ES2296221T3 - Composicion ignifugante con una distribucion monomodal del tamaño de particula y particula y basada en un hidroxido metalico y una arcilla. - Google Patents

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Abstract

Composición ignifugante que comprende una mezcla de un componente de hidróxido metálico y un componente de arcilla, caracterizada porque la composición tiene una distribución monomodal del tamaño de partícula.

Description

Composición ignifugante con una distribución monomodal del tamaño de partícula y partícula y basada en un hidróxido metálico y una arcilla.
La presente invención se refiere a una composición ignifugante a base de una mezcla de un componente de hidróxido metálico y un componente de arcilla.
En el campo de la ignifugacidad, los materiales tales como materiales poliméricos se hacen ignífugos mediante el uso de agentes ignifugantes tales como, por ejemplo, hidróxidos metálicos, en particular hidróxidos de aluminio e hidróxidos de magnesio. Los agentes ignifugantes se utilizan solos o en combinación entre sí, siendo capaces los hidróxidos metálicos en particular de utilizarse junto con otros aditivos ignifugantes inorgánicos, pero también aditivos ignifugantes orgánicos que contienen halógeno.
Igualmente, se conoce el uso de componentes ignifugantes de hidróxidos metálicos conocidos también como "componentes ignifugantes minerales", con materiales de arcilla, en este caso en particular de filosilicatos orgánicamente modificados (conocidos también como nanoarcillas), de manera conjunta, por ejemplo, en materiales poliméricos para aportar ignifugacidad a los mismos, dando ello como resultado propiedades ignífugas mejoradas en comparación con las obtenidas mediante el uso de únicamente componentes ignifugantes minerales.
La mezcla, por ejemplo, de hidróxidos metálicos y arcilla (en particular con filosilicatos orgánicamente modificados, conocidos también como nanoarcillas), ha tenido lugar hasta ahora, por regla general, durante la preparación de la mezcla empleando máquinas convencionales usuales en las industrias de los materiales plásticos y caucho tales como, por ejemplo, mezcladores internos, amasadoras Buss-Ko, molinos de cilindros o extrusionadoras de un solo o doble husillo. Esta técnica de mezcla in situ convencional ha sido utilizada, por ejemplo, en WO 00/68312 y WO 00/66657. La misma resulta desventajosa ya que en este caso dos (al menos) materias primas diferentes han de ser almacenadas, transportadas, dosificadas y mezcladas en el polímero (plástico o caucho). Alternativamente, se puede preparar una mezcla en polvo en mezcladores mecánicos tales como, por ejemplo, mezcladores Henschel. Un inconveniente de este procedimiento de mezcla mecánica es en primer lugar el factor de coste adicional debido a la etapa de mezcla necesaria. En segundo lugar, la operación de mezcla mecánica no evita por regla general la aparición de una distribución bimodal del tamaño de partícula que, en la mayoría de los casos, se forma mediante una simple superposición de las distribuciones de los tamaños de partículas individuales de los constituyentes utilizados en el polvo. Dicha distribución bimodal del tamaño de partícula puede conducir a su vez a un comportamiento indeseado en el procesado durante la posterior preparación de la mezcla de material plástico. Igualmente, el riesgo de que se produzca un desmezclado después de un procedimiento de mezcla mecánica, durante el posterior procesado o almacenamiento, es mucho más elevado en el caso de que exista una distribución bimodal del tamaño de partícula.
Por tanto, el objeto de la presente invención consiste en preparar una composición ignifugante eficaz que también comprende un componente de arcilla además de un componente mineral de hidróxido metálico, pudiéndose evitar en una medida muy grande el desmezclado de estos componentes de la composición después del procedimiento de mezcla durante su posterior uso o almacenamiento, sin que la composición cause problemas en el procesado y siendo además capaz de poderse preparar con un coste favorable.
Este objeto pudo ser conseguido de manera sorprendente mediante una composición que comprende un componente de hidróxido metálico y al menos también un componente de arcilla, que se caracteriza porque la composición presenta una distribución monomodal del tamaño de partícula.
Otros aspectos de la invención incluyen la preparación de esta composición y también su uso en materiales poliméricos o los materiales poliméricos que se han hecho ignífugos por medio de la misma.
La composición de acuerdo con la invención se puede preparar según un procedimiento que se caracteriza porque el componente de hidróxido metálico se transforma primeramente en una suspensión acuosa bombeable junto con el componente de arcilla y, opcionalmente, por medio de un auxiliar humectante o dispersante adecuado, tras lo cual la suspensión espesa se seca mediante secado por aspersión o mediante un proceso en el cual se utiliza aire caliente u otro gas caliente para el secado, en particular un secado en molino o un secado vorticial (o fluidificado).
Las modalidades preferidas constituyen la materia objeto de las reivindicaciones dependientes.
Resultó sorprendente apreciar que, como resultado de la introducción de los componentes de hidróxido metálico y arcilla en agua y, por ejemplo, un posterior secado por aspersión, puede evitarse una distribución bimodal del tamaño de partícula y, de esta manera, se evita de forma eficaz el desmezclado de los componentes de hidróxido metálico y arcilla.
La posterior manipulación de dicha composición monomodal seca protegida frente al desmezclado resulta claramente más sencilla y de un coste más favorable. También conduce a un mezclado y distribución más uniforme de los materiales ignífugos en cada uno de los materiales que ha de ser ignifugado.
\newpage
El componente de hidróxido metálico de la composición ignifugante de acuerdo con la invención comprende preferentemente uno o más hidróxidos de aluminio o magnesio, tales como, por ejemplo, AlO(OH), Al(OH)_{3} (ATH) y/o Mg(OH)_{2} (MDH) y en particular boehmita, ATH o MDH, individualmente o en cualquier mezcla de los mismos.
El componente de arcilla de la composición ignifugante de acuerdo con la invención comprende preferentemente al menos una nanoarcilla, como así se denomina, que es seleccionada en particular entre bentonita y hectorita o materiales modificados, en particular intercalados orgánicamente, preparados a partir de la misma. En este caso, se pueden mezclar también varios materiales de arcilla.
En las composiciones ignifugantes de acuerdo con la invención, el contenido en componente de arcilla reside, basado en el peso de la composición, en el intervalo de 0,5 a 90%, con preferencia de 1% a 30%, en particular preferentemente de 3% a 20%, en especial de 5 a 10%.
Durante la preparación de la composición ignifugante, el componente de hidróxido metálico se emplea en forma de partículas con un valor d_{50} del orden de 0,2 \mum a 100 \mum, con preferencia del orden de 0,5 \mum a 30 \mum, en particular del orden de 0,7 \mum a 5 \mum.
En contraste, el valor d_{50} de las partículas del componente de arcilla que se utiliza en la preparación de la mezcla reside en el intervalo de 0,2 \mum a 100 \mum, con preferencia en el intervalo de 1,0 \mum a 30 \mum, en particular en el intervalo de 1,0 \mum a 10 \mum.
Los tamaños de partícula se determinan mediante difracción con láser. Un aparato de medición adecuado es, por ejemplo, un espectrómetro de láser Cilas 1064 L de Quantachrome.
La composición ignifugante de acuerdo con la invención se puede preparar produciendo en primer lugar una torta viscosa a partir del componente de hidróxido metálico y agua. Dicha torta, en el caso de que presente una viscosidad que dificulte el posterior procesado, se puede modificar con ayuda de agentes humectantes o dispersantes adecuados, de manera que la viscosidad de la torta sea tan baja que pueda ser procesada con facilidad. Los dispersantes básicamente adecuados son dispersantes aniónicos, catiónicos, electroneutros, anfóteros y no ionógenos y ácidos orgánicos. Se prefieren las sales de ácido poliacrílico, ácido fórmico o ácido acético, por ejemplo. Se pueden emplear en las cantidades habituales, por ejemplo en una cantidad de 0,01 a 5% en peso, con preferencia de 0,05 a 1% en peso, en particular
preferentemente de 0,1 a 0,5% en peso, basado en el contenido en sólidos del componente de hidróxido metálico.
Por ejemplo, dicha torta viscosa contiene de 30 a 85% en peso, con preferencia de 35 a 65% en peso, más preferentemente de 45 a 55% en peso de agua. Mediante la adición de dispersante, por ejemplo una sal amónica de ácido poliacrílico en una cantidad de, por ejemplo, 0,01 a 5% en peso, con preferencia de 0,05 a 1% en peso, en particular preferentemente de 0,1 a 0,5% en peso, basado en el contenido en sólidos del componente de hidróxido metálico, se puede conseguir, si es necesario, una licuefacción sustancial, de manera que al final se forma una suspensión espesa más fácilmente bombeable y más fácilmente secable.
Dicha suspensión espesa se mezcla entonces con el componente de arcilla deseado, el mezclado en el componente de arcilla se puede auxiliar opcionalmente mediante el uso de dispersantes adecuados. Los dispersantes básicamente adecuados son de nuevo dispersantes aniónicos, catiónicos, electroneutros, anfóteros y no ionógenos y ácidos orgánicos. Los dispersantes preferidos son, por ejemplo, sales de ácido poliacrílico, ácido fórmico o ácido acético. Los mismos se pueden utilizar en las cantidades habituales, por ejemplo en una cantidad de 0,01 a 5% en peso, con preferencia de 0,05 a 1% en peso, en particular preferentemente de 0,1 a 0,5% en peso, basado en el contenido en sólidos del componente de arcilla. A partir del componente de hidróxido metálico y componente de arcilla se forma en general una suspensión espesa bombeable que puede ser procesada, por ejemplo, por medio de secado por aspersión. El mezclado en el componente de arcilla tiene lugar empleando un agitador disponible normalmente en el mercado hasta que se consigue una distribución visiblemente homogénea. Los tiempos de agitación habituales son de alrededor de 10 a 30 minutos.
Las partículas secas de la composición ignifugante preparada de acuerdo con la invención, que preferentemente están en forma de un polvo que fluye libremente, tienen con preferencia, por ejemplo, un valor d_{50} del orden de 0,2 \mum a 100 \mum, preferentemente del orden de 0,5 a 10 \mum, en particular del orden de 0,7 \mum a 5 \mum.
El secado tiene lugar preferentemente en torres de aspersión usuales en el mercado, tales como, por ejemplo, aquellas obtenibles en Niro. Con preferencia, como gas de secado se utiliza aire cuya cantidad y temperatura son convenientemente tales que presenta una temperatura de salida de 100 a 150ºC.
El secado se efectúa convenientemente de manera que el contenido en sólidos de la suspensión espesa reside entre 15 y 70% en peso, con preferencia entre 35 y 65% en peso, más preferentemente entre 45 y 55% en peso. Esto se puede conseguir opcionalmente utilizando los dispersantes antes mencionados en las cantidades también mencionadas anteriormente.
Alternativamente, el secado puede tener lugar también mediante otros procedimientos usuales en donde para el secado se utilizan aire caliente u otros gases, por ejemplo, procedimientos de secado en molino, procedimientos vorticiales (o fluidificados) y otros.
La ignifugacidad conseguida por medio de una composición de acuerdo con la invención de ningún modo es inferior a los efectos logrados cuando se utilizan procedimientos de mezcla conocidos, por ejemplo, cuando se aplica una operación de mezcla mecánica o mezcla in situ, es decir, la mezcla de un componente de hidróxido metálico y un componente de arcilla con un polímero que se ha de hacer ignífugo durante la preparación de una mezcla ignifugante, por ejemplo, en un mezclador interno o en una amasadora Buss-Ko. Esto se puede demostrar, por ejemplo, con ayuda de los datos de un calorímetro de cono o con los datos UL 94 V.
La composición de acuerdo con la invención se introduce en un material que ha de hacerse ignífugo, tal como un material que consiste preferentemente en un material polimérico termoplástico o termoendurecible que, en particular, se elige entre poliolefinas, poliésteres, poliamidas, polivinilos y poliéteres, homo-, co- y terpolímeros de los mismos, quedando incluidas también las mezclas de dichos polímeros en cada caso. Los polímeros preferidos son, por ejemplo, copolímeros de etileno/acetato de vinilo (EVA), copolímeros de etileno/acrilato o copolímeros de etileno/metacrilato que tienen grupos alquilo C_{1} a C_{4}, por ejemplo, copolímeros de etileno/acrilato de metilo, copolímeros de etileno/acrilato de etilo y copolímeros de etileno/acrilato de butilo o los correspondientes copolímeros de metacrilato. También son adecuados el cloruro de polivinilo y el caucho.
El correspondiente polímero ignifugado se caracteriza a su vez porque comprende una composición ignifugante de acuerdo con la invención o que ha sido preparado utilizando dicha composición ignifugante.
La cantidad de la composición ignifugante utilizada reside, dependiendo del polímero en el intervalo de 20 phr a 300 phr, con preferencia en el intervalo de 50 phr a 250 phr, en particular de 70 phr a 220 phr, con respecto a 100 partes (phr) del material polimérico. El término "phr" significa "partes por cien partes de polímero".
La composición ignifugante de acuerdo con la invención puede contener también, además de los componentes de hidróxido metálico y arcilla, hasta aproximadamente 150 phr de otros aditivos ignifugantes conocidos, en particular aditivos ignifugantes que contienen halógeno (fundamentalmente en combinación con trióxido de antimonio), compuestos de fósforo o compuestos orgánicos de fósforo o también aditivos ignifugantes que contienen nitrógeno (tal como, por ejemplo, cianurato de melamina).
Los siguientes ejemplos ilustran la invención.
Los grupos de partículas determinados se midieron mediante difracción con láser empleando un espectrómetro de láser Cilas 1064 L de Quantachorme, siendo el procedimiento como sigue. En primer lugar, se introduce una solución de agua-dispersante adecuada (cuya preparación se indica más abajo) en el recipiente de preparación de muestras del aparato. La medición estándar seleccionada en el programa se denomina "Particle Expert". En el programa se selecciona el modelo de medición "Intervalo 1". De este modo, se eligen los parámetros internos del aparato que se aplican a la distribución esperada del tamaño de partícula. Igualmente, durante la presente medición se estableció que la muestra se expone a ultrasonidos durante 60 segundos en el proceso de dispersión, pero no durante la medición.
Una vez que ha tenido lugar una medición de referencia, se colocan aproximadamente 75-100 mg de la muestra a analizar en el recipiente de muestras con la solución de agua/dispersante y se inicia la medición.
Preparación de la solución de agua/dispersante: en primer lugar, se prepara un concentrado a partir de 500 g de Calgon de KMF Laborchemie con 3 litros de CAL Polysalt de BASF. Esta solución se completa a 10 litros con agua desionizada. Se toman 100 ml de esta solución y se diluye adicionalmente a 10 litros con agua desionizada.
Ejemplo comparativo de carga
Se mezclaron de forma conjunta durante 10 minutos en un mezclador Thyssen-Henschel de tipo FM10C en una relación en peso de 9:1 y a una velocidad del rotor de 1.000 rpm, hidróxido de aluminio OL-104/LE de Martinswerk GmbH con un valor d_{50} de 1,8 \mum y nanoarcilla Nanofil 5 de Süd-Chemie con un valor d_{50} de 8 \mum. Se midió entonces la distribución de tamaño de partícula de esta mezcla con un espectrómetro de láser Cilas 1064 de Quantachrome. La figura 1 muestra la distribución de tamaño de partícula de la mezcla de carga que no está de acuerdo con la invención. Se aprecian claramente varios máximos, en particular en el caso de un diámetro de partícula de alrededor de 2,1 \mum y de alrededor de 11 \mum.
Ejemplo de carga
En un recipiente se introdujeron 20 kg de una torta viscosa húmeda constituida por carga de hidróxido de aluminio (ATH) de tipo OL-104/LE de Martinswerk GmbH. El contenido en sólidos fue de 47% en peso. Para la licuefacción, se añadió 0,1% en peso, basado en el contenido en sólidos, de una sal de ácido poliacrílico acompañado por agitación. Se añadió una cantidad suficiente de arcilla de tipo Nanofil 5 de Süd-Chemie a dicha suspensión espesa ahora licuada para lograr una relación en peso de ATH a nanoarcilla de 9:1, basado en el contenido en sólidos. En el caso de esta composición, no fue necesario añadir más dispersantes. La suspensión se mezcló entonces durante 15 minutos más a temperatura ambiente. El secado de la mezcla de cargas de acuerdo con la invención tuvo lugar por medio de un secador por aspersión Niro del tipo de "Preparación Menor" con un régimen de aproximadamente 20 kg/hora de sólidos, siendo la temperatura del aire de entrada de alrededor de 500ºC y siendo la temperatura del aire de salida de 120 a 130ºC. Se midió entonces la distribución de tamaño de partícula de esta mezcla con un espectrómetro de láser Cilas 1064 de Quantachrome. La figura 2 muestra la distribución de tamaño de partícula de la mezcla de cargas de acuerdo con la invención. Puede verse que existe aquí una distribución monomodal del tamaño de partícula con solo un máximo en aproximadamente 2,2 \mum. La figura 3 muestra imágenes al microscopio electrónico de la mezcla de ATH/nanoarcilla preparada de acuerdo con la invención.
Las mezclas descritas a continuación fueron preparadas todas ellas del modo usual ya conocido para el experto en la materia en un molino de cilindros (tipo W150M de Collin). El molino de cilindros, que comprende dos cilindros individuales, se calentó a 150ºC aproximadamente. En primer lugar, se colocaron los gránulos de material plástico en el molino de cilindros, sin que giraran todavía los dos cilindros individuales. La distancia entre los cilindros fue de unos pocos milímetros. De este modo, los gránulos se fundieron parcialmente. A continuación, los cilindros se pusieron lentamente en movimiento en direcciones opuestas; sobre uno de los dos cilindros se formó una piel de material plástico. Una vez fundidos todos los gránulos de material plástico, se añadieron a la piel los aditivos sólidos lentamente por medio de una cucharilla. El espacio de separación entre los cilindros se estableció de tal manera que entre los dos cilindros individuales se formó lo que se conoce como perla de los cilindros. En primer lugar se añadió el aditivo anti-envejecimiento, seguido por los otros componentes de la mezcla previamente se goteó el silano líquido sobre el material plástico. (Sin embargo, alternativamente también se puede añadir a la piel de los cilindros por medio de una pipeta). Para conseguir una buena operación de mezclado a fondo, la piel se separó repetidamente del cilindro con un dispositivo de corte, se enrolló y se presionó de nuevo dentro del espacio de separación de los cilindros, de manera que se desarrollara de nuevo una piel. Todo el proceso de laminación duró de 20 a 30 minutos.
Después de la preparación de mezcla en el molino de cilindros, se prepararon láminas de material plástico por medio de una prensa de dos platos, de las cuales se troquelaron las piezas de ensayo necesarias para realizar los otros ensayos. Se realizaron los siguientes ensayos para obtener valores/resultados de ensayo relevantes:
-
Datos del calorímetro de cono de acuerdo con ASTM E 1354 a 35 kW/m^{2} para láminas de 3 mm de espesor.
El valor de la "proporción de liberación de calor pico" se ofrece aquí en kW/m^{2} (abreviado como: PHRR; se trata de la máxima salida de potencia por unidad de superficie que se mide en el calorímetro de cono durante la combustión de la muestra). Cuanto más pequeño sea el valor PHRR mejor será la ignifugacidad de la muestra.
El valor de "tiempo hasta la ignición" se ofrece aquí en s (abreviado como TTI; este es el tiempo en el cual la muestra comienza a quemarse como consecuencia de la radiación térmica en el calorímetro de cono). Cuanto mayor sea el valor TTI, mejor será la ignifugacidad de la muestra.
-
El índice de oxígeno (valor LOI) de acuerdo con ASTM D 2853 para piezas de ensayo de 15 cm de longitud, 2 mm de espesor y 50 mm de ancho.
Un valor LOI más alto revela una mejor ignifugacidad.
-
el valor UL94 V para muestras de 3,2 mm de espesor. De acuerdo con la norma UL94-V dicho valor es clasificado como "no satisfactorio: NS", V 2 (mejor), V 1 (mejor todavía) o V 0 (clasificación más alta).
Ejemplo comparativo
En el molino de cilindros Collin antes mencionado se elaboraron 396,9 g (= 100 phr) de copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra UL00119 de ExxonMobil con 535,8 g (= 135 phr) de hidróxido de aluminio Martinal OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 59,5 g (= 15 phr) de nanoarcilla Nanofil 15 de Süd-Chemie y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aminosilano Ameo de Degussa AG y 3,0 g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle Corporation a una temperatura de los cilindros de 140ºC, para producir una piel en el cilindro de 1.000 g (= 251,95 phr). El aminosilano supuso un mejor acoplamiento de la carga a la matriz polimérica.
Ejemplo
En el molino de cilindros Collin antes mencionado se elaboraron 396,9 g (= 100 phr) de copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra UL00119 de ExxonMobil con 595,4 g (= 150 phr) de la composición de carga secada por aspersión de acuerdo con la invención consistente en 535,8 g (= 135 phr) de hidróxido de aluminio Martinal OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 59,5 g (= 15 phr) de nanoarcilla Nanofil 15 de Süd-Chemie y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aminosilano Ameo de Degussa AG y 2,9 g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle Corporation a una temperatura de los cilindros de 140ºC, para producir una piel en el cilindro de 1.000 g (= 251,95 phr). El aminosilano supuso un mejor acoplamiento de la carga a la matriz polimérica.
La siguiente tabla 1 proporciona la composición de las formulaciones preparadas, habiendo sido añadidos los componentes de carga en la formulación comparativa mediante una operación de mezcla "in situ", es decir, la adición del hidróxido de aluminio y de la nanoarcilla tuvo lugar por separado durante la preparación de la mezcla en el molino de cilindros, mientras que la mezcla de cargas de acuerdo con la invención se preparó de antemano mediante secado por aspersión:
TABLA 1
1
La siguiente tabla 2 proporciona los valores determinados para el ejemplo de aplicación según la invención y para el ejemplo comparativo, respecto a TTI, PHRR, LOI y UL94V.
TABLA 2
2
Queda demostrado que la mezcla de EVA suministrada con la composición ignifugante de acuerdo con la invención no exhibe inconvenientes en términos de las propiedades ignífugas, en comparación con la mezcla preparada in situ. Todos los valores numéricos han de ser considerados como iguales a los intervalos de valores medidos que se presentan dentro del marco de reproducibilidad; ambas mezclas consiguen también una clasificación UL 94 VO.

Claims (14)

1. Composición ignifugante que comprende una mezcla de un componente de hidróxido metálico y un componente de arcilla, caracterizada porque la composición tiene una distribución monomodal del tamaño de partícula.
2. Composición ignifugante según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de hidróxido metálico comprende uno o más de hidróxidos de aluminio o magnesio.
3. Composición ignifugante según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el componente de hidróxido metálico comprende AlO(OH), Al(OH)_{3} (ATH) y/o Mg(OH)_{2} (MDH) individualmente o en cualquier mezcla de los mismos.
4. Composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el componente de arcilla comprende material de nanoarcilla seleccionado en particular entre bentonita y hectorita y materiales modificados, en particular intercalados orgánicamente, preparados a partir del mismo.
5. Composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido en componente de arcilla reside en el intervalo de 0,5% en peso a 90% en peso, con preferencia de 1% a 30%, en particular preferentemente de 3% a 20%, en especial de 5% a 10%.
6. Composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el valor d_{50} de las partículas del componente de hidróxido metálico utilizado reside en el intervalo de 0,2 \mum a 100 \mum, preferentemente en el intervalo de 0,5 \mum a 30 \mum, en particular en el intervalo de 0,7 \mum a 5 \mum.
7. Composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el valor d_{50} de las partículas del componente de arcilla utilizado reside en el intervalo de 0,2 \mum a 100 \mum, preferentemente en el intervalo de 1,0 a 30 \mum, en particular en el intervalo de 1,0 a 10 \mum.
8. Composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el valor d_{50} de la composición reside en el intervalo de 0,2 \mum a 100 \mum, preferentemente en el intervalo de 0,5 \mum a 10 \mum, en el intervalo de 0,7 \mum a 5 \mum.
9. Polímero ignifugado, caracterizado porque comprende un componente polimérico y una composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 o que ha sido preparado utilizando dicha composición, siendo el componente polimérico en particular un componente termoplástico o termoendurecible y siendo seleccionado preferentemente entre poliolefinas, poliésteres, poliamidas, polivinilos, poliéteres y cauchos, homo-, co- y terpolímeros de los mismos, quedando incluidas también, en cada caso, las mezclas de dichos polímeros.
10. Polímero ignifugado según la reivindicación 9, caracterizado porque el polímero se elige entre copolímeros de etileno/acetato de vinilo (EVA), copolímeros de etileno/acrilato de etilo (EEA), copolímeros de etileno/acrilato de metilo (EMA) y polipropileno y sus copolímeros.
11. Procedimiento para la preparación de una composición ignifugante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el componente de hidróxido metálico y el componente de arcilla se mezclan en primer lugar acompañado por la formación de una suspensión espesa bombeable, y la suspensión espesa se seca entonces mediante secado por aspersión o por un proceso en donde para el secado se utiliza aire caliente u otro gas, en particular secado en molino o secado vorticial (o fluidificado).
12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el contenido en sólidos de la suspensión a secar reside en el intervalo de 15 a 70% en peso, con preferencia 36 a 65% en peso y más preferentemente 45 a 55% en peso.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque para mezclar los componentes se utiliza de 0,01 a 5% en peso, con preferencia de 0,05 a 1% en peso, en particular preferentemente de 0,1 a 0,5% en peso, de un agente humectante o dispersante.
14. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para preparar materiales poliméricos ignifugados.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8029704B2 (en) * 2005-08-25 2011-10-04 American Thermal Holding Company Flexible protective coating
BRPI0710258A2 (pt) * 2006-03-31 2011-08-09 Albemarle Corp processo; uso de um secador por trituração; partìculas de hidróxido de magnésio; formulação de polìmero de retardamento de chama; artigo moldado ou extrudado
US20090226710A1 (en) * 2006-03-31 2009-09-10 Rene Gabriel Erich Herbiet Magnesium hydroxide with improved compounding and viscosity performance
WO2008155607A2 (en) * 2006-06-21 2008-12-24 Martinswerk Gmbh Coated magnesium hydroxide produced by mill-drying
WO2008053355A2 (en) * 2006-06-21 2008-05-08 Martinswerk Gmbh Coated aluminum hydroxide particles produced by mill-drying
JP5303945B2 (ja) * 2008-02-05 2013-10-02 日本軽金属株式会社 水酸化アルミニウム混合粉体及びその製造方法
CA2720666C (en) * 2008-04-17 2014-02-25 Unimin Corporation Powder formed from mineral or rock material with controlled particle size distribution for thermal films
JP5879702B2 (ja) * 2011-03-10 2016-03-08 住友ベークライト株式会社 フェノール樹脂成形材料
FR2978966B1 (fr) * 2011-08-12 2013-09-27 Schneider Electric Ind Sas Materiau ignifuge comprenant un biopolymere.
EP2788658A2 (en) * 2011-12-05 2014-10-15 Blue Wave Co S.A. Fire resistant pressure vessel
CN102775819A (zh) * 2012-08-27 2012-11-14 句容宁武新材料发展有限公司 一种无机复合阻燃剂的改性方法
US20150336335A1 (en) * 2013-01-09 2015-11-26 Mitsubishi Electric Corporation Fiber-reinforced composite material, method of producing same, and elevator component member and elevator car that use same
GB2542283B (en) 2014-07-01 2021-02-24 Halliburton Energy Services Inc Dry powder fire-fighting composition
US10414984B2 (en) * 2016-10-18 2019-09-17 Martinswerk Gmbh Synergistic flame retardant compositions and uses thereof in polymer composites
CN106947253A (zh) * 2017-03-27 2017-07-14 六安载丰新材料有限公司 一种阻燃母粒及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2783698B2 (ja) 1987-01-17 1998-08-06 新日鐵化学株式会社 顆粒状耐火充填材
US4906300A (en) * 1988-06-23 1990-03-06 E.C.C. America Inc. Solid state reactions with MgCO3 /MgOH
GB9110883D0 (en) * 1991-05-20 1991-07-10 Ici Plc Highly filled,polymerisable compositions
DE19835805A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-17 Roehm Gmbh Kunststofformkörper aus Gießharzen und anorganischen Füllstoffen mit verbesserten mechanischen und thermischen Eigenschaften und verbesserter Flammfestigkeit
DE19921472A1 (de) * 1999-05-08 2000-11-16 Sued Chemie Ag Flammgeschützte Polymerzusammensetzung
EP1146075A1 (de) * 2000-04-10 2001-10-17 Alusuisse Martinswerk GmbH Verfahren zur Herstellung von Füllstoffen mit verbesserter Schüttdichtestabilität und Rieselfähigkeit
JP4598303B2 (ja) * 2000-11-24 2010-12-15 石原産業株式会社 顆粒状無機質充填剤及びその製造方法並びに該顆粒状無機質充填剤を配合してなる樹脂組成物
EP1236765A1 (de) * 2001-02-28 2002-09-04 hanse chemie GmbH Siliciumdioxiddispersion
WO2003082965A1 (en) 2002-03-28 2003-10-09 Imerys Minerals Limited Flame retardant polymer compositions comprising a particulate clay mineral
DE102004018336A1 (de) 2004-04-15 2005-11-10 Albemarle Corporation Flammhemmender Füllstoff für Kunststoffe

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