BRPI0711459A2 - processo para produção de partìcula granular de polìmero carboxilado e partìcula granular de polìmero carboxilado - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA PRODUçãO DE PARTìCULA GRANULAR DE POLìMERO CARBOXILADO E PARTìCULA GRANULAR DE POLìMERO CARBOXILADO. Um objetivo da invenção é fornecer um método para produzir facilmente partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila que possuam alta densidade aparente e inchem prontamente em água. A invenção prove um método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila que compreende' produzir uma partícula de polímero conte ido grupo carboxila, preparar um agregado das partículas de polímero contendo grupo carboxila fazendo com que as partículas de polímero contendo grupo carboxila absorvam umidade até um teor de umidade de 5 a 25% em peso, secar o agregado das partículas de polímero contendo grupo carboxila e então moer o agregado seco.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE PARTÍCULA GRANULAR DE POLÍMERO CAR- BOXILADO E PARTÍCULA GRANULAR DE POLÍMERO CARBOXILADO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a um método para produção de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila e partículas gra- nulares de polímero contendo grupo carboxila obtidas por esse método. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um método para produção de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila, qúe são a - dequadamente utilizáveis como agentes espessarites para cosméticos e si- milares, e partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obti- das por esse método.
FUNDAMENTOS DAARTE
Conhecidos como polímeros contendo grupo carboxílico a serem usados como agentes espessantes para cosméticos e similares, como u- mectantes para cataplasmas, e como estabilizantes de suspensão para e- mulsões, suspensões e similares, entre outros, são polímeros contendo gru- po carboxílico do tipo reticulado e polímeros contendo grupo carboxílico mo- dificado por alquila, entre outros. Conhecidos como polímeros contendo gru- po carboxílico do tipo reticulado são, por exemplo, copolímeros de um ácido carboxílico α,β-insaturado, como ácido acrílico, e um éter polialílico (Cf. Do- cumento de Patente 1), copolímeros de um ácido carboxílico α,β-insaturado e hexaalil trimetileno trissulfona (cf. Documento de Patente 2), copolímeros de um ácido carboxílico α,β-insaturado e metacrilato de glicidila ou similares (cf. Documento de Patente 3), copolímeros de um ácido carboxílico α,β- insaturado e pentaeritritol alil éter (cf. Documento de patente 4, Documento de patente 5 e Documento de patente 6), e copolímeros de um ácido carbo- xílico α,β-insaturado, tim éster de ácido (met) acrílico e pentaeritritol alil éter (cf. Documento de patente 7 e Documento de patente 8), entre outros.
Conhecidos como os polímeros contendo grupo carboxílico mo- dificado por alquila são, por exemplo, copolímeros de poliácido acrílico ou ácido (met)acrílico com um éster alquila de ácido(met)acrílico, entre outros. Mais especificamente, há copolímeros conhecidos obtidos por reação de um montante específico de um monômero de ácido carboxílico olefinicamente insaturado com um montante específico de um éster alquila de ácido (met) acrílico (o grupo alquila contendo 10 a 30 átomos de carbono) (cf. Documen- to de patente 9) e copolímeros obtidos por reação de um monômero de áci- do carboxílico olefinicamente insaturado com um éster alquila de ácido (met)acrílico (o grupo alquila contendo 8 a 30 átomos de carbono) (cf. Do- cumento de patente 10).
Na utilização de partícuJa de polímero contendo grupo ^carboxila contendo um pcálímerõ contendo grupo carboxila do tipo reticulado, um polí- mero contendo grupo carboxila modificado por alquila ou similar nos campos de aplicação acima mencionados, é primeiramente necessário preparar uma dispersão aquosa uniforme de partículas de polímero contendo grupo carbo- xila e então neutralizar a dispersão com um álcali para fornecer um líquido viscoso neutralizado com uma concentração de cerca de 0,1 a 1% em peso. Entretanto, as partículas de polímero contendo grupo carboxila acima men- cionadas estão geralmente na forma de um pó fino e, assim, grumos não dissolvidos se formam prontamente na ocasião de dispersar as partículas na água. A desvantagem é que uma vez que grupos não dissolvidos tenham se formado, uma camada com características de gel é formada na superfície de cada grumo, e assim, a taxa de permeação de água para o interior dos mesmos é reduzida e se torna difícil obter uma dispersão aquosa uniforme.
Assim, no preparo de uma dispersão aquosa de partículas de polímero contendo grupos carboxila, é necessário um procedimento que Jn- clui adicionar gradualmente as partículas de polímero contendo grupo carbo- xila em forma de pó à água com agitação de alta velocidade, tendo, portanto, pouca eficiência de produção sendo, em alguns casos, necessário um apa- relho de dissolução especial para evitar a formação de grumos não dissolvi- dos.
Além disso, as partículas de polímero contendo grupo carboxila mencionadas acima estão na forma de um pó fino e são facilmente carrega- das eletricamente causando assim muita poeira. Portanto, as partículas de polímero contendo grupos carboxila mencionadas acima não são somente difíceis de manusear, mas também são desvantajosas do ponto de vista do ambiente de trabalho. Um outro problema é que as partículas de polímero contendo grupo carboxila em forma de pó fino possuem baixa densidade ' aparente causando por isso aumento no custo de transporte e exigem um grande número de locais de estocagem.
Assim, o advento de uma partícula granular de polímero conten- do grupo carboxila tem sido esperado.
Na granulação de pó é geralmente utilizado um granulador. Os granuíadores são classificados, de maneira geral, em três tipos, isto é granu- lação com mistura, granulação forçada e granulação utilizando calor.
Como granuíadores para granulação com mistura, podem ser mencionados um· granulador de leito fluidizàdo, um granulador de tomba- mento e similares, que produzem grânulós fazendo com que um pó flutue ou escoe por meio de uma corrente de ar ou pá de agitação ou por tombamento enquanto se pulveriza uniformemente o pó com um líquido para sen/ir de ligante. Quando é feita uma tentativa de aplicar esses granuíadores de gra- nulação com mistura às partículas de polímero contendo grupo carboxila, é difícil fazer com que as partículas de polímero contendo grupo carboxila flu- tuem ou escoem por meio de uma corrente de ar ou pá de agitação ou por - tombamento já que elas possuem diâmetro de partícula muito pequeno e baixa densidade aparente. Quanto ao líquido a ser usado como ligante é preferível água do ponto de v[sta de que a partícula de polímero contendo grupo carboxila é principalmente usada em preparações cosméticas e do ponto de vista do meio ambiente, por ser mais favorável ao mesmo. No en- tanto, quando as partículàs de polímero contendo grupo carboxila flutuantes ou em escoamento são pulverizadas com água, as partículas de polímero contendo grupo carboxila adquirem pegajosidade e aderem à parede jnterna do granulador e bico pulverizador de ligante ou agarram umas nas outras para formar grandes grumos não dissolvidos.
