BRPI0617474A2 - composiÇÕes em pà de poliuretano termoplÁsticas e seus usos - Google Patents

Abstract

<B>COMPOSIÇÕES EM pó DE POLIURETANO TERMOPLASTICAS E SEUS USOS<D>Composições em pó termoplásticas e processos relacionados da invenção compreendem pelo menos um poliuretano termoplástico tendo um índice de fusão de pelo menos cerca de 8g/10 mm quando testado de acordo com ASTM D1238 a 190<198>C e um peso de 2,16 kg; pelo menos um lubrificante interno em uma quantidade de até 5% em peso da composição; e, opcionalmente, pelo menos um agente de fluxo ou outros componentes. Tais composições em pó termoplásticas são adequadas para formação em uma variedade de artigos, usando, por exemplo, técnicas de fusão por impacto em alta velocidade ou moldagem por lama.

Description

COMPOSIÇÕES EM PÓ DE POLIURETANO TERMOPLÁSTICAS E SEUS USOSREIVINDICAÇÃO DA PRIORIDADE

Este pedido reivindica a prioridade da patenteprovisória americana de número de série 60/727.367 com onúmero do documento 12004007 e depositado em 17 de outubrode 2005, o qual é incorporado por referência.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere às composições em pótermoplásticas de poliuretano e seus usos.

Ao longo de muitas décadas, o uso de polímerostransformou o mundo. A ciência do polímero evoluiurapidamente para produzir milhares de produtostermoplãsticos e termoformados diferentes dentro dos quatrocantos da física do polímero: plásticos termoplásticos,elastômeros termoplásticos, plásticos termoformados, eelastômeros termoformados.

Nenhuma produção em grande escala de qualquer polímeroou artigos do mesmo pode repousar em ingredientes atuais ouem condições de processamento. A redução do custo, melhoriada produtividade, fornecimento de melhor desempenho,produtos de custo mais baixo todos direcionam a indústriada ciência do polímero. Com o advento de novos materiais eprocessos associados, é freqüentemente benéfico substituiruns materiais poliméricos mais antigos com os materiaistendo propriedades melhoradas, capacidades de processamentoe/ou eficiências no processamento em aplicaçõesparticulares e em processos associados.

Por exemplo, em certas aplicações, as substituições decloreto de polivinila (PVC) são desejadas. Os artigosformados de PVC, enquanto relativamente baratos e fáceis deprocessar, tendem a tornarem-se frágeis (e então exibem ummodo de falha frágil) quando usados em temperaturas maisbaixas. Assim, o uso do PVC para formar artigos submetidosa climas frios e outras temperaturas relativamente baixaspode ser problemático para certas aplicações que requeremmodos de falha dúteis.

Em particular, uma aplicação onde os modos de falhadúteis são preferidos envolve a fabricação de artigos paracompartimentos de passageiro dos veículos tais comoautomóveis, aviões, caminhões, equipamento de fazenda,equipamento de construção, etc. Os materiais poliméricossão usados para fabricar muitos partes e subconjuntosdentro de tais compartimentos de passageiro. Por exemplo,.painéis de instrumento, painéis da porta, encosto para obraço, encosto para cabeça, consoles centrais, e air bags,etc podem ser produzidos de um ou mais materiaispoliméricos.

Um subcomponente de tais artigos freqüentemente toma aforma de "uma pele polimérica. 11 As peles poliméricas podemfornecer a superfície externa de artigos maiores, sendoenchidas com a espuma moldada ou outros materiaisalcochoados para fornecer o corpo e uma aparência esculpidaao artigo total. Por exemplo, os artigos acolchoados ouenchidos dentro dos compartimentos de passageiro, tais comoos painéis de instrumento, os painéis da porta, e osemelhante, foram produzidos fornecendo uma pele moldadapor lama de PVC. A pele é presa no lugar sobre um substratoe retro-enchida então com um material de espuma (porexemplo, espuma de uretano) em um processo da injeção emque as bordas da pele são seladas a fim de fornecer umproduto acabado. 0 produto acabado inclui a pele com orevestimento protetor acolchoado de espuma ligado aosubstrato, que pode incluir as bordas de um painel daporta, as bordas de um painel de instrumento, ou osemelhante. A referência ao uso das peles poliméricas nestamaneira pode ser encontrada dentro, por exemplo, napublicação da patente U.S. 2002/0125734 Al.

Quando os materiais que exibem modos de falha frágeisem alguma ou todas as temperaturas de uso pretendido sãousados em produzir as peles poliméricas para taisaplicações, entretanto, eles provocam um risco para opassageiro no caso do impacto, ou o outro caso que conduz âfalha de um artigo. Este risco é aumentando usando osmateriais frágeis devido à tendência de materiais frágeisde romperem e fragmentarem em partes minúsculas,freqüentemente tendo bordas denteadas ou afiadas. A geraçãode tais estilhaços coloca em risco a segurança daquelesdentro e fora do compartimento de passageiro.

Como tal, um pré-requisito para selecionar materiaispara o uso na fabricação do veículo de passageiro envolvefreqüentemente testar para determinar a capacidade de ummaterial para o uso em uma variedade de ambientes. Osmateriais para um artigo em particular dentro doscompartimentos de passageiro - air bags - são selecionadoscom cuidado sob uma variedade ampla de condiçõesambientais. 0 desempenho de um material em temperaturas decerca de -40°C (-40°F) e menos é um ponto inicial importanteconsiderado em determinar a capacidade de um material depassar a estes testes. 0 PVC falha freqüentemente taistestes devido a sua tendência frágil em temperaturas maisbaixas de uso. Ainda, o PVC é vantajoso em comparação aossubstitutos convencionais devido a seu custo relativamentebaixo. Assim, os materiais alternativos são desejados.

Não somente são materiais ainda desejados, mas osmétodos eficientes e replicáveis para a produção dosartigos são desejados também. Uma variedade ampla dosprocessos é conhecida para a fabricação de componentespoliméricos tais como aqueles descrito acima. Um processoparticular para a formação das peles poliméricas édenominado a fusão por impacto em alta velocidade (HVIF).

Neste processo, um pó de polímero fluidizado e é fundido emum gás inerte tal como nitrogênio antes de ser acelerado emum molde ou em outra ferramenta em que o pó acumula em umaou mais superfície alvo e solidifica então em uma películasólida. A superfície alvo é mantida tipicamente em cerca datemperatura ambiente a fim de promover a solidificação dapelícula. Ver, por exemplo, patente U.S n° 5.285.967.

HVIF foi usado para conferir revestimentos poliméricosem artigos a fim de proteger as superfícies ou os materiaissubjacentes que entram em contato com a superfíciesubjacente dos danos (por exemplo, contaminação).

Freqüentemente, o revestimento polimérico fornece umasuperfície relativamente limpa, não tóxica e é produzido deum material relativamente inerte. Por exemplo, opolietileno é revestido no interior dos vagões usando HVIFa fim de impedir que os gêneros alimentícios transportadospelos vagões se tornem contaminados.

