa un avance con respecto al módulo de
elasticidad comparado con una resina base, y que apenas pierde
flexibilidad y resistencia a la tensión.
Por lo tanto, de acuerdo con la presente
invención, se proporciona un compuesto de resina termoplástico
ignífugo, formado básicamente por: (a) 100 partes por peso de una
resina termoplástica, (b) de 5 a 60 partes por peso de una sustancia
ignífuga que contiene un halógeno, (c) de 3 a 20 partes por peso de
un reforzador ignífugo, (d) de 0,5 a 10 partes por peso de silicona,
y (e) de 5 a 30 partes por peso de partículas de hidróxido de
magnesio, que tiene un área de superficie específica, medida
mediante el método BET, de entre 1 y 20 m^{2} / gr, y un diámetro
de partícula secundario promedio, medido por un método microtrack,
de entre 0,2 y 6,0 \mum.
Según demuestra el estado actual de la cuestión
en este campo, un compuesto que contenga sólo los componentes (a),
(b) y (c) presenta problemas de goteo en las pruebas de combustión
de materiales y, además, hace que la liberación del molde del
producto moldeado con una compuesto así sea difícil.
En lo que respecta a un compuesto formado sólo
por los componentes (a), (b), (c) y (d), es necesario añadir una
gran cantidad del componente (d), que es caro, para evitar el
goteo. Además, la adición de una gran cantidad de silicona no sólo
disminuye el módulo de elasticidad, la resistencia a la tensión y
la flexibilidad, sino que además produce un aumento del tiempo de
combustión con llama en la prueba de combustión, lo que redunda en
una disminución del efecto ignífugo.
Un compuesto formado sólo por los componentes
(a), (b), (c) y (e) plantea el problema de que tiene menos
propiedades ignífugas que un compuesto que contenga los componentes
(a), (b) y (c) y, además, contribuye muy poco a evitar el goteo.
Para obtener un compuesto de resina termoplástico
ignífugo que se extinga sin goteo, permita una excelente liberación
del molde, represente una mejora con respecto al módulo de
elasticidad en comparación con una resina base, que apenas sufra
pérdida de la flexibilidad y de la resistencia a la tensión y que
sea económicamente rentable, es necesario combinar los componentes
antes citados (a), (b), (c), (d) y (e) en una proporción de mezcla
específica.
La resina termoplástica (a) que se utiliza en la
presente invención puede ser (i) resinas de poliolefinas, tales como
polipropileno, un copolímero derivado del propileno y de otra
olefina \alpha, polietileno, un copolímero derivado del etileno y
otra olefina \alpha, una resina AVE (copolímero de acetato de
viniletileno), una resina AEE (copolímero de acrilato de
etiletileno), una resina AME (copolímero de acrilato de
metiletileno), y una resina POT (elastómero termoplástico que
contiene poliolefinas); (ii) resinas que contienen estireno, tales
como poliestireno, una resina ABE (copolímero de
acrilonitrilo-butadieno-estireno), y
una resina AE (copolímero de
acrilonitrilo-estireno); resinas de poliamida, tales
como nailon-6 y nailon-66; (iv)
poliacetal; (v) resinas de poliéster, tales como una resina TPB
(tereftalato de polietileno) y una resina PBT (tereftalato de
polibutileno); y otras resinas, tales como poliuretano, una resina
acrílica, polimida, poliamideimida, cloruro de polivinilo,
polietileno clorado, policarbonato, alcohol polivinílico, cloruro de
polivinilideno, butiral polivinílico, formal polivinílico, acetato
de polivinilo, poliéster clorado, celulosa, una resina fenóxica y
una resina de flúor. Sin embargo, la resina termoplástica (a) no se
limita a los ejemplos que se acaban de dar. De éstos, las resinas
que contienen estireno, tales como el poliestireno y la resina ABE,
las resinas de poliolefinas, tales como polipropileno y polietileno,
y las resinas de poliamida, tales como el nailon-6,
son las preferidas. De las resinas anteriormente citadas, la resina
de poliolefinas puede fabricarse por cualquier método, sin que
exista ninguna limitación especial. El catalizador puede ser un
catalizador Ziegler, un catalizador Ziegler-Natta,
un catalizador metaloceno, un catalizador
Friedel-Crafts o un catalizador Phillips.
La sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b) que se utiliza en la presente invención puede ser
etilenedipentabromodifenilo, tetrabromodifenol
A-di(éter de 2,3-dibromopropilo),
óxido de decabromodifenilo, óxido de octobromodifenilo, óxido de
pentabormodifenilo, tetrabromodifenol A, tetrabromodifenol
A-di(éter de 2-hidroxi),
tetrabromodifenol A-di(éter de alilo),
hexabromociclodecano, di(tribromofenoxi) etano, oligómero de
A epoxi de tetrabromodifenol, oligómero de A carbonato
tetrabromodifenol, etileneditetrabromoftalimida, óxido de
polidibromofenileno, 2,4,6-tribromofenol,
A-di(acrilato) de tetrabromodifenol,
anhídrido de tetrabromoftálico, tetrabromoftalatediol,
2,3-dibromopropanol, tribromoestireno,
tetrabromofenilmaleímida, acrilato de
poli(tribromoneofenilo), fosfato de
tri(tribromoneofenilo), fosfato de tri(dibromofenilo),
fosfato de tri(tribromofenilo), parafina clorada,
perclorociclopentadecano, anhídrido de tetracloroftálico, ácido
cloréndico, dodecaclorocicloctano, tetrabromociclodecano,
pentabromotolueno, hexabromodifenilo, tribromofenol y anhídrido
tetrabromoftálico. De las sustancias ignífugas que contienen un
halógeno (b) citadas, se prefieren las que tienen un contenido en
bromo de al menos un 40% por peso, preferiblemente al menos un 50%
por peso. Además, de las sustancias ignífugas que contienen un
halógeno citadas, se prefieren las que tienen una temperatura
inicial de descomposición de aproximadamente 230ºC o más.
