BR112016027589B1 - Método para fabricar um material de superfície modificada, material de superfície modificada, e, uso de um material de superfície modificada - Google Patents

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Patrick A. C. Gane
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MÉTODO PARA FABRICAR UM MATERIAL DE SUPERFÍCIE MODIFICADA, MATERIAL DE SUPERFÍCIE MODIFICADA, E, USO DE UM MATERIAL DE SUPERFÍCIE MODIFICADA. A presente invenção refere-se a um método para fabricar um material de superfície modificada, em que um substrato, que compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável, é tratado com uma composição líquida que compreende um ácido para formar pelo menos uma região de superfície modificada na camada de revestimento.

Description

[001] A presente invenção refere-se a materiais de superfícies modificadas, um método para a sua preparação e seu uso.
[002] Os carbonatos alcalinos ou alcalinoterrosos e especialmente carbonato de cálcio, são amplamente usados em formulações de revestimento para papel ou materiais semelhantes a papel bem como em revestimentos de superfície de pigmento ou tintas para outros materiais, tais como metal, madeira ou concreto. Tais revestimentos podem melhorar as propriedades da superfície do substrato subjacente, podem ter um efeito protetor ou podem adicionar funcionalidade adicional ao substrato. Papéis revestidos com pigmento, por exemplo, são tipicamente, óptica e mecanicamente mais homogêneos, são mais uniformes e mais facilmente imprimíveis do que os papéis não tratados. Pela seleção do tipo mineral apropriado para o revestimento de papel, propriedades do papel, tais como lustro, opacidade, brilho, brilho da impressão, contraste da impressão, porosidade ou uniformidade podem ser ajustadas.
[003] O carbonato de cálcio é amplamente usado como o material de pigmento em formulações de revestimento visto que não é tóxico e resistente às intempéries, demonstra boa brancura e densidade baixa, interação baixa de outros componentes de revestimento. Quando usado como revestimento de superfície para substratos metálicos, este pode fornecer um efeito anticorrosivo devido a seu pH alcalino e sua abrasividade baixa pode evitar o desgaste de máquina excessivo. Além disso, o carbonato de cálcio está disponível quase em qualquer distribuição de tamanho de partícula e delicadeza e finura desejadas, que é especialmente útil para regular as propriedades físicas, tais como capacidade de dispersão, brilho, retenção de brilho e força de ocultamento. Entretanto, os carbonatos alcalinos ou alcalinoterrosos tais como carbonato de cálcio sofrem do problema que os revestimentos de superfície que compreendem o mesmo mostram frequentemente umectabilidade deficiente.
[004] O EP 2 626 388 A1 refere-se a uma composição que as partículas na forma de ouriço, pelo menos um aglutinante e pelo menos um agente de hidrofobização e/ou pelo menos um agente de hidrofobização, que pode ser usado para controlar a umectabilidade de composições de substrato.
[005] Nos últimos anos, o conceito de usar papel como um substrato de base para produtos microanalíticos totais modernos tornou-se cada vez mais popular e diversos estudos em métodos de padronização para a produção de barreiras hidrofóbicas e canais hidrofílicos em substratos de papel foram publicados. Uma variedade de métodos técnicos é usada para este propósito envolvendo tecnologias de impressão, tais como impressão por jato de tinta, impressão de tela ou flexografia, bem como tecnologia de fabricação, tal como fotolitografia, tratamento com plasma ou laser. Deve ser vantajoso usar papéis revestidos com pigmento como um substrato de base para tais dispositivos microfluídicos por diversas razões: A camada de revestimento nivela a superfície do substrato de papel e forma um novo meio poroso de si mesmo na superfície de papel. As características de qualidade óptica e de impressão aumentadas de papel revestido também podem melhorar a detecção ou a leitura de resultados colorimétricos mostrados em produtos microanalíticos totais. Os revestimentos de pigmento também podem caracterizar moléculas bioativas ou outros aditivos que podem ser especialmente úteis para os dispositivos microfluídicos usados em bioensaios. Entretanto, até agora, os papéis revestidos na superfície foram usados de maneira bem-sucedida para a produção de produtos microanalíticos totais com base em papel.
[006] O WO 2010/02234 A2 descreve métodos de padronizar materiais hidrofóbicos em substratos hidrofílicos usando-se fotolitografia. Os dispositivos microfluídicos com base em papel são descritos em Martinez et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1318-1320, em Martinez et al., Anal. Chem. 2010, 82, 3-10 e em Martinez et al., Anal. Chem. 2008, 80, 3699-3707.
[007] Entretanto, permanece uma necessidade na técnica quanto à estruturação da superfície e ajuste das propriedades de superfície de um substrato revestido com pigmento e maneira precisa e local.
[008] Consequentemente, é um objetivo da presente invenção fornecer um método para modificar as propriedades de superfície de um substrato revestido com pigmento de uma maneira controlada e fácil. Também deve ser desejado fornecer um método, que permite modificar as propriedades de superfície localmente e com alta resolução e precisão. Também deve ser desejado fornecer um método para a criação de regiões hidrofóbicas e hidrofílicas em e/ou dentro de um substrato revestido com pigmento com uma resolução alta. Também é um objetivo da presente invenção fornecer um material de superfície modificada que pode ser utilizado em uma grande variedade de aplicações.
[009] Os objetivos precedentes e outros são resolvidos pelo assunto como definido aqui nas reivindicações independentes.
[0010] De acordo com um aspecto da presente invenção, um método para fabricar um material de superfície modificada é fornecido, que compreende as seguintes etapas:a) fornecer um substrato, em que o substrato compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável eb) aplicar uma composição de tratamento líquida que compreende um ácido em pelo menos uma região da camada de revestimento para formar pelo menos uma região de superfície modificada em e/ou dentro da camada de revestimento.
[0011] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, um material de superfície modificada obtenível por um método de acordo com a presente invenção é fornecido.
[0012] Ainda de acordo com um outro aspecto da presente invenção, um uso de um material de superfície modificada de acordo com a presente invenção em aplicações de impressão, em aplicações analíticas, em aplicações de diagnóstico, em bioensaios, em aplicações químicas, em aplicações elétricas, em dispositivos de segurança, em elementos de segurança públicos ou secretos, em proteção de marca, em microinscrição, em microformação de imagem, em aplicações decorativas, artísticas ou visuais ou em aplicações de embalagem é fornecido.
[0013] As modalidades vantajosas da presente invenção são definidas nas sub-reivindicações subsequentes.
[0014] De acordo com uma modalidade, o substrato da etapa a) é preparado por (i) fornecer um substrato, (ii) aplicar uma composição de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável em pelo menos um lado do substrato para formar uma camada de revestimento e (iii) secar a camada de revestimento. De acordo com uma outra modalidade o substrato é selecionado do grupo que compreende papel, papelão, papelão para embalagem, plástico, celofane, têxtil, madeira, metal, vidro, placa de mica, nitrocelulose ou concreto, preferivelmente papel, papelão, papelão para embalagem ou plástico.
[0015] De acordo com uma modalidade o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um óxido alcalino ou alcalinoterroso, um hidróxido alcalino ou alcalinoterroso, um alcóxido alcalino ou alcalinoterroso, um carbonato de metila alcalino ou alcalinoterroso, um hidroxicarbonato alcalino ou alcalinoterroso, um bicarbonato alcalino ou alcalinoterroso, um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso ou uma mistura destes, preferivelmente o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso sendo preferivelmente selecionado de carbonato de lítio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, carbonato de magnésio, carbonato de cálcio magnésio, carbonato de cálcio ou misturas destes, mais preferivelmente o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é carbonato de cálcio, e mais preferivelmente o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de cálcio triturado, um carbonato de cálcio precipitado e/ou um carbonato de cálcio tratado na superfície. De acordo com uma outra modalidade o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável está na forma de partículas tendo um tamanho de partícula médio ponderado d50 de 15 nm a 200 μm, preferivelmente de 20 nm a 100 μm, mais preferivelmente de 50 nm a 50 μm, e mais preferivelmente de 100 nm a 2 μm. Ainda de acordo com uma outra modalidade, a camada de revestimento compreende adicionalmente um aglutinante, preferivelmente em uma quantidade de 1 a 50% em peso, com base no peso total do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável, preferivelmente de 3 a 30% em peso e mais preferivelmente de 5 a 15% em peso.
[0016] De acordo com uma modalidade o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido acético, ácido fórmico, ácido sulfâmico, ácido tartárico, ácido fítico, ácido bórico, ácido succínico, ácido subérico, ácido benzoico e misturas destes, preferivelmente o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, ácido bórico, ácido subérico, ácido succínico, ácido sulfâmico, ácido tartárico ou misturas destes, mais preferivelmente o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido subérico, ácido sulfâmico, ácido tartárico ou misturas destes e mais preferivelmente o ácido é ácido fosfórico. De acordo com uma outra modalidade, a composição de tratamento líquida compreende adicionalmente uma tinta de impressão, uma tinta pigmentada, um corante, um pigmento, íons metálicos, íons de metal de transição, um tensoativo, um dispersante, um biocida, um inibidor de corrosão, um agente farmacêutico, um agente de hidrofobização, uma cera, um sal, um polímero, uma composição de fusão a quente e/ou de polimerização.
[0017] De acordo com uma modalidade, a composição de tratamento líquida compreende o ácido em uma quantidade de 0,1 a 100% em peso, com base no peso total da composição líquida, preferivelmente em uma quantidade de 1 a 80% em peso, mais preferivelmente em uma quantidade de 2 a 50% em peso, e mais preferivelmente em uma quantidade de 5 a 30% em peso. De acordo com uma outra modalidade a composição de tratamento líquida é aplicada por revestimento por pulverização, impressão por jato de tinta, impressão de offset, impressão flexográfica, impressão de tela, plotagem, estampagem por contato, impressão por rotogravura, revestimento rotativo, revestimento por gravura reverso, revestimento por fenda, revestimento por cortina, revestimento de leito deslizante, compressão de película, compressão de película medida, revestimento com lâmina, revestimento com escova e/ou um lápis, preferivelmente por impressão por jato de tinta ou revestimento por pulverização.
[0018] De acordo com uma modalidade, a composição de tratamento líquida é continuamente aplicada à camada de revestimento total. De acordo com uma modalidade a composição de tratamento líquida é aplicada à camada de revestimento na forma de um padrão pré-selecionado, preferivelmente na forma de canais, barreiras, matrizes, códigos de barras unidimensionais, códigos de barras bidimensionais, códigos de barras tridimensionais, marcas de segurança, números, letras, imagens ou projetos. Ainda de acordo com uma outra modalidade, o método compreende adicionalmente uma etapa c) de aplicar uma camada protetora acima da pelo menos uma região de superfície modificada. Ainda de acordo com uma outra modalidade a pelo menos uma região de superfície modificada obtida na etapa b) é lavada ou enxaguada.
[0019] De acordo com uma modalidade, o material de superfície modificada é uma ferramenta para bioensaios, um dispositivo microfluídico, um dispositivo microanalítica total, uma ferramenta analítica e/ou de diagnóstico com base em papel, uma plataforma de separação, um meio de impressão, um material de embalagem, uma tinta de parede, um código de barras ou um armazenamento de dados.
[0020] Deve ser entendido que para o propósito da presente invenção, os seguintes termos têm o seguinte significado.
[0021] Para o propósito da presente invenção, um “ácido” é definido como o ácido de Br0nsted-Lowry, isto é, é um fornecedor de íon H3O+. De acordo com a presente invenção, pKa, é o símbolo que representa a constante de dissociação de ácido associada com um dado hidrogênio ionizável em um dado ácido e é indicativo do grau natural de dissociação deste hidrogênio a partir deste ácido em equilíbrio em água em uma dada temperatura. Tais valores de pKa podem ser observados nos livros didáticos de referência, tais como Harris, D. C. “Quantitative Chemical Analysis: 3a Edição”, 1991, W.H. Freeman & Co. (USA), ISBN 0-7167-2170-8.
[0022] O termo “peso de base” são usados na presente invenção é determinado de acordo com a DIN EN ISO 536:1996 e é definido como o peso em g/m2.
[0023] Para o propósito da presente invenção, o termo “camada de revestimento” refere-se a uma camada, cobertura, película, pele etc., formada, criada, preparada etc., a partir de uma formulação de revestimento que permanece predominantemente de um lado do substrato. A camada de revestimento pode estar em contato direto com a superfície do substrato ou, no caso de o substrato compreender uma ou mais camadas de pré- revestimento e/ou as camadas de barreira, podem estar em contato direto com a camada de pré-revestimento de topo ou a camada de barreira, respectivamente.
[0024] “Carbonato de cálcio triturado” (GCC) no significado da presente invenção é um carbonato de cálcio obtido de fontes naturais, tais como calcário, mármore, dolomita ou giz e processado através de um tratamento úmido e/ou seco tal como trituração, avaliação e/ou fracionamento, por exemplo, por um ciclone ou classificador.
[0025] “Carbonato de cálcio modificado” (MCC) no significado da presente invenção pode caracterizar um carbonato de cálcio triturado ou precipitado natural com uma modificação de estrutura interna ou um produto de reação de superfície, isto é “carbonato de cálcio reagido na superfície”. Um “carbonato de cálcio reagido na superfície” é um material que compreende carbonato de cálcio e insolúvel, preferivelmente pelo menos sais de cálcio parcialmente cristalinos de ânions de ácidos na superfície. Preferivelmente, o sal de cálcio insolúvel estende-se da superfície de pelo menos uma parte do carbonato de cálcio. Os íons de cálcio que formam o dito sal de cálcio pelo menos parcialmente cristalino do dito ânion originado grandemente do material de carbonato de cálcio de partida. MCCs são descritos, por exemplo, no US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, WO 00/39222 A1 ou EP 2 264 108 A1.
[0026] “Carbonato de cálcio precipitado” (PCC) no significado da presente invenção é um material sintetizado, obtido por precipitação seguindo a reação de dióxido de carbono e cal em um ambiente semisseco ou úmido aquoso ou por precipitação de uma fonte de íon de cálcio e de carbonato em água. PCC pode estar na forma cristalina vaterítica, calcítica, aragonítica.