É desejável expandir a aplicação de HVIF a outrosmateriais devido às vantagens processando associadas com ométodo e sua capacidade de formar os artigos tendo ascaracterísticas de superfície desejadas. Isto éparticularmente verdadeiro para aquelas aplicações querequerem os revestimentos de superfície de um calibreparticular (por exemplo, um que é liso e uniforme ou um quetem uma aparência coriácea uniforme). Até agora,entretanto, a expansão de HVIF para incluir a preparaçãodos artigos para indústrias tais como aqueles que envolvema fabricação dos artigos poliméricos usados emcompartimentos de passageiro foi difícil porque ascomposições apropriadas em pó para este processo originalainda não são conhecidas. Como tal, o molde de injeçãotransformou-se um método prevalente para a formação daspeles poliméricas e de outros artigos poliméricos nestasaplicações devido às limitações e às desvantagensassociadas com o HVIF e as outras técnicas de fabricação(por exemplo, formação a vácuo, molde por lama, molderotatório, e pulverização) . Outra vez, a referência é feitaa publicação da patente U.S 2002/0125734

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Vantajosamente, a invenção fornece uma composição empó termoplástica apropriada para a formação em um artigousando a fusão por impacto em velocidade elevada. Taiscomposições em pó têm uma distribuição de tamanho dapartícula unimodal e compreendem pelo menos um poliuretanotermoplástico que tem um índice de fusão de pelo menoscerca de 8 g/10 minuto quando testadas de acordo com ASTMD1238 em 190 0C e um peso de 2,16 kg; pelo menos umlubrificante interno em uma quantidade até de cerca de 5%em peso baseado no peso total da composição; e,opcionalmente, pelo menos um agente do fluxo ou outroscomponentes (por exemplo, estabilizantes térmicos, foto-estabilizantes, pigmentos, antioxidantes, plastificantes,cargas , e agentes de ajuste).

Outras composições em pó termoplásticas sãofacilitadas também pela presente invenção. Dependendo daaplicação, a composição em pó pode ter uma distribuição detamanho da partícula unimodal ou uma distribuição detamanho da partícula bimodal.

Por exemplo, a invenção fornece uma composição em pótermoplástica apropriada para a formação em um artigousando o molde de lama. Tais composições em pó têm umadistribuição de tamanho bi-modal da partícula e compreendempelo menos um poliuretano termoplástico que tem um índicede fusão de pelo menos cerca de 8 g/10 minutos quandotestadas de acordo com ASTM D1238 em 190°C e um peso de2,16 kg; pelo menos um lubrificante interno em umaquantidade até de cerca de 5% em peso baseado no peso totalda composição; e, opcionalmente, pelo menos um agente dofluxo ou outros componentes (por exemplo, estabilizantestérmicos, foto-estabilizadores, pigmentos, antioxidantes,plastificantes, cargas, e agentes de ajuste).

Em modalidades exemplares da invenção, o poliuretanotermoplástico compreende o poliuretano termoplásticoalifático ou o poliuretano termoplástico aromático. Emoutras modalidades, o poliuretano termoplástico compreendeo poliuretano termoplástico baseado em poliéter (porexemplo, um poliuretano termoplástico baseado em poliéteraromático) ou o poliuretano termoplástico baseado empoliéster (por exemplo, um poliuretano termoplásticobaseado em poliéster alifático).Quando as quantidades dos componentes individuaisvariam de acordo com a aplicação e o processo desejados, emuma modalidade a composição em pó termoplástica compreendecerca de 0,01 a cerca de 1,0% em peso de um lubrificanteinterno como, por exemplo, fosfato de ácido mono- e di-estearila. Preferivelmente, embora não necessariamente, acomposição é essencialmente livre dos componentes pronos àmigração florescente nos artigos preparados da mesma.

Em umas outras modalidades, a composição do pó podeser uma mistura da composição do pó. As misturas dacomposição do pó da invenção compreendem pelo menos umpoliuretano termoplástico e pelo menos outro um polímero,(por exemplo, cloreto de polivinila) . Em uma modalidadeexemplar, o outro polímero compreende mais extremamente doque cerca de 10 % em peso da composição total. Por exemplo,o outro polímero pode ser cloreto de polivinila em umaquantidade até cerca de 90 % em peso da composição total.Em as modalidades exemplar da composição do pó misturam-se,a composição compreende cerca de 5 a cerca de 50 % em peso,cerca de 10 a cerca de 3 0 % em peso, ou promove ainda cercade 15 a cerca de 25 % em peso do poliuretano termoplásticobaseado no peso total da composição. Outros componentespodem também estar atuais, incluindo para a borrachaprocessável por fusão do exemplo.

Uma variedade dos artigos pode ser preparada dascomposições em pó termoplásticas da invenção. Por exemplo,os subcomponentes poliméricos da pele de uns artigos maisadicionais para compartimentos de passageiro de um veículopodem ser dados forma das composições em pó termoplásticas.Tais artigos mais adicionais incluem os painéis deinstrumento, os painéis da porta, o encosto para os braços,o encosto para a cabeça, consoles centrais, e air bags paraum compartimento de passageiro de um veículo. Ascomposições da invenção fornecem vantajosamentealternativas e vantagens em comparação aos materiaisconvencionais usados para tais finalidades.

Os processos da invenção incluem aqueles para prepararas composições em pó termoplásticas. Tais processos incluemetapas de fornecer um poliuretano termoplástico, demisturar o poliuretano termoplástico com um ou maiscomponentes opcionais, e de transformar o poliuretanotermoplástico e os componentes opcionais em um pó que temuma distribuição de tamanho uni-modal da partícula ou deoutra maneira pré-determinada. Em uma modalidade exemplar,a composição é transformada em um pó usando etapas demoagem criogênica, seleção e reciclagem.

Os processos para preparar artigos da composição em pótermoplástica incluem aqueles que usam uma fusão de impactoem velocidade elevada, um revestimento em pó de leitofluidizado, um pulverizador eletrostático, um pulverizadortérmico, um molde de lama, ou uma técnica rotatória domolde. De acordo com modalidades exemplares da invenção, umagente liberador do molde externo não é necessário ouutilizado para formar tais artigos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DOS DESENHOS

Figura 1 é uma distribuição de tamanho uni-modal dapartícula associada com as composições em pó úteis para aformação dos artigos de acordo com uma técnica da fusão deimpacto em velocidade elevada de acordo com a invenção.

Figura 2 é uma distribuição de tamanho bi-modal dapartícula associada com as composições em pó úteis para aformação dos artigos de acordo com uma técnica de molde emlama de acordo com a invenção.

Figura 3 é um fluxograma esquemático de um processoexemplar para a formação de composições em pó da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Composições

As composições em pó termoplásticas do poliuretano(TPU) da invenção compreendem pelo menos um TPU inferior eum ou mais componentes opcionais, selecionados de acordocom o uso pretendido da composição.TPU de Base

TPU é um elastômero termoplástico desejável porqueexibe tensão elevada e rompe com força, possui altaflexibilidade em temperaturas baixas, e resistênciaextremamente boa à abrasão e risco. TPU é tambémrelativamente estável de encontro ao óleo, às gorduras eaos muitos solventes, assim como a radiação ultravioleta.Por causa destas características desejáveis, TPU podebeneficamente ser usado para um número de aplicações de usofinal, tais como aqueles em automotivos e nas indústrias decalçados.

Por uma questão de simplicidade, o termo "poliuretano"como usado aqui inclui os polímeros que contêm ligações deuretano (conhecido também como carbamato), ligações deuréia, ou combinações dos mesmos (isto é, no exemplo depoli(uretano-uréia) s) . Assim, os poliuretanos

termoplásticos da invenção contêm pelo menos ligações deuretano e, opcionalmente, ligações de uréia.Uma variedade ampla de produtos químicos de TPU éapropriada para o uso como TPU de base na invenção. Porexemplo, um número de produtos químicos alifáticos earomáticos podem ser usados. Um ou o mais produtos químicosde TPU pode ser usado formar o TPU de base para composiçõesda invenção.

O termo "aromãtico" se refere a TPUs derivado degrupos mononucleares de hidrocarboneto aromático ou degrupos polinucleares de hidrocarboneto aromático. O termoinclui aquele TPUs derivados de grupos arileno. O termo"grupo arileno" significa um grupo aromático divalente.

