BR112017005185B1

BR112017005185B1 - Composição polimérica, compósito formado a partir da mesma, processo para sua fabricação, processo de redução de retirada de energia durante extrusão e uso

Info

Publication number: BR112017005185B1
Application number: BR112017005185-0A
Authority: BR
Inventors: John Slater; George HERRING
Original assignee: Imerys Minerals Limited
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2021-08-31
Also published as: GB201418450D0; JP6847830B2; EP3194489A1; WO2016042306A1; US10913854B2; ES2749439T3; CN107075194A; BR112017005185A2; EP3194489B1; KR20170055995A; JP2017528575A; US20170275462A1; GB201416456D0; KR102449110B1

Abstract

composições poliméricas. a presente invenção refere-se a uma composição compreendendo um polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional, um compósito formado da mesma, uma batelada mestre da qual a composição pode ser formada, um processo de fabricação de composição e compósito, e usos do material de enchimento funcional em uma composição compreendendo polímero termoplástico e material celulósico.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção é direcionada a uma composição compreendendo um polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional, a um compósito formado dos mesmos, a uma batelada mestre a partir da qual composição pode ser formada, a um processo de fabricação de composição e compósito, e a usos do material de enchimento funcional em uma composição compreendendo polímero termoplástico e material celulósico.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] É conhecida a extrusão de produtos compósitos a partir de misturas de polímeros termoplásticois e materiais celulósicos, como pó de serra. Tais produtos compósitos são frequentemente referidos como compósitos de polímero - madeira. Tais materiais compósitos podem ser formados a partir de polímeros termoplásticos reciclados, o que é ambientalmente desejável. Na medida em que a necessidade de reciclar materiais de despejo de polímeros aumenta, há uma necessidade continuada de desenvolvimento de novos processos e composições para processamento economicamente viável de materiais de despejo de polímeros em compósitos de polímero de alta qualidade.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0003] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção é direcionada a uma composição compreendendo um polímero termoplástico, um material celulósico, e um material de enchimento funcional, onde o material de enchimento funcional compreende partículas inorgânicas e um agente de tratamento de superfície sobre uma super- fície das partículas inorgânicas.

[0004] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção é direcionada a um compósito formado a partir da composição de acordo com o primeiro aspecto.

[0005] De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção é direcionada a um processo de fabricação de uma composição de acordo com o primeiro aspecto, compreendendo composição de polímerotermoplástico, material celulósico e material de enchimento funcional.

[0006] De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção é direcionada a um processo de fabricação de um compósito de acordo com o terceiro aspecto, compreendendo extrusão, por exemplo, coex- trusão, de uma composição de acordo com o primeiro aspecto.

[0007] De acordo com um quinto aspecto, é provido um processo de redução de retirada de energia durante extrusão de um compósito de polímero - celulose, o dito processo compreendendo extrusão de compósito de polímero - celulose a partir de uma composição de acordo com o primeiro aspecto.

[0008] De acordo com um sexto aspecto, é provido um processo de aperfeiçoamento de homogeneidade de um compósito formado de uma composição compreendendo polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional, o processo compreendendo adição à composição (antes de formação do compósito a partir da mesma) de um componente material de enchimento secundário se-lecionado de talco não revestido ou mica, e formando, por exemplo, extrudando, um compósito a partir da mesma.

[0009] De acordo com um sétimo aspecto, a presente invenção é direcionada a uma batelada mestre a partir da qual uma composição de acordo com o primeiro aspecto pode ser formada.

[0010] De acordo com um oitavo aspecto, a presente invenção é direcionada ao uso de talco não revestido ou mica como um disper- sante em (i) uma composição compreendendo polímero termoplástico, material celulósico, e um material de enchimento funcional ou (ii) uma composição de acordo com o primeiro aspecto.

[0011] De acordo com um nono aspecto, a presente invenção é direcionada ao uso de um material de enchimento funcional compreendendopartículas inorgânicas e um agente de tratamento de superfície sobre uma superfície da partícula inorgânica em uma composição compreendendo polímero termoplástico e material celulósico, onde pelo menos uma porção do polímero está acoplada ao material de en-chimento funcional.

[0012] De acordo com um décimo aspecto, a presente invenção é direcionada ao uso de uma composição de acordo com o primeiro aspecto para modificação, por exemplo, aperfeiçoamento, de uma propriedademecânica de um compósito formado a partir da mesma.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0013] Em certas modalidades, a composição (e compósito forma do da mesma) compreende uma matriz de componentes poliméricos e material de enchimento funcional. Em certas modalidades, os componentes de polímero são derivados de polímeros reciclados, por exemplo, despejo de polímero de consumidor reciclado. A matriz é combinada com material celulósico. Em certas modalidades, o material celulósico é derivados de materiais de despejo, por exemplo, materiais celulósicos derivados de subprodutos de madeira gerados durante processamento de madeira. O material de enchimento funcional compreende partículas inorgânicas que são tratadas com um agente de tratamento de superfície. Sem desejar estar preso por teoria, é acreditado que o agente de tratamento de superfície serve como um modificador de acoplamento e acopla pelo menos uma porção dos componentes polimé- ricos às partículas inorgânicas, formando a matriz. Este efeito de aco- plamento aperfeiçoa compatibilização de diferentes tipos de polímero sem afetar adversamente propriedades físicas (por exemplo, mecânicas) da resultante composição e compósitos formados da mesma, e pode mesmo conduzir a aperfeiçoamentos em uma ou mais propriedadesfísicas.

[0014] Propriedades mecânicas incluem, por exemplo, resiliência (também referida como rigidez), elongação de ruptura, módulo de flexão (também referido como dureza) e deflexão (também referido como ductilidade). Resiliência / rigidez @ -20oC pode ser determinada de acordo com ISO179. Elongação na ruptura pode ser determinada de acordo com ISO178. Módulo de flexão / rigidez pode ser determinado de acordo com ISO178.

[0015] Ainda, ser capaz de utilizar alimentações de reciclagem de polímeros mistos é ambientalmente vantajoso porque menos trabalho e energia são requeridos para processamento e separação de diferentes tipos de despejos de polímeros durante reciclagem e antes de incorporação em novos compósitos reciclados.

A COMPOSIÇÃO

[0016] Em certas modalidades, a composição compreende de cer ca de 10% a cerca de 80% em peso de polímero termoplástico, de cerca de 20% a cerca de 80% de material celulósico, e de cerca de 1% a cerca de 70% em peso de material de enchimento funcional, baseado no peso total da composição. Em certas modalidades, a razão em peso de material celulósico para polímero termoplástico é maior que 1:1. Em certas modalidades, a composição compreende de cerca de 20% a cerca de 50% em peso de polímero termoplástico, de cerca de 40% a cerca de 70% de material celulósico, e de cerca de 1% a cerca de 50% em peso de material de enchimento funcional, baseado no peso total da composição. Em certas modalidades, a composição compreende de cerca de 2% a cerca de 20% em peso de material de en- chimento funcional, e opcionalmente ainda compreende de cerca de 2% a cerca de 15% em peso de um material de enchimento secundário, por exemplo, de cerca de 3% a cerca de 15% em peso de material de enchimento funcional opcionalmente ainda compreendendo de cerca de 3% a cerca de 12% em peso de um material de enchimento secundário.

POLÍMERO TERMOPLÁSTICO

[0017] Em certas modalidades, a composição compreende de cer ca de 10% a cerca de 70% em peso de polímero termoplástico, por exemplo, de cerca de 10% a cerca de 60% em peso de polímero termoplástico, ou de cerca de 20% a cerca de 50% em peso de polímero termoplásdtico, ou de cerca de 25% a cerca de 50% em peso de polí-mero termoplástico, ou de cerca de 30% a cerca de 50% em peso de polímero termoplástico, ou de cerca de 35% a cerca de 50% em peso de polímero termoplástico, ou de cerca de 30% em peso a cerca de 40% em peso de polímero termoplástico, ou de cerca de 35% a cerca de 45% em peso de polímero termoplástico, ou de cerca de 40% a cerca de 50% de polímero termoplástico, ou de cerca de 25% a cerca de 40% em peso de polímero termoplástico, ou de cerca de 25% a cerca de 35% de polímero termoplástico. Em certas modalidades, a composição compreende não mais que cerca de 50% em peso de polímero termoplástico, por exemplo, não mais que cerca de 45% em peso de polímero termoplástico, ou não mais que cerca de 40% em peso de polímero termoplástico, ou não mais que cerca de 35% em peso de polímero termoplástico, ou não mais que cerca de 30% em peso de polímero termoplástico.

[0018] Em certas modalidades, pelo menos uma porção do polí mero termoplástico é polímero reciclado, por exemplo, despejo de polímero pós-consumidor, reciclado. Por exemplo, pelo menos 50% em peso, ou pelo menos 60% em peso, ou pelo menos cerca de 70% em peso, ou pelo menos cerca de 80% em peso, ou pelo menos cerca de 90% em peso, ou pelo menos cerca de 95% em peso, ou pelo menos cerca de 99% em peso do polímero termoplástico é reciclado. Em certas modalidades, substancialmente todo o polímero termoplástico é reciclado. Em certas modalidades, os polímeros reciclados são derivados de despejo de polímero, por exemplo, despejo de polímero após consumidor, despejo de polímero após industrial, e/ou despejo de polímero após agricultura. Em certas modalidades, os polímeros são despejo de polímero após consumidor.

[0019] O polímero termoplástico pode ser qualquer polímero ou resina termoplástica apropriada. Por exemplo, poliolefina tal como po- lietileno (incluindo HDPE, LDPE e/ou LLDPE) e polipropileno, poliéster, poliamida, PVC, náilons, poliestireno, sulfeto de polifenileno, polioxi- metileno e policarbonato.

[0020] Em certas modalidades, a composição compreende meno res quantidades de polímeros termoendurecíveis, por exemplo, até cerca de 10% em peso de polímeros termoendurecíveis, baseado no peso total da composição, por exemplo, de cerca de 0,1% a cerca de 10% em peso, ou até cerca de 5% em peso, ou até cerca de 2% em peso, ou até cerca de 1% em peso de polímeros termoendurecíveis.

[0021] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende uma mistura de poliolefinas.

[0022] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende polietileno. Em certas modalidades, o polímero termoplástico compreende polietileno e polipropileno.

