BRPI0616349A2 - processo para o revestimento de objetos - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA O REVESTIMENTO DE OBJETOS. Processo para o revestimento de objetos, compreendendo contatar os objetos com uma composição compreendendo um aditivo, um aglutinante de formação de película e opcionalmente um agente de distribuição, em uma temperatura abaixo da temperatura de amolecimento T~ p~ dos objetos em uma temperatura na qual o aglutinante pode formar uma película, formando e consolidando uma camada de aglutinante contendo aditivo sobre a superfície dos objetos, os objetos sendo mantidos em movimento mútuo enquanto eles estão sendo contatados com a composição e enquanto a camada de aglutinante contendo aditivo está sendo formada e consolidada, cujo processo é realizado em um recipiente limitado por paredes onde a temperatura das paredes é muito inferior à temperatura de aplicação de modo que se impede a formação de uma película do aglutinante nas paredes.

Description

PROCESSO PARA 0 REVESTIMENTO DE OBJETOS

A invenção se refere a ura processo para orevestimento de objetos, compreendendo o contato dosobjetos com uma composição que compreende um aditivo, umaglutinante de formação de película e opcionalmente umagente de distribuição, em uma temperatura de aplicação queestá abaixo da temperatura de amolecimento Tp dos objetos eem uma temperatura na qual o aglutinante pode formar umapelícula, e a formação e consolidação de uma camadacontendo aditivo de aglutinante sobre a superfície dosobjetos.

Tal processo é conhecido a partir da WO03/087198, no qual uma solução ou dispersão do aditivo e oaglutinante são contatados com as partículas de polímeromediante pulverização da dispersão, por exemplo, porintermédio de um bico ou com o auxílio de um propulsor.Após isso, um líquido é pulverizado o qual tem um efeito delimpeza sobre o sistema de pulverização na presença daspelotas de plástico.

O empecilho desse processo é que uma parte dacomposição termina sobre a parede e é depositada emquaisquer partes do equipamento presente no espaço no quala composição é pulverizada. Isso torna necessário limparrepetidamente o espaço no qual ocorre a pulverização. Issoacontece especificamente quando lotes com diferentesaditivos são consecutivamente processados. Nesse caso, alimpeza deve ocorrer após cada mudança de aditivo.

O objetivo da invenção é o de prover um processopara o revestimento de objetos., que até uma magnitudesignificativa impede a poluição do espaço no qual ocorre orevestimento.

Esse objetivo é alcançado de acordo com ainvenção em que os objetos são mantidos em movimento mútuoenquanto eles estão sendo contatados com a composição eenquanto a camada de aglutinante contendo adesivo estásendo formada e consolidada e em que o processo é realizadoem um recipiente limitado por paredes onde a temperatura étão inferior à temperatura de aplicação que se impede aformação de uma película do aglutinante nas paredes.

Descobriu-se que as paredes, ao se manter asmesmas em uma temperatura que é inferior à temperatura naqual a formação de uma película do aglutinante nas paredesé impedida, não são poluídas, porém, que quaisquerdepósitos da composição nas paredes não aderem às paredes esão facilmente removidos, outra vez pelas partículas móveisquando elas entram em contato com as paredes. Esse efeito éconseguido em qualquer taxa quando a temperatura dasparedes está abaixo da temperatura mínima na qual oaglutinante pode formar uma película. Contudo, em muitoscasos essa exigência é desnecessariamente restritiva efreqüentemente será suficiente manter as paredes em umatemperatura que seja inferior ao ponto de orvalho do agentede distribuição opcional durante aplicação e consolidação.Sob essas condições certo grau de condensação do agente dedistribuição sobre a superfície de parede mais friaocorrerá de modo que a secagem da composição na parede éimpedida. Como resultado, muitos lotes de objetos podem serrevestidos com o mesmo aditivo sem limpeza intermediária, edescobriu-se ainda ser possível realizar sem limpeza tambémquando houver uma mudança de aditivo.Com o processo de acordo com a invenção épossível revestir objetos de formado aleatório e dequalquer material que seja resistente a uma temperatura queseja superior ã temperatura mínima na qual o aglutinante aser usado pode formar uma película. O processo é maisadequado para o revestimento de objetos sem cavidades oupartes projetadas, tais como, por exemplo, sementes,pílulas e pelotas. Tais objetos podem ser processadosabaixo da temperatura na qual a degradação, decomposição eoutras mudanças indesejáveis em suas propriedades começam aocorrer. Como temperatura de amolecimento Tp do polímerofaz-se uso da temperatura de transição do vidro parapolímeros amorfos e do ponto de fusão, determinado porintermédio de DSC com uma taxa de aquecimento de -IO0G porminuto, para polímeros semicristalinos e cristalinos.

