ES2318342T3 - Composiciones de moldeo de policarbonato termoplastico, retardantes de llama. - Google Patents
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Abstract
Una composición de moldeo termoplástica retardante de llama que comprende resina de policarbonato aromático y cantidades suficientes de (a) poli(tetrafluoretileno) y (b) poliéster sulfo-modificado, siendo dicha cantidad suficiente eficaz para impartir a la composición resistencia a la llama que se califica V-0 en conformidad con la norma UL-94, en especímenes de 1,6 mm de grosor (1,6 mm).
Description
Composiciones de moldeo de policarbonato
termoplástico, retardantes de llama.
La invención se refiere a composiciones de
moldeo termoplásticas y en particular a composiciones de
policarbonato retardantes de llama.
Se divulga una composición de moldeo
termoplástica retardante de llama. La composición contiene resina de
policarbonato aromático y cantidades suficientes de
poli(tetrafluoretileno) y poliéster
sulfo-modificado, que son eficaces para impartir a
la composición resistencia a la llama que se califica
V-0, en conformidad con la norma
UL-94, en especímenes de 1,6 mm de grosor (1,6
mm).
Desde la concesión de la patente de EE.UU. Nº
3.028.365 en abril de 1962, el policarbonato aromático ha llegado a
ser bien conocido y aceptado como resina termoplástica adecuada para
una amplia diversidad de usos que incluyen moldeo por inyección,
extrusión y formación de película. La química, síntesis, propiedades
y aplicaciones de estos policarbonatos se discuten extensamente en
Chemistry and Physics of Polycarbonates por Schnell, Interscience,
1964 y en Polycarbonates por Christopher y Fox, Reinhold, 1962.
Aunque los policarbonatos tienen algo de resistencia a la llama
inherente, siendo autoextinguibles, unos requisitos cada vez más
exigentes de resistencia a la llama han generado numerosos intentos
de aumentar esta propiedad. Se han seguido dos enfoques
generales.
Un enfoque ha sido añadir cantidades
sustanciales de halógeno, particularmente bromo o cloro, a
composiciones de policarbonato. El halógeno puede ser transportado
por cadenas de polímero de policarbonato como en las patentes de
EE.UU. 3.751.400 y 3.334.154 o por un compuesto monómero como en la
patente de EE.UU. 3.382.207.
Sin embargo, se ha encontrado que la presencia
de cantidades sustanciales de halógeno es perjudicial para las
propiedades del policarbonato y se han propuesto numerosos aditivos
tales como los que se proponen en las patentes de EE.UU. 3.647.747 y
3.733.295 para resolver estos efectos perjudiciales.
Se conocen en la técnica composiciones de
policarbonato retardantes de llama que contienen
politetrafluoretileno (PTFE). La patente de EE.UU. 4.391.935 divulga
composiciones de este tipo que también incluyen ciertas sales. La
patente de EE.UU. 3.294.871 divulga un procedimiento para producir
composiciones de moldeo que contienen PTFE y un polímero
termoplástico que implica combinar el polímero termoplástico con un
látex de PTFE para producir una mezcla dispersa, sustancialmente
homogénea de PTFE y un polímero termoplástico y recuperar la
composición retirando los materiales volátiles de la misma. Entre
los polímeros se enumeran policarbonatos en col. 3, líneas
6-8. Se dice que las composiciones divulgadas
ofrecen ventajas en cuanto a resistencia al impacto, índice de
fusión, coeficiente de fricción, baja permeabilidad al agua y HDT
elevado.
La patente de EE.UU. 3.005.795 divulga
composiciones que contienen resina de PTFE en forma de artículos de
submicrofibras y microfibras finamente divididas. Se divulgan
policarbonatos en col. 3, líneas 18-19 como matriz
adecuada.
El uso de cualquiera de una diversidad de sales
en particular sales de perfluoroalcano sulfonatos de metal alcalino
o metal alcalinotérreo con o sin PTFE como retardante de llama para
policarbonato se ha divulgado en las patentes de EE.UU. 3.775.367;
4.469.833; 4.626.563; y 4.649.168. En la patente de EE.UU. 4.469.833
se divulgaron sales de metales alcalinos de ácidos sulfónicos que
eran aditivos retardantes de llama en el contexto de composiciones
de policarbonato que contenían unidades estructurales derivadas de
tiodifenol.
La patente de EE.UU. 4.220.583 divulgaba
composiciones de policarbonato retardantes de llama que contenían
poliolefina parcialmente fluorada y sales orgánicas de metal
alcalino o metales alcalinotérreos. Las sales incluyen las que se
divulgan en las siguientes publicaciones:
Patente de EE.UU. Nº 3.933.734 que divulga una
composición de policarbonato retardante de llama que comprende una
mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo retardante de
llama que puede ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos
aromáticos tanto monómeros como polímeros, o mezclas de los mismos.
Patente de EE.UU. Nº 3.948.851 que divulga una composición de
policarbonato retardante de llama que comprende una mezcla de un
policarbonato aromático y un aditivo retardante de llama que puede
ser una de las sales de metal de ácidos sulfonosulfónicos aromáticos
tanto monómeros o como polímeros, o mezclas de los mismos. Patente
de EE.UU. Nº 3.926.908 que divulga una composición de policarbonato
retardante de llama que comprende una mezcla de un policarbonato
aromático y un aditivo retardante de llama que puede ser una de las
sales de metal de ácidos sulfónicos de cetonas aromáticas o mezclas
de los mismos. Patente de EE.UU. Nº 3.919.167 que divulga una
composición de policarbonato retardante de llama que comprende una
mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo retardante de
llama que puede ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos
heterocíclicos o mezclas de los mismos. Patente de EE.UU. Nº
4.066.618 que divulga una composición de policarbonato retardante de
llama que comprende una mezcla de un policarbonato aromático y un
aditivo retardante de llama que puede ser una de las sales de metal
de un ácido carboxílico no aromático halogenado o mezclas de las
mismas. Patente de EE.UU. Nº 3.909.490 que divulga una composición
de policarbonato retardante de llama que comprende una mezcla de un
policarbonato aromático y un aditivo retardante de llama que puede
ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos de sulfuros
aromáticos o mezclas de los mismos. Patente de EE.UU. Nº 3.953.396
que divulga una composición de policarbonato retardante de llama que
comprende una mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo
retardante de llama que puede ser una de las sales de metal de
ácidos sulfónicos éter aromáticos tanto monómeros como polímeros, o
mezclas de los mismos. Patente de EE.UU. Nº 3.931.100 que divulga
una composición de policarbonato retardante de llama que comprende
una mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo retardante de
llama que puede ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos
alifáticos y olefínicos, y mezclas de los mismos. Patente de EE.UU.
Nº 3.978.024 que divulga una composición de policarbonato retardante
de llama que comprende una mezcla de un policarbonato aromático y un
aditivo retardante de llama que puede ser una de las sales de metal
de ácidos sulfónicos de éster de fenol tanto monómeros como
polímeros, o mezclas de los mismos. Patente de EE.UU. Nº 4.069.201
que divulga una composición de policarbonato retardante de llama que
comprende una mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo
retardante de llama que puede ser una de las sales de metal de
ácidos oxocarbónicos halogenados o sin sustituir, o mezclas de los
mismos. Patente de EE.UU. Nº 3.953.399 que divulga una composición
de policarbonato retardante de llama que comprende una mezcla de un
policarbonato aromático y un aditivo retardante de llama que puede
ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos de ácidos y
ésteres carboxílicos aromáticos monómeros o polímeros, y mezclas de
los mismos. Patente de EE.UU. Nº 3.917.559 que divulga una
composición de policarbonato retardante de llama que comprende una
mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo retardante de
llama que puede ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos
aromáticos halocicloalifáticos. Patente de EE.UU. Nº 3.951.910 que
divulga una composición de policarbonato retardante de llama que
comprende una mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo
retardante de llama que puede ser un de las sales de metal de ácidos
amido sulfónicos aromáticos tanto monómeros como polímeros, o
mezclas de los mismos. Patente de EE.UU. Nº 3.940.366 que divulga
una composición de policarbonato retardante de llama que comprende
una mezcla de un policarbonato aromático y un aditivo retardante de
llama que puede ser una de las sales de metal de ácidos sulfónicos
aromáticos tanto monómeros como polímeros, o mezclas de los
mismos.
La memoria de patente publicada en alemán
DE-OS 33 22 260 divulga PTFE coprecipitado con ABS y
que se añade a policarbonato. Se divulgan tecnologías relacionadas
en los documentos EP-OS 0.154.138 que divulga un
sistema que implica a ABS y PTFE, EP-OS 34 17 476
que divulga el sistema de poliamidas y PTFE y DE-OS
34 18 750 que concierne al sistema de ABS coprecipitado con PTFE.
También son de relevancia DE-OS 34 20 002,
DE-OS 34 22 862, DE-OS 35 12 638
(equivalente a EP-OS 0.174.493),
DE-OS 29 48 439 y patente de EE.UU. 4.208.489.
También es relevante en el presente contexto la
patente de EE.UU. 4.753.994 que divulga composiciones de
policarbonato retardantes de llama que contienen un coprecipitado de
policarbonato y fluorpolímero. También es relevante EP 899 303
respecto a su descripción de una composición de policarbonato
retardante de llama que contiene partículas de resina de
fluorpolímero que están encapsuladas mediante copolímero de SAN
termoplástico. La patente de EE.UU. Nº 5.773.493 se destaca aquí por
su descripción de un método para dispersar aditivos tales como PTFE
en un polímero termoplástico y el uso del producto del método de la
invención para preparar composiciones de moldeo.
Composiciones de policarbonato retardantes de
llama y traslúcidas que contienen policarbonato, una poliolefina
parcialmente fluorada, y una sal orgánica de metal alcalino (o
alcalinotérreo) se divulgaron en la patente de EE.UU. 4.220.583.
El documento
EP-A-0.166.187 divulga una
composición en polvo que contiene PTFE. El polvo se obtiene
mezclando una dispersión de PTFE con látex de polímero injertado,
por ejemplo un polímero injertado de
acrilonitrilo-butadieno-estireno,
filtrando y secando a fin de obtener un polvo.
La patente de EE.UU. 5.804.654 divulga un polvo
que contiene PTFE y PTFE que fluye libremente que está encapsulado
al menos parcialmente mediante un polímero o copolímero. Se han
divulgado composiciones de policarbonato que contienen el PTFE y
cualquiera de varios aditivos retardantes de llama.
El documento WO 93/18090 divulga una composición
que contiene policarbonato combinada con uno o más de otros
polímeros tales como poliéster, un polímero de acrilato, un
copolímero vinil aromático o una poliolefina, modificados con
poli(tetrafluoretileno), un compuesto organofosforado y
opcionalmente un oligómero de carbonato aromático halogenado para
obtener propiedades de resistencia a la ignición, opcionalmente
modificados adicionalmente con un polvo fino, que fluye libremente
como agente dispersante para mejorar las propiedades superficiales,
y que contiene, opcionalmente, un modificador elastómero de
impacto.
Se divulga una composición de moldeo
termoplástica retardante de llama. La composición contiene resina de
policarbonato aromático y cantidades suficientes de
poli(tetrafluoretileno) y poliéster
sulfo-modificado, que son eficaces para impartir a
la composición resistencia a la llama que se califica
V-0, en conformidad con la norma
UL-94, en especímenes de 1,6 mm de grosor (1,6 mm).
La cantidad de PTFE es al menos 0,25%, preferiblemente 0,25 a 2,0%,
lo más preferiblemente 0,3 a 1,0% y la cantidad de poliéster
sulfo-modificado es al menos 0,01%, preferiblemente
0,05 a 1,0%, lo más preferiblemente 0,1 a 0,8%, estando los
porcentajes referidos al peso de la composición.
Resinas de policarbonato adecuadas para preparar
la composición de la presente invención son homopolicarbonatos y
copolicarbonatos, ambas resinas lineales o ramificadas y mezclas de
las mismas.
Los policarbonatos generalmente tienen un peso
molecular medio por peso de 10.000 a 200.000, preferiblemente 20.000
a 80.000 y su índice de fisión, por ASTM D-1238 a
300ºC, es aproximadamente 1 a aproximadamente 65 g/10 min.,
preferiblemente aproximadamente 2 a 15 g/10 min. Se pueden preparar,
por ejemplo, mediante el conocido procedimiento de la superficie de
separación bifásica entre un derivado de ácido carbónico tal como
fosgeno y compuestos dihidroxi mediante policondensación (véanse
Offenlegungsschriften alemanas 2.063.050; 2.063.052; 1.570.703;
2.211.956; 2.211.957 y 2.248.817; patente francesa 1.561.518; y la
monografía de H. Schnell, "Chemistry and Physics of
Polycarbonates", Interscience Publishers, Nueva York, Nueva York,
1964).
