BRPI0709413A2

BRPI0709413A2 - processo de fabricação de pó de material termoplástico p e pó de materia termoplástico p

Info

Publication number: BRPI0709413A2
Application number: BRPI0709413-2A
Authority: BR
Inventors: Pascal Herve
Original assignee: Rhodia Operations
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2011-07-12
Also published as: EP2004751B1; CA2648596A1; ES2341587T3; WO2007115977A1; JP2009533507A; FR2899591B1; US8444886B2; CN101421355A; US20100009189A1; KR20080108536A; RU2423399C2; PL2004751T3; KR101007531B1; DE602007006461D1; FR2899591A1; JP5417168B2; EP2004751A1; RU2008144184A; ATE467661T1; CN101421355B

Abstract

<B>PROCESSO DE FABRICAçãO DE Pó DE MATERIAL TERMOPLáSTICO P E Pó DE MATERIAL TERMOPLáSTICO P <D>A presente invenção trata de u m processo de preparação de partículas à base de polimero termoplástico de diâmetro médio determinado, O processo da presente invenção compreende, mais particularmente, uma etapa de preparação de uma composição que compreende o polímero termoplástico e dois aditivos, no estado fundido, de resfriamento da composição e de desagregação da dispersão de polímero termoplástico.

Description

"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PÓ DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO P E PÓ DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO P"

A presente invenção trata de processo de preparação de pó constituído de partículas à base de polímero termoplástico. O processo da presente invenção compreende mais particularmente etapas de preparação de uma mistura que compreende o polímero termoplástico e dois aditivos no estado fundido, de resfriamento da mistura e de recuperação do pó por desagregação. Ela trata também do pó suscetível de ser obtido pelo processo da presente invenção.

Os polímeros termoplásticos em forma de pó, em particular emforma de partículas esféricas de diâmetro geralmente inferior a 1 mm, de preferência inferior a 100 μm, são interessantes para diversas aplicações. De fato, pós de polímero termoplástico, tais como os pós de poliamida, são utilizados, em particular, como aditivo nas pinturas, por exemplo nas pinturas para revestimento de assoalhos de salas de esporte que devem possuir propriedades antiderrapantes. Os pós de polímero termoplástico são também introduzidos em produtos cosméticos tais como cremes solares, para os cuidados do corpo ou do rosto e os demaquilantes. Eles são também utilizados no campo das tintas e papéis.

Diversos processos de obtenção de pós de polímerotermoplástico são conhecidos do técnico no assunto.

Pós de polímeros termoplásticos podem ser obtidos, por exemplo, por trituração ou criotrituração de granulados de polímero termoplástico de diâmetro médio inicial da ordem de 3 mm. Entretanto, essas transformações mecânicas por redução de tamanho dão, muitas vezes, origem a partículas de formas irregulares e de tamanho raramente inferior a 100 μηη. A distribuição de tamanho dessas partículas é muitas vezes ampla e essas últimas podem dificilmente ser utilizadas em escala industrial.Costuma-se também preparar pós de polímero termoplástico por dissolução de polímero em um solvente, seguida de precipitação. Como os solventes dos polímeros, tais como a poliamida, são muito corrosivos e voláteis, as condições de segurança são rígidas e esse processo não pode ser utilizado em escala industrial. Além disso, segundo esse processo, é difícil controlar a forma das partículas, o que pode ser prejudicial para certas aplicações.

Existem outros processos, de acordo com os quais os pós de polímero termoplástico são preparados in situ durante a polimerização dos monômeros do polímero.

Por exemplo, costuma-se obter pós de polímero, tal como a poliamida por polimerização aniônica de Iactamas em solução. A polimerização é realizada em presença dos monômeros, de um solvente dos monômeros, de um iniciador, de um catalisador, de um ativador e a polimerização é realizada sob agitação a uma temperatura próxima de 110 °C. Esse processo é específico das poliamidas obtidas a partir de monômeros de tipo lactamas. Ele é pouco flexível e não permite diversificar a natureza dos pós em função das propriedades finais desejadas do pó, por exemplo, pela variação da natureza dos monômeros. Costuma-se também obter pós de copoliesteramida por polimerização aniônica de lactamas e de lactonas. Esses processos por via de polimerização aniônica são difíceis de controlar devido, em particular, à grande reatividade da via aniônica.

De acordo com o campo de aplicação dos pós, o tamanho requerido das partículas do pó varia. Por exemplo, no campo da tinta e dos vernizes, o tamanho requerido das partículas varia de 0,1 a 10 pm; no campo dos cosmésticos, os pós possuem um tamanho de partículas compreendido entre 5 e 10 pm; no campo da rotomoldagem, o tamanho das partículas varia de 300 a 500 pm. Assim, pesquisam-se pós que tenham um tamanho departículas determinado e delimitado, bem como processos flexíveis de preparação de pó que permitam diversificar o tamanho das partículas do pó.

Uma das finalidades da presente invenção é propor um processo de fabricação de um pó de matéria termoplástica que compreende partículas 5 de tamanho determinado, podendo ser de pequena dimensão e de forma sensivelmente regular, apresentando as vantagens mencionadas acima.

Para esse fim, a presente invenção propõe um processo de fabricação de pó de material termoplástico que compreende partículas de diâmetro médio inferior a 1 mm, que compreende as seguintes etapas:

a. Formar uma mistura fundida do referido material

termoplástico P com, pelo menos, um aditivo A, para obter uma dispersão de partículas discretas do material termoplástico P, sendo o referido aditivo A constituído por um material polimérico que compreeende pelo menos uma parte de sua estrutura compatível com o referido material termoplástico P e, 15 pelo menos, uma parte de sua estrutura incompatível e insolúvel no referido material termoplástico P,

b. Resfriar a referida mistura a uma temperatura inferior à temperatura de amolecimento do material termoplástico P,

c. Tratar a referida mistura resfriada para provocar a desagregação das partículas discretas de material termoplástico P,

sendo, pelo menos, um composto B insolúvel e não compatível com o material termoplástico P introduzido na etapa a) para a obtenção das partículas de diâmetro médio desejado.