[0023] Em certas modalidades, pelo menos uma porção do polí merotermoplástico está acoplada. Sem desejar ser preso por teoria, é acreditado que o polímero esteja acoplado às partículas inorgânicas via o agente de tratamento de superfície que, como descrito abaixo, funciona como um modificador de acoplamento. Os termos “primeiro” e “segundo” aqui usados são meramente para distinção entre diferentes tipos de polímeros do mesmo gênero, por exemplo, primeiro e segundo polímeros de polietileno, significando que os primeiro e segundo polímeros de polietileno são formas diferentes de polietileno, por exemplo, HPDE e LDPE, ou HDPE tendo uma MFR (taxa de escoamento de fusão) de < 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg e HDPE tendo uma MFR de > 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg.

[0024] Genericamente, HDPE é entendido ser um polímero polieti- leno principalmente de cadeias lineares, ou não ramificadas com cris- talinidade e ponto de fusão relativamente altos, e uma densidade de cerca de 0,96 g/cm3ou mais. Genericamente, LDPE (polietileno de baixa densidade) é entendido ser um polietileno altamente ramificado com cristalinidade e ponto de fusão relativamente baixos, e uma densidade de cerca de 0,91 g/cm3a cerca de 0,94 g/cm3. Genericamente, LLDPE (polietileno de baixa densidade linear) é entendido ser um poli- etileno com números significantes de ramificações curtas comumente feitas por copolimerização de etileno com olefinas de cadeias mais longas. LLDPE difere estruturalmente de LDPE convencional devido à ausência de ramificação de cadeia longa.

[0025] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende pelo menos duas formas de polietileno que são acopladas, isto é, acopladas às partículas inorgânicas via o agente de tratamento de superfície (também aqui referido como “modificador de acoplamento”).

[0026] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende HDPE (por exemplo, HDPE tendo uma MFR igual a ou maior que 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg), LDPE e polipropileno (PP). Pelo menos uma porção do HDPE, LDPE e PP pode ser acoplada às partículas inorgânicas via o agente de tratamento de superfície, como descrito abaixo. Em tais modalidades, o HDPE pode constituir de cerca de 30% a cerca de 70% em peso do polímero termoplástico, com o balanço LDPE e PP. O HDPE pode ser derivado de um polímero polie- tileno tendo uma MFR igual ou maior que 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg.

[0027] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende pelo menos dois polímeros polietileno que são acoplados, isto é, acoplados às partículas inorgânicas via o agente de tratamento de superfície, como descrito abaixo. Em tais modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros polietileno compreende ou é HDPE. Em certas modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros polieti- leno tem uma MFR de menos que 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg. Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR igual a ou maior que 0,75 g/10 minutos @ 190o/2,16 kg. Em tais modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno compreende ou é HDPE (que é diferente do HDPE do primeiro polímero de polietileno).

[0028] Em certas modalidades, o HDPE do primeiro polietileno constitui de cerca de 30% a cerca de 70% em peso da quantidade total de polímero termoplástico. O balanço do polímero termoplástico pode ser HDPE do segundo polímero de polietileno e PP.

[0029] Em certas modalidades, o HDPE do primeiro polímero de polietileno está presente em uma quantidade variando de cerca de 10% a cerca de 30% em peso da composição, baseado no peso total da composição, por exemplo, de cerca de 15% a cerca de 25% em peso da composição.

[0030] Pelo menos o primeiro dos polímeros de polietileno com preende HDPE. Em certas modalidades, o primeiro dos copolímeros de polietileno compreende pelo menos cerca de 80% em peso de HDPE, baseado no peso total do primeiro polímero de polietileno, por exemplo, pelo menos cerca de 85% de HDPE, ou pelo menos cerca de 90% de HDPE, ou pelo menos cerca de 95% HDPE. Em certas moda- lidades, o primeiro polímero polietileno consiste em, ou consiste essencialmente em, HDPE. Em certas modalidades, o polímero de polie- tileno compreende menos que 1% em peso de outras espécies que não HDPE, por exemplo, menos que cerca de 0,5% em peso de outras espécies que não HDPE. Em certas modalidades, o primeiro polímero de polietileno compreende menos que cerca de 10% em peso de poli- propileno, por exemplo, menos que cerca de 5% em peso de polipropi- leno, ou menos que cerca de 1% em peso de polipropileno.

[0031] Em certas modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR (taxa de escoamento de fusão) de menos que 0,75 g/10minutos @ 190oC/2,16 kg, por exemplo, uma MFR igual a ou de menos que cerca de 0,72 g/10 minutos, ou igual a ou menos que cerca de 0,70 g/10 minutos. Em certas modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca de0,10 a cerca de 0,74 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg, por exemplo, de cerca de 0,20 a cerca de 0,70 g/10minutos, ou de cerca de 0,30 a cerca de 0,60 g/10 minutos, ou de cerca de 0,40 a cerca de 0,50 g/10 minutos, ou de cerca de 0,50 a cerca de 0,74 g/10 minutos, ou de cerca de 0,50 a cerca de 0,70 g/10 minutos, ou de cerca de 0,60 a cerca de 0,74 g/10 minutos, ou de cerca de 0,60 a cerca de 0,70 g/10 minutos. Em certas modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de pelo menos cerca de 0,0-2 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg. Em certas modalidades, o primeiro dos pelos menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca 0,30 a cerca de 0,50 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg. Em certas modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca de 0,35 a cerca de 0,45 g / 10 minutos @ 190oC/2,16 kg.

[0032] MFR pode ser determinada de acordo com ISO1133.

[0033] Em certas modalidades, o primeiro polímero polietileno é derivado de polietileno moldado por sopro, isto é, o HDPE é HDPE moldado por sopro, tal como aquele contido ou compreendido em garrafas de polietileno. Assim, em certas modalidades, o HDPE do primeiropolímero de polietileno é polietileno moldado por sopro reciclado.

[0034] Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno compreende HDPE. O HDPE do segundo polímero polietileno é diferente do HDPE do primeiro polímero polietileno, por exemplo, ele pode ter comprimento de cadeia mais curto e/ou viscosidade menor que o HDPE do primeiro polímero de polietileno. Em certas modalidades, o segundo polímero de polietileno compreende pelo menos cerca de 50% em peso de HPDE, baseado no peso total do segundo polímero de polietileno, por exemplo, pelo menos cerca de 60% HDPE, ou pelo menos cerca de 70% de HDPE, ou pelo menos cerca de 80% de HDPE, ou pelo menos cerca de 85% de HDPE. Em certas modalidades, o segundo polímero de polietileno compreende menos que cerca de 90% HDPE. Em certas modalidades, o segundo polímero de polietileno compreende iguala ou maior que cerca de 10% em peso de polipropileno, por exemplo, de cerca de 10% a cerca de 30% em peso de polipropileno, ou de cerca de 10% a cerca de 20% de polipropileno.

[0035] Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de igual a ou maior que 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg, por exemplo, uma MFR de pelo menos cerca de 0,77 g/10 minutos, ou pelo menos 0,80 g/10 minutos. Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polieti- leno tem uma MFR de cerca de 0,75 a cerca de 15 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg, por exemplo, de cerca de 0,80 a cerca de 10 g/10 minutos, ou de cerca de 0,90 a cerca de 8 g/10 minutos, ou de cerca de 0,90 a cerca de 6 g/10 minutos, ou de cerca de 1,0 a cerca de 4 g/10 minutos, ou de cerca de 1,0 a cerca de 2,0 g/10 minutos. Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de não maior que cerca de 20 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg. Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca de 1,0 a cerca de 2,0 g/10minutos @ 190oC/2,16 kg. Em certas modalidades, o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca de 1,25 a cerca de 1,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg.

[0036] Em certas modalidades, o segundo polímero de polietileno é derivado de polietileno moldado por injeção, isto é, o HDPE é HDPE moldado por injeção. Assim, em certas modalidades, o HDPE do segundo polímero de polietileno é polietileno moldado por injeção reciclado.

[0037] Em certas modalidades, o primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca de 0,30 a cerca de 0,50 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg, e o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR de cerca de 1,0 a cerca de 2,0 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg.

[0038] Em certas modalidades, a razão em peso do HDPE do pri meiropolímero de polietileno para o HDPE do segundo polímero de polietileno é de cerca de 0,5:1 a cerca de 3:1, por exemplo, de cerca de 1:1 a cerca de 3:1 ou de cerca de 1:1 a cerca de 2:1, ou de cerca de 1:1 a cerca de 3:2.

[0039] Em certas modalidades, as quantidades relativas de HDPE são sujeitas à condição de que a quantidade total de HDPE na composição é de cerca de 25% a cerca de 45% em peso da composição.

[0040] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende HDPE (por exemplo, HDPE tendo uma MFR igual a ou maior que 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg) e polipropileno (PP). Pelo menos uma porção do HDPE e PP pode estar acoplada às partículas inorgânicas via o agente de tratamento de superfície. Em tais modalidades, o HDPE pode constituir de cerca de 50% a cerca de 90% em peso do polímero termoplástico, com o balanço PP, por exemplo, o HDPE pode constituir de cerca de 60% a cerca de 80% em peso do polímero termoplástico,ou de cerca de 65% a cerca de 75% em peso do copolí- mero termoplástico. O HDPE pode ser derivado de um polímero de polietileno tendo uma MFR igual a maior que 0,75 g/10 minutos @ 190oC/2,16 kg.

[0041] Em certas modalidades, o polímero termoplástico compre ende de cerca de 30% a cerca de 90% em peso de HDPE, de cerca de 1% a cerca de 15% em peso de PP, e opcionalmente até cerca de 40% em peso de LDPE.

MATERIAL CELULÓSICO

[0042] Em certas modalidades, a composição compreende de cer ca de 25% a cerca de 75% em peso de material celulósico, por exemplo, de cerca de 30% a cerca de 70% em peso de material celulósico, ou de cerca de 35% a cerca de 65% de material celulósico, ou de cerca de 40% a cerca de 60% em peso de material celulósico, ou de cerca de 45% a cerca de 55% de material celulósico, ou de cerca de 48% a cerca de 52% de material celulósico.

[0043] Apropriados materiais celulósicos incluem qualquer material celulósico conhecido na técnica para inclusão em compósitos de polímeros. Em certas modalidades, o material celulósico é selecionado de um ou mais de serragem, alfafa, polpa de trigo, aparas de madeira, partículas de madeira, madeira triturada, farinha de madeira, flocos de madeira, compensados de madeira, laminados de madeira, papel, papelão, palha, algodão, cascas de amendoim, bagaço, fibras de plantas, fibra de bambu, fibras de palma, fibra liberiana, folhas, jornal, cascas de coco, e fibras de sementes.