La cantidad de sustancia ignífuga que contiene un
halógeno (b) por 100 partes por peso de la resina termoplástica (a)
es preferiblemente de entre 5 y 60 partes, preferiblemente de entre
10 y 50 partes por peso. Cuando esta cantidad es menor de 5 partes
por peso, es difícil que la resina termoplástica tenga suficiente
capacidad ignífuga. Cuando se excede de 60 partes por peso, el
compuesto resultante puede tener poca resistencia mecánica y,
además, una cantidad tan grande es desaconsejable por razones
económicas.
El reforzador ignífugo que se utiliza en la
presente invención puede elegirse de entre aquellos que suelen
utilizarse como reforzadores ignífugos junto con una sustancia
ignífuga que contiene un halógeno o hidróxido de magnesio. El
reforzador ignífugo puede ser trióxido de antimonio, pentóxido de
antimonio, tetraóxido de antimonio, tridecaóxido de hexantimonio,
ácido antimónico cristalino, antimonato de litio, antimonato de
bario, borato de cinc, estannato de cinc, molibdato básico de cinc,
molibdato cálcico de cinc, óxido de circonio, óxido de cinc, óxido
de hierro, fósforo rojo y negro de carbono. De entre éstos, se
prefieren el trióxido de antimonio, el pentóxido de antimonio, el
estannato de cinc o el borato de cinc.
La cantidad del reforzador ignífugo (c) por 100
partes por peso de la resina termoplástica (a) es preferiblemente de
entre 3 y 20 partes por peso, preferiblemente de entre 5 y 18 partes
por peso. Cuando esta cantidad es menor de 3 partes por peso, el
efecto ignífugo es insuficiente. Cuando se excede de 20 partes por
peso, no aumenta el efecto ignífugo y, además, una cantidad tan
grande es desaconsejable por razones económicas.
La silicona (d) que se utiliza en la presente
invención puede ser una resina de silicona, una grasa de silicona,
una goma de silicona o un aceite de silicona. La cantidad de
silicona (d) por 100 partes por peso de la resina termoplástica (a)
es preferiblemente de entre 0,5 y 10 partes, preferiblemente de
entre 1 y 5 partes. Cuando la cantidad es menor de 0,5 partes por
peso, no se consigue el suficiente efecto para impedir el goteo de
la resina termoplástica (a). Como silicona (a), se prefiere una
resina de silicona o una grasa de silicona.
En la presente invención, el efecto para impedir
el goteo se considera un efecto sinérgico producido por las
partículas de hidróxido de magnesio (e) y la silicona (d). Por lo
tanto, no se recomienda, por razones económicas, añadir más de 10
partes por peso de una silicona cara. Además, cuando la cantidad de
silicona (d) excede de 10 partes por peso, pueden disminuir el
módulo de elasticidad, la flexibilidad y la resistencia a la
tensión, y, por lo tanto, el compuesto resultante puede tener poca
resistencia mecánica. Además, el tiempo de combustión aumenta en el
método de prueba UL94VE y, por lo tanto, puede que el compuesto no
consiga la categoría V-0, V-1 o
V-2.
Las partículas de hidróxido de magnesio (e)
utilizadas en la presente invención pueden ser sintéticas o
naturales, siempre y cuando estén en forma de polvo. Para mantener
la capacidad de moldeado de la resina termoplástica, así como la
resistencia mecánica y el aspecto superficial del producto moldeado
a un nivel excelente, el área de superficie específica de las
partículas de magnesio (e), medida mediante el método BET, es de
entre 1 y 20 m^{2} / gr, preferiblemente de entre 2 y 10 m^{2}/
gr, y el diámetro secundario promedio de las partículas, medido
mediante un método microtrack, es de entre 0,2 y 6 \mum,
preferiblemente de entre 0,3 y 5 \mum. La cantidad de partículas
de hidróxido de magnesio (e) por 100 partes por peso de la resina
termoplástica (a) es preferiblemente de entre 5 y 30 partes por
peso, preferiblemente de entre 8 y 20 partes por peso.
Cuando la cantidad de partículas de hidróxido de
magnesio (e) es menor de 5 partes por peso, el efecto de evitación
del goteo de la resina termoplástica (a) es insuficiente. El efecto
de impedir el goteo en la presente invención es un efecto sinérgico
producido por una combinación de la silicona (d) y del hidróxido de
magnesio (e), tal como se ha descrito anteriormente, y es por tanto
innecesario incorporar más de 30 partes por peso de las partículas
de hidróxido de magnesio (e). Además, cuando se incorpora en una
cantidad de más de 30 partes por peso, de forma no deseada las
partículas de magnesio (e) producen una mayor fragilidad de la
resina termoplástica y, por tanto, disminuyen su dureza.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e), se
pueden utilizar partículas de hidróxido de magnesio con tratamiento
de superficie o sin tratamiento de superficie, aunque es preferible
utilizar partículas de hidróxido de magnesio con tratamiento de
superficie.