De acordo com uma característica vantajosa da presente invenção, a formação da mistura é obtida por fusão de material termoplástico e adição do aditivo A e do composto B em forma sólida ou fundida e aplicação de uma energia de mistura para obter a formação das partículas discretas de material termoplástico dispersadas em uma fase vantajosamente contínuaformada pelo aditivo Aeo composto B.

Essa mistura pode ser obtida em outro modo de realização da presente invenção, por mistura no estado sólido de partículas do referido material termoplástico P e das partículas do referido aditivo A, e das partículas do referido composto B e fusão da mistura de partículas com aplicação sobre a mistura fundida de uma energia de mistura para obter a formação de partículas discretas de material termoplástico P dispersadas em uma fase vantajosamente contínua formada pelo composto Aeo composto B.

O aditivo Aeo composto B podem ser adicionados simultânea ou sucessivamente. Quando o aditivo Aeo composto B são adicionados sucessivamente, o aditivo A é, de preferência, adicionado antes do composto B.

Pode-se definir as relações mássicas Ri e R2 como segue:

R1 é a relação mássica (massa do aditivo A + massa do composto B)/(massa do aditivo A + massa do composto B + massa do material P).

R2 é a relação mássica (massa do composto B)/(massa do aditivo A + massa do composto B).

Para um sistema dado, material P/aditivo A/composto B, existe geralmente uma relação linear, para um tamanho de partículas escolhido, entre R1 e R2. Essa relação linear pode variar em função das condições de mistura do sistema P/aditivo A/composto B.

Assim, a escolha judiciosa da relação Ri e da relação R2 tais como definidas acima no processo da presente invenção, permite, em particular, a obtenção de pós de partículas de diâmetro médio determinado. O processo da presente invenção permite controlar o tamanho das partículas de pó. Ele permite a obtenção de pós cujo tamanho de partículas é escolhido e delimitado. O processo é flexível, o tamanho das partículas do pó pode ser escolhido em uma ampla gama compreendida, em particular, entre 0,1 e 800μηι.

Vantajosamente, ο aditivo Α, ο composto Beo material termoplástico P são introduzidos na etapa a) de acordo com uma relação mássica Ri (aditivo A +composto B)/(aditivo A + composto B + material P) compreendida entre 0,01 e 0,6, de preferência compreendida entre 0,01 e 0,5.

Ainda de acordo com outra característica da presente invenção, a concentração ponderai de aditivo A em uma mistura está vantajosamente compreendida entre 1% e 50%, de preferência entre 3 e 30%.

Ainda de acordo com mais uma característica da presente invenção, a concentração ponderai de aditivo B na mistura está vantajosamente compreendida entre 1 % e 50 %, de preferência entre 3 e 30 %.

Mais geralmente, a mistura pode ser obtida por qualquer dispositivo apropriado, tal como misturadores com parafuso sem fim ou com agitadores compatíveis com as condições de temperatura e de pressão utilizadas para a realização dos materiais termoplásticos.

De acordo com um modo de realização preferido da presente invenção, a mistura fundida é modelada antes da etapa de resfriamento, por exemplo em forma de filamentos ou cilindros. Essa modelagem pode ser vantajosamente realizada por um processo de extrusão através de uma fieira.

De acordo com um modo de realização preferido da presente invenção, em particular, quando a mistura fundida é modelada, essa mistura fundida é realizada preferencialmente em uma extrusora que alimenta a fieira de extrusão.

O resfriamento da mistura fundida pode ser realizado porqualquer meio apropriado. Entre esses meios, o resfriamento pneumático ou a imersão em um líquido são preferidos.

A etapa de recuperação do pó de material termoplástico consiste,vantajosamente, em um tratamento de desagregação das partículas discretas de material termoplástico. Essa desagregação pode ser obtida por aplicação de uma força de cisalhamento sobre a mistura resfriada.

Por desagregação, entende-se a ação que consiste em dessolidarizar as partículas discretas de material termoplástico dos outros elementos da mistura.

De acordo com outro modo de realização da presente invenção, a desagregação das partículas de material termoplástico é obtida por imersão da mistura fundida resfriada em um líquido não solvente do material termoplástico e vantajosamente solvente do aditivo A e do composto B.

O processo da presente invenção permite fabricar pós a partir de qualquer material termoplástico.

A título de exemplo de polímero termoplástico, pode-se citar as poliamidas, os poliésteres, os poliuretanos, as poliolefinas, tais como o polietileno ou o polipropileno, o poliestireno, etc.

De acordo com um modo de realização particular do processo da presente invenção, os polímeros termoplásticos preferidos são as poliamidas.

Qualquer poliamida conhecida do técnico no assunto pode ser utilizada no âmbito da presente invenção. A poliamida é geralmente uma 20 poliamida do tipo das que são obtidas por policondensação a partir de diácidos carboxílicos e de diaminas, ou do tipo das que são obtidas por policondensação de Iactamas e/ou aminoácidos. A poliamida da presente invenção pode ser uma mistura de poliamidas de diferentes tipos e/ou do mesmo tipo, e/ou copolímeros obtidos a partir de diferentes monômeros que 25 correspondem ao mesmo tipo e/ou a tipos diferentes de poliamida.

