MX2011013806A

MX2011013806A - Proceso para fabricar un material compactado con tratamiento de superficie y procesable en un equipo de conversion de plasticos monohelice.

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Publication number: MX2011013806A
Application number: MX2011013806A
Authority: MX
Inventors: Peter Haldemann; Ernst Ammann; Michael Knerr; Emil Hersche
Original assignee: Omya Development Ag
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-01-30
Also published as: AR077205A1; DK2445973T3; US20120095136A1; RU2528255C2; AU2010264085A1; CO6440522A2; AU2010264085B2; PT2445973E; US20140107259A1; IL217054A; EP2445973B1; US9957391B2; WO2010150182A1; SI2445973T1; KR20120098579A; TW201105478A; IL217054A0; SG177320A1; PL2445973T3; BRPI1011462B1

Abstract

La presente invención se refiere al campo del procesamiento de polímeros de termoplástico, particularmente al proceso para fabricar material compactado y adecuado para la utilización en polímeros de termoplástico sin un paso de composición, que consta de los siguientes pasos: a) proporcionar al menos un material de polvo primario; b) proporcionar al menos un polímero fusionado con tratamiento de superficie; c) de manera simultánea o a continuación, introducir el al menos un material de polvo primario y el al menos un polímero fundido con tratamiento de superficie en la unidad mezcladora a alta velocidad de una cámara de tratamiento cilíndrica; d) mezclar el al menos un material de polvo primario y el al menos un polímero fundido con tratamiento de superficie en el mezclador a alta velocidad, e) transferir el material mezclado obtenido en el paso d) a una unidad de refrigeración, así como el material compactado obtenido mediante este proceso y su utilización en polímeros de termoplástico.

Description

PROCESO PARA FABRICAR UN MATERIAL COMPACTADO CON TRATAMIENTO DE SUPERFICIE Y PROCESABLE EN UN EQUIPO DE CONVERSION DE PLASTICOS MONOHELICE Descripción de la Invención La presente invención se refiere al campo del procesamiento de polímeros de termoplástico, particularmente al proceso para fabricar material compactado y adecuado para la utilización en polímeros de termoplástico sin un paso de composición, así como el material obtenido mediante este proceso y su uso en polímeros de termoplástico.

La composición consiste en preparar formulaciones plásticas combinando y/o mezclando polímeros y aditivos en estado fundido. Existen distintos criterios fundamentales para conseguir una mezcla homogénea de las distintas materias primas. La dispersión, el mezclado distributivo y el calor son factores importantes . Las coamasadoras y los equipos de doble hélice (rotación conjunta e invertida) así como los mezcladores internos son los equipos más utilizados para la composición en la industria de los plásticos .

Desde hace décadas, la industria de procesamiento de termoplásticos utiliza aditivos para preparar composiciones de resina termoplástica modificadas, que en gran medida se introducen en las resinas poliméricas mediante tecnologías de composición que requieren la formación de productos Ref.:226265 intermedios, llamados mezclas madre/concentrados o compuestos .

Por ejemplo, la patente WO 95/17441 revela un método para preparar un producto final de resina termoplástica que incluye la preparación de gránulos termoplásticos para combinarlos con la resina termoplástica.

En la patente WO 01/58988 se describe un método para preparar mezclas madre o concentrados de cargas minerales para conseguir materiales termoplásticos con un alto nivel de carga .

Sin embargo, de acuerdo con estos documentos, no es posible obtener un producto final polimérico que tenga los compuestos de polvo primarios bien dispersados en un extrusionador monohélice convencional. En su lugar, es necesario producir un producto intermedio como una mezcla madre o concentrado, es decir, no es posible dispersar polvos primarios finos en máquinas monohélice convencionales sin un paso intermedio de composición.

A este respecto, otros documentos como la patente WO 2007/0663 62 describen un proceso y dispositivo de mezclado con una sola entrada de material, mientras que otros como las patentes EP 1 156 918, WO 2005/108045 o WO 2005/065067 se refieren a extrusores o mezcladores de elementos .

Sin embargo, sigue siendo necesario encontrar una forma sencilla y eficaz de fabricar aditivos para polvo primario, que sean adecuados para su introducción en polímeros de termoplástico sin que sea necesario ningún paso intermedio .

