MXPA05002439A

MXPA05002439A - Polimeros que contienen dioxido de titanio y peliculas con fractura de fusion reducida.

Info

Publication number: MXPA05002439A
Application number: MXPA05002439A
Authority: MX
Inventors: Donald Douglas May
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2004-03-06
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2005-09-08
Also published as: JP2005255997A; KR20060043415A; TW200602408A; US7338995B2; US20050197428A1; EP1571180A1

Abstract

La presente invencion se refiere a composiciones de polimero pigmentado para preparar composiciones de polimero procesable por fusion que contienen un polimero procesable por fusion, pigmento organico de superficie tratada, tipicamente dioxido de titanio, y un adyuvante de procesamiento de polimero. El pigmento es tratado en su superficie por contacto con un compuesto que contiene silicio, tal como octiltrietoxisilano seguido por contacto con un compuesto organico tal como acido isoestearico o silicona etoxilada. La composicion de polimero pigmentado que contiene un adyuvante de procesamiento de polimero facilita la produccion de articulo conformados con baja fractura de fusion.

Description

POLIMEROS QUE CONTIENEN DIOXIDO DE TITANIO Y PELICULAS CON FRACTURA DE FUSION REDUCIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a pigmento inorgánico de superficie tratada, un proceso para su preparación y su uso en composiciones de polímero. Más particularmente, esta invención se refiere a composiciones de polímero que contienen el pigmento inorgánico de superficie tratada y un adyuvante de procesamiento de polímero . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La extrusión por fusión de polímeros, por ejemplo, polímeros de hidrocarburos y poliamidas, en estructuras conformadas tales como, tubería, tubo, película o revestimiento de alambre, se realiza por procedimientos bien conocidos en donde un tornillo giratorio empuja una fusión de polímero viscosa a través de un barril de extrusor en un dado en el cual el polímero se conforma a la forma deseada, y luego se enfría y solidifica posteriormente en un producto, es decir, la pieza extruida, que tiene la forma general del dado. En procesos de soplado de película, cuando un tubo de plástico extruido emerge del dado, el tubo se infla continuamente por aire, se enfría, colapsa por rodillos y enrolla en rodillos subsiguientes. REF.162416 La fractura de fusión es un fenómeno de flujo que ocurre cuando el polímero fundido fluye a través del dado, iniciando en la entrada del dado, evidenciada por las irregularidades de grosor en la forma o superficie de la pieza extruida. La fractura de fusión se considera que es el resultado de las deformaciones elásticas no uniformes o irregulares en el material en la entrada del dado. La velocidad de cizallamiento en la superficie del polímero es suficientemente alta que la superficie del polímero comienza a fracturarse. Es decir, existe un desprendimiento de la superficie del polímero extruido con relación al cuerpo de la fusión de polímero. La superficie generalmente no puede fluir bastante rápido para ir al paso del cuerpo de la pieza extruida y una fractura en la fusión ocurre. Estas irregularidades en la forma o superficie de la pieza extruida son indeseables. Por ejemplo, las irregularidades producen una configuración no atractiva en las películas sopladas . Los adyuvantes de procesamiento típicamente se adicionan al polímero de modo que durante el procesamiento de fusión los mismos migrarán a la superficie del polímero lubricando el polímero y las superficies de dado permitiendo alto rendimiento con fractura de fusión reducida. La Patente U.S. 6,593,400 describe composiciones de poliolefina formadoras de película que contienen agentes antibloqueo y adyuvantes de procesamiento de polímero las cuales exhiben fractura de fusión reducida. La patente '400 enseña que los adyuvantes de procesamiento son afectados adversamente por agentes antibloqueo debido a que el agente antibloqueo adsorbe el adyuvante de procesamiento. La patente '400 describe un agente antibloqueo producido por tratamiento de superficie de un mineral inorgánico con un polímero de siloxano funcionalizado o un polímero de poliéter o polímero de poliéter funcionalizado o polímero a base de carbono. Los polímeros a base de carbono incluyen copolímeros de ácido maleico/olefina; copolímeros de ácido maleico/estireno, aceites minerales y ceras de parafina. La patente '400 enseña que tales minerales inorgánicos de superficie tratada usados como un agente antibloqueo en la producción de película de poliolefina reducen la adsorción de adyuvantes de procesamiento lo cual reduce la fractura de fusión. El mineral inorgánico descrito se selecciona del grupo que consiste de talco, carbonato de calcio, carbonato de calcio precipitado, arcilla y sílice. Es bien conocido que los agentes antibloqueo trabajan migrando a la superficie de la poliolefina durante el procesamiento de fusión para endurecer la superficie de modo que las capas de la película de plástico acabada no se pegarán conjuntamente. Tanto el agente antibloqueo como el adyuvante de procesamiento trabajan en la superficie de la película de poliolefina.