[0027] Por todo o presente documento, o “tamanho de partícula” de um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é descrito por sua distribuição de tamanhos de partículas. O valor dx representa o diâmetro relativo ao qual x% em peso das partículas tem diâmetros menores do que dx. Isto significa que o valor d20é o tamanho de partícula em que 20% em peso de todas as partículas são menores e o valor d75 é o tamanho de partícula em que 75% em peso e todas as partículas são menores. O valor d50 é, desta maneira o tamanho de partícula médio em peso, isto é 50% em peso de todos os grãos são maiores ou menores do que este tamanho de partícula. Para o propósito da presente invenção, o tamanho de partícula é especificado como o tamanho de partícula médio ponderado d50 a não ser que indicado de outra maneira. Para determinar o valor de tamanho de partícula médio ponderado d50 um Sedigraph pode ser usado.
[0028] Uma “área de superfície específica (SSA)” de um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável no significado da presente invenção é definida como a área de superfície do composto dividido por sua massa. Como usado aqui, a área de superfície específica é medida por adsorção de gás hidrogênio usando-se a isotermia BET (ISO 9277:2010) e é especificado em m2/g.
[0029] Para o propósito da presente invenção, um “modificador de reologia” é um aditivo que muda o comportamento biológico de uma pasta ou uma composição de revestimento líquido para satisfazer a especificação requerida para o método de revestimento utilizado.
[0030] Um composto “salificável” no significado da presente invenção é definido como um composto que é capaz de reagir com um ácido para formar um sal. Os exemplos de compostos salificáveis são óxidos, hidróxidos, alcóxidos, carbonatos de metila, hidroxicarbonatos, bicarbonatos ou carbonatos alcalinos ou alcalinoterrosos.
[0031] No significado da presente invenção, um “carbonato de cálcio tratado na superfície” é um carbonato de cálcio precipitado ou modificado triturado que compreende um tratamento ou camada de revestimento, por exemplo, uma camada de ácidos graxos, tensoativos, siloxanos ou polímeros.
[0032] No presente contexto, o termo “substrato” deve ser entendido como qualquer material tendo uma superfície adequada para impressão, revestimento ou pintura, tal como papel, papelão, papelão para embalagem, plástico, celofane, têxtil, madeira, metal, vidro, placa de mica, nitrocelulose ou concreto. Os exemplos mencionados, entretanto, não são de caráter não limitante.
[0033] Para o propósito da presente invenção, a “espessura” e “peso de camada” de uma camada refere-se à espessura e peso da camada, respectivamente, da camada após a composição de revestimento aplicada ser secada.
[0034] Para o propósito da presente invenção, o termo “viscosidade” ou “viscosidade de Brookfield” refere-se à viscosidade de Brookfield. A viscosidade de Brookfield é para este propósito medido por um viscosímetro Brookfield (Typ RVT) a 20°C ± 2°C em 100 rpm usando-se um eixo apropriado e é especificado em mPa^s.
[0035] Uma “suspensão” ou “pasta” no significado da presente invenção compreende sólidos insolúvel e água e opcionalmente outros aditivos, e usualmente contém quantidades grandes de sólidos e, desta maneira, é mais viscoso e pode ser de densidade mais alta do qual esta é formada.
[0036] Quando o termo “que compreende” é usado no presente relatório descritivo e reivindicações, isto não exclui outros elementos. Para os propósitos da presente invenção, o termo “que consiste em” é considerado ser uma modalidade preferida do termo “que compreende de”. Se a seguir um grupo for definido compreender pelo menos um certo número de modalidades, também deve ser entendido descrever um grupo que consiste preferivelmente apenas nestas modalidades.
[0037] Quando um artigo indefinido ou definido é usado quando se refere a um nome singular, por exemplo, “um”, “uma” ou “o”, este inclui um plural daquele nome a menos que algo seja especificamente estabelecido.
[0038] Termos como “obtenível” ou “definível” e “obtido” ou “definido” são usados de maneira intercambiável. Isto, por exemplo, significa que, a não ser que o contexto dite claramente o contrário, o termo “obtido” não significa indicar que, por exemplo, uma modalidade deve ser obtida, por exemplo, pela sequência de etapas que segue o termo “obtido” embora um tal entendimento limitado esteja sempre incluído pelos termos “obtido” ou “definido” como uma modalidade preferida.
[0039] De acordo com a presente invenção, um método para fabricar um material de superfície modificada é fornecido. O método compreende as etapas de (a) fornecer um substrato, em que o substrato compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável e (b) aplicar uma composição de tratamento líquida que compreende um ácido em pelo menos uma região da camada de revestimento para formar pelo menos uma região de superfície modificada em e/ou dentro da camada de revestimento.
[0040] A seguir, os detalhes e modalidades preferidas do método inventivo serão apresentados em mais detalhes. Deve ser entendido que estes detalhes técnicos e modalidades também se aplicam ao material de superfície modificada inventivo bem como ao seu uso.
Método etapa a)
[0041] De acordo com a etapa a) do método da presente invenção, um substrato é fornecido.
[0042] O substrato serve como um suporte para a camada de revestimento e pode ser opaca, translúcida ou transparente.
[0043] De acordo com uma modalidade, o substrato é selecionado do grupo que compreende papel, papelão, papelão para embalagem, plástico, celofane, têxtil, madeira, metal, vidro, placa de mica, nitrocelulose ou concreto. De acordo com uma modalidade preferida, o substrato é selecionado do grupo que compreende papel, papelão, papelão para embalagem ou plástico. Entretanto, qualquer outro material tendo uma superfície adequada para impressão, revestimento ou pintura também pode ser usada como substrato.
[0044] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o substrato é papel, papelão ou papelão para embalagem. O papelão pode compreender cartão para embalagens ou placa para caixa, papelão corrugado ou papelão que não para embalagem, tal como placa de cromo ou papelão para desenho. Papelão para embalagem pode abranger placa de revestimento e/ou um meio de corrugação. Tanto a placa de revestimento quanto um meio de corrugação usados para produzir papelão corrugado. O papel, papelão ou substrato de papelão para embalagem pode ter um peso de base de 10 a 1000 g/m2, de 20 a 800 g/m2, de 30 a 700 g/m2 ou de 50 a 600 g/m2.
[0045] De acordo com uma outra modalidade, o substrato é um substrato plástico. Os materiais plásticos adequados são, por exemplo, polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila, poliésteres, resinas de policarbonato, ou resinas contendo flúor, preferivelmente polipropileno. Os exemplos para poliésteres adequados são poli(tereftalato de etileno), poli(naftalato de etileno) ou poli(diacetato éster). Um exemplo para as resinas contendo flúor é poli(tetrafluoro etileno). O substrato plástico pode ser enchido por um enchedor mineral, um pigmento orgânico, um pigmento inorgânico ou misturas destes.
[0046] O substrato pode consistir apenas em uma camada dos materiais mencionados acima ou podem compreender uma estrutura de camada tendo diversas subcamadas do mesmo material ou materiais diferentes. De acordo com uma modalidade, o substrato é estruturado por uma camada. De acordo com uma outra modalidade o substrato é estruturado por pelo menos duas subcamadas, preferivelmente três, cinco ou sete subcamadas, em que as subcamadas podem ter uma estrutura plana ou não plana, por exemplo, uma estrutura corrugada. Preferivelmente, as subcamadas do substrato são feitas de papel, papelão, papelão para embalagem e/ou plástico.
[0047] O substrato pode ser permeável ou impermeável a solventes, água ou misturas destes. De acordo com uma modalidade, o substrato é impermeável à água, solventes ou misturas destes. Os exemplos de álcoois alifáticos solventes, éteres e diéteres tendo de 4 a 14 átomos de carbono, glicóis, glicóis alcoxilados, éteres glicólicos, álcoois aromáticos alcoxilados, álcoois aromáticos, misturas destes ou misturas destes com água.
[0048] De acordo com a presente invenção, o substrato fornecido na etapa a) compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. A camada de revestimento pode estar em contato direto com uma superfície do substrato. No caso, o substrato já compreende uma ou mais pré-camadas de revestimento e/ou as camadas de barreira (que serão descritas em mais detalhes adicionais abaixo), a camada de revestimento pode estar em contato direto com a pré-camada de revestimento de topo ou camada de barreira, respectivamente.
[0049] De acordo com uma modalidade, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um óxido alcalino ou alcalinoterroso, um hidróxido alcalino ou alcalinoterroso, um alcóxido alcalino ou alcalinoterroso, um carbonato de metila alcalino ou alcalinoterroso, um hidroxicarbonato alcalino ou alcalinoterroso, um bicarbonato alcalino ou alcalinoterroso, um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso ou uma mistura destes. Preferivelmente, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso.
[0050] O carbonato de metal alcalino ou alcalinoterroso pode ser selecionado de carbonato de lítio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, carbonato de magnésio, carbonato de cálcio magnésio, carbonato de cálcio ou misturas destes. De acordo com uma modalidade preferida, o carbonato de metal alcalino ou alcalinoterroso é carbonato de cálcio e mais preferivelmente o carbonato de metal alcalino ou alcalinoterroso é um carbonato de cálcio triturado, um carbonato de cálcio precipitado e/ou um carbonato de cálcio tratado na superfície.
[0051] O carbonato de cálcio (GCC) triturado (ou natural) é entendido ser uma forma de ocorrência natural de carbonato de cálcio, minerado a partir de rochas sedimentares, tais como calcário ou giz ou de rochas de mármore metamórfico. O carbonato de cálcio é conhecido existir como três tipos de polimorfos cristalinos: calcita, aragonita e vaterita. A calcita, o polimorfo cristalino mais comum, é considerada ser a forma cristalina mais estável de carbonato de cálcio. A menos comum é a aragonita, que tem uma estrutura cristalina ortorrômbica de agulha distinta ou agrupada. A vaterita é o polimorfo de carbonato de cálcio mais raro e é geralmente instável. O carbonato de cálcio natural é quase exclusivamente do polimorfo calcítico, que é dito ser trigonal-rombo-hédrico e representa o mais estável dos polimorfos de carbonato de cálcio. O termo “fonte” do carbonato de cálcio no significado da presente invenção refere-se ao material mineral de ocorrência natural a partir do qual o carbonato de cálcio é obtido. A fonte do carbonato de cálcio pode compreender outros componentes de ocorrência natural, tais como carbonato de magnésio, alumino silicato etc.
[0052] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio triturado é selecionado do grupo que consiste em mármore, giz, dolomita, calcário e misturas destes.
[0053] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o GCC é obtido pela trituração seca. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o GCC é obtido por trituração úmida e secagem subsequente opcional.
[0054] Em geral, a etapa de trituração pode ser realizada com qualquer dispositivo de trituração convencional, por exemplo, sob condições tais que o refino resulte predominantemente de impactos com um corpo secundário, isto é, em um ou mais de: um moinho de esferas, um moinho de bastão, um moinho vibratório, um esmagador de rolos, um moinho de impacto centrífugo, um moinho de pérolas vertical, um moinho de atrito, um moinho de pinos, um moinho de martelos, um pulverizador, um esmagador, um despedaçador, um cortador de facas ou outro tal equipamento conhecido pela pessoa habilitada. No caso, o material contendo carbonato de cálcio compreende um material contendo carbonato de cálcio triturado úmido, a etapa de trituração pode ser realizada sob condições, tais que a trituração autógena aconteça e/ou por moinho de esferas horizontal e/ou outros tais processos conhecidos pela pessoa habilitada. O material contendo carbonato de cálcio triturado processado úmido obtido desta maneira pode ser lavado e desidratado por processos bem conhecidos, por exemplo, por floculação, filtração ou evaporação forçada antes da secagem. A etapa subsequente de secagem pode ser realizada em uma etapa simples, tal como secagem por pulverização ou em pelo menos duas etapas. Também é comum que um tal material de carbonato de cálcio passe por uma etapa de beneficiamento (tal como uma etapa de flutuação, alvejamento, ou separação magnética) para remover as impurezas.
[0055] “Carbonato de cálcio precipitado” (PCC) no significado da presente invenção é um material sintetizado, geralmente obtido por precipitação seguindo a reação de dióxido de carbono e cal em um ambiente aquoso ou por precipitação de uma fonte de íon de cálcio e de carbonato em água ou pela precipitação de íons de cálcio e carbonato, por exemplo, CaCl2 e Na2CO3, fora da solução. As vias possíveis adicionais de produzir PCC são o processo de cal sodada ou o processo Solvay em que o PCC é um subproduto da produção de amônia. Carbonato de cálcio precipitado existe em três formas cristalinas primárias: calcita, aragonita e vaterita e estes são polimorfos muito diferentes (hábitos cristalinos) para cada uma destas formas cristalinas. A calcita tem uma estrutura trigonal com hábitos cristalinos típicos, tais como escaleno-hédrico (S-PCC), rombo-hédrico (R-PCC), prismático hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cúbico e prismático (P-PCC). Aragonita é uma estrutura ortorrômbica com hábitos cristalinos típicos de cristais hexagonais prismáticos duplicados, bem como uma classificação diversa de forma prismática alongada fina, de lâmina curvada, piramidal abrupta, cristais na forma de cinzel, árvore de ramificação e semelhante a coral ou verme. A vaterita pertence ao sistema cristalino hexagonal. A pasta de PCC obtida pode ser mecanicamente desidratada e secada.
[0056] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio compreende um carbonato de cálcio precipitado. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio compreende uma mistura de dois ou mais precipitados de carbonato de cálcio selecionados de formas cristalinas diferentes e polimorfos diferentes de carbonato de cálcio precipitado. Por exemplo, o pelo menos um carbonato de cálcio precipitado pode compreender um PCC selecionado de S-PCC e um PCC selecionado de R-PCC.
[0057] O composto alcalino ou alcalinoterroso salificável pode ser material tratado na superfície, por exemplo, um carbonato de cálcio tratado na superfície.
