BRPI0610707A2 - negros de fumo e polìmeros contendo os mesmos - Google Patents

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BRPI0610707A2
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Geoffrey D Moeser
Steven E Brown
Martin C Green
Steven R Reznek
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Abstract

São descritos os negros de fumo que são úteis em uma variedade de compostos poliméricos incluindo compostos ABS, bem como os métodos de fabricação dos negros de fumo e compostos poliméricos. Os negros de fumo fornecem grau de negridão desejável e resistência ao impacto, bem como boa dispersão em um polímero.

Description

NEGROS DE FUMO E POLÍMEROS CONTENDO OS MESMOS
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere aos novos negros defumo, bem como aos polímeros contendo os negros de fumo eum melhoramento nas propriedades, tais como, desempenho dopolímero e semelhantes.
O negro de fumo é empregado em vários compostospoliméricos, tais como aqueles encontrados nas aplicaçõesde moldagem de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS). Oscompostos poliméricos enchidos com negro de fumo, taiscomo, ABS enchido com negro de fumo e ligas ABS(combinações de ABS com outros polímeros) são usados emvárias aplicações de polímero de alto desempenho, onde oequilíbrio da cor, propriedades mecânicas e aparência dasuperfície são preferidos. O tipo e quantidade de negro defumo empregados no polímero podem ter um efeito variado naspropriedades do composto. Por exemplo, o aumento da cargado negro de fumo pode aperfeiçoar a cor (por exemplo, ocomposto possui grau de negridão), porém as propriedadesmecânicas e/ou aparência da superfície podem ser degradadascom cargas mais altas. Existe um desejo na indústriapolimérica de se ter um negro de fumo que possa obter graude negridão comparável ou superior, tom azul, resistênciaao impacto e/ou aparência da superfície (uniformidade)quando combinado em um polímero, porém em uma carga que éinferior às cargas convencionais atuais. A obtenção de corigual em carregamento inferior pode envolver o uso de umnegro de fumo com uma área de superfície maior. Contudo, oaumento da área de superfície do negro de fumo tipicamentefaz com que o negro de fumo se torne difícil de serdisperso. Adicionalmente, a fraca dispersão do negro defumo resulta em uma perda das propriedades mecânicas e/ouaparência da superfície. Assim, seria desejável desenvolverum negro de fumo de área de superfície superior que possaser preferível e prontamente disperso nos polímeros, taiscomo, ABS, para obter um nível aceitável das váriaspropriedades mecânicas (tais como, resistência ao impacto)e aparência da superfície.
SUMARIO DA INVENÇÃO
Um aspecto da presente invenção é a provisão de negrosde fumo que forneçam, preferivelmente, cor igual noscompostos poliméricos em uma carga inferior e ainda sejamdispersáveis a um nível aceitável, para manter aspropriedades mecânicas e aparência da superfície.
Um aspecto adicional da presente invenção é a provisãode um negro de fumo que, quando combinado em um polímero,tal como, ABS, forneça um equilíbrio aceitável daspropriedades, tais como, grau de negridão, tom azul,resistência ao impacto e aparência da superfície.
Aspectos adicionais e vantagens da presente invençãoserão estabelecidos, em parte no relatório descritivo quese segue, e em parte ficarão aparentes a partir dadescrição ou podem ser aprendidos com a prática da presenteinvenção. Os objetivos e outras vantagens da presenteinvenção serão realizados e obtidos por meio dos elementose combinações especificamente ressaltados no relatóriodescritivo e reivindicações apensas.
Para obter essas e outras vantagens, e de acordo comas finalidades da presente invenção, conforme concretizadoe amplamente descrito aqui, a presente invenção se refere aum negro de fumo que é caracterizado por possuir:
(a) um número de Iodo de cerca de 150 a cerca de 600mg/g;
(b) uma absorção DBP de cerca de 4 0 a cerca de 90cm3/100 g; e
(c) uma área de superfície de nitrogênio/área desuperfície de espessura estatística (N2AS/STSA) de cerca de1,25 a cerca de 1,70 e o negro de fumo adicionalmentepossui uma ou ambas as propriedades que se seguem:
(d) um grau de negridão conforme medido por Terlon L*de 1,7 ou menos e/ou
(e) uma pressão de dispersão de água de 23,0 J/m2 oumenos.
A presente invenção adicionalmente se refere a umnegro de fumo que, quando combinado em acrilonitrila-butadieno-estireno em uma carga de 1,5% em peso ou menoscom base no peso total do material combinado, resulta em ummaterial composto possuindo um grau de negridão de composto(L*) de 4,6 ou menos e uma ou ambas das seguintescaracterísticas:
(a) uma resistência ao impacto Izod entalhado nocomposto de 13.600 J/m2 ou maior e/ou
(b) uma taxa de dispersão de composto em um teste deprensagem de 4,0 ou menos.
Também, a presente invenção se refere aos compostosABS contendo um ou mais tipos de negro de fumo da presenteinvenção.
Adicionalmente, a presente invenção se refere aospolímeros contendo um ou mais dos negros de fumo dapresente invenção.moldagem ABS.
Em mais detalhes, em pelo menos uma modalidade, onegro de fumo da presente invenção possui, preferivelmente,uma ou mais das três características que se seguem epreferivelmente possui todas as três características que seseguem:
(a) um número de Iodo de cerca de 150 a cerca de 600mg/g. Outras taxas podem incluir um número de Iodo de cercade 265 a cerca de 600 mg/g, cerca de 350 mg/g a cerca de600 mg/g ou cerca de 400 mg/g a cerca de 600 mg/g;
(b) uma absorção de DBP de cerca e 40 a cerca de 90cm3/100 g. Outras taxas podem incluir cerca de 50 a cercade 90 cm3/100 g, cerca de 60 a cerca de 90 cm3/100 g oucerca de 70 a cerca de 90 cm3/100 g;
(c) uma taxa de área de superfície de nitrogênio/áreade superfície de espessura estatística de cerca de 1,25 acerca de 1,70. Outras taxas podem incluir cerca de 1,30 acerca de 1,70 ou cerca de 1,40 a cerca de 1,70.
Além disso, em pelo menos uma modalidade, o negro defumo da presente invenção possui uma ou mais daspropriedades adicionais que se seguem:
(d) um valor de grau de negridão conforme determinadopor Terlon L* de 1,7 ou menos. Outras taxas podem incluircerca de 0,4 a cerca de 1,7, ou de cerca de 0,4 a cerca de 1,1;
(e) valor de pressão de dispersão em água de 23,0mJ/m2 ou menos. Outras taxas incluem cerca de 12,0 a cercade 23,0 mJ/m2 ou cerca de 12,0 a cerca de 21,5 mJ/m2.
Com relação ao número de Iodo, esse número é medidoseguindo-se o ASTM D1510. Com relação à absorção de DBP,Além disso, a presente invenção se refere às bateladasprincipais de polímero ou concentrados contendo um ou maisnegros de fumo da presente invenção.