Los pigmentos de dióxido de titanio se adicionan a polímeros para impartir blancura y/u opacidad al artículo acabado. Diferente de los agentes antiblogueo y adyuvantes de procesamiento los cuales se seleccionan por su capacidad de migrar a la superficie del polímero, los pigmentos de dióxido de titanio no tinen que ser conocidos para mostrar alguna preferencia para migración a la superficie. Una superficie de polímero brillante deseable ocurre debido a que el dióxido de titanio no tiene una tendencia a romperse a través de la superficie de polímero de la manera típica de las partículas antibloqueo. Los pigmentos de dióxido de titanio los cuales tienen una gravedad específica de 4.3 g/cc típicamente llegan a ser uniformemente distribuidos en todo el polímero. Duchesne, et al., en Polymer Engineering and Science (1990), 30(16), 950-6, describe el funcionamiento de un aditivo de procesamiento de elastómero de fluorocarbono en compuestos de polietileno de baja densidad lineal rellenados con rutilo. Las viscosidades de fusión aparente menores y las velocidades de cizallamiento mayores para el comienzo de la fractura de fusión se reportaron para ciertos rútilos de superficie tratada. Duchesne et al. adicionalmente describe una interacción negativa entre dióxido de titanio (rutilo) , y adyuvantes de procesamiento de polímero en polietileno de baja densidad lineal y propone maximizar la interacción negativa usando mezclas madre separadas para acortar el área y tiempo de contacto entre el pigmento y adyuvante de procesamiento, · el contacto se considera que promueve la adsorción del adyuvante de procesamiento de polímero sobre el pigmento lo cual inhibe la función del adyuvante de procesamiento. Existe una desventaja significativa con el uso de mezclas madre separadas. Las mezclas madre separadas incrementan el costo de producción de polímero agregando costos de fabricación de materias primas, embarque y almacenamiento . La presente invención resuelve el problema de fractura de fusión resultante de la interacción negativa entre el adyuvante de procesamiento y el pigmento inorgánico y permite el uso de una mezcla madre de adyuvante de procesamiento de pigmento combinado. En particular, un artículo conformado de fractura de fusión reducida ahora se puede hacer a partir de una mezcla madre que contiene tanto el pigmento inorgánico como el adyuvante de procesamiento, y otros aditivos, sin relacionar la interacción negativa entre el pigmento y el adyuvante de procesamiento la cual se conoce que conduce a la fractura de fusión y otros problemas, tal como la construcción del reborde de dado. BREVE DESCRPCIÓN DE LA INVENCIÓN En el proceso de está invención, un pigmento inorgánico de superficie tratada conjuntamente con un adyuvante de procesamiento de polímero mejora la efectividad del adyuvante de procesamiento de polímero en la reducción de fractura de fusión en los artículos conformados de polímero. La presente invención proporciona ventajas adicionales en la preparación de artículos conformados pigmentados, las cuales incluyen construcción de reborde de dado reducida y demanda de par de torsión reducida . Aún adicionalmente , la presente invención permite que el procesador de polímero prepare una mezcla maestra de polímero única, que contiene tanto pigmento como adyuvante de procesamiento de polímero, la cual se puede diluir en un polímero para formar un polímero el cual se puede usar para formar artículos conformados con fractura de fusión reducida. En una modalidad, la invención se refiere a un proceso de tratamiento de superficie de pigmento de dióxido de titanio para formar un pigmento de dióxido de titanio capaz de ser dispersado en una fusión de polímero que contiene un adyuvante de procesamiento de polímero que comprende poner en contacto un pigmento de dióxido de titanio con (i) una primera cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto que contiene silicio seleccionado del grupo que consiste de un monómero de silano, una silicona que tiene un sitio reactivo, y mezcla de los mismos para formar un pigmento de dióxido de titanio que tiene un tratamiento de superficie que contiene silicio; y poner en contacto el dióxido de titanio de superficie tratada con (ii) una segunda cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de un ácido carboxílico, una cera de hidrocarburo, una silicona, la cual es diferente de la silicona de (i) , y mezcla de los mismos para formar un pigmento de dióxido de titanio que tiene un tratamiento de superficie del compuesto que contiene silicio y el compuesto orgánico el cual es dispersable en toda la fusión de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero. En otra modalidad, la invención se refiere a un pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada capaz de ser combinado con un adyuvante de procesamiento de polímero y dispersado en una fusión de polímero que comprende un pigmento de dióxido de titanio que tiene (i) un primer revestimiento de superficie derivado de un compuesto que contiene silicio seleccionado del grupo que consiste de un monómero de silaño, un polímero de silicona que tiene un sitio reactivo, y mezcla de los mismos y (ii) un segundo revestimiento de superficie derivado de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de una cera de hidrocarburo, un ácido carboxílico, un polímero de silicona el cual es diferente del polímero de silicona de (i) y mezcla de los mismos, el pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada es dispersable en toda la fusión de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero. En todavía otra modalidad, la invención se refiere a un proceso para producir una composición de polímero pigmentada capaz del procesamiento de fusión que tiene fractura de fusión reducida, que comprende: tratar la superficie de un pigmento inorgánico poniendo en contacto el pigmento inorgánico con (i) una primera cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto que contiene silicio seleccionado del grupo que consiste de un monómero de silano, un polímero de silicona que tiene un sitio reactivo, y mezcla de los mismos; y (ii) una segunda cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de un ácido carboxílico, una cera de hidrocarburo, una silicona, la cual es diferente de la silicona de (i) y mezcla de los mismos; combinar el pigmento inorgánico de superficie tratada con un adyuvante de procesamiento de fluoropolímero y un polímero procesable por fusión para formar una composición de polímero procesable por fusión pigmentada en la cual el pigmento inorgánico de superficie tratada se dispersa en toda la composición de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la composición de polímero. Las composiciones de polímero procesable por fusión pigmentadas producidas de acuerdo con el proceso de esta invención se pueden emplear en la manufactura de artículos conformados . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un proceso para el tratamiento de superficie de un pigmento inorgánico, típicamente pigmento de dióxido de titanio, para formar un pigmento capaz de ser dispersado en una fusión de polímero que contiene un adyuvante de procesamiento de polímero. El pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero donde el adyuvante de procesamiento puede mejorar el procesamiento de fusión de polímero. Composición de pigmento Se contempla que cualquier pigmento inorgánico capaz de ser dispersado uniformemente en toda una fusión de polímero e impartir color y opacidad a la fusión de polímero beneficiará el tratamiento de superficie de esta invención.

Los pigmentos con una gravedad específica en el intervalo de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 6 g/cc se pueden usar.