[0058] Um carbonato de cálcio tratado na superfície pode caracterizar um carbonato de cálcio triturado, um carbonato de cálcio modificado ou um carbonato de cálcio precipitado que compreende um tratamento ou camada de revestimento em sua superfície. Por exemplo, o carbonato de cálcio pode ser tratado ou revestido com um agente de hidrofobização tal como, por exemplo, ácidos carboxílicos alifáticos, sais ou ésteres destes ou um siloxano. Os ácidos alifáticos adequados são, por exemplo, ácidos graxos C5 a C28, tais como ácido esteárico, ácido palmítico, ácido mirístico, ácido láurico ou uma mistura destes. O carbonato de cálcio também pode ser tratado ou revestido para tornar-se catiônico ou aniônico com, por exemplo, um poliacrilato ou cloreto de polidialildimetilamônio (poliDADMAC). Os carbonatos de cálcio tratados na superfície são, por exemplo, descritos no EP 2 159 258 A1 ou WO 2005/121257 A1.
[0059] De acordo com uma modalidade, o carbonato de cálcio tratado na superfície compreende uma camada de tratamento no revestimento de superfície obtido a partir do tratamento com ácidos graxos, seus sais, seus ésteres ou combinações destes, preferivelmente, do tratamento com ácidos graxos C5 aC28 alifáticos, seus sais, seu ésteres ou combinações destes e mais preferivelmente do tratamento com estearato de amônio, estearato de cálcio, ácido esteárico, ácido palmítico, ácido mirístico, ácido láurico ou misturas destes. De acordo com uma modalidade exemplar, o carbonato de metal alcalino ou alcalinoterroso é um carbonato de cálcio tratado na superfície, preferivelmente um carbonato de cálcio triturado que compreende uma camada de tratamento ou revestimento de superfície obtido do tratamento com um ácido graxo, preferivelmente, ácido esteárico.
[0060] Em uma modalidade, o agente de hidrofobização é um ácido carboxílico alifático tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C4 a C24 e/ou seus produtos de reação. Consequentemente, pelo menos uma parte da área de superfície acessível das partículas de carbonato de cálcio é coberta por uma camada de tratamento que compreende um ácido carboxílico alifático tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C4 a C24 e/ou seus produtos de reação. O termo área de superfície “acessível” de um material refere-se à parte da superfície do material que está em contato com uma fase líquida de uma solução aquosa, suspensão, dispersão ou moléculas reativas, tais como um agente de hidrofobização.
[0061] O termo “produtos de reação” do ácido carboxílico alifático no significado da presente invenção refere-se a produtos obtidos pelo contato com o pelo menos um carbonato de cálcio com o pelo menos um ácido carboxílico alifático. Os ditos produtos de reação são formados entre pelo menos uma parte aplicada do pelo menos um ácido carboxílico alifático e moléculas reativas na superfície das partículas de carbonato de cálcio.
[0062] O ácido carboxílico alifático no significado da presente invenção pode ser selecionado de um ou mais ácidos carboxílicos de cadeia reta, de cadeia ramificada saturados, insaturados e/ou alicíclicos. Preferivelmente, o ácido carboxílico alifático é um ácido monocarboxílico, isto é, o ácido carboxílico alifático é caracterizado em que um grupo carboxila simples está presente. O dito grupo carboxila é colocado no final da cadeia principal de carbono.
[0063] Em uma modalidade da presente invenção, o ácido carboxílico alifático é selecionado de ácidos carboxílicos não ramificados insaturados, isto é, o ácido carboxílico alifático é preferivelmente selecionado do grupo de ácidos carboxílicos que consistem em ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentadecanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido esteárico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido heneicosílico, ácido behênico, ácido tricosílico, ácido lignocérico e misturas destes.
[0064] Em uma outra modalidade da presente invenção, o ácido carboxílico alifático é selecionado do grupo que consiste em ácido octanoico, ácido decanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico e misturas destes. Preferivelmente, o ácido carboxílico alifático é selecionado do grupo que consiste em ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico e misturas destes. Por exemplo, o ácido carboxílico alifático é ácido esteárico.
[0065] De maneira adicional ou alternativa, o agente dehidrofobização pode ser pelo menos um anidrido succínico monossubstituídoque consiste em anidrido succínico monossubstituído por um gruposelecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30 no substituinte.Consequentemente, pelo menos uma parte da área de superfície acessível das partículas de carbonato de cálcio é coberta por uma camada de tratamento que compreende pelo menos um anidrido succínico monossubstituído que consiste em anidrido succínico monossubstituído por um grupo selecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30 no substituinte e/ou produtos de reação destes.
[0066] O termo “produtos de reação” do anidrido succínico monossubstituído no significado da presente invenção refere-se a produtos obtidos por contato do carbonato de cálcio com o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído. Os ditos produto de reação são formados entre a pelo menos uma parte do pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e moléculas reativas localizadas na superfície das partículas de carbonato de cálcio.
[0067] Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído consiste em anidrido succínico monossubstituído para um grupo sendo um grupo alquila linear tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte ou um grupo alquila ramificado tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C3 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[0068] Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído consiste em anidrido succínico monossubstituído por um grupo sendo um grupo alquila linear tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte. De maneira adicional ou alternativa, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído consiste em anidrido succínico monossubstituído por um grupo sendo um grupo alquila ramificado tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C3 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[0069] O termo “alquila” no significado da presente invenção refere- se a um composto orgânico linear ou ramificado saturado composto de carbono e hidrogênio. Em outras palavras, “anidridos succínicos monossubstituídos por alquila” são compostos de cadeias de hidrocarboneto saturadas lineares ou ramificadas contendo grupo de anidrido succínico pendente.
[0070] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila linear ou ramificado. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila é selecionado do grupo que compreende anidrido etil succínico, anidrido propil succínico, anidrido butil succínico, anidrido tri-isobutil succínico, anidrido pentil succínico, anidrido hexil succínico, anidrido heptil succínico, anidrido octil succínico, anidrido nonil succínico, anidrido decil succínico, anidrido dodecil succínico, anidrido hexadecanil succínico, anidrido octadecanil succínico e misturas destes.
[0071] É estimado que, por exemplo, o termo “anidrido butil succínico” compreende anidridos butil succínicos lineares e ramificados. Um exemplo específico de anidridos butil succínicos lineares é anidrido n-butil succínico. Os exemplos específicos de anidrido butil succínicos ramificados são anidrido iso-butil succínico, anidrido sec-butil succínico e/ou anidrido terc-butil succínico.
[0072] Além disso, é estimado que, por exemplo, o termo “hexadecanil anidrido succínico” compreende linear e anidridos hexadecanil succínicos ramificados. Um exemplo específico de anidridos hexadecanil succínico(s) lineares é anidrido n-hexadecanil succínico. Os exemplos específicos de anidridos hexadecanil succínicos ramificados são anidrido 14-metilpentadecanil succínico, anidrido 13-metilpentadecanil succínico, anidrido 12-metilpentadecanil succínico, anidrido 11-metilpentadecanil succínico, anidrido 10-metilpentadecanil succínico, anidrido 9-metilpentadecanil succínico, anidrido 8-metilpentadecanil succínico, anidrido 7-metilpentadecanil succínico, anidrido 6-metilpentadecanil succínico, anidrido 5-metilpentadecanil succínico, anidrido 4- metilpentadecanil succínico, anidrido 3-metilpentadecanil succínico, anidrido 2-metilpentadecanil succínico, anidrido 1-metilpentadecanil succínico, anidrido 13-etilbutadecanil succínico, anidrido 12-etilbutadecanil succínico,anidrido 11-etilbutadecanil succínico, anidrido 10-etilbutadecanil succínico,anidrido 9-etilbutadecanil succínico, anidrido 8-etilbutadecanil succínico,anidrido 7-etilbutadecanil succínico, anidrido 6-etilbutadecanil succínico,anidrido 5-etilbutadecanil succínico, anidrido 4-etilbutadecanil succínico,anidrido 3-etilbutadecanil succínico, anidrido 2-etilbutadecanil succínico,anidrido 1-etilbutadecanil succínico, anidrido 2-butildodecanil succínico,anidrido 1-hexildecanil succínico, anidrido 1-hexil-2-decanil succínico, anidrido 2-hexildecanil succínico, anidrido 6,12-dimetilbutadecanil succínico, anidrido 2,2-dietildodecanil succínico, anidrido 4,8,12-trimetiltridecanil succínico, anidrido 2,2,4,6,8-pentametilundecanil succínico, anidrido 2-etil-4- metil-2-(2-metilpentil)-heptil succínico e/ou anidrido 2-etil-4,6-dimetil-2- propilnonil succínico.
[0073] Além disso, é estimado que, por exemplo, o termo “anidrido octadecanil succínico” compreende anidridos octedecanil succínicos lineares ou ramificados. Um exemplo específico de anidridos octadecanil succínicos é anidrido n-octadecanil succínico. Os exemplos de anidridos hexadecanil succínicos ramificados são anidrido 16-metil-heptadecanil succínico, anidrido 15-metil-heptadecanil succínico, anidrido 14-metil-heptadecanil succínico, anidrido 13-metil-heptadecanil succínico, anidrido 12-metil-heptadecanil succínico, anidrido 11-metil-heptadecanil succínico, anidrido 10-metil- heptadecanil succínico, anidrido 9-metil-heptadecanil succínico, anidrido 8- metil-heptadecanil succínico, anidrido 7-metil-heptadecanil succínico, anidrido 6-metil-heptadecanil succínico, anidrido 5-metil-heptadecanil succínico, anidrido 4-metil-heptadecanil succínico, anidrido 3-metil- heptadecanil succínico, anidrido 2-metil-heptadecanil succínico, anidrido 1- metil-heptadecanil succínico, anidrido 14-etil-hexadecanil succínico, anidrido 13-etil-hexadecanil succínico, anidrido 12-etil-hexadecanil succínico,anidrido 11-etil-hexadecanil succínico, anidrido 10-etil-hexadecanilsuccínico, anidrido 1-etil-hexadecanil succínico, anidrido 2-hexildodecanil succínico, anidrido 2-heptilundecanil succínico, anidrido iso-octadecanil succínico e/ou anidrido 1-octil-2-decanil succínico.
[0074] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila é selecionado do grupo que compreende anidrido butil succínico, anidrido hexil succínico, anidrido heptil succínico, anidrido octil succínico, anidrido hexadecanil succínico, anidrido octadecanil succínico e misturas destes.
[0075] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é um tipo de anidrido succínico monossubstituído por alquila. Por exemplo, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido butil succínico. Alternativamente, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido hexil succínico. Alternativamente, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido heptil succínico ou anidrido octil succínico. Alternativamente, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido hexadecanil succínico. Por exemplo, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido hexadecanil succínico linear, tal como anidrido n-hexadecanil succínico ou anidrido hexadecanil succínico ramificado, tal como anidrido 1- hexil-2-decanil succínico. Alternativamente, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido octadecanil succínico. Por exemplo, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido octadecanil succínico linear, tal como anidrido n-octadecanil succínico ou anidrido octadecanil succínico, tal como anidrido iso-octadecanil succínico ou anidrido 1-octil-2-decanil succínico.
[0076] Em uma modalidade da presente invenção, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido butil succínico, tal como anidrido n-butil succínico.
[0077] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidridos succínicos monossubstituídos por alquila. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de dois ou três tipos de anidridos succínicos monossubstituídos por alquila.
[0078] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído consiste em anidrido succínico monossubstituído por um grupo sendo um grupo alquenila linear tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte ou um grupo alquenila ramificado tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C3 a C30, preferivelmente de C4 a C20 e mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[0079] O termo “alquenila” no significado da presente invenção refere-se a um composto orgânico insaturado linear ou ramificado composto de carbono e hidrogênio. O dito composto orgânico contém adicionalmente pelo menos uma ligação dupla no substituinte, preferivelmente uma ligação dupla. Em outras palavras, “anidridos succínicos monossubstituídos por alquenila” são compostos de cadeias de hidrocarboneto insaturadas lineares ou ramificadas contendo um grupo de anidrido succínico pendente. É estimado que o termo “alquenila” no significado da presente invenção inclui os isômeros cis e trans.
[0080] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila linear ou ramificada. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é selecionado do grupo que compreende anidrido etenil succínico, anidrido propenil succínico, anidrido butenil succínico, anidrido tri-isobutenil succínico, anidrido pentenil succínico, anidrido hexenil succínico, anidrido heptenil succínico, anidrido octenil succínico, anidrido nonenil succínico, anidrido decenil succínico, anidrido dodecenil succínico, anidrido hexadecenil succínico, anidrido octadecenil succínico e misturas destes.
[0081] Consequentemente, é estimado que, por exemplo, o termo “anidrido hexadecenil succínico” compreende anidridos hexadecenil anidrido succínico. um exemplo específico de anidridos hexadecenil succínicoslineares é anidrido n-hexadecenil succínico, tal como 14-hexadecenilsuccínico, anidrido 13-hexadecenil succínico, anidrido 12-hexadecenilsuccínico, anidrido 11-hexadecenil succínico, anidrido 10-hexadecenilsuccínico, anidrido 9-hexadecenil succínico, anidrido 8-hexadecenilsuccínico, anidrido 7-hexadecenil succínico, anidrido 6-hexadecenilsuccínico, anidrido 5-hexadecenil succínico, anidrido 4-hexadecenilsuccínico, anidrido 3-hexadecenil succínico e/ou anidrido 2-hexadecenil succínico. Os exemplos específicos de anidridos hexadecenil succínicos ramificados são anidrido 14-metil-9-pentadecenil succínico, anidrido 14- metil-2-pentadecenil succínico, anidrido 1-hexil-2-decenil succínico e/ou anidrido iso-hexadecenil succínico.
