BRPI0413628B1 - Composição para revestimento retardante de fogo isenta de halogênio, processo de formação de um substrato revestido, e, substrato revestido - Google Patents

Description

"COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO ISENTA DE HALOGÊNIO, PROCESSO DE FORMAÇÃO DE UM SUBSTRATO REVESTIDO, E, SUBSTRATO REVESTIDO" [001] A presente invenção refere-se a composições para revestimento retardantes de fogo, à preparação e ao uso das mesmas. [002] As composições são comumente usadas para revestimento de superfícies encontradas em prédios, por exemplo, paredes, tetos, pisos e mobília. Tais superfícies são habitualmente revestidas à temperatura ambiente em tomo de 5 a 40°C com o uso de pincéis, rolos, blocos ou sprays. Os revestimentos incluem tintas, lacas e vernizes. Tais revestimentos podem queimar na eventualidade de um incêndio em um prédio. [003] Incêndios dentro de prédios e de outras estruturas provocam danos substanciais e freqüentemente perda de vidas tanto pelo aumento da temperatura pelas labaredas como pela fumaça gerada. Uma fonte de combustível em tais incêndios é o revestimento sobre as superfícies encontradas dentro dos prédios. Evidentemente, tais superfícies são freqüentemente repintadas muitas vezes e, durante o passar dos anos, não é incomum que se tenha dez ou mais camadas de tinta seca sobre as mesmas. Tais múltiplas camadas de tinta, embora sendo improvável que elas constituam a fonte inicial do incêndio, certamente irão alimentá-lo, prolongando assim a sua duração e aumentando os danos causados. Para serem eficazes em situações da vida real, portanto, os revestimentos retardantes de fogo devem ser eles mesmos de baixa inflamabilidade assim como suficientemente robustos para manter a sua integridade em um incêndio tal que seja evitado que as camadas de tinta e os outros substratos que se encontrem em baixo entrem em ignição. [004] Para que sejam feitas comparações objetivas, foi estabelecido um sistema de garantia por órgãos federais. Tais órgãos desenvolveram vários protocolos de testagem para avaliar a eficiência dos revestimentos retardantes de fogo. Estes variam em gravidade por especificação de diferentes substratos, por exemplo, inflamáveis versus não inflamáveis e se o substrato está revestido ou não com camadas anteriores secas de tinta inflamável. Um exemplo do teste mais rigoroso é o BS 476 intitulado Fire Tests on Building Materials and Structures parte 7, que descreve o método de teste para determinar a classificação da difusão na superfície de chamas dos produtos. O método de teste é disponível pelo British Standards Institute em Londres e bibliotecas de referencia. [005] O substrato mais desafiador para o teste é a placa Warrington blue que é chapa de gesso revestida com 10 camadas de diferentes tintas. Está é então revestida com um revestimento retardante, sujeita ao teste e o resultado avaliado. [006] Composições de revestimento retardantes de fogo conhecidas contêm materiais retardantes de fogo. Além disso, tais revestimento também podem conter aglutinante polimérico, sólidos particulados não aglutinantes tais como pigmentos inorgânicos e/ou orgânicos (por exemplo, rutilo ou dióxido de titânio) e/ou diluentes (por exemplo, argilas ou talco) assim como outros ingredientes opcionais tais como agentes de estruturação (por exemplo, argilas laponita ou bentonita), solventes coalescentes (por exemplo, álcool benzílico ou aguarrás mineral), agentes antiespumantes e biocidas. [007] O volume de matéria particulada contida em um revestimento seco comparado com o volume total do revestimento seco (inclusive o aglutinante polimérico formador dc filme) e conhecido como a concentração em volume do pigmento ou PVC e é normalmente expresso como uma percentagem Neste contexto o termo pigmento inclui toda a matéria que permanece particulada no filme final. O conceito de PVC também se aplica a formulações poliméricas para moldagem. Um discussão geral de PVC pode ser encontrada em Paint and Surface Coatings Editado por R. Lamboume e publicado em 1987 por Ellis Horwood, na página 364, cujo conteúdo da página é aqui incorporado como referência. [008] Típico dos materiais retardantes de fogo citados acima incluem compostos orgânicos halogenados tais como parafinas cloradas e materiais bromados. Os polímeros e copolímeros clorados tais como cloreto de polivinila e cloreto de polivinilideno são eles mesmos retardantes de fogo em virtude do seu alto teor de cloro. Os materiais halogenados podem ser usados sozinhos ou juntamente com compostos de antimônio tais como trióxido de antimônio ou pentóxido de antimônio que se acredita ajam como sinergísticos. Um mecanismo proposto para o modo de ação dos sistemas halogenados e antimônio-halogenados mistos é que eles interferem no mecanismo responsável pela produção de radicais com alta energia na fase gasosa da chama reduzindo dessa forma a grandeza da chama e/ou a sua temperatura. Tais agentes são eficazes porém eles tendem a produzir alta densidade de fumaça e gases corrosivos no incêndio provocando ainda maiores danos. Além disso, a manipulação de compostos de antimônio e de materiais halogenados durante o processo de obtenção da tinta é ele mesmo um motivo de preocupação para a saúde e a segurança dos operários envolvidos. 