Los ejemplos incluyen sin limite dióxido de titanio, óxido de zinc, sulfuro de zinc y sulfato de bario. En particular, el dióxido de titanio es un pigmento especialmente útil en los procesos y productos de esta invención. El pigmento de dióxido de titanio -(Ti02) útil en la presente invención puede estar en la forma de rutilo o anatasa cristalina. Comúnmente se produce ya sea por un proceso con cloruro o un proceso con sulfato. En el proceso con cloruro, el TiCl4 se oxida a partículas de Ti02. En el proceso con sulfato, ácido sulfúrico y mineral que contiene titanio se disuelven, y la solución resultante para por una serie de etapas para producir Ti02. Tanto los procesos con sulfato como cloruro se describen con mayor detalle en "The Pigment Handbook" , Vol . 1, 2a Ed. , John Wiley & Sons, NY (1988) , las enseñanzas de la cual se incorporan en la presente para referencia. Por "pigmento" se entiende que las partículas de dióxido de titanio tienen un tamaño promedio de menos de 1 miera. Preferiblemente, las partículas tienen un tamaño promedio de 0.020 a 0.95 mieras, más preferiblemente 0.050 a 0.75 mieras y muy preferiblemente 0.075 a 0.50 mieras. El pigmento de dióxido de titanio puede ser dióxido de titanio sustancialmente puro o puede contener otros óxidos metálicos, tales como sílice, alúmina, circona. Otros óxidos metálicos pueden llegar a incorporarse en las partículas de pigmento por ejemplo, co-oxidando o co-precipitando los compuestos de titanio con otros compuestos metálicos. Si están presentes metales co-oxidados o co-precipitados, preferiblemente están presentes en una cantidad de 0.1 a 20% en peso, como el óxido metálico, preferiblemente 0.5 a 5% en peso, más preferiblemente 0.5 a 1.5% en peso basado en el peso de pigmento total. El pigmento de dióxido de titanio también puede portar uno o más revestimientos de superficie de óxido metálico. Estos revestimientos se pueden aplicar usando técnicas conocidas por aquellos expertos en la técnica. Los ejemplos de revestimientos de óxido metálico incluyen, sílice, alúmina, circona entre otros. Tales revestimientos pueden estar presentes en una cantidad de 0.1 a 10% en peso, basado en el peso total del pigmento, preferiblemente 0.5 a 3% en peso. El pigmento de dióxido de titanio es de superficie tratada. Por "superficie tratada" se entiende partículas de pigmento de dióxido de titanio que se han puesto en contacto con los compuestos descritos en la presente, en donde los compuestos son adsorbidos en la superficie de la partícula de dióxido de titanio o, un producto de reacción de al menos uno de los compuestos con partícula de dióxido de titanio está presente en la superficie como una especia adsorbida o químicamente unida a la superficie. Los compuestos o sus productos de reacción o combinación de los mismos pueden estar presentes como un revestimiento, ya sea capa única o capa doble, continuo o no continuo, en la superficie del pigmento. Típicamente, un revestimiento continuo comprende el compuesto que contiene silicio y el compuesto orgánico está en la superficie del pigmento. En la presente invención, el pigmento es de superficie tratada con (1) un compuesto que contiene silicio y (2) un compuesto orgánico. El compuesto que contiene silicio se selecciona del grupo que consiste de un monómero de silano, una silicona que tiene un sitio reactivo, y mezcla de los mismos. Los monómeros de silano adecuados son aquellos en los cuales al menos un grupo sustituyente del silano contiene un sustituyente orgánico. El sustituyente orgánico puede contener heteroátomos tal como oxígeno o halógeno. Los ejemplos típicos de silanos adecuados incluyen, sin limite, alcoxi silanos y halosilanos que tienen la fórmula general R/'xSi (R¿) 4-x, en donde R1 es un grupo no hidrolizable y R2 es un grupo hidrolizable y x = 1 a 3. El grupo no hidrolizable no reaccionaré con agua para formar un grupo diferente. El grupo hidrolizable reaccionará con agua para formar uno o más grupos diferentes, los cuales llegan a ser adsorbidos o químicamente unidos a la superficie de la partícula de dióxido de titanio. Típicamente, R1 es un grupo alquilo, cicloalquilo o aromático que tiene al menos 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; preferiblemente R1 es un grupo alquilo que tiene 8 a 18 átomos de carbono. Típicamente, R2 es un grupo alcoxi que tiene aproximadamente 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono, preferiblemente, etoxi o metoxi; un halógeno, tal como cloro o bromo; o acetoxi o hidroxi o mezcla de los mismos. Preferiblemente R2 es cloro, metoxi, etoxi, hidroxi, o mezcla de los mismos. Por ejemplo, los silanos útiles en la realización de la invención incluyen . octiltrietoxisilano, noniltrietoxisilano, deciltrietoxisilano, dodeciltrietoxisilano, trideciltrietoxisilano, tetradeciltrietoxisilano, pentadeciltrietoxisilano, hexadeciltrietoxisilano, heptadeciltrietoxisilano, octadeciltrietoxisilano, metil trietoxisilano, dimetil dietoxi silano y trietoxipropil silano. Más típicamente, el silano es octiltrietoxisilano u octadeciltrietoxisilano, muy típicamente, el silano es octiltrietoxisilano. Los ejemplos de halosilanos que pueden ser útiles incluyen clorosilano y clorometilsilano . Los ejemplos adicionales de silanos potencialmente útiles incluyen 2-etil-2-metildisilano, 1-etoxi-2-sililtrisilano, ácido 2-metildisilancarboxí.lico, bencilsilandiol, bromosilano, (trimetilsilil) ciclohexano, ciclopentasilano, y silaciclohexano . Una silicona que tiene un sitio reactivo también puede ser útil como el compuesto que contiene silicio para el primer tratamiento de superficie. Típicamente, un enlace de silicio-hidrógeno forma el sitio reactivo del polímero de silicona. Los hidridosiloxanos son ejemplos típicos de siliconas útiles que tienen un sitio reactivo silicio-hidrógeno. Tales hidridosiloxanos incluyen alquilhidridosiloxanos en los cuales el grupo alquilo contiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Específicamente, los metilhidridosiloxanos pueden ser útiles tales como aquellos que tienen la fórmula MesSiO [SiOMeH] n-[SiOMe2] m-SiMe3/ donde n es un número entero que varía de 1 a aproximadamente 200, m es un número entero que varía de 0 a aproximadamente 200 y Me es metilo. Típicamente, n es un número entero que varía de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 y m es 0. Otros compuestos de silicona potencialmente útiles que tienen un sitio reactivo son los hidrídosilsesquioxanos descritos en la Patente U.S. No. 6,572,974. El pigmento de superficie tratada que resulta de poner en contacto el pigmento con el compuesto que contiene silicio luego se pone en contacto con una segunda cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de una cera de hidrocarburo, un ácido carboxílico y un polímero de silicona y mezcla de los mismos para formar un pigmento que tiene un tratamiento de superficie que contiene silicio y un tratamiento de superficie orgánico. El pigmento de superficie tratada es dispersable en toda la fusión de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero. Cualquier material de cera de hidrocarburo conocido puede ser útil como el segundo compuesto de tratamiento de superficie. La cera puede ser sólida o líquida a temperatura ambiente. Los ejemplos de ceras adecuadas incluyen cera de petróleo tal como cera de parafina y cera microcristalina; cera de planta tal como cera de candelilla y cera de carnauba; cera animal tal como cera de abeja y lanolina; cera de hidrocarburo sintética, tal como cera Fischer-Tropsch y cera de polietileno. La cera de hidrocarburo puede ser un material similar a cera que incluye, sin límite, un alcohol de alto peso molecular, tal como alcohol de estearilo y ácido 12-hidroxiesteárico; o un ácido carboxílico de alto peso molecular. La cera o material similar a cera se puede usar solo o en mezcla con una o más ceras o materiales similares a cera. Un ácido carboxílico de alto peso molecular típicamente se emplea como el segundo compuesto de tratamiento de superficie. El ácido carboxílico de alto peso molecular típicamente contiene hasta aproximadamente 30 átomos de carbono, típicamente de aproximadamente 8 a aproximadamente 30 átomos de carbono, más típicamente de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 átomos de carbono. El ácido carboxilico puede ser saturado o insaturado, de cadena recta, cadena ramificada o cíclica y puede incluir uno o más grupos carboxilo (COOH) . Preferiblemente, el ácido carboxilico tiene dos o más grupos carboxilo. Las mezclas de ácidos carboxilicos se contemplan dentro del alcance de esta invención. Los ejemplos de ácidos carboxilicos de alto peso molecular útiles incluyen, sin limite, ácido laurico, ácido esteárico, isoesteárico, ácido oleico, ácido linoleico y mezclas de los mismos. Los ácidos carboxilicos de bajo peso molecular también se contemplan y se pueden usar solos o en combinación con el ácido carboxilico de alto peso molecular y/o cera de hidrocarburo. Típicamente, los ácidos carboxilicos de bajo peso molecular contemplados pueden contener hasta aproximadamente 8 átomos de carbono, más típicamente de 1 a aproximadamente 8 átomos de carbono, aún más típicamente, de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 átomos de carbono. El ácido carboxilico de bajo peso molecular puede ser saturado o insaturado, de cadena recta, cadena ramificada o cíclica y puede incluir uno o más grupos carboxilo (COOH) . Preferiblemente, el ácido carboxilico tiene dos o más grupos carboxilo. Las mezclas de ácidos carboxilicos se contemplan dentro del alcance de esta invención. Los ejemplos típicos de ácido carboxilico de bajo peso molecular incluyen, sin limite, ácido malónico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido benzoico, ácido ftálico, y mezclas de los mismos. Los ácidos carboxílicos de alto peso molecular son más útiles. Un ejemplo específico de un ácido carboxllico de alto peso molecular útil es ácido isoesteárico. El segundo tratamiento de superficie también se puede realizar usando un polímero de silicona o mezcla del mismo. Una silicona típica contemplada es representada por la fórmula Me3SiO [SiOMeR3]x- [SiOMe2] y-SiMe3, donde x y y son independientemente números enteros de 0 a 200, típicamente hasta 100 aún más típicamente hasta 50, y R3 es un hidrocarburo sustituido con heteroátomo o insustituido, lineal o ramificado, saturado o insaturado que contiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono, típicamente 1 a aproximadamente 8 átomos de carbono. Un heteroátomo típico es oxígeno. Típicamente, R3 es un grupo alcoxi que tiene la estructura - (CH2)3-0- (CH2CH20)pH, donde p es un número entero de 1 a aproximadamente 25. Típicamente, el número de peso molecular promedio (Mn) de la silicona varía de aproximadamente 1000 a aproximadamente 10000, muy típicamente de aproximadamente 4000 a aproximadamente 5000. Las cantidades de cada uno del primer compuesto que contiene silicio y el segundo compuesto orgánico usado para tratar la superficie de las partículas de pigmento generalmente varían de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 6% en peso, basado en el peso total del pigmento, preferiblemente de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 3% en peso, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1.5% en peso, y muy preferiblemente 1% en peso. El proceso de tratamiento de superficie de partículas de pigmento con los primer y segundo compuestos no es especialmente crítico y se puede realizar en un número de formas . Mientras que típicamente el pigmento es tratado con el primer compuesto orgánico luego el segundo en secuencia, el pigmento se puede tratar con los primer y segundo compuestos orgánicos simultáneamente. El objetivo del tratamiento de superficie con ambos compuestos es cubrir completamente la superficie de los aglomerados y/o partículas de pigmento para encubrir cualquiera de los sitios en los cuales el adyuvante de procesamiento de polímero puede unirse debido a una interacción negativa entre el pigmento, especialmente pigmento de dióxido de titanio, y el adyuvante de procesamiento de polímero que se encuentra sin ambos tratamientos de superficie y se considera que resulta de las áreas de superficie no tratadas en las partículas de pigmento. Solamente con el primer tratamiento de superficie, aún cuando se usa una cantidad en exceso, se encuentra una interacción negativa entre el pigmento y el adyuvante de procesamiento indicando la capacidad inadecuada del primer tratamiento de superficie para cubrir lo suficiente la superficie y prevenir la interacción negativa. El proceso de tratamiento de superficie del pigmento se puede realizar poniendo en contacto el pigmento seco con compuesto puro. Cuando un silano o silicona se emplea, el compuesto se puede prehidrolizar, luego se pone en contacto con el pigmento seco. Alternativamente, el compuesto de tratamiento se puede disolver en un solvente o preparar como una pasta aguada antes de hacer contacto con el pigmento, en forma seca o pasta aguada. Además, el pigmento se puede sumergir en el compuesto de tratamiento, si es liquido, o una solución, del compuesto de tratamiento se usa. Otros métodos de puesta en contacto incluyen rociar el pigmento con el compuesto de tratamiento o una solución del compuesto de tratamiento; inyectar el compuesto de tratamiento o una solución del compuesto en un molino de chorro de pigmento de corriente de vapor o aire. Se deberá reconocer que estos métodos se proporcionan para . guia solamente, y no se proponen como una limitación. La cantidad de pigmento presente en la composición de polímero pigmentada y artículo de polímero conformado variará dependiendo de la aplicación de uso final. Sin embargo, típicamente, la cantidad de pigmento en la composición de polímero varía de aproximadamente 30 a aproximadamente 90% en peso, basado en el peso total de la composición, preferiblemente, aproximadamente 50 a aproximadamente 80% en peso. La cantidad de pigmento en un uso final, tal como un artículo conformado, por ejemplo, una película polimérica, puede variar de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 20% en peso, y preferiblemente es de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 15% en peso, más preferiblemente 5 a 10% en peso. Los pigmentos inorgánicos tratados de conformidad con esta invención son capaces de ser dispersados en toda la fusión de polímero. Típicamente, el pigmento inorgánico tratado se puede dispersar uniformemente en toda la fusión de polímero. Tales pigmentos pueden exhibir algún grado menor de aglutinación con untamente dentro del polímero. Una cantidad menor de las partículas de pigmento también puede migrar a la • superficie de la fusión de polímero pero cualquier migración podría no ser a un grado suficiente para que el pigmento califique como un material de superficie activa tal como un agente antibloqueo. La presente invención se dirige a un proceso para mejorar la ' procesabilidad de fusión de composiciones de polímero procesables por fusión, las cuales contienen adyuvantes de procesamiento de polímero y pigmentos. La invención adicionalmente proporciona un proceso para mejorar la procesabilidad de extrusión de composiciones de polímero procesables por fusión. Como se usa en la presente, el término "procesabilidad de extrusión" se refiere al tiempo de acondicionamiento (es decir, el tiempo transcurrido después de que el extrusor se pone en marcha en el cual los artículos extruidos, conformados exhiben un alto grado de fractura de fusión) antes de obtener un artículo extruido, conformado, que tiene una superficie lisa, libre de fractura de fusión. Para minimizar el desgate y reducir costos, es deseable un tiempo de acondicionamiento muy corto. El pigmento inorgánico de superficie tratada se considera que promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero en el sentido que sin el tratamiento de superficie el adyuvante de procesamiento podría tender a adherirse a las partículas de pigmento, especialmente pigmento de dióxido de titanio, el cual previene que el adyuvante de procesamiento migre a la superficie de la fusión de polímero. Con el tratamiento de superficie de esta invención, el adyuvante de procesamiento de polímero no se adhiere a la superficie de las partículas de pigmento y por consiguiente es capaz de migrar a la superficie de la fusión de polímero para facilitar el procesamiento de fusión. En una modalidad, la invención se refiere a una composición de polímero la cual se puede usar como una mezcla madre. Cuando se usa como una mezcla madre, el polímero puede proporcionar tanto atributos de opacidad como viscosidad a una mezcla de polímero que se puede utilizar para formar artículos conformados.