Adicionalmente, a presente invenção se refere aosmétodos de fabricação de negros de fumo da presenteinvenção, bem como fabricação dos compostos poliméricos dapresente invenção.
Deve ser entendido que ambas, a descrição geralprecedente e a descrição detalhada que se seguem são apenasexemplares e explicativas e se destinam a prover umaexplicação adicional da presente invenção, conformereivindicada.
Os desenhos anexos, que são incorporados e constituemuma parte desse pedido, ilustram algumas das modalidades dapresente invenção e, em conjunto com a descrição, servempara explicar os princípios da presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 apresenta cinco fotografias ilustrando astaxas de dispersão da amostra.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO
A presente invenção se refere aos novos negros defumo, bem como métodos para fabricação dos negros de fumo.A presente invenção também se refere ao uso desses negrosde fumo nos vários polímeros incluindo, porém não limitadoao acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS).
Com relação ao negro de fumo, o negro de fumo dapresente invenção possui morfologia e propriedadesinterfaciais desejáveis que tornam o mesmo benéfico emvárias aplicações, tais como, o uso do negro de fumo nasaplicações poliméricas semelhantes às aplicações deessa propriedade é determinada seguindo-se o ASTM D2414.Com relação à área de superfície do nitrogênio e a área desuperfície de espessura estatística, essas medições foramfeitas seguindo-se o ASTM D6556.
Com relação ao grau de negridão, conforme determinadopor Terlon L*, esse procedimento utiliza uma escala de corCIELAB. L* é uma medida de grau de negridão do negro defumo após fabricação de uma pasta com base em óleo; umvalor inferior é mais escuro. O valor L* absoluto éempregado. Na determinação do grau de negridão, o negro defumo foi seco a 125°C por 3 horas e então condicionado emum misturador por 4 5 segundos. 2,0 g de Óleo Terlon número1 foram então adicionados à placa inferior de um HooverMuller, dentro do qual 100 mg de negro de fumo foramadicionados lentamente com uma espátula. Após coleta domaterial no centro da placa inferior, a placa superior foicolocada no lugar e as placas Hoover Muller giradas por 50revoluções para misturar o óleo e o negro de fumo. Asplacas foram então abertas e o processo de coleta domaterial e rotação por 50 revoluções foi repetido por maistrês vezes. A quantidade total de pasta foi então alisadasobre uma placa de vidro. 0 valor de 1976 CIELAB L* foimedido em quatro locais diferentes na placa usando umHunter Labscan XE com VSI, usando as condições que seseguem: Modo = 0/45, Tamanho do Orifício = 3,05 cm, Vistada Área = 2,54 cm, Filtro UV = Saída, Fonte de Luz = D65com Observador de 10°. O valor reportado é a média dosquatro valores L* absolutos. Simultaneamente, o valor de1976 CIELAB b* (tom azul) é também medido e registrado peloHunter Labscan em um modo análogo.A pressão de dispersão da água é uma medida da energiade interação entre a superfície do negro de fumo e vapor deágua. A pressão de dispersão é medida por observação doaumento da massa de uma amostra conforme a mesma absorveágua de uma atmosfera controlada. Nesse teste, a umidaderelativa (RH) da atmosfera ao redor da amostra é aumentadade 0% (nitrogênio puro) para -100% (água-nitrogêniosaturado). Se a amostra a atmosfera estiverem sempre emequilíbrio, a pressão de dispersão da água (ne) da amostraé definida como:
<formula>formula see original document page 8</formula>
onde R é a constante de gás, T é a temperatura, A é aárea de superfície específica da amostra, r é a quantidadede água absorvida na amostra (convertida em mols/gm), P é apressão parcial da água na atmosfera, e P0 é a pressão devapor de saturação na atmosfera. Na prática, a adsorção deequilíbrio na superfície é medida em uma ou(preferivelmente) várias pressões parciais separadas e aintegral é estimada pela área sob a curva. Mediçõesalternativas das propriedades interfaciais ou energia dasuperfície podem ser especificadas, por exemplo, pela nãodivisão da área de superfície, ou por adição de outraspropriedades interfaciais ou termos de energia desuperfície para a pressão de dispersão da água ou poraproximação da integral com um número pequeno, mesmopossivelmente tão pouco quanto um, pontos de dados ouusando outros gases.
O procedimento para medir a pressão de dispersão daágua é detalhado em "Dynamic Vapor Sorption Using Water,Standard Operating Procedure", rev. 02/08/05 (incorporadoaqui era sua totalidade como referência) e é resumido aqui.Antes da análise, 100 mg de negro de fumo a seremanalisados foram secos em ura forno a 125°C por 30 minutos.Após certificação de que o incubador no instrumento SurfaceMeasurement Systems DVS1 (fornecido pela SMS Instruments,Monarch Beach, Califórnia) estivesse estável a 25°C porduas horas, os copos de amostra foram carregados em ambasas câmaras de amostra e de referência. A umidade relativaalvo foi ajustada para 0% por 10 minutos, para secar oscopos e estabelecer uma linha de base de massa estável.Após descarga estática e tara da balança, aproximadamente 8rag de negro de fumo forara _adicionados ao copo na câmara deamostra. Após vedação da câmara de amostra, a amostra foideixada equilibrar em 0% de umidade relativa. Apósequilíbrio, a massa inicial da amostra foi registrada. Aumidade relativa da atmosfera de nitrogênio foi entãoaumentada seqüencialmente para níveis de aproximadamente 5,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 78, 87 e 92% de umidaderelativa, com o sistema se equilibrando por 20 minutos emcada nível de umidade relativa. A massa de água absorvidaem cada nível de umidade foi registrada, a partir do que apressão de dispersão da água foi calculada (vide acima). Amedição foi realizada duas vezes em duas amostras separadase o valor médio reportado.
Em outra modalidade, a presente invenção se refere aum negro de fumo que é capaz de obter determinadaspropriedades quando composto em ABS, seguindo umprocedimento específico. Em mais detalhes, em umamodalidade da presente invenção, o negro de fumo, quandocombinado em ABS, em uma carga de negro de fumo de 1,5% empeso ou menos (por exemplo, em uma carga de negro de fumode 0,1% em peso a 1,5% em peso), com base no peso total domaterial combinado, obtém um grau de negridão (no materialcombinado total), medido como composto L* de 4,6 ou menos(outros valores de grau de negridão para o materialcombinado podem ser, por exemplo, de 3,0 a 4,6 ou 3,0 a4,4) e o negro de fumo permite que o material combinadotenha uma ou ambas as propriedades que se seguem:
(a) uma resistência ao impacto Izod entalhado nocomposto de 13.600 J/m2 ou maior (outras faixas incluemcerca de 13.600 J/m2, de cerca de 18.000 J/m2 a partir de14.000 a cerca de 17.000 J/m2) e/ou
(b) uma taxa de dispersão de composto em um teste deprensagem de 4,0 ou menos (outras faixas incluem, porexemplo, cerca de 1,0 a cerca de 4,0 ou cerca de 1,0 acerca de 3,0) . O negro de fumo nessa modalidade possuiessas propriedades para pelo menos um nível de carga denegro de fumo nessa faixa de 1,5% em peso ou menos.