Las partículas de hidróxido de magnesio (e)
pueden tratarse preferiblemente con cualquiera de los siguientes
agentes de tratamiento de superficie: (i) ácidos grasos superiores
que tengan al menos 10 átomos de carbono, tales como ácido
esteárico, ácido oleico, ácido erúcico y ácido palmítico y sus sales
de metal alcalino; (ii) agentes acopladores del silano, tales como
viniletoxixsilano,
vinil-tri(2-metoxi) silano,
\gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano,
\gamma-aminopropiltrimetoxisilano,
\beta-(3,4-epoxiciclohexil) etiltrimetoxisilano,
\gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano y
\gamma-mercaptopropiltrimetoxisilano; (iii)
agentes acopladores del titanato, tales como titanato de
isopropiltrisostearoilo, isopropiltri (dioctilprofosfato), titanato
de
isopropiltri(N-aminoetil-aminoetilo)
y titanato de isopropiltridecilbezenesulfonilo; (iv) agentes
acopladores que contengan aluminio, tales disopropilato de
acetoalcoxialuminio; (v) ésteres de fosfato, tales como monoéster o
diéster de ácido ortofosfórico y alcohol estearílico, una mezcla de
estos ésteres o sal de metales alcalinos de estos ésteres o sal
amina de estos ésteres, y (vi) tensioactivos aniónicos, tales como
carboxilato alifático con un enlace amídico, sulfato con un enlace
amídico, alquilalilsulfonato con un enlace amídico, sulfato de un
alcohol superior, tal como alcohol estearílico, sulfato de éter de
glicol de polietileno, sulfato con un enlace estérico, sulfonato
con un enlace estérico, alquilalilsulfonato con un enlace estérico y
alquilalilsulfonato con un enlace etérico.
El compuesto de resina termoplástico ignífugo de
la presente invención contiene la citada resina termoplástica (a),
una sustancia ignífuga que contiene un halógeno (b), un reforzador
ignífugo (c), silicona (d) y partículas de hidróxido de magnesio
(e) en la proporción de mezcla especificado anteriormente, y el
método para mezclar estos componentes no tiene ninguna limitación
especial; es decir, se puede utilizar cualquier método de mezcla
para mezclar estos componentes, siempre y cuando los citados
componentes se puedan mezclar de forma homogénea. Por ejemplo, se
puede utilizar un método en el cual los componentes citados y otros
aditivos se mezclan para preparar una mezcla preliminar, y luego la
mezcla preliminar se funde / amasa en un cilindro abierto, en un
extrusor de una o dos hélices o en una mezcladora Banbury. No existe
tampoco ninguna limitación especial del método de moldeado del
compuesto de resina así obtenida. Por ejemplo, se puede utilizar un
método de moldeado tal como un método de moldeado por inyección, un
método de extrusión, un método de compresor, un método de prensado,
un método rotatorio, un método de calandrado o un método de
laminado.
El compuesto de resina termoplástico ignífugo de
la presente invención puede además contener un compatibilizador de
una aleación de polímeros para mejorar la resistencia a la tensión y
/ o resistencia al impacto del producto moldeado. La cantidad de
compatibilizador de una aleación de polímeros por 100 partes por
peso de la resina termoplástica (a) es de entre 1 y 30 partes por
peso, preferiblemente de entre 3 y 20 partes por peso. El
compatibilizador de una aleación de polímeros puede ser, por
ejemplo, una resina de
estireno-etileno-butileno modificada
con anhídrido maleico, una resina de
estireno-etileno-buteno modificada
con anhídrido maleico, polietileno modificado con anhídrido
maleico, EPR modificado con anhídrido maleico, polipropileno
modificado con anhídrido maleico, un oligómero de olefinas
modificado con anhídrido maleico, polietileno modificado con
carboxilo, resina PMMA de poliestireno modificada con epoxi, un
copolímero en bloque de polimida-poliestireno, un
copolímero en bloque de metacrilato-metil-
poliestireno, un copolímero en bloque de
polietileno-poliestireno, un copolímero de injerto
de etil-acrilato-poliestireno, un
copolímero de injerto de polibutadieno- poliestireno, un copolímero
de
polipropileno-etileno-propileno-dietileno,
un copolímero de injerto de polipropileno-poliamida
y un copolímero de injerto de
etil-policrilato-poliamida.
Además, el compuesto de resina termoplástico
ignífugo de la presente invención puede contener otro aditivo,
agente de refuerzo, rellenador y similares, que generalmente se
utilizan en las resinas. La cantidad total de éstos por 100 partes
de la resina termoplástica (a) es de 10 partes o menos. Ejemplos de
los citados aditivos, etc., son un antioxidante, un absorbente de
radiación ultravioleta, un estabilizador de la luz, un estabilizador
del calor, un agente desactivador del metal, un agente de
reticulación, un colorante, un agente de nucleación, un agente de
alveolación, un desodorante, una litopone, arcilla, polvo de madera,
una fibra de vidrio, ferrita, talco, mica, wolatonita, carbonato de
calcio, hidróxido de magnesio fibroso, sulfato de magnesio básico
fibroso, una fibra metálica, silicato cálcico, tierra diatomacea,
polvo de sílice, alúmina, cristal en polvo, grafito, plombagina,
carburo de silicona, nitruro de boro, nitruro de aluminio, Shirasu
(ceniza volcanogénica), globo, globo metálico, globo de vidrio,
piedra pómez, fibra de carbono, fibra de grafito, una fibra de
carburo de silicona y amianto.
La presente se explicará con más detalle con
referencia a los siguientes ejemplos.
Los métodos para la medición del área de
superficie específica BET, el diámetro secundario promedio de las
partículas, la capacidad ignífuga, la flexibilidad, el módulo de
elasticidad y la resistencia a la tensión que aparecen en los
ejemplos se explican a continuación.
Medida con un aparato de medida de superficie
totalmente automático en 12 muestras
(Multi-sorb-12, fabricado por Yuasa
Ionix K.K.).
Medido con un microtrack de Leed & Nortrup
Instruments Company.
Un trozo de prueba nº 1 de acuerdo con la prueba
de tensión JIS K7113, obtenido por moldeado de inyección fue
evaluado para comprobar el grado de liberación del molde. Los
resultados de la prueba eran: "bueno" (el trozo de prueba se
podía liberar del molde con facilidad sin necesidad de pulverizar
con un agente desmoldeador), y "malo" (el trozo de prueba no se
podía liberar del molde con facilidad sin pulverizar con un agente
desmoldeador).
Medido según JIS K7203.
El ajuste de preparación se realizó a un a
temperatura de 23ºC \pm 2ºC y 50% de HR.