Polímeros Los polímeros útiles en esta invención son polímeros adecuados para producir un artículo conformado por procesamiento por fusión. Por "procesable por fusión" se entiende un polímero que se puede extruir o de otra forma convertir en artículos conformados a través de una etapa la cual involucra obtener el polímero en un estado fundido. Los polímeros los cuales son adecuados para el uso en esta invención incluyen, por vía de ejemplo pero no limitado a este, polímeros de monómeros etilénicamente insaturados que incluyen olefinas tales como polietileno, polipropileno, polibutileno, y copolímeros de etileno con olefinas mayores tales como alfa olefinas que contienen 4 a 10 átomos de carbono o acetato de vinilo; vinilos tal como cloruro de polivinilo, ésteres de polivinilo tal como acetato de polivinilo, poliestireno, copolímeros y homopolímeros acrílicos; fenólicos; alquidos; amino resinas; epoxi resinas, poliamidas, poliuretanos; fenoxi resinas, polisulfonas; policarbonatos; poliésteres y poliésteres clorados; poliéteres; resinas de acetal; poliimidas; y polioxietilenos .

Las mezclas de polímeros también se contemplan como el primer o segundo polímero o ambos. Los polímeros adecuados para el uso en la presente invención también incluyen varios cauchos y/o elastómeros, ya sea polímeros naturales o sintéticos basados en copolimerización, injerto, o mezclado físico de varios monómeros de dieno con los polímeros mencionados anteriormente, todos como generalmente se conocen en la técnica. Por consiguiente, en general, los polímeros adecuados para el uso en los procesos de esta invención incluyen polímeros plásticos y elastoméricos .

Preferiblemente, el polímero se selecciona del grupo que consiste de poliolefina, cloruro de polivinilo, poliamida y poliéster, y mezcla de estos. Más preferidos son poliolefinas . Muy preferidos son poliolefinas seleccionadas del grupo que consiste de polietileno, polipropileno y mezcla de los mismos. Un polímero polietileno típico es polietileno de baja densidad y polietileno de baja densidad lineal. Cualquiera de los polímeros catalizados por metaloceno es útil en esta invención. En una modalidad de esta invención, un primer polímero procesable por fusión que contiene el pigmento y el adyuvante de procesamiento, el cual es referido como "mezcla madre" se prepara mezclando por fusión el polímero, pigmento y adyuvante de procesamiento. Cualquier polímero el cual es adecuado para el procesamiento por fusión con una alta concentración de pigmento inorgánico es adecuado para el polímero de la mezcla madre. La mezcla madre luego se mezcla por fusión con un segundo polímero procesable por fusión referido como un polímero de "dilución" . Cualquier polímero adecuado para el uso final deseado se puede usar como el polímero de dilución. Los primer y segundo polímeros pueden ser los mismos o diferentes. Típicamente, los primer y segundo polímeros son altamente compatibles. El segundo polímero usualmente está libre de pigmento y adyuvante de procesamiento pero puede contener uno o más aditivos (tal como un agente antibloqueo o antioxidante) el cual se puede adicionar mezclando por fusión una mezcla madre que contiene el polímero y otro aditivo. Mientras que la cantidad del primer polímero puede variar dependiendo del polímero o mezcla de polímeros empleados, el primer polímero típicamente está presente en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 60% en peso, típicamente de aproximadamente 20 a aproximadamente 50% en peso, aún más típicamente de aproximadamente 30 a aproximadamente 40% en peso, basado en el peso total de los primer y segundo polímeros.

Adyuvante de Procesamiento de Polímero Los adyuvantes de procesamiento de polímero se adicionan en varios procedimientos del procesamiento por fusión tal como extrusión, moldeo por inyección, y moldeo por soplado para facilitar los problemas relacionados con el procesamiento debido a las propiedades viscoelásticas inherentes del polímero que es procesado por fusión. Para propósitos de esta invención, los adyuvantes de procesamiento de polímero comprenden fluoropolimeros, incluyendo fluoropolimeros elastoméricos (es decir, fluoroelastómeros o fluoropolimeros amorfos) y fluoropolimeros termoplásticos (es decir, fluoropolimeros semi-cristalinos) . Los fluoroelastómeros útiles en el proceso de esta invención son fluoropolímeros que normalmente están en el estado fluido a temperatura ambiente y arriba, es decir, fluoropolímeros los cuales tienen valores de transición vitrea (Tg) por debajo de la temperatura ambiente (por ejemplo, 25°C) y los cuales exhiben poco o nada cristalinidad a temperatura ambiente. Es preferido, pero no esencial, emplear fluoroelastómeros que tienen una relación flúor a hidrógeno de al menos 1:1.5. Los fluoropolímeros de esta invención se forman de monómeros fluorados los cuales se pueden polimerizar o copo1imerizar para producir fluoroelastómeros adecuados que incluyen fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, clorotrifluoroetileno, tetrafluoroetileno y perfluoroalquil perfluorovinil éteres. Los ejemplos específicos de fluoroelastómeros incluyen copolímeros de fluoruro de vinilideno y un comonómero ¦ seleccionado de hexafluoropropileno, clorotrifluoroetileno, 1- idropentafluoropropileno, y 2-hidropentafluoropropileno; copolímeros de fluoruro de vinilideno, tetrafluoroetileno, y hexafluoropropileno o 1 ó 2-hidropentafluoropropileno; y copolímeros de tetrafluoroetileno, propileno y, opcionalmente, fluoruro de vinilideno, todos los cuales son conocidos en la técnica. Los fluoropolímeros termoplásticos (semi-cristalinos) los cuales se pueden usar en el proceso de esta invención incluyen, pero no se limitan a, poli (fluoruro de vinilideno) , homopolímeros y copolímeros de tetrafluoroetileno (tal como resina de fluorocarbono teflón® FEP) , y copolímeros de tetrafluoroetileno y hexafluoropropileno, opcionalmente con fluoruro de vinilideno . Preferiblemente, el fluoropolímero se deriva de uno o más monómeros fluorados, seleccionados del grupo que consiste de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, clorotrifluoroetileno, tetrafluoroetileno y perfluoroalgu.il perfluorovinil éteres . El adyuvante de procesamiento también puede contener uno o más componentes monoméricos o poliméricos no fluorados incluyendo/ sin limite, caprolactona y poliéster poliol. Los fluoropolimeros multimodales, tales como aquellos descritos en la Patente U.S. 6,277,919 también se pueden emplear como el fluoropolimero en las composiciones de esta invención. Por "multimodal" se entiende que el fluoropolimero tiene al menos dos componentes de pesos moleculares discretos y diferentes. Un primer componente, "A", tiene un peso molecular inferior y un índice de flujo de fusión relativamente alto (MFIA) . Un segundo componente, "B", tiene un peso molecular mayor y un índice de flujo de fusión relativamente bajo (MFIB) . Preferiblemente, el fluoropolimero multimodal contiene dos o tres componentes de peso molecular discreto. Los valores MFI que definen el componente A y componente B dependen de cual polímero procesable por fusión se usa. El MFIA preferiblemente es mayor que 50 y el MFIB es preferiblemente menor que 50 si el polímero procesable por fusión es un polímero de hidrocarburo. El MFIA es preferiblemente mayor que 1000 y el MFIB es preferiblemente menor que 100 si el polímero procesable por fusión es un polímero de poliéster o nilón. La relación de MFIA a MFIB está en el intervalo de 2:1 a 100:1, preferiblemente, 5:1 a 50:1. Si el tercer componente está presente, la relación MFI¾:MFIB de al menos un componente A a un componente B debe estar en el intervalo de 2:1 a 100:1. La relación en peso del componente A a componente B es 1:99 a 99:1, preferiblemente 5:95 a 50:50, muy preferiblemente 10:90 a 45:65. Los componentes pueden ser amorfos o semicristalinos . Los fluoropolimeros multimodales se derivan de al menos un monómero fluorado, preferiblemente dos o más, en donde los monómeros fluorados son los mismos que aquellos listados anteriormente. Los monómeros fluorados preferidos son fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno . Opcionalmente, los fluoropolimeros multimodales pueden ser un copolimero derivado de uno o más monómeros fluorados y uno o más monómeros no fluorados de la fórmula (R4) 2C=C (R4) 2 en donde R4 se selecciona de H, Cl, o un grupo alquilo de 1 a 8, preferiblemente 1 a 3 átomos de carbono . Otros adyuvantes de procesamiento contemplados se describen en la Patente U.S. No. 6,599,982. Preferiblemente el adyuvante de procesamiento de fluoropolimero tiene un tamaño de partícula mayor que 2 mieras y menor que 10 mieras. El tamaño de partícula se mide, para propósitos de esta modalidad preferida, en un punto inmediatamente precedente al dado (es decir, a la entrada del dado) en un proceso para producir un articulo conformado por extrusión. Preferiblemente, el tamaño de partícula promedio de peso del adyuvante de procesamiento de ?luoropolímero es mayor que 4 mieras, y en forma más preferible, mayor que 6 mieras, cuando se mide justo previo al dado. La cantidad de adyuvante de procesamiento de polímero presente en la composición de polímero pigmentada y artículo de polímero conformado variará dependiendo de la aplicación de uso final anticipada. Sin embargo, típicamente, la cantidad de adyuvante de procesamiento en la composición de polímero es 0.01 a 5% en peso, basado en el peso total de la composición, preferiblemente, 0.05 a 3% en peso. La cantidad de adyuvante de procesamiento en el uso final, tal como un artículo conformado, por ejemplo, una película polimérica es de 25 a 2000 partes por millón (ppra) , preferiblemente 25 a 1000 ppm, basado en el peso total del artículo conformado. El fluoropolímero opcionalmente se usa en combinación con un agente interfacial, con una relación en peso de agente interfacial a fluoropolímero de no más de 5:1. El uso de un agente interfacial es particularmente ventajoso cuando se usa en una cantidad efectiva para lograr un tamaño de partícula de fluoropolímero mayor que 2 mieras y menor que 10 mieras. Por "agente interfacial" se entiende un polímero termoplástico el cual se caracteriza por 1) estar en el estado liquido (o fundido) a la temperatura de extrusión, 2) tener una viscosidad de fusión inferior que tanto el adyuvante de procesamiento de fluoropolímero como polímero no fluorado procesable por fusión, y 3) se moja libremente la superficie de las partículas de fluoropolímero en la composición extruible. Los ejemplos de tales agentes interfaciales incluyen, pero sin estar limitados a i) copolímeros de silicona-poliéter; ii) poliésteres alifáticos tales como poli(adipato de butileno) , poli (ácido láctico) y poliésteres de policaprolactona (preferiblemente, el poliéster no es un copolímero de bloque de un ácido dicarboxílico con un polímero poli (oxialquileno) ; iii) poliésteres aromáticos tales como diisobutil éster del ácido ftálico; iv) poliéter polioles (preferiblemente, no un óxido de polialquileno) tal como poli (tetrametilen éter gli ol) ; v) óxidos de amina tales como óxido de octildimetil amina; vi) ácidos carboxílieos tales como ácido hidroxi-butandioico; vii) ésteres de ácido graso tales como monolaurato de sorbitán y triglicéridos; y vii) polímeros de poli (oxialquileno) , los cuales incluyen polioles de poli (oxialquileno) , tales como polietilenglicoles y sus derivados . Un agente interfacial de poliéster alifático preferido es una policaprolactona que tiene un peso molecular promedio numérico en el intervalo de 1000 a 32000, preferiblemente 2000 a 10000, y en forma más preferible 2000 a 4000. El agente interfacial se puede introducir a la mezcla de adyuvante de procesamiento de fluoropolimero y polímero procesable por fusión en cualquier punto e incluye el proceso final para producir un artículo conformado. Es más deseable combinar el adyuvante de procesamiento y agente interfacial en el proceso para preparar la composición de polímero pigmentada donde ambos ingredientes están presentes a alta concentración de modo que ocurra inmediatamente la humectación de la superficie de fluoropolimero en la mezcla.

Otros aditivos Una amplia variedad de aditivos pueden estar presentes en la composición de polímero producida por el proceso de esta invención cuando sea necesario, deseable o convencional. Tales aditivos incluyen catalizadores, iniciadores, antioxidantes (por ejemplo, fenol obstaculizado tal como hidroxitolueno butilado) , agentes de soplado, estabilizadores de luz ultravioleta (por ejemplo, estabilizadores de luz de amina obstaculizada o "HALS") , pigmentos orgánicos que incluyen pigmentos tintóreos, plastificantes, agentes antibloqueo (por ejemplo, arcilla, talco, carbonato de calcio, sílice, aceite de silicona, y similares) agentes igualadores del color, retardantes de flama, aditivos anti-craterización, y similares.

Preparación de la Composición de Polímero La presente invención proporciona un proceso para la preparación de una composición de polímero pigmentada. Típicamente, en este proceso, el dióxido de titanio es tratado en su superficie de acuerdo con esta invención y se combina con un adyuvante de procesamiento de polímero. Esta etapa se puede realizar por cualquier medio conocido para aquellos expertos en la técnica. Una ventaja de esta invención es que el adyuvante de procesamiento de polímero se puede mezclar físicamente con el pigmento con o sin otro componente en la mezcla. En contraste a técnicas previas en las que se evitó el contacto del pigmento y el adyuvante de procesamiento, especialmente contacto prolongado, con esta invención el pigmento y el adyuvante de procesamiento se puede combinar y almacenar con untamente para la adición posterior al polímero inferior procesable por fusión. Tanto el mezclado en seco o el mezclado húmedo son adecuados. En el mezclado húmedo, el pigmento, adyuvante de procesamiento o ambos se pueden volver pasta aguada o se disuelven en un solvente y se mezclan posteriormente con los otros ingredientes. Preferiblemente, debido a la facilidad y realización, el pigmento y el adyuvante de procesamiento de polímero se mezclan en seco. En una modalidad de la invención, el pigmento el cual se ha tratado en su superficie de 'acuerdo con esta invención, después del contacto con el adyuvante de procesamiento de polímero, y opcionalmente, con un agente interfacial, se pone en contacto con un primer polímero procesable por fusión. Se pueden usar cualesquiera técnicas de formación de compuestos por fusión, conocidas por aquellos expertos en la técnica. Generalmente, el pigmento, adyuvante de procesamiento, otros aditivos y polímero procesable por fusión se producen conjuntamente y luego se mezclan en una operación de mezclado, tal como mezclado en seco, que aplica cizallamiento a la fusión de polímero para formar el polímero pigmentado. El polímero procesable por fusión usualmente está disponible en la forma de polvo, gránulos, pelotillas o cubos. Los métodos para el mezclado en seco incluyen sacudir en una bolsa o tamboreo en un contenedor cerrado. Otros métodos incluyen mezclado usando agitadores o paletas. El pigmento, adyuvante de procesamiento de polímero y polímero procesable por fusión puede ser co-alimentado usando dispositivos de tornillo, los cuales mezclan el pigmento, adyuvante de procesamiento de polímero y polímero procesable por fusión conjuntamente antes de que el polímero alcance un estado de fusión. Después del mezclado o combinación, el polímero pigmentado se mezcla por fusión, usando cualesquiera métodos conocidos en la técnica, incluyendo alimentadores de tornillo, amasadores, mezcladores de alto cizallamiento, mezcladores de combinación, y similares. Los métodos típicos usan mezcladores Banbury, extrusores de tornillo único o doble, y mezcladores continuos híbridos. Las temperaturas de procesamiento dependen del polímero y el método de mezclado usado y son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica. La intensidad de mezclado depende del grado de ablandamiento. La composición de polímero pigmentada producida por el proceso de esta invención es útil en la producción de artículos conformados. Un artículo conformado es producido típicamente mezclando por fusión el polímero pigmentado el cual comprende un primer polímero procesable por fusión, con un segundo polímero procesable por fusión para producir el polímero que se puede usar para formar el artículo terminado de fabricación. La composición pigmentada y el segundo polímero son mezclados por fusión, usando cualquier medio conocido en la técnica, como se describió anteriormente. En este proceso, los extrusores de dos tornillos son comúnmente usados. Los extrusores de dos tornillos co-giratorios están disponibles de Werner and Pfleiderer. El polímero mezclado por fusión se extruye para formar un artículo conformado. En la producción de artículos conformados, el uso del polímero pigmentado de esta invención reduce la construcción de reborde de dado en la hendidura de salida del dado de extrusión. Además, se reduce la demanda de par de torsión, permite que los artículos conformados se produzcan a presión baja, reduce el riesgo de degradación del polímero. Los artículos conformados producidos por el proceso de esta invención exhiben fractura de fusión reducida, es decir, defectos de superficie. Esta invención es particularmente adecuada para producir artículos conformados tales como tubería, tubos, revestimientos de alambre, y películas. El proceso es especialmente útil para producir películas, especialmente películas sopladas. Mientras que esta invención proporciona ventajas particulares para mejorar el funcionamiento de adyuvantes de procesamiento de polímero cuando el pigmento está presente en un artículo conformado, reducir la fractura de fusión, el funcionamiento de otros aditivos de polímero también se puede mejorar. Tales aditivos incluyen, pero no se limitan a estabilizadores de luz, tales como estabilizadores de luz de amina obstaculizada y/o estabilizadores de calor tales como fosfitos o fenólicos. En una modalidad, la invención se puede construir excluyendo cualquier elemento o etapa de proceso que no afecta materialmente las características básicas y nuevas de la composición o proceso. Adicionalmente, la invención se puede construir excluyendo cualquier elemento o etapa de proceso no especificado en la presente.

EJEMPLOS Procedimiento de Prueba de Fractura de Fusión Previo a cada prueba de funcionamiento, el extrusor y dado se purgaron con mezcla maestra de polietileno de baja densidad ("PEBD") que contiene 50% de sílice (tierra diatomácea) en polietileno para remover el adyuvante de procesamiento (típicamente, un fluoroelastornero) de la prueba previa. Después de purgar la mezcla madre de sílice del extrusor con polietileno de baja densidad lineal ("PEBDL"), se produjo la película soplada usando 100% PEBDL por 10 minutos para asegurar que cada prueba comience con 100% de fractura de fusión. Cuando la composición extruible a ser probada se dejó caer en la boca de alimentación del extrusor, un cronómetro digital con una segunda lectura se puso en marcha. El funcionamiento de remoción de fractura de fusión de cada composición extruible se monitoreó por observación continua visual de la dureza de la fusión que sale del dado y de la película soplada por un operador experimentado. Cuando ninguna fractura de fusión fue visible de esta manera, el cronómetro digital se paró y una muestra de película se tomó para inspección para asegurar que toda la fractura de fusión se ha eliminado. Si la fractura de fusión se eliminó completamente, el tiempo de acondicionamiento se registró como el tiempo registrado en el cronómetro digital . Cuando la fractura de fusión estuvo aún presente después de 60 minutos de tiempo de funcionamiento, una muestra de película se tomó y la prueba se terminó .

Ejemplo 1 50 libras (22.7 kg) de pigmento de dióxido de titanio (rutilo) fueron tratadas en superficie con octil trietoxisilano como se describe en la Patente U.S. 5,889,090. El pigmento de superficie tratada de nuevo se trató su superficie pero con 1% en peso de ácido isoesteárico. Esto se realizó adicionando ácido isoesteárico al pigmento seco y mezclando con un mezclador de cono V equipado con una barra agitadora interna (conocida como una barra intensificadora) . Estos mezcladores están comercialmente disponibles a través de proveedores tal como Patterson-Kelley. El pigmento y ácido isoesteárico se mezclaron con una barra intensificadora a temperatura ambiente por 15 minutos . El producto tratado luego se mezcló en seco con 114 gramos de Viton® Z-200 Preeflow (disponible de DuPont-Dow Elastomers) , un fluoropolimero que tiene un tamaño de partícula mayor de 2 mieras y menos de 10 mieras. El pigmento tratado luego se dispersó en NA206, un polietileno de baja densidad con 'un índice de fusión de 13.5 (disponible de Equistar) usando un extrusor de dos tornillos de 30 mm a 70 por ciento en peso de Ti02. El pigmento de Ti02 pre-dispersado final es referido como mezcla madre. La mezcla madre se diluyó a 5% en peso en polímero de polietileno, PEBDL L10029, con un índice de fusión de 2.0, disponible de Exxon-Mobil, para producir una composición blanca extruible. Las películas sopladas de 25 mieras de espesor se produjeron usando un extrusor de L/D 24:1 de 2.5 pulgadas (6.35 cm) equipado con un dado de película soplada de 4 pulgadas (10.16 cm) que tiene una abertura de 0.030 pulgadas (0.076 cm) . Las temperaturas de zona del barril (iniciando en la sección de alimentación) fueron 160°C, 180°C, 194°C, y 190°C con temperaturas de adaptador y dado de 200°C. La temperatura de fusión para cada procedimiento fue 212° a 214°C y la presión de dado al inicio de cada procedimiento estuvo en el intervalo de 27.7 a 28.3 MPa. El tornillo fue un diseño convencional con una paleta de barrera que opera a 40 rpm. La salida de extrusor al inicio de cada procedimiento fue 45.4 kg/hr, resultando en velocidades de cizallamiento evidentes en la abertura de dado de aproximadamente 500 seg-1. La fractura de fusión se determinó de conformidad con el procedimiento de prueba descrito anteriormente y los resultados se reportaron en la tabla 1.

Ejemplo 2 El proceso descrito en el ejemplo 1 se repitió excepto que el pigmento de Ti02 se trató con aceite de silicona etoxilada comercialmente disponible de General Electric como SF-1288 en lugar de ácido isoesteárico . La fractura de fusión se determinó de conformidad con el procedimiento de prueba descrito anteriormente y los resultados se reportaron en la tabla 1.

Ejemplo Comparativo A El procedimiento descrito en el ejemplo 1 se repitió excepto que el ácido isoesteárico se omitió de modo que el dióxido de titanio solamente se trató con octil trietoxisilano . Después de una hora de procesamiento, permaneción 17% de fractura de fusión. Los resultados de estas pruebas se muestran en la tabla 1.

Tabla 1 Ej emplo Tiempo, % de Fractura minutos de fusión que permanece 1 45 0 2 60 0 A >60 17 Como se puede ver de la tabla 1, en los ejemplos 1 y 2, el polímero el cual contiene pigmento de dióxido de titanio que se trató de conformidad con esta invención, mezclado con un adyuvante de procesamiento de polímero y luego adicionado a un polímero de polietileno mostró mejoramientos de fractura de fusión sobre el ejemplo comparativo A en donde el pigmento de dióxido de titanio no fue tratado en su superficie tanto con un compuesto que contiene silicio como un compuesto orgánico. El tratamiento solamente con compuesto orgánico fue menos efectivo.

Ejemplo Comparativo B El proceso descrito en el ejemplo 1 se repitió excepto que el pigmento de T1O2 no se trató ya sea con el silano o ácido isoesteárico . En su lugar, el pigmento de T1O2 se trató con trietanolamina al 0.2% en un molino de chorro. Estuvo compuesto como se describió previamente a 50% en peso y se dejó caer en un extrusor de tornillo único unido a un dado para película soplada como se describe en el ejemplo 1. Después de 1 hora de procesamiento, 100% de fractura de fusión- permaneció, indicando la importancia del tratamiento de superficie del dióxido de titanio tanto con compuesto que contiene silicio como un compuesto orgánico para que el adyuvante de procesamiento sea efectivo.

Ej emplo Comparativo C El proceso del Ejemplo 1 se repitió excepto que el pigmento se trató con un revestimiento de alúmina al 3% en peso adicionando aluminato de sodio a una pasta aguada acuosa básica de TÍO2, controlando el pH, separando el pigmento y lavando para remover sales solubles. Después de 1 hora de procesamiento se mantuvo 85% de fractura por fusión indicando la importancia de los tratamientos de superficie en esta invención. La descripción de modalidades ilustrativas y preferidas de la presente invención no se desea que limiten el alcance de la invención. Varias modificaciones, construcciones alternativas y equivalentes se pueden emplear sin apartarse del verdadero espíritu y alcance de las reivindicaciones anexadas . 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 contenido en' las siguientes reivindicaciones :

1. Proceso para el tratamiento de superficie de pigmento de dióxido de titanio para formar un pigmento de dióxido de titanio capaz de ser combinado con un adyuvante de procesamiento de polímero y dispersado en una fusión de polímero, caracterizado porque comprende poner en contacto un pigmento de dióxido de titanio con (i) una primera cantidad para tratar la superficie de un compuesto que contiene silicio seleccionado del grupo que consiste de un monómero de silano,, un polímero de silicona que tiene un sitio reactivo, y una mezcla de los mismos para formar un pigmento de dióxido de titanio que tiene un tratamiento de superficie que contiene silicio; y poner en contacto la superficie tratada con dióxido de titanio con (ii) una segunda cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de una cera de hidrocarburo, un ácido carboxílico, un polímero de silicona el cual es diferente del polímero de silicona de (i) y mezcla de los mismos para formar un pigmento de dióxido de titanio el cual es dispersable en toda la fusión de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero.