0 pó fino produzido pela operação de lixação da tinta retardante de fogo que contém antimônio cria um perigo adicional para o ambiente. [009] Alternativas aos retardantes de fogo halogenados incluem uma classe de compostos que produz vapor d'água ou dióxido de carbono a temperaturas elevadas. Exemplos de tais materiais são os carbonatos de metal tais como Huntita (3 MgC03xCaC03) e Hidromagnesita (Mg5 (C03) 4 (OH) 2x 4 H20) e hidróxidos de, tais como tri-hidróxido de alumínio também conhecido como alumínio triidratato e hidróxido de magnésio. Estes também são às vezes denominados cargas de retardante de fogo. Os primeiros estágios do incêndio acredita-se que tais materiais de carga liberem o dióxido de carbono ou a água evitando assim que as chamas que estejam invadindo o ambiente ou extinguindo quaisquer chamas que já tinham invadido. No entanto, uma desvantagem conhecida é que eles não são muito eficazes a alta temperatura. [010] A temperaturas mais altas, os materiais capazes de produzirem matéria carbonizada vítrea podem ser mais eficazes. O borato de zinco é um exemplo de um tal material. Acredita-se que as matérias carbonizadas assim formadas ajam como uma barreira física bloqueando o calor que atinge o substrato abaixo da superfície pintada. Infelizmente, tais matérias carbonizadas vítreas são muito frágeis e têm uma tendência a se desprender do próprio artigo que elas pretendem proteger. Mais recentemente misturas de materiais vítreos e materiais do tipo cerâmica tomaram-se disponíveis e produzem matérias carbonizadas vítreas que são mais robustas. [011] Além destes há os revestimentos que produzem retardamento de fogo por intumescência, pelo que se entende que é produzida uma espuma isolante às temperaturas encontradas em um incêndio. Tipicamente, são necessários uma fonte de ácido, uma fonte de carbonização e um agente espumante. A fonte de ácido é um composto de fósforo que gera ácido fosfórico a alta temperatura. A fonte de carbonização pode ser qualquer fonte de carbono; o polímero da resina formadora de filme pode ser suficiente. 0 agente de insuflação é tipicamente uréia que produz amônia à alta temperatura. No entanto, os revestimentos intumescentes freqüentemente apresentam fracas propriedades decorativas e o fato da aplicação de um revestimento sobre os mesmos com camadas de materiais convencionais que não sejam retardantes de fogo geralmente cria problemas de umedecimento que pode resultar em uma aparência final não atraente. [012] A EP 0 833 862 divulga um processo para a aplicação do revestimento em partículas de carga inorgânica tal como de hidróxido de magnésio ou de hidróxido de alumínio com certos compostos de estanho. Também é divulgado o uso de tais partículas de carga revestidas como retardantes de fogo em formulações para moldagem de peso molecular de baixa PVC (em particular menor do que 15%). Estas formulações para moldagem, entretanto também contêm materiais halogenados tais como o cloreto de polivinila como o aglutinante polimérico ou Cerechlor 70, uma cera de parafina clorada, que se sabe que serem eles mesmos eficazes como retardantes de fogo devido ao seu alto teor de cloro como discutido acima. Evidentemente a presença do cloro produz fumaça densa e gases corrosivos durante a combustão. [013] A EP 0 833 862 também menciona composições para revestimento embora não sejam reveladas formulações especificas e revestimentos de alta PVC, isentos de halogênio não são divulgados. [014] Surpreendentemente, foi descoberto que as composições para revestimento isentas de halogênio podem ser obtidas com PVC muito alta e melhores propriedades retardantes de fogo. [015] Conseqüentemente, é fornecida uma composição para revestimento retardante de fogo isenta de halogênio que compreende polímero formador de filme e material retardante de fogo inorgânico caracterizado pelo fato de que o material retardante de fogo compreende uma combinação de partículas de carga retardante de fogo e um estanato de metal e/ou um hidróxi estanato de metal em que a PVC global da composição é de 75 a 97%. [016] Por isenta de halogênio entende-se que a composição para revestimento é substancialmente isenta de materiais retardante de fogo que contêm halogênio. [017] Preferivelmente o material retardante de fogo da composição para revestimento é capaz de expulsar água e/ou dióxido de carbono quando o revestimento seco for exposto a temperaturas elevadas encontradas em ou próximas a uma chama em um incêndio. Mais preferivelmente a carga retardante de fogo é selecionada do grupo que consiste de huntita, hidroximagnesita, tri-hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio. [018] Os estanatos de