[0044] Em certas modalidades, o material celulósico é derivado de madeira, por exemplo, qualquer um ou mais dos materiais celulósicos derivados de madeira descritos acima. Em certas modalidades, o ma- terial celulósico é fibra de madeira dura ou fibra de madeira macia. Apropriados materiais derivados de madeira incluem fibras ou farinhas de madeiras incluindo carvalho, pinho, choupo, cedro, madeira - algodão, bordo, maçã, cereja, mogno.

[0045] Em certas modalidades, o material celulósico compreende farinha de madeira. Em certas modalidades, o material celulósico é farinha de madeira.

[0046] Em certas modalidades, o material celulósico compreende ou é um material reciclado.

O MATERIAL DE ENCHIMENTO FUNCIONAL

[0047] O material de enchimento funcional pode estar presente na composição em uma quantidade variando de cerca de 1% até cerca de 70% em peso, baseado no peso total da composição de polímero, por exemplo, de cerca de 1% a cerca de 60% em peso, ou de cerca de 1% a cerca de 50% em peso, ou de cerca de 2% a cerca de 60% em peso, ou de cerca de 3% a cerca de 50% em peso, ou de cerca de 4% a cerca de 40% em peso, ou de cerca de 5% a cerca de 30% em peso, ou de cerca de 6% a cerca de 25% em peso, ou de cerca de 7% a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 8% a cerca de 15% em peso, ou de cerca de 8% a cerca de 12% em peso, ou de cerca de 1% a cerca de 20%, ou de cerca de 2% a cerca de 20%, ou de cerca de 3% a cerca de 18%, ou de cerca de 4% a cerca de 18%, ou de cerca de 5% a cerca de 18%, ou de cerca de 7% a cerca de 15%, ou de cerca de 10% a cerca de 20%, ou de cerca de 10% a cerca de 15%, baseado no peso total da composição de polímeros. O material de enchimento funcional pode estar presente em uma quantidade de menos que ou igual a cerca de 40% em peso, ou menos que ou igual a cerca de 30% em peso, ou menos que ou igual a cerca de 20% em peso, ou menos que ou igual a cerca de 10% em peso, baseado no peso total da composição.

[0048] O agente de tratamento de superfície (isto é, modificador de acoplamento) do material de enchimento funcional, preferivelmente o composto de fórmula (1) como descrito abaixo, pode estar presente nas composições em uma quantidade de cerca de 0,05% em peso a cerca de 2% em peso, baseado no peso total da composição, por exemplo, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1,75% em peso, ou de cerca de 0,025% em peso a cerca de 0,8% em peso, ou de cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,35% em peso, ou de cerca de 0,075% em peso a cerca de 0,35% em peso, ou de cerca de 0,15% em peso a cerca de 0,35% em peso, ou de cerca de 0,25% em peso a cerca de 0,35% em peso, ou de cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,25%, ou de cerca de 0,025% em peso a cerca de 0,25% em peso, ou de cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,25% em peso, ou de cerca de 0,175% em peso a cerca de 0,25% em peso, ou de cerca de 0,2% em peso a cerca de 0,25% em peso, ou de cerca de 0,15% em peso a cerca de 0,25% em peso, baseado no peso total da composição.

[0049] Em certas modalidades, o material de enchimento funcional compreende partículas inorgânicas e um agente de tratamento de superfície compreendendo um primeiro composto incluindo um grupo propanoico de terminação ou grupo etilênico com um ou dois grupos carbonila adjacentes. O agente de tratamento de superfície pode ser revestido sobre a superfície das partículas inorgânicas. O propósito do agente de tratamento de superfície (por exemplo, revestimento) é aperfeiçoar a compatibilidade do material de enchimento de partículas inorgânicas e a matriz polímero com a qual ele é para ser combinado, e/ou aperfeiçoar a compatibilidade de dois ou mais polímeros diferentes na composição através de reticulação ou enxerto de diferentes polímeros. Em composição compreendendo polímeros reciclados de diferentes tipos ou em composições compreendendo polímero reciclado e virgem, o revestimento de material de enchimento funcional pode servir para reticulação ou enxerto de diferentes polímeros.

[0050] Em outros aspectos e modalidades da presente invenção, o material de enchimento funcional adicionalmente compreende um segundo composto selecionado do grupo consistindo em um ou mais ácidos graxos e um ou mais sais de ácidos graxos, por exemplo, ácido esteárico, ou estearato de cálcio.

O MATERIAL EM PARTÍCULAS INORGÂNICO

[0051] O material em partículas inorgânico pode, por exemplo, ser um carbonato ou sulfato de metal alcalinoterroso, como carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, dolomita, gipsita, argila kandita hidratada como caulin, haloisita ou argila ball, uma argila kandita anidra (calcinada) como metacaulin ou caulin inteiramente calcinado, talco, mica, perlita ou terra diatomácea, ou hidróxido de magnésio, ou tri- hidrato de alumínio, ou suas combinações.

[0052] Um material em partículas inorgânico preferido para uso no processo de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção é carbonato de cálcio. A seguir, a invenção pode tender a ser discutida em termos de carbonato de cálcio, e em relação a aspectos onde o carbonato de cálcio é processado e/ou tratado. A invenção não deve ser construída como sendo limitada a tais modalidades.

[0053] O carbonato de cálcio em partículas usado na presente in venção pode ser obtido a partir de uma fonte natural através de trituração. Carbonato de cálcio triturado (GCC) é tipicamente obtido através de moagem e então trituração de uma fonte natural como giz, mármore ou calcário, que pode ser seguido por uma etapa de classificação de tamanho de partícula, de modo a obter um produto tendo o desejado grau de finura. Outras técnicas como alvejamento, flotação, e separação magnética também podem ser usadas para obtenção de um produto tendo o desejado grau de finura e/ou cor. O material sólido em partículas pode ser triturado autogenamente, isto é, através de atrito entre as partículas do próprio material sólido, ou alternativamente, na presença de um meio de trituração em partículas compreendendo partículas de um material diferente do carbonato de cálcio a ser triturado. Estes processos podem ser realizados com ou sem a presença de um dispersante e biocidas, que podem ser adicionados em qualquer estágio do processo.

[0054] Carbonato de cálcio precipitado (PCC) pode ser usado co mo a fonte de carbonato de cálcio em partículas na presente invenção, e pode ser produzido através de qualquer um dos processos conhecidosdisponíveis na técnica. TAPPI Monograph Series No 30, “Paper Coating Pigments”, páginas 34-35 descreve os três principais processos comerciais para preparação de carbonato de cálcio precipitado que é apropriado para uso em preparação de produtos para uso na indústria de papel, mas também pode ser usado na prática da presente invenção. Em todos os três processos, um material de alimentação de carbonato de cálcio, tal como calcário, é primeiro calcinado para produzir cal virgem, e a cal virgem é então extinta em água para render hidróxido de cálcio ou leite de cal. No primeiro processo, o leite de cal é diretamente carbonatado com gás dióxido de carbono. Este pro-cesso tem a vantagem de que nenhum subproduto é formado, e é relativamentefácil controlar as propriedades e pureza do produto carbonato de cálcio. No segundo processo o leite de cal é contatado com carbonato de sódio calcinado para produzir, através de decomposição dupla, um precipitado de carbonato de cálcio e uma solução de hidróxido de sódio. O hidróxido de sódio pode ser substancialmente completamente separado do carbonato de cálcio se este processo é usado comercialmente. No terceiro principal processo comercial o leite de cal é primeiro contatado com cloreto de amônio para render uma solução de cloreto de cálcio e gás amônia. A solução de cloreto de cálcio é então contatada com carbonato de sódio anidro para produzir através de decomposição dupla carbonato de cálcio precipitado e uma solução de cloreto de sódio. Os cristais podem ser produzidos em uma variedade de diferentes formas e tamanhos, dependendo do específico processo de reação que é usado. . As três principais formas de cristais de PCC são aragonita, romboédrica e escalenoédrica, todas as quais são apropriadas para uso na presente invenção, incluindo suas misturas.

[0055] Trituração úmida de carbonato de cálcio envolve a forma ção de uma suspensão aquosa do carbonato de cálcio que então pode ser triturada, opcionalmente na presença de um apropriado agente de dispersão. Referência pode ser feita, por exemplo, a EP-A-614948 (os conteúdos da qual são incorporados por referência em sua totalidade) para mais informação com relação à trituração úmida de carbonato de cálcio. As partículas inorgânicas, por exemplo, carbonato de cálcio, também podem ser preparadas através de qualquer técnica de trituraçãoseca apropriada.

[0056] Em algumas circunstâncias, adições de outros minerais po dem ser incluídas, por exemplo, um ou mais de caulin, caulin calcinado, wolastonitqa, bauxita, talco, dióxido de titânio, ou mica, também podem estar presentes.

[0057] Quando o material em partículas inorgânico é obtido de fon tes ocorrendo naturalmente, pode ser que algumas impurezas mineraiscontaminarão o material triturado. Por exemplo, carbonato de cálcio ocorrendo naturalmente pode estar presente em associação com outros minerais. Assim, em algumas modalidades, o material em partículasinorgânico inclui uma quantidade de impurezas. Em geral, entretanto, o material em partículas inorgânico usado na invenção conterá menos que cerca de 5% em peso, preferivelmente menos que cerca de 1% em peso, de outras impurezas minerais.

[0058] A menos que de outro modo estabelecido, propriedades de tamanho de partícula aqui referidas para os materiais em partículas inorgânicos são como medidas pelo processo convencional bem co- nhecido empregado na técnica de dispersão de luz laser, usando um instrumento CILAS 1064 (ou através de outros processos que essencialmente rendem o mesmo resultado). Na técnica de dispersão de luz laser, o tamanho de partículas em pulverizados, suspensões e emulsões pode ser medido usando a difração de um feixe de laser, baseado na aplicação de teoria Mie. Uma tal máquina provê medições e um gráfico da porcentagem cumulativa por volume de partículas tendo um tamanho, referido na técnica como o ‘diâmetro esférico equivalente’ (e.s.d), menos que valores e.s.d dados. O tamanho de partícula médio d50 é o valor determinado desta maneira do e.s.d de partícula no qual existem 50% em volume das partículas que têm um diâmetro esférico equivalente de menos que aquele valor d50. O termo d90 é o valor de tamanho de partícula abaixo do qual existem 90% em volume das partículas.