Os procedimentos de teste que se seguem sãoempregados, com relação aos parâmetros que o negro de fumopromove em um ABS quando combinado em ABS.
Os compostos ABS foram produzidos em um procedimentode combinação de três etapas (às vezes referido como "oprocedimento de combinação de ABS de três etapas"):Primeiro, uma batelada principal SAN a 30% foi preparada,sendo então diluída a 5% com ABS, antes de cair para 0,50%a 1,50% com ABS adicional em uma etapa de moldagem porinjeção final.
Composto da Batelada Principal: A batelada principalSAN foi preparada por mistura de negro de fumo (CB), Tyril124 SAN (Densidade = 1.080 kg/m3 , 230°C/3,8 kg MFI = 22g/10 minutos), e Estearato de Zinco (ZnSt) nas proporçõesem peso que se seguem: CB a 3 0%, SAN a 69,5%, ZnSt a 0,5%,para fornecer uma massa total desses três componentes de1.413 g. Os componentes foram misturados em um misturadorinterno Banbury (1.570 mL) com os seguintes ajustes:
Velocidade do Rotor - Ajuste 2, Pressão Ram = 3 kg/cm2,Temperatura Inicial = 70°C, Tempo de Mistura Após Fluxo =90 segundos e Fator de Alimentação = 75%.
Composto ABS a 5%: A batelada principal SAN foi moídaprimeiro para remover a poeira e partículas pequenas.Duzentos e cinqüenta gramas da batelada principal SAN foramentão misturados com 1.250 g de Cycolac GPM5500 ABS(Densidade = 1.050 kg/m3, 220°C/10 kg MFI = 24 g/10minutos, 23°C Impacto Izod Entalhado (ISO180/1A) = 18.000J/m2) para produzir um composto ABS a 5%. Esse procedimentofoi realizado em um extrusor de fuso simples Betol BK3 2,equipado com um cabeçote de mistura de distribuição(misturador de transferência de cavidade (CTM)) paraaperfeiçoar suas capacidades de dispersão. O extrusor tinhaos seguintes ajustes de temperatura do alimentador para amatriz: Zona 1 = 180°C, Zona 2 = 185°C, Zona 3 = 190°C,Zona 4 = 195°C, CTM = 210°C, Matriz = 200°C. A velocidadedo fuso era de 8 0 rpm e uma passagem foi usada durante acombinação.
Composto ABS 0,50-1,50%: Os compostos ABS a 5% foramdiluídos para suas cargas finais em uma máquina de moldagempor injeção Battenfield BA500/200CD. A massa total domaterial empregada foi de 600 g, com proporções do compostoABS a 5% e Cycolac GPM5500 ABS puro selecionado parafornecer a carga final correta. Antes da injeção, oscompostos ABS e a resina ABS foram secos por 17 horas a80°C sob vácuo. Entre cada amostra, 500 g de ABS puro foraminjetados para limpar o equipamento. Os parâmetros demoldagem por injeção exatos dependeram do teste ao qual aparte deveria ser submetida (vide a seguir):
Placas de Cor (L*) : Placas de 90 x 55 x 2 mm paraanálise de cor foram preparadas usando os ajustes detemperatura que se seguem na máquina de moldagem porinjeção: Bocal = 225°C, Zona 1 = 235°C, Zona 2 = 250°C,Zona 3 = 250°C, Molde = 60°C. A velocidade de injeção foide 20%.
Barras de Impacto Izod: Barras de 63,5 x 12,7 x 6,4 mm(ISO 18 0 Tipo 3) para teste de impacto Izod forampreparadas usando os ajustes de temperatura que se seguemna máquina de moldagem por injeção: Bocal = 225°C, Zona 1 =235°C, Zona 2 = 250°C, Zona 3 = 250°C, Molde = 25°C. Avelocidade de injeção foi de 60%.
Com relação ao grau de negridão para o composto, ocomposto L* é um valor absoluto. L* é uma medida do grau denegridão do composto; um valor inferior é mais escuro. Paramedir o composto L*, seis placas coloridas de 90 x 55 x 2mm com a carga desejada foram preparadas por moldagem porinjeção conforme descrito acima. Todas as placas foraminspecionadas para garantir que tivessem uma cor uniformena superfície e para verificar quaisquer pontas ou riscos.As placas que não satisfaziam esses critérios foramdescartadas. Cada placa foi então testada uma vez, quantoao valor L* 1976 CIELAB, com um espectrofotocolorímetroDATACOLOR SF600, usando as condições que se seguem: Modo deCalibração = Refletância, Porta Especular = Excluída,Visualização = LAV (30 mm) , UV = Incluída, Condição = % RLAV SC E UV inc, Fonte de Luz = D65 com Observador a 10°.
O valor reportado é a média das seis placas e é o valor L*absoluto, não uma diferença entre a amostra e umareferência. Simultaneamente, o valor b* 1976 CIELAB (tomazul) do composto foi medido e registrado pelo instrumentoDatacolor em um modo análogo.
Com relação à determinação da resistência de impactoIzod entalhado do material composto, o teste se baseou, demodo geral, no padrão ISO 180-1982, porém diferiu noprocedimento de moldagem por injeção das barras de teste. Ométodo de teste é descrito a seguir.
Dez barras de 63,5 x 12,7 x 6,4 mm (ISO 180, tipo 3)com a carga desejada foram preparadas com moldagem porinjeção, conforme descrito acima. Um entalhe simples (ISO180, Tipo A) foi então cortado em cada barra com umdispositivo para entalhamento (CEAST 6530). A amostra foicarregada com o entalhe faceando a direção de impacto etestada com um martelo do tipo pêndulo 5,5 J (CEAST6545/000) . Se a barra mostrasse bolhas ou orifícios aolongo do ponto de fratura, ela seria descartada. Aresistência ao impacto medida das amostras aceitáveis foiregistrada e o valor reportado é a média das dez barras. Aresistência ao impacto Izod não entalhado pode ser medidaseguindo-se o mesmo procedimento, porém sem cortar oentalhe na barra de teste.
A taxa de dispersão no teste de prensagem do materialcombinado é descrita a seguir. A taxa de dispersão é umamedida semi-quantitativa da dispersão de negro de fumo nocomposto; um valor inferior se iguala a uma dispersãomelhor.