En consecuencia, el primer objetivo de la presente invención es ofrecer un proceso para fabricar materiales adecuados para su incorporación a polímeros de termoplástico mediante un proceso continuo o discontinuo, en el que el material de polvo primario que se vaya a introducir en el polímero de termoplástico pueda dispersarse bien en un extrusionador monohélice convencional.

Este objetivo se consigue mediante el proceso conforme con la presente invención, esto es, un proceso para fabricar un material compactado caracterizado porque consta de los siguientes pasos : a) proporcionar al menos un material de polvo primario ; b) proporcionar al menos un polímero fundido de tratamiento de superficie; c) de manera simultánea o a continuación, introducir el al menos un material de polvo primario y el al menos un polímero fundido de tratamiento de superficie en la unidad de mezclado a alta velocidad de una cámara de tratamiento cilindrica ; d) mezclar el al menos un material de polvo primario y al menos un polímero fundido de tratamiento en superficie en la mezcladora a alta velocidad, e) transferir a una unidad de refrigeración el material mezclado que se haya obtenido en el paso d) .

Sin quedar limitado por cualquier teoría, el Solicitante cree que es posible dispersar adecuadamente el material compactado en el polímero de termoplástico, esto es, sin que se forme ningún aglomerado, utilizando un equipo de extrusión monohélice convencional gracias a la combinación de dos factores : el uso de mezcladores a alta velocidad combinados con la utilización de polímeros de tratamiento de superficie que puedan formar capas delgadas en torno a las partículas singularizadas del polvo primario que recubra completamente la superficie de las partículas y que dé como resultado un material compactado con tratamiento de superficie. Las partículas singularizadas y revestidas pueden formar entonces conglomerados sueltos, pero seguirán estando separadas por las capas superficiales poliméricas. Este es el paso de compactación deseado. El resultado de la compactación es un aumento de la densidad de la materia, la mejora de la fluidez y la supresión del polvo, tal y como se describe abajo de manera más detallada.

La dispersión adecuada significa que las dispersiones, que se evalúan visualmente en película prensada bajo una lupa binocular de 50 aumentos de cada una de las dispersiones realizadas, no suponen la aparición de puntos negros correspondientes a polímeros de matriz ni puntos blancos correspondientes a polvos primarios.

Por material compactado se entiende un material bruto formado por un conglomerado de varias partículas que forman un material con un tamaño medio de la partícula de entre 10 µp\ y 10 mm medidas mediante análisis granulométrico que utiliza la torre de tamices Retsch AS 200 de conformidad con la norma ISO 3310.

En una modalidad preferida, otro agente de tratamiento de superficie, preferiblemente al menos un agente de tratamiento de superficie, se introduce con o tras haber introducido al menos un producto de polvo primario en la unidad mezcladora a alta velocidad de la cámara de tratamiento cilindrica. El agente de tratamiento de superficie es preferiblemente líquido o licuado, es especialmente ofrecido en estado fundido.

La principal diferencia entre el agente de tratamiento de superficie y el polímero de tratamiento de superficie es que los agentes de tratamiento de superficie están combinados químicamente con el polvo primario. Preferiblemente, sirven, entre otras cosas, para alterar la tensión superficial del polvo y, en consecuencia, la hidrofobicidad de éste. Por un lado, tal y como se menciona más abajo, las ceras también pueden utilizarse como agente de tratamiento de superficie sin fijación química, pero especialmente sirven para mejorar la dispersión y especialmente para reducir la viscosidad de los polímeros de tratamiento de superficie de gran viscosidad.

Frente a esto, los polímeros de tratamiento de superficie se utilizan para separar las partículas que componen el material compactado y que no están fijadas químicamente a la superficie de las partículas del polvo primario .

De acuerdo con la presente invención, los polímeros de tratamiento de superficie preferiblemente tienen una viscosidad a 170 °C superior a 500 mPa-s, mientras que la viscosidad a 170 °C de los agentes de tratamiento de superficie se sitúa preferiblemente por debajo de 500 mPa-s.

El proceso conforme con la presente invención permite además utilizar concentraciones extremadamente bajas de productos de tratamiento de superficie, esto es, polímeros y agentes de tratamiento de superficie, como concentraciones entre el 2 % y el 10 % por peso en función del peso del material compactado obtenido, lo que reduce los efectos negativos del polímero de base termoplástica y aumenta su compatibilidad.

También puede resultar beneficiosa la transferencia antes del paso e) , esto es, antes de que el material mezclado obtenido en el paso d) se transfiera a una unidad de refrigeración, a una segunda unidad de mezclado.