[0059] O d50 das partículas inorgânicas pode ser de menos que cerca de 100 μm, por exemplo, menos que cerca de 80 μm, por exemplo, menos que 60 μm, por exemplo, menos que cerca de 40 μm, por exemplo, menos que cerca de 20 μm, por exemplo, menos que cerca de 15 μm, por exemplo, menos que cerca de 10 μm, por exemplo, menos que cerca de 8μm, por exemplo, menos que cerca de 6 μm, por exemplo, menos que cerca de 5 μm, por exemplo, menos que cerca de 4, por exemplo, menos que cerca de 3 μm, por exemplo, menos que cerca de 2 μm, por exemplo, menos que 1,5 μm ou, por exemplo, menos que cerca de 1 μm. O d50 das partículas inorgânicas pode ser maior que cerca de 0,5 μm, por exemplo, maior que cerca de 0,75 μm, maior que cerca de 1 μm, por exemplo, maior que cerca de 1,25 μm ou, por exemplo, maior que cerca de 1,5 μm. O d50 das partículas inor-gânicas pode estar na faixa de 0,5 a 20 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a 10 μm, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 5 μm, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 3 μm, por exemplo, de cerca de 1 a cer- ca de 2 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 2 μm ou, por exemplo, de cerca de 0,5 a 1,5 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 1,4 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 1,4 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 1,3 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 1,2 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 1,1 μm, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 1,0 μm, por exemplo, de cerca de 0,6 a cerca de 1,0 μm, por exemplo, de cerca de 0,7 a cerca de 1,0 μm, por exemplo, cerca de 0,6 a cerca de 0,9 μm, por exemplo, de cerca de 0,7 a cerca de 0,9 μm.

[0060] O d90 (também referido como o corte superior) das partícu lasinorgânicas pode ser de menos que cerca de 150 μm, por exemplo, menos que cerca de 125 μm, por exemplo, menos que 100 μm, por exemplo, menos que cerca de 75 μm, por exemplo, menos que cerca de 50μm, por exemplo, menos que cerca de 25 μm, por exemplo, menos que cerca de 20 μm, por exemplo, menos que cerca de 15 μm, por exemplo, menos que cerca de 10 μm, por exemplo, menos que cerca de 8 μm, por exemplo, menos que cerca de 6 μm, por exemplo, menos que cerca de 4 μm, por exemplo, menos que cerca de 3 μm ou, por exemplo, menos que 2 μm. Vantajosamente, o d90 pode ser de menos que cerca de 25 μm.

[0061] A quantidade de partículas menores que 0,1 μm é tipica mentenão mais que cerca de 5% em volume.

[0062] As partículas inorgânicas podem ter uma elevação igual ou maior que cerca de 10. Elevação de partícula (isto é, a elevação da distribuição de tamanho de partícula das partículas inorgânicas) é determinada pela seguinte fórmula: Elevação = 100 x (d30 / d70) onde d30 é o valor do e.s.d de partícula onde existem 30% em volume das partículas que têm um e.s.d de menos que aquele valor d30 e d70 é o valor do e.s.d de partícula no qual existem 70% em volume das par- tículas que têm um e.s.d. de menos que aquele valor d70.

[0063] As partículas inorgânicas podem ter uma elevação de partí cula igual a, ou menor que cerca de 100. As partículas inorgânicas podem ter uma elevação de partícula igual a ou menor que cerca de 75, ou igual a ou menor que cerca de 50, ou igual a ou menor que cerca de 40, ou igual a ou menor que cerca de 30. As partículas inorgânicas podem ter uma elevação de partícula de cerca de 10 a cerca de 50, ou de cerca de 10 a cerca de 40.

[0064] As partículas inorgânicas são tratadas com um agente de tratamento de superfície, isto é, um modificador de acoplamento, de modo que as partículas inorgânicas tenham um tratamento de superfície sobre sua superfície. Em certas modalidades, as partículas inorgânicassão revestidas com o agente de tratamento de superfície.

[0065] A composição pode conter um ou mais componentes de enchimento secundários, se desejado. O componente de enchimento secundário pode não ser tratado comum agente de tratamento de superfície. Por exemplo, as partículas inorgânicas usadas no material de enchimento funcional podem ser usadas em conjunção com um ou mais outros componentes de enchimento secundários conhecidos, tais como por exemplo, dióxido de titânio, negro de fumo, mica e talco. Em certas modalidades, a composição de polímeros compreende talco como um componente material de enchimento secundário. Em certas modalidades, a composição de polímeros compreende negro de fumo como um componente material de enchimento secundário, por exemplo, negro de fumo não revestido. Em certas modalidades, a composição de polímeros compreende mica como componente material de enchimentosecundário, por exemplo, mica não revestida. Em certas modalidades, a razão em peso de partículas inorgânicas para componente material de enchimento secundário é de cerca de 1:2 a cerca de 10:1, por exemplo, de cerca de 1:1 a cerca de 5:1, ou de cerca de 2:1 a cerca de 4:1. Em certas modalidades, as partículas inorgânicas do material de enchimento funcional são de carbonato de cálcio, por exemplo, carbonato de cálcio triturado, e o componente material de enchimento secundário é talco ou mica não revestido. Quando um componente material de enchimento secundário é usado, ele pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 50% em peso da composição, por exemplo, de cerca de 1% a cerca de 40% em peso, ou de cerca de 2% a cerca de 30% em peso, ou de cerca de 2% a cerca de 25% em peso, ou de cerca de 2% a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 3% a cerca de 15% em peso, ou de cerca de 4% a cerca de 10% em peso, ou de cerca de 5% a cerca de 40% em peso, ou de cerca de 5% a cerca de 30% em peso, ou de cerca de 5% a cer-ca de 25% em peso, ou de cerca de 10% a cerca de 30% em peso, ou de cerca de 15% a cerca de 25% em peso da composição.

[0066] Em certas modalidades, a inclusão de um componente ma terial de enchimento secundário, por exemplo, talco ou mica não revestido,aperfeiçoa uma ou mais propriedades mecânicas de um compósitoformado a partir da composição em relação a um compósito formado de uma composição que não compreende um componente material de enchimento secundário.

[0067] Em certas modalidades, a inclusão de componente material de enchimento secundário, por exemplo, talco ou mica não revestido, aperfeiçoa a dispersão do material celulósico, isto é, atua como um dispersante para o material celulósico, reduzindo aglomeração visível do material celulósico. Assim, uma composição adicionalmente compreendendo um segundo componente material de enchimento, tal como talco ou mica não revestido, pode ser descrita como tendo aperfeiçoada homogeneidade. Da mesma maneira, um compósito formado a partir de uma tal composição pode ser descrito como tendo uma estrutura mais homogênea. Ainda, aperfeiçoada dispersão pode aperfeiçoar uma ou mais propriedades mecânicas do compósito.

[0068] Em certas modalidades, o componente material de enchi mentosecundário, por exemplo, talco não revestido, tem um d50 na faixa de cerca de 5,0a 20 μm, por exemplo, de cerca de 8,0 μm a cerca de 20 μm, ou de cerca de 8,0 μm a cerca de 15 μm, ou de cerca de 10 μm a cerca de 15 μm, ou de cerca de 10 μm a cerca de 14 μm, ou de cerca de 11 μm a cerca de 14 μm, ou de cerca de 12 μm a cerca de 14 μm. Adicionalmente, o componentes material de enchimento secundário pode ter um d95 de cerca de 30 μm a cerca de 50 μm, ou de cerca de 35 μm a cerca de 45 μm, ou de cerca de 38 μm a cerca de 42 μm.

O AGENTE DE TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE

[0069] O agente de tratamento de superfície compreende um composto incluindo um grupo propanoico ou grupo etilênico de terminação comum ou dois grupos carbonila adjacentes (também aqui referidos como um modificador de acoplamento). Uma função do agente de tratamento de superfície é acoplar pelo menos uma porção das es-pécies poliméricas presentes na composição, por exemplo, para acoplar pelo menos dois polímeros polietileno. Sem desejar ser preso à teoria, é acreditado que acoplamento envolve uma interação física (por exemplo, estérea) e/ou química (por exemplo, ligação química, tal como covalente ou van der Waals) entre os polímeros e o agente de tratamento de superfície.

[0070] Em uma modalidade, o agente de tratamento de superfície (isto é, modificador de acoplamento) tem uma fórmula (1):

onde A é uma metade contendo uma ligação etilênica de terminação com um ou dois grupos carbonila adjacentes; X é O e m é 1 a 4 ou X é N e m é 1; Y é C1-18 alquileno ou C2-18 alquenileno; B é C2-6 alquileno; n é 0 a 5; contanto que quando A contém dois grupos carbonila adjacentes ao grupo etilênico, X é N.

[0071] Em uma modalidade, A-X- é o resíduo de ácido acrílico, op cionalmente onde (O-B-CO)n é o resíduo de δ-valerolactona ou S- caprolactona ou uma mistura das mesmas, e opcionalmente onde n é zero.

[0072] Em uma outra modalidade, A-X- é o resíduo de maleimida, opcionalmente onde (O-B-CO)n é o resíduo de δ-valerolactona ou S- caprolactona ou uma mistura das mesmas, e opcionalmente onde n é zero.

[0073] Específicos exemplos de modificadores de acoplamento são acrilato de β-carboxi etila, β-carboxi hexil maleimida, 10-carboxi decil maleimida e 5-carboxi pentil maleimida. Modificadores de acoplamento exemplares e seus processos de preparação são descritos em US-A-7732514, os inteiros conteúdos da qual são aqui incorporados por referência.

[0074] Em uma outra modalidade, o modificador de acoplamento é ácido beta-acriloiloxi propanoico ou um ácido acrílico oligomérico da fórmula (2):

onde n representa um número de 1 a 6.

[0075] Em uma modalidade, n é 1, ou 2, ou 3, ou 4, ou 5, ou 6.

[0076] O ácido acrílico oligomérico de fórmula (2) pode ser prepa rado através de aquecimento de ácido acrílico na presença de 0,001 a 1% em peso de um inibidor de polimerização, opcionalmente sob pressão elevada e na presença de um solvente inerte, para uma temperatura na faixa de cerca de 50oC a 200oC. Modificadores de acopla- mento exemplares e seus processos de preparação são descritos em US-A-4267365, os inteiros conteúdos da qual são aqui incorporados por referência.