metal podem ser representados por MSn03 e os hidróxi estanatos de metal por MSn(OH)6. Preferivelmente o metal representado por M é zinco, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, ferro, cobalto, níquel ou cobre. Preferivelmente o metal é o zinco pois este produz retardamento de fogo eficaz assim como é substancialmente incolor. Ainda mais preferivelmente o hidróxi estanato de metal é o hidróxi estanato de zinco. [019] Combinações adequadas de partículas de carga e de estanatos de metal e/ou de hidróxi estanatos de metal incluem misturas das partículas de carga e do(s) estanato(s). Estes podem ser adicionados à composição para revestimento em pré-misturação ou separadamente [020] Preferivelmente o material retardante de fogo compreende as partículas de carga retardantes de fogo revestidas com estanato de metal e/ou com o hidróxi estanato de metal pois este produz retardamento de fogo mais eficaz. Mais preferivelmente, o revestimento está ligado às partículas de carga. Um exemplo adequado de uma carga retardante de fogo revestida com um hidróxi estanato de metal é o alumínio triidratato revestido com o hidróxi estanato de zinco, disponível como Storflam ZAH™. [021] Preferivelmente o material retardante de fogo compreende desde 100 até 2000% e mais preferivelmente desde 300 até 1500% em peso do polímero formador de filme. Mais preferivelmente ainda, o material retardante de fogo compreende desde 900 até 1400% pois este produz o equilíbrio ótimo de retardamento de fogo e de outras propriedades de revestimento seco. [022] Preferivelmente a PVC é desde 80 até 97%, mais preferivelmente desde 85 até 95% e até mesmo mais preferivelmente desde 87 até 93%. Preferivelmente pelo menos 65% da PVC da composição são fornecidos pelo material retardante de fogo. [023] Embora não se deseje ficar preso a esta teoria, a PVC muito alta dos revestimentos da invenção não apenas permite que sejam incorporados ao revestimento seco níveis muito altos de materiais retardantes de fogo, isto também resulta em uma quantidade mínima de polímero formador de filme no revestimento. Como é o polímero formador de filme que é o principal material inflamável, o retardamento da chama é desse modo ainda melhorado. [024] A formulação a uma PVC tão alta pode reduzir algumas das propriedades desejáveis da composição para revestimento. Em particular, há uma tendência do revestimento úmido formar fissuras quando se toma seco, criando um revestimento sólidos, seco com rachaduras. Isto não apenas produz uma aparência indesejável porém, evidentemente, reduz as propriedades retardantes de fogo do revestimento resultando da exposição ao material inflamável abaixo das chamas e do calor. [025] Podem ser usados materiais de grande tamanho da partícula para evitar este problema. Por grande, neste contexto, entende-se que a distribuição do tamanho da partícula se estende desde sub-mícron até 1000 μ, de preferência desde 0,1 até 750 μ, mais preferivelmente desde 0,1 até 500 μ e ainda mais preferivelmente desde 0,1 até 200 μ. Quando as partículas forem substancialmente esféricas o tamanho refere-se ao diâmetro. Quando as partículas não forem esféricas o tamanho refere-se à maior dimensão. [026] As mais preferidas são as distribuições de tamanho da partícula em que 50 a 90% em peso das partículas são de até 50 μ e desde 5 até 25% em peso são maiores do que 50 a 100 μ e desde 5 até 25% em peso são maiores do que 100 até 200 μ. As partículas acima de aproximadamente 200 μ podem produzir um efeito texturado no revestimento seco assim quando for necessária uma aparência final lisa a distribuição do tamanho da partícula é de preferência substancialmente isenta de partículas maiores do que 250 μ. [027] As partículas são de preferência substancialmente esféricas pois os revestimentos que contêm as mesmas são mais lisos e mais robustos. No entanto, algumas partículas com uma alta proporção de aspecto, tais como fibras, podem se dobrar e enrolar durante a secagem. Os revestimentos secos resultantes podem assim conter fibras de até aproximadamente 3 mm de comprimento sem exibir textura significativa no revestimento seco. Eles podem ser selecionados por experimento de rotina. [028] Embora o tamanho e a distribuição das partículas determinem largamente a sua eficiência na prevenção da formação das rachaduras e de outros defeitos, o tipo do próprio material irá afetar o retardamento do incêndio da composição para revestimento. Preferivelmente são usados materiais não inflamáveis. Mais preferivelmente, são usados materiais inorgânicos. [029] Os exemplos adequados de tais materiais não inflamáveis incluem poeira de cinzas, carbonato de cálcio, argilas, talco e fibras ou esferas de vidro. A poeira de cinzas compreende esferas ocas de alumina-silicato extraídas de cinza de combustível pulverizada. Fillite™ 200/7 é um exemplo adequado do tipo poeira de cinzas. Exemplos de fibras de vidro adequadas são disponíveis por Wrigley Fibres, F. H. Wrigley Ltd. em