De manera opcional, en esta segunda unidad de mezclado se añade al menos un polímero fundido de tratamiento de superficie y se mezcla con el material ya mezclado en' el paso d) .

Otra modalidad del proceso conforme con la invención es que la temperatura del material de polvo primario se encuentre a entre 20 °C y 300 °C, preferiblemente a entre 60 °C y 250 °C.

En este sentido, la temperatura del agente opcional de tratamiento de superficie que se puede añadir se encuentra entre 20 °C y 300 °C, preferiblemente a entre 60 °C y 250 °C, y mejor aún a entre 60 °C y 120 °C.

Sin embargo, la temperatura máxima tiene que situarse por debajo de la temperatura de descomposición de cualquiera de los ingredientes .

El polvo primario conforme con la invención puede ser cualquiera de los polvos obtenidos de procesos como reacciones químicas, la molienda o el fresado, con o sin tratamientos primarios de superficie, por ejemplo, con ácidos grasos como el ácido esteárico, el ácido palmítico, etc .

Puede ser sintético o de origen natural.

En una modalidad preferida del proceso conforme con la invención, el material de polvo primario es un polvo inorgánico .

A continuación, el polvo inorgánico puede seleccionarse entre el grupo formado por carbonato cálcico natural terrestre (GCC) ; carbonato cálcico precipitado (PCC) ; minerales que contengan carbonato cálcico como dolomita, cargas a base de mezclas de carbonato como calcio asociado a minerales que contengan magnesio, como talco, o con arcilla; mica; y mezclas de estos, como mezclas de talco-carbonato cálcico o carbonato cálcico-caolín, o mezclas de carbonato cálcico natural terrestre con hidróxido de aluminio, mica o con fibras sintéticas o naturales, o coestructuras de minerales como carbonato de calcio-talco o coestructuras de dióxido de titanio-talco .

Preferiblemente, el polvo inorgánico es un carbonato cálcico natural terrestre (GCC) , o carbonato cálcico precipitado (PCC) , o una mezcla de GCC y PCC, o una mezcla de GCC, PCC y arcilla, o una mezcla de GCC, PCC y talco, o talco, o mica.

En una modalidad preferida, el polvo inorgánico se selecciona de entre un GCC, que preferiblemente se selecciona del grupo formado por mármol, creta, calcita y piedra caliza; PCC, que preferiblemente se selecciona del grupo formado por PCC aragonítico, PCC vaterítico, PCC calcítico, PCC romboédrico, PCC escalenoédrico,- y mezclas de estos .

En otra modalidad, el material de polvo primario es un polvo orgánico.

Entonces, el polvo orgánico se selecciona preferiblemente del grupo formado por serrín y almidón modificado.

El polímero fundido de tratamiento de superficie debería tener preferiblemente una viscosidad de entre 500 y 400.000 mPa · s , y más preferiblemente de entre 1000 mPa · s y 100 000 mPa · s , a 170 °C. Se selecciona preferiblemente del grupo formado por copolímeros de etileno, p. ej . , copolímeros de etileno-l-octeno, polipro ilenos a base de metaloceno, homopolímero de polipropileno, preferiblemente homopol ímeros de polipropileno amorfos.

El agente de tratamiento de superficie opcional se selecciona preferiblemente del grupo formado por ácido esteárico, óxido de zinc, parafina sintética, cera de metaloceno polietileno y cera de polipropileno.

Debe señalarse que los compuestos funcionales convencionales como los modificadores de impacto, los estabilizadores, etc. pueden añadirse durante el proceso de mezclado o al material compactado acabado con tratamiento de superficie, así como al producto final, esto es, la resina termoplástica compuesta.

Una ventaja del proceso conforme con la presente invención se encuentra en el hecho de que se trata de un proceso de fabricación de bajo coste que da como resultado un producto final con un coste más bajo.

Esto se debe, entre otras cosas, al hecho de que el material compactado con tratamiento de superficie se puede procesar en un equipo de conversión de plásticos monohélice convencional sin la necesidad de componer este material con tratamiento de superficie.

Así, entre las diferentes variantes y modalidades del método conforme a la invención, la cámara de tratamiento cilindrica contiene preferiblemente una mezcladora monohélice a alta velocidad, en posición horizontal o vertical .