2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero de silano es un alcoxisilano o un halosilano o mezcla de los mismos .

3. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero de silano es octiltrietoxi silano .

4. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero de silicona de (i) es metilhidridosiloxano que tiene la fórmula e3SiO [SiO eH] n- [SiOMe2] m-SiMe3 en donde n es un número entero que varía desde 1 a aproximadamente 200, m es un número entero que varía desde 0 a aproximadamente 200 y Me es metilo.

5. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido carboxílico es un ácido carboxílico de alto peso molecular.

6. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero de silicona de (ii) es un polímero de silicona representado por la fórmula Me3SiO [SiOMeR3] x- [SiOMe2] y-SiMe3. donde x y y son independientemente números enteros de 1 a aproximadamente 200, y R3 es un hidrocarburo sustituido con heteroátomo o no sustituido, saturado, insaturado, lineal o ramificado que contiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y Me es metilo .

7. Proceso de .conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque R3 es un hidrocarburo- sustituido con heteroátomo que tiene la estructura - (C¾) 3-O- (CH2CH20) PH, donde p es un número entero que varia de 1 a aproximadamente 25.

8. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido carboxílico se selecciona a partir del grupo que consiste de ácido laurico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido oleico, ácido linoleico, y mezcla de los mismos.

9. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada, caracterizado porque está hecho por el proceso de conformidad con la reivindicación 1.

10. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada capaz de ser combinado con un adyuvante de procesamiento de polímero y dispersado en una fusión de polímero, caracterizado porque comprende: un pigmento de dióxido de titanio que tiene (i) un primer revestimiento de superficie derivado de un compuesto que contiene silicio seleccionado del grupo que consiste de un monómero de silano, un polímero de silicona que tiene un sitio reactivo, y mezcla de los mismos y (ii) un segundo revestimiento de superficie derivado de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de una cera de hidrocarburo, un ácido carboxílico, un polímero de silicona el cual es diferente del polímero de silicona de (i) y mezcla de los mismos, el pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada es dispersable en toda la fusión de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la fusión de polímero .

11. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el silano es un alcoxisilano o un alosilano o mezcla de los mismos.

12. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el silano es octiltrietoxisilano .

13. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el polímero de silicona de (i) es metilhidridosiloxano que tiene la fórmula Me3SiO [SiOMeH] n- [SiOMe2] m-SiMe3 en donde n es un número entero que varía de 1 a aproximadamente 200, m es un número entero que varía de 0 a aproximadamente 200 y Me es metilo.

14. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ácido carboxílico es un ácido carboxílico de alto peso molecular.

15. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el polímero de silicona de (ii) es un polímero de silicona representado por la fórmula Me3SiO [SiOMeR3] x- [SiOMe2] y-SiMe3 donde x y y son independientemente números enteros de 1 a aproximadamente 200, y R3 es ya sea un hidrocarburo sustituido con heteroátomo o no sustituido, saturado, insaturado, lineal o ramificado que contiene 1 a aproximadamente 200 átomos de carbono y Me es metilo.

16. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque R3 es un hidrocarburo sustituido con heteroátomo que tiene la estructura - (CH2) 3-O- (CH2CH20) PH, donde p es un número entero que varía desde 1 a aproximadamente 25.

17. Pigmento de dióxido de titanio de superficie tratada de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ácido carboxílico se selecciona del grupo que consiste de ácido laurico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido oleico, ácido linoleico, y mezclas de los mismos.

18. Proceso para producir una composición de polímero procesable por fusión pigmentada que tiene fractura de fusión reducida, caracterizado porque comprende: tratar la superficie del pigmento inorgánico poniendo en contacto un pigmento inorgánico con una primera cantidad de tratamiento de superficie de (i) un compuesto que contiene silicio seleccionado del grupo que consiste de un monómero de silano, un polímero de silicona que tiene un sitio reactivo, y mezcla de los mismos; y (ii) una segunda cantidad de tratamiento de superficie de un compuesto orgánico seleccionado del grupo que consiste de un ácido carboxílico, una cera de hidrocarburo, un polímero de silicona el cual es diferente de (i) y mezcla de los mismos; combinar el pigmento inorgánico de superficie tratada con un adyuvante de procesamiento de polímero y un polímero procesable por fusión para formar una composición de polímero procesable por fusión pigmentada en la cual la el pigmento inorgánico de superficie tratada se dispersa en toda la composición de polímero y promueve la migración del adyuvante de procesamiento a una superficie de la composición de polímero.

19. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el monómero de silano es un alcoxisilano o un halosilano o mezcla de los mismos.

20. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el monómero de silano es octil trietoxisilano .

21. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero de silicona de (i) es metilhidridosiloxano que tiene la fórmula Me3SiO[SiOMeH]n- [SiOMe2] m-SiMe3 en donde n y m son independientemente números enteros que varían de 1 a aproximadamente 200 átomos de carbono y Me es metilo.

22. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero de silicona de (ii) es un polímero de silicona representado por la fórmula Me3SiO [SiOMeR3] x- [SiOMe2] y-SiMe3 donde x y y son independientemente números enteros de 1 a aproximadamente 200, y R3 es ya sea un hidrocarburo sustituido con heteroátomo o no sustituido, saturado, insaturado, lineal o ramificado que contiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y Me es metilo.

23. Proceso de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque R3 es un hidrocarburo sustituido con heteroátomo que tiene la estructura - (CH2) 3-0- (CH2CH20) PH, donde p es un número entero que varía desde 1 a aproximadamente 25.

24. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el ácido carboxílico se selecciona del grupo que consiste de ácido laurico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido oleico, ácido linoleico, y mezclas de los mismos .

25. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el adyuvante de procesamiento de polímero se deriva de uno o más monómeros fluorados, seleccionados del grupo que consiste · de fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, clorotrifluoroetileno, tetrafluoroetileno y perfluoroalquil perfluorovinil éteres.

26. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el adyuvante de procesamiento tiene un tamaño de partícula mayor que 2 mieras y menor que 10 mieras.

27. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el adyuvante de procesamiento de polímero además comprende un agente interfacial.

28. Proceso de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el agente interfacial es policaprolactona .

29. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende adicionar un agente antibloqueo a la composición de polímero procesable por fusión pigmentada.

30. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende adicionar una cantidad menor del polímero procesable por fusión pigmentada a una cantidad mayor de un segundo polímero para producir un polímero mezclado.

31. Proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque además comprende formar el polímero mezclado en un artículo conformado.

32. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero procesable por fusión es un polímero de olefina.

33. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero procesable por fusión comprende polietileno.

34. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el polímero procesable por fusión es polietileno de baja densidad, lineal.

35. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el pigmento inorgánico tiene una gravedad específica de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 6 g/cc.

36. Composición de polímero pigmentada con fractura de fusión reducida, caracterizada porque está hecha por el proceso de conformidad con la reivindicación 18.

37. Proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el pigmento inorgánico es dióxido de titanio.