Somerset, Inglaterra T A4 4RF sob o nome comercial fibras P ANTM ou Fibertec Inc, Bridgewater, Michigan, USA 023204 sob o nome comercial fibras Microglass™. Exemplos adequados de esferas de vidro ocas são disponíveis por Wrigley Fibres como micro balões de vidro. Um exemplo adequado de carbonato de cálcio é Durcal 130. [030] Preferivelmente, tais materiais compreendem desde 5 até 40% em peso da formulação de revestimento, mais preferivelmente desde 10 até 30% em peso da formulação do revestimento e até mesmo mais preferivelmente desde 15 até 25% em peso da formulação para revestimento. [031] Preferivelmente a composição para revestimento contém pelo menos um componente selecionado do grupo que consiste de pigmentos, modificadores reológicos, auxiliares de escoamento, dispersantes, diluentes, antiespumantes, agentes reticulantes e biocidas. [032] Preferivelmente a composição para revestimento transportada por água pois isto reduz a quantidade de solvente orgânico liberado para a atmosfera durante a secagem do revestimento aplicado. Tais solventes na atmosfera são considerados perigosos para o ambiente e em muitos casos os usuários da tinta não gostam do odor que eles produzem. Por transportada por água entende-se que pelo menos 50% em peso do material volátil ou do veículo líquido da composição de revestimento é água. Mais preferivelmente o nível de solvente orgânico é desde 0,1 até 30% e até mais preferivelmente desde 0,5 até to 10% em peso da composição total da tinta. Mais preferivelmente ainda a composição para revestimento é substancialmente isenta de solvente orgânico. Preferivelmente, quando forem usados solventes orgânicos, por exemplo, para melhorar o umedecimento do substrato ou a dispersão da matéria particulada, são usados solventes compatíveis ou solúveis em água. Exemplos de tais solventes adequados incluem propileno glicol, álcool benzílico, éster álcoois tais como texanol e solventes parafínicos tal como Exxsol D40 e "white spirit". [033] Solventes orgânicos, de preferência solventes orgânicos compatíveis com água também são úteis para aumentar o tempo de abertura do revestimento; isômeros eles estendem o período de tempo que a composição precisa para secar. Isto é especialmente importante para os revestimentos formulados a uma PVC acima de aproximadamente 75% pois eles têm uma tendência a formar defeitos durante a secagem. [034] É preferível que a composição de revestimento esteja em uma única embalagem. Por isto entende-se que a composição líquida para revestimento pode ser usada diretamente do recipiente. Além disso, sem ser talvez para a redução da viscosidade pela adição de solvente, digamos água, não são necessários outros ingredientes essenciais para serem misturados para que o revestimento revele as suas propriedades pretendidas como um revestimento retardante de fogo. Uma tal composição para revestimento pronta para uso tem a vantagem adicional de que ela não tem uma "estabilidade do banho" além da qual deve ser descartado qualquer revestimento não utilizado. [035] As resinas formadoras de filme adequadas incluem polímeros de adição e polímeros de condensação. O termo polímero é usado neste caso para descrever tanto homopolímeros como copolímeros. [036] Os exemplos adequados de polímeros de adição podem ser derivados de ésteres de ácido acrílico e de ésteres de ácido metacrílico, de amidas, nitrilas, monômeros de vinila tais como estireno e derivados do mesmo e ésteres de vinila tais como acetato de vinila e versatato de vinila. [037] Utilizando-se a nomenclatura (met) acrilato para representar tanto acrilato como metacrilato, os ésteres de ácido (met) acrílico adequados incluem os alquil ésteres, de preferência o (met) acrilato de metila, o (met) acrilato de propila, o (met) acrilato de butila, o (met) acrilato de 2-etil hexila e o (met) acrilato de alcóxi poli (oxietileno). Também podem ser usadas pequenas quantidades de ácido acrílico e/ou de ácido metacrílico. Também podem ser incluídos monômeros hidróxi funcionais tais como hidróxi etil (met) acrilato e/ou hidróxi propil (met) acrilato. De preferência o polímero de adição é derivados dos ésteres do ácido (met) acrílico. Mais preferivelmente o polímero de adição é derivado de metacrilato de metila, do acrilato de 2-etil hexila e do ácido acrílico e até mesmo mais preferível é quando a proporção em peso destes monômeros for 50,5:48,5:1,0. respectivamente. [038] Exemplos adequados de polímeros de condensação incluem poliésteres e poliuretanas. Também podem ser usados os polímeros híbridos de uretano-acrílico, em que o uretano e a parte do polímero de adição acrílico estão intimamente associados. [039] A temperatura de transição vítrea ou Tg do polímero de adição pode ser variada por copolimerização de monômeros de Tg apropriada. Similarmente, variando-se a quantidade de co-reagentes duros e moles a Tg dos polímeros de condensação também pode ser variada. Desta maneira nos polímeros que são duros, moles ou intermediário a também