Especialmente útil en la presente invención resultan las cámaras de tratamiento cilindricas convencionales disponibles en el mercado que contienen una mezcladora monohélice a alta velocidad, que tenga, por ejemplo, los siguientes parámetros: 350 mm de longitud, 90 mm de diámetro, a 1000-4000 rpm; 1200 mm de longitud, 230 mm de diámetro, a 400-3000 rpm; 150 mm de longitud, 150 mm de diámetro, a 600-1300 rpm.

Preferiblemente, el cociente longitud/diámetro es de 1:1 a 6:1, más preferiblemente de 2:1 a 5:1 y todavía más preferiblemente de 3:1 a 4:1.

Así, se pueden eliminar los procesos convencionales de composición como aquellos que utilizan equipos de doble hélice o mezcladoras continuas Farrel, coamasadoras, mezcladoras por cargas Banbury u otros equipos equivalentes .

Un segundo aspecto de la presente invención hace referencia al material compactado con tratamiento de superficie obtenido según el proceso conforme con la presente invención.

El material compactado con tratamiento de superficie conforme con la invención se caracteriza preferiblemente porque es completamente redispersable en una matriz polimérica termoplástica sin ningún paso de composición. Por completamente redispersable se entiende que las dispersiones, que se evalúan visualmente en película prensada bajo una lupa binocular de 50 aumentos de cada una de las dispersiones realizadas, no suponen la aparición de puntos negros correspondientes a polímeros de matriz ni puntos blancos correspondientes a polvos primarios .

Estos materiales compactados con tratamiento de superficie son preferiblemente resistentes a la corrosión. Este material compactado resistente a la corrosión, tiene preferiblemente un residuo del tamiz de más del 80 %peso, preferiblemente de más del 90 %peso en un tamiz de 45 µ?t? de conformidad con la norma ISO 3310 medido mediante un análisis granulométrico que utiliza una torre de tamices Retsch AS 200.

En el material compactado con tratamiento de superficie, el contenido de material de polvo primario supone preferiblemente entre el 50 y el 99 %peso, preferiblemente entre el 60 y el 98 %peso, mejor aún entre el 75 y el 95 %peso, y mejor todavía entre el 80 y el 90 %peso, por ejemplo, el 85 %peso.

Por ejemplo, si el polvo primario es un GCC, puede estar presente en el material compactado con tratamiento de superficie en una cantidad de entre el 75 y el 98 %peso, preferiblemente de entre el 86 y el 92 %peso. Si el polvo primario es talco, se prefiere especialmente que esté presente en el material compactado con tratamiento de superficie en una cantidad de entre el 75 y el 90 Ipeso, mejor aún de entre el 76 y el 87 %peso.

El contenido del polímero con tratamiento de superficie en el material compactado es normalmente de entre el 1 y el 50 %peso, preferiblemente entre el 2 y el 40 %peso, mejor aún entre el 5 y el 25 %peso, especialmente entre el 8 y el 14 %peso, por ejemplo, entre el 10 y el 13 %peso .

Si el agente de tratamiento de superficie se utiliza en el material compactado conforme con la presente invención, su contenido depende normalmente de la superficie concreta del polvo primario. Preferiblemente, está presente en una cantidad de entre el 0.01 y el 10 %peso, preferiblemente entre el 0.1 y el 7 %peso, mejor aún entre el 0.5 y el 5 Ipeso, por ejemplo, entre el 1 y el 3 %peso. Por ejemplo, si el polvo primario es GCC, el agente de tratamiento de superficie está normalmente presente en una cantidad de entre el 0.01 y el 10 %peso, preferiblemente entre el 0.1 y el 3 %peso, en base al peso total del material compactado.

Un ejemplo típico de un material compactado conforme con la invención incluye un 90 Ipeso de polvo primario, un 9.5 Ipeso de polímero con tratamiento de superficie y un 0.5 %peso de agente de tratamiento de superficie.

El tercer objeto de la presente invención se refiere al uso de los materiales compactados obtenidos como aditivos en polímeros de termoplástico .

Por consiguiente, la invención permite la dispersión uniforme de los materiales compactados dentro de los polímeros de termoplástico con cualquier concentración del material compactado en el intervalo entre el 0.1 y el 80 ¾peso, preferiblemente entre el 1 y el 50 ¾peso y, mejor aún, entre el 5 y 30 %peso, sin necesidad de preparar mezclas madre también denominadas concentrados y/o compuestos para la formación de los productos poliméricos finales .

Otro aspecto de la invención es el uso del material compactado con tratamiento de superficie conforme con la invención como un aditivo en los polímeros de termoplástico, así como un proceso de fabricación de polímeros de termoplástico a través de la adición directa de los materiales compactados con tratamiento de superficie dentro de los polímeros de termoplástico finales .

Los materiales compactados con tratamiento de superficie conformes con la presente invención pueden ser utilizados en la fabricación o el procesado de cualquier polímero de termoplástico convencional, especialmente de polímeros y/o copolímeros poliolefínicos , poliestirénicos , polivinílicos o poliacrílicos . Los materiales compactados con tratamiento de superficie conformes con la presente invención se pueden utilizar en polímeros como el. polietileno de baja densidad (LDPE) , el polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) , el polietileno de alta densidad (HDPE) , el polipropileno (PP) como los homopolímeros de polipropileno, el polipropileno aleatorio, el polipropileno heterofásico o copolímeros de bloque incluidas las unidades de polipropileno, el poliestireno (PS) , el poliestireno de alto impacto (HI-PS) y el poliacrilato .

A este respecto, el material compactado con tratamiento de superficie puede servir de aditivo en la fabricación de películas sopladas, láminas, perfiles de conductos y en procesos como la extrusión de conductos, perfiles, fibras de cable o similares, moldeo por prensado, moldeo por inyección, termoformación, moldeo por soplado, moldeo rotativo, etc.

Por último, otro aspecto de la invención son los polímeros de termoplástico que incluyen los materiales compactados conformes con la invención.

El alcance y el interés de la invención se percibirán mejor gracias a los siguientes ejemplos, que tienen como finalidad ilustrar determinadas modalidades de la invención, pero no las únicas .

La figura 1 es una imagen microscópica del polvo inicial del ejemplo 1.

La figura 2 es una imagen microscópica del material compactado del ejemplo 1.

EJEMPLOS Ejemplo 1 Este ejemplo hace referencia a la preparación de un material compactado con tratamiento de superficie y resistente a la corrosión conforme con la presente invención .

Se utilizó un «estratificador de anillos-mezclador/granulador» , a saber, un «Amixon R G 30» con una longitud de procesamiento de 1200 mm y un diámetro de 230 mm, equipado con 3 puertos de alimentación en secuencia y 1 puerto de salida. El cilindro está equipado con un doble muro de calentamiento/enfriamiento. El tratamiento de superficie y la compactacion se obtienen mediante una hélice giratoria, cilindrica y equipada con una clavija.

Componente A (material de polvo primario) : El carbonato cálcico natural terrestre (GCC) con un tamaño medio de partículas de 2. µ?t?, tratado con ácido esteárico equivalente al 0.5 %peso, se calienta previamente a 110 °C, y se introduce gravimétricamente en el primer puerto de alimentación a un ritmo de 22.6 kg/h.

Componente B (polímero con tratamiento de superficie) : El componente B se inyecta en estado líquido a una temperatura de 230 °C a través del puerto de alimentación 2 al ritmo necesario (kg/h) en relación con el componente A para recibir el tratamiento de superficie, en este ejemplo a 2.4 kg/h.

El componente B consiste en una mezcla de: el 80 %peso de copolímero de etileno-l-octeno (por ejemplo, Affinity GA 1900/Dow) , con una densidad (ASTM D792) de 0.87 g/cm3 el 20 %peso de cera de metaloceno con base de polipropileno (por ejemplo, Licocene ??-1302/Clariant) , con una densidad (23 °C, ISO 1183) de 0.87 g/cm3.

Mezclado El tratamiento de superficie y la compactación se llevan a cabo en el «estratificador de anillos-mezclador/granulador» a 180 °C y a una velocidad de la hélice de 800 rpm.

El producto con tratamiento de superficie abandona el mezclador/granulador por el puerto, de salida, se transfiere por gravedad a un segundo estratificador de anillos-mezclador/granulador para la compactación y el enfriamiento, que funciona a., una temperatura de 140 °C y a una velocidad de la hélice de 400 rpm. En este ejemplo, ambas unidades tienen idéntico tamaño y dimensiones. El material resultante compactado y con tratamiento de superficie abandona la unidad a través del puerto de salida y está libre de polvo y es antiapelmazante .

Aplicación: El material compactado/con tratamiento de superficie tiene una concentración del 90.5 %peso de carbonato cálcico (GCC) . La calidad del tratamiento de superficie se evalúa mediante el grado de redispersión al extrudir una mezcla de material compactado y un polímero virgen.

Precisamente, en este ejemplo, para la producción de la película soplada, se utilizó un LLDPE (Dowlex NG 20 5056G/Dow) , añadiendo un 17 %peso del material compactado y un 83 ¾peso de este LLDPE.

El equipo utilizado aquí fue una extrusora monohélice Dr. Collin convencional, del tipo E-25P, equipada con un troquel para película soplada de 60 mm de diámetro y 1.2 mm de grosor. El perfil de temperatura de la extrusora fue de 220 °C y la velocidad de la hélice de 70 rpm.

Ambos productos, la resina de LLDPE y el material compactado, se introdujeron mediante dosificación gravimétrica. La película resultante tuvo un grosor de 40 µp?.

Para la comparación, se procesa una mezcla madre estándar de carbonato cálcico con base de LLDPE, que contiene un 70 %peso de carbonato cálcico (Omyalene 201 ÍA/Omya) , bajo condiciones idénticas y con la misma concentración final que el carbonato cálcico de la película.

Las películas resultantes para ambos productos, el material compactado y el Omyalene 201 1A, se someten a un control visual bajo una lupa binocular de 50 aumentos y no contienen ningún aglomerado no dispersado. Para profundizar en la evaluación, ambas muestras de película soplada con un 17 %peso del material compactado y un 22 %peso de la mezcla madre (Omyalene 201 1A) , respectivamente, se sometieron a la prueba de caída de dardo (AST D 1709) y a la prueba de resistencia al desgarre mediante el método Elmendorf (ISO 63 83-2) .

La película hecha con el material compactado tuvo una caída de dardo de 620 g y una resistencia al desgarre de 710 cN y 810 cN en máquina y en dirección transversal.

La película que contenía la mezcla madre tuvo un valor de caída de dardo de 630 g y una resistencia al desgarre de 670 cN y 880 cN en máquina y en dirección transversal.

Estos resultados confirman la dispersión total y uniforme del carbonato cálcico (GCC) del material compactado cuando se procesa en una extrusora monohélice estándar.

Las propiedades antiapelmazantes del material compactado se evalúan en la norma DIN-53492.

Los resultados son: polvo de carbonato cálcico natural sin tratar: abertura de 10 mm: sin flujo - material compactado como en el ejemplo 1: abertura de 10 mm: 7 s/150 g Tamaño de las partículas Evaluación conforme con la norma ISO 3310.

Resultado: 92 %peso < 500 µp\ 56 %peso < 250 µt? 35 %peso < 160 µ?t? 4 %peso < 45 µt? Estos resultados confirman que el material compactado del ejemplo 1 está libre de polvo y es antiapelmazante .

El efecto del proceso también se observa claramente en la figura 1, que es una imagen microscópica del polvo inicial, y en la figura 2, que es una imagen microscópica del material compactado del ejemplo 1.

E emplo 2 Para el tratamiento de superficie y el enfriamiento se utilizaron el mismo equipo y los mismos parámetros de procesamiento que en el ejemplo 1.

Componente A (material de polvo primario) : Se introduce gravimétricamente polvo de talco natural con una tamaño medio de partícula de 10 µp? (Finntalc M30SL/Mondo Minerals) en el puerto de alimentación 1 a un ritmo de 20 kg/h.

Componente B (polímero con tratamiento de superficie) : El componente B se inyecta en estado líquido a una temperatura de 230 °C en el puerto de alimentación 2 a un ritmo de 5 kg/h.

El componente B consiste en una mezcla de: - 90 %peso de PP con base de metaloceno (por ejemplo, Metocene HM 1425/Lyondel-Basell) . - 10 %peso de estearato-zinc (por ejemplo, Zincum 5/Baerlocher) .

El material resultante compactado y con tratamiento de superficie contiene 80 %peso de talco, está libre de polvo y es antiapelmazante .

Aplicación: El grado de dispersabilidad se evalúa mediante la extrusión de una mezcla de 20 %peso del material compactado y 80 %peso de polímero virgen. La extrusión se realiza en una extrusora monohélice Dr. Collin convencional, del tipo E25P, equipada con un troquel plano (2 x 20 mm de abertura) a un perfil de temperatura de 190 °C y una velocidad de la hélice de 80 rpm. La banda resultante se prensó a continuación en una prensa caliente con una lámina de 0.2 mm de grosor.

Para este ejemplo se utilizaron un homopolímero de polipropileno del tipo TM-6100K/ ontell y un HDPE del tipo Hostalene GC-7200/Clariant como polímeros vírgenes.

Al examinar visualmente las láminas prensadas bajo una lupa binocular de 50 aumentos, no se pudieron detectar aglomerados ni partículas sin dispersar y la dispersión se considera excelente en ambos polímeros.

Las propiedades antiapelmazantes de los materiales compactados se evalúan en la norma DIN-53492.

Los resultados son: - polvo de talco natural sin tratar: abertura de 10 mm: sin flujo - material compactado como en el ejemplo 2 : abertura de 10 mm: 18 s/150 g Ej emplo 3 : Para el tratamiento con polvo se utilizó un mezclador por cargas . de alta velocidad de MTI-Mischtechnik Industrieanlagen GmbH del tipo LM 1.5/2.5/5 con un recipiente de 2.5 litros y con una herramienta mezcladora de 3 piezas. El mezclador se calentó hasta los 175 °C. Se introdujeron en el recipiente 364 g de un carbonato cálcico como en el ejemplo 1. Se cerró el recipiente y el mezclador se puso en marcha durante 2 minutos a 700 rpm. A continuación, se abrió el mezclador y se añadieron 32 g de homopolímero de polipropileno con una densidad sólida de 0.86 g/ml y un punto de fusión (DSC) de 152 °C y 4 g de óxido de zinc del tipo B rlocher Zincum 5 al polvo precalentado . Se cerró nuevamente el mezclador y se puso en marcha durante 12 minutos a 700 rpm.

Para evaluar la dispersión del polvo tratado obtenido se utilizó una extrusora de laboratorio Collin FT - E20T - IS con una hélice estándar y con un troquel de cinta estándar. Todas las zonas de calentamiento se calentaron hasta los 175 °C y la extrusora se utilizó a 100 rpm. Se introdujeron continuamente un 80 %peso de HDPE del tipo Lyondell-Basell Hostalen GC 7260 y un 20 %peso del polvo obtenido en la extrusora mediante un sistema de dosificación gravimétrica . A continuación, se moldearon mediante compresión 10 g de cinta extruida entre dos placas de acero cromado a 190 °C. La película obtenida se inspeccionó ópticamente bajo una lupa binocular de 50 aumentos y no mostró aglomerados visibles.

Ejemplo 4 El material compactado del ejemplo 1, que contiene un 90.5 %peso de carbonato cálcico natural y un 9.5 %peso de polímero con tratamiento de superficie, fue evaluado para i aplicaciones mediante extrusión de láminas en poliestireno.

Se utilizaron el poliestireno de uso general de BASF, del tipo 158K (GPPS) , y el poliestireno de alto impacto de BASF, del tipo 486M (HIPS) . Se añadió un 56 %peso de cada poliestireno a un 44 %peso de el material compactado.

Ambos componentes se dosificaron continua y gravimétricamente para alimentar la tolva de la extrusora de procesado. En el caso del GPPS, el ritmo total de alimentación fue de 15.6 kg/h, y en el caso del HIPS fue de 14. kg/h. Se utilizaron una extrusora monohélice Collin convencional, del tipo E25P, con un troquel plano de extrusión para películas Collin y una pila de pulido Collin para producir una lámina de 250 mm de ancho y de 1 mm de grosor. El perfil de temperatura de la extrusora fue de 180 °C, 195 °C, 230 °C, 230 °C y 230 °C. El troquel de extrusión se mantuvo a 230 °C y los rodillos de la calandra a 100 °C. La separación del troquel fue de 1.2 mm y el ancho de la línea de tangencia de los rodillos de la calandra fue de 1.0 mm. La velocidad de la línea se estableció en 0.8 m/min. La hélice estuvo alimentada por debajo de su capacidad a una velocidad de 160 rpm. Con esta configuración se podrían fabricar láminas sin aglomerados visibles bajo una lupa binocular de 50 aumentos.