Medida de acuerdo a JIS K7113
El ajuste de preparación se realizó a una
temperatura de 23ºC \pm 2ºC y 50% HR.
Medida de acuerdo con los dos siguientes
métodos:
(6) -1 método UL94VE
(6) -1 método de Kyowa Chemical (modificación del
método UL94VE), tal y como se explica a continuación.
En el método UL94VE, la distancia entre la parte
de abajo del trozo de prueba y el algodón fue de 30 cm. La capacidad
ignífuga se evaluó cuando se mantenía esta distancia (30 cm) y
también cuando esta distancia se cambiaba a 5 cm. La prueba se
realizó de la forma que se explica a continuación.
Se puso en contacto por primera vez la llama con
un trozo de prueba. Cuando el trozo de prueba no goteaba en el
primer contacto con la llama, se ponía en contacto la llama con el
trozo de prueba una segunda vez, manteniéndose el trozo de prueba
suspendido.
Cuando el trozo de prueba goteaba en el primer
contacto con la llama, se cortaba el trozo de prueba por un punto
situado a 12 cm de la parte superior del trozo de prueba para quitar
la parte inferior, y la llama se ponía en contacto con la parte
restante del trozo de prueba justo por debajo de ésta. Cuando el
trozo de prueba estaba a punto de gotear de tal forma que una gota
iba a caer en el tubo del mechero Bunsen, se movía el mechero
Bunsen, de acuerdo con el método UL94VE. Se siguió el método UL94VE
durante el resto de la prueba.
El resultado correspondiente a la categoría
V-0 de la prueba UL94VE en la prueba de Kyowa
Chemical es en este caso K-0, K-1
correspondía a V-1 y K-2
correspondía a V-2. Además, los resultados de la
prueba se clasificaron con más detalle (véase más adelante) en
función de si el trozo de prueba goteaba o no. Cuando el trozo de
prueba se extinguía sin gotear, los resultados de la prueba eran
V-0, V-1, K-0 y
K-1; y cuando el trozo de prueba goteaba y se
extinguía sin hacer arder el algodón, los resultados de la prueba
eran V-0*, V-1*,
K-0* y K-1*.
Cuando el trozo de prueba goteaba, se extinguía y
hacía arder el algodón, los resultados eran V-2 y
K-2. Cuando se obtenía un resultado distinto a los
anteriores, se anotaba "atípico".
Ejemplo 1 y Ejemplos Comparativos del 1 al
5
Los componentes que se presentan en la Tabla 1
fueron previamente mezclados en las proporciones de mezcla
respectivas que aparecen en la Tabla 1, y la mezcla fue fundida /
amasada con un extrusor de doble hélice a una temperatura de 200ºC
para obtener bolitas. Las bolitas fueron secadas con un secador de
vacío a una temperatura de 60ºC durante 16 horas, y luego moldeadas
mediante inyección para obtener los trozos de prueba para las
pruebas referidas anteriormente.
Como poliestireno (a), en el Ejemplo 1 y en los
Ejemplos Comparativos del 1 al 5, se utilizó un poliestireno de alta
resistencia al impacto.
Como sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b), en todo el Ejemplo 1 y en los Ejemplos comparativos del 1 al 4,
se utilizó etilenodi-pentabromodifenol.
Como reforzador ignífugo (c), en el Ejemplo 1 y
en los Ejemplos Comparativos del 1 al 4 se utilizó trióxido de
antimonio (Atox B), fabricado por Nihon Seiko.
Como silicona (d), en el Ejemplo 1 y en los
Ejemplos Comparativos 2 y 3, se utilizó polvo de resina de silicona
(DC4-7081), fabricado por Toray-Dow
Corning K.K.
Las partículas de hidróxido de magnesio
sintético, que tenían un área de superficie específica BET de 6,0
m^{2} / gr y un diámetro de partícula secundario promedio, medido
mediante un método de microtrack, de 0,8 \mum^{2}, fueron
tratadas con tratamiento de superficie con 3 partes por peso por 100
partes por peso de las partículas de hidróxido de magnesio de
estereato sódico, y se utilizaron las partículas de hidróxido de
magnesio así tratadas como partículas de hidróxido de magnesio (e)
en el Ejemplo 1 y en el Ejemplo Comparativo 4.
La Tabla 2 muestra los resultados de las pruebas
del efecto ignífugo, liberación del molde y resistencia
mecánica.
Poliestireno | Sustancia ignífuga (b) | Reforzador | Silicona | Partículas de | |
(a) | (etilenobipentabromodifenilo) | ignífugo (c) | (d) | hidróxido de | |
antimoniotrióxido | magnesio (e) | ||||
Ej. 1 | 100 | 16 | 6 | 1 | 15 |
Ej. Comp. 1 | 100 | 16 | 6 | 0 | 0 |
Ej. Comp. 2 | 100 | 16 | 6 | 1 | 0 |
Ej. Comp. 3 | 100 | 16 | 6 | 15 | 0 |
Ej. Comp. 4 | 100 | 16 | 6 | 0 | 15 |
Ej. Comp. 5 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Prueba de efecto ignífugo | |||
UL94VE | Prueba del Efecto Ignífugo, de acuerdo con el | ||
1/16 pulgadas | método de prueba de Kyowa Chemical | ||
Prueba de goteo | Prueba de goteo | ||
a una distancia | a una distancia | ||
de 30 cm | de 5 cm | ||
1/16 pulgadas | 1/16 pulgadas | ||
Ej. 1 | V-0 | K-0 | K-0 |
Ej. Comp. 1 | V-0* | K-2 | K-2 |
Ej. Comp. 2 | V-0* | K-2 | K-2 |
Ej. Comp. 3 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej. Comp. 4 | V-0* | K-2 | K-2 |
Ej. Comp. 5 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Liberación del | Flexibilidad | Módulo de elasticidad | Resistencia a la | |
molde | (kgf/mm^{2}) | (kgf/mm^{2}) | tensión (kgf/mm^{2}) | |
Ej. 1 | Buena | 5,75 | 314 | 3,30 |
Ej. Comp. 1 | Mala | 5,72 | 256 | 3,42 |
Ej. Comp. 2 | Buena | 5,78 | 252 | 3,35 |
Ej. Comp. 3 | Buena | 4,39 | 187 | 2,65 |
Ej. Comp. 4 | Mala | 5,77 | 319 | 3,33 |
Ej. Comp. 5 | Mala | 5,98 | 233 | 3,61 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Ejemplos 2 y 3 y Ejemplos Comparativos 6 y
7
Los componentes que aparecen en la Tabla 3 fueron
mezclados previamente en sus respectivas proporciones de mezcla que
se muestran en la Tabla 3, y la mezcla fue fundida / amasada con una
extrusor de doble hélice a una temperatura de 230ºC para obtener
bolitas.
Las bolitas fueron secadas con un secador de aire
caliente a una temperatura de 120ºC durante 2 horas, y luego se
moldearon mediante moldeo por inyección para obtener los trozos de
prueba para las pruebas citadas.
Como polipropileno (a), en los Ejemplos 2 y 3 y
en los Ejemplos Comparativos 6 y 7, se utilizó polipropileno para
inyección.
Como sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b), en los Ejemplos 2 y 3 y en el Ejemplo Comparativo 6, se utilizó
etilenodipentabromodifenol.
Como reforzador ignífugo (c), en los Ejemplos 2 y
3 y en el Ejemplo Comparativo 6, se utilizó trióxido de antimonio
(Atox B), fabricado por Nihon Seiko K. K.
\newpage
Como silicona (d), en los Ejemplos 2 y 3, se
utilizó polvo de resina de silicona (DC4-7081),
fabricada por Toray-Dow Corning K. K.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e), en
el Ejemplo 2, se utilizaron partículas de hidróxido de magnesio
sintético que tenían un área de superficie específica BET de 15,2
m^{2} / gr y un diámetro de partícula secundario promedio, medido
mediante un método microtrack, de 0,4 \mum. Las partículas de
hidróxido de magnesio utilizadas fueron tratadas con un tratamiento
de superficie con 3 partes por peso por 100 partes de peso de las
partículas de hidróxido de magnesio con
isopropilo-trisoestearoilo-titanato.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e) en
el Ejemplo 3, se utilizaron 100 partes por peso de partículas de
hidróxido de magnesio natural que tenían un área de superficie
específica BET de 3,2 m^{2} / gr y una diámetro de partícula
secundario promedio, medido mediante un método de microtrack, de 5,1
\mum. Las partículas de hidróxido de carbono fueron tratadas con
tratamiento de superficie con un 2% de sal de dietanolamina de éster
de fosfato de alcohol distearílico.
La Tabla 4 muestra los resultados de las pruebas
del efecto ignífugo, liberación del molde y resistencia a la
tensión.
Polipropileno | Sustancia ignífuga (b) | Reforzador | Silicona | Partículas de | |
(a) | (etilenobipentabromodifenilo) | ignífugo (c) | (d) | hidróxido de | |
antimoniotrióxido | magnesio (e) | ||||
Ej. 2 | 100 | 39 | 13 | 1 | 10 |
Ej. 3 | 100 | 39 | 13 | 5 | 10 |
Ej. Comp. 6 | 100 | 39 | 13 | 0 | 0 |
Ej. Comp. 7 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ej.: Ejemplo, Ej. Com.: Ejemplo comparativo |
Prueba de efecto ignífugo | |||
UL94VE | Prueba del Efecto Ignífugo, de acuerdo con el | ||
1/16 pulgadas | método de prueba de Kyowa Chemical | ||
Prueba de goteo | Prueba de goteo | ||
a una distancia | a una distancia | ||
de 30 cm | de 5 cm | ||
1/16 pulgadas | 1/16 pulgadas | ||
Ej. 2 | V-0 | K-0 | K-0 |
Ej. 3 | V-0 | K-0 | K-0 |
Ej. Comp. 6 | V-1* | K-2 | K-2 |
Ej. Comp. 7 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Liberación del | Flexibilidad | Módulo de elasticidad | Resistencia a la | |
molde | (kgf/mm^{2}) | (kgf/mm^{2}) | tensión (kgf/mm^{2}) | |
Ej. 2 | Buena | 3,75 | 198 | 2,36 |
Ej. 3 | Buena | 3,51 | 157 | 2,22 |
Ej. Comp. 6 | Mala | 3,79 | 163 | 2,38 |
Ej. Comp. 7 | Buena | 3,92 | 150 | 2,88 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Ejemplo 4 y Ejemplos Comparativos 8 y
9
Los componentes que aparecen en la Tabla 5 fueron
mezclados previamente en las proporciones de mezcla respectivas que
se muestran en la Tabla 5, y la mezcla se fundió / amasó con un
extrusor de una sola hélice a una temperatura de 220ºC para obtener
bolitas.
Las bolitas fueron secadas con secador de vacío a
una temperatura de 60ºC durante 16 horas, y luego se moldearon
mediante moldeado de inyección para obtener los trozos de prueba
para las pruebas citadas.
Como resina ABE (a), en el Ejemplo 4 y en los
Ejemplos Comparativos 8 y 9, se utilizó una resina ABE de alto
impacto.
Como sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b), en el Ejemplo 4 y en el Ejemplo Comparativo 8, se utilizó óxido
de decabromodifenilo.
Como reforzador ignífugo (c), en el Ejemplo 4 y
en el Ejemplo Comparativo 8, se utilizó trióxido de antimonio (Atox
S), fabricado por Nihon Seiko K. K.
Como silicona (d), en el Ejemplo 4, se utilizó
una grasa de silicona (XR39-A6808), fabricado por
Toshiba Silicone.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e), en
el Ejemplo 4, se utilizaron partículas de hidróxido de magnesio
sintético que tenían un área de superficie específica BET de 5,6
m^{2} / gr y un diámetro de partícula secundario promedio, medido
mediante un método de microtrack, de 0,8 \mum. Las partículas de
hidróxido de magnesio utilizadas fueron tratadas con tratamiento de
superficie con 0,5 partes por 100 partes de peso de las partículas
de hidróxido de magnesio de oleato sódico, y luego fueron tratadas
con tratamiento de superficie con 1,5 partes por peso por 100 partes
por peso de las partículas de hidróxido de magnesio de
\gamma-glicidoxipropiltrietoxisilano.
La Tabla 6 muestra los resultados de las pruebas
del efecto de ignición, liberación del molde y resistencia
mecánica.
Resina ABE | Sustancia ignífuga (b) | Reforzador | Silicona | Partículas de | |
(a) | (etilenobipentabromodifenilo) | ignífugo (c) | (d) | hidróxido de | |
antimoniotrióxido | magnesio (e) | ||||
Ej. 4 | 100 | 16 | 6 | 2 | 10 |
Ej. Comp. 8 | 100 | 16 | 6 | 0 | 0 |
Ej. Comp. 9 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ej.: Ejemplo, Ej. Comp.: Ejemplo comparativo |
Prueba de efecto ignífugo | |||
UL94VE | Prueba del Efecto Ignífugo, de acuerdo con el | ||
1/12 pulgadas | método de prueba de Kyowa Chemical | ||
Prueba de goteo | Prueba de goteo | ||
a una distancia | a una distancia | ||
de 30 cm | de 5 cm | ||
1/12 pulgadas | 1/12 pulgadas | ||
Ej. 4 | V-1 | K-1 | K-1 |
Ej. Comp. 8 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej. Comp. 9 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Liberación del | Flexibilidad | Módulo de elasticidad | Resistencia a la | |
molde | (kgf/mm^{2}) | (kgf/mm^{2}) | tensión (kgf/mm^{2}) | |
Ej. 4 | Buena | 6,72 | 330 | 4,01 |
Ej. Comp. 8 | Mala | 6,79 | 268 | 4,12 |
Ej. Comp. 9 | Mala | 7,23 | 245 | 4,32 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Ejemplo 5 y Ejemplos Comparativos 10 y
11
Los componentes que aparecen en la Tabla 7 fueron
previamente mezclados en las proporciones de mezcla respectivas que
aparecen en la Tabla 7, y la mezcla fue fundida / amasada en un
extrusor de una sola hélice a una temperatura de 220ºC para obtener
bolitas.
Las bolitas fueron secadas con secador de vacío a
una temperatura de 60ºC durante 16 horas, y luego moldeadas mediante
moldeo de inyección para obtener los trozos de prueba para las
pruebas citadas.
Como polietileno de alta densidad (a), en el
Ejemplo 5 y en los Ejemplos Comparativos 10 y 11, se utilizó un
polietileno para inyección de alta densidad.
Como sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b), en el Ejemplo 5 y en el Ejemplo Comparativo 10, se utilizó
tetrabromodifenol A di(éter alilo).
Como reforzador ignífugo (c), en el Ejemplo 5 y
en el Ejemplo Comparativo 10, se utilizó trióxido de antimonio (Atox
B), fabricado por Nihon Seiko K. K.
Como silicona (d), en el Ejemplo 5, se utilizó un
polvo de resina de silicona (DC4-7081), fabricado
por Toray-Dow Corning-Silicone K.
K.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e), en
el Ejemplo 5, se utilizaron partículas de hidróxido de magnesio
sintético que tenían un área de superficie específica BET de 4,8
m^{2} / gr y un diámetro de partícula secundario promedio, medido
mediante un método de microtrack, de 0,9 \mum. Las partículas de
hidróxido de magnesio utilizadas fueron tratadas con tratamiento de
superficie con 2 partes por peso por 100 partes de peso de las
partículas de hidróxido de magnesio de erucato sódico.
En la Tabla 8 se muestra el resultado de las
pruebas de efecto ignífugo, liberación del molde y resistencia
mecánica.
Polietileno | Sustancia ignífuga (b) | Reforzador | Silicona | Partículas de | |
de alta | (etilenobipentabromodifenilo) | ignífugo (c) | (d) | hidróxido de | |
densidad (a) | antimoniotrióxido | magnesio (e) | |||
Ej. 5 | 100 | 48 | 16 | 2 | 10 |
Ej. Comp. 10 | 100 | 48 | 16 | 0 | 0 |
Ej. Comp. 11 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
E.: Ejemplo, Ej. Comp.: Ejemplo comparativo |
Prueba de efecto ignífugo | |||
UL94VE | Prueba del Efecto Ignífugo, de acuerdo con el | ||
1/16 pulgadas | método de prueba de Kyowa Chemical | ||
Prueba de goteo | Prueba de goteo | ||
a una distancia | a una distancia | ||
de 30 cm | de 5 cm | ||
1/16 pulgadas | 1/16 pulgadas | ||
Ej. 5 | V-0 | K-0 | K-0 |
Ej. Comp. 10 | V-0* | K-2 | K-2 |
Ej. Comp. 11 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Liberación del | Flexibilidad | Módulo de elasticidad | Resistencia a la | |
molde | (kgf/mm^{2}) | (kgf/mm^{2}) | tensión (kgf/mm^{2}) | |
Ej. 5 | Buena | 2,28 | 165 | 2,36 |
Ej. Comp. 10 | Mala | 2,31 | 134 | 2,42 |
Ej. Comp. 11 | Buena | 2,56 | 120 | 2,95 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Ejemplo 6 y Ejemplos Comparativos 12 y
13
Los componentes que aparecen en la Tabla 9 se
mezclaron previamente en las proporciones de mezclas respectivas que
aparecen en la Tabla 9, y la mezcla fue fundida / amasada con un
extrusor de doble hélice a una temperatura de 280ºC para obtener
bolitas.
