ITVI20110231A1 - Nuova composizione ritardante di fiamma per polistirene - Google Patents

Nuova composizione ritardante di fiamma per polistirene Download PDF

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ITVI20110231A1
ITVI20110231A1 IT000231A ITVI20110231A ITVI20110231A1 IT VI20110231 A1 ITVI20110231 A1 IT VI20110231A1 IT 000231 A IT000231 A IT 000231A IT VI20110231 A ITVI20110231 A IT VI20110231A IT VI20110231 A1 ITVI20110231 A1 IT VI20110231A1
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IT000231A
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Micaela Lorenzi
Sabrina Francesca Zambotti
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Micaela Lorenzi
Sabrina Francesca Zambotti
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/06—Organic materials
    • C09K21/08—Organic materials containing halogen

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Description

DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione à ̈ generalmente applicabile nel settore tecnico della chimica dei polimeri, ed ha particolarmente per oggetto una composizione ritardante di fiamma per polistirene.
L’invenzione ha altresì per oggetto l’uso di tale composizione come additivo antifiamma in un compound a base polistirene, in particolare in una schiuma di polistirene.
L’invenzione ha altresì per oggetto un compound a base polistirene, in particolare un masterbatch oppure una schiuma di polistirene, che include tale additivo antifiamma.
L’invenzione ha altresì per oggetto un articolo in materiale polimerico che include il compound di cui sopra, in particolare un pannello isolante, nonché un metodo per la realizzazione di tale articolo polimerico.
Stato della Tecnica
Sono noti svariati additivi ritardanti di fiamma per schiume di polistirene.
Il brevetto statunitense US3420786, ad esempio, descrive un additivo ritardante di fiamma per schiume di polistirene che include esabromociclododecano e dicumene.
Anche se tale additivo mostra buoni tempi di spegnimento, à ̈ oggi opportuno evitare l’impiego dell’esabromociclododecano per abbassare l’impatto ambientale del polimero.
E’ altresì noto che gli additivi a base esabromociclododecano necessitano di stabilizzazione termica in polistirene estruso (XPS).
Allo scopo, pertanto, sono stati messi a punto vari additivi ritardanti di fiamma per schiume di polistirene privi di esabromociclododecano.
Dalla domanda internazionale WO2007/058736, ad esempio, à ̈ noto un additivo ritardante di fiamma a base SBS bromurato. Dal brevetto statunitense US5569681 à ̈ altresì noto un additivo ritardante di fiamma per compound a base polipropilene che include tetrabromobisfenolo A bis (2,3-dibromopropil etere) e triossido di antimonio.
E’ altresì noto un additivo ritardante di fiamma per schiume di polistirene che include tetrabromobisfenolo A bis (2,3-dibromopropil etere), triossido di antimonio e dicumene come sinergici.
Anche se tale additivo ha mostrato nella pratica buoni tempi di spegnimento, le relative concentrazioni di utilizzo sono elevate.
Il triossido di antimonio, inoltre, ha un elevato impatto sulla salute e l’ambiente, trattandosi di un agente sospettato di provocare il cancro.
E’ poi sempre elevato il bisogno di nuovi additivi antifiamma per schiume di polistirene.
Presentazione dell’invenzione
Scopo della presente invenzione à ̈ mettere a disposizione una composizione ritardante di fiamma che sia efficace per schiume di polistirene.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ mettere a disposizione una composizione ritardante di fiamma avente un ridotto impatto ambientale.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ mettere a disposizione una composizione ritardante di fiamma avente un ridotto impatto sulla salute umana.
Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ mettere a disposizione una composizione ritardante di fiamma relativamente economica.
Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti dall’invenzione avente una o più delle caratteristiche qui descritte e/o rivendicate.
La composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione potrà essere costituita da tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] e da almeno un agente sinergico [R2] costituito da 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano e/o Bis(1-metil-1-feniletil)perossido.
Vantaggiosamente, la composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione potrà includere esclusivamente 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano e/o Bis(1-metil-1-feniletil)perossido quale agente sinergico.
