PT77521B - Des allumettes resistants a l'humidite et procede pour leur fabrication - Google Patents

Description

Descrição de Patente Inglesa ηθ 1.506.185. Tais microesferas podem estar presentes em quantidades de 1 a 33% em peso da composição total (base de sólidos secos), de preferência de 5 a 15%.

Mais ainda, de acordo com a invenção, para se obter uma coesão satisfatória das cabeças de fósforo contendo ácido poliacrl5

lico como ligante, achou-se desejável incorporar na composição um promotor de coesão, de preferência um material combustível , como amido ou um derivado de amido modificado, como por exemplo amido parcialmente hidrolizado ou esterificado. Como promotores de coesão são particularmente adequados acetato de amido e amidos de baixa ebulição, tal como são obtidos a partir de amido natural ou não modificado por um tratamento de acido e/ou de oxidação que resulta na divisão das macromoléculas de amido em unidades mais pequenas. Outros promotores de coesão adequados são derivados de celulose aquo-soluveis e dispersíveis em água e polímeros e copolímeros orgânicos sintéticos aquo-soluveis ou dispersíveis em ãgua, como por exemplo copolímeros de etileno/ acetato vinílico, copolímeros de acetato vinílico/acrílico, copolímeros de estireno/acrílico , terpolímeros de acetato vinílico/cloreto vinílico/eti1eno, acetato poiivinílico, poliacrilatos, e outros polímeros e copolímeros de éster vinílico, com comenomeros olefinicos tais como etileno, por exemplo polímeros de éster vinílico de ácido versãtico (mistura com preponderância de ácidos carboxílicos cíclicos terciários de 9 a 11 átomos de carbono) com ou sem etileno como comonomero. As proporções de peso do sal de ácido poliacrílico para o promotor de coesão podem variar de 1:5 até 5:1, de preferência de 1:3 ate 3:1 e com especial preferência de cerca de 1:1.

Para se obter uma composição aquosa de cabeça de fósforo de reologia satisfatória para o processo de imersão, ou seja, '' adequada para a formação de uma cabeça de fósforo correctamente moldada por imersão dos paus de fósforo na composição aquosa de cabeça de fósforo, para com ela se formar a cabeça, e subsequente secagem da cabeça, pode ser necessário incluir um ou mais agentes modificadores de viscosidade na composição aquosa da cabeça de fósforo, sobretudo nos casos em que é utilizado como agente promotor de coesão um polímero orgânico dispersível em agua, como copolímero de acetato vinílico/eti1eno. Pode ser utilizado qualquer agente modificador de viscosidade adequado conhecido no ramo, de preferência materiais combustíveis, como por exemplo amido aquo-solúvel ou derivados celulósicos, como os derivados de amido ja mencionados. Por isso, esses amidos servem tanto como promotores de coesão como de modificadores de viscosidade, e podem, portanto, ser utilizados sós nas composiçõèsdo invento.

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Em alternativa, podem ser utilizados em combinação com um copoiTmero aquo-solúvel ou dispersível em água, e neste caso a sua função é mais de modificador de viscosidade do que promotor de coesão, cujo fim é servido pelo polímero. E óbvio que, por essa razão, as composições deste invento contém de preferencia um amido dispersível em água como agente combinado promotor de coesão e modificador de viscosidade.

Geralmente, as composições de cabeça de fósforo utilizadas de acordo com este invènto contêm numa base de peso em seco:

Clorato de potássio 40-60%

Ligante(calculado como ácido poliacrílico

livre) 3-7%

Promotor de coesão 3-7%

Modificador de viscosidade 0-7%

Oxido de zinco 2,5-4%

Agente para formação de espuma (tensio-activo) 0-0,4%

Estabilizadores 0-1%

Outros combustíveis

(enxofre,sesquissulfureto fosforoso,etc) 0-10%

Enchimentos (por exemplo microesferas,pó de

vidro ,sulfato de cãlcio,feldespato,terra de

diatomite,cau1ino ,õxido de ferro,diõxido de

manganês,etc.) 10-30% /

Catalizador para a velocidade de combustão 0-1%

Corante 0-1%

Para aplicação ao pau de fósforo, num processo tradicional de imersão, os ingredientes acima indicados são formados numa pasta em água e tão arejados quanto for necessário para dar a densidade e sensibilidade requeridas e num solido total com um conteúdo de 40-60% baseado no peso total da pasta. Se for necessário, podem ser adicionados estabilizadores apropriados, para dar a estabilidade necessária ã composição aquosa da cabeça de fósforo, que incluem em particular pirrolidono polivinílico dispersível em água e álcool polivinílico com pesos moleculares na ordem de 44.000. Também podem ser utilizados outros estabilizadores de espuma aquosos conhecidos no ramo.

Os processos utilizados de acordo'com este invento para formar a cabeça de fósforo são inteiramente convencionais, e não

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necessitam de ser descritos aqui, residindo a novidade do presente invento nas composições utilizadas e particularmente no componente do ligante.

Formulações especificas para utilização de acordo com o presente invento são dadas pelos seguintes Exemplos: todas as percentagens são em peso numa base de solido seco.

Exemplo 1
Composição de fósforo de segurança:
Clorato de potássio Sal amónio de ácido poliacrTlico	50.25%
(Peso Mol.250.000)	6.28%
Acetato de amido (Amylogum CLS)	6.28%
PÕ de vidro	6.28%
Microesferas de vidro (Armoesferas)	12.56%
Oxido de zinco	3.14%
Oxido de ferro	1 .57%
Diõxido de manganês	6.28%
Dicromato de potássio	1.05%
Enxofre	6.28%

Exemplo 2
Composição de fósforo de segurança
Clorato de potássio	.53.45%
Sal amónio de ácido poliacrTlico
(P.M. 250.000)	6.68%
Acetato de amido(Amylogum CLS)	6.68%
Pó de vidro	20.04%
Oxido de zinco	3.34%
Oxido de ferro	1 .67%
Dicromato de potássio	1.11%
Enxofre	6.68%
Dialquilo sulfo succinamato de sódio
(Alcopol FA)	0.33%

Ainda mais composições para fósforos de segurança de acordo com o invento estão ilustrados nos Exemplos 3-5 a seguir:

-8I

|ίκ5ο^;εοϋ·Ί

SISI

	Ex.3	Ex,4	Ex.5	Ex.6
Clorato de potássio	50.25%	55.3%	55.3%	49.41%
Sal de amónio de ácido poliacrTlico (P.Mol. 250.000)_ (calculado como ácido livre)	6.28%	6.66%
Sal de monoetilaminado ácido poliacrTlico (calculado como ácido livre) (P.Mol.250.000)				7.87%
Sal de amónio do ácido polimetacrTlico (P.Mol. 250.000)	-		6.66%	-
Acetato de amido	6.28%	3.17%	3.17%	6.17%
Acetato polivinicolo (Vinamal 6000)	-	-	3.39%	-
AV/CV/E* copolTmero (Vinamal 3401 )	-	3.39%	-	-
Pó de vidro	6.28%	14.0%	14.0%	6.17%
Microesferas de vidro	12.56%	-	-	12.35%
Infusoria	-	5.65%	5.65%	-
Óxido de zinco	3.14%	3.80%	3.80%	3.09%
Õxido de ferro	1.57%	-	-	1.54%
Diõxi do de manganês	6.28%	-	-	6.17%
Dicromato de potássio	1.05%	1.11%	1.11%	1.03%
Enxofre	6.28%	6.66%	6.66%	6.17%
Estabilizador (PVP* P.Mol.44.000)	-	0.28%	0.28%	-

* AV - acetato de vinilo

CV = cloreto de vinilo

E = etileno

PVP = polivinilo pirrolidono

Uma composição resistente a humidade que acende em qualquer lado estã ilustrada no Exemplo 6.

Exemplo 6

Cloratodepotãssio 40.0%

Sal de amónio do acido poliacrTlico

P.Mol. 250.000 5.72%

Acetato de amido 11.42%

Enchimentos inertes 28.86%

õxidodezinco 5.70%

Sesquissulfureto fosforoso 8.0%

Eosina (corante) 0.3%

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Verificou-se que os fósforos formados a partir das composições acima referidas,, por imersão dos paus de fósforo numa dispersão qquosa e arejada dos ingredientes especificados para com ela formar um bolbo, e subsequente secagem desse

05 bolbo para formar a cabeça de fósforo, têm boa sensibilidade

ã fricção e propriedades de combustão, e boa resistência ã humidade. Após 24 horas de armazenamento a 95% de humidade relativa, o ritmo de êxito (inflamação) ã fricção era excelente, chegando muito próximo dos 100% de inflamações con~

10 seguidas. Nas mesmas condições, composições de cabeça de fósforo similares, mas com cola animal como ligante, falharam por completo, ou seja nenhuma inflamação conseguida.

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Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1 - Processo para a fabricação de fósforos resistentes a humidade que consiste em formar um bolbo de uma composição aquosa para cabeça de fósforo na extremidade de um pau de fósforo, e secar esse bolbo para formar a cabeça do fósforo, composição esta compreendendo uma mistura de clorato de potássio, enchimento, material combustível e um ligante aquo-soluvel ou dispersível em água, caracterizado pelo facto da composição aquosa da cabeça de fósforo compreender, como referido ligante, um sal de um ãcido poliacrílico ou poliacrílico substituido aquo-soluvel ou dispersível em agua com amónia ou uma amina volátil, e como referido enchimento, ou como seu componente, óxido de zinco.
2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto da proporção molear dos grupos de ãcido carboxílico (em forma de ãcido livre ou sal) para com o Óxido de zinco ser na ordem de 1 ,7:1 a 2,5:1.
3. 3 - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto do ligante ser um sal de ãcido poliacrílico solúvel ou dispersível na água.
4. 4 - Processo de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo facto do ligante ter um peso molecular que varia entre 200,000 e 300,000. ^z
5. 5 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 4.,' caracterizado pelo facto do referido sal ser um sal de amónio.

   5 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo facto da composição aquosa da cabeça do fósforo ter um pH na ordem de 8-9.
6. 7 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo facto da proporção molecular dos grupos de ãcido carboxílico (em forma de ãcido livre ou sal) para com o óxido de zinco ser de cerca de 2:1.
7. 8 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto do sal do ãcido poliacrílico ou poliacrilico substituído estar presente na composição aquosa da cabeça de fósforo numa quantidade de 3-7% em peso (calculado como ãcido livre) com base no peso em seco da composição.

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   15

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8. 9 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto de estar também presente na composição da cabeça de fósforo um agente promotor de coesão aquo-solúvel ou dispersTvel em água.
9. 10 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto do agente promotor de coesão ser um amido ou um derivado de amido aquo-solúvel ou dispersTvel em agua ou um derivado de celulose aquo-solúvel ou dispersTvel em água.
10. 11 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de o agente promotor de coesão ser um polímero ou copolTmero orgânico sintético aquo-solúvel ou dispersTvel em água e ainda pelo facto de a composição aquosa da cabeça do fósforo conter também um agente modificador de viscosidade.
11. 12 - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de o agente promotor de coesão ser selecçionado a partir de copolimeros de etileno e acetato de vinilo, copolimeros acrilicos/ acetato de vinilo, copolimeros acri1icos/estireno/termolimeros

    de eti1eno/acetato de vini1o/cloreto de vini1 o,acetato de polivinilo, poiiacri1 atos e copolimeros de etileno e o ester vinilico do ácido versãtico.
12. 13 - Processo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo facto de o agente modificador de viscosidade ser um amido

    ou um derivado de amido aquo-solúvel ou dispersTvel em água..
13. 14 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo facto de o promotor de coesão estar presente

    na composição aquosa da cabeça de fósforo numa quantidade de 3-a 7% do peso baseado no peso em seco da composição.
14. 15 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo facto da proporção em pêsodo referido sal para com o agente promotor de coesão na eomposição aquosa da cabeça

    de fósforo ser na ordem de 1:3 a 3:1.
15. 16 - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto da referida proporção ser de aproximadamente 1:1.