Como granuíadores para granulação forçada, podem ser men- cionados um granulador de moldagem por compressão, um granulador de extrusão e similares. Como um exemplo de granulação de partículas de po- límero contendo grupo carboxila utilizando granulação forçada, é conhecido o método que compreende comprimir o pó fino usando uma máquina de moldagem por compressão, seguida por moagem (cf. Documento de patente 11). Entretanto, este método tem problemas tais como, por exemplo, o fato das partículas de polímero contendo grupo carboxila serem excessivamente comprimidas pela pressão exercida pela máquina de moldagem por com- pressão e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila resultantes se tornarem deficientes no que diz respeito a sua proprièdade de incharem na água.
Como granulador para granulação que utiliza calor, pode ser mencionado um secador por pulverização. Entretanto, este apresenta pro- blemas como, por exemplo, o fato de ser economicamente desvantajoso de- vido à necessidade de diluir as partículas de polímero contendo grupo car- boxila com água, um solvente orgânico ou similar a um nível de viscosidade no qual o produto diluído possa ser pulverizado e, além disso, o grânulo ob- tido não ser poroso e portanto ter pouca solubilidade em água.
Por outro lado, são conhecidos métodos para granulação, sem utilização desses granuladores mencionados acima, por exemplo, o método que inclui por um polímero floculante em forma de pó fino em contato com vapor d'água para assim efetuar a granulação (cf. Documento de patente 12), o método que compreende dispersar um polímero solúvel em água em forma de pó fino em um solvente orgânico e então adicionar água para efe- tuar a granulação (cf. Documento de patente 13) e o método-que inclui ali- mentar um lubrificante e água simultaneamente e continuamente a uma substância polimérica solúvel em água em forma de pó fino e moer os géis assim granulados (cf. Documento de patente 14). No caso da partícula de polímero contendo grtipo carboxila, no entanto, é difícil aplicar estes méto- dos por causa de problemas como (1) o fato das partículas de polímero con- tendo grupo carboxila, quando postas em contato com água formada devido a condensação em orvalho (dew condensation) do vapor d'água, incharem com essa água e o grânulo finalmente obtido não ser poroso e, portanto, ter pouca solubilidade em água; além de no caso do método que compreende deixar um pó cair para pô-lo em contato com vapor d'água, ser difícil deixar as partículas de polímero contendo grupo carboxila, que não possuem boas características de escoabilidade, caírem uniformemente levando possivel- mente ao levantamento de grande quantidade de poeira ao caírem, (2) o fato de na ocasião da adição de água após a dispersão em um solvente orgâni- co, as formas em gel hidratadas resultantes formarem grumos não dissolvi- dos e (3) o fato do grânulo conter um lubrificante desnecessário dependendo da aplicação de uso e ser produzido via uma forma de gel, resultándo num grânulo não poroso e portanto com pouca solubilidade em água.
Documento de patente 1: United States Patent No. 2923629 Documento de patente 2: United States Patent No. 2958679 Documento de patente 3: Japanese Kokai Publication Sho-58-84819 Documento de patente 4: United States Patent isjo. 5342911 Documento de patente 5: United States Patent No. 5663253 Documento de patente 6: United States Patent No. 4996274 Documento de patente 7: Japanese Kokoku Publication Hei-5-39966 Documento de patente 8: Japanese Kokoku Publication Sho-60-12361 6190 Documento de patente 9: Japanese Kokai Publication Sho-51- Documento de patente 10: United States Patent No. 5 004598 > Documento de patente 11: International Publication WO03/016382 Documento de patente 12: Japanese Kokai Publication Sho-52-2877 Documento de patente 13: Japanese Kokai Publication Sho-52-136262 Documento de patente 14: Japanese Kokai Publication Hei-3-143605 DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO
PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO
É um objetivo da presente invenção, fornecer um método para produzir facilmente partículas granulares de polímero contendo grupo carbo- xila que possuam alta densidade aparente e que inchem facilmente na água. MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS
A presente invenção foi completada com base na descoberta de que uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila pode ser obtida fazendo com que as partículas de polímero contendo grupo?carboxila absorvam umidade até um nível específico de teor de umidade para fornecer um agregado, e subseqüentemente secando e moendo este agregado. As- sim, a presente invenção refere-se aos seguintes itens.
Item 1. Um método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila, que compreende produzir uma partícula de polímero contendo grupo carboxila, preparar um agregado das partículas de polímero contendo grupo carboxila fazendo com que as partículas de po- límero contendo grupo carboxila absorvam umidade até um teor de umidade de 5 a 25% em peso, secar o agregado das partículas de polímero contendo grupo carboxila e então moer o agregado seco.
Item 2. O método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila de acordo com o item 1, em que um áci- do carboxílico α,β-insaturado e um composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados são polimerizados em um solvente inerte na pre- sença de um iniciador de polimerização por radical para fornecer uma partí- cuia de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxila.
Item 3. O método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila de acordo com o item 1, em que um áci- do carboxílico α,β-insaturado e um éster alquila de ácido(met)acrílico con- tendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono são polimerizados em um solvente inerte na presença de um iniciador de polimerização por radical para fornecer uma partícula de polímero contendo grupo carboxila modifica- do por alquila na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxi- la.
Item 4. O método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila de acordo com os itens 1, 2 ou 3, em que as partículas de polímero contendo grupo carboxila são mantidas em uma atmosfera tendo uma temperatura de 25 a 100°C e uma umidade relativa não inferior a 30% mas inferior a 100% na preparação do agregado de partí- culas de polímero contendo grupo carboxila.
Item 5. Uma partícula granular de polímero contendo grupo car- boxila obtida pelo método para produção de acordo com os itens 1, 2, 3 ou 4, que possui as seguintes características:
1) diâmetro mediano de partícula de 300 a 800 pm,
2) densidade aparente não inferior a 0,30 g/ml e
3) um tempo não superior a 30 minutos necessário para que to- das as partículas granylares cie polímero contendo grupo carboxila inchem uando colocadas em água parada a 25°C em uma proporção de 0.5% em peso com relação à água.