Dois "botões" de 0,3 mg foram cortados de três placasde cor diferente (preparação descrita acima) rendendo seisbotões. Cada botão foi colocado em uma lâmina demicroscópio e coberto com outra lâmina. O conjunto foiprensado a 210°C por 3 minutos, com pressão suficiente paraobter um diâmetro de botão de 5 mm. Cada botão foiexaminado em uma ampliação de 2 00X e 100X em um microscópiode luz. Uma taxa de 1-5 foi então atribuída a cada botão,com 1 correspondendo a uma boa dispersão e 5 a uma péssimadispersão. Quando da atribuição da taxa de dispersão, boadispersão implica em alguns pontos pretos visíveis,considerando-se que uma péssima dispersão implica em váriospontos pretos ou agregados maiores. Mais especificamente, ataxa de dispersão é atribuída por contagem do número departículas visíveis superiores a 1 f^m em uma área de 651 |^mx 487 )^m sob ampliação de 100 vezes. O número de partículasdetermina a taxa de dispersão: 1 = 0-10 partículas, 2 = 11-30 partículas, 3 = 31-60 partículas, 4 = 61-150 partículas,5 = mais de 150 partículas. A taxa de dispersão de cadaamostra era a média de seis botões. A figura 1 mostrafotografias mostrando um exemplo de compostos com as taxasde dispersão de 1 a 5.
Com relação à fabricação dos negros de fumo, os mesmospodem ser fabricados como se segue. Os negros de fumo dapresente invenção podem ser produzidos em um reator deforno tubular semelhante aos descritos nas Patentes USnúmeros 6.156.837 e 5.877.250, incorporadas em suatotalidade como referência aqui. O reator ilustrado nafigura 1 daquela patente possui (a) uma zona de combustãoinicial, (b) uma zona de combustão secundária, (c) uma zonade reação e (d) uma zona de resfriamento.
Na presente invenção, a reação semelhante àquelamostrada nas Patentes US números 6.156.837 e 5.877.250 éempregada com os ajustes descritos aqui. Na zona decombustão inicial, combustível e um oxidante são misturadose reagidos para formar uma corrente de gás de combustãoaquecida. Os combustíveis apropriados para geração dosgases de combustão aquecidos incluem qualquer fluidoprontamente combustível, incluindo gás natural, hidrogênio,monóxido de carbono, metano, acetileno ou carga dealimentação de hidrocarboneto líquido. 0 oxidante tantopode ser ar pré-aquecido quanto ar enriquecido com oxigêniopré-aquecido, com um teor de oxigênio (por volume) entre 21e 30% e uma temperatura de 300 a 750°C. Preferivelmente, oteor de oxigênio do oxidante está entre 21 e 25% e atemperatura está entre 450 e 750°C. Se o combustível forgás natural, a razão de oxidação para combustível nessazona inicial estará entre 1 e 4 vezes a quantidade deoxidante necessária para a combustão estequiométrica e,preferivelmente entre 1 e 2 vezes.
Essa zona é acompanhada por uma zona de combustãosecundária, onde os gases de combustão aquecidos sãocontatados com uma mistura de sais alcalinos e uma carga dealimentação de hidrocarboneto líquido que é prontamentevolatilizada. Cargas de alimentação líquidas incluemhidrocarbonetos não saturados, hidrocarbonetos saturados,olefinas, aromáticos e outros hidrocarbonetos tais como,querosene, naftalenos, terpenos, alcatrão etileno e cargasde ciclo aromático, bem como misturas de todos os acima. Acarga de alimentação é então injetada em várias correntesque rapidamente se misturam com os gases de combustãoiniciais aquecidos, fazendo com que a carga de alimentaçãorendendo negro de fumo se decomponha e se converta em negrode fumo. No processo da presente invenção, a razão total deoxidante para ambos combustíveis (incluindo aquele naprimeira zona) está entre 0,15 e 0,50 vezes a quantidade deoxidante necessária para combustão estequiométrica.Preferivelmente, a razão total está entre 0,25 e 0,40. Aconcentração de sais alcalinos na carga de alimentação estána faixa de 0,03 a 0,15% em peso.
Na terceira zona de reação, a mistura de gases decombustão e negro de fumo continua a reagir conforme flui ajusante até alcançar a quarta zona do reator, onde umfluido de resfriamento é introduzido para parar a reação.Os fluidos de resfriamento apropriados incluem água, umamistura de água e vapor ou uma mistura de água e ar. Olocal ideal de resfriamento (e, portanto o tempo deresidência da reação) depende da razão de fluxo e dodiâmetro do forno. Em geral, o tempo de residência dareação seria de 10 e 200 ms e, pref erivelmente entre 60 e150 ms (milisegundos) .
Após adição do fluido de resfriamento, a mistura épassada para qualquer aparelho de resfriamentoconvencional, tal como um resfriador Venturi ou um trocadorde calor, quando o negro de fumo é separado da corrente degás por dispositivos convencionais, tais como, umprecipitador, separador por ciclone ou filtro de saco. Casodesejado, o negro de fumo pode ser peletizado por qualquerdispositivo úmido ou seco.
Os negros de fumo da presente invenção podem serproduzidos por variação dos parâmetros do reator descritoacima, para produzir a morfologia desejada, propriedadesinterfaciais e grau de negridão inerente. O aumento darazão estequiométrica do oxidante para o combustívelaumenta o número do Iodo, enquanto se aumenta a quantidadede sais alcalinos se diminui a absorção de DBP. Em uma dadamorfologia, as propriedades interfaciais podem sercontroladas por manipulação do enriquecimento do oxigênioda corrente oxidante e o tempo de residência da reação (pormovimento da posição de resfriamento). Por exemplo, oaumento do enriquecimento de oxigênio da corrente oxidantealtera a morfologia e/ou propriedades interfaciais, talque, o negro de fumo possui um valor Terlon L* superior. Oaumento nos tempos de residência aumenta a razão N2AS/STSAe aumenta a pressão de dispersão da água.
Os negros de fumo usados nas composições poliméricasda presente invenção podem ser opcional e adicionalmentetratados com uma variedade de agentes de tratamento, taiscomo, ligantes, e/ou agentes tensoativos. Os agentes detratamento descritos nas Patentes US números 5.725.650;5.200.164; 5.872.177; 5.871.706 e 5.747.559 todasincorporadas aqui como referência em sua totalidade, podemser usados no tratamento dos negros de fumo da presenteinvenção. Outros agentes de tratamento preferidos incluindoagentes tensoativos e/ou ligantes podem ser usados eincluem, porém não estão limitados ao polietileno glicol;óxidos de alquileno, tais como, óxidos de propileno e/ouóxidos de etileno, lignossulfato de sódio; acetatos, taiscomo, acetatos de etil-vinila; monooleato de sorbitano eoxido de etileno; ligantes de etileno/estireno/acrilatos debutila/metacrilato de metila; copolímeros de butadieno eacrilonitrila; e semelhantes. Tais ligantes sãocomercialmente disponíveis de fabricantes, tais como, UnionCarbide, Dow, ICI, Union Pacific, Wacker/Air Products,Interpolymer Corporation, e B.F. Goodrich. Esses ligantessão preferivelmente vendidos sob as marcas registradas:
Vinnpas LL4 62, Vinnapas LL8 70, Vinnapas EAF650, Tween 80,Syntran 1930, Hycar 1561, Hycar 1562, Hycar 1571, Hycar1572, PEG 1.000, PEG 3.350, PEG 8.000, PEG 20.000, PEG35.000, Synperonic PE/F38, Synperonic PE/F108, SynperonicPE/F127 e Lignosite-458. Geralmente, a quantidade de agentede tratamento empregada com os negros de fumo da presenteinvenção pode ser a quantidade citada nas patentesdescritas acima, por exemplo, em uma quantidade de cerca de0,1% a cerca de 50% em peso do negro de fumo tratado,embora outras quantidades possam também ser usadas,dependendo do tipo de propriedades desejadas e do(s)agente(s) específico(s) empregado(s). 0 negro de fumo usadonas composições poliméricas da presente invenção tambémpode ser modificado para formar um negro de fumo modificadopossuindo pelo menos um grupo orgânico anexado. O tipo dogrupo orgânico variará dependendo do polímero usado, bemcomo das propriedades de desempenho desejadas. Isso permitemaior flexibilidade por talhar o negro de fumo modificadopara a aplicação específica.