En el presente contexto, compuestos dihidroxi
adecuados para la preparación de los policarbonatos de la invención
se atienen a las fórmulas estructurales (1) o (2).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que
- A
- indica un grupo alquileno con 1 a 8 átomos de carbono, un grupo alquilideno con 2 a 8 átomos de carbono, un grupo cicloalquileno con 5 a 15 átomos de carbono, un grupo cicloalquilideno con 5 a 15 átomos de carbono, un grupo carbonilo, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, -SO- o -SO_{2}- o un radical que se atiene a
\vskip1.000000\baselineskip
e y g indican el número 0 a
1,
- Z
- indica F, Cl, Br, o alquilo C_{1}-C_{4} y si varios radicales Z son sustituyentes en un radical arilo, pueden ser idénticos o diferentes entre ellos.
- d
- indica un número entero de 0 a 4; y
- f
- indica un número entero de 0 a 3.
Entre los compuestos dihidroxi útiles en la
práctica de la invención están hidroquinona, resorcinol,
bis-(hidroxife-
nil)-alcanos, bis-(hidroxifenil)-éteres, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, bis-(hidroxifenil)-sulfuros, bis-(hidroxifenil)-sulfonas, y \alpha,\alpha-bis-(hidroxifenil)-diisopropilbencenos, así como sus compuestos alquilados en el núcleo. Estos y otros compuestos dihidroxi aromáticos adecuados se divulgan, por ejemplo, en la patentes de EE.UU. 5.401.826; 5.105.004; 5.126.428; 5.109.076; 5.104.723; 5.086.157; 3.028.356; 2.999.835; 3.148.172; 2.991.273; 3.271.367; y 2.999.846.
nil)-alcanos, bis-(hidroxifenil)-éteres, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, bis-(hidroxifenil)-sulfuros, bis-(hidroxifenil)-sulfonas, y \alpha,\alpha-bis-(hidroxifenil)-diisopropilbencenos, así como sus compuestos alquilados en el núcleo. Estos y otros compuestos dihidroxi aromáticos adecuados se divulgan, por ejemplo, en la patentes de EE.UU. 5.401.826; 5.105.004; 5.126.428; 5.109.076; 5.104.723; 5.086.157; 3.028.356; 2.999.835; 3.148.172; 2.991.273; 3.271.367; y 2.999.846.
Ejemplos adicionales de bisfenoles adecuados son
2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano
(bisfenol A),
2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metil-butano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexano,
\alpha,\alpha-bis-(4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno,
2,2-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3-cloro-4-hidroxifenil)-propano,
4,4'-dihidroxi-difenilo,
bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-metano,
2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano,
bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-sulfuro,
bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-sulfóxido,
bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-sulfona,
dihidroxi-benzofenona,
2,4-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-ciclohexano,
\alpha,\alpha'-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno
y 4,4'-sulfonildi-
fenol.
fenol.
Ejemplos de bisfenoles aromáticos
particularmente preferidos son
2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexano,
y
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
El bisfenol más preferido es
2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano
(bisfenol A).
Los policarbonatos de la invención pueden
implicar en su estructura unidades derivadas de uno o más de los
bisfenoles adecuados.
Entre las resinas adecuadas en la práctica de la
invención están policarbonato a base de fenolftaleína,
copolicarbonatos y terc-policarbonatos tales como
los que se divulgan en las patentes de EE.UU. 3.036.036 y
4.210.741.
Los policarbonatos de la invención también se
pueden ramificar condensando en los mismos pequeñas cantidades, por
ejemplo, 0,05 a 2.0% en moles (referido a los bisfenoles) de
compuestos polihidroxílicos.