In altre parole, una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione potrà essere una composizione ritardante di fiamma costituita da tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] e 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano e/o Bis(1-metil-1-feniletil)perossido quale agente sinergico [R2].
In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, la composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione potrà essere costituita da tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] e da 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano quale agente sinergico [R2].
In un’altra forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, la composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione potrà essere costituita da tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] e da Bis(1-metil-1-feniletil)perossido quale agente sinergico [R2].
In un’ulteriore forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, la composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione potrà essere costituita da tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] e una miscela di 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano e Bis(1-metil-1-feniletil)perossido quale agente sinergico [R2].
Nel caso in cui la composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione includa sia 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano che Bis(1-metil-1-feniletil)perossido quale agente sinergico, i due composti potranno essere presenti in qualsivoglia rapporto ponderale reciproco.
Opportunamente, la composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione potrà essere priva di triossido di antimonio e di esabromociclododecano.
Il tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1], comunemente detto BDDP, ha numero di CAS 21850-44-2.
Il 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano [R2], comunemente detto dicumene, ha numero di CAS 1889-67-4.
Il Bis(1-metil-1-feniletil)perossido [R2], comunemente detto dicumilperossido, ha numero di CAS 80-43-3.
Il triossido di antimonio ha numero di CAS 1309-64-4.
L’esabromociclododecano, comunemente detto HBCD, ha numero di CAS 3194-55-6 oppure 25637-99-4.
Come dimostrato chiaramente più avanti, il rapporto ponderale R1:R2 fra tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e l’almeno un agente sinergico potrà essere compreso fra 100:1 e 1:2.
Preferibilmente, il rapporto ponderale R1:R2 fra tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e l’almeno un agente sinergico potrà essere compreso fra 50:1 e 2:1, preferibilmente compreso fra 30:1 e 2:1 ed ancor più preferibilmente compreso fra 20:1 e 2:1.
Idealmente, in una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione, il rapporto ponderale R1:R2 fra tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e l’almeno un agente sinergico potrà essere compreso fra 20:1 e 5:1.
Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, la composizione di cui sopra potrà essere opportunamente usata come additivo ritardante di fiamma in un compound polimerico a base polistirolo, sia esso in forma di masterbatch che di schiuma di polistirene.
Nel presente testo, con l’espressione “schiuma di polistirene†o derivate si intende un materiale polimerico costituito da polistirene espanso di tipo sinterizzato (EPS) e/o estruso (XPS).
Nel presente testo, con l’espressione “compound a base†o derivate seguita dalla denominazione di un materiale polimerico dato si intende un materiale polimerico capace di fornire la struttura molecolare del materiale polimerico dato, la cui denominazione segue la frase “compound a base†, al prodotto finito.
Nel presente documento, ove non altrimenti specificato, tutte le percentuali vanno intese come percentuali ponderali a secco rispetto al peso totale a secco del relativo materiale polimerico.
La percentuale ponderale dell’additivo ritardante di fiamma nel compound polimerico varierà a seconda dei casi, ed in particolare a seconda che il compound sia in forma di masterbatch o di schiuma di polistirene.
Vantaggiosamente, l’additivo ritardante di fiamma in accordo con l’invenzione potrà essere presente nel compound polimerico in una percentuale ponderale complessiva massima del 10% rispetto al peso totale del compound polimerico, preferibilmente in una percentuale ponderale complessiva massima del 5% rispetto al peso totale del compound polimerico ed ancor più preferibilmente in una percentuale ponderale complessiva massima del 2% rispetto al peso totale del compound polimerico.
Idealmente, in una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione, l’additivo ritardante di fiamma in accordo con l’invenzione potrà essere presente nella schiuma di polistirene espanso in una percentuale ponderale complessiva massima dell’1% rispetto al peso totale del compound polimerico.
Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, potrà essere previsto un compound polimerico costituito da:
(A) 20% – 99,5% in peso di polistirene;
(B) 0,45% - 60% in peso della composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione; e
(C) 0% (cioà ̈ non presente nel compund) – 50% in peso di almeno un additivo. La somma delle percentuali ponderali dei componenti (A), (B) e (C) dovrà essere 100%.
Tutti gli additivi (C) potranno essere di tipo convenzionale, ben noti alla persona esperta del ramo della processazione dei materiali polimerici, e potranno essere scelti fra quelli presenti nei manuali e/o nella letteratura tecnica relativa a tale ramo. Ad esempio non limitativo, gli additivi potranno essere scelti fra quelli citati nella domanda internazionale WO2006/132900 e/o nella domanda statunitense US2006/047049, alle quali si rimanda per consultazione.
Resta inteso che altri additivi ritardanti di fiamma ausiliari potranno essere presenti nel compound, purchà ̈ lo stesso sia privo di esabromociclododecano e triossido di antimonio.
Analogamente, la persona esperta del ramo della processazione dei materiali polimerici sarà capace di determinare le giuste percentuali ponderali di impiego dei vari additivi nel compound polimerico, così come di variare le stesse adattandole alla bisogna.
L’additivo potrà essere vantaggiosamente scelto nel gruppo costituito da: fillers, coadiuvanti di processo, stabilizzanti, ritardanti di fiamma ausiliari, modificatori d’impatto, pigmenti, lubrificanti, antiossidanti, agenti anti-raggi UV, nucleanti, compatibilizzanti, gas espandenti, cere polietileniche e/o loro copolimeri.
Il componente (A) polistirene potrà essere costituito interamente da polimero vergine oppure includere una percentuale ponderale dello 0% (cioà ̈ non presente) – 50% di polistirene rigenerato.
Nel presente documento, con la dizione “filler†e derivate si intende almeno un composto inorganico solido atto a migliorare le caratteristiche meccaniche del compound polimerico nel quale à ̈ inserito.
Ad esempio non limitativo, il filler potrà essere costituito da talco e/o carbonato di calcio.
Opportunamente, il filler potrà essere presente nel compound in una percentuale ponderale compresa fra 0% (cioà ̈ non presente) e 40% in peso rispetto al peso totale del compound.
Nel presente documento, con la dizione “coadiuvante di processo†e derivate si intende un composto o una miscela di composti atto a facilitare la processazione e/o la plastificazione del compound polimerico in cui à ̈ inserito.
Ad esempio non limitativo, il coadiuvante di processo potrà essere costituito da glicerol monostearato e/o stearati di metalli.
Opportunamente, il coadiuvante di processo potrà essere presente nel compound in una percentuale ponderale compresa fra 0% (cioà ̈ non presente) e 30% in peso rispetto al peso totale del compound.
Nel presente documento, con la dizione “antiossidante†e derivate si intende un composto o una miscela di composti atto a rallentare o prevenire l’ossidazione del compound polimerico nel quale à ̈ inserito durante la o successivamente alla produzione dello stesso.
Ad esempio non limitativo, l’antiossidante potrà essere costituito da un composto fenolico ad alto peso molecolare stericamente impedito.
Opportunamente, l’antiossidante potrà essere presente nel compound in una percentuale ponderale compresa fra 0% (cioà ̈ non presente) e 10% in peso rispetto al peso totale del compound.
Nel presente documento, con la dizione “nucleante†e derivate si intende un composto o una miscela di composti atto ad iniziare la formazione delle cellule della schiuma del compound polimerico nel quale à ̈ inserito.
Ad esempio non limitativo, il nucleante potrà essere costituito da talco, idrocerolo, solfati di metalli, bentonite oppure una miscela di questi.
Opportunamente, il nucleante potrà essere presente nel compound in una percentuale ponderale compresa fra 0% (cioà ̈ non presente) e 40% in peso rispetto al peso totale del compound.
Il gas espandente potrà essere costituito da anidride carbonica, alcol, gas idrocarburici, gas HFC oppure una miscela di due o più di questi.