[0077] Em uma outra modalidade, o modificador de acoplamento é ácido beta acriloiloxi propanoico. Estas espécies e seu processo de fabricação são descritos em US-A-3888912, os inteiros conteúdos da qual são aqui incorporados por referência.

[0078] O agente de tratamento de superfície está presente no ma terial de enchimento funcional em uma quantidade efetiva para obtenção de desejado resultado. Esta variará entre modificadores de acoplamento e pode depender da precisa composição das partículas inorgânicas. Por exemplo, o modificador de acoplamento pode estar presente em uma quantidade igual a ou de menos que cerca de 5% em peso baseado no peso total do material de enchimento funcional, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 2% em peso ou, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 1,5% em peso. Em uma modalidade, o modificador de acoplamento está presente no material de enchimento funcional em uma quantidade igual a ou menos que cerca de 1,2% em peso baseado no peso total do material de enchimento funcional, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 1,1% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 1,0% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,9% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,8% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,7% em peso, por exemplo, menos que ou igual a cerca de 0,6% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,5% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,4% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,3% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,2% em peso ou, por exemplo, menos que cerca de 0,1% em peso. Tipicamente, o modificador de acopla-mentoestá presente no material de enchimento funcional em uma quantidade maior que cerca de 0,05% em peso. Ainda em modalidades, o modificador de acoplamento está presente no material de enchimento funcional em uma quantidade variando de cerca de 0,1 a 2% em peso ou, por exemplo, de cerca de 0,2 a cerca de 1,8% em peso, ou de cerca de 0,3 a cerca de 1,6% em peso, ou de cerca de 0,4 a cerca de 1,4% em peso, ou de cerca de 0,5 a cerca de 1,3% em peso, ou de cerca de 0,6 a cerca de 1,2% em peso, ou de cerca de 0,7 a cerca de 1,2% em peso, ou de cerca de 0,8 a cerca de 1,2% em peso, ou de cerca de 0,8 a cerca de 1,1% em peso.

[0079] Em certas modalidades, um composto / compostos incluin do um grupo propanoico ou grupo etilênico de terminação com um ou dois grupos carbonila adjacentes é/são a única espécie presente no agente de tratamento de superfície.

[0080] Em certas modalidades, o agente de tratamento de superfí cie compreende adicionalmente um segundo composto selecionado do grupo consistindo em um ou mais ácidos graxos e um ou mais sais de ácidos graxos, e suas combinações.

[0081] Em uma modalidade, o um ou mais ácidos graxos são sele cionados do grupo consistindo em ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido behênico, ácido lig- nocérico, ácido cerótico, ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiênico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vacênico, ácido linoleico, ácido linoelaídico, ácido alfa linolênico, ácido araquidônico, ácido eico- as pentaenóico, ácido erúcico, ácido docosa hexaenóico, e suas combinações. Em uma outra modalidade, o um ou mais ácidos graxos é um ácido graxo saturado ou um ácido graxo insaturado. Em uma outra modalidade, o ácido graxo é um ácido graxo C12-24, por exemplo, um ácido graxo C16-22, que pode ser saturado ou insaturado. Em uma modalidade, o um ou mais ácidos graxos é ácido esteárico, opcionalmente em combinação com outros ácidos graxos.

[0082] Em uma outra modalidade, o um ou mais sais de um ácido graxo é um sal de metal dos ácidos graxos mencionados anteriormente. O metal pode ser um metal alcalino ou um metal alcalinoterroso ou zinco. Em uma modalidade, o segundo composto é estearato de cálcio.

[0083] O segundo composto, quando presente, está presente no material de enchimento funcional em uma quantidade efetiva para obter o resultado desejado. Esta variará entre modificadores de acoplamento e pode depender da precisa composição das partículas inorgânicas. Por exemplo, o segundo composto pode estar presente em uma quantidade igual a ou menos que cerca de 5% em peso baseado no peso total do material de enchimento funcional, por exemplo, igual a ou menos que cerca 2% em peso ou, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 1% em peso. Em uma modalidade, o segundo composto está presente no material de enchimento funcional em uma quantidade igual a ou menos que cerca de 0,9% em peso baseado no peso total do material de enchimento funcional , por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,8% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,7% em peso, por exemplo, menos que ou igual a cerca de 0,6% em peso, por exemplo igual a ou menos que cerca de 0,5% em peso, por exemplo igual a ou menos que cerca de 0,4% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,3% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,2% em peso ou, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,1% em peso. Tipicamente, o segundo composto, se presente, está presente no material de enchimento funcional em uma quantidade maior que cerca de 0,05% em peso. A razão em peso do modificador de acoplamento para o segundo composto pode ser de cerca de 5:1 a cerca de 1:5, por exemplo, de cerca de 4:1 a cerca de 1:4, por exemplo, de cerca de 3:1 a cerca de 1:3, por exemplo, de cerca de 2:1 a cerca de 1:2 ou, por exemplo, cerca de 1:1. A quantidade de revestimento, compreendendo o primeiro composto (isto é, o modi- ficador de acoplamento) e o segundo composto (isto é, o um ou mais ácidos graxos ou seus sais), pode ser uma quantidade que é calculada para prover uma cobertura monocamada sobre a superfície das partículasinorgânicas. Em modalidades, a razão em peso do primeiro composto para o segundo composto é de cerca de 4:1 a cerca de 1:3, por exemplo, de cerca de 4:1 a cerca de 1:2, por exemplo, de cerca de 4:1 a cerca de 1:1, por exemplo, de cerca de 4:1 a cerca de 2:1, por exemplo, de cerca de 3,5:1 a cerca de 1:1, por exemplo, de cerca de 3,5:1 a 2:1 ou, por exemplo, de cerca de 3,5:1 a cerca de 2,5:1.

[0084] Em certas modalidades, o agente de tratamento de superfí cienão compreende um composto selecionado do grupo consistindo em um ou mais sais de um ácido graxo.

[0085] A composição de polímero adicionalmente pode compreen der um aditivo contendo peróxido. Em uma modalidade, o aditivo contendoperóxido compreende peróxido de dicumila ou 1,1-di-(t-butil pero- xi)-3,3,5-trimetil ciclo hexano. O aditivo contendo peróxido não precisa necessariamente ser incluído com o agente de tratamento de superfície e ao invés pode ser adicionado durante a composição do material de enchimento funcional e o polímero, como descrito abaixo. Em alguns sistemas de polímeros, por exemplo, aqueles contendo HDPE, a inclusão de um aditivo contendo peróxido pode promover reticulação das cadeias de polímero. Em outros sistemas de polímeros, por exemplo, polipropileno, a inclusão de um aditivo contendo peróxido pode promover cisão de cadeia de polímero. O aditivo contendo peróxido pode estar presente em uma quantidade efetiva para obtenção de desejado resultado. Esta variará entre modificadores de acoplamento e pode depender da precisa composição das partículas inorgânicas e o polímero. Por exemplo, o aditivo contendo peróxido pode estar presente em uma quantidade igual a ou menos que cerca de 1% em peso baseado no peso do polímero na composição de polímero à qual o aditivo contendo peróxido é para ser adicionado, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,5% em peso, por exemplo, 0,1% em peso, por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,09% em peso, ou por exemplo igual a ou menos que cerca de 0,08% em peso ou por exemplo, igual a ou menos que cerca de 0,06% em peso. Tipicamente, o aditivo contendo peróxido, se presente, está presente em uma quantidade maior que cerca de 0,01% em peso baseado no peso do polímero.

[0086] O material de enchimento funcional pode ser preparado através de combinação de partículas inorgânicas, agente de tratamento de superfície e opcional aditivo contendo peróxido e mistura usando processos convencionais, por exemplo, usando um misturador de alta intensidade Steele and Cowlishaw, preferivelmente em uma temperatura igual a ou menos que 80oC. O composto(s) do agente de tratamento de superfície pode ser aplicado após trituração de partículas inorgânicas, mas antes de partículas inorgânicas serem adicionadas à composição de polímeros opcionalmente reciclada. Por exemplo, o agente de tratamento de superfície pode ser adicionado às partículas inorgânicas em uma etapa na qual as partículas inorgânicas são desagregadas mecanicamente. O agente de tratamento de superfície pode ser aplicado durante desagregação realizada em uma máquina de moagem.

COMPONENTES MATERIAIS DE ENCHIMENTO ADICIONAIS OP-CIONAIS

[0087] O material de enchimento funcional adicionalmente pode compreender um antioxidante (por exemplo, para aperfeiçoar (isto é, melhorar) envelhecimento UV, particularmente em aplicações exteriores). Apropriados antioxidantes incluem, mas não são limitados a, moléculas orgânicas consistindo em fosfatos e fenóis impedidos de menor peso molecular, e tio ésteres. Antioxidantes exemplares incluem Irganox 1010 e Irganox 215, e combinações de Irganox 1010 e Irganox 215.

ADITIVOS ADICIONAIS OPCIONAIS

[0088] A composição ainda pode compreender aditivos (isto é, ou tros componentes que não polímero termoplástico, material celulósico e material de enchimento funcional / material de enchimento secundário). Exemplos de aditivos incluem compatibilizadores de material celulósico - polímero, auxiliares de deslizamento (por exemplo, Erucami- de), auxiliares de processo (por exemplo, Polybatch AMF-705), agentes de liberação de molde, antioxidantes, lubrificantes, fungicidas, bio- cidas, retardadores de chama, agentes de sopro, agentes de formação de espuma, corantes (por exemplo, um pigmento e/ou corante). Em certas modalidades, a composição de polímeros compreende um corante. A quantidade total de ainda aditivos pode constituir até cerca de 10% em peso da composição. Em certas modalidades, a composição compreende de cerca de 0,1% a cerca de 8% em peso de ainda aditivos, por exemplo, de cerca de 0,1% a cerca de 6% em peso de ainda aditivos, ou de cerca de 0,5% a cerca de 5% em peso de ainda aditivos, ou de cerca de 1% em peso a cerca de 4% em peso de ainda aditivos, ou de cerca de 1% a cerca de 3% em peso de ainda aditivos.