pode ser obtida Tg que possa produzir uma faixa de propriedades físicas desejadas, tal como dureza no revestimento seco. [040] Preferivelmente, a Tg do polímero usado como a resina formadora de filme é de desde - 60°C até 130°C, mais preferivelmente desde - 50°C até 70°C e até mesmo mais preferivelmente desde - 30 até 30°C. São preferidos os polímeros com Tg mais baixa pois eles permitem a formação de um revestimento seco coesivo até mesmo a uma PVC muito alta. [041] A resina formadora de filme pode ser um polímero em solução pelo qual entende-se que o polímero está dissolvido em um solvente orgânico ou em água ou um polímero em dispersão em que o polímero existe como partículas dispersas em um meio veículo líquido. Tais dispersões são freqüentemente denominadas látices. Preferivelmente a resina formadora de filme é um polímero em dispersão e mais preferivelmente o meio veículo líquido é substancialmente água. O diâmetro da partícula médio em peso de tais látices é de preferência de desde 0,01 até 5μ , mais preferivelmente de desde 0,1 até 3μ e mais preferivelmente ainda de 0,1 até 1 μ. [042] Preferivelmente eles são obtidos por processo de polimerização em emulsão. [043] O revestimento úmido devia ser aplicado ao substrato a uma espessura suficiente para produzir uma espessura do revestimento seco de desde 0,3 até 3,0 mm, de preferência desde 0,5 até 2,0 mm e mais preferivelmente ainda de desde 0,8 até 1,25 mm. A uma maior espessura do revestimento seco, por exemplo, maior do que 0,5 mm, pode ser necessário mais do que uma camada de revestimento. De preferência, a espessura da camada de revestimento seca de 2 mm pode ser conseguida em 2 ou 3 aplicações de camada de revestimento. Isto pode ser conseguido por aplicação com pincel ou rolo embora seja preferida a aplicação com rolo. [044] Para se atingir tais espessuras de revestimento a viscosidade média de cisalhamento devia ser, de preferência desde 0,6 até 6,0 Pa.s, mais preferivelmente desde 1,0 até 5,0 Pa.s e até mesmo mais preferivelmente desde 1,0 até 4,0 Pa.s. A viscosidade é medida a 25°C usando-se um viscosímetro Rotothinner (disponível pela Sheen Instruments, Teddington, Londres, Inglaterra) adaptado com um pêndulo esférico de 3,175 cm (1,25 polegada) (número da peça 455N/65) que gira a 562 rpm. [045] Outras propriedades importantes da tinta também são afetadas pela PVC muito alta da invenção. Por exemplo, a resistência às manchas e a resistência ao esfregamento podem ser inaceitavelmente baixas. Nestas circunstâncias a camada seca de composição para revestimento retardante de fogo pode ser coberta com uma segunda camada diferente de camada de revestimento convencional que, embora não seja ela própria retardante de fogo até a extensão das composições para revestimento fornecidas por esta invenção, não obstante tem propriedades de resistência à manchas e de resistência ao esfregamento aceitáveis. Surpreendentemente, um tal sistema tem boas propriedades de retardamento de fogo. [046] Conseqüentemente, é fornecido um sistema de revestimento retardante de fogo, que compreende uma primeira camada seca de composição de revestimento retardante de fogo e uma segunda camada seca de composição de revestimento caracterizada pelo fato de que a segunda camada é de uma composição diferente. Preferivelmente a segunda camada é colorida e contém pigmentos além do dióxido de titânio; [047] Um tal sistema de dois produtos em a vantagem adicional de que pode ser produzido um sistema retardante de fogo que ofereça uma faixa de cores sem a necessidade de se formular uma faixa de composições coloridas que sejam elas mesmas retardantes de fogo. Opcionalmente, a segunda camada de revestimento é retardante de fogo. [048] Em casos em que a adesão entre a composição da camada de revestimento retardante de fogo e o substrato for baixa ou adequada, é preferível que o sistema da camada de revestimento compreenda uma camada de primeira mão, entre o substrato e a camada de revestimento retardante de fogo para aumentar a adesão até níveis aceitáveis. Tais camadas de primeira mão são freqüentemente denominadas camadas de primeira mão promotoras de adesão. A camada de primeira mão pode ser ela mesma o retardante de fogo. [049] A invenção também fornece um método de formação de um substrato revestido que compreende fornecer um substrato e aplicar sobre pelo menos uma parte do substrato pelo menos uma camada de uma composição para revestimento da invenção e permitir que a camada seque. [050] A invenção fornece ainda um substrato revestido que compreende um substrato, tais como, por exemplo, uma parede, um teto, um piso ou um artigo, revestido com uma camada de revestimento da invenção. [051] A invenção também é ilustrada pelos exemplos a seguir. [052] Os ingredientes citados nos exemplos estão relacionados a seguir e são disponíveis nos fornecedores relacionados. [053] Bentone™ EW, uma argila espessante é disponível pela Elementis, Stolbergerstrasse 370, Colonia, Alemanha.