[0082] Além disso, é estimado que, por exemplo, o termo “anidrido octadecenil succínico” compreende anidridos octadecenil succínicos lineares e ramificados. Um exemplo específico de anidridos octadecenil succínicos lineares é anidrido n-octadecenil succínico, tal como anidrido 16-octadecenil succínico, anidrido 15-octadecenil succínico, anidrido 14-octadecenilsuccínico, anidrido 13-octadecenil succínico, anidrido 12-octadecenilsuccínico, anidrido 11-octadecenil succínico, anidrido 10-octadecenilsuccínico, anidrido 9-octadecenil succínico, anidrido 8-octadecenil succínico, anidrido 7-octadecenil succínico, anidrido 6-octadecenil succínico, anidrido 5-octadecenil succínico, anidrido 4-octadecenil succínico, anidrido 3-octadecenil succínico e/ou anidrido 2-octadecenil succínico. Os exemplos específicos de anidridos octadecenil succínicos ramificados são anidrido 16- metil-9-heptadecenil succínico, anidrido 16-metil-7-heptadecenil succínico, anidrido 1-octil-2-decenil succínico e/ou anidrido iso-octadecenil succínico.
[0083] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é selecionado do grupo que compreende anidrido hexenil succínico, anidrido octenil succínico, anidrido hexadecenil succínico, anidrido octadecenil succínico e misturas destes.
[0084] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é um anidrido succínico monossubstituído por alquenila. Por exemplo, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido hexenil succínico. Alternativamente, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido octenil succínico. Alternativamente, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido hexadecenil succínico. Por exemplo, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido hexadecenil succínico, tal como anidrido n-hexadecenil succínico ou anidrido hexadecenil succínico ramificado, tal como anidrido 1-hexil-2-decenil succínico. Alternativamente, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido octadecenil succínico. Por exemplo, o anidrido succínico monossubstituído por alquila é anidrido octadecenil succínico linear, tal como anidrido n-octadecenil succínico ou anidrido octadecenil succínico ramificado, tal como anidrido iso-octadecenil succínico ou anidrido 1-octil-2- decenil succínico.
[0085] Em uma modalidade da presente invenção, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido octadecenil succínico linear, tal como anidrido n-octadecenil succínico. Em uma outra modalidade da presente invenção, o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila é anidrido octenil succínico linear, tal como anidrido n-octenil succínico.
[0086] Se o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído for um anidrido succínico monossubstituído por alquenila, é estimado que o um anidrido succínico monossubstituído por alquenila está presente em uma quantidade de > 95% em peso e preferivelmente de > 96,5% em peso, com base no peso total do pelo menos um anidrido succínico monossubstituído.
[0087] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidridos succínicos monossubstituídos por alquenila. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de dois ou três tipos de anidridos succínicos monossubstituídos por alquenila.
[0088] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidridos succínicos monossubstituídos por alquenila que compreende anidridos hexadecenil succínicos lineares e anidridos octadecenil succínicos lineares. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidridos succínicos monossubstituídos por alquenila que compreende anidridos hexadecenil succínicos ramificados e anidridos octadecenil succínicos ramificados. Por exemplo, o um ou more anidrido hexadecenil succínico é anidrido hexadecenil succínico linear como anidrido n-hexadecenil succínico e/ou anidrido hexadecenil succínico ramificado como anidrido 1-hexil-2-decenil succínico. De maneira adicional ou alternativa, o um ou mais anidrido octadecenil succínico é anidrido octadecenil succínico linear como anidrido n-octadecenil succínico e/ou anidrido octadecenil succínico ramificado como anidrido iso-octadecenil succínico e/ou anidrido 1-octil-2-decenil succínico.
[0089] Também é estimado que o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído possa ser uma mistura de pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila e pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila.
[0090] Se o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído for uma mistura de pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila e pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila, é estimado que o substituinte de alquila do pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila e o substituinte de alquenila do pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila sejam preferivelmente os mesmos. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido etil succínico e anidrido etenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido propil succínico e anidrido propenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido butil succínico e anidrido butenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido tri-isobutil succínico e anidrido tri-iso succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido pentil succínico e anidrido pentenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido hexil succínico e anidrido hexenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido heptil succínico e anidrido heptenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido octil succínico e anidrido octenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido nonil succínico e anidrido nonenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido decil succínico e anidrido decenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido dodecil succínico e anidrido dodecenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido hexadecanil succínico e anidrido hexadecenil succínico. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido hexadecanil succínico linear e anidrido hexadecenil succínico linear ou uma mistura de anidrido hexadecanol succínico ramificado e anidrido hexadecenil succínico ramificado. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido octadecanil succínico e anidrido octadecenil succínico. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido octadecanil succínico linear e anidrido octadecenil succínico linear ou uma mistura de anidrido octadecanil succínico ramificado e anidrido octadecenil succínico ramificado.
[0091] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído é uma mistura de anidrido nonil succínico e anidrido nonenil succínico.
[0092] Se o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído for uma mistura de pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila e pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila, a razão em peso entre o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila e o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila estará entre 90:10 e 10:90 (% em peso/% em peso). Por exemplo, a razão em peso entre o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquila e o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído por alquenila está entre 70:30 e 30:70 (% em peso /% em peso) ou entre 60:40 e
[0093] De maneira adicional ou alternativa, o agente de hidrofobização pode ser uma combinação de éster de ácido fosfórico. Consequentemente, pelo menos uma parte da área de superfície acessível das partículas de carbonato de cálcio é coberta por uma camada de tratamento que compreende uma combinação de éster de ácido fosfórico de um ou mais monoésteres de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes e um ou mais diésteres de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes.
[0094] O termo “produtos de reação” do monoéster de ácido fosfórico e um ou mais diésteres de ácido fosfórico no significado da presente invenção refere-se a produtos obtidos pelo contato com o carbonato de cálcio com o pelo menos uma combinação de éster de ácido fosfórico. Os ditos produtos de reação são formados entre pelo menos uma parte da combinação de éster de ácido fosfórico aplicada e moléculas reativas localizadas na superfície das partículas de carbonato de cálcio.
[0095] O termo “monoéster de ácido fosfórico” no significado da presente invenção refere-se a uma molécula de ácido o-fosfórico monoesterificada com uma molécula de álcool selecionada de álcoois alifáticos ou aromáticos, ramificados ou lineares, insaturados ou saturados tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30, preferivelmente de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool.
[0096] O termo “diéster de ácido fosfórico” no significado da presente invenção refere-se a uma molécula de ácido o-fosfórico diesterificada com duas moléculas de álcool selecionadas dos mesmos álcoois, insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos ou diferentes tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30, preferivelmente de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool.
[0097] É estimado que a expressão “um ou mais” monoésteres de ácido fosfórico significa que um ou mais tipos de monoéster de ácido possa estar presente na combinação de éster de ácido fosfórico.
[0098] Consequentemente, deve ser observado que o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico podem ser um tipo de monoéster de ácido fosfórico. Alternativamente, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico podem ser uma mistura de dois ou mais tipos de monoéster de ácido fosfórico. Por exemplo, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico pode ser uma mistura de dois ou três tipos de monoéster de ácido fosfórico, como dois tipos de monoéster de ácido fosfórico.
[0099] Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico consistem em uma molécula de ácido o- fosfórico esterificada com um álcool selecionado de álcoois insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30 no substituinte de álcool. Por exemplo, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico consistem em uma molécula de ácido o-fosfórico esterificada com um álcool selecionado de álcoois insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool.
[00100] Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico é selecionado do grupo que compreende monoéster de ácido hexil fosfórico, monoéster de ácido heptil fosfórico, monoéster de ácido nonil fosfórico, monoéster de ácido 2-etil-hexil fosfórico, monoéster de ácido nonil fosfórico, monoéster de ácido decil fosfórico, monoéster de ácido undecil fosfórico, monoéster de ácido dedodecil fosfórico, monoéster de ácido tetradecil fosfórico, monoéster de ácido hexadecil fosfórico, monoéster de ácido heptilnonil fosfórico, monoéster de ácido octadecil fosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1-decil fosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico e misturas destes.
[00101] Por exemplo, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico são selecionados do grupo que compreende monoéster de ácido 2-etil-hexil fosfórico, monoéster de ácido hexadecil fosfórico, monoéster de ácido heptilnonil fosfórico, monoéster de ácido octadecil fosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1-decil fosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico e misturas destes. Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico é monoéster de ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico.
[00102] É estimado que a expressão “um ou mais” diéster de ácido fosfórico significa que um ou mais tipos de diéster de ácido fosfórico podem estar presentes na camada de revestimento do carbonato de cálcio e/ou na combinação de éster de ácido fosfórico.
[00103] Consequentemente, deve ser observado que o um ou mais diésteres de ácido fosfórico podem ser um tipo de diéster de ácido fosfórico. Alternativamente, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico podem ser uma mistura de dois ou mais tipos de diéster de ácido fosfórico. Por exemplo, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico podem ser uma mistura de dois ou três tipos de diéster de ácido fosfórico, como dois tipos de diéster de ácido fosfórico.
[00104] Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico consistem em uma molécula de ácido o-fosfórico esterificada com dois álcoois selecionados de álcoois insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30 no substituinte de álcool. Por exemplo, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico consiste em uma molécula de ácido o-fosfórico esterificada com dois álcoois graxos selecionados de álcoois insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool.
[00105] É estimado que os dois álcoois usados para esterificar o ácido fosfórico possam ser independentemente selecionados dos mesmos, álcoois insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos ou diferentes tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30 no substituinte de álcool. Em outras palavras, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico pode compreender dois substituintes sendo derivados dos mesmos álcoois ou a molécula de diéster de ácido fosfórico pode compreender dois substituintes sendo derivados de álcoois diferentes.
[00106] Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico consistem em uma molécula de ácido o-fosfórico esterificada com dois álcoois selecionados dos mesmos álcoois saturados e lineares e alifáticos ou diferentes tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30, preferivelmente de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool. Alternativamente, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico consistem em uma molécula de ácido o-fosfórico esterificada com dois álcoois selecionados dos mesmos álcoois saturados e ramificados e alifáticos ou diferentes tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30, preferivelmente de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool.
[00107] Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico são selecionados do grupo que compreende, diéster de ácido hexil fosfórico, diéster de ácido heptil fosfórico, diéster de ácido octil fosfórico, diéster de ácido 2-etil-hexil fosfórico, diéster de ácido nonil fosfórico, diéster decil ácido fosfórico, diéster undecil ácido fosfórico, diéster dodecil ácido fosfórico, diéster tetradecil ácido fosfórico, diéster hexadecil ácido fosfórico, diéster heptilnonil ácido fosfórico, diéster octadecil ácido fosfórico, diéster 2-octil-1-decilácido fosfórico, diéster 2-octil-1- dodecilácido fosfórico e misturas destes.
[00108] Por exemplo, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico são selecionados do grupo que compreende diéster do ácido 2-etil-hexil fosfórico, diéster do ácido hexadecil fosfórico, diéster do ácido heptilnonil fosfórico, diéster do ácido octadecil fosfórico, diéster do ácido 2-octil-1-decil fosfórico, diéster do ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico e misturas destes. Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais diésteres de ácido fosfórico são diéster do ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico.
[00109] Em uma modalidade da presente invenção, o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico são selecionados do grupo que compreende 2- monoéster do ácido etil-hexil fosfórico, monoéster do ácido hexadecil fosfórico, monoéster do ácido heptilnonil fosfórico, monoéster do ácido octadecil fosfórico, monoéster do ácido 2-octil-1-decil fosfórico, monoéster do ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico e misturas destes e o um ou mais diésteres de ácido fosfórico são selecionados do grupo que compreende diéster do ácido 2-etil-hexil fosfórico, diéster do ácido hexadecil fosfórico, diéster do ácido heptilnonil fosfórico, diéster do ácido octadecil fosfórico, diéster do ácido 2-octil-1-decil fosfórico, 2- diéster do ácido octil-1-dodecil fosfórico e misturas destes.
[00110] Por exemplo, pelo menos uma parte da área de superfície acessível do carbonato de cálcio compreende uma combinação de éster de ácido fosfórico de um monoéster de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes e um diéster de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes. Neste caso, o um monoéster de ácido fosfórico é selecionado do grupo que compreende monoéster do ácido 2-etil-hexil fosfórico, monoéster do ácido hexadecil fosfórico, monoéster do ácido heptilnonil fosfórico, monoéster do ácido octadecil fosfórico, monoéster do ácido 2-octil-1-decil fosfórico e monoéster do ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico, o um diéster do ácido fosfórico é selecionado do grupo que compreende diéster do ácido 2-etil-hexil fosfórico, diéster do ácido hexadecil fosfórico, diéster do ácido heptilnonil fosfórico, diéster do ácido octadecil fosfórico, diéster do ácido 2-octil-1-decil fosfórico e diéster do ácido 2-octil-1-dodecil fosfórico.
[00111] A combinação de éster de ácido fosfórico compreende o um ou mais monoésteres de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes para um ou mais diésteres de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes em uma razão molar específica. Em particular, a razão molar do um ou mais monoésteres de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes para o um ou mais diésteres de ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes na camada de tratamento e/ou a combinação de éster de ácido fosfórico é de 1:1 a 1:100, preferivelmente de 1 : 1,1 a 1 : 60, mais preferivelmente de 1 : 1,1 a 1 : 40, ainda mais preferivelmente de 1 : 1,1 a 1 : 20 e mais preferivelmente de 1 : 1,1 a 1 : 10.
[00112] A frase “razão molar do um ou mais monoésteres de ácidofosfórico e seus produtos de reação para o um ou mais diésteres de ácidofosfórico e seus produtos de reação” no significado da presente invençãorefere-se à soma do peso molecular das moléculas de monoéster de ácidofosfórico e/ou a soma do peso molecular das moléculas de monoéster de ácido fosfórico nos produtos de reação destes para a soma do peso molecular das moléculas de diéster de ácido fosfórico e/ou a soma do peso molecular das moléculas de diéster de ácido fosfórico nos seus produtos de reação.