A seguir, a presente invenção é descrita em detalhe.
O método para produção de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila da presente invenção inclui produzir uma partícula de polímero contendo grupo carboxila.
Preferivelmente usado como a partícula de polímero contendo grupo carboxila é uma partícula de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ou uma partícula de polímero contendo grupo carboxila modi- ficado por alquila.
A partícula de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticu- lado a ser usada na prática da presente invenção pode ser produzida por polimerização de um* ácido carboxílico α,β-insaturado com um composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados em um solvente inerte na presença de um iniciador de polimerização por radical.
O ácido carboxílico α,β-insaturado a ser usado na produção de partícula de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado menciona- da acima não é particularmente restrito mas inclui, entre outros, um ácido carboxílico α,β-insaturado como ácido acrílico, ácido (met)acrílico, ácido cro- tônico, ácido maléico, ácido itacônico, ácido fumárico; um éster alquila de ácido carboxílico α,β-insaturado como acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de octila, acrilato de laurila, acrilato de miristila, acrilato de beenila, metacrilato de laurila, metacrilato de miristila, metacrilato de beenila. Estes podem ser usados sozinhos ou dois ou mais dos mesmos podem ser usados em combinação.
Na presente invenção, ácido acrílico e ácido metacrílicô são co- letivamente referidos como ácido (met)acrílico.
Na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado acima mencionada, o ácido carboxílico α,β-insaturado é usado, de preferência, em uma quantidade de 6 a 25 partes em volume, mais preferivelmente 8 a 22 partes em volume, com particular preferência 13 a 20 partes em volume, com relação à 100 partes em volume do solvente inerte a ser especificamente descrito aqui posteriormente. Quando o mon- tante usado de ácido carboxílico α,β-insaturado é inferior a 6 partes em vo- lume, o líquido viscoso neutralizado preparado a partir das partículas granu- lares de polímero contendo grupo carboxila obtido pode ficar com transpa- rência deficiente. Quando o montante usado de ácido carboxílico α,β- insaturado excede 25 partes em volume, as partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado precipitarão com o progresso da reação, possivelmente tornando difícil realizar uma agitação uniforme e, além disso, o líquido viscoso neutralizado preparado a partir das partículas ^anulares de polímero contendo grupo carboxila obtido pode ter a lisura superficial preju- dicada.
Na presente invenção, o termo "neutralizado" na frase "líquido viscoso neutralizado" dignifica que o líquido ou solução tem um pH de 6,5 a 7,5.
O composto acima mencionado contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados não é particularmente restrito mas inclui, entre outros, ésteres de ácido acrílico com uma ou mais substituições de polióis como etileno glicol, propileno glicol, polioxietileno glicol, polioxipropileno gli- col, glicerol, poliglicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, sacarose e sorbitol; éteres de alila com uma ou mais substituições dos polióis mencionados aci- ma; dialil ftalato, trialil fosfato, alil metacrilato, tetraliloxietano, trialil cianurato, divinil adipato, vinil crotonato, 1,5-hexadieno e divinilbenzeno. Entre eles, pentaeritritol alil éter e polialil sacarose são preferidos já que mesmo quando usados em pequena proporção podem fornecer um líquido viscoso neutrali- zado tendo alta propriedade espessante e capaz de prover emulsões, sus- pensões e similares com alta estabilidade de suspensão. ι O composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insa- turados é usado preferivelmente em uma quantidade de 0,01 a 2 partes em peso, mais preferivelmente 0,3 a 1,5 partes em peso, com relação a 100 par- tes em peso do ácido carboxílico α,β-insaturado. Quando o montante usado do composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados é menor do que 0,01 partes em peso, o líquido viscoso neutralizado preparado a partir das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obti- do pode apresentar viscosidade reduzida. Quando o montante do composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados é superior a 2 par- tes em peso, um gel insolúvel pode ser prontamente formado no líquido vis- coso neutralizado preparado a partir das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obtido.
A partícula de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila a ser usada na prática da presente invenção pode ser produzida por polimerização de um ácido carboxílico α,β-insaturado e um ésler alquila ,de ácido (met)acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono em um solvente inerte na presença de um iniciador de polimerização por radical.
O ácido carboxílico α,β-insaturado a ser usado na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila acima mencionada não é particularmente restrita mas inclui, entre outros, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido maléico, ácido itacônico e ácido fumárico. Eles podem ser usados sozinhos ou dois ou mais deles po- dem ser usados em combinação.
Na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila acima mencionada, o ácido carboxílico α,β-insaturado é usado preferivelmente em um montante de 6 a 25 partes em volume, mais preferivelmente 8 a 22 partes em volume, com particular preferência 13 a 20 partes em volume, com relação a 100 partes em volume do solvente inerte á ser especificamente descrito mais tarde aqui. Quando o montante usado do ácido carboxílico α,β-insaturado é menor do que 6 partes em volume, o lí- quido viscoso neutralizado preparado a partir das partículas granülares de polímero ccntendo grupo carboxila pbtido pode ficar com transparência defi- ciente. Quando o montante usado do ácido carboxílico α,β-insaturado é su- perior a 25 partes em volume, as partículas de polímero contendo grupo car- boxila modificado por alquila se precipitarão com o progresso da reação, possivelmente tornando difícil realizar uma agitação uniforme e, além disso, o líquido viscoso, neutralizado preparado a partir das partículas granülares de polímero contendo grupo carboxila obtido pode ter a lisura superficial preju- dicada.
O éster alquila de ácido (met)acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono, que deve ser usado na prática da presente invenção, é um éster derivado de ácido (met)acrílico e de um álcool superior contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono e, como exemplo dos mesmos, podem ser mencionados um éster derivado de ácido (met)acríiico e álcool estearílico, um éster derivado de ácido (met)acrílico e eicosanol, um éster derivado de ácido (met)acrílico e álcool beenílico e um éster derivado de ácido (met) acrílico e tetracosanol, entre outros. Entre eles, metacrilato de estearila, metacrilato de eicosanila, metacrilato de beenila e metacrilato de tetracosanila são preferivelmente usados já que o líquido vis- coso neutralizado preparado a partir das partículas granülares de polímero contendo grupo carboxila obtido tem características de viscosidade e textura superiores mesmo na presença de um eletrólito. Como o éster alquila de ácido (met)ácido contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono, pode também ser usado um produto comercial como Blenmer VMA 70 pro- duzido por NOF Corporation.