A título de exemplo de poliamida que pode ser apropriada para a presente invenção, pode-se citar a poliamida 6, a poliamida 6,6, a poliamida 11, a poliamida 12, as poliamidas 4,6; 6,10; 6,12; 12,12; 6,36; as poliamidassemiaromáticas, por exemplo, as poliftalamidas obtidas a partir do ácido tereftálico e/ou isoftálico tais como a poliamida comercializada com o nome comercial de AMODEL, seus copolímeros e suas ligas.

De acordo com um modo de realização preferencial da presente invenção, a poliamida é escolhida entre a poliamida 6, a poliamida 6,6, suas misturas e seus copolímeros.

De acordo com um modo particular de realização da presente invenção, o polímero termoplástico é um polímero que compreende cadeias macromoleculares em forma de estrela. Os polímeros que compreendem essas cadeias macromoleculares em forma de estrela estão descritos, por exemplo, nos documentos FR 2.743.077, FR 2.779.730, US 5.959.069, EP 0.632.703, EP 0.682.057 e EP 0.832.149. Esses copolímeros são conhecidos por apresentarem uma fluidez melhorada em relação às poliamidas lineares de mesma massa molecular.

De acordo com outro modo de realização particular da presenteinvenção, o polímero termoplástico é um policondensado constituído de:

- 30 a 100 % molar (limites incluídos) de cadeias macromoleculares que correspondem à fórmula (I) indicada a seguir:

R3-(X-R2-Y)n-X-A-Ri-A-X-(Y-R2-X)m-R3 (I)

-0a 70% molar (limites incluídos) de cadeias macromolecularesque correspondem à fórmula (II) indicada a seguir:

R4-[Y-R2-X]P -R3 (II)

nas quais:

- X-Y é um radical proveniente da policondensação de duas funções reativas F1 e F2 tais que:

- Fi é o precursor do radical -X- e F2 o precursor do radical -Y-ou inversamente,

- as funções Fi não podem reagir entre si por condensação- as funções F2 não podem reagir entre si por condensação

- A é uma ligação covalente ou um radical hidrocarbonado alifático que pode compreender heteroátomos e que compreende de 1 a 20 átomos de carbono.

- R2 é um radical hidrocarbonado alifático ou aromático ramificado

ou não que compreende de 2 a 20 átomos de carbono,

- R3, R4 representam o hidrogênio, um radical hidroxila ou um radical hidrocarbonado,

- Ri é um radical hidrocarbonado que compreende pelo menos 2 10 átomos de carbono, linear ou cíclico, aromático ou alifático e que pode

compreender heteroátomos,

- n,m e ρ representam, cada um, um número compreendido entre 50 e 500, preferencialmente entre 100 e 400.

Esse policondensado está descrito no pedido WO 05/019510 15 incorporado por referência. Vantajosamente, o policondensado é uma poliamida constituída de:

a 100% molar (limites incluídos) de cadeias macromoleculares que correspondem à fórmula (I) indicada a seguir: R3-(X-R2-Y)n-X-A-Ri-A-X-(Y-R2-X)m-R3 (I)

-0 a 70% molar (limites incluídos) de cadeias macromolecularesque correspondem da fórmula (II) indicada a seguir: R4-[Y-R2-X]P -R3 (II)nas quais:

<formula>formula see original document page 9</formula>

- A é uma ligação covalente ou um radical hidrocarbonado alifático que pode compreender heteroátomos e que compreende de 1 a 20átomos de carbono,

- R2 é um radical hidrocarbonado alifático ou aromático ramificadoou que não compreende de 2 a 20 átomos de carbono,

- R3, R4 representam o hidrogênio, um radical hidroxila ou umradical hidrocarbonado que compreende um grupo o

<formula>formula see original document page 10</formula>

- R5 representa o hidrogênio ou um radical hidrocarbonado que compreende de 1 a 6 átomos de carbono,

- Ri é um radical hidrocarbonado que compreende pelo menos 2 átomos de carbono, linear ou cíclico, aromático ou alifático e que podecompreender heteroátomos,

- n, m e ρ representam, cada um, um número compreendido entre 50 e 500, preferencialmente entre 100 e 400.

Os polímeros termoplásticos utilizados na presente invenção podem conter diferentes aditivos tais como matificantes, estabilizadores térmicos, estabilizadores de luz, pigmentos, corantes, cargas, em particular, cargas abrasivas. A título de exemplo, pode-se citar, em particular, o oxido de titânio, o oxido de zinco, o óxido de cério, a sílica ou o sulfeto de zinco utilizados como matificantes e/ou abrasivos.

O processo da presente invenção pode utilizar um ou maisaditivos A.

De acordo com outra característica da presente invenção, o aditivo A é vantajosamente um polímero de tipo em bloco, seqüenciado, pente, hiper-ramificado ou em forma de estrela. Assim, a estrutura compatível com o material termoplástico forma um bloco, uma seqüência, o esqueleto ou os dentes do pente, o núcleo ou as ramificações do polímero em forma de estrela ou do polímero hiper-ramificado.

De acordo com um modo de realização preferido da presenteinvenção, a estrutura compatível do aditivo A compreende funções quimicamente idênticas às do polímero termoplástico P.

De acordo com o modo de realização preferido da presente invenção, o aditivo A é escolhido no grupo constituído por um polímero D, definido a seguir, ou um polímero hiper-ramificado E que compreende pelo menos um bloco de polióxido de alquileno.