[054] Dispelair™ CF246, um antiespumante é disponível pela Blackbum Chemicals Ltd em Whitebirk Industrial Estate, Blackbum, Inglaterra, BB1 5SX

[055] Acticide™ CHR 0107, um biocida é disponível pela Thor e Wincham Avenue, Wincham, Northwich, Cheshire, Inglaterra, CW9 6GB

[056] Orotan™ 731 e Acrysol SCT-275, um dispersante e um espessante, respectivamente são disponíveis pela Rohm & Haas em Lennig House, 2, Masons' s Avenue, Croydon, Surrey, Inglaterra, CR9 3NB

[057] Propileno Glicol é disponível pela Petrochem Carlessem Cedar Court, Guildford Road, Leatherhead, Surrey, Inglaterra, KT22 9RX [058] Disponil™ A1580, um dispersante é disponível pela Cognisem 40551 Dusseldorf, Alemanha [059] Storflam™ ZAH e Storflam ZHS são disponíveis pela Joseph Storey & Co Ltd em Heron Chemical Works, Moor Lane, Lancaster, Inglaterra, LA11QQ [060] Natrosol™ 250 MR e Aquaflow ™ NHS 300, ambos espessantes, são disponíveis pela Hercules BV Aqualon Division, em Noordweg 9, PO Box 71, 3330 AB Zwijndrecht, Holanda [061] Fillite ™ 200/7 é disponível pela Fillite em Goddard Road, Astmoor Industrial Estate, Runcom, Cheshire, Inglaterra [062] Microglass™ 3004, fibras de vidro é disponível pela Fibertec em 35, Scotland Boulevard, Bridgewater, MA 02324, USA [063] Warrington Blue Boards são disponíveis pela Warrington Fire Research Centre, 25 Holmesfield Road, Warrington, Wal 2DS, Inglaterra [064] DULUX™ Trade Vinyl Matt White é disponível pela Imperial Chemical Industries, Wexham Road, Slough, Berkshire, SL2 5DS, Inglaterra Blanose™ 31 C SCS 9554 é um espessante celulósico disponível pela Aqualon, 9, Noordweg, 3336 LH Zwijndrecht, Holanda [065] Exxsol D40 é disponível pela Exxon-Mobil, 4600 Parkway, PO Box 122, Fareham, Hampshire, PO 15 7 AP, Inglaterra [066] Texanol é disponível pela Eastman Chemical, Charlottenstrasse 61, D 51149 Colônia, Alemanha [067] Porcelana D e Porcelana Supreme são ambos diluentes e são disponíveis pela Imerys, John Keay House, St Austen, PL25 4DJ, Inglaterra [068] Tioxide TR92 é pigmento dióxido de titânio disponível pela Huntsman Tioxide, Tees Road, Hartlepool, TS25 2DD, Inglaterra [069] Securoc A32 é tri-hidróxido de alumínio e é disponível pela Incemin, Schachen 82, Holderbank, CH-5113, Suíça [070] Microdol H200 é um diluente de dolomita é disponível pela OMY A, Curtis Road, Dorking, Surrey, RH 4 1 XA, Inglaterra [071] Durcal 130 é carbonato de cálcio na forma de partículas grandes e é disponível pela Omya.