Os negros de fumo podem ser modificados usando métodosconhecidos dos versados na arte, tal que, os gruposorgânicos são anexados ao negro de fumo. Isso prove umaanexação mais estável dos grupos ao negro de fumo emcomparação aos grupos absorvidos, tais como, polímeros,agentes tensoativos e semelhantes. Por exemplo, os negrosde fumo modificados podem ser preparados usando os métodosdescritos nas Patentes US números 5.554.739, 5.851.280,6.042.643, 5.707.432 e 5.837.045 e Publicação PCT WO99/23174, as descrições das quais são completamenteincorporadas aqui como referência.
Também, para fins da presente invenção, o negro defumo, conforme definido por suas capacidades de propriedadequando combinado em ABS pode ter uma ou mais propriedadesdescritas acima com relação o número de Iodo, absorção deDBP, razão de área de superfície de nitrogênio/área desuperfície de espessura estatística, grau de negridão,conforme determinado por Terlon L* e/ou propriedades depressão de dispersão de água. De modo semelhante, aspropriedades de negro de fumo possuindo o número de Iodo,absorção de DBP, e razão de área de superfície denitrogênio/área de superfície de espessura estatísticapodem ter uma ou mais propriedades de negro de fumo medidasquando combinadas em ABS conforme descrito acima.
Em uma modalidade adicional da presente invenção, amesma se refere a um composto ABS que contém ABS e pelomenos um negro de fumo da presente invenção. A presenteinvenção se refere, adicionalmente, a um composto ABS quecontém ABS e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção, onde o composto ABS possui a carga de negro defumo conforme descrito acima, juntamente com o grau denegridão do composto e resistência ao impacto Izodentalhado do composto, conforme descrito acima.
Em outra modalidade da presente invenção, a mesma serefere a um composto ABS que contém ABS e pelo menos umnegro de fumo da presente invenção, onde o composto ABSpossui a carga de negro de fumo conforme descrito acima,juntamente com o grau de negridão do composto conformedescrito acima e a taxa de dispersão do composto no testede prensagem conforme descrito acima.
Em uma modalidade adicional da presente invenção, amesma se refere a um composto ABS que contém ABS e pelomenos um negro de fumo da presente invenção, onde ocomposto ABS possui a carga de negro de fumo, conformedescrito acima, juntamente com o grau de negridão docomposto, conforme descrito acima, a resistência ao impactoIzod entalhado do composto, conforme descrito acima e ataxa de dispersão do composto nos testes de prensagemconforme descrito acima.
Uma modalidade adicional da presente invenção serefere a um composto ABS que contém ABS e pelo menos umnegro de fumo da presente invenção, onde o composto ABSpossui um grau de negridão do composto, conforme descritoacima, e uma resistência ao impacto Izod entalhado docomposto, conforme descrito acima, sem qualquer limite nacarga de negro de fumo.
Uma modalidade adicional da presente invenção, serefere a um composto ABS que contém ABS e pelo menos umnegro de fumo da presente invenção, onde o composto ABSpossui o grau de negridão do composto, conforme descritoacima e a taxa de dispersão do composto nos testes deprensagem, conforme descrito acima, sem qualquer limite nacarga de negro de fumo.
Uma modalidade adicional da presente invenção serefere a um composto ABS que contém ABS e pelo menos umnegro de fumo da presente invenção, onde o composto ABSpossui um grau de negridão do composto, conforme descritoacima, uma resistência ao impacto Izod entalhado docomposto, conforme descrito acima, e a taxa de dispersão decomposto nos testes de prensagem conforme descrito acima,sem qualquer limite na carga de negro de fumo.
Adicionalmente, na presente invenção, o composto ABSpode conter um ou mais outros tipos de polímeros paraformar uma liga ABS uma vez que esse termo é entendidopelos versados na técnica. O composto ABS ou liga ABScontém pelo menos um tipo de negro de fumo, conformedescrito acima. Adicionalmente, outros tipos de negros defumo, tais como, negros de fumo convencionais podem estarpresentes e/ou outros aditivos de reforço também podemestar presentes. Também, outros ingredientes convencionaistipicamente usados nos compostos ABS ou ligas ABS podemadicionalmente fazer parte da presente invenção incluindo,porém não limitado a outros componentes convencionais quepodem ser empregados nas composições poliméricas.
Em uma modalidade adicional da presente invenção, amesma se refere a um composto polimerico que contém pelomenos um polímero e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção. A presente invenção se refere, adicionalmente, aum composto polimerico que contém pelo menos um negro defumo da presente invenção, onde o composto polimericopossui a carga de negro de fumo conforme descrito acima,juntamente com o grau de negridão do composto, conformedescrito acima e a resistência ao impacto Izod entalhado docomposto conforme descrito acima.
Em outra modalidade da presente invenção, a mesma serefere a um composto polimérico que contém, pelo menos, umpolímero e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção, onde o composto polimérico possui a carga denegro de fumo conforme descrito acima, juntamente com ograu de negridão do composto conforme descrito acima e ataxa de dispersão do composto nos testes de prensagem,conforme descrito acima.
Em uma modalidade adicional da presente invenção, amesma se refere a um composto polimérico que contém pelomenos um polímero e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção, onde o composto polimérico possui a carga denegro de fumo, conforme descrito acima, juntamente com ograu de negridão do composto, conforme descrito acima, aresistência ao impacto Izod entalhado, conforme descritoacima e a taxa de dispersão do composto nos testes deprensagem conforme descrito acima.
Uma modalidade adicional da presente invenção serefere a um composto polimérico que contém pelo menos umpolímero e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção, onde o composto polimérico possui um grau denegridão de composto conforme descrito acima e umaresistência ao impacto Izod entalhado do composto, conformedescrito acima, sem qualquer limite na carga de negro defumo.
Uma modalidade adicional da presente invenção serefere a um composto polimérico que contém pelo menos umpolímero e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção, onde o composto polimerico possui um grau denegridão de composto conforme descrito acima e umaresistência ao impacto Izod entalhado do composto conformedescrito acima, sem qualquer limite de carga de negro defumo.