O referido polímero D é um polímero com propriedades termoplásticas que compreende um bloco de polímero termoplástico e, pelo menos, um bloco de polióxido de alquileno tais que:

O bloco de polímero termoplástico compreende uma cadeiamacromolecular em forma de estrela ou H que compreende, pelo menos, um núcleo multifuncional e, pelo menos, uma ramificação ou um segmento de polímero termoplástico ligado ao núcleo, sendo que o núcleo compreende, pelo menos, três funções reativas idênticas,

O ou os blocos de polióxido de alquileno estão ligados a,pelo menos, uma parte das extremidades livres da cadeia macromolecular em estrela ou H, escolhida entre as extremidades de ramificação ou segmento de polímero termoplástico e as extremidades do núcleo multifuncional,

Esses polímeros termoplásticos e seu processo de obtenção estão particularmente descritos no documento WO 03/002668.

A cadeia macromolecular em forma de estrela do polímero D é vantajosamente uma poliamida em forma de estrela obtida por copolimerização a partir de uma mistura de monômeros que compreende:

a) um composto multifuncional que compreende, pelo menos, três funções reativas idênticas escolhidas entre a função amina e a função ácido carboxílico,

b) monômeros de fórmulas gerais (IIa) e/ou (IIb) indicadas aseguir:<formula>formula see original document page 12</formula>

c) se for o caso, monômeros de fórmula geral (III) indicada aseguir:

Z-R2-Z (III)

nas quais:

• Z representa uma função idêntica àquela das funções reativas do composto multifuncional,

• Ri, R2 representam radicais hidrocarbonados alifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos, substituídos ou não, idênticos ou diferentes, que

compreendem de 2 a 20 átomos de carbono, e que podem compreender heteroátomos,

• Y é uma função amina primária quando X representar uma função ácido carboxílico, ou

Y é uma função ácido carboxílico quando X representaruma função amina primária.

A cadeia macromolecular H do bloco de polímero termoplástico do polímero D é vantajosamente uma poliamida H obtida por copolimerização a partir de uma mistura de monômeros que compreende:

a) um composto multifuncional que compreende pelo menostrês funções reativas idênticas escolhidas entre a função amina e a função ácido carboxílico,

b) Iactamas e/ou aminoácidos

c) um composto difuncional escolhido entre os ácidos carboxílicos ou as diaminas,

d) um composto monofuncional cuja função é tanto uma função amina como uma função ácido carboxílico,sendo que as funções de c) e d) são amina quando as funções de a) forem ácido, as funções de c) e de d) são ácido quando as funções de a) forem amina, e a relação em equivalentes entre os grupos funcionais de a) e a soma dos grupos funcionais de c) e d) está compreendida entre 1,5 e 0,66, e a relação em equivalentes entre os grupos funcionais de c) e os grupos funcionais de d) está compreendida entre 0,17 e 1,5.

Vantajosamente, o composto multifuncional das cadeias macromoleculares em forma de estrela ou H é representado pela fórmula (IV):

<formula>formula see original document page 13</formula>

na qual:

· R1 é um radical hidrocarbonado que compreende, pelo menos,dois átomos de carbono linear ou cíclico, aromático ou alifático e que pode compreender heteroátomos,

A é uma ligação covalente ou um radical hidrocarbonado alifático que compreende de 1 a 6 átomos de carbono· Z representa um radical amina primária ou um radical ácido carboxílico,

• m é um número inteiro compreendido entre 3 e 8.

De preferência, o composto multifuncional é escolhido entre a 2,2,6,6-tetra(P-carboxietil)-ciclo-hexanona, o ácido trimésico, a 2,4,6-tri-(ácido aminocapróico)-, 1,3,5-triazina, a 4-aminoetila-1,8-octanodiamina.

O bloco de polióxido de alquileno POA do polímero D é de preferência linear. Ele pode ser escolhido entre os blocos polióxido de etileno, politrimetileno óxido, politetrametileno óxido. No caso de o bloco ser à base de polióxido de etileno, ele pode comportar, nas extremidades do bloco, unidades propileno glicol. O bloco de polióxido de alquileno do polímero D é, de preferência, um bloco de polióxido de etileno.Vantajosamente, todas as extremidades livres da cadeia macromulecular do bloco de polímero termoplástico do polímero D estão ligadas a um bloco de polióxido de alquileno.

Por polímero hiper-ramificado E de acordo com a presente invenção, entende-se uma estrutura polimérica ramificada obtida por polimerização em presença de compostos que possuem uma funcionalidade superior a 2, e cuja estrutura não é perfeitamente controlada. Trata-se freqüentemente de copolímeros estatísticos. Os polímeros hiper-ramificados podem, por exemplo, ser obtidos por reação entre, em particular, monômeros 1plurifuncionais, por exemplo, trifuncionais e bifuncionais, sendo que cada um dos monômeros é portador de, pelo menos, duas funções reativas diferentes de polimerização.

Vantajosamente, o polímero hiper-ramificado E da presente invenção é escolhido entre os poliésteres, as poliesteramidas e as poliamidas hiper-ramificadas.

O polímero hiper-ramificado E da presente invenção é de preferência uma copoliamida hiper-ramificada do tipo das obtidas por reação entre:

pelo menos um monômero de fórmula (I) indicada a seguir:

(I) A-R-Bf

na qual: A é uma função reativa de polimerização de um primeiro tipo, B é uma função reativa de polimerização de um segundo tipo e capaz de reagir com A, R é uma entidade hidrocarbonada, e f é o número total de funções reativas de B por monômero: f > 2, de preferência 2 < f < 10;

- pelo menos um monômero de fórmula (II) indicada aseguir:

(II) A'-R'-B' ou as Iactamas correspondentes, na qual A', B', R' possuem a mesma definição que a dada acimarespectivamente para A, B, R na fórmula (I);

pelo menos um monômero "núcleo" de fórmula (III) indicada a seguir ou, pelo menos, um monômero "limitadores de cadeia" de fórmula (IV) indicada a seguir:

<formula>formula see original document page 15</formula>

na qual:

R1 é um radical hidrocarbonado substituído ou não, do gênero silicone, alquila linear ou ramificado, aromático, alquilarila, arilalquila ou cicloalifático que pode compreender insaturações e/ou heteroátomos;

B" é uma função reativa de mesma natureza que B ou B'; η > 1, de preferência 1 < η < 100 (IV) R2-A" na qual:

- R2 é um radical hidrocarbonado substituído ou não, do gênero silicone, alquila linear ou ramificado, aromático, arilalquila, alquilarila ou cicloalifático que pode compreender uma ou mais insaturações e/ou um ou mais heteroátomos,

- e A" é uma função reativa de mesma natureza que A ou A', a relação molar l/lI é definida da seguinte maneira:0,05 < molar l/ll e, de preferência 0,125 < molar l/ll < 2;

e pelo menos uma das entidades R ou R' de, pelo menos, um dos monômeros (I) ou (II) sendo alifática, cicloalifática ou arilalifática Ri e/ou R2 são radicais polioxialquilenos.

Essas copoliamidas estão descritas no documento WO 00/68298 A1, em particular, na página 11, linhas 3 a 6.

As funções reativas de polimerização A, B, A', B' são vantajosamente escolhidas no grupo que compreende as funções carboxílicase aminas.

O monômero de fórmula (I) da copoliamida hiper-ramificada é vantajosamente um composto no qual A representa a função amina, B a função carboxílica, R um radical aromático e f = 2.

R1 e/ou R2 são vantajosamente radicais polioxialquilenosaminados de tipo Jeffamine®.

O composto B do processo da presente invenção é insolúvel e não compatível com o material termoplástico P. Vantajosamente, esse composto B possui uma estrutura química compatível com, pelo menos, uma parte da estrutura do aditivo A, em particular, a parte de estrutura de A não compatível com o composto P. De preferência o composto B é um homopolímero da parte não compatível do aditivo A. Como exemplo de compostos B apropriados para a presente invenção, pode-se citar os compostos que pertencem às famílias dos polissacarídeos, polioxialquilenoglicóis, poliolefinas, silicones, ceras, etc. O composto B pode ser adicionado separadamente do aditivo A ou em forma de mistura com, pelo menos, uma parte do aditivo A. O processo da presente invenção pode utilizar um ou mais compostos B.

Ele pode também ser pré-misturado com o material P.

Qualquer método conhecido do técnico no assunto para prepararuma mistura ρ ode ser utilizado para preparar a mistura de acordo com a presente invenção. Pode-se, por exemplo, realizar uma mistura íntima dos granulados de polímero termoplástico P do aditivo A e do composto B, ou uma mistura dos granulados de polímero termoplástico P, dos granulados do aditivo Ae dos granulados do composto Β. O polímero termoplástico P pode também se apresentar na forma de granulados, que são revestidos pelo aditivo A e/ou pelo composto Β. O aditivo Aeo composto B podem ser introduzidos no polímero P durante o processo de polimerização, vantajosamente no fim dapolimerização. É também possível introduzir o aditivo Aeo composto B no polímero no estado fundido.

A etapa a) consiste em preparar a mistura no estado fundido, sobagitação.

Essa etapa é vantajosamente realizada em qualquer dispositivode amassar compatível com as condições de pressão e temperatura de realização dos materiais termoplásticos. A etapa a) é, de preferência, realizada em uma extrusora e, mais preferencialmente ainda, e m um a extrusora de parafuso duplo ou de parafusos múltiplos.

A mistura pode ser preparada de acordo com um modo descritoacima e, a seguir, introduzida no dispositivo de extrusão utilizado na etapa a). A mistura pode ser introduzida em forma sólida ou líquida, por exemplo, η o estado fundido.

A mistura pode ser também preparada in situ no mesmo dispositivo de extrusão que foi utilizado na etapa a).

A agitação durante a etapa a) permite um cisalhamento da composição e uma mistura eficaz do material termoplástico, do aditivo A e do composto Β. A energia de cisalhamento aplicada é determinada em função da natureza dos produtos que vão ser misturados e do tamanho desejado das partículas de material termoplástico.

A mistura, antes de ser resfriada de acordo com a etapa b), pode ser extrudada por meio de uma fieira para ser posta em forma de cilindro, de fio, de filme de modo clássico e conhecido do técnico no assunto.

A etapa b) consiste em resfriar a mistura para solidificar, pelo menos, o polímero termoplástico. Esse resfriamento pode ser realizado de modo clássico por meio de ar ou de água.

A etapa de desagregação das partículas de polímero termoplástico a partir da mistura resfriada pode ser realizada por meio dediferentes processos.

Assim, um primeiro processo consiste na aplicação de uma força mecânica, tal como um atrito, um cisalhamento, uma torção, necessária para provocar essa desagregação.

Em outro modo de realização, a desagregação ocorreinstantaneamente quando a mistura resfriada é introduzida em um líquido tal como a água, por exemplo.

Em ainda outro modo de realização, o líquido é vantajosamente um solvente do aditivo A e do composto B. Assim, é possível recuperar, em grande parte, o aditivo Aeo composto B para poder, por exemplo, reutilizá-los Além disso, o pó de polímero termoplástico compreenderá uma quantidade menor de impurezas, de aditivo A e de composto B.

Em outros casos, pode ser interessante não eliminar o aditivo A que continuará presente na superfície das partículas de material termoplástico, modificando assim as propriedades de superfície dessas partículas.

Vantajosamente, as etapas b) e c) são realizadas simultaneamente. Por exemplo, pode-se introduzir a mistura após a extrusão por meio de uma fieira diretamente em um reator que compreende um solvente do aditivo A e do composto B e um não-solvente do polímero P.