O termo "alifático" se refere a TPUs derivado degrupos saturados ou insaturados, lineares, ramificados, oucíclicos de hidrocarboneto. Este termo é usado para incluiraqueles TPUs derivados de alquileno (por exemplo,oxialquileno), aralquileno, e grupos cicloalquileno (porexemplo, alquileno de oxiciclo), por exemplo. O termo"grupo alquileno" significa um grupo saturado, linear ouramificado, divalente de hidrocarboneto. Particularmente osgrupos preferidos de alquileno são grupos de oxialquileno.

O termo "grupo oxialquileno" significa um grupo saturado,linear ou ramificado, divalente de hidrocarboneto com umátomo de oxigênio terminal. O termo do "grupo aralquileno"significa um grupo saturado, linear ou ramificado,divalente de hidrocarboneto que contem pelo menos um grupoaromático. O termo "grupo cicloalquileno" significa umgrupo saturado, linear ou ramificado, divalente dehidrocarboneto que contem pelo menos um grupo cíclico. Otermo "grupo oxicicloalquileno" significa um gruposaturado, linear ou ramificado, divalente de hidrocarbonetoque contem pelo menos um grupo cíclico e um átomo deoxigênio terminal.

De acordo com uma modalidade da invenção, um TPU éobtido reagindo uma composição do isocianato difuncionalcom pelo menos um composto polihidroxi difuncional eopcionalmente um extensor de cadeia em tais quantidades queo índice do isocianato está entre cerca de 90 e cerca de110, preferivelmente entre cerca de 95 e cerca de 105, e omais preferivelmente entre cerca de 98 e cerca de 102.

O termo "difuncional" como usado aqui significa que afuncionalidade média da composição do isocianato e decomposto polihidroxi é cerca de 2.

O termo "índice de isocianato" como usado aqui é arelação de átomos de isocianato reativos de hidrogêniosobre os grupos de isocianato presentes em uma composição,fornecida em porcentagem. Ou seja, o índice de isocianatoexpresso em porcentagem de isocianato usado realmente emuma composição com respeito à quantidade de isocianatorequerida teoricamente reagindo com a quantidade deisocianato reativo ao hidrogênio usada em uma composição.

Deve-se observar que o índice de isocianato como usado aquié considerado do ponto da vista do polímero real que dáforma ao processo que envolve o ingrediente de isocianato eos ingredientes de isocianato reativo. Todos os grupos doisocianato consumidos em uma etapa preliminar para produzirpoliisocianatos modificados (tais derivados de isocianatoincluindo aqueles conhecidos na técnica como quasi- ousemi-prépolimeros) ou nenhum hidrogênio ativo reagido com oisocianato para produzir polióis ou poliaminas modificadas,não são levados em conta no cálculo do índice deisocianato. Somente os grupos livres de isocianato e oshidrogênios de isocianato reativo livres presentes noelastômero real que se formam no estágio são levados emconsideração.

Nesta modalidade, o composto polihidroxi difuncionaltem um peso molecular ponderai médio entre de cerca de 50 0e cerca de 20.000, e é selecionado dióis tais comopoliésteramidas, politioeters, policarbonatos, poliacetals,poliolefinas, polisiloxanos, polibutadienos e,preferivelmente, poliésteres e poliéteres, ou misturas dosmesmos. Outros compostos dihidroxi tais como copolimeros embloco de estireno-butadieno com hidroxil-terminado,copolimeros em bloco de SBS, de SIS, de SEBS, ou de SIBSsão conhecidos e podem ser usados também.

As misturas de dois ou mais compostos de tais ou deoutras funcionalidades e em tais relações que afuncionalidade média da composição total é cerca de 2 podemtambém ser usadas como o composto polihidroxi difuncional.Para compostos polihidroxi, a funcionalidade real pode serum tanto menos do que a funcionalidade média do iniciadordevido a alguma insaturação terminal. Conseqüentemente, porexemplo, pequenas quantidades de compostos polihidroxitrifuncional podem estar presentes também a fim deconseguir a funcionalidade média desejada da composição.

Os dióis de poliéter que podem ser usados incluem osprodutos obtidos pela polimerização de um óxido cíclico,para o óxido do etileno do exemplo, o óxido de propileno, oóxido do butileno, ou o tetrahidrofurano na presença, ondenecessário, de iniciadores difuncionais. Os compostosapropriados do iniciador contêm dois átomos ativos dehidrogênio e incluem a água; butanodiol; etileno glicól;propileno glicól; dietileno glicól; metileno glicól;dipropileno glicól; diol 1,3-propano; neopentil glicól;1,4-butanodiol; 1,5-pentanodiol; 1,6-pentanodiol; e osemelhante. As misturas de iniciadores e/ou de óxidoscíclicos podem ser usadas.

Especialmente os dióis de poliéter úteis incluem osdióis de polioxipropileno e os dióis de poli(oxietileno)obtidos pela adição simultânea ou seqüencial de óxidos deetileno ou de propileno aos iniciadores difuncionais. Oscopolimeros aleatórios que têm índices de oxietileno decerca de 10-80 % em peso, os copolimeros em bloco que têmíndices de oxietileno de até cerca de 25 % em peso e oscopolimeros aleatórios/em bloco que têm os índices deoxietileno de até de cerca 50 % em peso, baseados no pesototal de unidades de oxialquileno, podem ser mencionados,em particular aqueles que têm pelo menos a parte dos gruposde oxietileno na extremidade da corrente do polímero.Outros dióis úteis de poliéter incluem os dióis depolitetrametileno obtidos pela polimerização dotetrahidrofurano. Também apropriados são os dióis depoliéter que contêm os níveis baixos de insaturação (isto émais menos do que cerca de 0,1 milliequivalentes por gramade diol).

Outros dióis que podem ser usados compreendemdispersões ou soluções da adição ou de condensação depolímeros nos dióis dos tipos descritos acima. Tais dióismodificados, referidos freqüentemente como "polímero dedióis" incluem os produtos obtidos pela polimerização in-situ de um ou mais monômeros de vinila, por exemplo,estireno e o acrilonitrilo, em dióis poliméricos, porexemplo, dióis de poliéter, ou pela reação in-situ entre umpoliisocianato e composto amino e/ou do hidroxifuncional,tal como trietanolamina, em um diol polimérico.

Os dióis de polioxialquileno que contêm cerca de 5-50% em peso do polímero dispersado são úteis também. Ostamanhos de partícula do polímero dispersado de menos de 50mícrons são preferidos.

Os dióis de poliéster que podem ser usados incluemprodutos hidroxil-terminados da reação de álcooisdihídricos tais como o etileno glicól; propileno glicól;dietileno glicól; 1,4-butanodiol; neopentil glicól; 2-metilpropanodiol; 3-metilpentano-l,5-diol; 1,6-hexanodiol;ciclohexano dimetanol; e misturas de tais álcooisdihídricos e ácidos dicarboxílicos ou seus derivados deéster de ácidos adípico (por exemplo, ácido succínico,glutárico, e/ou seus ésteres de dimetila, ácido sebácico,anidrido ftálico, anidrido tetracloroftálico, tereftalatode dimetila e suas misturas).

Poliésteramidas podem ser obtidas pela inclusão dosaminoálcoois tais como o etanolamina em misturas depoliesterificação.

Os dióis de Politioeter que podem ser usados incluemos produtos obtidos condensando o tiodiglicol sozinho oucom outros glicóis, óxidos do alquileno, ácidosdicarboxílico, formaldeído, aminoálcoois, ou ácidosaminocarboxílicos.