Uma modalidade adicional da presente invenção serefere a um composto polimerico que contém, pelo menos, umpolímero e pelo menos um negro de fumo da presenteinvenção, onde o composto polimerico possui um grau denegridão de composto conforme descrito acima, a resistênciaao impacto Izod entalhada do composto, conforme descritoacima, e a taxa de dispersão do composto nos testes deprensagem conforme descrito acima, sem qualquer limite nacarga de negro de fumo.
Adicionalmente, na presente invenção, o compostopolimerico pode conter um ou mais tipos de polímeros paraformar uma liga polimérica, uma vez que esse termo éentendido pelos versados na técnica. O composto polimericoou liga polimérica contém pelo menos um tipo de negro defumo, conforme descrito acima. Adicionalmente, outros tiposde negros de fumo, tais como, negros de fumo convencionais,podem adicionalmente estar presentes, juntamente com outrosagentes de reforço. Também outros ingredientesconvencionais tipicamente usados nos compostos poliméricose ligas poliméricas podem adicionalmente estar presentes napresente invenção incluindo, porém não limitado a outroscomponentes convencionais que podem ser usados nascomposições poliméricas.
Em mais detalhes, a resina do tipo copolímero deacrilonitrila-butadieno-estireno a ser empregada napresente invenção é uma composta, principalmente, de umcopolimero possuindo três componentes de acrilonitrila,butadieno e estireno, e um produto comercialmentedisponível pode ser usado. Por exemplo, um copolimeroobtido por polimerização de bloco ou enxerto de pelo menosum monômero selecionado de um monômero vinil aromático e ummonômero de vinil cianida para um tipo de borracha dieno ouum produto combinado com o polímero podem ser mencionados.A borracha do tipo dieno é um polímero obtido porpolimerização de butadieno como um componente e exemplos damesma incluem polibutadieno, poliisopreno, um copolimero deacrilonitrila-butadieno e um copolimero de estireno-butadieno. O monômero vinil aromático pode ser, porexemplo, alfa-metilestireno ou estireno substituído comalquila. O monômero vinil cianida pode ser, por exemplo,acrilonitrila, metacrilonitrila ou uma acrilonitrilasubstituída com halogênio. Exemplos específicos decopolimero e o produto combinado com o copolimero incluemum terpolímreo acrilonitrila-butadieno-estireno e um obtidopor polímero ligando um polibutadieno a um copolimero deacrilonitrila-estireno. Adicionalmente, um copolimero deacrilonitrila-estireno que não contém componente deborracha também está incluído.
Com relação a um polímero presente nas composiçõespoliméricas da presente invenção, o polímero pode serqualquer composto polimérico. Preferivelmente, o polímero éum que é útil nas aplicações de moldagem, tais como, umapoliolefina, um polímero vinil-haleto, um polímerovinilideno haleto, um polímero perfluorado, um polímero deestireno, um polímero amida, um policarbonato, umpoliéster, um polifenilenóxido, um éter polifenilenico, umapolicetona, um poliacetal, um polímero de álcool vinílicoou um poliuretano. Os polímeros ou resinas úteis na práticada invenção incluem PET ou tereftalato de polietileno,poliestireno, PBT ou tereftalato de polibutadieno e ligasde PBT, polipropileno, poliuretano, ABS ou copolímero deacrilonitrila-butadieno-estireno, PVC ou cloreto depolivinila, poliésteres, policarbonatos, PP/PS ou ligas depolipropileno estireno, polietileno, náilon, poliacetal,SAN ou estireno acrilonitrila, acrílicos, celulósicos,ligas de policarbonato e ligas de PP ou propileno. Outrascombinações desses materiais podem ser empregadas. A listaprecedente não deve ser tida como exaustiva, porém apenasilustrativas dos vários materiais úteis na prática dessainvenção. Podem também ser usadas combinações de polímeroscontendo um ou mais desses materiais poliméricos, onde ospolímeros descritos estão presentes tanto como o componentemaior quanto o componente menor. O tipo específico dopolímero pode depender da aplicação desejada. Essas sãodescritas em maiores detalhes a seguir.
Pode ser preferível usar polímeros específicos oucombinações a fim de obter as propriedades de desempenhodesejadas. Por exemplo, os polímeros podem incluirpoliolefinas termoplásticas (TPO), polietileno (PE) ,polipropileno (PP), copolímeros de propileno, borracha deetileno propileno (EPR), terpolímeros de etileno propilenodieno (tais como, EPDM), acrilonitrila butadieno estireno(ABS), acrilonitrila EPDM estireno (AES), cloretopolivinílico (PVC), poliestireno (OS), poliamidas (PA, taiscomo, PA6, PA66, PAU, PA12 e PA46), policarbonato (PC),tereftalato de polibutadieno (PBT), tereftalato depolietileno (PET), oxido de polifenileno (PPO), e éter depolifenileno (PPE). Combinações poliméricas preferidasincluem, porém não estão limitadas a PC/ABS, PC/PBT,PP/EPDM, PP/EPR, PP/PE, PA/PPO e PPO/PP. As composiçõespoliméricas da presente invenção podem ser otimizadas paraobter as propriedades totais desejadas, tais como, grau denegridão, condutividade, resistência, rigidez, lisura epropriedades de tensão.
Os polímeros incluem poliolefinas termoplásticas(TPO) , polietileno (PE, tais como, LLDPE, LDPE, HDPE,UHMWPE, VLDPE e mLLDPE), polipropileno, copolímeros depolipropileno, borracha de propileno etileno (EPR),terpolímeros de etileno propileno dieno (tais como, EDPM),acrilonitrila butadieno estireno (ABS), acrilonitrila EDPMestireno (AES), polioximetileno (POM), poliamidas (PA, taiscomo, PA6, PA66, PAU, PA12 e PA46) , cloreto de polivinila(PVC), polímeros de fluoreto de tetraetileno hexapropilenovinilideno (THV), polímeros perfluoralcóxi (PFA),poliexafluorpropileno (HFP), policetonas (PK), álcool viniletieno (EVOH), copoliésteres, poliuretanos (PU) ,poliestireno (PS), policarbonato (PC), tereftalato depolibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), oxidode polifenileno (PPO) e éter de polifenileno (PPE).
Combinações preferidas incluem PC/ABS, PC/PBT, PP/EPDM,PP/EPR, PP/PE, PA/PPO e PPO/PE.
0(s) polímeros(s) pode(m) ser um polímerotermoplástico ou um polímero de assentamento térmico.
Adicionalmente, o grupo polimérico pode ser umhomopolímero, copolímero, terpolímero e/ou um polímerocontendo qualquer número de unidades de repetição.Adicionalmente, o grupo polimérico presente na presenteinvenção pode ser qualquer tipo de grupo polimérico, talcomo, um polímero aleatório, polímero alternativo, polímerode enxerto, polímero de bloco, polímero semelhante aestrela e/ou polímero semelhante a pente. O grupopolimérico usado na presente invenção pode também ser umaou mais policombinações. O grupo polimérico pode ser umarede polimérica de interpenetração (IPN); rede poliméricade interpenetração simultânea (SIN); ou rede elastoméricade interpenetração (IEN).
