ES2265369T3 - Revestimiento protector contra incendios. - Google Patents
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Abstract
Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, sobre la base de sustancias que, en el caso de un incendio, forman una capa de espuma y que forman carbono, de agentes aglutinantes que forman películas, de agentes de expansión, y de usuales sustancias auxiliares y aditivas, caracterizado porque contiene de 5 a 30 en peso de un agente aglutinante que forma películas, de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono, estando contenidos hidratos de carbono como sustancias que forman carbono, de 30 a 70 partes en peso de un polifosfato de melamina, y de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales auxiliares y aditivos y como agente de expansión y como sustancia que forma una capa de espuma contiene exclusivamente un polifosfato de melamina, y porque como agente aglutinante que forma películas contiene homopolímeros sobre la base de acetato de vinilo, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo, etileno y cloruro de vinilo, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado de cadena larga, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster di-n-butílico de ácido maleico, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y ésteres de ácido acrílico, copolímeros sobre la base de ésteres de ácido acrílico, un copolímero de vinil-tolueno y acrilol, polímeros de estireno y acrilatos, copolímeros de vinilo y acrilatos, dispersiones de poliuretanos autorreticulables.
Description
Revestimiento protector contra incendios.
El invento se refiere a un revestimiento
protector contra incendios, que forma una capa aislante, sobre la
base de sustancias que, en el caso de un incendio, forman una capa
de espuma y que forman carbono, de agentes aglutinantes que forman
películas, de agentes de expansión, y de usuales sustancias
auxiliares y aditivas.
Los revestimientos protectores contra incendios,
que forman una capa aislante, también denominados revestimientos
intumescentes, se distinguen por el hecho de que, en el caso de un
incendio, se espuman mediando correspondiente acción térmica, y
mediante esta espumación del revestimiento protector contra
incendios, antes mencionado, se impide, o por lo menos se
obstaculiza, el paso del calor a su través hasta construcciones de
acero, cubiertas, paredes, cables, tubos y similares.
El documento de patente de los EE.UU. US
4.965.296 A1 describe un material inhibidor de la llama
(ignifugante), que se compone de un material de revestimiento
ignifugante y de un material conductor de la electricidad. El
material de revestimiento ignifugante consiste en este caso en
sustancias que forman espuma y carbono, en un compuesto generador
de gases, en un agente aglutinante que forma películas, y en
correspondientes disolventes. Facultativamente, pueden estar
presentes otras sustancias ingredientes usuales.
En el documento US 4.879.320 se describe una
similar composición ignifugante, a la que, sin embargo, en vez de un
material conductor, se le añade un material fibroso cerámico.
El documento US 5.225 464 describe una
formulación acuosa intumescente sobre la base de un producto de
reacción a base de ácido fosfórico, de melamina y de fosfato
monoamónico, que debe suministrar con pentaeritritol, hidrocarburos
clorados y otros compuestos, en particular poli(acetatos de
vinilo), un material de revestimiento intumescente mejorado.
En el documento de solicitud de patente alemana
DE 42.18.184 A1 se describe una mezcla acuosa de agentes
aglutinantes, que consiste en una solución y/o dispersión acuosa de
una combinación a base de a) por lo menos un prepolímero de NCO,
soluble y/o dispersable en agua en presencia del componente b), con
grupos de isocianatos bloqueados, que tiene grupos de uretanos, y
b) de un componente poliamínico, que consiste en por lo menos una
poliamina (ciclo)alifática con por lo menos dos grupos amino
primarios y/o secundarios.
El documento DE 43.43.668, finalmente, describe
masas de revestimiento ignifugantes, expandibles, que consisten por
lo menos en
- de 4 a 25% en peso de un agente aglutinante que forma películas,
- de 10 a 4% en peso de un polifosfato de amonio,
- de 8 a 40% en peso de por lo menos una sustancia que se carboniza bajo la acción del calor,
- de 6 a 25% en peso de un agente de expansión,
- de 0 a 5% en peso de un agente dispersante,
- de 0 a 25% en peso de materiales de carga..
Resulta desventajoso en conjunto, en los casos
de los revestimientos protectores contra incendios, antes
mencionados, el hecho de que éstos contienen halógenos y/o después
de una desecación no presentan ninguna suficiente resistencia al
agua.