Os dióis do policarbonato que podem ser usados incluemaqueles preparados reagindo glicóis tais como dietilenoglicól, trietileno glicól, ou o hexanodiol com oformaldeído. Os poliacetals apropriados podem também serpreparados polimerizando acetans cíclicos.

Os dióis apropriados do poliolefina incluem o homo- eco-polímeros hidroxi-terminados de butadieno.

Os dióis apropriados de polisiloxano incluem dióis depolidimetilsiloxano.

Os extensores apropriados de cadeia difuncionalincluem dióis alifáticos, tais como etileno glicól; 1,3-propanodiol; 1,4-butanodiol; 1,5-pentanodiol; 1,6-hexanodiol; 1,2-propanodiol; 2-metilpropanodiol; 1,3- butanodiol; 2,3-butanodiol; 1,3-pentanodiol; 1,2-hexanodiol; 3-metilpentano-1,5-diol; dietileno glicól;dipropileno glicól; e tripropileno glicól, e aminoálcooistais como o etanolamina, o N-metildietanolamina, e osemelhante. Destes, 1,4-butanodiol é preferido.

De acordo com uma outra modalidade, a composição em póde TPU compreende um TPU aromático baseado em poliéster. Deacordo com uma outra modalidade, a composição em pó de TPUcompreende um TPU alifático, baseado em poliéster. Esteúltimo produto químico de TPU é particularmente desejáveldevido à capacidade de controlar mais precisamente eexatamente propriedades de fusão (por exemplo, índice defusão (MFI)) do mesmo em comparação ao produto químicoanterior.

Um número de composições apropriadas de TPU estácomercialmente disponível. Dependendo do uso para que acomposição em pó será aplicada, o MFI da composição de TPUé considerado freqüentemente ao selecionar um TPU.Geralmente, de acordo com os usos exemplificados descritosmais abaixo, é desejável para um TPU ter um MFI pelo menosde cerca de 8 g/10 minutos quando testado de acordo comASTM D1238 em 190°C e um peso de 2,16 quilogramas. Em umaoutra modalidades, é desejável para um TPU ter um MFI pelomenos de cerca de 10 g/10 minuto quando testado de acordocom ASTM D1238 em 190°C e um peso de 2,16 quilogramas. Emoutras modalidades, é desejável para um TPU ter um MFI pelomenos de cerca de 12 g/10 minutos quando testado de acordocom ASTM D 1238 em 190°C e um peso de 2,16 quilogramas.

BASF Corp. (Wiandotte, MI) e outras empresas químicasoferecem uma variedade ampla de TPUs apropriado para uso nainvenção. Uma linha exemplar de tipos de TPU estádisponível de BASF Corp. sob a marca registrada deELASTOLLAN.

Embora as fontes comerciais de TPUs que tem um MFI nafaixa preferida estejam disponíveis, TPUs que tem um MFImais baixo podem também ser usados como o TPU de base. Afim de aumentar suficientemente o MFI a um nível desejado,entretanto, quantidades pequenas de água podem serinjetadas em uma extrusora que contem o TPU fundido. Aadição da água nesta maneira faz com que a estruturaprincipal fundida do polímero de TPU submeta-se a incisãoda cadeia, que reduz o peso molecular e aumenta o MFI doTPU. A incisão da cadeia nesta maneira pode ainda seracelerada aumentando a temperatura e a velocidade da roscada extrusora assim que for usado. Entretanto, a fim deevitar o aumento do MFI do TPU nesta maneira a um nível queimpacte negativamente nas propriedades físicas resultantesdo artigo formados do mesmo, outros métodos e materiais sãopreferidos tipicamente.

Geralmente, a base preparada ou fornecida de TPU seráfornecida em uma forma não pulverizada (por exemplo, comopelotas ou grânulos) . Assim, o TPU base e outroscomponentes opcionais descritos abaixo são transformados emum pó após misturar e antes do uso. 0 processo da formaçãodo pó é descrito também ainda abaixo.

Outros Componentes

Outros componentes podem ser incluídos nas composiçõesda invenção para melhorar ou obter determinadaspropriedades da composição ou dos componentes, tais como oMFI desejado do TPU base. Deve ser compreendido que,dependendo do método de fabricação do TPU base ou a fontecomercial disso, um ou o mais componentes adicionais podejá estar presentes na TPU base. Se outros componentesdesejados não estiverem presentes, entretanto, podem seradicionados à TPU base ao preparar as composições dainvenção.

Estes componentes incluem, por exemplo, lubrificantes,agentes do fluxo, estabilizantes térmicos internos eoutros, foto-estabilizantes, pigmentos (por exemplo, negrode fumo), antioxidantes, plastificantes, cargas (porexemplo, talco e CaCO3) , e agentes de ajuste (por exemplo,pós de poliuréia e vários silicones). Aqueles versados natécnica podem, sem experimentação devida, selecionar várioscomponentes e várias quantidades de outros componentespropriedades desejadas.

Por exemplo, os materiais que reduzem a porosidade deuma película fundida da composição durante a formação dosartigos são adicionados beneficamente quando o MFI dacomposição sozinha não minimiza suficientemente a capturado ar entre a película e a superfície fundidas em que estásendo formada. Se demasiado ar se tornar capturado, aporosidade será aparente na superfície externa do artigoformado. Em muitas aplicações, particularmente aquelas queenvolvem partes para aplicações do consumidor, poucaporosidade pode ser tolerada antes que o artigo sejarejeitado por razões estéticas. Quando os plastificantespuderem ser adicionados para esta finalidade, deseja-seminimizar seu uso em determinadas aplicações devido a suatendência de migrar da superfície do material (por exemplo,referido freqüentemente a como "florescendo," um fenômenoque causa turvação dos pára-brisas quando usado nos painéisde instrumento do veículo) e impactar negativamente naspropriedades físicas resultantes dos artigos preparados domesmo.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção,pelo menos um lubrificante é incorporado na composição afim de diminuir a porosidade em artigos resultantes sem asdesvantagens associadas com efetuar uma porosidade maisbaixa pelo aumento do TPU1S com MFI sozinho. Uma outravantagem de incorporar um lubrificante dentro da composiçãoé a capacidade de reduzir ou eliminar a necessidade do usode um agente liberador do molde externo durante a formaçãode artigos moldados.

Em uma modalidade, as composições da invençãocompreendem até cerca de 5 % em peso baseado no peso totalda composição de pelo menos um lubrificante interno. Porexemplo, uma composição que compreende cerca de 0,01 acerca de 1,0 % em peso de fosfato de monoácido de di-estearila (por exemplo, AX-71, disponíveis de Asahi DenquaQUogio.QU., Toquio, Japão, sob a marca registrada STAB deADQU) baseado no peso total de a composição foi reveladoútil de acordo com a invenção. Embora AX-71 não fosseintroduzido no mercado como um lubrificante interno,descobriu-se que é útil para esta finalidade. Quando o TPUcompreende um produto químico alifático, geralmente menoslubrificante é necessário obter os mesmos resultados quequando o lubrificante é usado conjuntamente com TPUs quecompreende produto químico aromático.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, pelomenos um agente do fluxo é incorporado na composição a fimde diminuir a porosidade em artigos resultantes sem asdesvantagens associadas com efetuar uma porosidade maisbaixa pelo aumento do TPUs com MFI sozinho. Por exemplo,uma composição que compreende o silicone amorfo precipitado(por exemplo, PS-200, disponível de Glassven C. OA., umacompanhia venezuelana, sob a marca registrada de PIROSIL)pode beneficamente ser usado de acordo com a invenção.