Abaixo, a invenção será elucidada com base noexemplo de revestimento de partículas de polímero,especificamente pelotas de polímero. Aqueles versados natécnica são capazes de traduzir isso, mutatis mutandis,para o revestimento de objetos de outros materiais.

A consolidação da mistura de aglutinante eaditivo é aqui entendida como significando ligar a camadada mistura nas partículas em tal condição que elas não maisficam grudadas e a camada não mais se desprende dasparedes.

Se nenhum agente de distribuição estiver presentena mistura, a consolidação pode, por exemplo, ser realizadamediante esfriamento do aglutinante até uma temperaturaabaixo da sua temperatura de amolecimento Tb ou porintermédio de reações ocorrendo no aglutinante, porexemplo, polimerização. Isso pode ser realizado, após otempo necessário para efetuar a distribuição uniforme damistura de aglutinante-aditivo sobre as partículas,mediante diminuição da temperatura no recipiente, porexemplo, mediante sopro de gás de esfriamento, por exemplo,ar ou nitrogênio. O resfriamento das partículas também podeocorrer como resultado do contato com a parede mais fria.

Se um agente de distribuição estiver presente namistura, a consolidação pode ser realizada medianteevaporação do agente de distribuição, o que geralmente fazcom que aumente a temperatura de amolecimento da mistura deagente de distribuição-aglutinante, possivelmente emcombinação com, ou seguido das medidas mencionadas acimapara consolidação do aglutinante se nenhum agente dedistribuição estiver presente.

O aglutinante pode ser disperso ou emulsificadoou também dissolvido no agente de distribuição. Atemperatura de transição do vidro do aglutinante na misturaou solução geralmente será mais baixa do que aquela doaglutinante, Tb, em si. A partir da remoção do agente dedistribuição a Tb efetiva aumentará para a Tb do próprioaglutinante quando o agente de distribuição inteiro tiversido removido. Descobriu-se que a presença de uma primeiraquantidade de agente de distribuição ou solvente noaglutinante já é suficiente para reduzir a Tb. Issopossibilita utilizar ainda os aglutinantes tendo um Tb queé superior ao Tp do material a ser revestido.

O agente de distribuição também pode servir comosolvente para o aglutinante.

O processo é realizado em uma temperatura na qualo aglutinante pode formar uma película. Essa temperaturapode ser determinada para cada aglutinante, seja ou nãomisturado com um agente de distribuição, de acordo com opadrão D2354 da ASTM. Equipamento necessário para realizaresse método de teste está comercialmente disponível, porexemplo, o MFFT Bar da Rhopoint Instruments Ltd.

Descobriu-se que em tal temperatura o aglutinanteou a combinação de agente de distribuição-aglutinante éespalhado uniformemente sobre as partículas a seremrevestidas quando elas entram em contato mútuo e umapelícula de aglutinante contendo aditivo é formada.

Uma vantagem adicionada do processo de acordo coma invenção é que a composição fornecida terminacompletamente sobre as partículas. Isso melhora acapacidade de reprodução do processo uma vez que é maisprevisível a quantidade de aditivo que termina sobre aspartículas quando não há porção imprevisível do aditivodeixado para trás na parede em vez de terminar sobre aspartículas.

A escolha específica da temperatura duranterevestimento em combinação com a manutenção das partículasem movimento mútuo parece resultar em revestimento muitohomogêneo dessas partículas. Supõe-se que isso é umaconseqüência do fato de que o aglutinante, também quandouma grande porção do agente de distribuição tiverevaporado, ainda flui e permanece adequadamente deformávele que as colisões entre as pelotas causadas por seusmovimentos mútuos resultam em distribuição uniforme doaglutinante contendo aditivo, ambos, entre as partículas esobre a superfície das partículas individuais.Preferivelmente a temperatura durante remoção doagente de distribuição é de pelo menos 50C abaixo da Tp.Isso garante especificamente que as partículas de polímeromantenham seu formato e firmeza de tal modo que a partirdos contatos mútuos das partículas, os quais ocorrem comoum resultado de seu movimento mútuo, força suficiente éexercida sobre a composição contendo aglutinante mais maciopara distribuição uniforme dessa última sobre a superfícieexterna das partículas de polímero.

Também é preferido que a temperatura durante aremoção do agente de distribuição seja de pelo menos 50Cacima da temperatura mínima de formação de película, porém,que seja inferior a Tp. Isso garante que, também quando amaior parte do agente de distribuição tiver sido removida ea viscosidade do aglutinante começa a desempenhar um papelimportante na distribuição da composição sobre a superfíciedas partículas de polímero, o aglutinante seja macio osuficiente de modo a ser distribuído regularmente sobre asuperfície das partículas pelas forças que ocorrem a partirdos contatos mútuos entre as partículas enquanto aspartículas estão sendo mantidas em movimento mútuo.