[0089] Por exemplo, em certas modalidades, a composição com preende de cerca de 0,5% a cerca de 5% em peso de um compatibili- zador de material celulósico - polímero, por exemplo, de cerca de 1% a cerca de 3% em peso de um compatibilizador de material celulósico - polímero, por exemplo, de cerca de 1,5% a cerca de 2,5% em peso de um compatibilizador de material celulósico - polímero. Apropriados compatibilizadores de material celulósico - polímero incluem, por exemplo, poliolefinas maleatadas, por exemplo, uma poliolefina - enxerto - anidrido maleico tal como polietileno - enxerto - anidrido ma- leico ou polipropileno - enxerto anidrido maleico. Outros compatibiliza- dores apropriados incluem anidrido maleico. Compatibilizadores co-mercialmente disponíveis incluem aqueles vendidos sob as marcas registradas Polybond (Chemtura), Exxelor (Exxon Mobil), Fusabond (DuPont), Lotader (Arkema), Bondyram (Maroom) e Inegrate (Equistar).

[0090] Para evitar dúvida, a quantidade de qualquer polímero ter moplásticoou derivado no compatibilizador de material celulósico - polímero é adição à quantidade de polímero termoplástico na composição de acordo com certas modalidades descritas acima.

[0091] Em certas modalidades, a composição não compreende um compatibilizador de material celulósico – polímero

COMPÓSITO

[0092] Os compósitos que podem ser formados a partir das com posições aqui descritas são muitos e vários e incluem, por exemplo, materiais de formação de deque (por exemplo, painéis de deque), painéis, invólucros, folhas, postes, tiras, cerca, membros, painéis (por exemplo, painéis de automóveis), paletes, tubos, portas, calhas, toldos, grades, sinais, estruturas, invólucros de janela, tábua traseira, painéis de parede, pisos, azulejos, amarras de ferrovia, formas, bandejas, cabos de ferramentas, balcões, leitos, dispensadores, aduelas, carregadores, barris, caixas, materiais de embalagem, cestas, estan-tes, invólucros, ligantes, divisores, paredes, esteiras, estruturas, caixas de livros, esculturas, cadeiras, mesas, armários, arte, brinquedos, jogos, rodelas, atracadores, barcos, mastros, tanques sépticos , substratos, invólucros de computador, invólucros elétricos acima e abaixo do solo, mobília, mesas de picnic, tendas, pátio de recreação, bancadas, protetores, artigos de esportes, aquecedores de cama, placas, bandejas, suportes, servidores, reuniões, isolamento, gaxetas, capas de livros, bastões, muletas, fivelas de bagagem e clipes, e semelhantes.

[0093] Em certas modalidades, o compósito compreende um nú cleo e uma camada externa ao redor de núcleo. O núcleo e/ou a camada externa é/são formados de uma composição de acordo com cer- tas modalidades aqui descritas.

[0094] Em certas modalidades, o núcleo é formado a partir de uma composição de acordo com certas modalidades aqui descritas, e a camada externa tem uma composição deferente, por exemplo, uma outra composição de polímero que pode não incluir um material celulósico.

[0095] Em certas modalidades, a camada externa ao redor do nú cleoé formada a partir de uma composição de acordo com certas modalidades aqui descritas, e o núcleo tem uma composição diferente, por exemplo, uma outra composição de polímero ou um outro material, por exemplo, madeira.

[0096] Em certas modalidades, ambos o núcleo e a camada exter na são formados de uma composição de acordo com certas modalidades aqui descritas. Em tais modalidades, o núcleo e a camada externa podem ser formados a partir da mesma composição ou de uma composição diferente.

[0097] Em certas modalidades, o núcleo é pelo menos parcialmen te oco, por exemplo, formado de modo que tenha espaços ou regiões vazias dentro do perfil.

[0098] Em certas modalidades, o núcleo é inteiramente oco.

[0099] Em certas modalidades o núcleo é espumado.

[00100] Em certas modalidades, o compósito compreende pelo menos uma primeira camada e uma segunda camada sobre a primeira camada, pelo menos uma das quais é formada a partir de uma composição de acordo com certas modalidades aqui descritas. A outra camada pode ser formada de uma composição diferente ou um material diferente. Ambas camadas podem ser formadas de uma composição de acordo com certas modalidades aqui mostradas. Em certas modalidades, o compósito é formado por duas camadas; uma camada interna formada a partir de uma composição de acordo com certas modalidades aqui descritas, e uma camada externa ou pele composta de um outro material apropriado para a aplicação em mente. Por exemplo, para painéis de formação de deque e semelhantes, a camada externa ou pele pode ser formada de um material que é texturizado e/ou colorido, e que proporciona resistência a envelhecimento-UV, resistência química, resistência a desvanecimento, resistência sheen, e semelhantes.

[00101] Uma pele texturizada pode prover aperfeiçoada prisão ou reduzido deslizamento. A camada interna pode ser pintada na direção da cor da camada externa ou pele, por exemplo, através de incorporação de um corante na composição antes de extrusão. O compósito pode compreender mais de duas camadas, por exemplo, três, quatro, cinco ou mais camadas. Cada camada pode ser formada por uma composição diferente. Cada camada pode ser formada da mesma composição. O compósito compreendendo duas camadas ou mais de duas camadas pode ser coextrudado.

[00102] As camadas podem ser substancialmente planares. As camadas podem ser cooperativamente não planares, por exemplo, arredondadas ou curvadas em algum grau, ou angulares.

[00103] Em certas modalidades, o compósito está na forma de um formato complexo, que pode compreender uma ou mais camadas, ou pelo menos primeira e segunda camadas, como descrito acima.

[00104] Em certas modalidades, o compósito está na forma de um dos seguintes: materiais de formação de deque (por exemplo, painéis de formação de deque),painéis, invólucros, folhas, postes, listras, cercas, membros, painéis (por exemplo, painéis automotivos), paletes, tubos, portas, calhas, toldos, quebra-luz, sinais, estruturas, invólucros de janelas, tábuas traseiras, painéis de parede, pisos, azulejos, amarras de ferrovias, formas, bandejas, cabos de ferramentas, balcões, camas, dispensadores, aduelas, totes, barris, caixas, materiais de em- balagem, cestas, estantes, invólucros, ligadores, divisores, paredes, esteiras, estruturas, caixas de livros, esculturas, cadeiras, mesas, carteiras, arte, brinquedos, jogos, cais, piers, barcos, mastros, tanques sépticos, substratos, invólucros de computador, invólucros elétricos acima e abaixo do solo, mobília, mesas de picnic, tendas, áreas de diversão, bancadas, proteções, artigos de esportes, aquecedores de cama, placas, bandejas, fixadores, servidores, reuniões, isolamento, gaxetas, capas de livros, bastões, muletas, e fivelas de bagagem e grampos, e semelhantes.

[00105] Em certas modalidades, a composição está na forma de materiais de formação de deque, por exemplo, painel de formação de deque.

[00106] O compósito pode ter uma aparência semelhante a madeira e pode ser serrado, areado, conformado, torcido, fixado e/ou acabado na mesma maneira como madeira natural.

[00107] Em certas modalidades, o compósito está na forma de um painel automotivo, isto é, um painel de corpo para um automóvel incluindo, por exemplo, um painel ou uma porção de uma porta, asa, paracho- que, descarga, tampa, portinhola traseira, etc., e semelhantes. O automóvel pode ser, por exemplo, um carro, ou uma van, ou uma picape, ou um caminhão, ou um ônibus.

[00108] Em certas modalidades, a composição está na forma de um palete.

[00109] Em certas modalidades, por exemplo, modalidades nas quais o compósito é um painel de deque e semelhantes, o compósito tem uma aspereza de superfície (coeficiente de fricção de deslizamento) como medida de acordo com EN 13893 que é pelo menos cerca de 50% maior que um compósito compreendendo uma quantidade comparável de material celulósico e polímero virgem e que é livre de material de enchimento funcional, por exemplo, pelo menos cerca de 60% maior, ou pelo menos cerca de 70% maior, ou pelo menos cerca de 80% maior, ou pelo menos cerca de 90% maior. O aumento em aspereza de superfície pode ser avaliada em relação a um compósito comparável, por exemplo, painel de deque, que é formado, por exemplo, extrudado de uma composição compreendendo a mesma quantidade e tipo de material de celulose, uma quantidade de polímero virgem equivalente ao peso total do polímero termoplástico e material de enchimento funcional, e no qual está ausente o material de enchimento funcional.

[00110] Em certas modalidades, por exemplo, modalidades nas quais o compósito é um painel de deque e semelhantes, o compósito tem uma aspereza de superfície (coeficiente de fricção de deslizamento) como medida de acordo com EN 13893 de pelo menos cerca de 0,30 μ, por exemplo, pelo menos cerca de 0,35 μ, ou pelo menos cerca de 0,40 μ.

[00111] Ainda, como descrito acima, em certas modalidades, a inclusãode um componente material de enchimento secundário, por exemplo, talco ou mica não revestido, aperfeiçoa uma ou mais propriedadesmecânicas de um compósito formado (por exemplo, extruda- do) da composição em relação a um compósito formado de uma composiçãoque não compreende um componente material de enchimento secundário. Propriedades mecânicas incluem módulo de flexão (MPa), resistência a flexão (MPa) e elongação na ruptura (%), como podem ser determinadas de acordo com EN ISO 178, resistência a impacto (Charpy não dentada, kJ/m2), como pode ser determinada de acordo com EN ISO 179, temperatura de deflexão sob carga (HDT-A, oC), como pode ser determinada de acordo com EN ISO 75-2.