As composições que contêm um ou mais destescomponentes opcionais são capazes de eliminar o fenômenoflorescendo referenciado acima com respeito aosplastificantes. Assim, em modalidades preferidas, osplastificantes e outros componentes prone a tal migraçãosão excluídos de ou minimizados nas composições dainvenção. Tais outros componentes incluem determinadosantioxidantes, estabilizadores de luz impedida do amina,estabilizantes de UV, e outros compostos sabidos parapromover florescer indesejável.Misturas

As composições da invenção incluem as misturas dacomposição do pó que compreendem pelo menos um TPU baixo epelo menos outro um polímero. Tais misturas são fornecidasem ura formulário pulverizado para facilitar seu uso em umavariedade de artigos formados aos processos que fornecembenefícios substanciais como discutidos. Por exemplo, umuso preferido envolve a formação de um artigo que usa domesmo a técnica original de HVIF. Os componentes opcionaisdescritos acima podem também ser incluídos dentro dasmisturas da composição do pó da invenção obter desejarampropriedades e facilitam processar eficiente dascomposições como desejados. A mistura final pode também serconsultada como a uma "liga" quando uma fase monofásica éobtida.

Em uma modalidade, as misturas da composição do pó dainvenção incluem pelo menos cerca de 10% em peso baseadono peso total da composição pelo menos de um polímero àexceção do TPU. Encontrou-se, por exemplo, que uma misturada composição do pó que compreende % de cerca de 10 pesosTPU e até % de cloreto polivinil de cerca de 90 pesos (PVC)baseado no peso total da composição é útil dentrofornecendo materiais cora as propriedades melhoradas. O usodo PVC em misturas da composição do pó da invenção forneceum material relativamente barato com as propriedadesmelhoradas sobre o PVC sozinho. Quando uma mistura dacomposição do pó é preparada de acordo cora uma modalidadeda invenção, o componente da TPU base está atual em umaquantidade de cerca de 5 a cerca de 50% em peso baseado nopeso total da composição. Em modalidades progressivamentepreferidas, o componente da TPU base está atual nasquantidades de cerca de 10 a cerca de 30% em peso ou decerca de 15 a cerca de 25% em pèso baseado no peso totalda composição. Os componentes restantes incluem o PVC eoutros componentes opcionais.

Um componente particular preferido para a inclusão emdeterminadas modalidades de misturas da composição do pó dainvenção é processável em fusão a borracha disponível dedivisão avançada das ligas do polímero de Ferro Corp.(Wilmington, DE) sob a designação de comércio de ALCRIN.Tais borrachas processáveis em fusão podem estar presentesnas composições em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de50 % em peso baseado no peso total da composição. Em umasmodalidades mais adicionais, uma borracha processável emfusão pode estar presente nas composições em uma quantidadede cerca de 10 a cerca de 40 % em peso baseado no pesototal da composição. Em modalidades mais adicionaisimóveis, tal borracha processável em fusão pode estarpresente nas composições em uma quantidade de cerca de 15 acerca de 30 % em peso baseado no peso total da composição.

A combinação de TPU e de PVC na composição original dopó mistura resultados nos materiais com as modalidades defalha melhoradas em comparação 2 aqueles materiais queconsistem essencialmente no PVC. O PVC exibe tipicamenteuma modalidade de falha frágil, mas as misturas do PVC e doTPU foram encontradas para exibir uma modalidade de falhamais dútil. Prefere-se usar materiais com modalidades defalha dútil em muitas aplicações. As aplicações do saco dear do compartimento de passageiro são um exemplo daquelasaplicações onde o uso dos materiais com fragilidadeaumentada é desejável. Quando os materiais que exibem afalha frágil são usados preparar air bags, os air bagstendem a quebrar-se quando usados em umas temperaturas maisbaixas (por exemplo, especial aquelas temperaturas menos doque sobre -40°C). Assim, a fim empregar eficazmente airbags em uns climas mais frios, os materiais melhoradosforam desejados.

As misturas da composição do pó da invenção oferecemtais materiais melhorados. As composições da invenção sãocapazes com sucesso de passar os testes rigorosos impostospor fabricantes do veículo com respeito aos materiais deair bags.

Formação Do Pó

As composições em pó da invenção são preparadas taisque têm uma distribuição média de tamanho de partícula e detamanho da partícula de acordo com o método desejado do usoe processar para os artigos preparados do mesmo. Umavariedade de tamanhos de partícula pode ser preparada. Emuma modalidade exemplar, as composições em pó da invençãotêm um tamanho de partícula médio de cerca de 80 μm a cercade 300 μm. Em uma modalidade mais adicional, o tamanho departícula médio é pelo menos sobre 100 μπι, ou pelo menoscerca de 200 μπι uniformes em modalidades mais adicionaisimóveis.

A análise da partícula pode ser executada usando todoo equipamento e métodos apropriados de acordo com oconhecimento daqueles hábeis na arte. Em determinadasaplicações, a distribuição de tamanho da partícula épreferivelmente uni-modal, como essa distribuição ilustradaem FIGURA 1. De acordo com a distribuição de tamanho dapartícula em FIGURA 1, 50% das partículas selecionadas teveum tamanho de cerca de 128 μιη ou menos e 95% das partículasselecionadas tiveram um tamanho de cerca de 253 μπι ou demenos. Em outras aplicações, a distribuição de tamanho dapartícula é preferivelmente bi-modal, como essadistribuição ilustrada em FIGURA 2. De acordo com adistribuição de tamanho da partícula em FIGURA 2, 50% daspartículas selecionadas teve um tamanho de cerca de 230 μιηou menos e 95% das partículas selecionadas tiveram umtamanho de cerca de 423 μηι ou de menos. As distribuições detamanho da partícula ilustradas em FIGURAS 1 e 2 foramobtidas usando métodos bem sabidos e equipamento da análiseda partícula disponível de Microtrac, Inc. deMontgomeriville, AL.

Os componentes da composição são misturadosprimeiramente nas quantidades proporcionais selecionadas deacordo com a forma total desejado e o uso pretendido. Êdurante misturar da TPU base que a água pode opcionalmente ser injetada na mistura em uma quantidade menor suficiente(por exemplo, geralmente uma quantidade de traço de águabastará para esta finalidade) aumentar o MFI do TPU quandodesej ada.

Quando não puder ser necessário toda a pré-mistura doscomponentes da composição antes da transformação em um pó,aqueles componentes que requerem tal transformação estãomisturados preferivelmente antes de formar a um pó.Alternativamente, embora não seja desejado devido àeficiência, a composição pode ser dada forma por etapasmisturando e formando múltiplos pó.

A fim de obter uma mistura substancialmente uniformeda TPU base e de componentes opcionais, misturando podeocorrer na presença do calor e/ou da pressão. Por exemplo,os componentes podem ser misturados em um extrusora,retirando a extrusora através de um pelotizador. Processadouma vez nesta maneira, as pelotas assim que dado formapodem ser transformadas em um pó do tamanho e dadistribuição desejados de partícula.

A fim de transformar a composição misturada em um pódo tamanho e da distribuição desejados de partícula, todo opó apropriado que dã forma à técnica pode ser usado. Porexemplo, um pó pode ser preparado da composição misturadausando técnicas mecânicas tais como moer ou moer criogênicado martelo.

Observe que uma única passagem com um processo moendocriogênico não é geralmente suficiente preparar umacomposição pulverizada da distribuição de tamanho desejadada partícula para uns usos mais atrasados incluindo atécnica de HVIF descrita mais abaixo. Quando outrastécnicas de formar pó puderem ser usadas e puderem ser maiseficientes, moer criogênico seguido por etapas selecionandoe reciclando pode ser usado alcançar a distribuição de.tamanho desejada da partícula. Veja também a patente U.Sno. 5.597.586, que divulga um método para a transformaçãode uma composição em um útil pó-como o formulário usandosob a água que micropelotizando. Além, patente U.S no.5.654.102 divulgam um método para a transformação de umacomposição em microesferas de um tamanho apropriado paradeterminadas aplicações tais como o molde da lama.