Las bolitas fueron secadas con un secador de
vacío a una temperatura de 120ºC durante 5 horas, y luego fueron
moldeadas mediante moldeado por inyección para obtener los trozos de
prueba para las pruebas citadas.
Como nailon-6 (a), en todo el
Ejemplo 6 y en los Ejemplos Comparativos12 y 13, se utilizó un
nailon-6 para inyección.
Como sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b), en el Ejemplo 6 y en el Ejemplo Comparativo 12, se utilizó
percloropentaciclodecano.
Como reforzador ignífugo (c), en el Ejemplo 6 y
en el Ejemplo Comparativo 12, se utilizó trióxido de antimonio (Atox
S), fabricado por Nihon Seiko K. K. y estannato de cinc con un
diámetro de partícula de 2,5 \mum.
Como silicona (d), en el Ejemplo 6, se utilizó
polvo de resina de silicona (DC4-7081), fabricado
por Toray-Dow Corning-Silicone K.
K.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e), en
el Ejemplo 6, se utilizaron partículas de hidróxido de magnesio
sintético que tenían un área de superficie especifica BET de 4,3
m^{2} / gr y un diámetro de partícula secundario, promedio,
medido mediante un método de microtrack, de 1,0 \mum. Las
partículas de hidróxido de magnesio utilizadas fueron tratadas con
tratamiento de superficie con 0,5 partes por peso por 100 partes por
peso de las partículas de hidróxido de magnesio de sal sódica de
sarcosina oleólica.
La Tabla 10 muestra el resultado de las pruebas
del efecto ignífugo, liberación del molde y resistencia
mecánica.
Nylon 6 | Sustancia ignífuga (b) | Reforzador ignífugo | Silicona | Partículas de | |
(a) | (percloropentaciclodecano) | (c-1) Estannato de cinc | (d) | hidróxido de | |
(c-2) antimoniotrióxido | magnesio (e) | ||||
Ej. 6 | 100 | 18 | c-1; 6, c-2; 2 | 2 | 10 |
Ej. Comp. 12 | 100 | 18 | c-1; 6, c-2; 2 | 0 | 0 |
Ej. Comp. 13 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ej.: Ejemplo, Ej. Comp.: Ejemplo comparativo |
Prueba de efecto ignífugo | |||
UL94VE | Prueba del Efecto Ignífugo, de acuerdo con el | ||
1/16 pulgadas | método de prueba de Kyowa Chemical | ||
Prueba de goteo | Prueba de goteo | ||
a una distancia | a una distancia | ||
de 30 cm | de 5 cm | ||
1/16 pulgadas | 1/16 pulgadas | ||
Ej. 6 | V-0 | K-0 | K-0 |
Ej. Comp. 12 | V-0* | K-2 | K-2 |
Ej. Comp. 13 | Atípico | Atípico | Atípico |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Liberación del | Flexibilidad | Módulo de elasticidad | Resistencia a la | |
molde | (kgf/mm^{2}) | (kgf/mm^{2}) | tensión (kgf/mm^{2}) | |
Ej. 6 | Buena | 6,12 | 172 | 4,32 |
Ej. Comp. 12 | Mala | 6,15 | 140 | 4,38 |
Ej. Comp. 13 | Mala | 6,51 | 120 | 5,12 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
\newpage
Ejemplo 7 y Ejemplo Comparativo
14
Los componentes que aparecen en la Tabla 11
fueron mezclados previamente en las proporciones de mezcla
respectivas que aparecen en la Tabla 11 y la mezcla se fundió /
amasó con un extrusor de una sola hélice a una temperatura de 230ºC
para obtener bolitas.
Las bolitas fueron secadas con un secador de aire
caliente a una temperatura de 120ºC durante 2 horas, y luego
moldeadas mediante moldeo de inyección para obtener los trozos de
pruebas para las pruebas citadas.
Como polipropileno (a), en el Ejemplo 7 y en el
Ejemplo Comparativo 14, se utilizó un polipropileno para inyección.
Sin embargo, el polipropileno era diferente de los utilizados en los
Ejemplos 2 y 3 y en los Ejemplos Comparativos 6 y 7.
Como sustancia ignífuga que contiene un halógeno
(b), en el Ejemplo 7 y en el Ejemplo Comparativo 14, se utilizó
etilenodipentabromodifenilo.
Como reforzador ignífugo (c), en el Ejemplo 7 y
en el Ejemplo Comparativo 14, se utilizó trióxido de antimonio (Atox
B), fabricado por Nihon Seiko K. K.
Como silicona (d), en el Ejemplo 7, se utilizó un
polvo de resina de silicona (DC4-7081), fabricado
por Toray-Dow Corning-Silicone K.
K.
Como partículas de hidróxido de magnesio (e), en
el Ejemplo 7, se utilizaron partículas de hidróxido de magnesio
sintético que tenían un área de superficie específica BET de 6,0
m^{2} / gr y un diámetro de partícula secundario promedio, medido
mediante un método microtrack, de 0,9 \mum. Las partículas de
hidróxido de carbono fueron tratadas con tratamiento de superficie
con 0,5 partes por peso por 100 partes por peso de las partículas de
hidróxido de magnesio de
\gamma-aminopropiltrimetoxisilano.
Como compatibilizador de aleación de polímeros,
en el Ejemplo 7, se utilizó una resina de
estireno-etileno-buteno modificada
con anhídrido maleico.
En la Tabla se muestran los resultados de las
pruebas del efecto ignífugo, liberación del molde, resistencia al
impacto de Izod y resistencia mecánica.
La resistencia al impacto de Izod se midió de
acuerdo con JIS K7110.