[00112] Em certas modalidades, o compósito pode ter uma ou mais das seguintes propriedades mecânicas: (i) uma módulo de flexão de pelo menos cerca de 1500 MPa, por exemplo, pelo menos cerca de 2000 MPa, ou pelo menos cerca de 2500 MPa, ou pelo menos cerca de 3000 MPa, ou pelo me- nos cerca de 3100 MPa, ou pelo menos cerca de 3200 MPa, ou pelo menos cerca de 3300 MPa, ou pelo menos cerca de 3400 MPa, ou pelo menos cerca de 3500 MPa, ou pelo menos cerca de 3600 MPa, ou pelo menos cerca de 3700 MPa, ou pelo menos cerca de 3800 MPa, ou pelo menos cerca de 3900 MPa, ou pelo menos cerca de 4000 MPa, ou pelo menos cerca de 4100 MPa, e em certas modalidades, menos que cerca de 5000 MPa, ou menos que cerca de 4500 MPa; (ii) uma resistência de flexão de pelo menos cerca de 15,0 MPa, ou pelo menos cerca de 20,0 MPa, ou pelo menos cerca de 25,0 MPa, ou pelo menos cerca de 30,0 MPa, ou pelo menos cerca de 31,0 MPa, ou pelo menos cerca de 32,0 MPa, ou pelo menos cerca de 33,0 MPa, ou pelo menos cerca de 34,0 MPa, ou pelo menos cerca de 35,0 MPa, ou pelo menos cerca de 36,0 MPa, ou pelo menos cerca de 36,25 MPa, e em certas modalidades, menos que cerca de 40,0 MPa, ou menos que cerca de 38,0 MPa; (iii) uma elongação na ruptura de pelo menos cerca de 2,0 %, ou pelo menos cerca de 2,5%, ou pelo menos cerca de 2,75%, ou pelo menos cerca de 3,0%, ou pelo menos cerca de 3,20%, ou pelo menos cerca de 3,50%, e em certas modalidades, menos que cerca de 5,0%, ou menos que cerca de 4,0%; (iv) uma temperatura de deflexão de pelo menos cerca de 50oC, ou pelo menos cerca de 55oC, ou pelo menos cerca de 60oC, ou pelo menos cerca de 65oC, ou pelo menos cerca de 67,5oC, ou pelo menos cerca de 70oC, e em certas modalidades, menos que cerca de 80oC, ou menos que cerca de 75oC; (v) uma resistência a impacto de pelo menos cerca de 4,5 kJ/m2, ou pelo menos cerca de 5,0 kJ/m2, ou pelo menos cerca de 5,25 kJ/m2, ou pelo menos cerca de 5,5 kJ/m2, ou pelo menos cerca de 7,75 kJ/m2, ou pelo menos cerca de 6,0 kJ/m2, e em certas modalidades, menos que cerca de 7,0 kJ/m2ou menos que cerca de 6,5 kJ/m2.

[00113] Ainda, como descrito acima, em certas modalidades, a inclusão de um componente material de enchimento secundário, por exemplo, talco ou mica não revestido, aperfeiçoa a dispersão do material celulósico, isto é, atua como um dispersante para o material celu-lósico,reduzindo aglomeração visível do material celulósico em uma composição compreendendo o mesmo ou de um compósito formado (por exemplo, extrudado) a partir da composição. Aperfeiçoamentos em dispersão, isto é, homogeneidade, podem ser avaliados através de inspeção visual de um compósito compreendendo o componente ma-terial de enchimento secundário em relação a um compósito formado de uma composição que não compreende o componente material de enchimento secundário. Em certas modalidades, uma redução em aglomeração visível do material celulósico em um compósito é indicativa de dispersão aperfeiçoada.

[00114] Assim, em certas modalidades, um componente material de enchimento secundário, tal como talco ou mica não revestido, é usado para aperfeiçoar dispersão de material celulósico em uma composição compreendendo polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional.

[00115] Em outras modalidades, é provido um processo de aperfeiçoamento de homogeneidade de um compósito formado de uma composição compreendendo polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional, o processo compreendendo adição da composição (antes de formação do compósito a partir da mesma) de um componente material de enchimento secundário, por exemplo, talco ou mica não revestido, e formação, por exemplo, ex- trusão, de um compósito a partir da mesma.

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

[00116] Em certas modalidades, a composição é formada através de composição de componentes da composição, isto é, através de composição de polímero termoplástico, material de enchimento funcional e material celulósico.

[00117] Composição per se é uma técnica que é bem conhecida por aqueles versados na técnica de processamento e fabricação de plásticos.É entendido na técnica que composição é distinta de processos de combinação ou mistura conduzidos em temperaturas abaixo daquela na qual os constituintes poliméricos se tornam fundidos. Tais processos incluem composição e extrusão. Composição pode ser realizada usando um compositor, por exemplo, um extrusor de parafuso duplo de 25 mm Baker Perkins.

[00118] Em certas modalidades, o material celulósico é composto com um material matriz compreendendo polímero termoplástico e material de enchimento funcional. O material matriz pode ser fabricado através de composição de polímeros termoplásticos e material de enchimento funcional.

[00119] Os polímeros termoplásticos e material de enchimento funcional podem ser pré-misturados e alimentados a partir de uma única tremonha. A resultante fusão pode ser resfriada, por exemplo, em um banho de água, e então pelotizada. O material pelotizado pode ser então combinado ou composto com material celulósico. Polímero de termoen- durecimento pode ser composto junto com o material celulósico. Em outras modalidades, o material pelotizado pode ser pulverizado ou triturado antes de ser combinado ou composto com o material celulósico.

[00120] Em certas modalidades, o material pelotizado, pulverizado, ou triturado combinado com o material celulósico pode ser moldado (por exemplo, moldado por injeção ou compressão, ou através de ter- moformação) para formar um compósito.

[00121] As composições ainda podem compreender componentes adicionais, como auxiliares de deslizamento (por exemplo, Erucamide), auxiliares de processo (por exemplo, Polybatch AMF-705), agentes de liberação de molde e antioxidantes. Apropriados agentes de liberação de molde serão facilmente aparentes para aqueles versados na técnica, e incluem ácidos graxos, e sais de zinco, cálcio, magnésio e lítio de ácidos graxos e fosfato ésteres orgânicos. Específicos exemplos são ácido esteárico, estearato de zinco, estearato de cálcio, estearato de magnésio, estearato de lítio, oleato de cálcio, e palmitato de zinco. Auxiliares de processo e deslizamento, e agentes de liberação de molde podem ser adicionados em uma quantidade de menos que cerca de 5% em peso baseado no peso total da composição.

[00122] Em certas modalidades, pelo menos dois polímeros de po- lietileno são, cada um, contidos em separadas correntes de polímeros, e são alimentados para o compositor junto com o material de enchimento funcional separadamente. Por exemplo, o primeiro polietileno compreendendo HDPE é alimentado para o compositor como uma primeira corrente de polímero, o segundo polímero polietileno é alimentado para o compositor como uma segunda corrente de polímero, e o material de enchimento funcional é alimentado para o compositor como uma terceira corrente. Em tais modalidades, a segunda corrente de polímero compreendendo o segundo polímero polietileno pode ser parte de uma corrente de polímero compreendendo outros componentes polímeros, por exemplo, polipropileno, LDPE e/ou LLDPE. Em outras modalidades, quaisquer outros componentes polímeros podem ser ali-mentados para o compositor via correntes de alimentação separadas.

[00123] Em certas modalidades, pelo menos dois polímeros de po- lietileno são parte da mesma corrente de polímero. Assim, em tais modalidades, uma corrente de alimentação simples compreendendo pelo menos os dois polímeros de polietileno, e opcionalmente incluindo outros componentes polímeros, como polipropileno, LDPE e/ou LLDPE, é alimentada para o compositor.

[00124] De acordo com certas modalidades, o polímero termoplástico composto e material de enchimento funcional, o material celulósico, e material de enchimento funcional adicional são compostos para formação de um compósito. Em certas modalidades, o material de enchimento adicional é carbonato de cálcio tratado na superfície.

[00125] Em outras modalidades, o polímero termoplástico composto e material de enchimento funcional, o material celulósico, e adicional material de enchimento secundário são compostos para formação de um compósito. Em certas modalidades, o adicional material de enchimentosecundário é talco ou mica.

[00126] De acordo com certas modalidades, o polímero termoplástico composto e material de enchimento funcional, o material celulósico, e adicional polímero (por exemplo, termoplástico ou termoendurecível) são compostos para formação de um compósito.

[00127] Em certas modalidades, o material de enchimento funcional não é contatado com um polímero antes de composição.

[00128] As quantidades relativas de cada componente serão tais de modo a preparar uma composição de acordo com certas modalidades aqui descritas.

[00129] O compósito pode ser fabricado usando quaisquer operações de conformação de plásticos apropriadas incluindo moldagem de compressão, moldagem de injeção, termoformação, calandragem, e extrusão. Em certas modalidades, o compósito é fabricado por extru- são. Em certas modalidades, por exemplo, modalidades nas quais o compósito compreende mais de uma parte (por exemplo, seções, camadas,núcleo / camada externa) opcionalmente tendo diferentes composições, o compósito é fabricado por coextrusão. As operações de conformação per se discutidas acima são bem conhecidas por aqueles versados na técnica.

[00130] Inesperadamente, em certas modalidades, foi verificado que maiores taxas de produção de extrusão (isto é, quantidade de ma terial extrudado em kg por hora (kg/h)) podem ser usadas sem afetar, ou com efeito mínimo sobre, ou mesmo aperfeiçoar, as propriedades mecânicas do compósito extrudado. Por exemplo, em certas modalidades nas quais a composição de polímeros compreende talco não revestido como componente material de enchimento secundário, que pode ser adicionado diretamente ao material extrudável ou composto com a composição de polímero antes de extrusão, pode ser possível dobrar a taxa de produção (por exemplo, de cerca de 20 kg/hora a cerca de 40 kg/hora) sem afetar, ou com efeito mínimo sobre, ou mesmo aperfeiçoando, uma ou mais propriedades mecânicas do compósitoextrudado, por exemplo, módulo de flexão ou resistência de flexão,como pode m ser determinados de acordo com os processos de medição descritos abaixo nos Exemplos. Isto é surpreendente porque normalmente se pode esperar uma rápida queda nas propriedades mecânicas de uma composição extrudada quando a taxa de produção de extrusão é aumentada.

[00131] Assim, em certas modalidades, extrusão é realizada em uma produção de pelo menos cerca de 15 kg/hora, por exemplo, pelo menos cerca de 20 kg/hora, ou pelo menos cerca de 25 kg/hora, ou pelo menos cerca de 30 kg/hora, ou pelo menos cerca de 35 kg/hora, ou igual a ou pelo menos cerca de 40 kg / hora.

[00132] Além disso, foi surpreendentemente verificado que materiaiscompósitos fabricados por extrusão, por exemplo, coextrusão, de composições de acordo com certas modalidades retiram menos energia durante fabricação comparadas a uma composição comparável compreendendo material celulósico, polímero virgem e que está ausente em material de enchimento funcional compreendendo partículas inorgânicas e um agente de tratamento de superfície sobre superfície das partículas inorgânicas. Retirada de energia pode ser caracterizada em termos de watt-hora por quilograma de material extrudado, isto é, Wh/kg. Assim, em certas modalidades, é provido um processo de redução de retirada de energia durante extrusão de um compósito de polímero - celulose, o dito processo compreendendo extrusão de compósito de polímero - celulose a partir de uma composição compreendendo um polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional, onde o material de enchimento funcional compreende partículas inorgânicas e um agente de tratamento de superfície sobre uma superfície das partículas inorgânicas. A redução em retirada de energia pode ser avaliada em relação a um comparável processo de extrusão no qual a composição sendo extrudada compreende a mesma quantidade e tipo de material de celulose, uma quantidade de polímero virgem equivalente ao peso total do polímero termoplástico e material de enchimento funcional, e que é ausente de material de enchimento funcional.