A continuación, se moldearon mediante compresión 10 g de cada lámina extruida entre dos placas de acero cromado a 190 °C. La película obtenida se inspeccionó ópticamente bajo una lupa 15 binocular de 50 aumentos y no mostró aglomerados visibles .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contendió en las siguientes reivindicaciones :

1. Proceso para fabricar un material compactado con tratamiento de superficie, caracterizado porque consta de los siguientes pasos: a) proporcionar al menos un material de polvo primario; b) proporcionar al menos un polímero fundido de tratamiento de superficie; c) de manera simultánea o a continuación, introducir al menos un material de polvo primario y al menos un polímero fundido de tratamiento de superficie en la unidad de mezclado a alta velocidad de una cámara de tratamiento cilindrica; d) mezclar el al menos un material de polvo primario y al menos un polímero fundido de tratamiento de superficie en el mezclador a alta velocidad, e) transferir a una unidad de refrigeración el material mezclado que se haya obtenido en el paso d) .

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un agente de tratamiento de superficie se introduce a la vez o tras haber introducido al menos un producto de polvo primario en la unidad mezcladora a alta velocidad de la cámara de tratamiento cilindrica.

3. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque antes del paso e) se transfiere a una segunda unidad de mezclado el material mezclado obtenido en el paso d) .

4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque se añade al menos un polímero fundido con tratamiento de superficie y se mezcla con el material mezclado del paso d) en la segunda unidad de mezclado.

5. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la temperatura del material de polvo primario se encuentra entre 20 °C y 300 °C, preferiblemente a entre 60 °C y 250 °C.

6. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la temperatura del agente de tratamiento de superficie se encuentra entre 20 °C y 300 °C, preferiblemente a entre 60 °C y 250 °C, y más preferiblemente a entre 60 °C y 120 °C.

7. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material de polvo primario es un polvo inorgánico .

8. El proceso de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el polvo inorgánico se selecciona del grupo formado por carbonato cálcico natural terrestre (GCC) ; carbonato cálcico precipitado (PCC) ; carbonato cálcico que contenga minerales como dolomita; carbonato mezclado a base de cargas como calcio asociadas a mineral que contenga magnesio, como talco o con arcilla; mica,- y mezclas de estos, como carbonato de calcio-talco o calcio mezclas de carbonato-caolín, o mezclas de carbonato cálcico natural terrestre con hidróxido de aluminio, mica o con fibras sintéticas o naturales, o coestructuras de minerales como carbonato de calcio-talco o coestructuras de dióxido de titanio-talco .

9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el polvo inorgánico es un carbonato cálcico natural terrestre (GCC) , o carbonato cálcico precipitado (PCC) , o una mezcla de GCC y PCC, o una mezcla de GCC, PCC y arcilla, o una mezcla de GCC, PCC y talco, o talco, o mica.

10. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el polvo inorgánico se selecciona de un GCC del grupo formado por mármol, creta, calcita y piedra caliza; el PCC se selecciona del grupo formado por PCC aragonítico, PCC vaterítico, PCC calcítico, PCC romboédrico, PCC escalenoédrico ,- y mezclas de estos.

11. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material de polvo primario es un polvo orgánico.

12. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el polvo orgánico se selecciona del grupo formado por serrín y almidón modificado.

13. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el polímero fundido de tratamiento de superficie se selecciona del grupo formado por copolímeros de etileno, como por ejemplo copolímeros de etileno-1-octeno, polipropilenos a base de metaloceno u homopolímero de polipropileno, y preferiblemente homopolímeros de polipropileno amorfo.

14. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, caracterizado porque el agente de tratamiento de superficie se selecciona del grupo formado por ácido esteárico, óxido de zinc, parafina sintética, cera de metaloceno polietileno y cera de polipropileno .

15. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el material compactado con tratamiento de superficie puede procesarse en un equipo de conversión de plásticos monohélice.

16. Material compactado con tratamiento de superficie caracterizado porque es obtenido según el proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.

17. El material compactado con tratamiento de superficie de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque es completamente redispersable en matrices poliméricas termoplásticas sin un paso de composición.

18. El material compactado con tratamiento de superficie de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 o 17, caracterizado porque es resistente a la corrosión.

19. El uso de los materiales compactados de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18 como aditivo en polímeros de termoplástico .

20. Proceso de fabricación de polímeros de termoplástico caracterizado porque es mediante la incorporación directa del material compactado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18 a los polímeros de termoplástico finales.

21. Polímeros de termoplástico caracterizados porque comprenden los materiales compactados de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18.