FIGURA 3 ilustra uma modalidade exemplar de umprocesso para a preparação de composições em pó dainvenção. Os detalhes e as variações com respeito às etapase ao equipamento ilustrados nisso estão dentro doconhecimento daqueles versados na técnica.

Como mostrado em FIGURA 3, primeiramente um misturador10 da intensidade elevada (por exemplo, ao misturador tipoHenschel de velocidade variável, tal como aquelasdisponíveis da companhia japonesa de Mitsui) operando-se emuma temperatura de 120°C a 140°C é fornecido cerca de cercade para as etapas misturar inicial. O misturador deintensidade elevada 10 é carregado com uma mistura 12 daTPU base e outros componentes desejados para a aplicaçãoparticular (por exemplo, lubrificantes, agentes do fluxo,estabilizadores, pigmentos, e o semelhante) desejada.Opcionalmente, promova outros componentes 14 desejados paraa aplicação particular são adicionados então ao misturador10 da intensidade elevada após ser pré-aquecido (porexemplo, em determinadas modalidades, o plastificantes podeser adicionado após ser pré-aquecido a uma temperaturacerca de 80°C cerca de 90°C).

A mistura é transferida então do misturador deintensidade elevada 10 a um misturador 16 da intensidadebaixa (por exemplo, um misturador tipo Henschel dorefrigerador que se opera em uma velocidade de cerca de 110RPM) que refrigere simultaneamente a mistura. Se umamistura da composição do pó estiver sendo dada forma, ooutro polímero 18 (por exemplo, cloreto polivinil) pode seradicionado à mistura ao ser processado no misturador 16 daintensidade baixa. Quando a mistura alcança uma temperaturacerca de 5 00C que possa ser descarregada a um funil 2 0 paraque processar mais adicional termine as operações semisturando secas 22.

Do funil 20, a mistura é funcionada através de umpeneirador 24 (por exemplo, um peneirador vibratório quetem uma tela 10-mesh, tal como um peneirador tipo Sweco.Todos os componentes de tamanho grande 26 são rejeitadoscom os componentes restantes que estão sendo transferidosentão a um receptáculo 28 onde remanescem no formulário deum pó seco até ser transferido a uma extrusora 30 (porexemplo, uma extrusora de parafuso geminado tal como umextrusora co-girando do milímetro de Leistritz 27- que tema designação MIC 27 GL/4 0D) para combinar a fusão (porexemplo, em uma temperatura cerca de 180 °C e em umavelocidade de cerca de 350 RPM) seguido pelas operaçõesrestantes 32 da extrusão. Opcionalmente, a água pode serinjetada na extrusora para ajudar ao controle MFI domaterial como desejada. Após as saídas do material daextrusora 30, passa através de um refrigerador 34 da água eentão a um pelotizador 36 (por exemplo, um pelotizadorequipado com uma calha, tal como aqueles disponíveis doConair Grupo Inc. de Pittsburgh, PA). 0 material retira dopelotizador 36 no formulário das pelotas 38.

As pelotas 38 são sujeitadas então às operações moendocriogênicas 40. Primeiramente, as pelotas 38 sãorefrigeradas no nitrogênio líquido 42 e transferidas entãoa um moinho de atrito 44 (por exemplo, como os moinhos deatrito criogênicos disponíveis de Midwest Elastômeros, deInc. de Wapaquoneta, OH). Do moinho de atrito 44, aspelotas são funcionadas então através de um primeiroseparador de ciclone 46 a um peneirador 48, que permitatransferência das partículas de uma dimensão desejada a umsegundo separador de ciclone 50. As partículas de tamanhogrande 52 são retornadas ao nitrogênio líquido 42 para moermais adicional. A caminho do segundo separador de ciclone50 a composição selecionada pode ser aquecida usando, porexemplo, o ar forçado seco. Finalmente, a composiçãoresultante 54 do pó retira o segundo separador de ciclone50 onde é armazenada até que esteja empacotada ou usadapara a formação de um artigo preparado da composição 54 do pó.

Usos

As composições de TPU da invenção podem ser usadasformar a uma variedade dos artigos. Vantajosamente, ascomposições da invenção são capazes de fornecerrevestimentos de superfície melhorados em muitos artigospreparados do mesmo. Por exemplo, devido ao tamanho departícula relativamente uniforme e pequena de determinadasmodalidades de composições em pó da invenção, as pelespoliméricos dadas forma têm do mesmo freqüentemente poucasimperfeições de superfície em comparação àquelas preparadasde outras composições.

Como tal, um primeiro uso exemplar das composições dainvenção envolve a fusão do impacto da velocidade elevada(HVIF). Esta técnica facilita a formação das pelespoliméricos usando formulações da invenção. Nestamodalidade que utiliza técnicas de HVIF, a composição do póde TPU tem preferivelmente um tamanho de partícula médiocorresponder à distribuição de tamanho da partícula deFIGURA 1. As partículas do tamanho do resultado menortipicamente no desperdício porque não são freqüentementecapazes de alcançar a substrato do alvo durante processarde HVIF projetado para o uso com partículas de um tamanhopredominante grande, assim que sua exclusão são preferidas.Prefere-se que a distribuição de tamanho da partícula paraas composições usadas em processos de HVIF é relativamenteuni-modal.

De acordo com a técnica de HVIF, a composição éaquecida e pulverizada então em uma superfície do moldepara formar a um artigo. Em uma modalidade, a composição éaquecida ao ponto de fusão usando um ambiente quente donitrogênio ou do oxigênio. Fluidizado uma vez nestamaneira, a composição é dirigida para uma substrato (porexemplo, aço chapeado de níquel) mantida cerca de natemperatura de quarto. Uma vez que a composição vemdescansar em cima da substrato, esfria para formar aoartigo. Em uma modalidade exemplar, o artigo é uma películacontínua, contínua (por exemplo, uma pele poliméricos). Emdeterminadas modalidades usando a técnica de HVIF, asuperfície do molde texturizado a fim dar um revestimentode superfície desejado a um artigo. Por exemplo, asuperfície do molde pode texturizar para parecer coráceo aopreparar artigos tais como os painéis de instrumento, osencostos para os braços, os encostos para a cabeça, ospainéis da porta, e os outros artigos em compartimentos depassageiro dos veículos.

Uma fonte comercial exemplar do equipamento útil paraesta técnica de HVIF é o Weidman Companhia, Inc. em Ft.Miers, Florida. Uns detalhes mais adicionais de umamodalidade desta técnica são descritos, por exemplo, napatente no. 5.285.967 de ESTADOS UNIDOS, que é atribuída aoWeidman Companhia, Inc. e discutem técnicas de pulverizaçãoelevadas do combustível do oxigênio da velocidade (HVOF) eequipamento associado. Como descrito nisso, HVOF emprega umprocedimento contínuo da combustão que produza velocidadesdo gás da saída até de cerca de 1.200 - 1.500metros/segundo (4.000 - 5.000 pés/segundo). Para produzir ogás que têm esta velocidade da saída, um gás de combustíveltal como o propileno ou hidrazina e oxigênio sob a altapressão em cerca de 0,4 - 0,6 MPa (60 a 90 libras porpolegada quadrada) é queimado em uma câmara de combustãointerna. A descarga quente dos gases de exaustão da câmarade combustão através dos portos da exaustão e expande em umbocal prolongado onde se encontre com a composiçãopulverizada, que é alimentada no bocal com um gás deportador inerte tal como o nitrogênio e confinada pelocórrego do gás de exaustão. A composição pulverizadaderrete nisso e retira o bocal em um córrego de altavelocidade do jato que tem um comprimento de cerca de 9decímetros (36 polegadas) e um diâmetro do córrego de cercade 1,2 centímetros (polegada de 1/2). Utilizando estatécnica, um revestimento suficientemente denso dacomposição é capaz de ser produzido com as propriedadessuperiores àquelas obtidas usando outras técnicas.