Embora as partículas estejam desse modo sendomantidas em movimento mútuo, elas ainda entram em contatocom as paredes e deixam a mistura nas mesmas. Devido aofato de a temperatura das paredes estar abaixo datemperatura de partícula e da temperatura do espaço, que emprincípio são idênticos, descobriu-se que a mistura nãoadere às paredes, porém, é prontamente admitida pelaspartículas subseqüentes colidindo contra a parede. Apóscerto tempo descobriu-se que a mistura é distribuídauniformemente sobre as partículas enquanto menor quantidadede material se desprende da parede. Durante esse processode distribuição a temperatura deve permanecer acima datemperatura de formação de película mais baixa doaglutinante por um tempo suficientemente longo paragarantir distribuição completa e uniforme da mistura sobreas partículas. Nesse processo, uma porção do agente dedistribuição já se terá evaporado, conduzindo a umadiminuição na temperatura das partículas. Se a quantidadede calor presente nas partículas for insuficiente paramanter a temperatura de sua superfície acima da temperaturade formação de película desejada, calor extra pode serfornecido mediante sopro de um gás quente, por exemplo, arou nitrogênio. Isso também mantém a diferença detemperatura entre as paredes e as partículas, induzindo oespaço em torno da mesma, elevado, o que promove acondensação do agente de distribuição sobre as paredes.Isso é favorável uma vez que a presença de uma películalíquida sobre a parede impede a adesão da mistura à parede.

A evaporação do agente de distribuição em muitoscasos parece conduzir a consolidação desejada, porém sedesejado isso pode ser promovido mediante início de soprode ar frio para dentro do recipiente como a partir de certomomento de modo a realizar a consolidação através deresfriamento até abaixo da temperatura de amolecimento do aglutinante.

Em todo caso o agente de distribuição evaporado égradualmente descarregado a partir do recipiente. Isso éacompanhado pela secagem gradual da mistura e formação deuma película sobre as partículas que não mais que sedesprendem da parede enquanto a mesma continua a admitirimpurezas a partir da parede.

Descobriu-se que, durante o processo conformedescrito, não ocorre deposição de mistura de aglutinante-adesivo sobre as paredes durante o tempo em que atemperatura do espaço e partículas está acima datemperatura de formação de película, mas que o materialdepositado é subseqüentemente admitido pelas partículascolidindo contra a parede. Porém durante a consolidaçãodevido à formação de película e evaporação do agente dedistribuição e posteriormente a mistura de aglutinanteadere tão fortemente às partículas que a liberação domaterial para a parede diminui até zero ou virtualmentezero, Como resultado, no fim do processo as paredes estãocompletamente ou quase completamente livres de poluição com(frações) da mistura, aplicadas, e o recipiente pode semlimpeza intermediária ser reutilizado para revestimento deuma quantidade de partículas subseqüentes ou para aplicaçãode uma camada subseqüente sobre as mesmas partículas.

O mencionado por último é particularmentevantajoso uma vez que possibilita aplicar qualquercomposição de cor desejada às partículas medianterevestimento dos objetos com um número, por exemplo, 2-5,de composições que contêm individualmente as quantidadesdesejadas de uma cor básica. No processo de acordo com ainvenção todos esses terminam completamente sobre aspartículas, sem qualquer material ser perdido sobre asparedes. As diferentes composições podem ser aplicadas emuma operação mediante fornecimento simultâneo de diferentescomposições a partir de várias fontes, mas também épossível fornecer as diferentes composições

consecutivamente. Realizado dessa forma, o processo eliminaa necessidade de um misturador, da mesma forma como eliminaa necessidade de limpeza desse misturador para cada mudançade mistura de cor.

Se desejado um revestimento superior, no qualnenhum aditivo esteja presente, pode adicionalmente seraplicado como camada subseqüente. Se qualquer sujeiraestiver presente na parede, essa será então removida.

Os tempos necessários na temperatura estabelecidapara as fases descritas do processo podem ser prontamentedeterminados por tentativa e erro.

Para promover boa limpeza da parede, é vantajosoque a parede inteira entre em contato com as partículasmóveis. Isso pode ser conseguido, por exemplo, porintermédio de uma combinação adequada de grau de enchimentoe modo de manutenção das partículas em movimento mútuo. Emum grau inferior de enchimento, manutenção mais intensivado movimento é exigida do que em um alto grau deenchimento. No caso de contato incompleto em certo nível,por exemplo, uma borda suja pode ser formada ou salpicos dacomposição podem pousar acima de um nível no qual aspartículas entram em contato com as paredes.

Uma forma muito adequada de manter as partículasem movimento durante o processo de revestimento é porintermédio de engrenagem de agitação, com a engrenagem deagitação também sendo mantida em uma temperatura abaixo datemperatura mínima na qual o aglutinante pode formar umapelícula ou abaixo do ponto de orvalho do agente dedistribuição, conforme descrito acima para as paredes. Atemperatura das paredes e de qualquer engrenagem deagitação está preferivelmente acima do ponto decongelamento do agente de distribuição.

