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ES2205347T3 - Revestimiento intumescente resistente a condiciones tropicales. - Google Patents

Revestimiento intumescente resistente a condiciones tropicales.

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ES2205347T3
ES2205347T3 ES98116370T ES98116370T ES2205347T3 ES 2205347 T3 ES2205347 T3 ES 2205347T3 ES 98116370 T ES98116370 T ES 98116370T ES 98116370 T ES98116370 T ES 98116370T ES 2205347 T3 ES2205347 T3 ES 2205347T3
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ES
Spain
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weight
parts
insulating layers
melamine
protective coating
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES98116370T
Other languages
English (en)
Inventor
Wolf-Dieter Pirig
Susanne Rothkamp
Volker Dipl.-Ing. Thewes
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Clariant Produkte Deutschland GmbH
Original Assignee
Clariant GmbH
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Publication date
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Application filed by Clariant GmbH filed Critical Clariant GmbH
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C09D5/185—Intumescent paints

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

LA INVENCION TRATA DE UN RECUBRIMIENTO IGNIFUGO QUE FORMA UNA CAPA AMORTIGUADORA DE AISLAMIENTO A BASE DE SUSTANCIAS QUE FORMAN ESPUMAS Y CARBONO EN CASO DE INCENDIO, LIGANDOS FORMADORES DE LAMINAS, ESPUMANTES Y ADYUVANTES Y ADITIVOS USUALES, CARACTERIZADO PORQUE CONTIENE COMO ESPUMANTE UNA SAL DE MELAMINA Y/O SALES DE GUANIDINA Y/O MELAMINA MICROENCAPSULADA. EL RECUBRIMIENTO IGNIFUGO DE LA INVENCION Y FORMADOR DE CAPA AMORTIGUADORA DE AISLAMIENTO ES ESTABLE EN PARTICULAR EN CONDICIONES TROPICALES (HASTA UN 100 % DE HUMEDAD RELATIVA, Y A APROXIMADAMENTE 75õ C), ES DECIR QUE LIBERA MUY POCO NH 3 .