[00113] Em uma modalidade da presente invenção, a combinação de éster de ácido fosfórico revestido em pelo menos uma parte da superfície do carbonato de cálcio pode adicionalmente compreender um ou mais triéster de ácido fosfórico e/ou ácido fosfórico e/ou produtos de reação destes.
[00114] O termo “triéster de ácido fosfórico” no significado da presente invenção refere-se a uma molécula de ácido o-fosfórico tri- esterificada com três moléculas de álcool selecionadas dos mesmos álcoois insaturados ou saturados, ramificados ou lineares, alifáticos ou aromáticos ou diferentes tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C6 a C30, preferivelmente de C8 a C22, mais preferivelmente de C8 a C20 e mais preferivelmente de C8 a C18 no substituinte de álcool.
[00115] É estimado que a expressão “um ou mais” triéster de ácido fosfórico significa que um ou mais tipos de triéster de ácido fosfórico podem estar presentes em pelo menos uma parte da área de superfície acessível do carbonato de cálcio.
[00116] Consequentemente, deve ser observado que o um ou mais triésteres de ácido fosfórico podem ser um tipo de triéster de ácido fosfórico. Alternativamente, o um ou mais triésteres do ácido fosfórico podem ser uma mistura de dois ou mais tipos de triéster do ácido fosfórico. Por exemplo, o um ou mais triésteres do ácido fosfórico podem ser uma mistura de dois ou três tipos de triéster do ácido fosfórico, como dois tipos de triéster do ácido fosfórico.
[00117] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, no método etapa a) um substrato é fornecido, em que o substrato compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende carbonato de cálcio, preferivelmente carbonato de cálcio triturado, carbonato de cálcio precipitado e/ou carbonato de cálcio tratado na superfície.
[00118] De acordo com uma modalidade, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável está na forma de partículas tendo um tamanho de partícula médio ponderado d50 de 15 nm a 200 μm, preferivelmente de 20 nm a 100 μm, mais preferivelmente de 50 nm a 50 μm, e mais preferivelmente de 100 nm a 2 μm.
[00119] De acordo com uma modalidade, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável tem uma área de superfície específica de 4 a 120 cm2/g, preferivelmente de 8 a 50 cm2/g.
[00120] A quantidade do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável na camada de revestimento pode variar de 40 a 99% em peso, com base no peso total da camada de revestimento, preferivelmente de 45 a 98% em peso e mais preferivelmente de 60 a 97% em peso.
[00121] De acordo com uma modalidade, a camada de revestimento compreende adicionalmente um aglutinante, preferivelmente em uma quantidade de 1 a 50% em peso, com base no peso total do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável, preferivelmente de 3 a 30% em peso e mais preferivelmente de 5 a 15% em peso.
[00122] Qualquer aglutinante polimérico adequado pode ser usado na composição de revestimento líquido da invenção. Por exemplo, o aglutinante polimérico pode ser um polímero hidrofílico, tal como, por exemplo, álcool polivinílico, polivinil pirrolidona, gelatina, éteres de celulose, polioxazolinas, polivinilacetamidas, acetato de polivinila/álcool vinílico parcialmente hidrolizado, ácido poliacrílico poliacrilamida, óxido de polialquileno, poliésteres e poliestirenos sulfonatos ou fosfatados, caseína, zeina, albumina, quitina, quitosan, dextrano, pectina, derivados de colágeno, collodian, ágar- ágar, araruta, guar, carragenina, amido, tragacanto, xantana ou rhamsan e misturas destes. Também é possível usar outros aglutinantes, tais como materiais hidrofóbicos, por exemplo, poli(estireno-cobutadieno), látex poliuretano, látex de poliéster, poli(acrilato de n-butila), poli(metacrilato de n- butila), poli(acrilato de 2-etil-hexila), copolímeros de n-butilacrilato e etilacrilato, copolímeros de vinilacetato e n-butilacrilato e outros e misturas destes. Outros exemplos de aglutinantes adequados são homopolímeros ou copolímeros de ácidos acrílicos e/ou metacrílicos, ácido itacônico e ésteres de ácido, tais como, por exemplo, etilacrilato, acrilato de butila, estireno, cloreto de vinila não substituído ou substituído, acetato de vinila, etileno, butadieno, acrilamidas e acrilonitrilas, resinas de silicone, resinas de alquida diluíveis em água, combinações de resina acrílica/ de alquida, óleos naturais, tais como óleo de linhaça ou misturas destes.
[00123] De acordo com uma modalidade, o aglutinante é selecionado de amido, álcool polivinílico, látex de estireno-butadieno, estireno-acrilato, látex de acetato de polivinila, poliolefinas, acrilato de etileno, celulose microfibrilada, celulose microcristalina, nanocelulose, celulose, carboximetilcelulose, látex bio-fundamentado ou misturas destes.
[00124] De acordo com uma outra modalidade, a camada de revestimento não compreende um aglutinante.
[00125] Outros aditivos opcionais presentes na camada de revestimento são, por exemplo, dispersantes, auxiliares de trituração, tensoativos, modificadores de reologia, lubrificantes, desespumadores, abrilhantadores óticos, pigmentos, preservantes ou agentes de controle de pH. De acordo com uma modalidade, a camada de revestimento compreende adicionalmente um modificador de reologia. Preferivelmente, o modificador de reologia está presente em uma quantidade menor do que 1% em peso, com base no peso total do enchedor.
[00126] De acordo com uma modalidade exemplar, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é dispersado com um dispersante. O dispersante pode ser usado em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, 0,05 a 8% em peso, 0,5 a 5% em peso, 0,8 a 3% em peso ou 1,0 a 1,5% em peso, com base no peso total do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. Em uma modalidade preferida, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é dispersado com uma quantidade de 0,05 a 5% em peso e preferivelmente com uma quantidade de 0,5 a 5% em peso de um dispersante, com base no peso total do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. Um dispersante adequado é preferivelmente selecionado do grupo que compreende homopolímeros ou copolímeros de sais de ácido policarboxílico com base em, por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico ou itacônico e acrilamida ou misturas destes. Os hompolímeros ou copolímeros de ácido acrílico são especialmente preferidos. O peso molecular Mw de tais produtos está preferivelmente na faixa de 2000 a 15000 g/mol, com um peso molecular Mw de 3000 a 7000 g/mol sendo especialmente preferido. O peso molecular Mw de tais produtos também está preferivelmente na faixa de 2000 a 150000 g/mol e um Mw de 15000 a 50000 g/mol é especialmente preferido, por exemplo, 35000 a 45000 g/mol. De acordo com uma modalidade exemplar, o dispersante é poliacrilato.
[00127] A camada de revestimento também pode compreender agentes ativos, por exemplo, moléculas bioativas como aditivos, por exemplo, enzimas, indicadores cromáticos suscetíveis à mudança no pH ou temperatura, materiais fluorescentes.
[00128] De acordo com uma modalidade, a camada de revestimento tem um peso de revestimento de 0,5 a 100 g/m2, preferivelmente de 1 a 75 g/m2, mais preferivelmente de 2 a 50 g/m2 e mais preferivelmente de 4 a 25 g/m2.
[00129] A camada de revestimento pode ter uma espessura de pelo menos 1 μm, por exemplo pelo menos 5 μm, 10 μm, 15 μm ou 20 μm. Preferivelmente a camada de revestimento tem uma espessura na faixa de 1 μm até 150 μm.
[00130] De acordo com uma modalidade, o substrato compreende um primeiro lado e um lado reverso e o substrato compreende uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável no primeiro lado e o lado reverso. De acordo com uma modalidade preferida, o substrato compreende um primeiro lado e um lado reverso e o substrato compreende uma camada de revestimento que compreende um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso, preferivelmente carbonato de cálcio, no primeiro lado e no lado reverso.
[00131] De acordo com uma modalidade, a camada de revestimento está em contato direto com uma superfície do substrato.
[00132] De acordo com a modalidade adicional, o substrato compreende uma ou mais pré-camadas de revestimento adicionais entre o substrato e a camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. Tais pré-camadas de revestimento adicionais podem compreender caulim, sílica, talco, plástico, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, carbonato de cálcio triturado ou misturas destes. Neste caso, a camada de revestimento pode estar em contato direto com a camada de pré-revestimento, ou, se mais do que uma camada de pré-revestimento está presente, a camada de revestimento pode estar em contato direto com a camada de pré-revestimento superior.
[00133] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o substrato compreende uma ou mais camadas de barreira entre o substrato e a camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. Neste caso, a camada de revestimento pode estar em contato direto com a camada de barreira, ou, se mais do que uma camada de barreira está presente, a camada de revestimento pode estar em contato direto com a camada de barreira superior. A camada de barreira pode compreender um polímero, por exemplo, álcool polivinílico, polivinil pirrolidona, gelatina, éteres de celulose, polioxazolinas, polivinilacetamidas, acetato de polivinila parcialmente hidrolisado/álcool vinílico, poliacrílico, ácido poliacrilamida, óxido de polialquileno, poliésteres sulfonados ou fosfatados e poliestirenos, caseína, zeína, albumina, quitina, quitosano, dextrano, pectina, derivados de colágeno, collodian, ágar-ágar, araruta, guar, carragenina, amido, tragacanto, xantano, rhamsan, poli(estireno-cobutadieno), látex de poliuretano, látex de poliéster, poli(acrilato de n-butila), poli(metacrilato de n-butila), poli(acrilato de 2-etilhexila), copolímeros de n- butilacrilato e acrilato de etila, copolímeros de acetato de vinila e n- butilacrilato e outros e misturas destes. Os exemplos adicionais das camadas de barreira adequadas são homopolímeros ou copolímeros de ácidos acrílicos e/ou metacrílicos, itacônico, ácido e ésteres de ácido, tais como por exemplo acrilato de etila, acrilato de butila, estireno, cloreto de vinila substituído ou não substituído, acetato de vinila, etileno, butadieno, acrilamidas e acrilonitrilas, resinas de silicone, resinas de alquida diluídas em água, combinações de resina acrílica/alquida, óleos naturais e óleo de linhaça e misturas destes. De acordo com uma modalidade, a camada de barreira compreende látex, poliolefinas, álcoois polivinílicos, caulim, talco, mica para criação de estruturas curvadas (estruturas empilhadas) e misturas destes.
[00134] Ainda de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o substrato compreende uma ou mais camadas de pré-revestimento e camadas de barreira entre o substrato e a camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. Neste caso, a camada de revestimento pode estar em contato direto com a camada de pré- revestimento superior ou camada de barreira, respectivamente.
[00135] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o substrato da etapa a) é preparado pori) fornecer um substrato,ii) aplicar uma composição de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável em pelo menos um lado do substrato para formar uma camada de revestimento eiii) opcionalmente, secar a camada de revestimento.
[00136] A composição de revestimento pode estar na forma líquida ou seca. De acordo com uma modalidade, a composição de revestimento é uma composição de revestimento seca. De acordo com uma outra modalidade, a composição de revestimento é uma composição de revestimento líquida. Neste caso, a camada de revestimento pode ser secada.
[00137] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a composição de revestimento é uma composição aquosa, isto é uma composição contendo água como o solvente apenas. De acordo com uma outra modalidade, a composição de revestimento é uma composição não aquosa. Os solventes adequados são conhecidos por aquela pessoa habilitada e são, por exemplo, álcoois alifáticos, éteres e diéteres tendo de 4 a 14 átomos de carbono, glicóis, glicóis alcoxilados, éteres glicólicos, álcoois aromáticos alcoxilados, álcoois aromáticos, misturas destes ou misturas destes com água.
[00138] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o teor de sólidos da composição de revestimento está na faixa de 5% em peso a 75% em peso, preferivelmente de 20 a 67% em peso, mais preferivelmente de 30 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 50 a 62% em peso, com base no peso total da composição. De acordo com uma modalidade preferida, a composição de revestimento é uma composição aquosa tendo um teor de sólidos na faixa de 5% em peso a 75% em peso, preferivelmente de 20 a 67% em peso, mais preferivelmente de 30 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 50 a 62% em peso, com base no peso total da composição.
[00139] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a composição de revestimento tem uma viscosidade Brookfield dentre 10 e 4000 mPa^s a 20°C, preferivelmente entre 100 e 3500 mPa^s a 20°C, mais preferivelmente entre 200 e 3000 mPa^s a 20°C, e mais preferivelmente entre 250 e 2000 mPa^s a 20°C.
[00140] De acordo com uma modalidade, o método das etapas ii) e iii) também é realizado no lado reverso do substrato para fabricação de um substrato sendo revestido no primeiro e no lado reverso. Estas etapas podem ser realizadas para cada lado separadamente ou podem ser realizadas no primeiro e no lado reverso simultaneamente.
[00141] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o método das etapas ii) e iii) é realizado duas ou mais vezes usando uma composição diferente ou o mesmo revestimento.
[00142] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma ou mais composições de revestimento adicional são aplicadas em pelo menos um lado do substrato antes do método de etapa ii). As composições de revestimento adicionais podem ser composições de pré-revestimento e/ou composições de camada de barreira.
[00143] As composições de revestimento podem ser aplicadas no substrato pelos meios de revestimento convencionais comumente usados nesta técnica. Os métodos de revestimento adequados são, por exemplo, revestimento cm faca de ar, revestimento eletroestático, prensa de dimensionamento medido, revestimento de película, revestimento por pulverização, revestimento com bastão de arame enrolado, revestimento por fenda, revestimento por tremonha deslizante, gravura, revestimento por cortina, revestimento de velocidade alta e outros. Alguns destes métodos permitem revestimento simultâneos de duas ou mais camadas, que é preferido a partir da fabricação da perspectiva econômica. Entretanto, qualquer outro método de revestimento que deve ser adequado para formar uma camada de revestimento no substrato também pode ser usado. De acordo com uma modalidade exemplar, a composição de revestimento é aplicada por revestimento de velocidade alta, prensa de dimensionamento medido, revestimento por cortina, revestimento por pulverização, flexogravura ou revestimento com lâmina, preferivelmente revestimento por cortina.