Desse modo, descobriu-se que também a engrenagemde agitação permanece limpa e um próximo lote de pelotas depolímero pode ser revestido sem que o equipamento tenha queser limpo nesse meio tempo e sem que ocorra contaminaçãoinadmissível desse lote com resíduos de polímero,aglutinante ou aditivo a partir do lote anterior.

Também é possível empregar engrenagem de agitaçãoque possa ser facilmente trocada. A contaminação possívelentão ocorrerá apenas na engrenagem de agitação. Apóssubstituir a mesma por uma engrenagem limpa, o equipamentoestá outra vez prontopara uso. _A engrenagem de agitaçãopode ser então limpa fora de linha enquanto a instalaçãopermanece em operação.

No processo de acordo com a invenção, objetos,especificamente, partículas de polímero são revestidas.Essas partículas podem e como regra serão pelotas conformeusadas como carga para extrusadeiras e outro equipamento deprocessamento de polímero, porém, se desejado, tambémpartículas maiores ou até mesmo objetos podem serrevestidos com o processo de acordo com a invenção.Exemplos de polímeros adequados que são processados,freqüentemente misturados com aditivos, são os polímerostermoplásticos tais como: poliolefinas, poliésteres,poliamidas, policarbonato, polímero de acrilonitrila-butadieno-estireno, poliacetais e ;.poliestireno.

As partículas de polímero são contatadas com umacomposição compreendendo um aditivo, um aglutinante deformação de película, o qual é compatível oupreferivelmente miscível com o polímero no caso deprocessamento de fusão do polímero, e um agente dedistribuição. Entende-se compatível como sendo talmiscibilidade com o polímero que mediante processamento dematerial fundido do polímero revestido a camada aplicada éhomogênea com o mesmo, isto é, sem essencialmente mudar deuma forma inaceitável as suas propriedades exceto aspretendidas com a adição do aditivo.

O processo é adequado para os aditivoscostumeiros, exemplos dos quais são corantes,lubrificantes, agentes de sopro, pigmentos, corantes,antioxidantes, estabilizadores térmicos e estabilizadoresUV, antiestáticos, agentes antibloqueio, agentes deliberação e retardadores de chama. 0 processo éparticularmente adequado para revestimento com corantestais como pigmentos e tintas uma vez que a distribuiçãouniforme dos mesmos no revestimento é muito importante parase obter objetos coloridos uniformemente obtidos quando aspartículas de polímero são processadas. Na composição um oumais aditivos podem estar presentes.

Aglutinantes de formação de película adequadossão aquelas substâncias a partir das quais uma camada finacoerente pode ser obtida mediante solução, dispersão ouprocessamento de fusão. Exemplos são os oligômeros e ospolímeros.

A composição contém um agente de distribuição. Oagente de distribuição é escolhido de modo que, em conjuntocom o aglutinante e o aditivo, ou aditivos, essescomponentes podem formar uma dispersão estável, sedesejado, com a aplicação conhecida por si de ura agente dedispersão. Preferivelmente, nenhuma, ou apenas umaquantidade mínima do agente de dispersão é adicionada,porque a sua presença no revestimento das partículas depolímero pode ter uma influência indesejável sobre aspropriedades do polímero nas partículas e sobre aqueles dosobjetos eventualmente feitos a xpartir dos mesmos. Paraminimizar a quantidade opcionalmente exigida de um agentede dispersão é vantajoso que o aglutinante possua gruposliofílicos.

As quantidades de aglutinante e aditivo que sãocontatadas por intermédio da composição com certaquantidade de partículas de polímero são escolhidas de talmodo que o revestimento das partículas de polímero tem umaespessura desejada e um teor desejado de aditivo eaglutinante. Na prática, a proporção da soma de aditivo eaglutinante em relação ao total de partículas de aditivo,aglutinante e polímero, está situada entre 0,001 e 5% empeso e preferivelmente entre 0,001 e 1% em peso. 0 limiteinferior é determinado pela proporção minimamente desejadade aditivo, enquanto que o limite superior é determinadopela quantidade máxima permissível de aglutinante emconexão com sua possível influência adversa sobre aspropriedades do polímero. A relação de aglutinante: aditivocomo uma regra está situada entre 1:10 e 10:1, cora aquantidade relativa de aglutinantes sendo preferivelmentelimitada ao que é necessário para realizar encapsulaçãoadequada do aditivo na camada de revestimento e dispersãoadequada dos aditivos após processamento do polímero. Comoregra, as relações em torno de 1:1 são suficientes.Como a espessura da camada de revestimentotipicamente estará entre 1 e 10 μm na proporção definida dorevestimento em relação ao polímero e em um tamanho depelota costumeiro de 0,5 a 5 mm, o tamanho de pelo menos90% das partículas de aditivo no revestimento épreferivelmente inferior a 10 μm e mais pref erivelmenteinferior a 5 μm. Se as partículas de aditivo não sedissolvem no agente de distribuição, o aditivo é adicionadopreferivelmente ao agente de distribuição no tamanhodesejado.