Opportunamente, esso potrà essere presente nel compound in una percentuale ponderale compresa fra 0% (cioà ̈ non presente) e 40%.
Le cere polietileniche, e/o loro copolimeri, potranno essere presenti nel compound in una percentuale ponderale compresa fra 0% (cioà ̈ non presente) e 50%.
Il compound polimerico a base polistirene in accordo con l’invenzione potrà essere preparato mediante qualsivoglia processo in sé noto nel campo tecnico della processazione dei polimeri, ad esempio mediante dry blending oppure estrusione.
In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, il compound polimerico a base polistirene in accordo con l’invenzione potrà avere forma di masterbatch, da miscelare con dosaggio predeterminato in una schiuma di polistirene espanso. Ad esempio non limitativo, tale dosaggio potrà essere compreso fra l’1% ed il 30% in peso rispetto al peso del polimero puro nel quale il masterbatch à ̈ inserito.
Il masterbatch ha il vantaggio di ridurre l’impatto inquinante delle polveri nell’ambiente lavorativo, permettere un dosaggio più preciso degli additivi, specialmente quando vengono aggiunti a basse concentrazioni, e di migliorare la dispersione degli stessi nel prodotto finito, essendo additivi già premiscelati.
Un masterbatch in accordo con la presente invenzione potrà presentare la seguente formulazione:
(A) 20% – 60% in peso di polistirene;
(B) 15% - 60% in peso della composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione; e
(C) 0% (cioà ̈ non presente nel compound) – 50% in peso di almeno un additivo, il quale potrà essere vantaggiosamente scelto nel gruppo sopra menzionato.
La somma delle percentuali ponderali dei componenti (A), (B) e (C) dovrà essere 100%.
In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione, il masterbatch potrà presentare la seguente formulazione:
(A) 20% – 40% in peso, preferibilmente 25% - 35% in peso, di polistirene;
(B) 30% - 55% in peso, preferibilmente 40% - 50% in peso, di tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) (R1);
0,1% - 10% in peso, preferibilmente 0,5% - 6% in peso, di almeno un agente sinergico (R2) come sopra definito; e
(C) 10% – 30% in peso, preferibilmente 20% - 25% in peso, di additivo, preferibilmente un filler, preferibilmente talco.
La somma delle percentuali ponderali dei componenti (A), (B) e (C) dovrà essere 100%.
Il masterbatch a base polistirene in accordo con l’invenzione potrà essere preparato mediante qualsivoglia processo in sé noto nel campo tecnico della processazione dei polimeri. Preferibilmente, il masterbatch in accordo con la presente invenzione potrà essere preparato per estrusione.
In un’ulteriore forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, il compound polimerico a base polistirene in accordo con l’invenzione potrà essere una schiuma di polistirene espanso.
Una schiuma di polistirene espanso in accordo con la presente invenzione potrà presentare la seguente formulazione:
(A) 50% – 99,5% in peso di polistirene;
(B) 0,45% - 10% in peso della composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione; e
(C) 0% (cioà ̈ non presente nel compound) – 40% in peso di almeno un additivo, il quale potrà essere vantaggiosamente scelto nel gruppo sopra menzionato.
La somma delle percentuali ponderali dei componenti (A), (B) e (C) dovrà essere 100%.
In una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’invenzione, la schiuma di polistirolo potrà presentare la seguente formulazione:
(A) 80% – 95% in peso di polistirene;
(B) 0,1% - 10% in peso, preferibilmente 0,1% - 5% in peso, ancor più preferibilmente 0,1% - 1,5% in peso, di tetrabromobisfenolo A-bis(2,3dibromopropiletere) (R1);
0,01% - 5% in peso, preferibilmente 0,01% - 1% in peso, di almeno un agente sinergico (R2) come sopra definito; e
(C) 0,1% – 20% in peso, preferibilmente 0,1 – 10% in peso, ed ancor più preferibilmente 0,1% - 5% in peso, di additivo.