Exemplos específicos de polímeros incluem, porém nãosão limitados aos polímeros lineares superiores, tais como,polietileno, poli(cloreto de vinila), poliisobutileno,poliestireno, policaprolactama (náilon), poliisopreno esemelhantes. Outras classes gerais de polímeros da presenteinvenção são as poliamidas, policarbonatos,polieletrólitos, poliésteres, poliéteres,(poliidróxi)benzenos, poliimidas, polímeros contendoenxofre (tais como, polissulfetos, sulfeto de(polifenileno) e polissulfonas) , poliolefinas,
polimetilbenzenos, poliestireno e copolímeros de estireno(ABS incluso), polímeros acetais, polímeros acrílicos,polímeros de copolímeros de acrilonitrila, poliolefinascontendo halogênio (tais como, cloreto de polivinila ecloreto de polivinilideno), fluorpolímeros, polímerosionoméricos, polímeros contendo grupo(s) cetona, polímerosde cristal líquido, poliamida-imidas, polímeros contendoligação(ões) dupla(s) olefínica(s)(tais como,polibutadieno, polidiciclopentadieno), copolímeros depoliolefina, óxidos de polifenileno, polisililoxanos,álcoois (poli)vinílicos, poliuretanos, elastômerostermoplásticos e semelhantes. O polímero pode ser umapoliolefina, um poliuretano, um poliestirênico, umpoliacrilato, uma poliamida, um poliéster ou misturas dosmesmos.
De modo geral, os grupos poliméricos descritos noVolume 18 da Encyclopedia of Chemical Technology, KIRK-OTHMER (1982), páginas 328 a 887 e Modern PlasticsEncyclopedia 1998, páginas B-3 a B210, e "Polymers:Structure and Properties", de CA. Daniels, TechnomicPublishing Co., Lancaster, PA (1989), todos incorporados emsua totalidade como referência, podem ser empregados comoo(s) polímero(s). Os polímeros podem ser preparados devários modos e tais modos são conhecidos dos versados natécnica. A seção KIRK-OTHMER referida acima, ModernPlastics Encyclopedia, e referência à CA. Daniels fornecemmétodos pelos quais esses polímeros podem ser preparados.
As composições poliméricas da presente invenção podemtambém incluir aditivos apropriados para seus fins equantidades conhecidas. Por exemplo, as composições dapresente invenção podem também incluir aditivos, tais como,agentes de reticulação, agentes de vulcanização,estabilizadores, pigmentos, corantes, desativadores demetal, extensores de óleo, lubrificantes e/ou cargasinorgânicas e semelhantes.
As composições poliméricas da presente invenção podemser preparadas usando técnicas convencionais, tais como,mistura de vários componentes em conjunto usandomisturadores comercialmente disponíveis. A composição podeser preparada por processos de mistura contínuos ou debatelada, tais como aqueles bem conhecidos na técnica. Porexemplo, equipamento, tal como, misturadores internosdescontínuos, misturadores internos contínuos, extrusor defuso simples alternante, extrusor de fuso simples e duplo,etc. podem ser usados para misturar os ingredientes dasformulações. O negro de fumo pode ser introduzidodiretamente na combinação polimérica ou o negro de fumopode ser introduzido em um dos polímeros antes daquelepolímero ser combinado com outro polímero. Os componentesdas composições poliméricas da presente invenção podem sermisturados e formados em microesferas para uso futuro nafabricação de materiais, tais como, artigos para aplicaçõesautomotivas.
Com relação à quantidade de negro de fumo, qualquerquantidade pode ser usada nas composições poliméricas, afim de obter as propriedades desejadas. Por exemplo, cercade 0,5% a cerca de 50% em peso com base no peso total dacomposição polimérica podem ser usados e, maispreferivelmente, cerca de 0,5% a cerca de 10% em peso, combase no peso total da composição polimérica.
Em uma modalidade adicional da presente invenção, apresente invenção se refere a uma batelada principal ouconcentrado contendo um ou mais negros de fumo da presenteinvenção. A batelada principal ou concentrado pode conterum ou mais polímeros, tais como aqueles descritos acima,juntamente com uma batelada principal ou quantidade deconcentrado de um negro de fumo da presente invenção. Acarga de negro de fumo pode ser qualquer quantidadeapropriada, tipicamente encontrada nas bateladas principaisou concentrados, tais como, de cerca de 10% a cerca de 50%em peso, com base no peso total da batelada principal ouconcentrado.
Os negros de fumo da presente invenção podem serusados em qualquer aplicação de uso final onde os negros defumo convencionais são empregados, por exemplo, tintas,revestimentos, produtos elastoméricos, toners, células decombustível, pneus ou partes dos mesmos, peças moldadas,cabos ou partes dos mesmos e semelhantes, usandoquantidades convencionais ou menores.
A invenção será adicionalmente explicada pelosexemplos que se seguem, que se destinam a exemplificar apresente invenção.
EXEMPLOS
Os três negros de fumo, identificados como "A", "B" e"C" da presente invenção e possuindo as propriedadesestabelecidas na Tabela 1 a seguir, foram preparadosconforme descrito acima e na Tabela 1. Esses negros de fumosão comparados aos dois negros de fumo disponíveiscomercialmente da Cabot, designados "X" e "Y" na tabela aseguir e os dados analíticos para cada um desses negros defumo também são estabelecidos na Tabela. Empregando osprocedimentos descritos acima, todos esses negros de fumoforam formulados em um composto ABS usando as cargasindicadas na tabela em seguida ao número de identificaçãoda amostra. Por exemplo, o negro de fumo "X" foi formuladocom uma carga de negro de fumo de 0,75% em peso do compostoABS total, e o negro de fumo "X" foi também formulado comuma carga de negro de fumo de 0,5% em peso do compostototal e assim por diante. Como uma comparação, um compostoABS contendo qualquer negro de fumo que seja (indicado como"ABS Puro" na tabela a seguir) foi analisado. Usando osprocedimentos de teste descritos acima, as váriaspropriedades físicas dos polímeros combinados forammedidas, incluindo a resistência ao impacto Izod nãoentalhado e entalhado, taxa de dispersão em prensagem egrau de negridão (L*), usando os procedimentos descritosanteriormente. Conforme pode ser visto dos dadosestabelecidos na tabela, os negros de fumo da presenteinvenção, quando combinados a 0,50%, são capazes de igualarou exceder o grau de negridão do composto do negro de fumo"X", combinado a 0,75%. Além disso, os negros de fumo dapresente invenção possuem uma resistência ao impactosuperior (ambos entalhado e não entalhado) e taxa deprensagem quando combinados para fornecer grau de negridãoigual ou melhor como negro de fumo "X" . Esse não é o casopara o negro de fumo comparativo "Y", que mostrou um graude negridão semelhante aos negros de fumo da presenteinvenção, quando combinados a 0,5%, porém que mostrou umaresistência ao impacto e taxa de dispersão em prensagemmais fracas. Os negros de fumo da presente invenção possuemuma área de superfície superior e grau de negridão forte,porém permanecem relativamente fáceis de serem dispersos.