Para objetos a partir de outros materiais comouma regra apenas a espessura de camada desejada dorevestimento é o fator decisivo, de modo que as quantidadesexigidas de aglutinante e aditivo podem ser simplesmentecalculadas a partir da área total a ser revestida e aespessura de camada desejada.

Devido ao efeito mecânico dos contatos mútuosentre as partículas de polímero como resultado de seumovimento mútuo a composição será espalhada sobre asuperfície das partículas. Isso resulta na formação de umacamada de aglutinante contendo aditivo, o qual uma vez queesse espalhamento ocorre em uma temperatura acima datemperatura de formação de película do aglutinante, mudapara a película contendo aditivo, desejada. Se o aditivonão se dissolver no agente de distribuição, partículasmaiores podem ser iniciadas, as quais como resultado dadissolução, serão automaticamente reduzidas, em tamanho, ouaté mesmo, reduzidas ao nível molecular. Nesse caso, otamanho das partículas aglutinantes na composição pode serescolhido dentro de limites mais amplos do que no caso deum aditivo de não-dissolução. Um limite superior é definidopela exigência de que as partículas aglutinantes devemformar uma dispersão estável no agente de distribuição,opcionalmente com o uso de uma quantidade de agente dedispersão permissível. Outra exigência, a qual como regra émenos estrita, é imposta pelo tamanho das partículas depolímero. Para conseguir espalhamento eficaz do aglutinanteacima de sua temperatura de amolecimento mínima sobre aspartículas de polímero, o tamanho das partículas deaglutinante pref erivelmente é no máximo de 50% e maispreferivelmente no máximo de 3 0% do tamanho das partículasde polímero.

Se o aglutinante é solúvel no agente de-distribuição, partículas maiores de aglutinante podem serusadas na composição pelas razões declaradas acima para oaditivo.

O aglutinante preferivelmente é inerte em relaçãoao aditivo, de modo que o aditivo ainda possui aspropriedades desejadas no revestimento. O aglutinante e oaditivo podem estar separadamente presentes na composição,mas também é possível que o aditivo já tenha sidoincorporado no aglutinante. O mencionado por último évantajoso porque como uma regra então menos quantidade deagente de dispersão é necessária para se obter umadispersão estável na composição e uma redução da quantidadeexigida de agente de distribuição se torna possível,

A composição é contatada com as partículas depolímero, a remoção do agente de distribuição resultando emuma camada de aglutinante contendo aditivo sendo formadanas partículas. O contato pode ocorrer, por exemplo,mediante despejaraento ou pulverização da composição sobreas partículas em um recipiente ou mediante umedecimento deoutro modo das partículas com a composição. Isso pode serfeito em etapas, com cada tempo uma porção da composiçãosendo fornecida às partículas e, após remoção do agente dedistribuição, por exemplo, através de evaporação, umapróxima porção e assim por diante até que a quantidadetotal da composição tenha sido fornecida. As partículas jápodem ter sido colocadas na temperatura desejada antes deserem contatadas com a composição, o calor presente naspartículas causando evaporação do agente de distribuição.Além disso, calor extraordinário pode ser fornecido, porexemplo, por intermédio de ar quente ou gás inerte ou-mediante irradiação de_ calor, para acelerar _a evaporação .

Após elas terem sido contatadas, ou já durante ocontato, com a composição e durante remoção do agente dedistribuição, as partículas são mantidas em movimentomútuo, com as partículas também sendo contatadasrepetidamente com aquela porção da composição, essa sendoum líquido, que pode ter sido gotejado a partir daspartículas. Desse modo, a composição total e as quantidadesde aditivo e aglutinante, presentes na mesma, são aplicadasàs partículas, enquanto, além disso, impede-se a aderênciasdas partículas entre si. A composição presente naspartículas pode ser aderente devido à presença de umaquantidade de agente de distribuição que é ainda maior doque o permissível e devido à presença do aglutinante em umatemperatura acima de sua temperatura de amolecimento.

Uma das etapas no processo de acordo com ainvenção é a consolidação da camada de aglutinante contendoaditivo sobre as pelotas. Isso é entendido comosignificando que a pegajosidade dessa camada é reduzida atétal ponto em que as pelotas aderem umas às outras no máximocom uma pequena força de modo que uma carga mecânicapequena tal como agitação ou sacudidela fará com que elasse separem. Tal carga mecânica pequena pode, por exemplo,ser o despejo para dentro ou para fora de uma embalagem ouo enchimento de um tambor de armazenamento ou a descarga apartir do mesmo.