[00144] De acordo com a etapa iii), a camada de revestimento formada no substrato é secada. A secagem pode ser realizada por qualquer método conhecido na técnica e a pessoa habilitada adaptará as condições de secagem tal como temperatura de acordo com este equipamento de processo. Por exemplo, a camada de revestimento pode ser secada pela secagem infravermelho e/ou secagem por convecção. A etapa de secagem pode ser realizada em temperatura ambiente, isto é, em uma temperatura de 20°C ± 2°C ou em outras temperaturas. De acordo com uma modalidade o método da etapa iii) é realizado na temperatura de superfície de substrato de 25 a 150°C, preferivelmente de 50 a 140°C e mais preferivelmente de 75 a 130°C. Opcionalmente as camadas de pré-revestimento e/ou as camadas de barreira aplicadas podem ser secadas na mesma maneira.
[00145] Após revestimento, o substrato revestido pode ser submetido a calandragem ou supercalandragem para intensificar a uniformidade da superfície. Por exemplo, calandragem pode ser realizada em uma temperatura de 20 a 200°C, preferivelmente de 60 a 100°C usando, por exemplo, uma calandra tendo 2 a 12 grampos. Os ditos grampos podem ser duros ou macios, grampos duros, por exemplo, podem ser feitos de um material cerâmico. De acordo com uma modalidade exemplar, o substrato revestido é submetido à calandragem a 300 kN/m para obter um revestimento brilhante. De acordo com outra modalidade exemplar, o substrato revestido é submetido à calandragem a 120 kN/m para obter um revestimento de esteira.
Método etapa b)
[00146] De acordo com a etapa b) do método da presente invenção, a composição de tratamento líquida que compreende um ácido é aplicada em pelo menos uma região da camada de revestimento para formar pelo menos uma região de superfície modificada em e/ou dentro da camada de revestimento.
[00147] A composição de tratamento líquida pode compreender qualquer ácido orgânico ou inorgânico que forma CO2 quando este reage com um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. De acordo com uma modalidade, o ácido é um orgânico, ácido preferivelmente um ácido monocarboxílico, dicarboxílico ou tricarboxílico.
[00148] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um ácido é um ácido forte tendo um pKa de 0 ou menos a 20°C. De acordo com uma outra modalidade, o pelo menos um ácido é um ácido médio-forte tendo um pKa valor de 0 a 2,5 a 20°C. Se o pKa a 20°C é 0 ou menos, o ácido é preferivelmente selecionado a partir do ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou misturas destes. Se o pKa a 20°C é de 0 a 2,5, o ácido é preferivelmente selecionado a partir do H2SO3, H3PO4, ácido oxálico ou misturas destes. Entretanto, ácidos tendo um pKa de mais do que 2,5 também podem ser usados, por exemplo, ácido subérico, ácido succínico, ácido acético, ácido cítrico, ácido fórmico, ácido sulfâmico, ácido tartárico, ácido benzoico, ou ácido fítico.
[00149] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido acético, ácido fórmico, ácido sulfâmico, ácido tartárico, ácido fítico, ácido bórico, ácido succínico, ácido subérico, ácido benzoico ou misturas destes. De acordo com uma modalidade preferida, o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, ácido bórico, ácido subérico, ácido succínico, ácido sulfâmico, ácido tartárico ou misturas destes, mais preferivelmente o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido subérico, ácido sulfâmico, ácido tartárico ou misturas destes e mais preferivelmente o ácido é ácido fosfórico.
[00150] O ácido pode consistir em apenas um tipo de ácido. Alternativamente, o ácido pode consistir em dois ou mais tipos de ácidos.
[00151] O ácido pode ser aplicado na forma concentrada ou na forma diluída. De acordo com uma modalidade da presente invenção, a composição de tratamento líquida compreende um ácido e água. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a composição de tratamento líquida compreende um ácido e um solvente. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a composição de tratamento líquida compreende uma, água ácida e um solvente. Os solventes adequados são conhecidos na técnica e são, por exemplo, álcoois alifáticos, éteres e diéteres tendo de 4 a 14 átomos de carbono, glicóis, glicóis alcoxilados, éteres glicólicos, álcoois aromáticos alcoxilados, álcoois aromáticos, misturas destes ou misturas destes com água. De acordo com uma modalidade exemplar, a composição de revestimento líquida compreende ácido fosfórico, água e etanol, preferivelmente em uma razão de peso de 1:1:1.
[00152] De acordo com uma modalidade, a composição de tratamento líquida compreende o ácido em uma quantidade de 0,1 a 100% em peso, com base no peso total da composição líquida, preferivelmente em uma quantidade de 1 a 80% em peso, mais preferivelmente em uma quantidade de 2 a 50% em peso, e mais preferivelmente em uma quantidade de 5 a 30% em peso.
[00153] Além do ácido, a composição de tratamento líquida pode adicionalmente compreender uma tinta de impressão, uma tinta pigmentada, um corante, um pigmento, íons metálicos, íons de metal de transição, um tensoativo, um dispersante, um biocida, um inibidor de corrosão, um agente farmacêutico, um agente de hidrofobização, uma cera, um sal, um polímero, uma composição de fusão a quente e/ou de polimerização. De acordo com uma modalidade da presente invenção, a composição de tratamento líquida compreende um ácido e um agente de hidrofobização. O agente de hidrofobização pode ser selecionado dos agentes de hidrofobização mencionados acima, no contexto de carbonato de cálcio tratado na superfície.
[00154] A composição de tratamento líquida pode ser aplicada em pelo menos uma região da camada de revestimento por qualquer método adequado conhecido na técnica.
[00155] De acordo com uma modalidade, a composição de tratamento líquida é aplicada por revestimento por pulverização, impressão por jato de tinta, impressão de ofsete, impressão flexográfica, impressão de tela, plotagem, estampagem por contato, impressão por rotogravura, revestimento rotativo, revestimento por gravura reverso, revestimento por fenda, revestimento por cortina, revestimento de leito deslizante, compressão de película, compressão de película medida, revestimento com lâmina, revestimento com escova e/ou um lápis. Preferivelmente, a composição de tratamento líquida é aplicada por impressão por jato de tinta, por exemplo, impressão contínua por jato de tinta ou impressão por jato de tinta por demanda.
[00156] A tecnologia de impressão por jato de tinta pode fornecer a possibilidade de colocar muitas gotículas muito menores em uma camada de revestimento, que permite criar os padrões de resolução altos em e/ou dentro da camada de revestimento. De acordo com uma modalidade, a composição de tratamento líquida é aplicada à camada de revestimento na forma de gotículas. Dependendo da impressora jato de tinta, as gotículas podem ter um volume na faixa de 10 μl a 0,5 pl. De acordo com uma modalidade, as gotículas tem um volume de menos do que ou igual a 10 μl, preferivelmente menos do que ou igual a 100 nl, mais preferivelmente menos do que ou igual a 1 nl, ainda mais preferivelmente menos do que ou igual a 10 pl, e mais preferivelmente menos do que ou igual a 0,5 pl. Por exemplo, as gotículas podem ter um volume de 10 μl a 1 μl, de 1 μl a 100 nl, de 100 nl a 10 nl, de 10 nl a 1 nl, de 1 nl a 100 pl, de 100 pl a 10 pl, de 10 pl a 1 pl, ou de cerca de 0,5 pl.
[00157] De acordo com uma outra modalidade, a composição de tratamento líquida é aplicada à camada de revestimento na forma de gotículas para formar os pixels de superfícies modificadas em e/ou dentro da camada de revestimento. Os pixels podem ter um diâmetro de menos do que 5 mm, preferivelmente menos 1000 μm, mais preferivelmente menos do que 200 μm, e mais preferivelmente menos do que 100 μm, ou ainda menos do que 10 μm.
[00158] A composição de tratamento líquida pode ser aplicada em uma camada de revestimento pelo depósito da composição de tratamento na parte superior da camada de revestimento. Alternativamente ou adicionalmente, no caso o substrato é permeável para líquidos, a composição de tratamento líquida pode ser aplicada a uma camada de revestimento pelo depósito da composição de tratamento no lado reverso do substrato. Os substratos que são permeáveis para líquidos são, por exemplo, substratos porosos tais como papel ou têxtil, tecidos de tecidos ou não tecidos ou velocinos.
[00159] A aplicação da composição de tratamento líquida na camada de revestimento pode ser realizada em uma temperatura de superfície do substrato, que está em temperatura ambiente, isto é, em uma temperatura de 20±2°C, ou em uma temperatura elevada, por exemplo, a cerca de 70°C. a realização do método de etapa b) em uma temperatura elevada pode intensificar uma secagem da composição de tratamento líquida e, visto que, pode reduzir o tempo de produção. De acordo com uma modalidade o método da etapa b) é realizada em uma temperatura de superfície de substrato de mais do que 5°C, preferivelmente mais do que 10°C, mais preferivelmente mais do que 15°C, e mais preferivelmente mais do que 20°C. De acordo com uma modalidade o método da etapa b) é realizado em uma temperatura de superfície de substrato que está na faixa de 5 a 120°C, mais preferivelmente na faixa de 10 a 100°C, mais preferivelmente na faixa de 15 a 90°C, e mais preferivelmente na faixa de 20 a 80°C.
[00160] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a composição de tratamento líquida é continuamente aplicada à camada de revestimento total. Portanto, a região ou camada de superfície modificada contínua é formada acima da camada de revestimento.
[00161] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a composição de tratamento líquida é aplicada em uma camada de revestimento na forma de um padrão pré-selecionado, preferivelmente na forma de canais, barreiras, matrizes, códigos de barras unidimensionais, códigos de barras bidimensionais, códigos de barras tridimensionais, marcas de segurança, números, letras, imagens ou projetos. O padrão pode ter uma resolução de mais do que 10 dpi, preferivelmente mais do que 50 dpi, mais preferivelmente mais do que 100 dpi, ainda mais preferivelmente mais do que 1000 dpi, e mais preferivelmente mais do que 10000 dpi.
[00162] Sem ser ligado a qualquer teoria, é acreditado que pela aplicação da composição de tratamento líquida a uma camada de revestimento, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável da camada de revestimento reage com o ácido incluído na composição de tratamento. Portanto o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é pelo menos parcialmente convertido em um sal de ácido, que pode ter propriedades diferentes comparados ao material original. No caso o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso, por exemplo, o composto deve ser convertido pelo tratamento ácido em um sal alcalino ou alcalinoterroso que não carbonato. Por exemplo, pela aplicação da composição de tratamento líquida em pelo menos uma região da camada de revestimento pelo menos uma região de superfície modificada é formada, que pode ter uma área de superfície específica aumentada, uma porosidade aumentada, uma hidrofilicidade aumentada, um brilho diminuído, ou uma aspereza aumentada. A região modificada formada nas superfícies também pode exibir absorção diferente ou propriedades de absorção ou propriedades de fluorescência mudadas, por exemplo devido as mudanças na estrutura mineral ou uma região de superfície modificada ou a presença de metal ou íons de metal de transição em uma composição de tratamento líquido ou ambos.
[00163] Pela aplicação da composição de tratamento líquida de acordo com método da etapa b), o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável pode ser convertido em sal solúvel em água ou insolúvel em água.
[00164] De acordo com uma modalidade, a região de superfície modificada compreende um sal de ácido do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. De acordo com uma outra modalidade, a região de superfície modificada compreende um sal alcalino ou alcalinoterroso que não carbonato, preferivelmente um sal terroso alcalino ou não carbonato insolúvel. De acordo com uma modalidade preferida, a região de superfície modificada compreende um sal de cálcio que não de carbonato, preferivelmente um sal de cálcio de não carbonato insolúvel. No significado da presente invenção materiais “insolúveis em água” são definidos como materiais que, quando misturados com água deionizada e filtrados em um filtro tendo um tamanho de poro 0,2 μm a 20°C para recuperar o filtrado líquido, fornece menos do que ou igual a 0,1 g do material sólido recuperado seguindo a evaporação a 95 a 100°C de 100 g do dito filtrado líquido. Os materiais “solúveis em água” são definidos como materiais que levam à recuperação de mais do que 0,1 g do material sólido recuperado seguindo a evaporação a 95 a 100°C de 100 g do dito filtrado líquido.
[00165] De acordo com uma modalidade, a região de superfície modificada tem uma hidrofobicidade aumentada comparada a região de superfícies não modificadas da camada de revestimento e/ou tem uma porosidade aumentada comparada a região de superfícies não modificadas da camada de revestimento e/ou tem uma área de superfície específica aumentada comparada às regiões de superfícies não modificadas da camada de revestimento e/ou tem uma aspereza aumentada comparada às regiões de superfícies não modificadas da camada de revestimento e/ou tem um brilho diminuído comparado às regiões de superfícies não modificadas da camada de revestimento.
[00166] A natureza hidrofílica ou hidrofóbica das regiões de superfícies modificadas e as regiões não modificadas da camada de revestimento podem ser quantificadas pela aplicação de uma gota de água na região respectiva e medição do ângulo de contato θ entre a superfície sólida e a superfície de borda da gota de água. Quando θ < 90°, a superfície sólida é hidrofílica e água é dita para umidificar a superfície, em que no caso θ = 1, a água completamente umidifica a superfície. Quando θ > 90°, a superfície sólida é hidrofóbica e nenhuma umidade acontece a não uma força externa é aplicada.
[00167] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a pelo menos uma região de superfície modificada tem um ângulo de contato de 0° a 110°, preferivelmente de 5° a 90° e mais preferivelmente de 10° a 80°.
Etapas do processo adicionais
[00168] De acordo com uma modalidade da invenção, o método compreende adicionalmente uma etapa c) de aplicar uma camada protetora acima da pelo menos uma região de superfície modificada.
[00169] A camada protetora pode ser feita de qualquer material, que é adequado para proteger a região modificada subjacente na superfície contra impactos ambientais indesejados ou desgaste mecânico. Os exemplos para materiais adequados são resinas, verniz, silício, polímeros, folhas metálicas, ou materiais com base em celulose.