Se han divulgado policarbonatos de este tipo,
por ejemplo, en Offenlegungsschriften alemanas 1.570.703;
2.116.974 y 2.113.374; patentes británicas 885.442 y 1.079.821 y patente de EE.UU. 3.544.514. Los siguientes son algunos ejemplos de compuestos polihidroxílicos que se pueden usar para esta finalidad: floroglucinol; 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano; 1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benceno; 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano; tri-(4-hidroxifenil)-fenil-metano; 2,2-bis-[4,4-(4,4'-dihidroxidifenil)]-ciclohexil-propano; 2,4-bis-(4-hidroxi-1-isopropilidina)-fenol; 2,6-bis-(2'-dihidroxi-5'-metilbencil)-4-metilfenol; ácido 2,4-dihidroxibenzoico; 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano y 1,4-bis-4,4'-dihidroxi-trifenilmetil)-benceno. Algunos de los otros compuestos polifuncionales son ácido 2,4-dihidroxibenzoico, ácido trimésico, cloruro cianúrico y 3,3'-bis-(4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroin-
dol.
2.116.974 y 2.113.374; patentes británicas 885.442 y 1.079.821 y patente de EE.UU. 3.544.514. Los siguientes son algunos ejemplos de compuestos polihidroxílicos que se pueden usar para esta finalidad: floroglucinol; 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano; 1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benceno; 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano; tri-(4-hidroxifenil)-fenil-metano; 2,2-bis-[4,4-(4,4'-dihidroxidifenil)]-ciclohexil-propano; 2,4-bis-(4-hidroxi-1-isopropilidina)-fenol; 2,6-bis-(2'-dihidroxi-5'-metilbencil)-4-metilfenol; ácido 2,4-dihidroxibenzoico; 2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano y 1,4-bis-4,4'-dihidroxi-trifenilmetil)-benceno. Algunos de los otros compuestos polifuncionales son ácido 2,4-dihidroxibenzoico, ácido trimésico, cloruro cianúrico y 3,3'-bis-(4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroin-
dol.
Además del proceso de policondensación
anteriormente mencionado, otros procesos para la preparación de los
policarbonatos de la invención son policondensación en fase
homogénea y transesterificación. Los procesos adecuados se divulgan
en las patentes de EE.UU. 3.028.365; 2.999.846; 3.153.008; y
El proceso preferido para la preparación de
policarbonatos es el proceso de policondensación interfacial.
Se pueden usar otros métodos de síntesis para
formar los policarbonatos de la invención, tales como los que se
divulgan en la patente de EE.UU. 3.912.688.
Adecuadas resinas de policarbonato están
disponibles en el comercio, por ejemplo, Makrolon FCR, Makrolon
2600, Makrolon 2800 y Makrolon 3100, que son todas resinas de
homopolicarbonatos basadas en bisfenol que difieren en cuanto a sus
respectivos pesos moleculares y caracterizadas porque sus índices de
fusión (MFR) por ASTM D-1238 son aproximadamente
16,5 a 24, 13 a 16, 7,5 a 13,0 y 3,5 a 6,5 g/10 min.,
respectivamente. Éstos son productos de Bayer Corporation de
Pittsburgh, Pensilvania.
Se conoce una resina de policarbonato adecuada
en la práctica de la invención y su estructura y métodos de
preparación se han divulgado, por ejemplo, en las patentes de EE.UU.
3.030.331; 3.169.121; 3.395.119; 3.729.447; 4.255.556; 4.260.731;
4.369.303 y 4.714.746. La resina de policarbonato preferida en el
presente contexto no contiene en su estructura molecular ni halógeno
ni unidades derivadas de tiodifenol.
Se conoce el uso de PTFE como agente antigoteo,
véanse por ejemplo las patentes de EE.UU. 4.391.935 y 5.102.696. Un
PTFE adecuado se caracteriza por tener morfología fibrilada en el
artículo moldeado que proporcione resistencia a la fusión durante la
combustión del artículo. PTFE adecuado está disponible
comercialmente de DuPont bajo las marcas comerciales Teflón y de
Dyneon, una compañía de 3M como Dyneon PTFE.