Preferibilmente, il componente (C) potrà includere lo 0,1% - 2% in peso di filler, preferibilmente talco, ed eventualmente lo 0,1% – 2% in peso di coadiuvante di processo, preferibilmente calcio stearato o glicerol monostearato.
La somma delle percentuali ponderali dei componenti (A), (B) e (C) dovrà essere 100%.
La schiuma di polistirene in accordo con l’invenzione potrà essere preparata mediante qualsivoglia processo in sé noto nel campo tecnico della processazione dei polimeri.
Ad esempio, la schiuma di polistirene in accordo con la presente invenzione potrà essere preparata mediante un processo di produzione di XPS, miscelando in un estrusore il masterbatch sopra descritto in un’opportuna quantità di polistirene puro in granuli. A tale miscela potrà poi essere aggiunto il gas espandente e qualsiasi altro additivo utile al processo. In alternativa, il processo di estrusione può avvenire dosando contemporaneamente polistirolo, additivi in qualsiasi forma fisica, ad esempio, non limitativo, masterbatch e/o polveri e/o compattati e/o una loro miscela, e gas espandente.
D’altra parte, la schiuma di polistirene in accordo con la presente invenzione potrà essere preparata mediante un processo di produzione di EPS. Tale processo prevede diversi passaggi: ad una emulsione acquosa di stirene si miscela la composizione ritardante di fiamma in accordo con l’invenzione e tutti gli eventuali ulteriori additivi di processo (iniziatore radicalico, miscela di tensioattivi, agenti stabilizzanti dell’emulsione o similari); si esegue la polimerizzazione dello stirene; si separa l’acqua presente; si esegue un’operazione di setacciatura del polistirene così ottenuto; infine si esegue la successiva espansione mediante riscaldamento a temperatura e pressione controllate (ad esempio con vapore acqueo).
Qualsiasi gas espandente noto alla persona esperta del ramo potrà essere impiegato, ad esempio, non limitativo, idrocarburi alifatici, fra cui pentano o butano, anidride carbonica, gas HFC, eteri, alcoli o miscele degli stessi. Ad esempio non limitativo, potranno essere impiegati gli agenti espandenti citati nella domanda internazionale WO2006/132900, alla quale si rimanda per consultazione.
La persona esperta del ramo sarà capace di determinare la quantità di gas espandente da impiegare in accordo con le esigenze del caso. Ad esempio non limitativo, il gas espandente potrà essere il 2% - 15% in peso rispetto al peso totale del compound polimerico nel quale à ̈ inserito.
Mediante il compound polimerico in accordo con l’invenzione sarà possibile realizzare articoli polimerici in schiuma di polistirene, ed in particolare pannelli isolanti.
L’invenzione risulterà completamente descritta alla luce dei seguenti esempi che, tuttavia, sono da intendersi esclusivamente come esplicativi ma non limitativi dell’invenzione.
Esempi
Sono stati preparati vari campioni C1 – C27 di compound a base polistirene. I campioni hanno la composizione in accordo con la seguente tabella 1. Tutti i componenti sono espressi in percentuale ponderale rispetto al peso totale del campione. Le materie prime impiegate sono state le seguenti:
(A) polistirene GPPS 130M commercializzato da Ineos Nova;
(B) tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] commercializzato da Sigma Aldrich;
(B) 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano [R2] CCDFB-90 commercializzato da Peroxitalia; (B) Bis(1-metil-1-feniletil)perossido [R2] commercializzato da Sigma Aldrich; (C) filler: talco HTP4 commercializzato da Imifabi.
Tutti i campioni C1-C27 sono stati testati in accordo con il noto test UL94 V-2. I campioni C1-C27 sono stati preparati inserendo i vari componenti in una pressa per la stampa degli stessi, in accordo con quanto previsto dalla normativa UL94. I risultati di tali test sono riassunti nella seguente tabella 1.
Dai risultati in tabella 1, appare chiaro che i campioni privi di additivo antifiamma (C1) o che includono il solo tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] non passano il test UL94 V-2.
