WO2008056966A1

WO2008056966A1 - Procedimiento para la preparación de aditivo retardador de flama para recubrimientos y productos resultantes.

Info

Publication number: WO2008056966A1
Application number: PCT/MX2007/000046
Authority: WO
Inventors: Jesús Manuel MARTÍNEZ MARTÍNEZ; Julio César RANGEL MATA; Ricardo BENAVIDES PÉREZ; José Gertrudis BOCANEGRA ROJAS
Original assignee: Servicios Industriales Peñoles, S.A. De C.V.
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-05-15
Also published as: CN101583673A; CA2669072A1; BRPI0716683A2; KR20090082473A; RU2009122193A; US20120312190A1; EP2083053A4; MX337770B; EP2083053A1; KR101162183B1; US9771484B2; WO2008056966A8; IL198540A; JP2010509430A; RU2451044C2; IL198540A0; JP2013237852A; CN101583673B; CA2669072C

Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un aditivo a base de hidróxido metálico y especialmente de hidróxido de magnesio, para integrarse a recubrimientos a fin de otorgarles propiedades superiores de retardo de flama. El hidróxido tiene tamaños promedios de partícula que se seleccionan de entre 1 nanómetro y 10 mieras preferentemente con una variación muy estrecha, el hidróxido de magnesio se somete a un tratamiento de lavado y dispersión principalmente, para que se disperse eficientemente en, y no interfiera con, las propiedades deseables del recubrimiento. En función de la naturaleza del recubrimiento se seleccionan los materiales y condiciones en el tratamiento, así como el tamaño de partícula. El recubrimiento objetivo puede ser del tipo base agua, solventes, aceite y alcohol. Comparado con recubrimientos formulados con otros compuestos retardadores de flama, con el aditivo de la invención se presentan pérdidas de peso por quemado menores en una prueba ASTM D1360.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN DE ADITIVO RETARDADOR DE FLAMA PARA RECUBRIMIENTOS Y PRODUCTOS RESULTANTES.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con procedimientos para la preparación de aditivos a emplearse en recubrimientos para ser aplicados sobre elementos estructurales o como acabados de materiales susceptibles de combustión tales como madera y sus derivados, a fin de proporcionar propiedades de retardo de flama al recubrimiento; específicamente la invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un aditivo formulado con un hidróxido metálico y una mezcla de dispersante, vehículo compatible (solvente orgánico) , agua y resina que permiten una fácil incorporación del aditivo al recubrimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es bien conocida la necesidad de que las edificaciones para la vivienda o para la realización de otras actividades: laborales, recreativas, etc., incorporen medios que ayuden a controlar los incendios, retardando la expansión del fuego, por ejemplo, de tal manera que en algunos países se han emitido regulaciones sobre los materiales tanto para la construcción de los edificios, como para la fabricación de los muebles que contienen.

La mayoría de los artículos de mobiliario presentan un recubrimiento que tiene funciones estéticas y de protección al material de que están hechos, sin embargo, la mayoría de estos recubrimientos son inflamables, lo cual, aunado a la naturaleza combustible del sustrato, generan una excelente fuente de propagación de fuego.

Si bien se pueden encontrar recubrimientos retardadores de flama, éstos están elaborados principalmente a base de sales de fosfatos, silanos, boratos (intumescentes) . Un retardador de flama intumescente como los mencionados se caracteriza porque, con la acción del fuego, primero forma una capa de material espumoso, luego esta capa de espuma se transforma en cenizas, que forman una costra que impide la penetración del fuego.

Los hidróxidos metálicos, por otra parte, son utilizados como aditivos retardadores de la flama, por ejemplo en polímeros, con sus diferentes aplicaciones: recubrimiento de cables, muebles, paneles para techo ("roofing"), etc. El hidróxido de magnesio tiene la ventaja sobre otros tipos de retardadores de flama, de ser amigable con el ambiente y no desprender humos tóxicos funcionando además como supresor de humos .

Existen en el arte previo una gran variedad de alternativas para controlar el problema de la propagación de fuego, mediante el empleo de hidróxidos metálicos. Algunos ejemplos se mencionan a continuación.

En la patente EP 1156092, se describe la fabricación de un adhesivo de dos componentes, que en su formulación incluye hidróxido de magnesio, mencionando que dicho adhesivo se puede utilizar como barniz con propiedades de retardado de flama.

En la patente US 6448308, se incluye el hidróxido de magnesio como parte de la formulación para un recubrimiento retardador de flama a base de fósforo rojo. El uso del hidróxido de magnesio es, específicamente, para reducir el efecto de la generación de ácido fosfórico durante el efecto de inhibición de la flama. La patente de los Estados Unidos No 4849298, describe el uso de hidróxido de aluminio en la formulación de pinturas, agregándolo directamente a la pintura, e incluso se le emplea como sustituto de algunas de las cargas convencionales de las pinturas (TiO₂, por ejemplo) , la patente describe el efecto en las propiedades retardantes al fuego de los recubrimientos preparados con esta adición.

Al integrar adecuadamente el hidróxido de magnesio, debidamente tratado, a los recubrimientos tradicionales para madera, tales como barnices y selladores, o arquitectónicos, tales como pinturas, impermeabilizantes, etc., se logran excelentes efectos de retardo de flama y supresión de humo. El recubrimiento así preparado no cambia su apariencia final (brillo, transparencia, poder cubriente, resistencia mecánica, etc) .

OBJETOS DE LA INVENCIÓN

En vista de los problemas encontrados en el arte previo, es un objeto de la presente invención proporcionar un aditivo para el retardo a la flama y supresión de humos útil en la preparación de recubrimientos destinados a cubrir y proteger superficies susceptibles de combustión, cuya eficiencia sea mayor a la ofrecida por los recubrimientos con retardo a la flama existentes .

Es otro objeto de la presente invención, proporcionar un aditivo para el retardo a la flama, que se incorpore fácilmente al recubrimiento previo a su aplicación a la superficie a proteger.

Un objeto más de la presente invención es que el aditivo incorpore como ingrediente retardador de la flama a un material que no genere residuos tóxicos en caso de ser expuesto a la flama.

Es otro objeto aún de la presente invención, que el ingrediente retardador a la flama sea de la familia de los hidróxidos metálicos.

Es aún otro objeto de la presente invención, que el material retardador a la flama del aditivo de la invención no forme aglomerados al interior del volumen del recubrimiento antes de su aplicación. Es todavía otro objeto de la presente invención, que el material retardador a la flama del aditivo de la invención, se distribuya de manera uniforme (homogénea) en la película de recubrimiento final sobre la superficie a cubrir y proteger.

Es otro objeto de la presente invención, que el aditivo retardador a la flama no interfiera con las propiedades fundamentales del recubrimiento al que se destina, como por ejemplo, la transparencia de un barniz.

Es otro objeto más de la presente invención, que el material retardador a la flama del aditivo, presente una finura de grano congruente con las del recubrimiento en que se incluye.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El aditivo para recubrimiento preparado con el procedimiento materia de la invención tiene como fuente de sus propiedades de retardado de flama, un hidróxido metálico, preferentemente de magnesio, con características propias de tamaño de partícula, que se somete a un tratamiento asociado con la naturaleza del recubrimiento al que se va a incorporar, de manera que el aditivo resultante se integre eficientemente en el recubrimiento seleccionado.

Algunas características del aditivo obtenido con el procedimiento materia de la invención son:

a) el diámetro promedio (D₅₀) de partícula del hidróxido metálico se selecciona de entre el rango de desde 1 nanómetro hasta 10 mieras, en función del acabado deseado en el recubrimiento objetivo, b) la concentración de dichas partículas de hidróxido metálico en el aditivo puede llegar hasta un 99% en peso.

El procedimiento de la invención produce una pasta o preferentemente una suspensión de partículas de hidróxido metálico tratadas con vehículos compatibles (solventes orgánicos o agua) , dispersantes y eventualmente surfactantes, en un medio constituido por un solvente orgánico, un dispersante, una resina y en algunos casos agua, que presenta las siguientes ventajas: 1. Ofrece mayor eficiencia en el retardo al fuego que los aditivos intumescentes, ya que en pruebas comparativas de retardo de flama se obtienen mejores resultados en los recubrimientos principalmente con hidróxido de magnesio, que en aquellos a base de compuestos fosforados, expresado esto como porcentaje de pérdida de peso por acción de la flama.

2. Es de fácil incorporación a los recubrimientos existentes en el mercado, sin necesidad de utilizar equipos diferentes a los utilizados convencionalmente para la preparación de los recubrimientos, ya que el aditivo tiene una base compatible con aquella del recubrimiento al que se va a incorporar.

3.No altera la apariencia final del recubrimiento, a diferencia de los retardadores de flama a base de compuestos fosforados en donde es necesario aplicar un recubrimiento adicional que proporcione la apariencia final del acabado. Con el aditivo de la invención los parámetros de brillo, transparencia, poder cubriente, resistencia mecánica, etc., del recubrimiento no se alteran. 4. Es amigable con el ambiente y los seres vivos . En varios estudios se ha demostrado que el uso de hidróxidos metálicos en recubrimientos retardadores de flama tiene ventajas sobre otros productos tales como los que emplean compuestos halogenados y fosforados, ya que no desprende gases tóxicos, y la liberación de agua por la reacción de descomposición del hidróxido, ayuda a controlar la emisión de humos.

5. El tratamiento superficial, dado al hidróxido de magnesio, se selecciona de una serie de aditivos de superficie que ayuden a compatibilizar el hidróxido de magnesio con la resina del aditivo y la del recubrimiento objetivo, manteniendo así las propiedades de brillo, transparencia, poder cubriente, resistencia mecánica, etc., del recubrimiento objetivo .

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para una mejor comprensión de la descripción que sigue, ésta deberá seguirse en conjunción con la figura que se anexa .

La Figura 1 es un diagrama de bloques que representa el procedimiento para la elaboración del aditivo objeto de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El aditivo preparado de conformidad con el procedimiento de la presente invención, se elabora a partir de un hidróxido metálico, con un tamaño promedio de partícula que se selecciona en el rango de desde 1 nanómetro hasta 10 mieras, pudiendo ser preferentemente monodisperso, esto es, teniendo una variabilidad de tamaño muy estrecha, y con una pureza de por lo menos 90%.

Las partículas de hidróxido metálico se someten a un tratamiento para su integración al recubrimiento final, por lo que puede partirse de un hidróxido en suspensión acuosa, orgánica o en polvo, sin que la compatibilidad entre el vehículo del hidrδxido inicial y la base del aditivo que se formulará sea limitante.

En la modalidad preferida de la presente invención, el hidróxido metálico es hidróxido de magnesio, que presenta como ventaja adicional a su propiedad de retardo a la flama, el que ayuda a controlar la emisión de humos al liberar agua por la reacción de descomposición (1) :

Mg(OH)₂^->MgO+H₂O (1)

Con referencia a la Figura 1, que es un diagrama de bloques del proceso de producción del aditivo de la invención, se presentan dos zonas: la primera, compuesta por los bloques (10) a (40) , que representan un pretratamiento de las partículas de hidróxido metálico, y la zona compuesta por los bloques (50) y (60) que representan el proceso de preparación del aditivo como tal.

En la zona I o fase de pretratamiento, el bloque (10) representa al material retardador a la flama que se empleará para la preparación del aditivo, siendo preferentemente una pasta húmeda de hidróxido metálico aunque para algunas aplicaciones muy específicas que requieren ausencia de agua, se prefiere el hidróxido en polvo seco. Como se ha mencionado antes, el hidróxido está formado por partículas con un tamaño promedio en el rango de desde 1 nanómetro hasta 10 mieras y con una pureza de por lo menos 90%. Este material es alimentado al siguiente bloque.