Essa consolidação pode ocorrer no recipiente noqual a composição foi aplicada-, mas também é possíveltransferir as partículas para outro espaço. A manutençãodas partículas em movimento é interrompida apenas quando acamada de aglutinante tiver sido consolidada. Após i_sso, as

partículas revestidas podem ser removidas do espaço no qualo revestimento ocorreu.

A capacidade de aderência mútua das partículasrevestidas pode ser reduzida de diversas formas durante oprocesso. Uma possibilidade é a evaporação de tamanha

quantidade do agente de distribuição que a temperatura deamolecimento da composição aglutinante usada se tornasuperior à temperatura das pelotas. Outra possibilidade é ade reduzir a temperatura das pelotas até abaixo datemperatura de amolecimento da composição aglutinante. Se o

aglutinante é solúvel no polímero, o polímero daspartículas começará parcialmente a se dissolver noaglutinante de modo que a temperatura de amolecimento doaglutinante aumentará. Em outra modalidade faz-se uso de umaglutinante reativo do qual a propriedade de aderência

melhora devido à polimerização ocorrendo entre as moléculasaglutinantes ou entre moléculas aglutinantes e o polímero.

Dependendo do método escolhido para consolidar acamada, o agente de distribuição é removido antes, duranteou após a consolidação. Uma contribuição para remoção éfeita pela temperatura aumentada na qual a composição écontatada e pelo fluxo ótimo de gás ou ar com o qual acomposição é fornecida ou com o qual opcionalmente umacamada de fluido é mantida.

As partículas podem ser mantidas em movimento emformas conhecidas. Um exemplo é a manutenção de um leitofluido, com ar ou um gás inerte, se desejado, aquecido atéa temperatura escolhida, sendo soprado através daspartículas a partir da parte inferior no sentido para cima.Junto com o ar opcionalmente também a composição usada pararevestimento pode ser fornecida, mas essa composição tambémpode ser fornecida separadamente a partir do topo ou apartir do lado. Preferivelmente as partículas são mantidasem movimento por intermédio de engrenagem de agitação, aqual é então esfriada preferivelmente até uma temperaturaabaixo da temperatura mínima na qual o aglutinante podeformar uma película.

Quando uma camada consolidada do aglutinante como aditivo na mesma tivesse formado nas partículas, essacamada ainda pode ter alguma tendência a ligar aspartículas entre si. Como uma regra, contudo, as partículasentão não mais se desprendem nas superfícies lisas (metal,vidro ou cerâmica) do equipamento.

Após a propriedade de aderência das partículaster diminuído até um nível aceitável, por exemplo, deacordo com uma das formas mencionadas acima, a manutençãodo movimento pode ser interrompida e a temperatura pode serreduzida. Descobriu-se que a interrupção do movimento mútuoquando a temperatura tiver diminuído para a região Tb, porexemplo, até aproximadamente 5°C acima da mesma, apenasconduz a tal aderência mútua branda que uma carga mecânicapequena, por exemplo, sacudidela ou agitação moderada, ésuficiente para separar outra vez as partículas. Esse é ocaso quando a camada de aglutinante ainda contém no máximo10, 5 ou 2% em peso do solvente. A temperatura permissívele o teor de umidade dependem da combinação de agente dedistribuição e aglutinante, mas pode ser determinadasimplesmente experimentalmente.

Como temperatura de amolecimento Tb doaglutinante a temperatura de transição do vidro é usada seo aglutinante for um polímero amorfo e preferivelmente atemperatura de fusão se o aglutinante for um polímerosemicristalino ou cristalino. Se o aglutinante se dissolveno agente de distribuição a temperatura no início deveestar acima da temperatura de dissolução do aglutinante noagente de distribuição. Quando o agente de distribuiçãoestá sendo removido, o aumento em concentração fará com queessa temperatura de dissolução aumente e em certaconcentração mínima a temperatura de transição de vidro doaglutinante ou ponto de fusão se tornará decisiva. Quando éfeito uso de uma solução do aglutinante em um agente dedistribuição, a temperatura das partículas, portanto, teráque ser sempre superior à temperatura que é relevantenaquele momento para manter o aglutinante em uma condiçãoque permite o espalhamento e distribuição sobre aspartículas móveis. No início do processo de remoção doagente de distribuição essa é a temperatura de dissolução,e no fim é a temperatura de amolecimento.

Até que virtualmente toda a composição tenha sidoaplicada como uma camada sobre as partículas, a temperaturada superfície das partículas terá que ser mantida acima datemperatura mínima de formação de película.

O aglutinante é selecionado de tal modo que elepode ainda ser misturado homogeneamente com o polímero emum processo de fusão após aplicação de revestimento.