Na prática da presente invenção, é usado o éster alquila de áci- do(met) acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono, de preferência em um montante de 0,5 a 20 partes em peso, mais preferi- velmente de 1 a 10 partes em peso, com relação a 100 partes em peso do ácido carboxílico α,β-insaturado. Quando o éster alquila de ácido (met)acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono é usado em montante inferior a 0,5 partes em peso com relação a 100 partes em peso do ácido carboxílico α,β-insaturado, o líquido viscoso neütralizado preparado a partir das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obtido pode apresentar deficiência em transparência na presença de um eletrólito e, quando é usado em excesso de 20 partes em peso, a par- tícula granular de polímero contendo grupo carboxila obtida pode ter solubili- dade deficiente em água.
O iniciador de polimerização por radical acima mencionado não é particularmente restrito, mas inclui, entre outros, α,α'-azobisisobutironitrila, 2,2'-azobis-2,4 -dimetil- valeronitrila,2,2'-azobisisobutirato de dimetila, peró- xido de benzoíla, peróxido de lauroíla, hidroperóxido de curneno e hidrope- róxido de t-butila.
O iniciador de polimerização por radical é usado preferivelmente em um montante de 0,01 a 0,45 partes em peso, mais preferivelmente 0,01 a 0,35 partes em peso, com relação a 100 partes em peso do ácido carboxílico α,β-insaturado. Quando o iniciador de polimerização por radical é usado em montante inferior a 0,01 partes em peso, a velocidade de reação pode ,se tornar lenta e causar uma desvantagem econômica. Quando o iniciador de polimerização por radical é usado em uma quantidade que excede 0,45 par- tes em peso, o líquido viscoso neutralizado preparado a partir das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obtido pode ter a lisura superficial prejudicada.
Na presente invenção, o "solvente inerte" refere-se a um solven- te capaz de dissolver o ácido carboxílico α,β-insaturado, capaz de dissolver o composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados ou o éster alquila de ácido (met)acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono mas incapaz de dissolver as partículas de polímero con- tendo grupo carboxila obtidas.
Como esse solvente inerte, podem ser mencionados, por exem- plo, normal pentano, normal hexano, normal heptano, normal octano, isooc- tano, ciclopentano, metilciclopentano, ciclohexano, metilcicloexano, benze- no, tolueno, xileno, clorobenzeno, dicloreto de etileno, acetato de etila, ace- tato de isopropila, metil etil cetona e metil isobutil cetona. Eles podem ser usados sozinhos ou dois ou mais dos mesmos podem ser usados em com- binação. Entre eles, dicloreto de etileno e normal hexano são preferidos do ponto de vista de estabilidade de qualidade e disponibilidade imediata.
A atmosfera na qual o ácido carboxílico α,β-insaturado e o com- posto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados são polime- rizados ou o ácido carboxílico α,β-insaturado e o éster alquila de ácido (met) acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomosde carbono são poli- merizados é preferivelmente uma atmosfera de gás inerte como atmosfera de gás nitrogênio ou gás argônio.
A temperatura de reação fica preferivelmente na faixa de 50 a 90-C, mais preferivelmente 55 a 75-C, do ponto de vista de que se deve ini- bir na solução em reação o aumento de sua viscosidade e que o líquido vis- coso neutralizado preparado a partir das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obtido deve ter a lisura de sua superfície melhorada.
O tempo de reação não pode ser especificado com certeza, já que este depende da temperatura de reação, mas é de, em geral, 2 a 10 horas.
Após finalização da reação, a mistura de reação é aquecida à temperatura de 80 a 130-C para destilar o solvente inerte; com essa opera- ção a partícula de polímero contendo grupo carboxila pode ser obtida na forma de um pó branco fino. Quando a temperatura de aquecimento é inferi- or a 80-C, pode ser necessário um longo período de tempo para secagem e, quando esta é superior a 130-C, o líquido viscoso neutralizado preparado a partir das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila obtido pode apresentar lisura de superfície deteriorada.
Na prática da presente invenção, o preparo de um agregado das partículas de polímero contendo grupo carboxila acima mencionadas é reali- zado fazendo com que as partículas de polímero contendo grupo carboxila obtidas no processo acima mencionado absorvam umidade até um teor de umidade de 5 a 25% em peso.
O teor de umidade na ocasião de formação do agregado fazen- do com que as partículas de polímero contendo grupo carboxila ábsorvam umidade é de 5 a 25% em peso, preferivelmente 5 a 18% em peso. Quando o teor de umidade é inferior a 5% em peso, o efeito da agregação das partí- culas de polímero contendo grupo carboxila é insignificante e nível suficiente de agregação pode não ser obtido. Inversamente, quando o teor de umidade das partículas de polímero contendo grupo carboxila é superior a 25% em peso, a agregação é excessivamente promovida e assim a moagem após secagem se torna difícil e, além disso, surgem desvantagens, por exemplo, a de que o tempo necessário para dissolução quando da dispersão em água se torna prolongado.
Na presente descrição, o "teor de umidade" refere-se à percen- tagem do peso subtraído, que é determinado pela secagem da partícula de polímero contendo grupo carboxila, para o peso da mesma antes da seca- gem. Mais especificamente, 2 g da partícula de polímero contendo grupo carboxila são secos por aquecimento a 105SC por 3 horas e a percentagem é calculada a partir do peso antes da secagem e daquele após a secagem, como se segue.
Teor de umidade (% em peso) = (2 - X)/2 χ 100 (Na fórmula acima, X é o peso (g) após secagem por aquecimento.)