El bloque (20) representa una operación denominada de "cambio de vehículo" , en la cual la pasta húmeda de hidróxido metálico es lavada con el propósito de desplazar el agua contenida y substituirla por un solvente orgánico "compatible", esto es, se incorpore sin provocar separación de fases, con el solvente o adelgazador de la aplicación final (el recubrimiento "objetivo"), lo que impedirá en su momento la formación de grumos al tomar contacto con el recubrimiento objetivo; el proceso se lleva a cabo con agitación fuerte preferentemente por entre 5 y 30 minutos, o durante el tiempo que sea necesario. La mezcla se mantiene en agitación en régimen turbulento por medio de un dispersor con disco cortante u otro dispositivo que permita una velocidad periférica de por lo menos 2 m/s y hasta 30 m/s como máximo. Después de la agitación, se produce la separación de fases y el proceso puede repetirse hasta obtener una humedad residual menor del 5% en la fase sólida.

Cuando por la naturaleza del solvente o adelgazador, y de la resina en la aplicación final, el hidróxido metálico pudiera reaccionar, se evalúa como se indica por el bloque

(15) la necesidad de dar a las partículas un tratamiento superficial (16) previo a la operación de "cambio de vehículo" (20) , empleando surfactantes convencionales compatibles con el recubrimiento objetivo.

El proceso de "cambio de vehículo" (20) sirve para garantizar que las partículas del hidróxido no se aglomerarán en la fase de dispersión (50) de la zona II, en la incorporación al recubrimiento o en la aplicación del mismo sobre la superficie a tratar.

El bloque de decisión (30) indica que en el caso de que la humedad residual tolerada en el aditivo sea muy baja, próxima a cero, debido a la naturaleza de la resina y solventes o adelgazadores en el recubrimiento objetivo y una vez concluida la etapa de "cambio de vehículo" (20) , la fase sólida es sometida a un proceso de secado (40) , teniendo cuidado de que la temperatura de operación en dicho secado sea inferior a la temperatura de ebullición del vehículo. La operación se sigue hasta obtener una humedad residual tolerada por el recubrimiento objetivo .

El resultado de la operación es un polvo "seco" de hidróxido, que puede ser almacenado para la posterior preparación del aditivo. El producto obtenido por este método puede permanecer como polvo "seco" dispersable por periodos de 12 meses.

Si en la aplicación final se tolera un contenido de humedad del orden del 5%, la etapa de secado representada por el bloque (30) se omite.

El producto obtenido ya sea "seco" o húmedo, proveniente de alguna de las dos vías de la primera fase del proceso se pasa a un proceso de dispersión (50) , en la zona II, que propiamente se identifica con la preparación del aditivo listo para su uso en el recubrimiento objetivo que es la materia de la presente invención.

En esta etapa, la pasta o el polvo "seco" provenientes del bloque (20) o (30) , se alimentan a un proceso de dispersión (50) en donde se adicionan una resina y un dispersante compatibles con el recubrimiento objetivo, de conformidad con la tabla siguiente :

Tabla 1. Selección recomendada de la resina y el dispersante para la preparación del aditivo, en función de la naturaleza del recubrimiento .

La dispersión (50) se realiza por medio de un agitador o dispersor con una velocidad periférica de entre 15 y 30 m/s. La viscosidad de la mezcla se ajusta a la del recubrimiento objetivo por la adición de solvente o adelgazador, que preferentemente es el mismo que se empleará con el recubrimiento o al menos deberá ser compatible con aquél. El porcentaje de dispersante en la mezcla se mantiene entre el 0.5 y el 10% en relación al hidróxido en base seca.

El producto (60) obtenido del proceso de dispersión (50) es el aditivo de la invención, mismo que puede ser, en la modalidad preferida, una formulación con hasta el 99% en peso de hidróxido metálico.