Exemplos Exemplo 1 [072] A um recipiente de 2,5 litros Container (diâmetro 150 mm) adaptado com uma lâmina impulsora de dispersão de 100 mm de diâmetro é adicionada a primeira porção de 564,6 g de Água da Torneira (1) e 23,2 g de Bentone ™ EW mantendo-se agitação a 500 até 1000 rpm. A agitação continua durante aproximadamente 5 minutos até que seja formada uma dispersão uniforme em sinais evidentes de aglomeração. A esta mistura são adicionados, com agitação e na ordem indicada na Tabela 1, os ingredientes da Parte B nas quantidades apresentadas. É adicionado Storflam m ZAH lentamente durante um período de tempo de aproximadamente 3 minutos. Quando todos os ingredientes foram adicionados ao recipiente, as misturas resultantes da Parte A e da Parte B são dispersas usando-se agitação com alta velocidade a 2000 a 3000 rpm durante aproximadamente quinze minutos para formar a base de moagem. Os ingredientes da Parte C são então adicionados na ordem indicada na Tabela 1 com agitação à baixa velocidade de aproximadamente 350 rpm usando-se um agitador de Heidolph adaptado com uma lâmina de pá com um diâmetro de 100 mm até que seja conseguida uma consistência uniforme para formar a composição final para revestimento.

Tabela 1 * 0 látex de polímero acrílico é obtido por um processo de polimerização em. emulsão e tem uma composição do monôitiero de metaerilato de rtietila / acrilato de 2-etil hexila / ácido acrílico de proporção em peso de 50, 5 / 48, 5 /1,0 respectivamente com uma Tg calculada de 6,4°C. O teor de sólidos é de 50% em peso. 10731 0 teor de não volátil do revestimento é de 71% em peso. (074J A PVC calculada do Exemplo 1 é de 95% [0751 A viscosidade no Rotothinner medida a 25°C era de 3 Pa.s.

Exemplo Comparativo A [076] Foi usada a tinta Dulux Trade White Vinyl Matt como o exemplo comparativo. [077] A viscosidade Rotothinner medida a 25°C era de 0,83 Pa.s. Método do Teste [078] Placa Warrington Blue Board fornecida pelo fabricante pré-revestida com 10 camadas de tinta. A placa de amostra é preparada por aplicação do revestimento teste à placa Warrington Blue e deixando-a secar e envelhecer durante 3 dias. [079] Esta placa de amostra é testada de acordo com BS 476 parte 7, cujo resumo está detalhado a seguir. [080] A amostra é montada em um suporte resfriado com água e é exposta a um painel radiante durante 10 minutos. Além disso, é aplicada uma chama piloto ao canto de baixo da amostra durante o primeiro minuto do teste. E observado o período de tempo necessário para que a chama da frente atinja as marcas de referência sobre a amostra, juntamente com a extensão do alcance da chama a 1,5 minuto e 10 minutos após o início do teste.

Testagem Preparação da Amostra 1 [081] A composição para revestimento retardante de fogo do Exemplo 1 foi aplicada à placa Warrington Blue preparada envelhecida em três camadas usando-se um rolo de pilha de comprimento médio (aproximadamente de 12 mm) e deixada secar. Cada camada de revestimento foi deixada secar durante toda a noite antes de ser aplicada a próxima camada. Foi conseguida uma espessura de camada de revestimento seca de 1100 μ (1,1 mm). Esta foi deixada envelhecer durante 3 dias antes de ser submetida ao teste BS 476 parte 7 para avaliar o retardamento de fogo. Depois de 1,5 minutos a chama tinha se espalhado até 40 mm e depois de 10 minutos tinha se espalhado até 50 mm do ponto de referência.

Preparação da Amostra 2 [082] A composição para revestimento do Exemplo 1 foi aplicada à placa Warrington Blue usando-se o mesmo método que para a Amostra 1. Esta foi ainda revestida com a composição para revestimento do Exemplo Comparativo A, em duas camadas. A espessura da camada de revestimento seca conseguida era de 1100 μ e 80 μ respectivamente. Esta foi deixada secar e envelhecer durante 3 dias antes da testagem de acordo com BS 4 76 parte 7 para avaliar o retardamento de fogo. Depois de 1,5 minutos a chama tinha se espalhado até 40 mm e depois de 10 minutos tinha se espalhado até 50 mm do ponto de referência.

Preparação da Amostra A [083] Dulux Trade Vinyl Matt do Exemplo Comparativo A foi aplicado à placa Warrington Blue preparada envelhecida usando-se o mesmo método como usado na preparação da Amostra 1 exceto que foram necessárias 7 camadas da composição para revestimento úmido para se conseguir uma espessura de revestimento seco de 150 μ. Esta foi deixada secar e envelhecer durante 3 dias antes da testagem de acordo com BS 476 parte 7 para avaliar o retardamento de fogo. Depois de 1,5 minutos a chama tinha se espalhado até 300 mm e depois de 10 minutos tinha se espalhado até 440 mm do ponto de referência. [084] Foi demonstrado que o espalhamento da chama quando se usam as composições para revestimento da invenção é significativamente reduzido se a amostra for revestida com tinta convencional, com tinta não retardante de fogo ou não.