[00133] Em certas modalidades, o processo retira pelo menos cerca de 1% menos energia em relação ao processo comparável, ou pelo menos cerca de 5% menos energia em relação ao processo comparável, ou pelo menos cerca de 10% menos energia em relação ao processo comparável.

[00134] Em certas modalidades, em uma taxa de produção de 20 kg / hora, a retirada de energia não é mais que cerca de 125 Wh/kg, por exemplo, não mais que cerca de 120 Wh/kg, ou não mais que cerca de 118 Wh/kg, ou não mais que cerca de 115 Wh/kg.

[00135] Em certas modalidades, em uma taxa de produção de 40 kg / hora, a retirada de energia não é mais que cerca de 200 Wh/kg, por exemplo, não mais que cerca de 195 Wh/kg, ou não mais que cerca de 190 Wh/kg. EXEMPLOS DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES DE FLEXÃO: EN ISO 178

DETERMINAÇÃO DE RESISTÊNCIA A IMPACTO CHARPY: EN ISO 179

DETERMINAÇÃO DE TEMPERATURA DE DEFLEXÃO TÉRMICA: EN ISO 75-1

ASPEREZA DE SUPERFÍCIE DE ACORDO COM ONORM EN 13893

PROCESSO DE EXTRUSÃO

[00136] Experimentos de extrusão (extrusão direta) foram empreendidos usando um extrusor Fiberex K38, que é um extrusor de parafuso duplo, contrarrotação, cônico, com equipamento padrão a jusante de Greiner Extrusion GmbH. Um sistema de dosagem gravimétrica de 6 vezes de Colortronic foi usado para alimentação. A conformação foi feita com uma ferramenta de extrusão produzindo painel de formação de deque. MATERIAIS - NWE = fibra de madeira natural (Arbocel (RTM) C320) - Composição 1 = resina incluindo 15% de um material de enchimento funcional compreendendo carbonato de cálcio incluindo um agente de tratamento de superfície compreendendo um primeiro composto incluindo um grupo propanoico ou grupo etilênico de terminação com um ou dois grupos carbonila adjacentes e 85% HDPE, PP, e LDPE - Composição 2 = resina incluindo 10% de material de enchimento funcional compreendendo carbonato de cálcio incluindo um agente de tratamento de superfície compreendendo um primeiro composto incluindo um grupo propanoico ou grupo etilênico de terminação com um ou dois grupos carbonila adjacentes e 90% HDPE e PP - Polímero virgem = polietileno (BS 2581, Borealis) - compatibilizador = HDPE modificado com anidrido maleico - mica - CCC = carbonato de cálcio revestido com um agente de superfície de acordo com a fórmula (1) - mica (não revestida) - talco (não revestido)

[00137] Composição de amostra e resultados são resumidos na Tabela 1 abaixo. Amostra

Claims

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende um polímero termoplástico, material celulósico e um material de enchimento funcional, em que o material de enchimento funcional compreende um particulado inorgânico e um agente de tratamento de superfície sobre uma superfície do particulado inorgânico, em que pelo menos 50% em peso do polímero termoplástico é polímero reciclado.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção do polímero termoplástico que é polímero reciclado é despejo de polímero pós-consumidor reciclado.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico compreende po- lietileno e opcionalmente polipropileno, opcionalmente em que pelo menos uma porção do polímero termoplástico é acoplada ao particula- do inorgânico via o agente de tratamento de superfície.

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico compreende polietileno que está acoplado ao particulado inorgânico via o agente de tratamento de superfície, opcionalmente em que o polímero termoplástico compreende pelo menos dois polímeros de polietileno que são acoplados, opcionalmente: (1) em que um primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno compreende HDPE, opcionalmente, em que um segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno compreende: (i) HDPE que é diferente do HDPE do primeiro polímero de polietileno e/ou (ii) LDPE, e/ou (2) em que o primeiro dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma taxa de escoamento de fusão (MFR) inferior a 0,75 g/10 min a 190° C/2,16 kg, opcionalmente em que o segundo dos pelo menos dois polímeros de polietileno tem uma MFR igual para ou superior a 0,75 g/10 min a 190° C/2,16 kg.

5. Composição de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que fato de que o polímero termoplástico compreende pelo menos dois polímeros de polietileno que são acoplados, e em que (i) o HDPE do primeiro polímero de polietileno está presente em uma quantidade que varia de 10% a 30% em peso da composição, com base no peso total da composição, ou (ii) o HDPE do primeiro po- lietileno constitui de 30% a 70% em peso da quantidade total de polí-merotermoplástico.

6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o polímero termoplástico compreende de 30% a 90% em peso de HDPE, de 1% a 5% de poli- propileno, e opcionalmente até 40% em peso de LDPE.

7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o particulado inorgânico compreende ou é carbonato de cálcio, tal como, carbonato de cálcio triturado.

8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a composição compreende ainda um material de enchimento secundário que não é tratado com um agente de tratamento de superfície, opcionalmente em que o material de enchimento secundário é talco ou mica.

9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o agente de tratamento de superfície compreende um primeiro composto incluindo um grupo propanoico ou grupo etilênico de terminação com um ou dois grupos carbonila adjacentes, opcionalmente em que o primeiro composto tem uma fórmula (1):

na qual A é uma porção contendo uma ligação etilênica de termina- ção com um ou dois grupos carbonila adjacentes; X é O e m é 1 a 4 ou X é N e m é 1; Y é C1-18 alquileno ou C2-18 alquenileno; B é C2-6 alquileno; n é 0 a 5; contanto que, quando A contém dois grupos carbonila adjacentes ao grupo etilênico, X é N.

10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende: (i) de 10% a 80% em peso de polímero termoplástico, de 20% a 80% de material celulósico, e de 1% a 70% em peso de material de enchimento funcional, com base no peso total da composição, opcionalmente em que a razão em peso de material celulósico para polímero termoplástico é maior que 1:1, ou (ii) de 20% a 50% em peso de polímero termoplásti-co, de 40% a 70% de material celulósico, e de 1% a 50% em peso de material de enchimento funcional, com base no peso total da composição, ou (iii) de 2% a 20% em peso de material de enchimento funcional, e opcionalmente compreende ainda de 2,5 a 25% em peso de um material de enchimento secundário, tal como, de 2,5 a 15% em peso de um material de enchimento secundário, opcionalmente em que o material de enchimento secundário é talco não revestido, negro de fumo ou mica.

11. Compósito, caracterizado por ser formado a partir da composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, opcionalmente compreendendo: (1) um núcleo e uma camada externa ao redor do núcleo, em que o núcleo e/ou a camada externa são formados de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, opcionalmente em que o núcleo é: (i) oco, ou (ii) espumado, ou (iii) sólido; ou (2) pelo menos uma primeira camada e uma segunda camada, em que a primeira camada e/ou a segunda camada são formados a partir de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

12. Compósito de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o compósito está na forma de um dos seguintes: materiais de formação de deque, tais como painéis de formação de deque, painéis, invólucros, folhas, postes, listras, cercas, membros, painéis, tais como painéis automotivos, paletes, tubos, portas, calhas, toldos, quebra-luz, sinais, estruturas, invólucros de janelas, tábuas tra-seiras,painéis de parede, pisos, azulejos, amarras de ferrovias, formas, bandejas, cabos de ferramentas, balcões, camas, dispensadores, aduelas, totes, barris, caixas, materiais de embalagem, cestas, estantes,invólucros, ligadores, divisores, paredes, esteiras, estruturas, caixas de livros, esculturas, cadeiras, mesas, carteiras, arte, brinquedos, jogos, cais, piers, barcos, mastros, tanques sépticos, substratos, invólucros de computador, invólucros elétricos acima e abaixo do solo, mobília, mesas de picnic, tendas, áreas de diversão, bancadas, proteções, artigos de esportes, aquecedores de cama, placas, bandejas, fixadores, servidores, reuniões, isolamento, gaxetas, capas de livros, bastões, muletas, e fivelas de bagagem e grampos, opcionalmente em que o compósito é um painel de deck, tal como placa de deck, ou um painel automotivo, opcionalmente em que o composto apesenta: (i) uma aspereza de superfície (coeficiente de fricção de deslizamento), medida de acordo com a norma EN 13893, que é pelo menos 50% maior do que um compósito que compreende uma quantidade comparável de material celulósico e polímero virgem e que não contém carga funcional; e/ou (ii) uma aspereza de superfície (coeficiente de fricção de deslizamento), medida de acordo com a EN 13893 de pelo menos 0,30 μ, opcionalmente em que o compósito compreende talco não revestido como material de enchimento secundário, tendo: (i) um módulo de flexão de pelo menos 3700 MPa, por exemplo, pelo menos 3900 MPa, como determinado de acordo com EN ISO 178; e/ou (ii) uma resistência de flexão de pelo menos 36,25 MPa, como determinada de acordo com EN ISO 178.

13. Processo de fabricação de um compósito como definido na reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que compreende extrusão, tal como, coextrusão, de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

14. Processo de redução de retirada de energia durante ex- trusão de um compósito de polímero-celulose, caracterizado pelo fato de que compreende extrusão do compósito de polímero-celulose a partir de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, opcionalmente, em que a extrusão é realizada uma taxa de saída de pelo menos 15 kg/hora, tal como, pelo menos 20 kg/hora, ou pelo menos 30 kg/hora, ou pelo menos 40 kg/hora.

15. Uso de talco não revestido ou mica como dispersante em uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que é para melhorar o módulo de flexão, conforme determinado de acordo com a EN ISO 178, e/ou a resistência à flexão, conforme determinado de acordo com a EN ISO 178, de um compósito extrusado da composição compreendendo o talco ou mica não revestido, em que o material de enchimento funcional compreende um particulado inorgânico e um agente de tratamento de superfície em uma superfície do particulado inorgânico, em que pelo menos uma porção do polímero termoplástico é polímero reciclado, em que o polímero termoplástico compreende polietileno e polipropile- no, e em que pelo menos uma porção do polímero termoplástico está acoplado ao particulado inorgânico via o agente de tratamento de superfície.