Entre las ventajas que tiene el aditivo obtenido por el procedimiento de la invención, están que como consecuencia del tratamiento de cambio de vehículo de la etapa (20) y la mezcla con resinas y dispersantes de la etapa (50) , el producto es completamente compatible con el recubrimiento objetivo para el que se preparó mediante la selección del surfactante, la resina y el dispersante apropiados de acuerdo con las tablas previamente incluidas, manteniendo además un alto grado de homogeneidad en la dispersión de las partículas de hidróxido metálico en la formulación, por lo que al adicionarse al recubrimiento objetivo, el aditivo se integrará fácil y rápidamente y se garantiza que las partículas mantendrán su homogeneidad de dispersión en la totalidad del volumen y por ende, en la capa de recubrimiento después de la aplicación sobre la superficie a proteger.

En una modalidad preferida de la invención, útil en el caso de acabados transparentes, se emplean partículas con un tamaño promedio en el rango de nanopartículas, con una variabilidad muy baja (monodispersas) , con las que las propiedades de transparencia del barniz no son alteradas, lo que no se garantiza con partículas de mayor tamaño o con una dispersión no homogénea o amplia.

Por lo anterior se sugiere que en la preparación de un aditivo para barnices transparentes se empleen partículas de tamaños en el extremo inferior del rango, en tanto que recubrimientos opacos pueden aceptar el uso de partículas de mayor tamaño, y en los acabados texturizados podrá emplearse partículas de tamaños en el extremo superior del rango .

El uso de partículas por encima del extremo superior del rango (10 mieras) no garantiza una dispersión homogénea en la capa de recubrimiento sobre la superficie a proteger, y por tanto, la eficiencia de retardo a la flama disminuye considerablemente .

La Tabla 2 muestra en forma resumida las selecciones de reactivos y los valores de los parámetros recomendados para una variedad de clases de recubrimientos usados convencionalmente para aplicaciones comunes, con los que es posible elaborar aditivos, siguiendo el procedimiento de conformidad con la presente invención, que ofrecerán las características de fácil incorporación al recubrimiento objetivo, distribución homogénea y uniforme de las partículas de material retardador a la flama y supresor de humos, conservación de las propiedades deseables del recubrimiento, por citar algunas. Tabla 2. Materiales y parámetros recomendados para diversas clases de recubrimientos .

Para una mayor claridad en cuanto al uso de los datos contenidos en las tablas 1 y 2, en los ejemplos siguientes, realizados de conformidad con la norma ASTM D1360, se ofrecen ilustraciones de diversas alternativas para la elaboración de aditivos de conformidad con el procedimiento de la presente invención.

Ejemplo 1. Preparación del aditivo para ser empleado en un recubrimiento de base alquidálica con una humedad residual menor al 5%.

1. Se parte de una hidróxido de magnesio nanométrico con una humedad de 65%, que tiene la siguiente distribución de tamaño de partícula: Di₀, 59.0 nm; D₅₀, 92.7 nm; D₉₀, 153 nm; medido por difracción de rayos láser, en un equipo marca COULTER LS230. Para fines de ilustración, se toman 1200 gramos.

2. Se coloca el hidróxido de magnesio en un recipiente para dispersión con capacidad de 6 litros.

3. Se vierten 3600 gramos de etilenglicol butil éter, y se agita (dispersa) con un propulsor de dispersión a una velocidad periférica de entre 5 y 30 m/s. Esta agitación (dispersión) se mantiene por un periodo de entre 5 y 15 minutos .

4. Con ayuda de una centrífuga, decantador, filtro u otro medio de separación sólido líquido, se retira la fase líquida hasta el máximo posible, en función del equipo de separación seleccionado.