Combinaciones que contienen PTFE y un vehículo
polimérico tales como se divulgaron en la memoria de patente
publicada en alemán DE-OS 33 22 260 (PTFE
coprecipitado con ABS) y en la patente de EE.UU. 5.804.654 que
divulga PTFE, que está al menos parcialmente encapsulado mediante
un polímero o copolímero que se selecciona entre el grupo
constituido por poliestireno,
poli-\alpha-alquilestirenos,
copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros
de
\alpha-alquilestireno-acrilonitrilo;
copolímeros de
acrilonitrilo-butadieno-estireno y
sus mezclas para formar un material en partículas que fluye
libremente. El polímero o copolímero encapsulador se obtiene
mediante polimerización en emulsión de uno o más monómeros en
presencia de látex de PTFE. Las realizaciones preferidas incluyen
poliestireno,
poli-(\alpha-alquil-estirenos), en
particular poli-(\alpha-metilestireno), polímeros
vinílicos, en particular poli(cloruro de vinilo),
poli(acetato de vinilo), poli(metacrilato de metilo),
copolímeros de estireno-acrilonitrilo,
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS), cauchos de estirenobutadieno (SBR), y sus mezclas. Los más
preferidos son copolímeros de estireno-acrilonitrilo
(SAN). La proporción de PTFE generalmente está entre 0,01 y 80% en
peso con respecto al peso total de polímeros en la combinación, y
preferiblemente entre 5 y 70% en peso. La combinación de polímeros
se puede preparar sencillamente mediante polimerización en emulsión,
preferiblemente mediante ruta de radicales, de un monómero o una
mezcla de monómeros en presencia de látex de PTFE. Se pueden usar
diversos procesos de polimerización en emulsión para producir el
polímero de encapsulación, por ejemplo una emulsión discontinua,
semi-continua o continua. El término emulsión usado
en la presente invención indica una emulsión sola o una
emulsión-suspensión. Adecuadas combinaciones de este
tipo están disponibles en el comercio de GE Plastics como
Blendex 449.
Blendex 449.
El poliéster sulfo-modificado
adecuado en el contexto de la presente invención es un
copoliisoftalato lineal, amorfo y dispersable en agua que contiene
sustituyentes sodiosulfo. Los sustituyentes se derivan de ácido
5-(sodiosulfo)-isoftálico. Estos poliésteres se
pueden preparar en conformidad con el procedimiento divulgado en la
patente de EE.UU. 4.499.262 y la patente de EE.UU. 5.646.237.
Se pueden obtener poliésteres
sulfo-modificados adecuados de Eastman como polímero
AQ de calidades 38S y 55S. Los 38S y 55S se basan, respectivamente,
en 39% en moles y 41,3% en moles de ácido isoftálico, 5,1 y 2,9% en
moles de ácido 5-(sodiosulfo)-isoftálico, 26,2 y
16,5% en moles de
1,4-ciclohexano-dimetanol, y 29,7 y
39,3% en moles de dietilenglicol. Los contenidos en sodio derivados
de monómero de ácido 5-(sodiosulfo)-isoftálico, de
38S y 55S son 1,1 y 2% en peso, respectivamente. El 38S muestra una
temperatura de transición vítrea (Tg) de 35 a 38ºC, mientras que la
Tg de 55S es 51 a 55ºC.
Las composiciones en conformidad con la
invención pueden contener más aditivos conocidos en la técnica del
policarbonato por su función y utilidad, que incluyen agentes
reforzantes, cargas, estabilizadores, colorantes, pigmentos,
plastificantes y agentes de extracción. La preparación de las
composiciones sigue procedimientos convencionales según es bien
sabido por un experto en la técnica.
La invención se ilustra adicionalmente pero no
tiene la intención de estar limitada por los ejemplos siguientes en
los que todas las partes y porcentajes están en peso salvo que se
especifique otra cosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Se prepararon composiciones en conformidad con
la invención y se evaluaron sus propiedades. Las constituciones de
las composiciones ejemplificadas y sus propiedades se muestran en
las tablas a continuación.
En la preparación de las composiciones se usaron
los siguientes componentes:
Policarbonato (denominado a continuación PC):
Makrolon 2608, un homopolicarbonato basado en
bisfenol-A, un producto de Bayer Polymers que tiene
un índice de fusión de 10 g/10 min., según se determina a 300ºC/1,2
kG de carga en conformidad con ASTM D1238.
Se introdujo PTFE en las composiciones en forma
de combinación en polvo de PTFE/SAN, Blendex 449, un producto de GE
Specialty Chemicals, que contiene aproximadamente 50% en peso de
estireno-acrilonitrilo (SAN) y 50% en peso de
PTFE.
Poliésteres sulfo-modificados
(denominados a continuación SMP): un producto de Eastman disponible
bajo la designación AQ 38S.