[00170] A camada protetora pode ser aplicada acima de pelo menos uma região de superfície modificada por qualquer método conhecido na técnica e adequada pelo material da camada protetora. Os métodos adequados são, por exemplo, revestimento com faca de ar, revestimento eletroestático, prensa de dimensionamento medido, revestimento de película, revestimento por pulverização, revestimento por extrusão, revestimento com bastão de arame enrolado, revestimento por fenda, revestimento com tremonha deslizante, gravura, revestimento por cortina, revestimento de velocidade alta, laminação, impressão, ligação adesiva e outros.
[00171] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a camada protetora é aplicada acima de pelo menos uma região de superfície modificada e a camada de revestimento não modificada.
[00172] De acordo com uma modalidade, a camada protetora é uma camada protetora removível.
[00173] De acordo com a modalidade adicional da presente invenção, o substrato fornecido na etapa a) compreende no primeiro lado e no lado reverso uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável e na etapa b) a composição de tratamento líquida que compreende um ácido é aplicada em pelo menos uma região da camada de revestimento no primeiro e no lado reverso para formar pelo menos uma região modificada pela superfície na camada de revestimento no primeiro e no lado reverso. A etapa b) pode ser realizada para cada lado separadamente ou pode ser realizada no primeiro e no lado reverso simultaneamente.
[00174] De acordo com uma modalidade da presente invenção o método da etapa b) é realizado duas ou mais vezes usando uma composição de tratamento líquida diferente ou a mesma. Portanto, as regiões de superfícies modificadas padronizadas diferentes com propriedades diferentes podem ser criadas. A Fig. 13 mostra um exemplo de uma separação e plataforma de análise com cinco regiões de superfícies modificadas diferentes, que foram criadas pelo uso de cinco composições de tratamento líquidas diferentes.
[00175] De acordo com uma modalidade, o método compreende adicionalmente a etapa de aplicar uma camada de revestimento hidrofóbica em uma camada de revestimento antes, durante ou após a etapa b). Por exemplo, polímeros tais como poliestireno, resinas tais como SU-8, verniz, silício tal como polidimetilsiloxano (PDMS), materiais com base em celulose, dímeros de alquil cetona (AKD) e/ou ceras podem ser aplicados.
[00176] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a pelo menos uma região de superfície modificada obtida na etapa b) é lavada ou enxaguada. O pelo menos uma região de superfície modificada pode ser lavada ou enxaguada com água e/ou um solvente adequado. Os solventes adequados são conhecidos na técnica e são, por exemplo, álcoois alifáticos, éteres e diéteres tendo de 4 a 14 átomos de carbono, glicóis, glicóis alcoxilados, éteres glicólicos, álcoois aromáticos alcoxilados, álcoois aromáticos, misturas destes ou misturas destes com água.
[00177] De acordo com uma modalidade da presente invenção, um método para fabricar um material de superfície modificada é fornecido, que compreende as seguintes etapas:a) fornecer um substrato, em que o substrato compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável eb) aplicar uma composição de tratamento líquida que compreende um ácido em pelo menos uma região da camada de revestimento para formar pelo menos uma região de superfície modificada em e/ou dentro da camada de revestimento,em que a pelo menos uma região de superfície modificada compreende um sal solúvel em água do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável eem que a pelo menos uma região de superfície modificada obtida na etapa b) é lavada ou enxaguada para dissolver e remover o sal solúvel em água do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável a partir da camada de revestimento.
[00178] Realizando-se a modalidade mencionada acima da presente invenção, um material de superfície modificada pode ser obtido, que compreende um padrão pré-selecionado gravado com água forte.
O material de superfície modificada
[00179] De acordo com um aspecto da presente invenção, um material de superfície modificada obtenível por um método de acordo com a presente invenção é fornecido.
[00180] De acordo com uma modalidade, um material de superfície modificada que compreende um substrato é fornecido, em que o substrato compreende em pelo menos um lado uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável e em que a camada de revestimento compreende pelo menos uma região de superfície modificada, em que a região de superfície modificada compreende um sal de ácido do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável. Preferivelmente, o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso, preferivelmente um carbonato de cálcio e a região de superfície modificada compreende um sal alcalino ou alcalinoterroso que não carbonato, preferivelmente um sal de cálcio que não de carbonato.
[00181] O material de superfície modificada de acordo com a presente invenção é adequado para uma ampla faixa de aplicações. A pessoa habilitada selecionará apropriadamente o tipo de modificação de superfície e o padrão da modificação da superfície para a aplicação desejada.
[00182] De acordo com uma modalidade, o material de superfície modificada de acordo com a presente invenção pode ser uma ferramenta para os bioensaios, um dispositivo microfluídico, um dispositivo microanalítico total, uma ferramenta analítica e/ou de diagnóstico com base em papel, uma plataforma de separação, um meio de impressão, um material de embalagem, uma tinta de parede, um código de barras ou um armazenamento de dados. Um bioensaio ou ensaio biológico é um procedimento de teste biológico para estimar a concentração de uma substância ativa farmacêutica em um produto formulado ou material volumoso.
[00183] De acordo com um outro aspecto, um uso de um material de superfície modificada de acordo com a presente invenção em aplicações de impressão, em aplicações analíticas, em aplicações de diagnóstico, em bioensaios, em aplicações químicas, em aplicações elétricas, em dispositivos de segurança, em elementos de segurança públicos ou secretos, em proteção de marca, em microinscrição, em microformação de imagem, em aplicações decorativas, artísticas ou visuais ou em aplicações de embalagem é fornecido.
[00184] Por exemplo, pelo uso do método inventivo, é possível criar esteira ou padrões fluorescentes ou sinais individualizados em um papel de impressão brilhante. Tais padrões ou sinais podem ser usados como marcas antifalsificação ou de segurança públicas ou secretas, códigos de barras, ou códigos bidimensionais. Por exemplo, pelo método inventivo, códigos de barras, códigos 2D, logos etc., podem ser criados que são invisíveis para o olho humano, mas devido as diferenças nas propriedades de brilho ou fluorescência podem ser detectados por um dispositivo eletrônico, por exemplo, uma câmera. Para proteção, tais padrões podem ser cobertos com uma camada protetora transparente.
[00185] Também é possível melhorar a qualidade das aplicações de impressão convencionais nos papéis sendo revestidos com compostos terrosos alcalinos ou alcalinos salificáveis, para substituição da tinta de impressão convencional pela composição de tratamento líquida da presente invenção que compreende uma tinta de impressão.
[00186] Além disso, os dispositivos microfluídicos com base em papel podem ser produzidos em papéis sendo revestidos com compostos terrosos alcalinos ou alcalinos salificáveis pela impressão diretamente dos canais e reservatórios hidrofílicos requeridos no substrato revestido. Pela adição de uma tinta de impressão a uma composição de tratamento líquida adicionalmente caracteriza tais marcas ou escalas ou íons metálicos ou íons de metal de transição podem ser adicionados aos dispositivos microfluídicos em uma etapa, que podem melhorar a detecção ou leitura dos resultados fornecidos por tais dispositivos. Também é possível fornecer ainda as funcionalidades juntas com a etapa de tratamento de superfície em tais dispositivos microfluídicos com base em papel pela adição dos aditivos adicionais tais como tensoativos, dispersantes, biocidas, agentes farmacêuticos, polímeros, composições de fusões a quente ou de polimerização, a uma composição de tratamento líquida.
[00187] A Fig. 13 mostra um exemplo de uma separação e plataforma de análise com quatro zonas de detecção diferentes. Uma gota do fluido de amostra a ser analisada é aplicada na região de partida (1), de que o fluido pode fluir às regiões de detecção diferentes (2, 3, 4, 5). Como mostrado pelas micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) das regiões de detecção (2, 3, 4, 5), cada região de detecção tem uma estrutura de superfície diferente e, portanto, pode reagir diferentemente com o fluido de amostra aplicado.
[00188] O escopo e interesse da presente invenção será melhor entendido com base nas seguintes figuras e exemplos que são pretendidos ilustrar certas modalidades da presente invenção e não são limitantes.
Descrição da figura:
[00189] A Fig. 1 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato que compreende uma camada de revestimento (amostra comparativa).
[00190] A Fig. 2 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido fosfórico.
[00191] A Fig. 3 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido bórico.
[00192] A Fig. 4 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido subérico.
[00193] A Fig. 5 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido succínico.
[00194] A Fig. 6 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido sulfúrico.
[00195] A Fig. 7 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido tartárico.
[00196] A Fig. 8 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de regiões modificadas e não modificadas de um substrato revestido que foi tratado com uma composição de tratamento líquida que compreende ácido fosfórico.
[00197] A Fig. 9 é um gráfico que mostra as medições de ângulo de contato do substrato revestido antes e após a aplicação da composição de tratamento líquida.
[00198] A Fig. 10 mostra imagens fotográficas de gotículas de água, que foram aplicadas a materiais de superfície modificada diferente.
[00199] A Fig. 11 mostra um material de superfície modificada que compreende um padrão pré-selecionado na forma de canais interconectados hidrofílicos.
[00200] A Fig. 12 mostra uma seção cruzada através de um canal de um material de superfície modificada de acordo com a presente invenção.
[00201] A Fig. 13 mostra um exemplo de uma plataforma de separação e análise com cinco regiões de superfícies modificadas diferentes, que foram criadas usando-se cinco composições de tratamento líquidas diferentes.
[00202] A Fig. 14 mostra micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um material de superfície modificada que compreende um padrão pré-selecionado na forma de um reservatório de diagnóstico.
[00203] A Fig. 15 mostra micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um material de superfície modificada que compreende um padrão pré-selecionado na forma de um reservatório de diagnóstico.
Exemplos1. Métodos de medição
[00204] A seguir, os métodos de medição implementados nos exemplos são descritos.
Viscosidade de Brookfield
[00205] A viscosidade de Brookfield das composições de revestimento líquidas foi medida após uma hora de produção e após um minuto de agitação a 20°C ± 2°C a 100 rpm pelo uso de um viscosímetro Brookfield tipo RVT equipado com um eixo de disco apropriado, por exemplo, eixos 2 a 5.
Distribuição de tamanho de partícula
[00206] A distribuição do tamanho de partícula das partículas de composto alcalino ou alcalinoterroso salificável foi medida usando-se um Sedigraph 5100 da companhia Micromeritics, EUA. O método e o instrumento são conhecidos pela pessoa habilitada e são comumente usados para determinar o tamanho de grão e são comumente usados para determinar o tamanho de grão de enchedores e pigmentos. A medição foi realizada em uma solução aquosa que compreende 0,1% em peso de Na4P2O7. As amostras foram dispersadas usando-se um agitador de velocidade alta e supersônico. Para a medição de amostras dispersadas, nenhum agente de dispersão adicional foi adicionado.
Teor de sólidos de uma suspensão aquosa
[00207] O teor de sólidos da suspensão (também conhecidos como “peso seco”) foi determinado usando-se um Analisador de Umidade MJ33 da companhia Mettler-Toledo, Suíça, com os seguintes ajustes: a temperatura de secagem de 160°C, desligamento automático se a massa não mudar mais do que 1 mg durante um período de 30 segundos, secagem padrão de 5 a 20 g de suspensão.
Micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM)
[00208] As amostras de superfícies modificadas foram examinadas por uma microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo Sigma VP (Carl Zeiss AG, Alemanha) e um detector de elétron secundário de pressão variável (VPSE) com uma pressão de câmara de cerca de 50 Pa.
Medições de ângulo de contato
[00209] Para medir o ângulo de contato, quatro gotas de água de 4 μl cada foram aplicadas no material de amostra e uma fotografia foi tirada 120 s após a aplicação. A determinação do ângulo de contato foi realizada visualmente com o auxílio do módulo de medição dos Bancos de Dados de Acesso de Imagem Versão 8 com base nas fotos feitas das gotículas e um valor médio foi calculado.Câmera: Canon EOS 5D Mark IIObjetiva: Canon EF 100 mm f/2 8L Macro ISUSMDDDDAjuste de Diferença: 0,3 mAnéis de distância: Anéis de distância Kenko 12+24+36 mmTripé e iluminação Tripé Kaiser microdrive + 2x ReproEquipamento de iluminação RB5055 HFLiberação: Controle remoto Canon/TemporizadorTC-80N3Equilíbrio de brilho: automaticamenteAbertura da lente: ajuste de abertura de lente 32Tempo de iluminação: automaticamenteAtraso de liberação: 120 s após a aplicação da gotaTamanho de gota: 4 μl.
Análise de difração de raio X (XRD)
[00210] As amostras foram analisadas com um difractômetro de energia Bruker D8 Advance obedecendo a lei de Bragg. Este difractômetro consistiu em um tubo de raio X de 2,2 kW, um suporte de amostra, um goniómetro 3- 3 e um detector VÂNTEC-1. A radiação de Cu filtrada com níquel foi utilizada em todos os experimentos. Os perfis foram em tabelas automaticamente usando-se uma velocidade de varredura de 0,7° por minuto em 23 (XRD GV_7600). O padrão de difração no pó resultante foi classificado por teor mineral usando-se os pacotes de software DIFFRACsuite EVA e SEARCH, com base nos padrões de referência dos bancos de dados ICDD PDF 2 (XRD LTM_7603).
2. Materiais
[00211] CC1: carbonato de cálcio triturado (d50: 0,7 μm, d98: 4 μm), pasta pré-dispersada com teor de sólidos de 76,5%, comercialmente disponível da Omya AG, Suíça.
[00212] CC2: carbonato de cálcio triturado super-hidrofóbico, tratado na superfície com ácido esteárico (d50: 1,7 μm, d98: 6,5 μm), comercialmente disponível da Omya AG, Suíça.
[00213] Aglutinante B1: látex de estireno-acrilato (Acronal S728), comercialmente disponível da BASF SE, Alemanha.