Description

Revestimiento intumescente resistente a condiciones tropicales.
El invento concierne a un revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, a base de sustancias que en el caso de un incendio forman capas de espuma y forman carbono, agentes aglutinantes que forman películas, agentes de expansión, y usuales materiales coadyuvantes y aditivos.
Los revestimientos protectores contra los incendios, que forman capas aislantes, también denominados revestimientos intumescentes, se distinguen porque en el caso de un incendio forman espuma, al estar sometidos a una correspondiente influencia térmica, y mediante esta formación de espuma por el antes mencionado revestimiento protector contra los incendios se impide, o al menos se obstaculiza, el paso de calor a través de construcciones y estructuras de acero, techos, paredes, cables, tubos y elementos similares.
El documento de patente de los Estados Unidos de América US 4.965.296 A1 describe un material ignifugante (inhibidor de la llama), que se compone de un material de revestimiento ignifugante y de un material conductor de la electricidad. El material de revestimiento ignifugante consta en ese caso de sustancias que forman espuma y carbono, de un compuesto generador de gases, de un agente aglutinante que forma una película, y de correspondientes disolventes. Facultativamente, pueden estar presentes otros usuales materiales constituyentes.
En el documento US 4.879.320 se describe una composición ignifugante similar, a la cual sin embargo, en lugar de un material conductor, se le añade un material fibroso cerámico.
El documento US 5.225.464 describe una formulación acuosa intumescente a base de un producto de reacción de un ácido fosfórico, melamina y fosfato de monoamonio, que debe suministrar, junto con pentaeritritol, hidrocarburos clorados y otros compuestos, especialmente un poli(acetato de vinilo), un mejorado material de revestimiento intumescente.
Numerosas formulaciones intumescentes son conocidas a partir del manual "Fire Retardants Formulations Handbook" [Manual de formulaciones de ignifugantes] (autor: Vijay Mohan Bhatnagar, 1972).
El documento de patente alemana DE 4218184 A1 describe una mezcla acuosa de un agente aglutinante, que consta de una solución y/o dispersión acuosa de una combinación a base de a) por lo menos un prepolímero de NCO con grupos bloqueados de isocianato, que tiene grupos de uretano, y es soluble y/o dispersable en agua en presencia del componente b), y de b) un componente poliamínico, que consta de por lo menos una poliamina (ciclo)alifática con por lo menos dos grupos amino primarios y/o secundarios.
El documento DE 4343668, finalmente, describe masas de revestimiento ignifugantes e hinchables, que constan al menos de
4 a 25% en peso de un agente aglutinante que forma una película,
10 a 4% en peso de un polifosfato de amonio,
8 a 40% en peso de por lo menos una sustancia que se carboniza bajo la acción del calor,
6 a 25% en peso de un agente de expansión,
0 a 5% en peso de un agente dispersante,
0 a 25% en peso de materiales de carga.
En los casos de los antes mencionados revestimientos protectores contra los incendios es desventajoso, en conjunto, el hecho de que éstos contienen halógenos o, por el contrario, no presentan ninguna suficiente amplitud de la banda de aplicaciones.
Especialmente se comprobó, en el caso de formulaciones que contienen melamina como agente de expansión, que estas combinaciones, a una alta temperatura y una elevada humedad relativa del aire, es decir a grandes rasgos en condiciones tropicales, ponen en libertad grandes cantidades de amoníaco (NH_{3}).
Es por lo tanto misión del presente invento poner a disposición revestimientos protectores contra los incendios, que formen capas aislantes, que incluso en condiciones climáticas, como las que se presentan a grandes rasgos en los trópicos, pongan en libertad solamente muy pequeñas cantidades de NH_{3} - incluso con alta temperatura y elevada humedad relativa del aire -.
El problema que plantea esta misión es resuelto mediante un revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, del tipo descrito al comienzo de la memoria, caracterizado porque contiene como agente de expansión una sal de melamina y/o sales de guanidina y/o melamina microencapsulada.
Preferiblemente, al referirse a las sales de melamina, se trata de fosfato de melamina, cianurato de melamina, borato de melamina, silicato de melamina, y, al referirse a la sal de guanidina, se trata de fosfato de guanidina.
Asimismo, como se ha mencionado, es adecuada conforme al invento una melamina microencapsulada.
Preferiblemente, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene
de 5 a 30 partes en peso de un agente aglutinante que forma una película,
de 15 a 50 partes en peso de una sustancia que forma una capa de espuma,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 5 a 50 partes en peso de la sal de melamina y/o la sal de guanidina, y
de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales coadyuvantes y aditivos.
De modo especialmente preferido, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente aglutinante que forma una película,
de 25 a 40 partes en peso de una sustancia que forma una capa de espuma,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 7 a 40 partes en peso de la sal de melamina y/o la sal de guanidina, y
de 20 a 40 partes en peso de usuales materiales coadyuvantes y aditivos.
Preferiblemente, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como agente aglutinante que forma una película,
homopolímeros a base de acetato de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo, etileno y cloruro de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado, de cadena larga,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el éster di-n-butílico de ácido maleico,
copolímeros a base de acetato de vinilo y un éster de ácido acrílico,
copolímeros a base de estireno y un éster de ácido acrílico,
copolímeros a base de ésteres de ácido acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y un acrilato,
un copolímero de estireno y un acrilato.
Preferiblemente, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como sustancias que forman espuma, sales de amonio de ácidos fosfóricos y/o ácidos polifosfóricos.
Preferiblemente, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como sustancias que forman carbono, hidratos de carbono.
Se prefieren como hidratos de carbono pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y/o policondensados del pentaeritritol.
Preferiblemente, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como materiales coadyuvantes y aditivos, fibras de vidrio, fibras minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de precipitación, silicatos y/o celulosas pulverulentas.
Preferiblemente, el revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, conforme al invento está exento de halógenos.
\newpage
El revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, conforme al invento, pone en libertad, al almacenarse bajo elevada humedad (del aire) (una humedad relativa hasta de 100%) y bajo elevada temperatura (aproximadamente 75ºC), menos de 550 partes por millón (ppm) de NH_{3}.
El revestimiento protector contra los incendios (revestimiento intumescente) conforme al invento pasa a emplearse en forma de un agente de pintura apto para aplicarse por extensión (con brocha), por proyección o con rodillos, a fin de proteger los más diferentes substratos, preferiblemente de acero, madera, cables eléctricos y tubos.
En los siguientes Ejemplos se produjeron revestimientos intumescentes, se aplicaron sobre planchas normalizadas de acero y se determinó su eficacia. La prueba de la capacidad de aislamiento se efectuó según la norma DIN 4102, parte 8 (1986). La resistencia al agua se probó, almacenando las planchas normalizadas de acero, revestidas, durante 4 semanas a 40ºC y con una humedad relativa del aire de 95%, antes de la prueba de la capacidad de aislamiento en un armario con aire acondicionado (climatizado).
En los Ejemplos se emplearon los siguientes productos:
® Pliolite (Solid) (Goodyear, Francia)
Se trata de una resina termoplástica, newtoniana, a base de un copolímero de vinil-tolueno y un acrilato.
® Hostaflam AP 462 (Clariant GmbH, Frankfurt am Main)
Se trata de un polifosfato de amonio microencapsulado a base de ® Hostaflam AP 422, que se había preparado de acuerdo con el procedimiento del documento de patente europea EP-B-0.180.795, y que contiene aproximadamente 10% en masa de un material de encapsulación, que consta de una resina endurecida de melamina y formaldehído.
En el caso del ® Hostaflam AP 422 (Hoechst AG, Frankfurt am Main) se trata de un polifosfato de amonio en forma de polvo, libremente fluyente, difícilmente soluble en agua, de la fórmula (NH_{4}PO_{3})_{n} con n = 20 hasta 1.000, especialmente 500 hasta 1.000. La proporción de las partículas con un tamaño de partículas menor que 45 \mum asciende a más de 99%.
Ejemplo 1 (de comparación)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
8 partes en peso de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
La prueba de incendio de la plancha revestida según la norma DIN 4102 arrojó la clase de incendio F 30. Después del almacenamiento en un armario climatizado se arrojó también la clase de incendio F 30.
Ejemplo 2 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
22 partes en peso de fosfato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Ejemplo 3 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
16 partes en peso de cianurato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Ejemplo 4 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
12 partes en peso de borato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Ejemplo 5 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
21 partes en peso de silicato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Ejemplo 6 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
10 partes en peso de fosfato de guanidina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Ejemplo 7 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
27 partes en peso de ® Hostaflam AP 422
20 partes en peso de ® Mowilith DM 510
39 partes en peso de fosfato de melamina
13 partes en peso de dipentaeritritol
5 partes en peso de dióxido de titanio
20 partes en peso de espesantes, plastificantes y agua.
Ejemplo 8 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
27 partes en peso de ® Hostaflam AP 422
20 partes en peso de ® Mowilith DM 510
18 partes en peso de melamina microencapsulada
13 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Ejemplo 9 (del invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
8 partes en peso de melamina microencapsulada
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
Todas las planchas a probar de los Ejemplos 2 a 9 alcanzaron la clase de incendio F 30.
Medición de la emisión de NH_{3}
Para efectuar la comprobación de la liberación de NH_{3}, las planchas de muestra secadas se introducen en un sistema de vidrio cerrado. Éste consta de una botella de vidrio de 500 ml de capacidad y de una tapa de vidrio con 2 grifos. Para efectuar la simulación de la humedad del aire (humedad relativa del aire aproximadamente 100%) se halla dentro del sistema de vidrio una cuba de vidrio con 10 ml de agua corriente. El sistema de vidrio se coloca con un grifo cerrado a 75ºC dentro de una estufa de desecación con aire circulante. El segundo grifo se cierra asimismo después de 10 minutos dentro de la estufa de desecación. La duración de permanencia de la botella en la estufa de desecación es a partir de entonces de 120 minutos. Después de ello, la botella se saca de la estufa de desecación y uno de los grifos se provee mediante una pieza intermedia de un tubito de Dräger. Por el segundo grifo se introduce nitrógeno a una velocidad de 5 l por hora. La botella se evacua por soplado durante 30 minutos y las cantidades liberadas de amoníaco se leen directamente en el tubito de Dräger.
\newpage
Los resultados de la medición que se ha mencionado antes se encuentran en la Figura 1, de la que se desprende que los revestimientos protectores contra los incendios, que forman capas aislantes, conformes al invento, de los Ejemplos 2 a 9, liberan muchísimo menos (aproximadamente 8 a 20 veces menos) de NH_{3} que el revestimiento protector contra los incendios según el estado de la técnica (Ejemplo 1).
Figura 1 Liberación de NH_{3}
1