Dai risultati in tabella 1, ad esempio dalla comparazione dei campioni C4 e C5, à ̈ altresì evidente che al disotto di una determinata percentuale ponderale di tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) ed agente sinergico [R1 R2], il campione non passa il test UL94 V-2.
Senza troppo badare alla teoria, à ̈ possibile affermare che un compound a base polistirene che include una percentuale di composizione ritardante di fiamma in accordo con la presente invenzione inferiore allo 0,45% in peso rispetto al peso totale del compound non rientra nell’ambito di tutela della presente invenzione.
Dai risultati in tabella 1, ad esempio dalla comparazione dei campioni C3, C7, C8 e C21-27, inoltre, si evince che quando il rapporto ponderale tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere): agente sinergico R1:R2 nell’additivo antifiamma à ̈ maggiore di un determinato valore, il campione non passa il test UL94 V-2.
Senza troppo badare alla teoria, à ̈ possibile affermare che un additivo antifiamma in cui il rapporto ponderale tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere): agente sinergico R1:R2 à ̈ inferiore a 1:2 non rientra nell’ambito di tutela della presente invenzione.
Ad esempio, i campioni C21 (rapporto R1 : R2 pari a 1:4) e C22 (rapporto R1 : R2 pari a 1:10) non rientrano nell’ambito di tutela della presente invenzione
La quantità massima di additivo ritardante di fiamma nel compound a base polistirene dipende da vari fattori, fra cui il costo del compound e la processabilità dello stesso.
Senza troppo badare alla teoria, à ̈ possibile affermare che un compound a base polistirene che include una quantità di additivo antifiamma maggiore del 10% in peso rispetto al peso totale del compound non rientra nell’ambito di tutela della presente invenzione.
Dai risultati in tabella 1, ad esempio dalla comparazione dei campioni C6, C10 e C12, à ̈ evidente che a parità di rapporto ponderale tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere): agente sinergico R1:R2 aumentando la quantità di additivo ritardante di fiamma nel compound non si hanno miglioramenti significativi dei risultati, ed anzi a volte si osserva un peggioramento.
Per minimizzare l’impatto ambientale e/o sulla salute umana del compound, pertanto, la quantità totale di additivo ritardante di fiamma nel compound a base polistirene, pertanto, potrà essere inferiore al 5% in peso rispetto al peso totale del compound, preferibilmente inferiore al 2% in peso rispetto al peso totale del compound ed ancor più preferibilmente inferiore all’1% in peso rispetto al peso totale del compound.
Opportunamente, il rapporto ponderale tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere): agente sinergico R1:R2 potrà essere compreso fra 100:1 e 1:2.
Dai risultati in tabella 1, ad esempio dalla comparazione dei campioni C5-C20, inoltre, à ̈ evidente che i risultati migliori si hanno quando la quantità di tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] à ̈ maggiore di quella dell’agente sinergico [R2].
Preferibilmente, inoltre, la quantità di tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) [R1] non eccederà quella dell’agente sinergico [R2] oltre una determinata soglia.
Al fine di determinare tale soglia, à ̈ stato testato l’andamento dei migliori tempi di fiamma su 5 campioni in funzione della percentuale di agente sinergico [R2] rispetto al peso totale di tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e agente sinergico [R1 R2]. I risultati sono riportati analiticamente nelle seguenti tabelle 2 e 3, e graficamente nelle FIGG. 1 e 2. La tabella 2 ed il grafico di FIG. 1 si riferisce al provino da 1,6 mm, mentre la tabella 3 ed il grafico di FIG.2 si riferisce a quello di 3,2 mm.
Al fine di ottenere i risultati migliori, pertanto, il rapporto ponderale tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere): agente sinergico R1:R2 potrà essere compreso fra 50:1 e 2:1, preferibilmente compreso fra 30:1 e 2:1 ed ancor più preferibilmente compreso fra 20:1 e 2:1.