Tabela 1
<table>table see original document page 31</column></row><table><table>table see original document page 32</column></row><table><table>table see original document page 33</column></row><table>
Negros de Fumo "X" e "Y" são negros de fumo mostrados parafins comparativos.
Negros de Fumo "A", "B" e "C" são negros de fumo dapresente invenção.
aAs taxas estequiométricas são definidas como a quantidadede oxigênio presente na corrente de oxidante, dividida pelaquantidade de oxigênio necessária para a combustãoestequiométrica das corrente(s) de combustível.
Os depositantes incorporam especificamente todo oconteúdo das referências citadas nessa revelação.Adicionalmente, quando uma quantidade, concentração, valorou parâmetro é fornecido como uma taxa, uma taxa preferida,ou uma lista de valores altos preferidos e valores baixospreferidos, isso deve ser entendido como revelandoespecificamente todas as faixas formas de qualquer par dequalquer limite de faixa superior ou valor preferido equalquer limite de faixa inferior ou valor preferido,independente se as faixas forem reveladas separadamente.
Quando uma faixa de valores numéricos é citada aqui, amenos que de outra forma estabelecido, a faixa se destina aincluir os pontos finais das mesmas, e todos os inteiros efrações dentro da faixa. Não se pretende que o escopo dainvenção seja limitado aos valores específicos citadosquando se define uma faixa.
Outras modalidades da presente invenção ficarão clarasaos versados na técnica quando da consideração do presenterelatório descritivo e prática da presente invençãorevelada aqui. Pretendemos que o presente relatóriodescritivo e exemplos sejam considerados apenas comoexemplares, com o escopo e conceito inventivo verdadeirosda invenção sendo indicados pelas reivindicações eequivalentes das mesmas.

Claims (31)

1. Negro de fumo, caracterizado pelo fato de quecompreende as três características que se seguem:(a) um número de Iodo de cerca de 150 a cerca de 600mg/g;(b) uma absorção DBP de cerca de 4 0 a cerca de 90cm3/100 g; e(c) uma razão de área de superfície de nitrogênio/áreade superfície de espessura estatística de cerca de 1,25 acerca de 1,70; e o negro de fumo adicionalmente possui umaou ambas as propriedades que se seguem:(d) um grau de negridão conforme medido por Terlon L*de 1,7 ou menos; e/ou(e) um valor de pressão de dispersão de água de 23,0mJ/m2 ou menos.
2. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o número de Iodo é de cercade 265 a cerca de 600 mg/g.
3. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o número de Iodo é de cercade 350 mg/g a cerca de 600 mg/g.
4. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o número de Iodo é de cercade 400 mg/g a cerca de 600 mg/g.
5. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a absorção DBP é de cerca de 50 a cerca de 90 cm3/100 g.
6. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a absorção DBP é de cerca de 60 a cerca de 90 cm3/100 g.
7. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a absorção DBP é de cerca de-70 a cerca de 90 cm3/100 g.
8. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a taxa é de cerca de 1,3 0 acerca de 1,70.
9. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a taxa é de cerca de 1,4 0 acerca de 1,70.
10. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o negro de fumo possui ovalor de grau de negridão e o valor de pressão de dispersãode água.
11. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o valor de grau de negridãoé de cerca de 0,4 a cerca de 1,7.
12. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o valor de grau de negridãoé de cerca de 0,4 a cerca de 1,1.
13. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o valor de pressão dedispersão da água é de cerca de 12,0 a cerca de 23,0 mj/m2.
14. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o valor de pressão dedispersão de água é de cerca de 12,0 a cercai de 21,5 mJ/m2 .
15. Negro de fumo, caracterizado pelo fato de que,quando combinado em ABS usando um procedimento decombinação de ABS de três etapas, em uma carga de negro defumo de 1,5% em peso ou menos, para formar um materialcombinado, com base no peso total do material combinado,obtém um grau de negridão de composto no material compostototal, composto L*, de 4,6 ou menos e o negro de fumo sendocapaz de prover o material combinado para possuir uma ouambas as propriedades que se seguem:(a) uma resistência ao impacto Izod entalhado de 13.600 J/m2 ou mais; e/ou(b) uma taxa de dispersão de composto em um teste deprensagem de 4,0 ou menos.
16. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que o grau de negridão docomposto é de 3,0 a 4,6.
17. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que o valor de grau de negridãodo composto é de 3,0 a 4,4.
18. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a resistência ao impactoIzod entalhado do composto é de 13.600 J/m2 a cerca de 18.000 J/m2.
19. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a resistência ao impactoIzod entalhado do composto é de 14.000 J/m2 a cerca de 17.000 J/m2.
20. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que taxa de dispersão é de cercade 1,0 a cerca de 4,0.
21. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que taxa de dispersão é de cercade 1,0 a cerca de 3,0.
22. Composto ABS, caracterizado pelo fato de quecompreende ABS e pelo menos um negro de fumo dareivindicação 1.
23. Composto ABS, caracterizado pelo fato de quecompreende ABS e pelo menos um negro de fumo dareivindicação 15.
24. Composto polimerico, caracterizado pelo fato deque compreende, pelo menos, um polímero e pelo menos umnegro de fumo da reivindicação 1.
25. Composto polimerico, caracterizado pelo fato deque compreende, pelo menos, um negro de fumo dareivindicação 15.
26. Composto ABS, caracterizado pelo fato decompreender ABS e pelo menos um negro de fumo, em que ocomposto ABS possui um grau de negridão de composto nomaterial composto total, conforme medido como o composto L*de 4,6 ou menos e o composto ABS possui uma ou ambas dasseguintes propriedades:(a) uma resistência ao impacto Izod entalhado de-13.600 J/m2 ou mais; e/ou(b) uma taxa de dispersão de composto em um teste deprensagem de 4,0 ou menos.
27. Composto ABS, de acordo com a reivindicação 22,caracterizado pelo fato de que o negro de fumo estápresente em uma quantidade de cerca de 0,5% a cerca de 10%em peso por peso do composto ABS.
28. Composto polimerico, de acordo com a reivindicação-24, caracterizado pelo fato de que o negro de fumo estápresente em uma quantidade de cerca de 0,5% em peso a cercade 10% em peso do peso do composto polimerico.
29. Batelada principal polimérica ou concentrado,compreendendo pelo menos um polímero e o negro de fumo dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o negro defumo está presente em uma quantidade de cerca de 10% empeso a cerca de 50% em peso, com base no peso total dabatelada principal polimérica ou concentrado.
30. Batelada principal polimérica ou concentrado,compreendendo pelo menos um polímero e o negro de fumo dareivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o negro defumo está presente em uma quantidade de cerca de 10% acerca de 50% em peso, com base no peso total da bateladaprincipal polimérica ou concentrado.
31. Negro de fumo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que o valor de grau de negridãoé de cerca de 3,0 a 4,4 e a resistência ao impacto Izodentalhado do composto é de cerca de 14.000 a cerca de 17.000 J/m2.
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