Preferivelmente o aglutinante, portanto, é um polímerotermoplástico e nenhuma reticulação ou apenas poucareticulação ocorre durante o processo de revestimento.

Os aglutinantes são selecionados em conjunto como polímero das partículas e satisfazem à exigência de quesejam miscíveis com esse polímero. Além disso, oaglutinante, como já declarado anteriormente, deve sercapaz de formar uma película enquanto ele não deve terqualquer influência indesejável sobre o aditivo a seraplicado. Exemplos de aglutinantes adequados para aplicaçãode um revestimento contendo aditivo com o processo deacordo com a invenção em poliamidas, poliésteres epoliéteres são diversos tipos de polivinilpirrolidonas oupolivinilcaprolactam tal como Luvitec e Luvicap (®, daBASF) , polioxazolinas tal como Aquasol® da Polymer

Innovations Inc. e resinas preparadas mediantepolimerização de monômeros com dois grupos reativosescolhidos a partir de: alcoóis, ácidos carboxílicos,aminas ou isocianatos. Pelo menos uma parte dos monômerosaplicados deve ter afinidade suficiente com o agente dedistribuição para permitir a emulsificação ou dissolução doaglutinante. Exemplos adequados de tais aglutinantes são ospoliéteres tal como óxido de polietileno, óxido depolipropileno e combinações dos mesmos. Também é possíveladicionar após a polimerização as substâncias que têmafinidade tanto com a resina como com o agente dedistribuição. Exemplos são os copolímeros de bloco com umbloco de óxido de polietileno. Esse tem afinidade com água,que é um agente de distribuição que deve ser preferido.Mediante o uso de isocianatos é possível que apolimerização ocorra apenas parcialmente mediante bloqueiodesses grupos. Isso tem a vantagem de que o aglutinante éde peso molecular inferior ao ser aplicado e desse modo émais fácil de distribuir sobre as pelotas, porém capaz depo-li-me.riz.ar adicionalmente após revestimento e até mesmoentrar em ligações com o polímero revestido como resultadodo que a mistura é aperfeiçoada e as pelotas não mais sãopegajosas. Especificamente o polivinilpirrolidona com águacomo agente de distribuição parece ter bom desempenho emcombinação com poliamida 6.

Descobriu-se que Neoxil 0010® (DSM) éparticularmente adequado para o revestimento de pelotas depolicarbonato e seus objetos diferentemente formados. Apósprocessamento das pelotas revestidas com isso, descobriu-seque o polímero reteve completamente a sua clareza.

Aglutinantes adequados para aplicação de umrevestimento contendo aditivo utilizando processo de acordocom a invenção em poliolefinas são as emulsões depoliolefinas modificadas, preferivelmente oxidadas ouenxertadas com grupos liofílicos, EVA ou PVA, opcionalmentemisturadas com emulsões de poliéster, poliuretano ouresinas de epóxi, tal como, por exemplo, as que podem serobtidas sob o nome comercial Neoxil® (DSM) para obter umamelhor resistência mecânica do revestimento. Emulsões deLLDPE também são adequadas porque esse material tem umponto de fusão inferior do que a maioria das outraspoliolefinas. Também são adequados os aglutinantes quepodem ser preparados por intermédio de polimerização deemulsão, tal como poliestireno e látex de polibutadieno.Estes têm a vantagem adicionada de que já contém um agentede distribuição, de modo que nenhuma etapa extra énecessária para preparar a dispersão de aglutinanteadequada. A adição de um agente de umedecimento tal comoaquele dos aditivos Silwet® (Crompton) ou um dos aditivosde Byk Chemie, formando parte do grupo Byk 331 a 34 8,proporcionam melhor umedecimento das pelotas a partir daaplicação de polímeros hidrofóbicos tais como polímeros deestireno ou poliolefinas.

Polímeros de estireno tal como poliestireno,HIPS, ABS podem ser revestidos com os mesmos aglutinantescomo poliolefinas, mas também com copolímeros depoliestireno sulfonatado e de estireno-anidrido maleico quesão solúveis ou dispersáveis em água, opcionalmente após aadição de uma base para neutralização dos grupos ácidos. Emtemperaturas de processamento abaixo de 3000C o álcoolpolivinílico é um aglutinante adequado.

A invenção será ilustrada por intermédio dosexemplos a seguir sem ser limitada aos mesmos.

Exemplo 1

Um secador de tremonha Piovan é cheio com 2 5 kgde policarbonato Xanthar PC 24R e aquecido a 140°C. Apósessa temperatura ser atingida, 12 kg do policarbonatoquente foram liberados em um misturador Henschel de 4 0litros. 0 misturador foi fechado, acionado a 850 RPM, avelocidade de agitação mínima, e uma dispersão derevestimento foi injetada imediatamente após a partida domisturador. Um pequeno fluxo de nitrogênio foi soprado nomisturador. A superfície interna do misturador foi esfriadacom água de esfriamento.