Outros usos das composições da invenção para aformação dos artigos envolvem técnicas revestindo do póconvencional incluindo o leito fluidizado, o pulverizadoreletrostático, e técnicas térmicas do pulverizador. Outrostais usos incluem técnicas convencionais do molde tais comoo molde da lama e o molde rotatório.

De acordo com a técnica de leito fluidizado, as partesaquecidas do metal são mergulhadas em uma cama ventilada dacomposição pulverizada. 0 pó derrete na parte aquecida,tendo por resultado uma película contínua lisa queencapsulando o metal. Este processo ocorre em o que éreferido como "um leito fluidizado." O leito fluidizado temtrês seções principais: (1) um funil superior do pó onde opõ seja prendido, (2) uma placa porosa que permita que o arpasse completamente, e (3) uma câmara de ar inferiorselada. Quando o ar pressurizado é fundido na câmara de ar,passa através da placa e faz com que o pó flutue ou"fluidizar". Esta fluidização permite que a peça do metalseja revestida e movida através do pó com pouca resistênciadurante o processo mergulhando. Alternativamente, umsubstrato frio pode ser processado sobre um leito departículas fluidizadas que são tribo-carregadas e, seaderem assim à substrato. O substrato revestido pode entãoser passado por uma zona aquecida, ou estreitamento, para.fundir o revestimento.

De acordo com a técnica eletrostática do pulverizador,a composição pulverizada é dispersada em um córrego do ar epassada através de um campo da descarga de corona. No campoda descarga de corona, o pó adquire uma cargaeletrostática. 0 pó carregado é atraído a e depositadoentão no substrato aterrada. 0 substrato, revestidageralmente eletrostaticamente na temperatura de quarto, écolocada então em um forno onde o pó derreta e dê forma aum revestimento.

Os processos de pulverizador térmicos sabidos sãocaracterizados por seu método de aquecimento. Aqueles queempregam o aquecimento químico da combustão incluem apulverização da flama do pó. Aqueles que empregam oaquecimento elétrico incluem a pulverização da flama doplasma. Destes processos, a pulverização da chama em plasmaem um papel predominante.

A pulverização da flama do plasma é um processo pormeio de que a deposição de um material pela maior partederretido é permitido usando um córrego altamentedirecional do gás. O plasma, um gás ionizado que consisteem elétrons livres, ions positivos, átomos e moléculas, éusado como meios de aquecimento a composição pulverizada aum estado derretido em uma alta temperatura (por exemplo,cerca de 15. OOO°C) usando um arco elétrico. Para gerar oarco, um gás selecionado tal como fluxos do argônio ou denitrogênio entre um ânodo e um cátodo. Entre o ânodo e ocátodo, um arco é gerado no fluxo do gás, que aquece epropele a composição a um substrato. Sob colisão desubstrato, o calor da composição funde para formar a umrevestimento.

Em contraste à técnica de pulverização da flama doplasma, a pulverização pulverizada da flama da velocidadeatmosfera aberta baixa convencional utiliza a combustãocomo meios aquecer o pó. A composição, o ar de combustão, eo combustível pulverizados são entregados a uma câmara decombustão misturando aberta onde se inflame. A ignição dasmisturas do combustível e do gás derrete a composição, queé carregada então da câmara de combustão pelo ar parafornecer um substrato revestido. Devido à velocidade maisbaixa da composição que colide sobre o substrato nestemétodo em comparação à técnica de HVIF descrita acima, osrevestimentos resultantes freqüentemente têm a força deligação insuficiente e não se emprestam aos processos deprodução elevados repetíveis.

O molde da lama utiliza um projeto de extremidadeaberta do molde dando forma a artigos (por exemplo, painéisde instrumento do veículo). Nesta modalidade, a composiçãodo pó de TPU tem preferivelmente um tamanho de partículamédio maior do que aquela preferida para o uso com atécnica de HVIF. Por exemplo, as composições com um tamanhode partícula médio que corresponde à distribuição detamanho da partícula ilustrada em FIGURA 2 podem serusadas. Nesta modalidade, a distribuição de tamanho dapartícula das composições usadas neste processo nãonecessita ser relativamente uni-modal como é o caso comaquelas composições usadas no HVIF processa descrito acima.Em vez, as distribuições de tamanho bi-modal da partículapodem ser usadas, como aquelas obtidas de moer criogênicodo TPU.

O molde rotatório é uma outra técnica para formar aartigos (por exemplo, encosto para o braços e encosto paraa cabeça em compartimentos de passageiro dos veículos assimcomo outros objetos tais como esferas recreacionais). Emcomparação ao molde da lama, o processo rotatório do moldeopera sobre um usar-se rotatório da linha central moldadafechada do projeto. Ainda, embora uma distribuição detamanho bi-modal da partícula possa também ser usada quandoo molde rotatório, a distribuição for tipicamente de umtamanho de partícula médio maior do que aquela usada para omolde da lama.

De acordo com um do método acima ou outro apropriadopara a formação dos artigos que utilizam formulaçõespulverizadas, os artigos são dados forma misturas dacomposição do pó de TPU e de TPU da invenção. Integrandomelhorado pulverize composições da invenção com técnicasprocessando tais como a técnica de HVIF, artigos superioressão feitos possível. Tais artigos são úteis para nãosomente satisfazer a necessidades das indústrias tais comoaquelas que envolvem a manufatura dos artigos poliméricosusados em compartimentos de passageiro dos veículos.

Outras modalidades e aplicações da invenção sãodescritas nos seguintes exemplos não limitativos.

EXEMPLOSExemplo 1

Um TPU base foi obtida de uma fonte comercial sob amarca registrada ELAS TOLLAN LJ 56/187(BASF Corp. deWiandottef MI) . Quando testado de acordo com ASTM D123 8 em190°C e um peso de 2,16 quilogramas, o MFI da TPU base foimedido para ser 55 g/10 minutos. Quando testado de acordocom ASTM D1238 na temperatura mais baixa de 170°C e nomesmo peso de 2,16 quilogramas, o MFI da TPU base foimedido para ser 27 g/10 minutos.

Em um misturador da intensidade elevada, o TPU basefoi misturada com um lubrificante interno (fosfato demonoácido de diestearila, AX-71, disponíveis do produtoquímico de Amfine de Mie, de Japão) , e um pigmento (negrode fumo, disponíveis de Cabot Corp. de Boston, miliampère,sob a marca registrada REGAL). 0 misturador da intensidadeelevada foi operado em uma temperatura de cerca de 1200C acerca de 140°C. A mistura foi transferida então domisturador da intensidade elevada a um misturador daintensidade baixa que se opera em uma velocidade de cercade 110 RPM para misturar e refrigerar simultaneamente amistura. Quando a mistura alcançou uma temperatura cerca de50°C, foi descarregada a um funil e funciona então atravésde um peneirador. As partículas selecionadas foramalimentadas então a um extrusora de parafuso geminado queopera uma temperatura cerca de 1800C e uma velocidade decerca de 350 RPM. Após ter retirado a extrusora, a misturafoi passada através de um refrigerador da água e a umpelotizador para formar então a pelotas. As pelotas foramsujeitadas então às operações moendo criogênicas.

