Método para elevar la temperatura de autoignición de un óxido inorgánico particulado.

Método para elevar las temperaturas de autoignición de óxido inorgánico particulado que contiene sílice y 10% a 50% en peso de material orgánico respecto al peso de sílice,

el cual comprende la inclusión de 500 o 5000 ppm de un antioxidante o inhibidor respecto al peso de material orgánico con la sílice que lo contiene, y el material orgánico está seleccionado entre poliolefinas, amidas y polioles.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2002/007189.

Solicitante: GRACE GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: IN DER HOLLERHECKE 1 67545 WORMS ALEMANIA.

Inventor/es: PETRY, VOLKER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C09C3/08 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › C09C 3/00 Tratamiento en general de materiales inorgánicos, distintos a las cargas fibrosas, acrecentando su pigmentación o propiedades de carga (coloración de otras partículas macromoleculares C08J 3/20; coloración de fibras macromoleculares D06P). › Tratamiento con compuestos orgánicos de bajo peso molecular.

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Método para elevar la temperatura de autoignición de un óxido inorgánico particulado.

Fragmento de la descripción:

Método para elevar la temperatura de autoignición de un óxido inorgánico particulado Ámbito de la presente invención

La presente invención se refiere a unos óxidos inorgánicos particulados que contienen sílice y materiales orgánicos elegidos entre poliolefinas, amidas y polioles, en los cuales la temperatura de autoignición del material particulado se ha elevado suficientemente para evitar su autoignición en las condiciones usuales de producción, almacenamiento y transporte.

Antecedentes de la presente invención

Los materiales particulados que contienen sustancias orgánicas son conocidos en el estado técnico. Por ejemplo, los agentes antibloqueo de sílice particulada tratada con cera se usan ampliamente en los films de plástico para reducir o eliminar la tendencia de dos superficies de un film a adherirse mutuamente. La cera confiere ciertas propiedades al carácter antibloqueo de la sílice, haciéndola más compatible con el film orgánico en el cual se incluye.

Los agentes mateantes particulados recubiertos de cera también se han utilizado en revestimientos arquitectónicos, p.ej. en pintura decorativa. Estos agentes suelen llevar óxido inorgánico particulado. El agente mateante produce deformaciones en la superficie del revestimiento secado, reduciendo su brillo e impartiendo un acabado mate al revestimiento una vez seco. Durante el almacenamiento algunos materiales particulados inorgánicos sedimentan del revestimiento y son difícilmente redispersables. No obstante, si estos agentes mateantes se tratan pueden ser, como mínimo, más fáciles de redispersar al volverá mezclarlos.

Más recientemente se ha descubierto que los agentes mateantes con un contenido de cera relativamente elevado funcionan particularmente bien para matear revestimientos curables por ultravioleta. Estos agentes mateantes llevan cera en cantidades superiores a las normalmente empleadas en los agentes mateantes convencionales. Véase la patente W001/04217. Se ha visto que cuando estos materiales particulados que contienen sustancias orgánicas se almacenan en volúmenes considerables durante ciertos periodos de tiempo, las temperaturas del material pueden alcanzar ocasionalmente unos niveles a los cuales empieza la autoignición. En general, cuanto mayores el volumen de estos materiales particulados con alto contenido de sustancias orgánicas, menor es la temperatura a la cual el material particulado se autoenclende después de un determinado periodo de tiempo. Esto no se había observado anteriormente con un mismo volumen de material particulado que llevara menores cantidades de material orgánico.

La patente EP 0 751 175 revela una dispersión de partículas de polvo orgánico que contiene un antioxidante y opclonalmente hasta un 14% en peso de agente antiapelmazante.

Descripción breve del gráfico

La figura muestra la relación entre el volumen de material particulado que lleva materia orgánica y la temperatura a la cual dicho volumen de material particulado se autoenclende, según las mediciones del ensayo descrito en los ejemplos. En la figura el volumen está Indicado en litros y la temperatura en °C.

Resumen de la presente invención

Se ha desarrollado un método que permite elevar la temperatura de autoignición de dichos materiales particulados que contienen sustancias orgánicas. El método consiste en Incluir antioxidante o inhibidor en el compuesto orgánico.

Descripción detallada

El término "particulado" se usa para referirse a un material sólido, ya sea de una sola pieza o como un conjunto de esferoides, fragmentos o trozos de forma regular o Irregular.

El término "autoignición" se usa aquí para denotar un proceso que produce la ignición de un material orgánico envuelto en una fuente de calor y aire, tras el autocalentamiento del material. En el caso de los materiales orgánicos aquí citados el proceso de autocalentamiento es causado por la oxidación de los hidrocarburos en los materiales orgánicos. El autocalentamiento puede provocar la autoignición. "Temperatura de autoignición" de un material se refiere a la temperatura a la cual este material se autoenciende para un volumen determinado. Las temperaturas de autoignición aquí indicadas se miden empleando el ensayo y la metodología descrita más adelante en los ejemplos.

El término "antioxidante" o "inhibidor" se usa aquí para referirse a una sustancia, química u otra materia, que retarda, reduce o elimina el deterioro de otro material por oxidación.

Los óxidos inorgánicos adecuados para preparar el material particulado aquí descrito incluyen óxidos inorgánicos precipitados y geles de óxidos inorgánicos. La sílice precipitada amorfa y los geles de sílice son óxidos inorgánicos

especialmente adecuados. El material particulado también se puede preparar a partir de óxidos inorgánicos mixtos, Incluyendo SiC^AhOs, MgOSiC^AhOs. Los óxidos inorgánicos mixtos se preparan empleando procedimientos convencionales de mezcla o de gellficaclón conjunta.