A dispersão do revestimento foi preparadamediante mistura de 100 gramas de emulsão de aglutinanteNeoxil 0010 (DSM Resins), 20 gramas de colorante e 5 gramasde água para reduzir a viscosidade da pasta. 0 coloranteusado nesse experimento é Macrolex Yellow 6G.

Após injeção- da dispersão de revestimento em 10segundos, a mistura foi continuada por 60 segundos esubseqüentemente a válvula foi aberta e as pelotasrevestidas foram coletadas em um recipiente de metal. Apósa injeção vapor da dispersão de.revestimento poderia serobservada deixando o misturador através dos furos que sãousados para injeção da dispersão e para introdução do tubocom nitrogênio. As pelotas tinham uma temperatura deaproximadamente 4O0C ao saírem do misturador.

A superfície interna do misturador parecia limpae apenas o impulsor tinha depósito significativo decolorante. Esse depósito pode ser facilmente removido comágua.O interior do misturador Henschel apósrevestimento das pelotas. 0 misturador foi esfriado duranteo processo de revestimento.

Experimento Comparativo A

O mesmo experimento conforme descrito no Exemplo1 foi repetido em um misturador aquecido Henschel (70°C).As pelotas foram outra vez revestidas, porém, dessa vez omisturador interno não foi esfriado e as pelotas revestidasainda estavam quentes após saírem do misturador(aproximadamente 800C). A superfície interna do misturadorparecia amarela devido ao depósito do colorante. Também oimpulsor estava sujo.

Experimento Comparativo B

O processo do Exemplo 1 foi repetido, porém, comapenas 4 kg de policarbonato Xanthar PC 24R. A partesuperior do misturador e a tampa estavam cobertas comsalpicos ou gotas amarelas.

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Outro misturador tendo um pequeno espaço livreentre o propulsor e o fundo do recipiente foi usado nomesmo- experimento como_ no Exemplo 1. Um anel amarelo éobservado no fundo do recipiente.

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Claims (13)

1. Processo para o revestimento de objetos,caracterizado por compreender- contatar os objetos com uma composiçãocompreendendo um aditivo, um aglutinante de formação depelícula e opcionalmente um agente de distribuição, em umatemperatura abaixo da temperatura de amolecimento Tp dosobjetos e em uma temperatura na qual o aglutinante podeformar uma película,- formar e consolidar uma camada de aglutinantecontendo aditivo sobre a superfície dos objetos, os objetossendo mantidos em movimento mútuo enquanto eles estão sendocontatados com a composição e enquanto a camada deaglutinante contendo aditivos está sendo formada econsolidada, cujo processo é realizado em um recipientelimitado por paredes, onde a temperatura das paredes émuito inferior à temperatura de aplicação de modo que seimpede a formação de uma película do aglutinante sobre asparedes.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que as paredes têm umatemperatura que é inferior à temperatura mínima na qual oaglutinante pode formar uma película.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a temperatura das paredes éinferior ao ponto de orvalho do agente de distribuiçãoopcional durante aplicação e consolidação.

4. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que osobjetos são partículas de polímero.

5. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de quea consolidação ocorre mediante remoção do agente dedistribuição até o ponto no qual a temperatura deamolecimento do aglutinante na composição aumentou atéacima da temperatura das partículas.

6. Processo, de acordo com as reivindicações 1,-2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que as partículassão mantidas em movimento mútuo por intermédio deengrenagem de agitação, cuja temperatura é mantida abaixoda temperatura mínima de formação de película doaglutinante.

7. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 , 4 , 5 ou 6, caracterizado pelo fatode que a temperatura das partículas durante a remoção doagente de distribuição é de pelo menos 5°C inferior a Tp.

8. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fatode que a temperatura das partículas durante a remoção doagente de distribuição é de pelo menos 5°C acima datemperatura mínima de formação de película do aglutinante,porém inferior a Tp.

9. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato deque a proporção da soma de aditivo e aglutinante em relaçãoao total de partículas de aditivo, aglutinante e polímeroestá situada entre 0,001 e 5% em peso.

10. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizadopelo fato de que o aglutinante é solúvel no agente dedistribuição.

11. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10,caracterizado pelo fato de que o aditivo é incorporado noaglutinante e o aglutinante é insolúvel no agente dedistribuição.

12. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou 11, caracterizadopelo fato de que os objetos são revestidos com um número decomposições que contém individualmente uma cor básica comoaditivo.

13. Processo para a preparação de objetospoliméricos contendo aditivo, caracterizado pelo fato deque as partículas. _ de polímero revestidas de acordo com oprocesso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-12são processadas em uma temperatura acima do ponto de fusãodo polímero.