METODO PARA OBTENER PARTICULAS TOTALMENTE AROMATICAS DE TIPO PARA.

Un procedimiento para obtener partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para,

que comprende las etapas de:

(a) introducir una solución de polímero aramida en un líquido coagulante basado en agua para obtener un producto conformado hidratado, y

(b) someter el producto conformado no secado o parcialmente secado que tiene un contenido de agua de 10 a 99% en peso a molienda en estado congelado

Método para obtener partículas totalmente aromáticas de tipo para.

La presente invención se refiere a un procedimiento para obtener partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para que son útiles como material de carga para componentes de precisión tales como engranajes, etc. y que son excelentes en cuanto a resistencia a la abrasión, capacidad de deslizamiento, resistencia al calor y estabilidad dimensional.

Las fibras de poliamida totalmente aromática de tipo para tienen una resistencia al calor excelente, alta resistencia mecánica, una alta relación de resiliencia, resistencia química, etc. y se usan ampliamente en diversos materiales industriales. Además de tener estas propiedades, las partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para son también excelentes en términos de resistencia a la abrasión, capacidad de deslizamiento y capacidad de lubricación y, por tanto, se han usado como aditivo en resinas termoplásticas.

Entre los procedimientos de producción de partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para figuran, por ejemplo, procedimientos de trituración de un polímero de granel usando un molino de molienda, tal como un molino de perlas o chorro. Para la producción de resinas termoplásticas se han descrito en la Publicación de Patente Japonesa no Examinada nº. H7-234551 procedimientos de molienda en frío en estado congelado, procedimientos en los que, enfriando la resina a -196ºC usando nitrógeno líquido, se aprovecha la ventaja de la fragilidad de las resinas termoplásticos a bajas temperaturas. Además, como se describe en la Publicación de Patente Japonesa no Examinada nº. 3-152130, se ha usado un procedimiento de molienda de una dispersión acuosa de un polvo tal como celulosa con un homogeneizador de alta presión, así como un procedimiento de producción directa de partículas usando polimerización en emulsión y similares. Además, para obtener partículas con un menor tamaño de partícula, se usa una máquina selectora con el fin de escoger los granos con los tamaños de partícula apropiados.

Además, algunos de los procedimientos antes mencionados se han usado en la producción de partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para. Sin embargo, puesto que las poliamidas totalmente aromáticas de tipo para son extremadamente rígidas, la molienda mecánica mencionada debe realizarse varias veces con el fin de obtener partículas finas para la selección. Por tanto, las etapas son extremadamente complicadas y el aumento de costes es inevitable. En el caso de poliamidas totalmente aromáticas de tipo para, las partículas de polímero se pueden producir directamente por polimerización, o se pueden procesar después de la polimerización para obtener artículos con otra forma tales como flóculos, escamillas, fibrillas y similares.

Cuando se usan como material de carga para componentes de precisión pequeños, en términos de la dispersión en una resina termoplástica y la capacidad de uso y similares, son muy útiles las partículas de tamaños menores y hay una gran demanda de un procedimiento para producir eficientemente tales partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para.

Se encontró que, después de la introducción de una solución de un polímero aramida en un líquido coagulante y después de lavar con agua, el producto amorfo hidratado obtenido sin haber tenido una etapa de secado no presentaba una cristalización suficiente y que el producto conformado contenía una gran cantidad de agua.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento simple y eficaz para fabricar partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para que no se pueden producir fácilmente por procedimientos de molienda convencionales, y que pueda conducir a partículas pequeñas.

Con este fin, la presente invención concierne al hallazgo de que un artículo conformado obtenido introduciendo una solución de polímero aramida en un liquido coagulante basado en agua, producto que no se ha secado o que sólo se ha secado parcialmente para que contenga como mínimo 10% en peso de agua, se puede moler en partículas finas por aplicación de una etapa de molienda en estado congelado, producto que no se puede producir por procedimientos de molienda convencionales. Se ha encontrado además que el procedimiento de la invención permite unos tiempos de molienda cortos.