Como geles adecuados de óxidos inorgánicos cabe mencionar, sin limitarse a ellos, los que llevan SÍO2, AI2O3, AIPO4, MgO, Ti02 y Zr02. Los geles pueden ser hidrogeles, aerogeles o xerogeles. Un hidrogel también es conocido como un gel acuoso cuyos poros se llena de agua al formarse en ella. Un xerogel es un hidrogel cuya agua ha sido eliminada. Un aerogel es un tipo de xerogel en que el líquido ha sido eliminado procurando minimizar cualquier colapso o cambio en la estructura del gel al separar el agua. También se puede usar sílice coloidal, talcos, cargas minerales y sílice pirogénica.

El material orgánico aquí aludido puede ser uno o al menos dos de una serie de compuestos orgánicos que suelen combinarse o utilizarse para recubrir o tratar partículas de óxidos inorgánicos, en particular óxidos Inorgánicos que han sido triturados y/o micronizados hasta tamaños de partícula medios comprendidos entre 1 y 20 mieras. Estos compuestos orgánicos son poliolefinas, amidas y polioles que suelen añadirse a los revestimientos y a los productos en forma de filmes.

Como ejemplos de poliolefinas cabe mencionar, sin limitarse a ellos, los siguientes:

1. polímeros derivados de hidrocarburos monoinsaturados tales como poliolefinas, p.ej. polietileno de baja y alta densidad opcionalmente reticulado, polipropileno, poliisobutileno, polimetilbuteno-1 y polimetilpenteno-1;

2. mezclas de los homopolímeros mencionados en 1., tales como las mezclas de polipropileno y polietileno, polipropileno y pollbuteno-1, polipropileno y poliisobutileno;

3. copolímeros de los monómeros correspondientes a los polímeros citados en 1., tales como los copolímeros de etileno/propileno, de proplleno/buteno-1, de propileno/isobutileno, de etlleno/buteno-1, y también terpolímeros de etileno y proplleno con un dleno tal como hexadieno, diciclopentadieno o etlllden-norborneno.

Los ejemplos de amidas Incluyen la amida de ácido graso empleada como agente deslizante para filmes de plástico. Como amidas de ácido graso son adecuadas la oleamida, la erucamida y la estearamlda.

Los ejemplos de polioles comprenden aquellos que poseen al menos dos grupos OH, p.ej. 3 hasta 5 grupos OH, y cadenas de peso molecular hasta 2000, p.ej. de 100 a 800. Son adecuados los polietilenglicoles.

Otro poliol adecuado es la pentaerltrita alcoxilada con un grupo alcoxi C1-C6, en particular con un grupo metoxi, etoxi o butoxl. Para ciertos polioles apropiados la relación molar de pentaeritrita a grupo alcoxi está comprendida en el Intervalo de 1:0,5 hasta 1:25, p.ej. 1:1 hasta 1:10 y en algunas formas de ejecución de 1:1 hasta 1:5. Por ejemplo, la pentaeritrita etoxilada es adecuada.

La presente invención es especialmente apropiada para partículas de óxidos inorgánicos que contienen ceras de poliolefina con un punto de fusión comprendido en el intervalo de 60 a 120°C y aún más para las que tienen puntos de fusión comprendidos en el intervalo de 60 a 90°C. Estas y otras ceras se revelan en la patente WO 01/04217. Las ceras adecuadas comercialmente asequibles incluyen la Vestowax de Degussa.

El material particulado de la presente invención comprende diez (10) hasta cincuenta (50) por ciento en peso de material orgánico respecto al peso de óxido inorgánico, con un contenido mínimo del 20% de material orgánico en las formas de ejecución preparadas para usar como agentes mateantes y/o antiapelmazantes. El resto del material particulado, p.ej. 90 a 50% en peso, lo completa el óxido inorgánico y cualquier especie y compuestos residuales procedentes de la fabricación del óxido inorgánico. Dicho resto también puede incluir otros aditivos incorporados para fines concretos de la aplicación. El contenido... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para elevar las temperaturas de autoignición de óxido Inorgánico particulado que contiene sílice y 10% a 50% en peso de material orgánico respecto al peso de sílice, el cual comprende la Inclusión de 500 o 5000 ppm de un antloxldante o inhibidor respecto al peso de material orgánico con la sílice que lo contiene, y el material orgánico está seleccionado entre poliolefinas, amidas y polioles.

2. Método según la reivindicación 1, en que el antloxldante comprende un compuesto

f

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

donde

Ri y R2 representan independientemente entre sí un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de carbono; B3 representa -O-CH2- y B4 representa

**(Ver fórmula)**

donde

R1 y R2 son tal como se ha definido arriba y m es 0 hasta 6

3. Método según la reivindicación 1, en que el antioxidante comprende

P

donde R1 representa butilo terciario, 1,1-dimetilpropilo, ciclohexilo o fenilo, y uno de R2 y R3 es hidrógeno y el otro es hidrógeno, metilo, butilo terciario, 1,1-dimetilpropilo, ciclohexilo o fenilo.

4. Método según la reivindicación 2, en que el antioxidante comprende

**(Ver fórmula)** **(Ver fórmula)**

donde Ri representa butilo terciario, 1,1-dimetilpropilo, ciclohexilo o fenilo, y uno de R2 y R3 es hidrógeno y el otro es hidrógeno, metilo, butilo terciario, 1,1-dimetilpropilo, ciclohexilo o fenilo.

5. Método según la reivindicación 1, que comprende la inclusión del antioxidante y/o inhibidor en el material orgánico antes de combinarlo con la sílice.


 

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