Claims (10)

1. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, a base de sustancias que en el caso de un incendio forman capas de espuma y forman carbono, agentes aglutinantes que forman películas, agentes de expansión, y usuales materiales coadyuvantes y aditivos, caracterizado porque contiene
de 5 a 30 partes en peso de un agente aglutinante que forma una película,
de 5 a 50 partes en peso de una sustancia que forma una capa de espuma,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 5 a 50 partes en peso de una sal de melamina y/o una sal de guanidina y/o melamina microencapsulada,
de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales coadyuvantes y aditivos.
2. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según la reivindicación 1, caracterizado porque al referirse a las sales de melamina, se trata de fosfato de melamina, cianurato de melamina, borato de melamina, silicato de melamina, y al referirse a la sal de guanidina, se trata de fosfato de guanidina.
3. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente aglutinante que forma una película,
de 25 a 40 partes en peso de una sustancia que forma una capa de espuma,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 7 a 40 partes en peso de una sal de melamina y/o una sal de guanidina y/o melamina microencapsulada,
de 20 a 40 partes en peso de usuales materiales coadyuvantes y aditivos.
4. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como agentes aglutinantes que forman películas están contenidos
homopolímeros a base de acetato de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo, etileno y cloruro de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado, de cadena larga,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el éster di-n-butílico de ácido maleico,
copolímeros a base de acetato de vinilo y un éster de ácido acrílico,
copolímeros a base de estireno y un éster de ácido acrílico y/o
copolímeros a base de ésteres de ácido acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y acrilol,
copolímeros de estireno y un acrilato,
copolímeros de vinilo y un acrilato,
dispersiones de poliuretanos autorreticulables.
5. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como sustancias que forman espuma están contenidas sales de amonio de ácidos fosfóricos y/o ácidos polifosfóricos.
6. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como sustancias que forman carbono están contenidos hidratos de carbono.
\newpage
7. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según la reivindicación 6, caracterizado porque como hidratos de carbono se emplean pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y/o policondensados del pentaeritritol.
8. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como materiales coadyuvantes y aditivos están contenidos los constituidos por fibras de vidrio, fibras minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de precipitación, silicatos y/o celulosas pulverulentas.
9. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque está exento de halógenos.
10. Revestimiento protector contra los incendios, que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque al almacenarse bajo elevada humedad, hasta una humedad relativa de 100%, y bajo elevada temperatura (aproximadamente 75ºC) pone en libertad menos de 550 ppm de NH_{3}.
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DE19739730 1997-09-11
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