En particular, la utilización de melamina como
agente de expansión se ha de valorar como desventajosa, puesto que
ésta reacciona de modo básico en suspensiones acuosas. Por
consiguiente, para cada uno de los componentes que reaccionan de
modo ácido en una solución acuosa, está a disposición un
revestimiento protector contra incendios, que forma una capa
aislante, como partícipe en la reacción. Tal como es sabido, la
melamina y un polifosfato de amonio reaccionan en solución acuosa
mediando liberación de amoníaco (NH_{3}). Esta reacción puede
tener lugar también en un revestimiento secado protector contra
incendios, que forma una capa aislante, en presencia de una
temperatura elevada y de una humedad elevada del aire, y por
consiguiente puede reducir también las propiedades técnicas de
protección contra incendios que tiene el revestimiento.
Es por lo tanto misión del presente invento
poner a disposición revestimientos protectores contra incendios,
que forman una capa aislante, que sean resistentes al agua después
de la desecación sin utilizar melamina ni tampoco polifosfatos de
amonio, y que también, en el caso de una humedad elevada del aire y
de una temperatura elevada, pongan en libertad unas cantidades
extremadamente pequeñas de NH_{3}.
El problema planteado por esta misión se
resuelve mediante un revestimiento protector contra incendios, que
forma una capa aislante, del tipo descrito al comienzo, que está
caracterizado porque como agente de expansión y como sustancia que
forma una capa de espuma, contiene un polifosfato de melamina.
De manera preferida, el polifosfato de melamina
corresponde a la fórmula (HMPO_{3})_{n}, en la que M
representa melamina y n es \geq 2, en particular de 2 a
10.000.
En el caso del polifosfato de melamina se trata
de un polímero a base de unidades de melamina y de unidades de
fosfato, que están unidas para dar cadenas más cortas y cadenas más
largas. La distribución de las unidades de melamina y de fosfato
puede ser regular o irregular, eventualmente éstas pueden estar
polimerizadas también consigo mismas. Pueden estar presentes
también derivados de la melamina, tales como melem, melam y otros
compuestos.
De un modo correspondiente a su diversa longitud
de cadena y a la distribución y respectivamente la frecuencia de las
unidades de melamina y de fosfato, el polifosfato de melamina puede
variar dentro de ciertos límites en cuanto a sus propiedades.
El polifosfato de melamina se describe con mayor
detalle, por ejemplo, en el documento PCT/WO 98/45364, allí se
designa también como sal de melamina de un ácido polifosforoso,
consistiendo la cadena polimérica en unidades de (HMPO_{3}) [M
representa melamina] y siendo n \geq 2, en particular de 5 a
10.000.
El polifosfato de melamina se obtiene usualmente
por calentamiento de pirofosfato de melamina bajo una atmósfera de
nitrógeno a unas temperaturas de 290ºC y más, hasta llegar a la
constancia de peso (documento PCT/WO 98/08898).
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, conforme al invento,
está exento de polifosfato de amonio.
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, conforme al invento,
está exento de melamina y/o diciandiamidas.
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, contiene
- de 5 a 30 partes en peso de un agente aglutinante que forma películas,
- de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
- de 30 a 70 partes en peso de un polifosfato de melamina, y
- de 10 a 50 partes en peso de usuales sustancias auxiliares y aditivas.
De manera especialmente preferida, el
revestimiento protector contra incendios, que forma una capa
aislante, contiene
- de 10 a 20 partes en peso de un agente aglutinante que forma películas,
- de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
- de 40 a 60 partes en peso de un polifosfato de melamina, y
- de 20 a 40 partes en peso de usuales sustancias auxiliares y aditivas.
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, contiene como agente
aglutinante que forma películas,
homopolímeros sobre la base de acetato de
vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo,
etileno y cloruro de vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y
el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado de cadena
larga,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y
el éster di-n-butílico de ácido
maleico,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y
ésteres de ácido acrílico,
copolímeros sobre la base de estireno y ésteres
de ácido acrílico, y/o
copolímeros sobre la base de ésteres de ácido
acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y
un acrilato,
un copolímero de estireno y un acrilato,
un copolímero de vinilo y acrilato,
dispersiones autorreticulables de
poliuretanos.
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, contiene hidratos de
carbono como sustancias que forman carbono.
De manera preferida, como hidratos de carbono se
emplean pentaeritritol, di-pentaeritritol,
tri-pentaeritritol y/o policondensados del
pentaeritritol.
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, contiene como
sustancias auxiliares y aditivas, fibras de vidrio, fibras
minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio,
hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de precipitación, silicatos
y/o celulosas pulverizadas.
De manera preferida, el revestimiento protector
contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con el
invento, está exento de halógenos.
El revestimiento protector contra incendios, que
forma una capa aislante, conforme al invento, pone en libertad
menos de 100 ppm de NH_{3} durante el almacenamiento bajo una
humedad (del aire) elevada (hasta una humedad relativa de 100%) y a
una temperatura elevada (aproximadamente 75ºC).
El revestimiento protector contra incendios
conforme al invento (revestimiento intumescente) pasa en forma de
un agente de pintura apto para extenderse, proyectarse o aplicarse
con rodillos, a la protección de los más diferentes substratos,
preferiblemente de acero, madera, cables eléctricos y tubos.
En los siguientes Ejemplos se produjeron
revestimientos intumescentes, se aplicaron sobre placas normalizadas
de acero y se determinó su actividad. El ensayo de la capacidad
aislante se efectuó según la norma DIN 4102, parte 8 (1986). La
resistencia al agua se ensayó almacenando las placas de acero
normalizadas revestidas, antes de la comprobación de la capacidad
aislante, en un armario climático a 40ºC y con una humedad del aire
de 95%, durante 4 semanas.
Con el fin de comprobar la liberación de
NH_{3}, las placas de muestras secadas se introducen en un sistema
cerrado de vidrio. Éste consiste en una botella de vidrio con una
capacidad de 500 ml y una tapa de vidrio con 2 grifos. Con el fin
de simular la humedad del aire (aproximadamente una humedad relativa
de 100%), en el sistema de vidrio se encuentra una cubeta de vidrio
con 10 ml de agua corriente. El sistema de vidrio se coloca en un
armario estufa de desecación con aire circulante con un grifo
cerrado a 75ºC. El segundo grifo se cierra asimismo después de 10
minutos en el armario estufa de desecación. La duración de
permanencia de la botella en el armario estufa de desecación es, a
partir de entonces, de 120 minutos. Después de esto, la botella se
saca del armario estufa de desecación y uno de los grifos es
provisto de un tubito de Dräger mediante una pieza intermedia. En
el segundo grifo se aplica nitrógeno en una velocidad de 5 l por
hora. La botella se evacúa por soplado durante 30 minutos y las
cantidades liberadas de amoníaco se leen directamente en el tubito
de Dräger.
En los Ejemplos se emplearon los siguientes
productos:
®Pliolite (sólido) (de
Goodyear/Francia)
Se trata de una resina termoplástica,
newtoniana, sobre la base de un copolímero de
vinil-tolueno y un acrilato.
\vskip1.000000\baselineskip
®Exolit AP 462 (de Clariant GmbH,
Frankfurt am
Main)
Se trata de un polifosfato de amonio
microencapsulado sobre la base de ®Exolit 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 para
encapsulación, que consiste en una resina endurecida de melamina y
formalde-
hído.
hído.
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso del ®Exolit AP 422 (de Clariant GmbH,
Frankfurt am Main) se trata de un polifosfato de amonio de la
fórmula (NH_{4}PO_{3})_{n} con n = 20 a 1.000, en
particular de 500 a 1.000, difícilmente soluble en agua, en forma
de polvo y que fluye libremente. La proporción de las partículas con
un tamaño de partículas menor que 45 \mum es de más de 99%.
(De
comparación)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes
sustancias y a continuación se aplicaron sobre la placa que se había
de ensayar:
- 38
- partes en peso de ®Hostaflam AP 462
- 10
- partes en peso de ®Pliolite (sólido)
- 8
- partes en peso de melamina
- 8
- partes en peso de di-pentaeritritol
- 8
- partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de
espesantes, plastificantes y
disolventes.
La comprobación frente a un incendio de la placa
revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F
30.
Después del almacenamiento en el armario
climático, la clase de incendio dio también un valor de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio
4.625 ppm de NH_{3}.
(Del
invento)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes
sustancias y a continuación se aplicaron sobre la placa que se había
de ensayar:
- 9
- partes en peso de ®Pliolite (sólido)
- 52
- partes en peso de un polifosfato de melamina
- 7
- partes en peso de di-pentaeritritol
- 7
- partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de
espesantes, plastificantes y
disolventes.
La comprobación frente a un incendio de la placa
revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F
30.
Después del almacenamiento en el armario
climático, la clase de incendio dio asimismo un valor de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un
valor de 35 ppm de NH_{3}.
(De
comparación)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes
sustancias, y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente
sobre la placa que se había de ensayar:
- 30
- partes en peso de ®Hostaflam AP 422
- 22
- partes en peso de un copolímero de poli(acetato de vinilo) (al 50%)
- 19
- partes en peso de melamina
- 13
- partes en peso de pentaeritritol
- 5
- partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de
espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y
agentes
conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa
revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F
30.