As partículas de polímero P são eventualmente isoladas dasolução solvente/aditivo A/composto Β. O isolamento pode ser realizado por qualquer método que permita separar de uma fase líquida, uma fase sólida em suspensão. O isolamento pode consistir, por exemplo, em uma filtração, uma decantação, uma centrifugação, uma atomização.

Caso se trate, por exemplo, de uma dispersão aquosa, oisolamento pode ser, por exemplo, realizado por atomização para recuperar um pó que compreende partículas elementares de tamanho equivalente às que estão presentes na dispersão e/ou agregados de partículas. Esses agregadossão geralmente redispersíveis em um meio aquoso, tal como a água, ou quebrados por aplicação de vibrações sobre o pó. Outros meios de eliminação da água ou de recuperação do pó podem ser utilizados, tais como a filtração ou a centrifugação, seguida da secagem do bolo de filtração.

As partículas de polímero P assim obtidas podem ser lavadas esecadas.

O processo da presente invenção permite a obtenção de partículas de geometria controlada, em particular, ajustando a agitação durante a etapa a), a natureza dos compostos A e/ou B, a temperatura e a 10 concentração dos diferentes compostos da mistura.

Um dos objetos da presente invenção consiste nos pós de material termoplástico suscetíveis de serem obtidos pelo processo da presente invenção.

Vantajosamente, as partículas obtidas de acordo com o processo 15 da presente invenção são partículas esféricas.

Por partícula esférica, entende-se uma partícula de forma essencialmente esférica.

Vantajosamente, o diâmetro médio desejado de partículas de acordo com o processo da presente invenção está, vantajosamente, compreendido entre 0,1 e 800 μιτι. O diâmetro desejado varia em função dos campos de aplicação dos pós. O tamanho das partículas dos pós da presente invenção é controlado, a distribuição dos tamanhos das partículas é geralmente unimodal.

Por diâmetro médio, entende-se o valor do pico modal da 25 distribuição unimodal do tamanho das partículas.

A distribuição de tamanho das partículas é geralmente determinada por granulometria a laser de acordo com um método conhecido do técnico no assunto.As partículas também podem ser em forma poliédrica regular ou irregular.

Essas partículas que constituem o pó de material termoplástico possuem, geralmente, um volume poroso igual ou próximo de 0 cm3/g, pois as partículas não apresentam nenhuma porosidade.

Mais detalhes ou vantagens da presente invenção aparecerão mais claramente com a leitura dos exemplos dados a seguir e em referência à figura anexa, que representa uma fotografia da dispersão obtida.

Exemplos

As matérias utilizadas nos exemplos são as seguintes:

Polímero P: poliamida 66 de viscosidade relativa de 2,6,

Aditivo A: copolímero poliamida - polióxido de alquileno em forma de estrela hidrófilo realizado da seguinte maneira:

Em uma autoclave de 7,5 litros dotada de agitador mecânico são introduzidos: 1116,0 g de ε-caprolactama (9,86 mol), 57,6 g de ácido 1,3,5-benzeno tricarboxílico (0,27 mol), 1826,4 g de Jeffamine® M2070 (0,82 mol), 1,9 g de ULTRANOX® 236 e 3,5 g de uma solução aquosa a 50 % (p/p) de ácido hipofosforoso.

A mistura reacional é levada a 250 °C sob nitrogênio e sob pressão atmosférica e mantida a essa temperatura durante 1 hora. A seguir, o sistema é progressivamente colocado sob vácuo durante 30 minutos até uma pressão de 5 mbars e, a seguir, mantido sob vácuo durante uma hora suplementar. O sistema é, a seguir, espalhado sobre uma bandeja.

Composto B:

Composto B1: Polióxido de etileno de peso molecular de 400 g/mol,

Composto B2: Polióxido de etileno de peso molecular de 1 500 g/mol,Composto B3: Polióxido de etileno de peso molecular de 12 000

g/mol.

Em uma extrusora com parafuso duplo 24D do tipo Prism, são introduzidos granulados de Polímero P por meio de uma alimentação volumétrica e uma mistura de pastilhas do aditivo A e do composto B (B1, B2 ou B3) por meio de uma alimentação ponderai. As vazões dos dois dosadores são reguladas de modo a poder fazer variar a concentração de aditivo A e de composto B em uma mistura com o polímero termoplástico P. As misturas são extrudadas a uma vazão fixada entre 1,9 e 2,2 kg/hora. As temperaturas das 10 diferentes faixas da extrusora estão compreendidas entre 275 e 295 °C. A velocidade é fixada em 200 rpm. A pressão registrada está compreendida entre e 13 bars. Os cilindros obtidos são banhados na saída da fieira por um fluxo de água, recolhidos em cesta metálica, escorridos e secados.

Os cilindros recolhidos são, a seguir, dispersados em água por simples agitação mecânica. A dispersão assim obtida é peneirada com uma peneira de 200 μιτι para eliminar as impurezas sólidas de grande tamanho, tais como pedaços de cilindro não dispersíveis. Os rendimentos ponderais de recuperação de polímero termoplástico P após peneiração são superiores a 90%. A distribuição granulométrica das partículas contidas na dispersão é medida com um aparelho chamado MasterSizer 2000 comercializado pela Malvern Instruments. Essa distribuição, expressa em volume, obtida após aplicação de ultra-sons, é unimodal e o valor apresentado nas tabelas abaixo corresponde ao valor do pico modal.

Diferentes pós foram obtidos e caracterizados de acordo com o modo operatório descrito acima.

Exemplos 1 a 15

Nestes exemplos, utilizam-se diferentes concentrações do aditivo A e, para cada concentração do aditivo A, faz-se variar a concentração decomposto B a fim de obter diferentes tamanhos de partículas de pó (ver tabela 1 abaixo).