Na práticar da invenção, o método para fazer com que as partícu- las de polímero contendo grupo carboxila absorvam umidade até o teor de umidade de 5 a 25% em peso não é particularmente restrito, mas inclui, por exemplo, o método que inclui pulverizar as partículas de polímero contendo grupo carboxila com gotas finas de água, o método compreendendo manter as partículas de polímero contendo grupo carboxila em uma atmosfera es- pecífica e similares. Em particular, o método consiste em manter as partícu- las de polímero contendo grupo carboxila em uma atmosfera a uma tempe- ratura de 25 a 100SC, preferivelmente 30 a 90eC, e a umidade relativa não inferior a 30% mas inferior a 100%, preferivelmente não inferior a 40% mas inferior a 100% é preferivelmente usado. Quando a temperatura mantida é inferior a 25SC, o tempo necessário para fazer com que as partículas de po- límero contendo grupo carboxila se agreguem pode ser prolongado. Não é preferível que a temperatura mantida passe de 100SC já que é nesse caso são necessárias grandes quantidades de energia. Quando a umidade relati- va é inferior a 30%, o tempo necessário para fazer com que as partículas de polímero contendo grupo carboxila se agreguem pode ser prolongado. Não é preferível que a umidade relativa seja de 100% já que nesse caso água é formada em resultado de condensação em orvalho e as partículas de polí- mero contendo grupo carboxila incham nessa água, resultando em um grâ- nulo finalmente obtido não poroso e portanto com solubilidade deficiente em água.
O tempo de retenção não pode ser especificado com certeza já que o estado de agregação varia dependendo do teor de umidade obtido na temperatura e umidade relativa empregadas e não é particularmente restrito desde que as partículas de polímero contendo grupo carboxila possam ser retidas por um período necessário para agregação suficiente das mesmas. Por exemplo, em condições como 30SC e umidade relativa de 75%, é prefe- rível a manutenção de um período longo como de 2 a 4 horas para obtenção de alto teor de umidade como cerca de 15 a 20% em peso. Por outro lado, em condições como 80SC e umidade relativa de 80%, um período curto de retenção como cerca de 1 a 5 minutos pode ser empregado já que agrega- dos satisfatórios podem ser obtidos mesmo com baixo teor de umidade co- mo cerca de 5 a 10% em peso.
O método para manter as partículas de polímero contendo grupo carboxila nessas condições específicas de temperatura e umidade como mencionado acima não é particularmente restrito, mas inclui, por exemplo, o método que consiste em deixar as partículas de polímero contendo grupo carboxila em repouso num termo-higrostato capaz de ser precisamente con- trolado com relação à temperatura e umidade do espaço, sendo o espaço que contém as partículas de polímero contendo grupo carboxila mantido em umidade uniforme sem condensação em orvalho devido a alteração de tem- peratura, no estado de uma camada tendo espessura tal que possa absorver umidade uniformemente. O termo "em repouso" como usado aqui indica que as partículas de polímero contendo grupo carboxila não estão em estado de escoamento. Assim, o caso em que as partículas de polímero conténdo gru- po carboxila são movidas no termo-higrostato por meio de um equipamento como um transportador sem escoamento das mesmas é também considera- do como um caso de repouso.
Quando as partículas de polímero contendo grupo carboxila ab- sorvem umidade até um teor de umidade de 5 a 25% em peso da maneira mencionada acima, as partículas são juntadas, com água como ligante, para formar agregados.
O método para produção de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila da presente invenção consiste em secar o agrega- do das partículas de polímero contendo grupo carboxila obtido e então moer o agregado seco.
Secando e moendo o agregado podem ser obtidas as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila da presente invenção.
O equipamento de secagem a ser usado na secagem acima não é particularmente restrito, mas pode ser, por exemplo, um secador com so- pragem de ar ou um secador de cuba agitado. A temperatura de secagem é preferivelmente 80 a 130-C, mais preferivelmente 90 a 110-C. Quando a temperatura de secagem é inferior a 80-C, um tempo de secagem prolonga- do pode ser necessário. Quando a temperatura de secagem excede 130-C, a solubilidade da partícula granular de polímero contendo grupo carboxila na água pode ser prejudicada. O teor de umidade após secagem é preferivel- mente inferior a 5% em peso do ponto de vista de que a fluidez após moa- gem deve ser assegurada e que as partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila não devem formar grumos não dissolvidos durante um período longo de estocagem.
O equipamento de moagem a ser usado na moagem acima não é particularmente restrito, mas pode ser máquinas de moagem convencio- nalmente usadas como moinho de pinos, moinho martelo e moinho de jato.
Destas maneiras, a partícula granular de polímero contendo gru- po carboxila da presente invenção pode ser obtida e, além disso, é também possível obter um diâmetro mediano desejado de partícula por remoção de partículas mais grosseiras por classificação usando uma peneira com um tamanho de malha desejado.
A partícula granular de polímero contendo grupo carboxila obtida pelo método para produção da presente invenção preferivelmente possui as seguintes características.
1) Um diâmetro mediano de partícula de 300 a 800 pm,
2) Uma densidade aparente não inferior a 0,30 g/mLe
3) Um tempo de não mais que 30 minutos necessário para que todas as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila inchem quando postas em repouso em água a 25SC em uma proporção de 0,5% em peso com relação à água.
A partícula granular de polímero contendo grupo carboxila da presente invenção preferivelmente tem um diâmetro mediano de partícula de 300 a 800 pm, mais preferivelmente 400 a 600 pm. Quando o diâmetro me- diano de partícula é menor que 300 pm, pode haver facilmente levantamento de poeira na ocasião de uso e, além disso, na ocasião da adição de partícu- las granulares de polímero contendo grupo carboxila à água a 25eC na pro- porção de, por exemplo, 0,5% em peso com relação à água, grumos não dissolvidos podem ser prontamente formados e o tempo necessário para que todas as partículas poliméricas inchem pode algumas vezes exceder 30 minutos. Inversamente, quando o diâmetro mediano de partícula excede 800 pm, o manuseio das mesmas se torna fácil mas o tempo necessário para que todas as partículas poliméricas inchem na água pode ser longo e algu- mas vezes exceder 30 minutos. Na presente invenção, o termo "diâmetro mediano de partícula" refere-se ao diâmetro de partícula correspondente ao tamanho de malha da peneira que coleta as partículas granulares de polímero contendo grupo car- boxila, cujo peso é somado resultando no peso acumulado obtido por classi- ficação das partículas com a série de peneiras, consecutivamente adicio- nando os pesos das partículas remanescentes em cada peneira até atingir 50% em peso do peso total das partículas. Mais especificamente, sete pe- neiras padrão de acordo com JIS-Z-8801-1982 (850 μm, 500 um, 355 μm, 300 μm, 250 μm, 180 μm e 106 um em tamanho de malha) e urrla panela receptora; as peneiras são empilhadas na ordem mencionada acima, do to- po(tamanho maior de malha) até o fundo (tamanho menor de malha), 100 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxija são coloca- das na peneira com tamanho de malha maior, a peneiração é realizada sa- cudindo as peneiras usando um sacudidor de peneiras Ro-Tap por 10 minu- toscas partículas remanescentes em cada peneira são então pesadas, e o tamanho médio (mean)[sic] de partícula é calculado como o diâmetro de par- tícula correspondente ao tamanho de malha da peneira que coleta as partí- culas, cujo peso é somado resultando em um peso acumulado obtido adicio- nando consecutivamente os pesos das partículas remanescentes até 50% em peso do peso total das partículas, como se segue:
Diâmetro mediano de partícula (um) = (50 - A)/(C - A) χ (D - B) + B
Na fórmula acima, A é o valor acumulado (g) obtido adicionando consecutivamente os pesos das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila que ficam nas peneiras em ordem de tamanho de malha de- crescente partindo da maior até que o peso acumulado chegue a um nível inferior a 50% mas o mais próximo possível de 50% em peso, e C é o valor acumulado (g) obtido 'adicionando consecutivamente os pesos das partículas que permanecem nas peneiras em ordem de tamanho de malha decrescente partindo da maior até que o peso acumulado chegue a um nível superior a 50% em peso, mas o mais próximo possível de 50% em peso. D é o tama- nho de malha (pm) da peneira com tamanho menor de malha envolvido no cálculo dos valores acumulados A acima mencionados, e B é o tamanho de malha (pm) com tamanho menor de malha envolvido no cálculo dos valores acumulados C acima mencionados.
As partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila da presente invenção preferivelmente possuem uma densidade aparente não inferior a 0,30 g/ml, mais preferivelmente de 0,30 a 0,60 g/ml, com parti- cular preferência de 0,35 a 0,55 g/ml. Quando a densidade aparente é inferi- or a 0,30 g/ml, não se pode dizer que a densidade aparente é significativa- mente maior em comparação com as partículas de polímero contendo grupo carboxila da arte anterior e, portanto, problemas como aumento no custo de transporte e a necessidade de um grande número de locais de estocagem não podem ser resolvidos.
Na presente invenção, a "densidade aparente" refere-se à razão do peso das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila pa- ra o volume das partículas de polímero tendo esse peso. Mais especifica- mente, é o valor obtido despejando 10 g de partículas de polímero em um cilindro de medição de 50 ml vazio de uma posição 5 cm acima desse cilin- dro num período de 20 segundos, medindo o volume (ml) do espaço ocupa- do pelas partículas de polímero e dividindo o peso de 10 g de partículas de polímero pelo volume (ml) do espaço ocupado pelas partículas poliméricas.
A partícula granular de polímero contendo grupo carboxila da presente invenção preferivelmente se comporta como se segue. Quando as partículas de polímero são colocadas em repouso na água a 25SC em uma proporção de 0,5% em peso com relação à água e o estado subsequente de inchamento das partículas poliméricas é visualmente observado, o tempo requerido para todas as partículas poliméricas incharem é preferivelmente não superior a 30 minutos, mais preferivelmente 30 minutos a 1 minuto. Não é preferível que o tempo necessário para que todas as partículas poliméricas inchem passe de 30 minutos, já que não se pode dizer que a propriedade de inchamento é significativamente melhor em comparação com as partículas poliméricas da arte anterior contendo grupo carboxila.
EFEITOS DA INVENÇÃO O método para produção da presente invenção torna possível obter partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila que dificil- mente formam grumos não dissolvidos, possuem uma excelente solubilidade em água, dificilmente causam poeira e são assim superiores em manuseabi- lidade em comparação com partículas de polímero contendo grupo carboxila em forma de pó fino. Dissolvendo as partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila obtidas pelo método para produção da presente in- venção em água e então neutralizando a solução com um álcali como hidró- xido de sódio e trietanolamina, é possível obter um líquido viscosó neutrali- zado excelente em lisura de superfície, propriedade de espessamento e transparência em um curto período de tempo.
MELHORES MODOS DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
Os seguintes exemplos e exemplos comparativos ilustram a pre- sente invenção mais especificamente. Estes exemplos não são, entretanto, de jeito nenhum Iimitativos do escopo da presente invenção.
Exemplo 1
Um frasco de quatro gargalos com 500 ml equipado com um agi- tador, termômetro, tubo de entrada de nitrogênio e condensador foi carrega- do com 45 g (42,9 ml) de ácido acrílico, 0,24 g de pentaeritritol alil éter, 0,153 g de α,α'-azobisisobutironitrila e 150 g (223,9 ml) de normal hexano, seguido por agitação uniforme para mistura. Depois disso, para remoção do oxigênio presente no espaço superior do vaso de reação, matérias-primas e solvente, gás nitrogênio foi soprado na solução. Enquanto a temperatura era mantida a 60 a 65sO, a reação foi deixada prosseguir em uma atmosfera de nitrogê- nio por 4 horas.
Após finalização da reação, a lama formada foi aquecida a 90°Ç para destilar o n-hexano, e o resíduo foi adicionalmente seco a 110°C sob pressão reduzida (10 Tnm Hg) por 8 horas, sendo obtidos 41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado como um pó branco fino.
As partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reti- culado obtidas foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30°C e uma umidade relativa de 75% por 3 horas, sendo obtido um teor de umidade de 16% em peso. O pro- duto resultante foi seco a 80°C por 2 horas e então moído usando um equi- pamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Impacf Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granu- Iares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malhá de 1000 um, sendo que 38 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas. O tempo de incha- mento foi avaliado pelo método mencionado abaixo. Os resultados assim obtidos são mostrados na Tabela 1.
[Método de avaliação]
150 g de água são colocados em um béquer de 200 ml e a tem- peratura da água é ajustada a 25°C. Enquanto este se encontra em um es- tado de repouso, 0,75 g de partículas granulares de polímero contendo gru- po carboxila do tipo reticulado são alimentados à água, e o tempo necessá- rio para que todas as partículas poliméricas inchem até o seu núcleo é me- dido. O julgamento acerca do tempo de chegada das partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ao estado de incha- mento em água é feito observando visualmente se as partículas poliméricas que são brancas quando secas se tornam ou não brancas e semi- transparentes em resultado do inchamento em água.
Exemplo 2
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado obtidas da mesma maneira do Exemplo 1 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 50°C e uma umidade relativa de 80% por 15 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 15% em peso. O produto resultante foi seco a 80eC por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Impact Milll manufaturado por Hosokawa Mi- cron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 um, sendo que 38 g de partícu- las granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticuládo ajus- tadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1.
Exemplo 3
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado obtidas da mesma maneira do Exemplo 1 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 80°C e uma umidade relativa de 80% por 1 minuto, sendo obtido um teor de umidade de 7% em peso. O produto resultante foi seco a 80°C por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Impact Milll manufaturado por Hosokawa Micron Cor- poration), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 μm, sendo que 38 g de partículas gra- nulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1. Exemplo Comparativo 1
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado obtidas da mesma maneira do Exemplo 1 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30°C e uma umidade relativa de 20% por 360 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 3% em peso. O produto resultante foi seco a 80°C-por 2 ho- ras e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pi- nos (nome comercial: Fine Impact Milll manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxi- la do tipo reticulado assim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm, sendo que 40 g de partículas gra- nulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1.
Exemplo Comparativo 2
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado obtidas da mesma maneira do Exemplo 1 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30°C e uma umidade relativa de 75% por 10 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 4% em peso. O produto resultante foi seco a 80°C por 2 ho- ras e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pi- nos (nome comercial: Fine Impact Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxi- la do tipo reticulado assim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 µm, sendo que 40 g de partículas gra- nulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a - parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1.
Exemplo Comparativo 3
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado obtidas da mesma maneina do Exemplo 1 foram espr.lhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30°C e uma umidade relativa de 90% por 180 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 29% em peso. O produto resultante foi seco a 80°C por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Impact Mill, manufaturado por Hosokawa Mi- cron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 µm, sendo que 35 g de partícu- las granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado ajus- tadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a - parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1.
Exemplo Comparativo 4
15 kg de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado obtidas da mesma maneira que no Exemplo 1 foram granulados pelo processo de granulação com moldagem por compressão. O equipa- mento de moldagem por compressão usado foi Pharma Impactor (modelo: CS-25, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation). As partículas fo- ram moldadas por compressão entre dois rolos (diâmetro do rolo: 230 mm, distância entre rolos: 1,2 mm, número de rotações do rolo: 5 rpm, pressão da moldagem por compressão: 0,15 T/cm2). A moagem subsequente (nome comercial: Fine Impact Milll manufaturada por Hosokawa Micron Corporati- on) e classificação forneceram 13,6 kg de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado moldadas por compressão.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila do tipo reticulado moldadas por compressão assim obtálâs. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 2.
Exemplo de Referência 1
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado em forma de pó fino branco obtidas como no E- xemplo 1 Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1. Tabela 1
<table>table see original document page 26</column></row><table> Os resultados mostrados na Tabela 1 e Tabela 2 indicam que as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticula- do obtidas pelo método para produção da presente invenção possuem uma alta densidade aparente e incham na água em um curto período de tempo.
Exemplo 4
Um frasco de quatro gargalos com 500 ml equipado com um agi- tador, termômetro, tubo de entrada de nitrogênio e condensador foi carrega- do com 45 g (42,9 ml) de ácido acrílico, 0,68 g de Blenmer VMA70 □produzido por NOF Corporation; uma mistura de 10 a 20 partes'em peso de metacrilato de estearila, 10 a 20 partes em peso de metacrilato de eico- sanila, 59 a 80 partes em peso de metacrilato de beenila e no máximo 1 par- te em peso de metacrilato de tetracosanila) como o éster de alquila de ácido (met)acrílico contendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono, 0,153 g de α,α'-azobisisobutironitrila e 150 g (223,9 ml) de normal hexano, seguido por agitação uniforme para mistura. DeDois disso, para remoção do oxigênio presente no espaço superior do vaso de reação, matérias-primas e solvente, gás nitrogênio foi soprado na solução. Enquanto a temperatura era mantida a 60 a 65°C, a reação foi deixada prosseguir em uma atmosfera de nitrogênio por 4 horas.
Após finalização da reação, a lama formada foi aquecida a 90°C para destilar o n-hexano, e o resíduo foi adicionalmente seco a 11 O°C sob pressão reduzida (10 mm Hg) por 8 horas, sendo obtidos 41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado como um pó branco fino.
Após finalização da reação, a lama formada foi aquecida a 90°C para retirada por destilação do n-hexano, e o resíduo foi adicionalmente se- co a 11 O°C sob pressão reduzida (10 mm Hg) por 8 horas, sendo que 42 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila foram obtidos como um pó fino branco.
As partículas de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila obtidas foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termò-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Sci- ence Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30SC e uma umidade relativa de 75% por 3 horas, sendo obtido um teor de umidade de 16% em peso. O produto resultante foi seco a 80SC por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Im- pact Milll manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila as- sim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm para remover partículas mais grosseiras, sendo que 39 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila modificado por alquila assim obtidas. O tempo de in- chamento foi avaliado pelo método mencionado abaixo. Os resultado? assim obtidos são mostrados na Tabela 3.
[Método de avaliação]
150 g de água são colocados em um béquer de 200 ml e a tem- peratura da água é ajustada a 25°C. Enquanto este se encontra em um es- tado de repouso, 0,75 g de partículas granulares de polímero contendo gru- po carboxila modificado por alquila são alimentados à água, e o tempo ne- cessário para que todas as partículas poliméricas inchem até o seu núcleo é medido. O julgamento acerca do tempo de chegada das partículas granula- res de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila ao estado de inchamento em água é feito observando visualmente se as partículas po- liméricas que são brancas quando secas se tornam ou não brancas e semi- teransparentes em resultado do inchamento em água.
Exemplo 5
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila modifi- cado por alquila na forma de um pó branco fino obtidas da mesma maneira do Exemplo 4 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 50SC e uma umidade relativa de 80% por 15 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 14% em peso. O produto resultante foi seco a 80SC por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Im- pact Milll manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila as- sim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm.para remover partículas mais grosseiras, sendo'que 39 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila modificado por alquila assim obtidas. Os resultados assim obtidos são .mostrados na Tabela 3.
Exemplo 6
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila modifi- cado por alquila na forma de um pó branco fino obtidas da mesma maneira do Exemplo 4 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 80SC e uma umidade relativa de 80% por 1 minuto, sendo obtido um teor de umidade de 8% em peso. O pro- duto resultante foi seco a 80SC por 2 horas e então moído usando um equi- pamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Impact Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granu- lares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila assim ob- tidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm.para remover partículas mais grosseiras, sendo que 39 g de partí- culas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alqui- la ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila modificado por alquila assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 3.
Exemolo Comparativo 5
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila modifi- cado por alquila na forma de um pó branco fino obtidas da mesma maneira do Exemplo 4 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Naganó Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30SC e uma umidade relativa de 20% por 360 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 3% em peso. O produto resultante foi seco a 80SC por 2 horas e então mo ido usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Im- pact Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila as- sim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm.para remover partículas mais grosseiras, sendo que 40 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a - parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila modificado por alquila assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 3. Exemplo Comparativo 6
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila modifi- cado por alquila na forma de um pó branco fino obtidas da mesma maneira do Exemplo 4 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30SC e uma umidade relativa de 75% por 10 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 4% em peso. O produto resultante foi seco a 80SC por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Im- pact Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila as- sim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm para remover partículas mais grosseiras, sendo que 40 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polítfíero con- tendo grupo carboxila modificado por alquila assim obtidé.s. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 3.
Exemplo comparativo 7
41 g de partículas de polímero contendo grupo carboxila modifi- cado por alquila na forma de um pó branco fino obtidas da mesma maneira do Exemplo 4 foram espalhadas fina e uniformemente em um prato de aço inoxidável com um diâmetro de 35 cm, e o conjunto deixado em repouso em um termo-higrostato (modelo: LH30-11M, manufaturado por Nagano Science Co., Ltd.) ajustado a uma temperatura de 30SC e uma umidade relativa de 90% por 180 minutos, sendo obtido um teor de umidade de 28% em peso. O produto resultante foi seco a 80eC por 2 horas e então moído usando um equipamento de moagem tipo moinho de pinos (nome comercial: Fine Im- pact Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila as- sim obtidas foram classificadas usando uma peneira com um tamanho de malha de 1000 pm para remover partículas mais grosseiras, sendo que 36 g de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila ajustadas ao tamanho de partícula foram obtidos.
Foram médidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendo grupo carboxila modificado por alquila assim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 3.
Exemplo comparativo 8 15 kg de partículas de polímero contendo grupo carboxila modi- ficado por alquila na forma de um pó fino branco obtidas da mesma maneira que no Exemplo 4 foram granulados pelo processo de granulação com mol- dagem por compressão. O equipamento de moldagem por compressão usa- do foi Pharma Impactor (modelo: CS-25, manufaturado por Hosokawa Mi- cron Corporation). As partículas foram moldadas por compressão entre dois rolos (diâmetro do rolo: 230 mm, distância entre rolos: 1,2 mm, número de rotações do rolo: 5 rpm, pressão da moldagem por compressão: 0,15 T/cm2). A moagem subsequente (aparelho usado: Fine Impact Mill, manufaturado por Hosokawa Micron Corporation), e classificação forneceram 13,3 kg de partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila moldadas por compressão.
Foram medidos o diâmetro mediano de partícula, densidade a- parente e tempo de inchamento das partículas granulares de polímero con- tendp grupo carboxila modificado por alquila moldadas por compressão as- sim obtidas. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 4. Exemplo de Referência 2
Foram medidos a densidade aparente e tempo de inchamento das partículas de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila na forma de um pó branco e fino obtidas da mesma forma que no Exemplo 4 e o diâmetro médio de partícula foi medido usando um equipamento de me- dição de distribuição de tamanho de partícula do tipo difração a laser (mode- lo: SALD-2000J, manufaturado por Shimadzu Corporation, meio de disper- são: normal hexano). Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 3. [Tabela 3]
<table>table see original document page 33</column></row><table>
[Tabela 4]
<table>table see original document page 33</column></row><table> Os resultados apresentados na Tabela 3 e Tabela 4 indicam que as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila modificado por alquila obtidas pelo método para produção da presente invenção possu- em uma alta densidade aparente e incham na água em um curto período de tempo.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
O método para produção da presente invenção torna possível obter partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila que dificil- mente formam grumos não dissolvidos, possuem excelente propriedade de inchamento em água, dificilmente causam poeira e são assim superiores em manuseabilidade em comparação com partículas de polímero contendo gru- po carboxila em forma de pó fino. Inchando as partículas granulares de po- límero contendo grupo carboxila obtidas pelo método para produção da pre- sente invenção em água e então neutralizando a solução com um álcali co- mo hidróxido de sódio e trietanolamina, é possível obter um líquido viscoso neutralizado com excelente lisura superficial, propriedade de espessamento e transparência em um curto período de tempo.
Claims (5)
1. Método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila, que compreende produzir uma partícula de polí- mero contendo grupo carboxila, preparar um agregado das partículas de po- límero contendo grupo carboxila fazendo com que as partículas de polímero contendo grupo carboxila absorvam umidade até um teor de umidade de 5 a -25% em peso, secar o agregado das partículas de polímero contendo grupo carboxila e então moer o agregado seco.
2. Método para produção de uma partícula granular depolímero contendo grupo carboxila de acordo,com a Reivindicação 1, em que um áci- do carboxílico α,β-insaturado e um composto contendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados são polimerizados em um solvente inerte na pre- sença de um iniciador de polimerização por radical para fornecer uma partí- cula de polímero contendo grupo carboxila do tipo reticulado na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxila.
3. Método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila de acordo com a Reivindicação 1, em que um áci- do carboxílico α,β-insaturado e um éster alquila de ácido(met)acrílico con- tendo um grupo alquila de 10 a 30 átomos de carbono são polimerizados em um solvente inerte na presença de um iniciador de polimerização por radical para fornecer uma partícula de polímero contendo grupo carboxila modifica- do por alquila na produção da partícula de polímero contendo grupo carboxi- la.
4. Método para produção de uma partícula granular de polímero contendo grupo carboxila de acordo com a Reivindicação 1, 2 ou 3, em que as partículas de polímero contendo grupo carboxila são mantidas em uma atmosfera tendo uma temperatura de 25 a 100SC e uma umidade relativa não superior a 30% mas inferior a 100% no preparo do agregado de partícu- las de polímero contendo grupo carboxila.
5. Partícula granular de polímero contendo grupo carboxila obti- da pelo método para produção de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4, que tenha as seguintes características: -1) diâmetro mediano de partícula de 300 a 800 μm, -2) densidade aparente não inferior a 0,30 g/ml e -3) um tempo não superior a 30 minutos necessário para que to- das as partículas granulares de polímero contendo grupo carboxila inchem quando colocadas em repouso em água a 25°C em uma proporção de 0,5% em peso com relação à água.
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