Después del almacenamiento en el armario
climático, ya no se alcanzó la clase de incendio F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un
valor de 5.200 ppm de NH_{3}.
(Del
invento)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes
sustancias y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente
sobre la placa que se había de ensayar:
- 20
- partes en peso de un copolímero de poli(acetato de vinilo) (al 50%)
- 55
- partes en peso de un polifosfato de melamina
- 11
- partes en peso de pentaeritritol
- 4
- partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de
espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y
agentes
conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa
revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F
30.
Después del almacenamiento en el armario
climático, la clase de incendio dio un valor de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un
valor de 50 ppm de NH_{3}.
(De
comparación)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes
sustancias y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente
sobre la placa que se había de ensayar:
- 30
- partes en peso de ®Exolit AP 422
- 22
- partes en peso de una dispersión de un híbrido de uretano alifático y compuesto acrílico (al 30%)
- 17
- partes en peso de melamina
- 12
- partes en peso de di-pentaeritritol
- 5
- partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de
espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y
agentes
conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa
revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F
60.
Después del almacenamiento en el armario
climático, la clase de incendio era todavía de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un
valor de 4.850 ppm de NH_{3}.
(Del
invento)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes
sustancias y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente
sobre la placa que se había de ensayar:
- 19
- partes en peso de una dispersión de un híbrido de uretano alifático y compuesto acrílico (al 30%)
- 53
- partes en peso de un polifosfato de melamina
- 10
- partes en peso de di-pentaeritritol
- 4
- partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de
espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y
agentes
conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa
revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 60.
Después del almacenamiento en el armario climático, la clase de
incendio dio un valor de F 60.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un
valor de 40 ppm de NH_{3}.
Tal como se desprende de los Ejemplos, mediante
el empleo de un polifosfato de melamina, la liberación de NH_{3}
se puede disminuir en un factor de por lo menos 100 con respecto al
empleo de melamina.
Claims (9)
1. Revestimiento protector contra incendios, que
forma una capa aislante, sobre la base de sustancias que, en el
caso de un incendio, forman una capa de espuma y que forman carbono,
de agentes aglutinantes que forman películas, de agentes de
expansión, y de usuales sustancias auxiliares y aditivas,
caracterizado porque contiene
de 5 a 30 en peso de un agente aglutinante que
forma películas,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que
forma carbono, estando contenidos hidratos de carbono como
sustancias que forman carbono,
de 30 a 70 partes en peso de un polifosfato de
melamina, y
de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales
auxiliares y aditivos
y como agente de expansión y como sustancia que
forma una capa de espuma contiene exclusivamente un polifosfato de
melamina,
y porque como agente aglutinante que forma
películas contiene
homopolímeros sobre la base de acetato de
vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo,
etileno y cloruro de vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y
el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado de cadena
larga,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y
el éster di-n-butílico de ácido
maleico, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y ésteres de
ácido acrílico,
copolímeros sobre la base de ésteres de ácido
acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y
acrilol,
polímeros de estireno y acrilatos,
copolímeros de vinilo y acrilatos,
dispersiones de poliuretanos
autorreticulables.
2. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el polifosfato de
melamina corresponde a la fórmula (HMPO_{3})_{n}, en la
que M representa melamina y n es \geq 2, en particular de 2 a
10.000.
3. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante. de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque no contiene nada
de polifosfato de amonio.
4. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque no contiene nada
de melamina y/o nada de diciandiamidas.
5. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una o varias
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente
aglutinante que forma películas,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que
forma carbono,
de 40 a 60 partes en peso de un polifosfato de
melamina, y
de 20 a 40 partes en peso de usuales materiales
auxiliares y aditivos.
6. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una o varias
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como
hidratos de carbono se emplean pentaeritritol,
di-pentaeritritol,
tri-pentaeritritol y/o policondensados del
pentaeritritol.
7. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como materiales
auxiliares y aditivos contiene fibras de vidrio, fibras minerales,
caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, hidróxido
de magnesio, ácidos silícicos de precipitación, silicatos y/o
celulosas pulverizadas.
8. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está exento de
halógenos.
9. Revestimiento protector contra
incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en el caso de un
almacenamiento bajo humedad elevada, con una humedad relativa hasta
de 100%, y a una temperatura elevada (aproximadamente 75ºC) pone en
libertad menos de 100 ppm de NH_{3}.
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