5. Con la pasta obtenida se repiten los pasos 3 y 4 hasta que el contenido de agua en ésta sea menor al 5%.

6.La pasta del paso 5 se coloca en un equipo de secado apropiado y se elimina el solvente orgánico. El secador no debe operarse a una temperatura superior a la temperatura de ebullición del solvente, esto garantiza que el polvo de hidróxido de magnesio obtenido no sufrirá cambios en el tamaño de partícula y su integración al aditivo retardador de flama será eficiente .

7. Se colocan 590 gramos de resina alquidálica en un vaso Berzelius sin pico de 1.0 litros.

8. Se coloca el vaso en un equipo de dispersión provisto de flecha y propulsor para dispersión. 9. Se agita la resina a velocidad moderada: velocidad periférica de entre 1 y 5 m/s.

10. Se vierten 10 gramos de dispersante DCM-305 (copolímero con grupos ácidos) , que es compatible con la resina.

11. Se adicionan 400 gramos del hidróxido de magnesio que se obtuvo en el punto 6.

12. Se mantiene la agitación moderada hasta la humectación completa del hidróxido de magnes_io.

13. Una vez homogénea la mezcla se incrementa la velocidad del dispersor hasta tener el suficiente esfuerzo cortante que garantice una eficiente dispersión: velocidad periférica de entre 15 y 30 m/s.

14. Se mantiene la dispersión durante 15 minutos o el tiempo necesario hasta alcanzar la finura de la aplicación.

Ejemplo 2. Preparación del aditivo para ser empleado en un recubrimiento de base nitrocelulósica con una humedad residual requerida menor del 5%

1. Se colocan 590 gramos de resina de nitrocelulosa en un vaso Berzelius sin pico de 1.0 litros.

2. Se coloca el vaso en un equipo de dispersión provisto de flecha y propulsor para dispersión de 7 centímetros de diámetro .

3.La resina se agita a velocidad moderada.

4. Se vierten 10 gramos de dispersante DCM-305, que es compatible con la resina.

5. Se adicionan 400 gramos de hidróxido de magnesio seco con un tamaño de partícula promedio de 100 nanómetros .

6. Se mantiene la agitación moderada hasta la humectación completa del hidróxido de magnesio.

7. Una vez homogénea la mezcla, se incrementa la velocidad del dispersor hasta tener el suficiente esfuerzo cortante que garantice una eficiente dispersión, esto es manteniendo una velocidad periférica entre 150 y 30 m/s.

8. Se mantiene la dispersión por un periodo de entre 5 y 15 minutos.

El aditivo retardador a la flama para barniz alquidálico, preparado en el Ejemplo 1, se puede mezclar en diferentes proporciones con cualquier barniz alquidálico que se encuentre en el mercado. También el aditivo retardador a la flama para sellador de nitrocelulosa preparado en el Ejemplo 2, se puede mezclar con cualquier sellador a base de nitrocelulosa que se encuentre en el mercado.

Lo común es que en el barnizado de un artículo de madera se utilice tanto el sellador como el barniz. En la Tabla 3 se muestran diferentes combinaciones de selladores y barnices mezclados con los aditivos retardadores a la flama preparados en los Ejemplos 1 y 2, y los resultados al someterlos a la prueba de retardo a la flama de acuerdo a la norma ASTM D1360. Tabla 3. Efecto como porcentaje de pérdida de peso por acción de la flama, del contenido de Mg(OH)₂ en un sellador base nitrocelulosa y un barniz base resina alquidálica aplicados en una muestra de madera

En la Tabla 4 se muestran el resto de los ejemplos de los aditivos preparados con diferentes tipos de resinas que tienen aplicación en diferentes tipos de recubrimientos.

Tabla 4. Preparación de aditivo retardador de flama.

Tabla 4. Preparación de aditivo retardador de flama, (continúa)

Los efectos del uso del aditivo con hidróxido de magnesio en los recubrimientos para la madera en las pruebas anteriores, se ilustra en la Tabla 5 que muestra el resultado de los ejemplos de aplicación de los aditivos preparados de conformidad con el procedimiento descrito antes .