As porcentagens abaixo são expressas em peso, em relação ao peso da composição.

Tabela 1

<table>table see original document page 22</column></row><table>

Exemplos 16 a 35

Nestes exemplos, são realizados pós que tenham tamanhos de partículas variáveis e, para cada tamanho de partículas, faz-se variar as concentrações do aditivo A e de composto B na composição (ver tabela 2 abaixo).As porcentagens abaixo são expressas em peso em relação ao peso da composição.

Tabela 2

<table>table see original document page 23</column></row><table>

A figura 1, que corresponde aos exemplos 1 a 35, ilustra arelação linear entre as relações mássicas R1 e R2 para um tamanho dado de partículas.

Exemplos 36 a 44

Nestes exemplos, são realizados pós com os compostos B1 e B3 (ver tabela 3 abaixo).

Tabela 3

<table>table see original document page 24</column></row><table>

Claims

1. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PÓ DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO P, que compreende partículas de diâmetro médio determinado e inferior a 1 mm, que compreende as seguintes etapas:a. Formar uma mistura fundida do referido materialtermoplástico P com, pelo menos, um aditivo A para obter uma dispersão de partículas discretas do material termoplástico P, aditivo A esse que é formado por um material polimérico que compreende, pelo menos, uma parte de sua estrutura compatível com o referido material termoplástico P e, pelo menos, uma parte de sua estrutura incompatível e insolúvel no referido material termoplástico P para obter uma dispersão de partículas discretas de material,b. Resfriar a referida mistura a uma temperatura inferior à temperatura de amolecimento do material termoplástico P,c. Tratar a referida mistura para provocar a desagregação 15 das partículas discretas de material termoplástico P.em que se introduz na etapa a) pelo menos um composto B insolúvel e não compatível com o material termoplástico P, para obter partículas de diâmetro médio desejado.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a formação da mistura ser obtida por fusão dematerial termoplástico P e adição do aditivo A e do composto B em forma sólida ou fundida e aplicação de uma energia de mistura para obter a formação das partículas discretas de material termoplástico.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a formação da mistura ser obtida por mistura noestado sólido de partículas do referido material termoplástico P e das partículas do referido aditivo A e das partículas do referido composto B, e fusão da mistura de partículas com aplicação sobre a mistura fundida de uma energia demistura para obter a formação de partículas discretas de material termoplástico.

4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a relação mássica Ri (massa de aditivo A + massa de composto B)/(massa de aditivo A + massa de composto B + massa dematerial P) estar compreendida entre 0,1 e 0,6.

5. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a concentração ponderai de aditivo A na mistura estar compreendida entre 1 % e 50 %.

6. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de a concentração ponderai de composto B na misturaestar compreendida entre 1 e 50 %.

7. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a mistura fundida ser modelada antes da etapa de resfriamento.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de o processo de modelagem ser um processo de extrusão por meio de uma fieira.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a mistura fundida ser realizada em uma extrusora que alimenta a fieira de extrusão.

10. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o resfriamento ser um resfriamento pneumático.

11. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o resfriamento ser obtido por imersão em um líquido.

12. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o tratamento de desagregação das partículas de material termoplástico P ser obtido por aplicação de uma força decisalhamento sobre a mistura resfriada.

13. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de o tratamento de desagregação das partículas de material termoplástico P ser obtido por imersão da mistura fundida resfriada em um líquido, não solvente, do material termoplástico P.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o líquido ser um solvente do aditivo A e do composto B.

15. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o polímero termoplástico ser uma poliamida ou um poliéster.

16. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o polímero termoplástico ser uma poliamida escolhida no grupo que compreende a poliamida 6, a poliamida 6,6, a poliamida 11, a poliamida 12, as poliamidas 4,6; 6,10; 6,12; 12,12; 6,36, seus copolímeros e suas ligas.

17. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o polímero termoplástico compreender aditivos escolhidos no grupo que compreende os matificantes, os estabilizadores térmicos e/ou de luz, os pigmentos, os corantes, as cargas, em particular as cargas abrasivas.

18. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o aditivo A ser um polímero do tipo em bloco, seqüência, pente, hiper-ramificado, em forma de estrela.

19. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a estrutura compatível com o material termoplástico constituir um bloco de um polímero de tipo bloco, uma seqüência de um polímero sequenciado, os dentes de um polímero pente, o núcleo ou as ramificações de um polímero em forma de estrela ou hiper-ramificado.

20. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a estrutura compatível do aditivo A compreender funções idênticas às do polímero termoplástico.

21. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o aditivo A ser um copolímero em bloco Dque compreende um bloco de polímero termoplástico e, pelo menos, um bloco de polímero de polióxido de alquileno tal que:• o bloco de polímero termoplástico compreende uma cadeia macromolecular em forma de estrela ou H1 que compreende, pelo menos, umnúcleo multifuncional e, pelo menos, uma ramificação ou um segmento de polímero termoplástico ligado ao núcleo, núcleo esse que compreende pelo menos três funções reativas idênticas,• o ou os blocos de polióxido de alquileno estão ligados a, pelo menos, uma parte das extremidades livres da cadeia macromolecular emestrela ou H, escolhida entre as extremidades de ramificação ou segmento de polímero termoplástico e as extremidades do núcleo multifuncional.

22. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de a cadeia macromolecular em estrela do bloco de polímero termoplástico do polímero D ser uma poliamida em estrela obtida porcopolimerização a partir de uma mistura de monômeros que compreende:a) um composto multifuncional que compreende, pelo menos, três funções reativas idênticas escolhidas entre a função amina e a função ácido carboxílico,b) monômeros de fórmulas gerais (IIa) e/ou (IIb) indicadas aseguir:<formula>formula see original document page 28</formula>c) se for o caso, monômeros de fórmula geral (III) indicada a seguir:Z-R2-Z (III)nas quais:· Z representa uma função idêntica à das funções reativasdo composto multifuncional,• R1, R2 representam radicais hidrocarbonados alifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos, substituídos ou não, idênticos ou diferentes, que compreendem de 2 a 20 átomos de carbono, e que podem compreender heteroátomos,• Y é uma função amina primária quando X representar uma função ácido carboxílico, ou• Y é uma função ácido carboxílico quando X representar uma função amina primária.

23. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de a cadeia macromolecular H do bloco de polímero termoplástico do polímero D ser uma poliamida H obtida por copolimerização a partir de uma mistura de monômeros que compreende:a) um composto multifuncional que compreende, pelo menos, três funções reativas idênticas escolhidas entre a função amina e a função áxido carboxílico,b) Iactamas e/ou aminoácidos,c) um composto difuncional escolhido entre os ácidos carboxílicos ou as diaminas,d) um composto monofuncional cuja função é tanto uma função amina como uma função ácido carboxílico,sendo que as funções de c) e d) são amina quando as funções de a) forem ácido, as funções de c) e de d) são ácido quando as funções de a)forem amina, a relação em equivalentes entre os grupos funcionais de a) e a soma dos grupos funcionais de c) e d) está compreendida entre 1,5 e 0,66, e a relação em equivalentes entre os grupos funcionais de c) e os grupos funcionais de d) está compreendida entre 0,17 e 1,5.

24. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de o composto multifuncional ser representado pela fórmula (IV)<formula>formula see original document page 30</formula>na qual:• Ri é um radical hidrocarbonado que compreende, pelo menos, 10 dois átomos de carbono linear ou cíclico, aromático ou alifático e que podecompreender heteroátomos,• A é uma ligação covalente ou um radical hidrocarbonado alifático que compreende de 1 a 6 átomos de carbono,• Z representa um radical amina primário ou um radical ácidocarboxílico• m é um número inteiro compreendido entre 3 e 8.

25. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 21 a24, caracterizado pelo fato de o composto multifuncional ser escolhido entre a 2,2,6,6-tetra(p-carboxietil)-ciclo-hexanona, o ácido trimésico, a 2,4,6-tri-(ácidoaminocapróico)-, 1,3,5-triazina, a 4-aminoetila-1,8-octanodiamina.

26. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 21 a-25, caracterizado pelo fato de o bloco de polióxidodo de alquileno do polímero D ser linear.

27. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 26, 25 caracterizado pelo fato de o bloco de polióxido de alquileno do polímero D serum bloco de polióxido de etileno.

28. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 21 a 27, caracterizado pelo fato de as extremidades livres da cadeia macromolecular do bloco de polímero termoplástico do polímero D estarem ligadas a um bloco de polióxido de alquileno.

29. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de o polímero hiper-ramificado E ser escolhido entre os poliésteres, as poliésteramidas, as poliamidas.

30. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 19 ou 29, caracterizado pelo fato de o polímero hiper-ramificado E ser uma copoliamida hiper-ramificada do tipo das obtidas por reação entre:pelo menos um monômero de fórmula (I) indicada a seguir: (I) A-R-Bfna qual A é uma função reativa de polimerização de um primeiro tipo, B é uma função reativa de polimerização de um segundo tipo e capaz de reagir A, R é uma entidade hidrocarbonada, e f é o número total de funções reativas B por monômero: f > 2, de preferência 2 < f < 10;pelo menos um monômero de fórmula (II) indicada aseguir:(II) A'-R'-B' ou as Iactamas correspondentes, na qual A', B', R' possuem a mesma definição que a dada acima respectivamente para A, B, R na fórmula (I);pelo menos um monômero "núcleo" de fórmula (III) indicada a seguir ou, pelo menos, um monômero "limitadores de cadeia" de fórmula (IV) indicada a seguir: (III) R1(B")nna qual:R1 é um radical hidrocarbonado substituído ou não, do gênero silicone, alquila linear ou ramificado, aromático, alquilarila, arilalquila oucicloalifático que pode compreender insaturações e/ou heteroátomos;B" é uma função reativa de mesma natureza que B ou B'; η > 1, de preferência 1 < η < 100 (IV) R2-A"na qual:- R2 é um radical hidrocarbonado substituído ou não, do gênero silicone, alquila linear ou ramificado, aromático, arilalquila, alquilarila ou cicloalifático que podem compreender uma ou mais insaturações e/ou um ou mais heteroátomos,- e A" é uma função reativa de mesma natureza que A ou A',a relação molar l/ll é definida da seguinte maneira: 0,05 < molar l/ll e de preferência 0,125 < molar l/ll < 2;e pelo menos uma das entidades R ou R' de pelo menos um dos monômeros (I) ou (II) é alifática, cicloalifática ou arilalifática Ri e/ou R2 são radicais polialquilenos.

31. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de as funções reativas de polimerização A, B, A', B' serem escolhidas no grupo que compreende as funções carboxílicas e aminas.

32. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 30 ou 31, caracterizado pelo fato de o monômero de fórmula (I) ser um composto no qual A representa a função amina, B a função carboxílica, R um radical aromático e f = 2.

33. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o composto B possuir uma estrutura compatível com, pelo menos, uma parte da estrutura do aditivo A.

34. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de o composto B ser escolhido entre os compostos quepertencem às famílias dos polissacarídeos, polioxialquilenoglicóis, poliolefinas, silicones.

35. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o diâmetro médio desejado das partículasestar compreendido entre 0,1 e 800 pm.

36. PÓ DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO P1 suscetível de ser obtido pelo processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 35.