Idealmente, il rapporto ponderale tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) : agente sinergico R1:R2 potrà essere compreso fra 20:1 e 5:1.
Al fine di comparare le prestazioni del compound in accordo con l’invenzione con quelli noti, sono stati preparati alcuni campioni C28-C31 aventi composizione in accordo con la seguente tabella 2. Tutti i componenti sono espressi in percentuale ponderale rispetto al peso totale del campione. Le materie prime impiegate sono state le seguenti:
- Polipropilene commercializzato da Novapolimeri;
- Esabromociclododecano (HBCD) commercializzato da Sigma Aldrich;
- Triossido di antimonio commercializzato da Sigma Aldrich;
- filler: talco commercializzato da Imifabi.
Tutti i campioni C28-C31 sono stati testati in accordo con il noto test UL94 V-2. Analogamente ai campioni C1-C27, i campioni C28-C31 sono stati preparati inserendo i vari componenti in una pressa per la stampa degli stessi, in accordo con quanto previsto dalla normativa UL94. I risultati di tali test sono riassunti nella seguente tabella 4 che include, a fini comparativi, anche i campioni C5 e C11 sopra descritti.
Dai risultati in tabella 4, ad esempio dalla comparazione dei campioni C11 e C28, à ̈ evidente che l’additivo ritardante di fiamma secondo l’invenzione presenta la stessa efficacia di un additivo antifiamma che include esabromociclododecano ma senza i problemi di impatto ambientale e/o sulla salute umana che quest’ultimo notoriamente comporta.
Dai risultati in tabella 4, ad esempio dalla comparazione dei campioni C5, C11, C29 e C30, à ̈ evidente che l’assenza di triossido di antimonio nell’additivo ritardante di fiamma influenza positivamente il comportamento dello stesso.
L’additivo antifiamma rispetto all’invenzione presenta, infatti, prestazioni nettamente migliori in termini di efficacia e/o di dosaggio, oltre ad un minore impatto ambientale e/o sulla salute umana.
Dai risultati in tabella 4, ad esempio dalla comparazione dei campioni C5, C11 e C31, à ̈ interessante osservare che l’additivo antifiamma secondo l’invenzione, efficacissimo per il polistirene, perde completamente di efficacia quando inserito in un compound a base polipropilene.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Una composizione ritardante di fiamma per polistirene costituita da tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) (R1) ed almeno un agente sinergico (R2), in cui l’agente sinergico (R2) à ̈ costituito da 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano e/o Bis(1-metil-1-feniletil)perossido, la composizione essendo priva di triossido di antimonio e di esabromociclododecano, il rapporto ponderale fra tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e detto almeno un agente sinergico (R1 : R2) essendo compreso fra 100:1 e 1:2.
  2. 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui il rapporto ponderale fra tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e detto almeno un agente sinergico (R1 : R2) à ̈ compreso fra 50:1 e 2:1, preferibilmente compreso fra 30:1 e 2:1 ed ancor più preferibilmente compreso fra 20:1 e 2:1.
  3. 3. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui il rapporto ponderale fra tetrabromobisfenolo A bis(2,3-dibromopropiletere) e detto almeno un agente sinergico (R1 : R2) Ã ̈ compreso fra 20:1 e 5:1.
  4. 4. L’uso della composizione secondo la rivendicazione 1, 2 o 3 come additivo ritardante di fiamma in un compound polimerico a base polistirene.
  5. 5. Uso secondo la rivendicazione 4, in cui l’additivo ritardante di fiamma à ̈ presente nel compound polimerico in una percentuale ponderale massima del 10% rispetto al peso totale del compound polimerico, preferibilmente in una percentuale ponderale massima del 5% rispetto al peso totale del compound polimerico, ancor più preferibilmente in una percentuale ponderale massima del 2% rispetto al peso totale del compound polimerico ed idealmente in una percentuale ponderale massima del 1% rispetto al peso totale del compound polimerico.
  6. 6. Un compound polimerico costituito da: (A) 20% – 99,5% in peso di polistirene; (B) 0,45% - 60% in peso di una composizione ritardante di fiamma in accordo con la rivendicazione 1, 2 o 3; (C) 0% - 50% di almeno un additivo; in cui la somma delle percentuali ponderali di detti componenti (A), (B) e (C) à ̈ 100%.
  7. 7. Compound secondo la rivendicazione 6, in cui detto almeno un additivo (C) à ̈ scelto nel gruppo costituito da: fillers, coadiuvanti di processo, stabilizzanti, ritardanti di fiamma ausiliari, modificatori d’impatto, pigmenti, lubrificanti, antiossidanti, agenti antraggi UV, nucleanti, compatibilizzanti, gas espandenti, cere polietileniche e/o loro copolimeri.
  8. 8. Compound secondo la rivendicazione 6 o 7, in forma di masterbatch in cui: - detto componente (A) à ̈ presente in una percentuale in peso compresa fra il 20% ed il 60% in peso rispetto al peso totale del compound, preferibilmente compresa fra il 20% ed il 40% in peso rispetto al peso totale del compound, ed ancor più preferibilmente compresa fra il 25% ed il 35% in peso rispetto al peso totale del compound; - detto componente (B) à ̈ presente in una percentuale in peso compresa fra il 15% ed il 60% in peso rispetto al peso totale del compound, detto componente (B) includendo preferibilmente tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) (R1) in una percentuale ponderale compresa fra il 30% ed 55% in peso rispetto al peso totale del compound, e preferibilmente compresa fra il 40% ed il 50% in peso rispetto al peso totale del compound, detto componente (B) includendo inoltre preferibilmente detto almeno un agente sinergico (R2) in una percentuale ponderale compresa fra lo 0,1% e 10% in peso rispetto al peso totale del compound, e preferibilmente compresa fra lo 0,5% ed il 6% in peso rispetto al peso totale del compound; - detto componente (C) à ̈ presente in una percentuale in peso compresa fra lo 0% ed il 50% in peso rispetto al peso totale del compound, preferibilmente compresa fra il 15% ed il 30% in peso rispetto al peso totale del compound, ed ancor più preferibilmente compresa fra il 20% ed il 25% in peso rispetto al peso totale del compound.
  9. 9. Compound secondo la rivendicazione 6 o 7, in forma di schiuma di polistirene in cui: - detto componente (A) à ̈ presente in una percentuale in peso compresa fra il 50% ed il 99,5% in peso rispetto al peso totale del compound, preferibilmente compresa fra l’80% ed il 95% in peso rispetto al peso totale del compound; - detto componente (B) à ̈ presente in una percentuale in peso compresa fra lo 0,45% ed il 10% in peso rispetto al peso totale del compound, detto componente (B) includendo preferibilmente tetrabromobisfenolo A-bis(2,3-dibromopropiletere) (R1) in una percentuale ponderale compresa fra lo 0,1% ed 10% in peso rispetto al peso totale del compound, preferibilmente compresa fra lo 0,1% e il 5% in peso rispetto al peso totale del compound, ed ancor più preferibilmente compresa fra lo 0,1% e l’ 1,5% in peso rispetto al peso totale del compound, detto componente (B) includendo inoltre preferibilmente detto almeno un agente sinergico (R2) in una percentuale ponderale compresa fra lo 0,01% ed 5% in peso rispetto al peso totale del compound, e preferibilmente compresa fra lo 0,01% e l’1% in peso rispetto al peso totale del compound; - detto componente (C) à ̈ presente in una percentuale in peso compresa fra lo 0% ed il 50% in peso rispetto al peso totale del compound, preferibilmente compresa fra lo 0,1% ed il 10% in peso rispetto al peso totale del compound, ed ancor più preferibilmente compresa fra lo 0,1% ed il 5% in peso rispetto al peso totale del compound.
  10. 10. Un articolo polimerico, preferibilmente un pannello isolante, che include il compound secondo la rivendicazione 6, 7, 8 o 9.
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