Outros Exemplos Exemplos 2, 3 e 4 [085] Os Exemplos 2, 3 e 4 foram obtidos de acordo com o mesmo processo como descrito no Exemplo 1 porém utilizando-se os ingredientes e as quantidades indicadas na Tabela 2. [086] Os Exemplos 2 e 4 usaram Storflam ZAH (tri-hidróxido de alumínio revestido com hidróxi estanato de zinco) como o material retardante de fogo e o Exemplo 3 usou securoc A32 (tri-hidróxido de alumínio) e Storflam ZHS (hidróxi estanato de zinco) em combinação.

Tabela 2 *0 látex de polímero é o mesmo usado no Exemplo 1. [087J O· teor de nâo voláteis das composições para revestimento dos Exemplos 2 e 3 era de 70% em peso e do Exemplo 4 era de 53% em peso. [088J A PVC calculada dos Exemplos 2 e 3 era de 91% e do Exemplo 4 era de 75%. [0891 A viscosidade de Rotothinner das composições para revestimento dos Exemplos 2 e 3 medida a 25°C eram 1,7 Pa.s e 1,2 Pa.s respectivamente e do Exemplo 4 era de 0,6 Pa.s.

Testagem Adicional Preparação da Amostra 3 [090] A composição para revestimento do Exemplo 2 foi aplicada à placa de Warrington Blue usando-se o mesmo método como descrito na preparação da Amostra 1. Esta foi deixada secar durante toda a noite e então foi aplicada uma camada da composição para revestimento do Exemplo 4. Foram conseguidos revestimentos secos de espessuras de 1122 pe de 80 μ respectivamente. A Amostra 3 foi deixada envelhecer durante 3 dias antes da testagem de acordo com BS 476 parte 7 para avaliar o retardamento de fogo. Depois de 1,5 minutos a chama tinha se espalhado até 30 mm e depois de 10 minutos tinha se espalhado até 30 mm do ponto de referência.

Preparação da Amostra 4 [091] 0 mesmo procedimento foi seguido como para a preparação da Amostra 3 exceto que a composição do Exemplo 2 foi substituída pela composição do Exemplo 3. A espessura de filme seco conseguida para as composições de cada um dos Exemplos 3 e 4 foram 1122 e 80 μ respectivamente. O retardamento de fogo foi avaliado de acordo com BS 476 parte 7. Depois de 1,5 minutos a chama tinha se espalhado até 30 mm e depois de 10 minutos tinha se espalhado até 30 mm do ponto de referência.

Claims (12)

1. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO isenta de halogênio compreendendo: i) um polímero formador de filme ii) material inorgânico retardante de fogo caracterizada pelo fato de gue o material retardante de fogo compreende uma combinação de partículas de carga retardante de fogo e um estanato de metal e/ou um hidróxi estanato de metal em que a PVC global da composição é de 75 a 97%.

2. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material retardante de fogo compreende partículas de carga retardante de fogo revestidas com o estanato de metal e/ou com o hidróxi estanato de metal.

3. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 2 caracterizada pelo fato de que o material retardante de fogo é capaz de expulsar água e/ou dióxido de carbono quando na forma de um revestimento seco e exposto a ambientes em chamas.

4. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a carga retardante de fogo é selecionada do grupo que consiste de huntita, hidroximagnesita, tri-hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio.

5. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o hidróxi estanato de metal é o hidróxi estanato de zinco.

6. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o material retardante de fogo compreende desde 100 até 2000% em peso do polímero formador de filme.

7. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição também contém pelo menos um componente selecionado do grupo que consiste de pigmentos, modificadores reológicos, auxiliares de escoamento, dispersantes, diluentes, antiespumantes, agentes reticulantes e biocidas.

8. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição tem uma viscosidade média de cisalhamcnto a 25 °C de desde 0,6 até 6,0 Pa.s.

9. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada pelo fato de que a composição transportada por água.

10. COMPOSIÇÃO PARA REVESTIMENTO RETARDANTE DE FOGO de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição contém partículas esféricas ou ovais de até 1000μ de diâmetro.

11. PROCESSO DE FORMAÇÃO DE UM SUBSTRATO REVESTIDO, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) fornecer um substrato; b) aplicar sobre pelo menos uma parte do substrato pelo menos uma camada de uma composição para revestimento como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11; e c) deixar secar pelo menos uma camada.

12. SUBSTRATO REVESTIDO, caracterizado pelo fato de que o dito substrato está revestido com uma composição para revestimento como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.