Uma vez que o pó foi dado forma, um agente do fluxo(PS-200, disponível de Glassven CA, uma companhiavenezuelana, sob a designação de comércio de PIROSIL) foimisturado com o pó em uma quantidade de 0,15% baseado nopeso total da composição. Na composição dada forma assim, aquantidade da TPU base era 99,05%, a quantidade delubrificante interno era 0,30%, e a quantidade de pigmento.era 0,50%, todas as porcentagens do peso baseadas no pesototal da composição.

Exemplo 2

Em um misturador da intensidade elevada, um TPU base(ELASTOLLAN LJ 56/18 7, disponível de BASF Corp. deWiandotte, MI) foi misturada com um lubrificante interno(fosfato de mono ácido de distearila, AX-71, disponíveis doproduto químico de Amfine de Mie, de Japão) , e um pigment(dispersão do preto de carbono, disponíveis de PoliOneCorp. do lago Avon, OH, sob a designação do comércio doPRETO de STAN-TONE HCC-20327). A mistura foi processadapara formar a uma composição do pó como descrita emreferência ao exemplo 1. Na composição do pó dada formaassim, a quantidade da TPU base era 98,2%, a quantidade delubrificante interno era 0,2%, e a quantidade de pigmentoera 1,6%, todas as porcentagens do peso que estão sendobaseadas no peso total da composição.

Exemplo 3O processo descrito com referência ao exemplo 1 eFIGURA 3 foi usado para formar uma mistura da composição empó. A mistura da composição em pó foi formada a partir de30,0% de base TPU (ELASTOLLAN LJ 56/187, disponível de BASFCorp. de Wiandotte, MI), 0,1% de lubrificante interno(fosfato de mono ácido de diestearila, AX-71, disponíveisdo produto químico de Amfine de Mie, de Japão), 33,3% desuspensão de resina do cloreto de polivinila (a RESINA 20 0Fde SUSP (DPQU), disponível dos vinis Corp. de Oxi doscervos estaciona, TX), 1,4% de estabilizador misturado (CPS507, disponível dos produtos químicos de Amfine deHopquinsvilie, QUI), 0,1% de éster de ácido graxo (LS-10,disponíveis dos produtos químicos de Amfine de Mie, deJapão), 0,9% de estabilizador de fosfito (CPL-1551 D,disponível do produto químico de Amfine de Hopquinsville,QUI), 2,8% de dispersão de pigmento (VM6432 9779 MD GRAYMB, disponíveis pela PolyOne Corp. do lago Avon, OH), 28,1%de plastificante de n-octil do trimelitato a dispersão(SINPLAST NOTM ELÉTRICO, disponível de Sinergistics de St.Remi, Canadá), e 3,3% de cloreto de polivinila (VINNOLITP70, disponível de Vinnolit de Ismaning, Alemanha). Todasas porcentagens do peso são baseadas no peso total dacomposição.

Exemplo 4

0 processo descrito em referência ao exemplo 1 e ãFIGURA 3 foi usado formar a uma mistura da composição dopó. A mistura da composição do pó foi dada forma de 30,0%TPU baixos (ELASTOLLAN LJ 56/187, disponível de BASF Corp.de Wiandotte, MI), 0,1% lubrificante interno (fosfato demonoácido de distearila, AX-71, disponíveis do produtoquímico de Amfine de Mie, de Japão), suspensão da resina docloreto 32,5% polivinil (a RESINA 200F de SUSP (LVL),disponível dos vinis Corp. de Oxi dos cervos estaciona,TX), 0,1% estabilizador misturado (CPS 507, disponível dosprodutos químicos de Amfine de Hopquinsville, QUI) , 0,1%ester do ácido graxo (LS-10, disponível de Amfine Osprodutos químicos de Mie, de Japão), 0,7% estabilizador dofosfito (CPL-1551 D, disponível do produto químico deAmfine de Hopquinsville, QUI) , dispersão da resina oplastificante de n-octil do trimelitato 1,6% pigmento adispersão (0928189 MB do PEWTER de 642H V DQU, disponíveisde PoliOne Corp. do lago Avon, 0H), 30.2% (SINPLAST NOTMELÉTRICO, disponível de Sinergistics de St. Remi, Canadá),e do cloreto 3,9% polivinil (VINN0LIT P70, disponível deVinnolit de Ismaning, de Germani). Todas as porcentagens dopeso são baseadas no peso total da composição.

As várias modificações e alterações da invençãotornar-se-ão aparentes àquelas hábeis na arte sem partir doespírito e do espaço da invenção, que é definida pelasreivindicações acompanhando. Deve-se anotar que as etapasapresentadas em todas as reivindicações do método abaixonão necessitam necessariamente ser executadas na ordem queforam apresentadas. Aqueles da capacidade ordinária na artereconhecerão variações em executar as etapas da ordem emque estão apresentadas.

Claims (10)

1. Composição em pó termoplástica, caracterizadapelo fato de que compreende:pelo menos um poliuretano termoplástico que temum índice de fusão de pelo menos cerca de 8 g/10 minutosquando testado de acordo com ASTM D1238 a 190°C e um pesode 2,16 kg;pelo menos um lubrificante interno em umaquantidade de até cerca de 5% em peso baseado no peso totalda composição; eopcionalmente, pelo menos um agente de fluxo,segundo o qual o pó tem uma distribuição de tamanho dapartícula unimodal.

2. Composição em pó termoplástica, de acordo coma reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que opoliuretano termoplástico compreende poliuretanotermoplástico baseado em poliéter, poliuretanotermoplástico baseado em poliéster, poliuretanotermoplástico baseado em poliéter aromático, ou poliuretanotermoplástico baseado em poliéster alifático.

3. Composição em pó termoplástica, de acordo coma reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que aindacompreende pelo menos um componente selecionado deestabilizantes térmicos, foto-estabilizantes, pigmentos,antioxidantes, plastificantes, cargas, e agentes de ajuste.

4. Composição em pó termoplástica, caracterizadapelo fato de que ainda compreende pelo menos outropolímero, segundo o qual o outro polímero compreende maisque cerca de 10% em peso da composição total para formaruma mistura.

5. Composição em pó termoplástica, de acordo coma reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o outropolímero compreende cloreto de polivinila em uma quantidadeaté cerca de 90% em peso da composição total.

6. Composição em pó termoplástica, de acordo coma reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que aindacompreende uma borracha processável em fusão.

7. Artigo, caracterizado pelo fato de que épreparado da composição em pó da reivindicação 1 ou damistura da composição em pó da reivindicação 4.

8. Processo para preparar a composição em pótermoplástica da reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que compreende as etapas de:fornecer o poliuretano termoplástico;misturar o poliuretano termoplástico com um oumais componentes opcionais; etransformar o poliuretano termoplástico e oscomponentes opcionais em pó tendo uma distribuição detamanho da partícula unimodal.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que ainda compreende reduzir opeso molecular do poliuretano termoplástico injetando aágua em uma extrusora em um local onde o poliuretanotermoplástico seja fundido de modo a aumentar o índice defusão do poliuretano termoplástico para pelo menos cerca de-8 g/10 minutos quando testado de acordo com ASTM D123 8 a-190°C e um peso de 2,16 kg.

10. Processo para preparar um artigo a partir dacomposição em pó termoplástica da reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:fornecer a composição era pó termoplástica; eformar o artigo da composição em pó termoplásticausando uma técnica da fusão de impacto em velocidadeelevada.