Las composiciones se prepararon por medios
convencionales y procedimientos de rutina que son bien conocidos por
los expertos en la técnica.
\vskip1.000000\baselineskip
\hskip0.2cm* F indica fallo
\vskip1.000000\baselineskip
La adición a PC de cantidades crecientes de PTFE
imparte retraso de llama suficientemente alto a los artículos
moldeados. Las adiciones de PTFE a policarbonato hasta 0,35% en peso
no muestran mejora y cantidades altas producen un comportamiento
incoherente en evaluaciones según la prueba UL-94 en
especímenes que tienen un grosor de 1,6 mm (1,6 mm). Las
calificaciones de inflamabilidad de las composiciones designadas 4A
y 4B representan una mejora sobre las restantes composiciones pero
el comportamiento se considera incoherente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla 2 señala que el retraso de llama de PC
permanece sustancialmente sin cambio tras la incorporación al mismo
de SMP tanto solo como con 0,2% de PTFE.
\vskip1.000000\baselineskip
Según se muestra en la Tabla 3, la adición de
0,1 a 0,6% de SMP a PC que contiene 0,3% de PTFE imparte a la
composición mucho mejor retraso de llama.
Los resultados presentados en la Tabla 4
demuestran el mejor retraso de llama que caracteriza a las
composiciones de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados presentados en la Tabla 5
demuestran el mejor retraso de llama que caracteriza a las
composiciones de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados presentados en la Tabla 6
demuestran el mejor retraso de llama que caracteriza a las
composiciones de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados presentados en las Tablas
3-7 muestran la coherencia y el mejor retraso de
llama que caracterizan a las composiciones de la invención.
Claims (11)
1. Una composición de moldeo termoplástica
retardante de llama que comprende resina de policarbonato aromático
y cantidades suficientes de (a) poli(tetrafluoretileno) y (b)
poliéster sulfo-modificado, siendo dicha cantidad
suficiente eficaz para impartir a la composición resistencia a la
llama que se califica V-0 en conformidad con la
norma UL-94, en especímenes de 1,6 mm de grosor (1,6
mm).
2. La composición de la reivindicación 1 en la
que la cantidad de poli(tetrafluoretileno) es al menos 0,25%
estando el porcentaje referido al peso de la composición.
3. La composición de la reivindicación 1 en la
que la cantidad de poli(tetrafluoretileno) es de 0,25 a 2,0%
estando los porcentajes referidos al peso de la composición.
4. La composición de la reivindicación 1 en la
que la cantidad de poli(tetrafluoretileno) es de 0,3 a 1,0%
estando los porcentajes referidos al peso de la composición.
5. La composición de la reivindicación 1 en la
que la cantidad de poliéster sulfo-modificado es al
menos 0,01% estando el porcentaje referido al peso de la
composición.
6. La composición de la reivindicación 1 en la
que la cantidad de poliéster sulfo-modificado es de
0,05 a 1,0% estando los porcentajes referidos al peso de la
composición.
7. La composición de la reivindicación 1 en la
que la cantidad de poliéster sulfo-modificado es de
0,1 a 0,8% estando los porcentajes referidos al peso de la
composición.
8. La composición de la reivindicación 1 en la
que el poli(tetrafluoretileno) es una combinación en polvo
que fluye libremente que contiene un polímero de
tetra-fluoretileno que está encapsulado al menos
parcialmente mediante al menos un miembro que se selecciona entre el
grupo constituido por poliestireno,
poli-\alpha-alquilestireno,
copolímero de estireno-acrilonitrilo, copolímero de
\alpha-alquilestireno-acrilonitrilo,
copolímero de
acrilonitrilo-butadieno-estireno,
copolímeros de estireno, acrilato de alquilo y metacrilato de
alquilo.
9. La composición de la reivindicación 8 en la
que el miembro es copolímero de
estireno-acrilonitrilo.
10. La composición de la reivindicación 8 en la
que la combinación contiene aproximadamente 50% en peso de
poli(tetrafluoretileno) y 50% en peso de copolímero de
estireno acrilonitrilo.
11. La composición de la reivindicación 1 en la
que el poliéster sulfo-modificado es un
copoliisoftalato lineal, amorfo y dispersable en agua que contiene
sustituyentes sodiosulfo derivados de ácido
5-(sodiosulfo)-isoftálico.
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