Polipropileno | Compatibilizador | Sustancia | Reforzador | Silicona | Partículas de | |
(a) | de aleación de | ignífuga (b) | ignífugo (c) | (d) | hidróxido de | |
polímeros | (Etilenodipenta | antimonio- | magnesio (e) | |||
bromodifenilo) | trióxido | |||||
Ej. 7 | 90 | 10 | 39 | 13 | 1 | 15 |
Ej. Comp. 14 | 100 | 0 | 39 | 13 | 0 | 0 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
(Tabla pasa a página
siguiente)
Prueba de efecto ignífugo | |||
UL94VE | Prueba del Efecto Ignífugo, de acuerdo con el | ||
1/16 pulgadas | método de prueba de Kyowa Chemical | ||
Prueba de goteo | Prueba de goteo | ||
a una distancia | a una distancia | ||
de 30 cm | de 5 cm | ||
1/16 pulgadas | 1/16 pulgadas | ||
Ej. 7 | V-0 | K-0 | K-0 |
Ej. Comp. 14 | V-1* | K-2 | K-2 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
Liberación del molde | Resistencia al impacto | Resistencia a la tensión | |
de Izod (kgf cm/cm) | (kgf/mm^{2}) | ||
Ej. 7 | Buena | 8,5 | 2,93 |
Ej. Comp. 14 | Mala | 5,4 | 2,39 |
Ej.: Ejemplo, Com. Ej.: Ejemplo comparativo |
En los Ejemplos del 1 al 7, se obtuvieron
resultados V-0, V-1,
K-0 y K-1, lo que indica que las
composiciones sometidas a prueba no producían goteo y eran muy
fiables, tanto en el método de prueba del efecto ignífugo UL94VE
como en el método de prueba del efecto ignífugo de Kyowa
Chemical.
Además, las composiciones de resina termoplástica
ignífuga obtenidas en los Ejemplos del 1 al 7 fueron excelentes en
términos de liberación del molde, y no presentaron ningún problema
de resistencia mecánica, tales como pérdida de flexibilidad, de la
resistencia a la tensión o del módulo de elasticidad.
Por el contrario, las composiciones obtenidas en
los Ejemplos comparativos del 1 al 4 fueron defectuosas en una o más
de las pruebas citadas.
Además, en los Ejemplos del 1 al 7 y en los
Ejemplos Comparativos del 1 al 14, se añadieron por 100 partes por
peso de la resina termoplástica 0,5 partes por peso de maleato de
estaño (TVS # 8813; Nitto Kasei), 0,5 partes por peso de
hidrotalcita (DHT-4A; Kyowa Chemical), 0,5 partes
por peso de estearato de cinc (Seido Kagaku), 0,5 partes de por peso
de Irganox 1010 (Ciba Geigy) y 0,5 partes por peso de Sanol LS770
(Ciba Geigy).
La presente invención proporciona un compuesto de
resina termoplástico ignífugo que se extingue sin gotear, por lo que
se puede obtener una alta fiabilidad en el efecto ignífugo. El
compuesto presenta, además, una excelente liberación del molde, una
mejora en el módulo elástico con respecto a la resina base, lo que
permite obtener un producto moldeado que apenas sufre disminución de
la resistencia a la tensión y de la flexibilidad. Además, el
compuesto de acuerdo a la presente invención es económico.
Claims (13)
1. Una composición de resina termoplástica
ignífuga que comprende (a) 100 partes por peso de una resina
termoplástica, (b) entre 5 y 60 partes en peso de una sustancia
ignífuga que contiene un halógeno, (c) entre 3 y 20 partes en peso
de un reforzador ignífugo, (d) entre 0,5 y 10 partes en peso de
silicona y (e) entre 5 y 30 partes en peso de partículas de
hidróxido de magnesio, presentando un área de superficie específica,
medida mediante por el método BET, de entre 1 y 20 m^{2} / gr y un
diámetro de partícula secundario promedio, medido mediante un método
de microtrack, de entre 0,2 y 0,6 \mum.
2. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la cual las partículas de hidróxido de
magnesio (e) han sido tratadas con un tratamiento de superficie con
un agente, que es un ácido graso superior, un agente acoplador del
titanato, un agente acoplador del silano, un agente acoplador del
aluminio, un éster de fosfato de un alcohol polihídrico, un ácido
graso o un agente tensioactivo aniónico.
3. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en la cual la resina termoplástica (a) es una
resina de poliestireno, una resina de poliolefina o una resina de
poliamida.
4. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual la sustancia ignifuga
(b) tiene una temperatura de descomposición inicial de 230ºC o
más.
5. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual la sustancia ignífuga
que contiene un halógeno (b) es una sustancia que contiene un
bromuro, con un contenido de bromuro de al menos el 50%.
6. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual el reforzador ignífugo
(c) es trióxido de antimonio, pentóxido de antimonio, estannato de
cinc o borato de cinc.
7. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual la silicona (d) es una
resina de silicona o una grasa de silicona.
8. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual la sustancia ignifuga
que contiene un halógeno (b) está contenido en una cantidad de entre
10 y 50 partes en peso por 100 partes en peso de la resina
termoplástica (a).
9. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual el reforzador ignífugo
(c) está contenido en una cantidad de entre 5 y 18 partes en peso
por 100 partes en peso de resina termoplástica (a).
10. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la cual la silicona (d) está
contenida en una cantidad de entre 1 y 5 partes en peso por 100
partes en peso de resina termoplástica.
11. La composición de acuerdo con cualesquiera de
las Reivindicaciones anteriores, en la cual las partículas de
hidróxido de magnesio (e) están contenidas en una cantidad de entre
8 y 20 partes en peso por 100 partes en peso de la resina
termoplástica (a).
12. Un artículo moldeado formado por una
composición de resina termoplástica ignífuga de acuerdo con
cualesquiera de las reivindicaciones anteriores.
13. El artículo moldeado de acuerdo con la
reivindicación 12, que proporciona una evaluación de
V-0 en un ensayo realizado de acuerdo con el método
de ensayo UL94VE.
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