Se puede observar claramente el efecto del retardo al fuego cuando el recubrimiento incluye hidróxido de magnesio. En las pruebas físicas se aprecia que no hay cambio en la apariencia final del recubrimiento con el aditivo de la invención después de su aplicación con respecto a la apariencia que ofrece el recubrimiento sin aditivo; esto es válido incluso para recubrimientos de alta exigencia de transparencia como son los barnices .

Tabla 5. Efecto del aditivo retardador de flama, como porcentaje de pérdida de peso, aplicados en una muestra de madera de acuerdo a la Norma ASTM D1360

Tabla 5. Efecto del aditivo retardador de flama, como porcentaje de pérdida de peso, aplicados en una muestra de madera de acuerdo a la Norma ASTM D1360. (continúa)

En este aspecto es importante el tamaño de las partículas del hidróxido, así como la uniformidad de tamaño y la homogeneidad en la distribución de las partículas en la capa final de recubrimiento una vez aplicado.

Como se ha descrito e ilustrado mediante los ejemplos anteriores, la presente invención se dirige a la preparación de un aditivo que confiere propiedades de retardo a la flama y supresión de humos, sin afectar las propiedades del recubrimiento al cual se adiciona.

Si bien en los ejemplos se han tomado algunos recubrimientos comunes en la protección de superficies, en particular madera y sus derivados, como puede ser evidente para un técnico con conocimientos en el arte, estos ejemplos no son limitantes de la aplicación de la invención sino que pretenden ser ilustrativos de la misma, y el uso del aditivo en otros recubrimientos, para aplicarse en otras superficies, se encuentra también dentro del alcance de la presente invención que, entonces, deberá considerarse a la luz de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONESUna vez descritas las modalidades preferidas de la invención, lo que se considera novedoso y por tanto se reclama su propiedad es:

1. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales para proteger superficies susceptibles de combustión, siendo el aditivo basado en un hidróxido metálico como agente retardador de flama y supresor de humos, dicho procedimiento incluyendo:

a. Una primera fase de pretratamiento del agente retardador de flama, y b. Una segunda fase de preparación del aditivo,

el procedimiento siendo caracterizado porque:

i) el hidróxido metálico tiene un tamaño promedio de partícula que se selecciona en el rango de desde 1 nanómetro hasta 10 mieras,- ii) en la primera fase de pretratamiento, el hidróxido metálico se somete a una operación de disminución de la humedad que porta, si es necesario, mediante el reemplazo de dicha humedad por un vehículo que sea compatible con el solvente o adelgazador que se empleará en el recubrimiento para el que se prepara el aditivo, el recubrimiento objetivo, y la humedad residual se reduce a valores aceptables por dicho recubrimiento objetivo; y

iii) porque en la segunda fase se prepara una dispersión del hidróxido metálico pretratado de acuerdo con la primera fase en una mezcla de una resina, un dispersante y un solvente o adelgazador compatibles con dicho recubrimiento objetivo, para obtener un aditivo que es fácilmente incorporable a dicho recubrimiento objetivo.

2. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido metálico inicial se encuentra en forma de suspensión.

3. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido metálico inicial se encuentra en forma de pasta húmeda .

4. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido metálico inicial se encuentra en forma de sólido substancialmente seco.

5. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la primera fase de pretratamiento, la humedad contenida en el hidróxido metálico es reemplazada por un vehículo compatible con el diluyente de la aplicación final, mediante lavado del hidróxido inicial con el vehículo compatible.

6. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el lavado se realiza con agitación fuerte.

7. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo para la agitación genera una velocidad periférica de entre 5 m/s y 30 m/s .

8. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la agitación se mantiene por entre 5 y 30 minutos.

9. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque después de la agitación, se permite la separación de fases y se elimina la fase líquida

10. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el lavado se repite hasta obtener una humedad residual en la fase sólida menor del 5%.

11. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el vehículo para el lavado se selecciona entre los solventes o adelgazadores empleados en los recubrimientos convencionales, de manera que sea compatible con el solvente o adelgazador del recubrimiento objetivo.

12. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el vehículo para el lavado es el mismo que el solvente o adelgazador del recubrimiento objetivo.

13. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado adicionalmente porque si el hidróxido metálico es susceptible de reaccionar con el vehículo seleccionado para el lavado o la resina del recubrimiento, el hidróxido metálico se somete a un tratamiento superficial con surfactantes previo al lavado .

14. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando la humedad residual permitida por el recubrimiento objetivo es próxima a cero, el producto obtenido del "cambio de vehículo" es sometido a un proceso de secado.

15. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la temperatura de operación en dicho secado debe ser inferior a la temperatura de ebullición del vehículo.

16. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque se mantiene el secado hasta obtener una humedad residual tolerada por el recubrimiento objetivo.

17. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido metálico obtenido de la primera fase de pretratamiento contiene una humedad entre 0% y 5%, y es dispersable en una resina compatible con el recubrimiento objetivo.

18. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque dicho hidróxido metálico es susceptible de ser almacenado por periodos prolongados, hasta que se requiera preparar la dispersión que forma el aditivo retardador de flama.

19. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda fase del procedimiento consiste en una dispersión del hidróxido metálico de baja humedad, con una resina y un dispersante.

20. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la alimentación a la segunda fase del procedimiento, es un hidróxido metálico dispersable en la resina del recubrimiento objetivo, con un contenido de humedad entre 0 y 5%, siendo como máximo el tolerado por el recubrimiento objetivo.

21. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la resina es una resina compatible con la del recubrimiento objetivo .

22. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con las reivindicaciones 1 y 19, caracterizado porque el dispersante es compatible con el del recubrimiento objetivo.

23. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión se realiza con una velocidad periférica de entre 15 y 30 m/s.

24. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el porcentaje de dispersante en la mezcla se mantiene entre el 0.5 y el 10% en relación al hidróxido en base seca.

25. Un procedimiento para la preparación de un aditivo retardador de flama, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el producto obtenido es un aditivo retardador de flama que contiene desde un 5% hasta 99% en peso de hidróxido metálico.

26. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales para proteger superficies susceptibles de combustión, el aditivo conteniendo un hidróxido metálico como agente retardador de flama y supresor de humos, un vehículo, un dispersante y una resina, dicho aditivo caracterizado porque:

a. el hidróxido metálico tiene un tamaño de partícula promedio en el rango de desde 1 nanómetro a 10 mieras, b. el vehículo es compatible con el del recubrimiento para el que se prepara el aditivo, c. la resina es compatible con la del recubrimiento para el que se prepara el aditivo, d. el dispersante es compatible con el recubrimiento objetivo.

27. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el hidróxido metálico se encuentra en una proporción desde un 5% hasta 99% en peso.

28. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el dispersante se encuentra presente en una cantidad de entre el 0.5% y el 10% en base al hidróxido en base seca.

29. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el aditivo tiene un contenido de humedad igual o inferior al tolerado por el recubrimiento objetivo.

30. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el hidróxido metálico es preferentemente hidróxido de magnesio.

31. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque dicho aditivo se dispersa homogéneamente en el recubrimiento objetivo una vez que es incorporado al mismo.

32. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque dicho aditivo no interfiere con las propiedades deseables del recubrimiento al que se destina, tales como brillo, transparencia, poder cubriente o resistencia mecánica .

33. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque dicho aditivo presenta una finura de grano congruente con las del recubrimiento en que se incluye.

34. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el tamaño de partícula del hidróxido metálico se selecciona en el extremo inferior del rango para recubrimientos que exijan transparencia en su acabado.

35. Un aditivo retardador de flama a ser incorporado en recubrimientos convencionales, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el tamaño de partícula del hidróxido metálico se selecciona en el extremo superior del rango para recubrimientos opacos o texturizados .