[00214] Aglutinante B2: celulose microfibrilada (MFC), mecanicamente triturada e não modificada, derivada de polpa isenta de madeira de eucalipto alvejada. Métodos padrão para produzir MFC são descritos, por exemplo, em “Nanocelulose”, Wikipedia, The Free Encyclopedia.
[00215] Substrato: papel sintético com base em polipropileno (Synteape), comercialmente disponível da Arjo Wiggins, Bélgica.
3. ExemplosExemplo 1Preparação do material de superfície modificada
[00216] Duas formulações A e B de revestimentos diferentes foram preparadas pela mistura dos carbonatos de cálcio com água e aglutinante B1 ou etanol, respectivamente, como indicado na tabela 1 abaixo. As formulações de revestimento foram preparadas tal que um teor de sólido de 64,6% em peso, com base no peso total da formulação de revestimento e uma viscosidade de Brookfield de cerca de 400 mPa^s foram atingidos.
Figure img0001
Tabela 1: Composição das formulações de revestimento preparadas.
[00217] As amostras de substrato revestidas foram preparadas pela aplicação das formulações de revestimento preparadas nos substratos usando um revestidor de bastão com bastão 3 (revestidor de controle K303, Modelo 625, de Erichsen GmbH & Co KG, Hemer, Alemanha), em que o revestimento foi aplicado com um peso de camada na faixa de 10 a 22 g/m2. A camada de revestimento aplicada foi secada com ar quente.
[00218] As composições de tratamento líquidas foram preparadas pela mistura, água ácida e etanol, como indicado na Tabela 2 abaixo. As composições de tratamento líquidas foram aplicadas nas amostras de substrato revestidas pela pulverização da composição de tratamento continuamente em uma camada de revestimento em uma distância a partir das amostras revestidas de cerca de 15 cm, usando uma escova de ar ligada a linha de pressão doméstica. O tratamento foi realizado nas temperaturas de superfície de substrato indicadas na Tabela 3 abaixo. A quantidade da composição de tratamento líquida aplicada foi cerca de 10 ml/m2. As amostras de superfíciesmodificadas pre paradas são com piladas na Tabela 3 abaixo.
Figure img0002
Tabela 2: Composições de tratamento líquidas.
Figure img0003
Tabela 3: Material modificado preparado nas superfícies.Resultados
[00219] As figuras 1 a 8 mostram micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) das amostras antes e após a composição de tratamento ácido ser aplicada à camada de revestimento. As ditas imagens confirmam que a estrutura de superfície das camadas de revestimento é modificada pelo método inventivo:
[00220] A Figura 1 mostra uma amostra de substrato revestida com CC1 (amostra 1) antes do tratamento com a composição de tratamento líquida. A superfície tem uma estrutura semelhante a granulado.
[00221] Como pode ser coletado a partir das Figs. 2 a 7, o tratamento com as composições de tratamento líquidas contendo ácidos diferentes leva à formação das regiões de superfícies modificadas que diferencia nas estruturas de superfície. Por exemplo, o tratamento com ácido fosfórico contendo composição de tratamento leva à formação de uma estrutura semelhante a rosa (amostra 2), o tratamento com ácido subérico ou ácido succínico produz uma estrutura semelhante a quadrado (amostras 5 e 6), ou o tratamento com ácido sulfúrico cria uma estrutura semelhante a agulha (amostra 7).
[00222] A Figura 8 mostra uma micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) da amostra 10. O dito micrógrafo claramente mostra a diferença na estrutura de superfície das regiões hidrofílicas de superfícies modificadas tendo uma estrutura semelhante a rosa e as regiões super- hidrofóbicas da camada de revestimento não tratada tendo uma estrutura semelhante a grão.
[00223] A Figura 9 mostra as medições de ângulo de contato, que foram realizadas pelas amostras 1, 2 e 4 a 10. Pode ser coletado a partir do gráfico que o tratamento com ácido tornou a superfície das regiões de superfícies modificadas mais hidrofílicas comparadas às regiões de superfícies não modificadas. As imagens fotográficas de 2 μl de gotícula de água colorida com vermelho amaranto, que foi aplicado às amostras 1, 2 e 4 a 8 são mostradas na Fig. 10. Enquanto a gotícula aplicada na amostra comparativa 1 mostra a dispersão mais baixa, a gotícula aplicada na amostra 7 mostra a dispersão mais alta indicando o material mais hidrofílico de superfície modificada.
[00224] As comparações da micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) das amostras 2 e 3, que foram tratadas com temperaturas de superfície de substrato diferentes, mostram que a estrutura da superfície não é significantemente afetada pela temperatura elevada. A realização da etapa de tratamento em temperaturas elevadas é benéfica porque este intensifica a secagem da composição de tratamento líquida.
[00225] As medições de difração de raio X (XRD) foram realizadas nas amostras 1, 2, 4, 5, 6, 7 e 8 usando anéis de recipiente de espécime PMMA rotativos. A comparação das séries de dados medidos com padrões de referência ICDD mostram que todas as amostras consistem em calcita, dolomita e polímeros. Adicionalmente as fases detectadas, que foram formadas pela aplicação da composição de tratamento líquida, são resumidasna Tabela 4 abaixo.
Figure img0004
Tabela 4: Resultados das medições XRD (* sinais de conversões de superfície incluindo cálcio foram também fracos em relação ao barulho causado pelo substrato de polímero).
Exemplo 2
[00226] Um substrato foi revestido com formulação de revestimento B do Exemplo 1 como descrito no Exemplo 1. A composição de tratamento líquida do Exemplo 1 foi pulverizada na forma de uma grade em uma camada de revestimento em uma distância das amostras revestidas de cerca de 15 cm em uma temperatura de superfície de substrato de 25°C usando uma escova de ar ligada a linha de pressão doméstica. A quantidade da composição de tratamento líquida aplicada foi cerca de 10 ml/m2.
[00227] A micrografia de microscópio eletrônico de varredura (SEM) da amostra de superfície modificada preparada é mostrada na Fig. 11. As regiões hidrofílicas de superfícies modificadas (cinza escuro) são claramente distinguidas das regiões hidrofóbicas (cinza mais claro). Este confirma que a superfície padronizada pode ser formada em uma maneira controlada pela realização do processo inventivo. Uma seção cruzada através de um dos canais hidrofílicos é mostrada na Fig. 12. Pode ser coletado da dita imagem que um canal definido é formado em uma camada de revestimento, enquanto abaixo da região de superfície modificada da camada de revestimento, a camada original de revestimento ainda está presente.
Exemplo 3
[00228] Um substrato com uma camada de revestimento contendo carbonato de cálcio CC1 e 20 pph de aglutinante B2, com base no peso total de carbonato de cálcio, foi preparado como descrito no Exemplo 1.
[00229] Uma placa de reação de 96 reservatórios foi produzida pela formação de barreiras hidrofóbicas e reservatórios hidrofílicos em uma camada de revestimento do substrato. As barreiras hidrofóbicas foram criadas no substrato revestido pela aplicação de uma solução hidrofóbica incluindo 5,0% em peso, com base no peso total da solução hidrofóbica, agente de hidrofobização (35 kDa de poliestireno de peso molecular, comercialmente disponível de Sigma-Aldrich, Suíça, código do produto 331651) e 0,1% em peso, com base no peso total da solução hidrofóbica, corante Sudan Red G (Sigma-Aldrich, Suíça, código do produto 17373), dissolvido no solvente p- xileno (VWR, Suíça, código do produto 28984.292) por impressão por jato de tinta. Subsequentemente, as áreas de reservatório foram criadas no substrato pela aplicação da composição de tratamento líquida TC1 por impressão por jato de tinta (10 pl de tamanho de gotícula), para tornar uma absorção porosa e estrutura hidrofílica. Para impressão por jato de tinta uma impressão de jato de tinta DMP-2831 (Fujifilm Dimatix) com cartuchos de tinta DMC-11610 com 10 pl de volume de gota nominal foi usado.
[00230] As micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) de um reservatório de diagnóstico da placa de reação de 96 reservatórios produzidas são mostradas nas Figuras 14 e 15. As seções aumentadas da Fig. 14 mostra a seção cruzada através de uma camada de revestimento e a região de superfície modificada (área de reservatório) e as seções aumentadas da Fig. 15 mostram as regiões de interface da camada de revestimento/área hidrofóbica (camada de estireno) e área hidrofóbica (camada estireno)/região de superfície modificada (área de reservatório). A diferença na estrutura de superfície é claramente visível a partir das ditas seções aumentadas.

Claims (17)

1. Método para fabricar um material de superfície modificada, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:a) fornecer um substrato, em que o substrato compreende, em pelo menos um lado, uma camada de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável eb) aplicar uma composição de tratamento líquida que compreende um ácido em pelo menos uma região da camada de revestimento para formar pelo menos uma região de superfície modificada em e/ou dentro da camada de revestimento.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato da etapa a) é preparado pori) fornecer um substrato,ii) aplicar uma composição de revestimento que compreende um composto alcalino ou alcalinoterroso salificável em pelo menos um lado do substrato para formar uma camada de revestimento eiii) secar a camada de revestimento.
3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato é selecionado do grupo que compreende papel, papelão, papelão para embalagem, plástico, celofane, têxtil, madeira, metal, vidro, placa de mica, nitrocelulose ou concreto, preferivelmente papel, papelão, papelão para embalagem ou plástico.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um óxido alcalino ou alcalinoterroso, um hidróxido alcalino ou alcalinoterroso, um alcóxido alcalino ou alcalinoterroso, um carbonato de metila alcalino ou alcalinoterroso, um hidroxicarbonato alcalino ou alcalinoterroso, um bicarbonato alcalino ou alcalinoterroso, um carbonato alcalino ou alcalinoterroso ou uma mistura destes, preferivelmente o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de alcalino ou alcalinoterroso sendo preferivelmente selecionado de carbonato de lítio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, carbonato de magnésio, carbonato de cálcio magnésio, carbonato de cálcio ou misturas destes, mais preferivelmente o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é carbonato de cálcio, e mais preferivelmente o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável é um carbonato de cálcio triturado, um carbonato de cálcio precipitado e/ou um carbonato de cálcio tratado na superfície.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o composto alcalino ou alcalinoterroso salificável está na forma de partículas tendo um tamanho de partícula médio ponderado d50 de 15 nm a 200 μm, preferivelmente de 20 nm a 100 μm, mais preferivelmente de 50 nm a 50 μm e mais preferivelmente de 100 nm a 2 μm.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento compreende adicionalmente um aglutinante, preferivelmente em uma quantidade de 1 a 50% em peso, com base no peso total do composto alcalino ou alcalinoterroso salificável, preferivelmente de 3 a 30% em peso e mais preferivelmente de 5 a 15% em peso.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido acético, ácido fórmico, ácido sulfâmico, ácido tartárico, ácido fítico, ácido bórico, ácido succínico, ácido subérico, ácido benzoico e misturas destes, preferivelmente o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, ácido bórico, ácido subérico, ácido succínico, ácido sulfâmico, ácido tartárico ou misturas destes, mais preferivelmente o ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido subérico, ácido sulfâmico, ácido tartárico ou misturas destes e mais preferivelmente o ácido é ácido fosfórico.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a composição de tratamento líquida compreende adicionalmente uma tinta de impressão, uma tinta pigmentada, um corante, um pigmento, íons metálicos, íons de metal de transição, um tensoativo, um dispersante, um biocida, um inibidor de corrosão, um agente farmacêutico, um agente de hidrofobização, uma cera, um sal, um polímero, uma composição de fusão a quente e/ou de polimerização.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a composição de tratamento líquida compreende o ácido em uma quantidade de 0,1 a 100% em peso, com base no peso total da composição líquida, preferivelmente em uma quantidade de 1 a 80% em peso, mais preferivelmente em uma quantidade de 2 a 50% em peso, e mais preferivelmente em uma quantidade de 5 a 30% em peso.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a composição de tratamento líquida é aplicada por revestimento por pulverização, impressão por jato de tinta, impressão de offset, impressão flexográfica, impressão de tela, plotagem, estampagem por contato, impressão por rotogravura, revestimento rotativo, revestimento por gravura reverso, revestimento por fenda, revestimento por cortina, revestimento de leito deslizante, compressão de película, compressão de película medida, revestimento com lâmina, revestimento com escova e/ou um lápis, preferivelmente por impressão por jato de tinta ou revestimento por pulverização.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a composição de tratamento líquida é continuamente aplicada à camada de revestimento total.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a composição de tratamento líquida é aplicada à camada de revestimento na forma de um padrão pré-selecionado, preferivelmente na forma de canais, barreiras, matrizes, códigos de barras unidimensionais, códigos de barras bidimensionais, códigos de barras tridimensionais, marcas de segurança, números, letras, imagens ou projetos.
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente uma etapa c) de aplicar uma camada protetora acima da pelo menos uma região de superfície modificada.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma região de superfície modificada obtida na etapa b) é lavada ou enxaguada.
15. Material de superfície modificada, caracterizado pelo fato de que é obtenível por um método como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 14.
16. Material de superfície modificada de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o material de superfície modificada é uma ferramenta para bioensaios, um dispositivo microfluídico, um dispositivo microanalítico total, uma ferramenta analítica e/ou de diagnóstico com base em papel, uma plataforma de separação, um meio de impressão, um material de embalagem, uma tinta de parede, um código de barras ou um armazenamento de dados.
17. Uso de um material de superfície modificada de acordo com as reivindicações 15 ou 16, caracterizado pelo fato de ser em aplicações de impressão, em aplicações analíticas, em aplicações de diagnóstico, em bioensaios, em aplicações químicas, em aplicações elétricas, em dispositivos de segurança, em elementos de segurança públicos ou secretos, em proteção de marca, em microinscrição, em microformação de imagem, em aplicações decorativas, artísticas ou visuais ou em aplicações de embalagem.
BR112016027589-6A 2014-05-26 2015-05-21 Método para fabricar um material de superfície modificada, material de superfície modificada, e, uso de um material de superfície modificada BR112016027589B1 (pt)

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