De acuerdo con la presente invención, se obtiene un procedimiento de fabricación simple y eficiente de partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para, procedimiento que es particularmente adecuado para obtener partículas pequeñas.

Por el procedimiento de molienda en estado congelado, se puede moler fácilmente a partículas finas un producto conformado con un alto contenido de agua, que se obtiene introduciendo una solución de polímero aramida en un líquido coagulante y omitiendo la etapa de secado después del lavado con agua. Las partículas resultantes son particu-larmente útiles, por ejemplo, como material de carga para componentes de precisión tales como engranajes y similares.

Las poliamidas totalmente aromáticas de tipo para, esto es, el polímero aramida de la presente invención, es un polímero que se puede obtener por policondensación de una mezcla de monómeros que principalmente está compuesta por dicloruro de tereftaloílo y p-fenilendiamina. Esta reacción puede realizarse en N-metilpirrolidona aunque, debido a la insolubilidad del polímero en N-metilpirrolidona a medida que progresa la polimerización, generalmente el polímero obtenido se disuelve en ácido sulfúrico y se usa esta solución de ácido sulfúrico como lubricante para hilar.

En la presente invención, la forma del polímero aramida usada en la etapa de molienda puede ser cualquiera tal como escamillas, fibrillas, pulpa, partículas en forma de hoja, partículas en forma de película, partículas laminares polímeras, o fibras, así como fibras cortas obtenidas cortando fibras, que usualmemente se conocen como flóculos, y similares. El tamaño de la partícula conformada, en concreto la longitud, el espesor, la superficie y la forma de la sección transversal, etc. no está restringido, aunque para uso en la etapa de molienda en estado congelado se prefieren partículas con forma de escamillas, pulpa y flóculos. Una escamilla, de acuerdo con la presente invención, significa una partícula pequeña en forma de película similar a una hoja delgada descrita, por ejemplo, en el documento WO 2005/059247, que se produce por un procedimiento en el que se mezcla, por ejemplo, una solución de un polímero aramida en un sistema usando el líquido coagulante de la solución del polímero aramida y aplicando una fuerza de cizalladura. El término "pulpa" significa fibras pequeñas cortas distribuidas al azar como, por ejemplo, se describe en el documento WO 2004/099476. El término "fibrilla" significa un polímero que ha formado totalmente pelusa y predominantemente contiene la parte de pelusa y no los tallos de fibra de los que arranca, a diferencia de la pulpa según se describe, por ejemplo, en el documento WO 2005/059211.

En la presente invención, el producto conformado de polímero aramida usado en la etapa de molienda debe ser un producto conformado hidratado. El producto puede ser cristalino o amorfo. El término "amorfo" se refiere aquí a la estructura que se presenta antes de formarse la estructura cristalina por unión de hidrógeno. Cualquier porción del producto conformado que no haya recristalizado puede considerarse como producto conformado amorfo. Además, esas estructuras amorfas que contienen agua se denominan productos conformados hidratados. Generalmente, se obtiene un producto conformado hidratado como tal o después de lavar con agua el producto coagulado. El producto de la invención no se seca o sólo se seca parcialmente antes de la molienda. Cuando el producto de la invención se seca parcialmente, el contenido debe ser como mínimo de 10% en peso. Si el contenido de agua del producto conformado hidratado se mantiene dentro de 10% a 99% en peso, preferiblemente entre 10% y 95% en peso, en el proceso de molienda en estado congelado se pueden usar también las partículas que se ha hecho que formen fibrillas al azar aplicando sobre las partículas fuerzas mecánicas de cizalladura usando un refinador o batidor conocido o un dispositivo similar.

El contenido de agua debe ser de 10% a 99% en peso, preferiblemente de 20% a 95% en peso. Por debajo de 10%, incluso si la estructura contiene agua, el proceso de molienda es tan ineficaz que no se pueden obtener las deseadas partículas finas. Además, por...

1. Un procedimiento para obtener partículas de poliamida totalmente aromática de tipo para, que comprende las etapas de: