BR112017002768B1 - Película respirável, processo para produção de uma película respirável, usos de um produto de material de enchimento tratado em superfície e de uma película respirável, e, artigo - Google Patents

Película respirável, processo para produção de uma película respirável, usos de um produto de material de enchimento tratado em superfície e de uma película respirável, e, artigo Download PDF

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Abstract

a presente invenção refere-se a uma película respirável que compreende pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material de enchimento tratado em superfície compreendendo uma camada de tratamento compreendendo pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou produto(s) de reação salina do mesmo, um processo para os mesmos e usos dos mesmos. além disso, a presente invenção é direcionada à utilização de um produto de material de enchimento tratado em superfície compreendendo uma camada de tratamento compreendendo pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou produto(s) de reação salina dos mesmos em películas respiráveis.

Description

[001] A presente invenção se refere ao campo das películas respiráveis, e mais especificamente a uma película respirável compreendendo um polímero termoplástico e um enchedor tratado na superfície, ao uso desta e a um processo para produzir a dita película respirável, bem como ao uso dos enchedores tratados na superfície em películas respiráveis.
[002] As primeiras películas respiráveis para produtos de higiene foram desenvolvidas desde 1983 no Japão. A produção de películas respiráveis começou nos EUA no meio nos anos de 1990 e posteriormente na Europa, onde rapidamente dominaram uma grande parte do mercado. No presente, as películas respiráveis possuem dois campos principais de aplicação: produtos de higiene pessoal, tais como fraldas infantis, absorventes de higiene feminina (guardanapos, protetores de calcinha) ou produtos de incontinência em adultos, e na indústria de construção, tais como membranas de revestimento de telhados, envoltório de casa ou revestimento de paredes. Contudo, as propriedades de permeabilidade específicas destas películas também têm uso em outras indústrias, tais como vestuários descartáveis em aplicações médicas e industriais.
[003] As películas respiráveis tipicamente compreendem uma mistura de polímeros termoplásticos e um enchedor inorgânico, tal como carbonato de cálcio, e são produzidas formando-se uma película a partir da dita mistura através da fundição ou sopro com subsequente estiramento da película. O processo de estiramento deslamina o polímero da superfície das partículas de enchedor inorgânico, que produz microporos, frequentemente indicados como “vazios” na seção transversal da película, que permitem a passagem de vapor de água durante o uso final.
[004] Um problema encontrado com o uso dos enchedores minerais inorgânicos é a presença de voláteis associados com os enchedores minerais. Tais voláteis podem expandir em temperaturas atingidas durante a aplicação dos enchedores e podem levar à degradação da qualidade do produto polimérico compreendendo o mineral final durante o processamento de tais produtos compreendendo enchedor mineral. Além disso, tais voláteis associados podem levar a uma redução na resistência à tração e ao cisalhamento de uma película respirável, e podem degradar seus aspectos visíveis, em particular, sua uniformidade visível. Os voláteis também podem gerar uma espumação excessiva do polímero mineral enchido, fundido durante uma etapa de composição, causando uma formação de produto indesejada na extração à vácuo e consequentemente, forçando uma taxa de saída reduzida.
[005] Os ditos voláteis, por exemplo, podem ser inerentemente associados com o enchedor mineral (“voláteis inerentes”), e são especialmente associados à água, e/ou podem ser introduzidos durante o tratamento do enchedor mineral (“voláteis adicionados”), por exemplo, para tornar o enchedor mineral mais dispersável dentro de um meio plástico. Além disso, os voláteis podem ser gerados através da reação de materiais orgânicos inerentes e/ou materiais orgânicos adicionados com o enchedor mineral, considerando que tais reações possam ser especialmente induzidas ou melhoradas pelas temperaturas atingidas durante a introdução e/ou processamento do material polimérico enchido, por exemplo, durante a extrusão ou processo de composição. Os ditos voláteis também podem ser gerados pela degradação dos materiais orgânicos inerentes e/ou materiais orgânicos adicionados, formando CO2, água e possivelmente frações de baixa massa molecular destes materiais orgânicos. Tal degradação pode ser especialmente induzida ou intensificada pelas temperaturas atingidas durante a introdução e/ou processamento do material polimérico compreendendo o enchedor mineral tratado, tal como, durante os processos de extrusão ou composição.
[006] Uma maneira óbvia de aumentar a temperatura de início volátil e limitar a quantidade de voláteis associados com um enchedor mineral é evitar ou limitar o uso de alguns aditivos de tratamento do enchedor comum.
[007] Contudo, frequentemente, como no caso quando um enchedor mineral é aplicado em uma aplicação plástica, tais aditivos são necessários para garantir outras funções. Por exemplo, de modo a se obter as propriedades de distribuição de barreira e transmissão de vapor uniformes por toda a película, é necessário ter o enchedor tão igualmente distribuído por toda a película quanto possível. Portanto, geralmente, os aditivos são introduzidos para prover o enchedor mineral com um revestimento hidrofóbico e para melhorar a dispersabilidade do enchedor mineral no material precursor de película bem como possivelmente para melhorar a processabilidade deste material precursor de película e/ou propriedades dos produtos de aplicação final. Uma eliminação de tais aditivos comprometeria de maneira inaceitável a qualidade da película resultante.
[008] Na técnica, várias tentativas foram feitas para melhorar a aplicabilidade dos materiais de enchedor mineral e especialmente materiais de enchedor mineral que compreendem carbonato de cálcio, por exemplo, tratando-se tais materiais de enchedor mineral com ácidos carboxílicos alifáticos, e sais do ácido carboxílico alifático, que em alguns casos também podem ser indicados ácidos graxos e sais de ácido graxo. Por exemplo, a WO 00/20336 se refere a um carbonato de cálcio natural ultrafino, que pode ser opcionalmente tratado com um ou vários ácidos graxos ou um ou vários sais ou misturas dos mesmos, e que é usado como um regulador de reologia para as composições poliméricas.
[009] Do mesmo modo, a US 4.407.986 A se refere a um carbonato de cálcio precipitado que é tratado na superfície com um dispersante que pode incluir ácidos alifáticos superiores e seus sais metálicos de modo a limitar a adição de aditivos lubrificantes quando amassando este carbonato de cálcio com polipropileno cristalino e para evitar a formação de agregados de carbonato de cálcio que limitam a resistência ao impacto do polipropileno.
[0010] A EP 0 998 522 Al se refere a um enchedor de carbonato de cálcio tratado na superfície para películas respiráveis usando ácidos graxos de pelo menos 10 átomos de carbono em que o enchedor, antes e depois do processo de tratamento deve ser, em sua maior parte, isento de umidade na faixa abaixo de 0,1% em peso. Contudo, para se obter e manter tal teor de umidade baixo, um alto consumo e custo de energia são necessários. Deste modo, tal teor de umidade baixo não é o parâmetro ideal para influenciar e controlar a reação de uma superfície mineral sólida com aditivos de tratamento para obter uma boa qualidade de produto de material enchedor tratado na superfície em um baixo custo energético.
[0011] DeArmitt et al., “Improved thermoplastic composites by optimised surface treatment of the mineral fillers,” Institute for Surface Chemistry, agosto de 2000, descrevem um processo de tratamento em que uma suspensão em batelada compreendendo um material de enchedor mineral é comunicada com um dispersante na temperatura ambiente por uma hora. Contudo, tal processo de tratamento úmido tem a desvantagem de que a umectação de um produto seco para o tratamento e a secagem subsequente é consumidor de custos e energia.
[0012] A US 2002/0102404 Al descreve as partículas de carbonato de cálcio dispersáveis revestidas em sua superfície com uma combinação de ácidos carboxílicos graxos saturados e insaturados e sais destes junto com um composto orgânico tal como um éster ftálico, que são usados em composições adesivas para melhorar a estabilidade de viscosidade e propriedades de adesão. Contudo, a US 2002/0102404 requer a implementação de uma mistura de ácidos/sais carboxílicos alifáticos saturados e insaturados. A presença de ácidos/sais carboxílicos alifáticos insaturados aumenta o risco de reações secundárias in situ indesejadas com a ligação dupla durante o processamento de qualquer material compreendendo ácido/sal carboxílico alifático insaturado. Adicionalmente, a presença de ácidos/sais carboxílicos alifáticos insaturados pode resultar na descoloração de, ou desenvolvimento de odores indesejáveis, e odores notavelmente rançosos, no material em que estes são implementados.
[0013] A US 4.520.073 A descreve os materiais de enchedor mineral com revestimentos hidrofóbicos melhorados preparados através de um revestimento por pressão dos minerais porosos usando vapor como um carregador para o material de revestimento. O dito material de revestimento pode ser selecionado, entre outras opções, de ácidos graxos alifáticos de cadeia longa e seus sais.
[0014] A WO 01/32787 Al descreve um produto de material de carbonato de metal alcalino terroso particulado que tem em suas partículas um revestimento de material hidrofóbico compreendendo uma composição formada de (a) um primeiro componente que compreende o produto de reação do carbonato de metal alcalino terroso e pelo menos um dado ácido carboxílico alifático e de (b) um segundo componente tendo uma temperatura de liberação de carbonato substancialmente maior do que o primeiro componente compreende um composto da fórmula CH3(CH2)mCOOR.
[0015] A WO 2008/077156 A2 se refere às fibras spunlaid compreendendo pelo menos uma resina polimérica e pelo menos um enchedor tendo um tamanho de partícula médio de menos do que ou igual a cerca de 5 micrometros e/ou tendo um corte de topo de menos do que cerca de 15 micrômetros, em que o pelo menos um enchedor está presente em uma quantidade de menos do que cerca de 40% em peso, com relação ao peso total das fibras spunlaid. O revestimento do enchedor é descrito como sendo pelo menos um material orgânico escolhido de ácidos graxos e sais e ésteres destes, por exemplo, ácido esteárico, estearato, estearato de amônio e estearato de cálcio.
[0016] A WO 2005/075353 descreve um carbonato de metal alcalino terroso natural tendo um d50 de cerca de 0,5 micrometros ou menos e uma absorção de umidade de menos do que cerca de 0,2% em peso, bem como um processo para fabricar o carbonato particulado por moagem. O carbonato pode ser usado em composições poliméricas.
[0017] A WO 2009/094321 descreve fibras de monofilamento compreendendo pelo menos uma resina polimérica e pelo menos um enchedor revestido, em que o pelo menos um enchedor revestido tem um tamanho de partícula médio de menos do que ou igual a cerca de 3 micrometros e/ou tem um corte de topo de menos do que ou igual a cerca de 10 micrometros, e em que o pelo menos um enchedor revestido está presente em uma quantidade de menos do que ou igual a cerca de 50% em peso, com relação ao peso total das fibras de monofilamento. Também são aqui descritos os métodos para produzir as fibras de monofilamento compreendendo adicionar carbonato de cálcio moído a pelo menos uma resina polimérica e submetendo a mistura resultante à extrusão.
[0018] A WO 2011/028934 se refere às fibras, tais como fibras cortadas, compreendendo pelo menos uma resina polimérica e pelo menos um enchedor revestido, em que o pelo menos um enchedor revestido tem um tamanho de partícula médio de menos do que ou igual a cerca de 3 micrometros, e em que o pelo menos um enchedor revestido está presente em uma quantidade de menos do que ou igual a cerca de 50% em peso, com relação ao peso total das fibras. Também são aqui descritos os métodos para produzir fibras cortadas, tramas, tecidos, e carpetes compreendendo adicionar pelo menos um enchedor a pelo menos uma resina polimérica e processar a mistura resultante.
[0019] A WO 2012/052778 descreve películas poliméricas possíveis de serem rasgadas compreendendo um poliéster e um enchedor, composições poliméricas para fabricar as ditas películas, métodos de produção, bem como o uso destas.
[0020] A GB 2 336 366 A se refere às composições termoplásticas enchidas, e, em particular, composições de polietileno enchidos de baixa densidade que devem ser formados em produtos ou artigos através do processo de extrusão. Também é descrito que o agente de hidrofobização é preferivelmente um ácido carboxílico orgânico ou sal parcial ou completamente neutralizado deste que tem pelo menos uma cadeia de hidrocarboneto saturada ou insaturada tendo de 8 a 28 átomos de carbono, se o enchedor mineral particulado tiver uma reação na superfície de neutra a alcalina, por exemplo, carbonato de cálcio.
[0021] A EP 2 159 258 Al se refere a um produto de enchedor mineral tratado compreendendo pelo menos um enchedor mineral, uma camada de tratamento localizada na superfície do dito enchedor mineral, em que a camada de tratamento compreende pelo menos um ácido carboxílico alifático saturado de C8 a C24, e pelo menos um sal de cátion di- e/ou trivalente de um ou mais ácidos carboxílicos alifáticos saturados de C8 a C24, em que a razão em peso de todo(s) o(s) dito(s) ácido(s) carboxílico(s) alifático(s):todos o(s) dito(s) ácido(s) alifático(s) é de 51:49 a 75:25; e a dita camada de tratamento está presente em uma quantidade de pelo menos 2,5 mg/m2 do dito enchedor mineral.
[0022] A EP 1 980 588 se refere ao domínio dos processos de tratamento de enchedor mineral. O processo para a preparação de um produto de enchedor mineral tratado compreende as seguintes etapas: (a) tratar pelo menos um enchedor mineral seco com pelo menos um sal do Grupo II ou Grupo III de um ácido monocarboxílico alifático de C8 a C24 para produzir um produto de enchedor mineral intermediário; seguido por (b) tratar o produto de enchedor mineral intermediário da etapa (a) com pelo menos um ácido monocarboxílico alifático de C8 a C24 para produzir um produto de enchedor mineral tratado. Os produtos de enchedor mineral tratados, tais como carbonato de cálcio tratado podem ser usados em aplicações plásticas, tais como em aplicações de película respiráveis ou de revestimento por extrusão com base em polipropileno (PP) ou polietileno (PE).
[0023] A DE 958 830 é direcionada ao tratamento de carbonatos de cálcios naturais com substâncias ativas na superfície que é caracterizado em que o carbonato de cálcio é moído na presença de ácidos graxos naturais ou sintéticos, aminoácidos graxos, amidas ácidas, álcoois graxos, ceras e resinas. As substâncias ativas na superfície naturais ou sintéticas podem estar presentes em uma quantidade de 0,1 a 40% e a moagem pode ser realizada em temperaturas de pelo menos 80°C.
[0024] Em vista do precedente, melhorar as propriedades das películas respiráveis e dos materiais enchedores aqui usados permanece de interesse para o técnico habilitado.
[0025] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer uma película respirável que mantenha uma boa respirabilidade e baixos níveis de defeito de película. Também seria desejável fornecer uma película respirável com boas propriedades de cor e boas características de processamento tais como baixas propriedades de formação de corante. Também seria desejável fornecer uma película respirável, que tivesse um potencial reduzido de irritação à pele.
[0026] Outro objetivo da presente invenção é o fornecimento de um material enchedor para películas respiráveis, que apresente boas propriedades de dispersão e desempenho de composição nas aplicações de película respirável. Também seria desejável fornecer um material enchedor tendo uma resistência às altas temperaturas, e deste modo, permitisse temperaturas de processamento elevadas durante a produção das películas respiráveis. Além disso, seria desejável fornecer um material enchedor que apresentasse uma baixa absorção de umidade, e portanto, reduzisse ou evitasse o problema encontrado com voláteis associados, e especialmente água.
[0027] Também é um objetivo da presente invenção fornecer um material enchedor para películas respiráveis, que permita o processamento em um masterbatch ou um composto, usando um processo contínuo e especialmente evitasse o problema de espumação durante a produção contínua de um masterbatch ou um composto, que pode levar a uma interrupção do processo de produção, causando uma taxa de saída reduzida. Além disso, o risco de lixiviação do revestimento de superfície, especialmente quando em contato com a pele humana, deva ser minimizado.
[0028] Os objetivos precedentes e outros objetivos são resolvidos pelo assunto principal como aqui definido nas reivindicações independentes.
[0029] De acordo com um aspecto da presente invenção, uma película respirável compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material enchedor tratado na superfície é fornecida, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende: A) pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído tendo - um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - um corte de tamanho de partícula de topo d^ de < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método de BET de acordo com a ISO 9277, e - um teor de umidade residual total de < 1% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) destes, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[0030] De acordo com outro aspecto, um processo para produzir uma película respirável é fornecido compreendendo as etapas de: a) fornecer uma composição compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material enchedor tratado na superfície, e b) formar uma película a partir da composição da etapa a), e c) esticar a película obtida na etapa b) em pelo menos uma direção, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende A) pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído tendo - um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - um corte de tamanho de partícula de topo d^ de < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277, e - um teor de umidade residual total de < 1% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[0031] Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção, o uso de um produto de material enchedor tratado na superfície como enchedor em uma película respirável é fornecido, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende: A) pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído tendo: - um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - um corte de tamanho de partícula de topo d^ de < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277, e - um teor de umidade residual total de < 1% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[0032] Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção, um artigo compreendendo uma película respirável de acordo com a presente invenção é fornecido, em que o artigo é selecionado do grupo que consiste de produtos de higiene, produtos médicos, produtos para cuidados com a saúde, produtos de filtro, produtos geotêxteis, produtos agrícolas, produtos de horticultura, vestuário, calçados, produtos de bagagem, produtos domésticos, produtos industriais, produtos de acondicionamento, produtos de edificação, e produtos de construção.
[0033] Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção, o uso de uma película respirável de acordo com a presente invenção em aplicações higiênicas, aplicações médicas, aplicações para o cuidado com a saúde, materiais de filtração, produtos geotêxteis, aplicações agrícolas, aplicações de horticultura, vestuário, calçados, produtos de bagagem, aplicações domésticas, aplicações industriais, aplicações de acondicionamento, aplicações em edificação, ou construção é fornecido.
[0034] As modalidades vantajosas da presente invenção são aqui definidas e também nas sub-reivindicações correspondentes.
[0035] De acordo com uma modalidade especialmente preferida da presente invenção, o pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é um material enchedor úmido compreendendo carbonato de cálcio moído. Portanto, é especificamente considerado ou preferido usar materiais enchedores compreendendo carbonato de cálcio moído úmido com relação aos aspectos antecedentes da presente invenção.
[0036] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um polímero termoplástico é uma poliolefina, preferivelmente selecionada do grupo que consiste de polipropileno, polietileno, polibutileno, e misturas dos mesmos, e mais preferivelmente selecionado do grupo que consiste de polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), -polietileno de densidade ultrabaixa (ULDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE), e misturas dos mesmos.
[0037] De acordo com uma modalidade a película respirável compreende o produto de material enchedor tratado na superfície em uma quantidade de 1 a 85% em peso, com base no peso da película respirável, preferivelmente de 2 a 80% em peso, mais preferivelmente de 5 a 75% em peso, ainda mais preferivelmente de 10 a 65% em peso, e ainda mais preferivelmente de 15% em peso a 60% em peso. De acordo com outra modalidade o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio é carbonato de cálcio moído natural (GCC), carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, carbonato de cálcio tratado na superfície, ou uma mistura destes, e preferivelmente carbonato de cálcio moído natural (GCC).
[0038] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem um tamanho de partícula médio ponderado d50 de 0,25 μm a 5 μm, e preferivelmente de 0,7 μm a 4 μm. De acordo com outra modalidade, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem um corte de tamanho de partícula de topo d98 de < 12,5 μm, preferivelmente de < 10 μm, e ainda mais preferivelmente de < 7,5 μm. Ainda de acordo com outra modalidade, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) contendo carbonato de cálcio tem uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 50 m2/g, mais preferivelmente de 0,5 a 35 m2/g, e ainda mais preferivelmente de 0,5 a 15 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277.
[0039] Ainda de acordo com outra modalidade, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem um teor de umidade residual total de 0,01 a 0,2% em peso, preferivelmente de 0,02 a 0,15% em peso, e ainda mais preferivelmente de 0,04 a 0,15% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio.
[0040] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) do anidrido succínico mono-substituído e/ou do ácido succínico mono-substituído.
[0041] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono-substituído com um grupo selecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C25, e ainda mais preferivelmente de C4 a C20 no substituinte. De acordo com outra modalidade, o produto de material enchedor tratado na superfície tem uma absorção de umidade de 0,1 a 1 mg/g, preferivelmente de 0,2 a 0,9 mg/g, e ainda mais preferivelmente de 0,2 a 0,8 mg/g, em uma temperatura de 23°C (± 2°C).
[0042] De acordo com uma modalidade, o produto de material enchedor tratado na superfície tem uma temperatura de início volátil de > 250°C, preferivelmente de > 260 °C, e ainda mais preferivelmente > 270°C. De acordo com outra modalidade, a composição fornecida na etapa a) do processo inventivo é um masterbatch ou um composto obtido através da mistura ou composição dos ditos componentes. O pelo menos um polímero termoplástico e o produto de material enchedor tratado na superfície, e, se presente, outros aditivos opcionais, podem ser misturados através do uso de um misturador adequado, por exemplo, um misturador de Henschel, um super-misturador, um misturador tipo de tambor ou outros.
[0043] A etapa de composição pode ser feita com uma extrusora adequada, preferivelmente através de uma extrusora de rosca dupla (co- ou contra-rotação) ou através de qualquer outro equipamento de composição contínua adequado, por exemplo, um co-amassador contínuo (Buss), um misturador contínuo (Farrel Pomini), uma extrusora de anéis (Extricom) ou outros. A massa polimérica contínua da extrusão pode ser pelotizada pela pelotização na face da matriz (corte a quente) com uma pelotização submersa, pelotização irregular e pelotização com irrigação ou pela pelotização de filamento (corte frio) com pelotização de filamento sob água e convencional para formar a massa polimérica extrusada em pelotas.
[0044] Opcionalmente, a etapa de composição também pode ser realizada com um processo descontínuo ou em porções usando um misturador interno (batelada), por exemplo, um misturador Banburry (HF Mixing Group) ou um misturador Brabender (Brabender) ou outros.
[0045] Deve ser entendido que para os propósitos da presente invenção, os seguintes termos têm os seguintes significados:
[0046] O termo “enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído” na essência da presente invenção significa um enchedor compreendendo carbonato de cálcio que foi fabricado através de um processo incluindo pelo menos uma etapa de moagem. “Enchedores compreendendo carbonato de cálcio moídos podem ser “moídos úmidos” ou “moídos secos”, em que um “enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído úmido” no sentido da presente invenção é um enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que foi fabricado através de um processo incluindo pelo menos uma etapa de moagem em suspensão aquosa com um teor de sólidos entre 20 e 80% em peso e um “enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído seco” é um enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que foi fabricado através de um processo incluindo pelo menos uma etapa de moagem em suspensão aquosa com um teor de sólidos de mais do que 80 e até 100% em peso.
[0047] O termo “película respirável” no sentido da presente invenção se refere a uma película polimérica que permite a passagem de gases e vapor de umidade, por exemplo, devido à presença de microporos. A “respirabilidade” de uma película respirável pode ser medido através de sua taxa de transmissão de vapor de água (WVTR), que é especificada em g/(m2.day). Por exemplo, uma película polimérica pode ser considerada como sendo “respirável” se esta tem um WVTR de pelo menos 1000 g/(m2.day). A WVTR pode ser determinada com um dispositivo de medição Lyssy L80- 5000 de acordo com a ASTM E398.
[0048] Uma “película” no sentido da presente invenção, é uma lâmina ou camada de material tendo uma espessura média que é pequena se comparado à sua largura e comprimento. Por exemplo, o termo “película” pode se referir a uma lâmina ou camada de material tendo uma espessura média de menos do que 200 μm, porém de mais do que 1 μm.
[0049] Como aqui usado, “hydrohead” é uma medida da resistência da película respirável para a penetração líquida, isto significa suas propriedades de barreira. As propriedades de barreira de uma película respirável foram medidas usando-se o teste de pressão hidrostática que mede a resistência da amostra da película para a penetração da água sob baixa pressão hidrostática. O procedimento usado é equivalente ao Método de Teste AATCC 127-2013, WSP 80,6 e ISO 811. Uma amostra de película (área de teste = 10 cm2) é montada para formar uma tampa no reservatório de topo do teste. Esta amostra de película é submetida a uma pressão de água padronizada, aumentada em uma taxa constante até um vazamento aparecer na superfície externa da película, ou uma explosão de água ocorre como um resultado da falha da película (gradiente da taxa de pressão = 100 mbar/min). A pressão de água é medida como a altura hidrostática de topo atingida no primeiro sinal de vazamento nas três áreas separadas da amostra de película ou quando uma explosão ocorre. Os resultados de altura de topo são registrados em centímetros ou milibares de pressão de água na amostra. Um valor mais alto indica maior resistência à penetração de água. O TEXTEST FX-3000, Teste Hidrostático de Topo (Textest AG, Suíça), foi usado para as medições de pressão hidrostática.
[0050] Para o propósito da presente invenção, o termo “material enchedor compreendendo carbonato de cálcio” se refere a um material que compreende pelo menos 80 % em peso de carbonato de cálcio, com base no peso total seco do material enchedor compreendendo carbonato de cálcio.
[0051] “Carbonato de cálcio moído natural” (GCC) no sentido da presente invenção é um carbonato de cálcio obtido a partir de fontes naturais, tais como pedra calcária, mármore, dolomita ou giz, e processado através de um tratamento úmido tal como moagem, peneiramento e/ou fracionamento, por exemplo, através de um ciclone ou classificador.
[0052] “Carbonato de cálcio modificado” (MCC) no sentido da presente invenção pode caracterizar um carbonato de cálcio precipitado moído ou natural ou com uma modificação de estrutura interna ou um produto de reação em superfície, isto é “carbonato de cálcio tratado na superfície”. Um “carbonato de cálcio tratado na superfície” é um material compreendendo carbonato de cálcio e insolúvel, preferivelmente pelo menos parcialmente cristalino, sais de cálcio de ânions de ácidos na superfície. Preferivelmente, os sais de cálcio insolúveis se estendem da superfície de pelo menos uma parte do carbonato de cálcio. Os íons de cálcio que formando o dito sal de cálcio pelo menos parcialmente cristalino do dito ânion se originam principalmente do material de carbonato de cálcio de partida. As MCCs são descritas, por exemplo, na US 2012/0031576 Al, WO 2009/074492 Al, EP 2 264 109 Al, EP 2 070 991 Al, ou EP 2 264 108 Al.
[0053] O termo “produto de material enchedor tratado na superfície” no sentido da presente invenção se refere a um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio que foi comunicado com um agente de tratamento de superfície tal como para obter uma camada de revestimento em pelo menos uma parte da superfície do material enchedor compreendendo carbonato de cálcio.
[0054] O termo “anidrido succínico”, também chamado de diidro-2,5- furandiona, anidrido do ácido succínico ou óxido de succinila, tem a fórmula molecular C4H4O3 e é o anidrido ácido de ácido succínico.
[0055] O termo anidrido succínico “mono-substituído” no sentido da presente invenção se refere a um anidrido succínico em que um átomo de hidrogênio é substituído por outro substituinte.
[0056] O termo ácido succínico “mono-substituído” no sentido da presente invenção se refere a um ácido succínico em que um átomo de hidrogênio é substituído por outro substituinte.
[0057] O termo material enchedor “seco” compreendendo carbonato de cálcio é entendido ser um material enchedor tendo menos do que 0,3% em peso de água com relação ao peso do material enchedor. O % de água (igual a “teor de umidade residual total”) é determinado de acordo com o método de medição Coulométrica de Karl Fischer, em que o material enchedor é aquecido até 220°C, e o teor de água liberado como vapor e isolado usando uma corrente de gás nitrogênio (a 100 ml/min) é determinado em uma unidade Coulométrica de Karl Fischer.
[0058] O termo “suscetibilidade de absorção de umidade” no sentido da presente invenção se refere à quantidade de umidade absorvida na superfície do enchedor mineral e pode ser determinada em mg de umidade/g do produto tratado de enchedor mineral seco após a exposição a uma atmosfera a 10 e 85% da umidade relativa, resp., por 2,5 horas em uma temperatura de +23°C (± 2°C).
[0059] O termo “composição polimérica” se refere a um material de compósito compreendendo pelo menos um aditivo (por exemplo, pelo menos um enchedor) e pelo menos um material polimérico que pode ser usado na produção de um produto polimérico.
[0060] O termo “masterbach polimérico” (= ou “masterbatch”) se refere a uma composição com um alto teor relativo de enchedor, preferivelmente pelo menos ou igual a 60% em peso (com base no peso da composição). Um “masterbatch polimérico” pode ser adicionado a um polímero não enchido ou lentamente enchido durante o processamento, de modo a obter maiores teores de enchedor.
[0061] Não obstante, uma “composição polimérica” (= ou “composição”) como anteriormente definida tendo um baixo teor relativo de enchedor, preferivelmente abaixo de 60% em peso (com base no peso da composição), e que também é frequentemente indicada como um “composto polimérico” (= ou “composto”), também pode ser usada diretamente na produção de um produto polimérico.
[0062] Portanto, o termo “composição polimérica” (= composição) como aqui usado compreende tanto, “masterbatches poliméricos” quanto “composto poliméricos”.
[0063] Para o propósito do presente pedido, a “temperatura de início volátil” é definida como a temperatura na qual os voláteis - incluindo voláteis introduzidos como um resultado das etapas de preparação do enchedor mineral comum incluindo moagem, com ou sem agentes auxiliares de moagem, beneficiamento, com ou sem auxiliares de flutuação ou outros agentes, e outros agentes de pré-tratamento não expressamente listados acima, detectados de acordo com a análise termogravimétrica descrita em seguida - começam a evoluir, como observado em uma curva termogravimétrica (TGA), plotando a massa da amostra restante (eixo-y) como uma função da temperatura (eixo x), a preparação e interpretação de tal curva sendo definidas em seguida.
[0064] Os métodos de TGA analíticos fornecem informação com relação às perdas de massa e temperaturas de início volátil com maior precisão, e é de conhecimento comum; isto é, por exemplo, descrito em “Principles of Instrumental analysis”, quinta edição, Skoog, Holler, Nieman, 1998 (primeira edição, 1992) no Capítulo 31, páginas 798 a 800 , e em muitos outros trabalhos de referência comumente conhecidos. Na presente invenção, a análise termogravimétrica (TGA) é realizada usando um Mettler Toledo TGA 851 com base em uma amostra de 500 +/- 50 mg e temperaturas de varredura de 25 a 280°C ou 25 a 400°C em uma taxa de 20°C/minuto sob um fluxo de ar de 70 ml/min. O técnico habilitado será capaz de determinar a “temperatura de início volátil” através da análise da curva de TGA como segue: o primeiro derivado da curva de TGA é obtido e os pontos inflexão nestes entre 150 e 280°C ou de 25 a 400°C são identificados. Dos pontos de inflexão tendo um valor de inclinação tangencial de mais do que 45° com relação a uma linha horizontal, aquele tendo a temperatura associada mais baixa acima de 200°C é identificado. O valor de temperatura associada com este ponto de inflexão da temperatura mais baixa da primeira curva derivada é a “temperatura de início volátil”. O peso total do agente de tratamento de superfície na área de superfície acessível do enchedor pode ser determinado através da análise termogravimétrica pela perda de massa entre 105°C a 400°C.
[0065] Para o propósito do presente pedido, os “voláteis totais” associados com os enchedores minerais e envolvidos acima de uma faixa de temperatura de 25 a 280°C ou 25 a 400°C são caracterizados de acordo com a perda de massa em % da amostra de enchedor mineral acima de uma faixa de temperatura como lida em uma curva termogravimétrica (TGA). Os “voláteis totais” envolvidos na curva de TGA são determinados usando o suporte lógico Star® SW 9.01. Usando este suporte lógico, a curva é primeiro normalizada com relação ao peso da amostra original de modo a obter valores de perda de massa em % com relação à amostra original. Em seguida, a faixa de temperatura de 25 a 280°C ou 25 a 400°C é selecionada e a opção etapa horizontal (em alemão: “Stufe horizontal”) é selecionada de modo a obter a perda de massa em % sobre a faixa de temperatura selecionada.
[0066] O termo “produtos de reação salinas” no sentido da presente invenção se refere aos produtos obtidos comunicando-se um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio com um ou mais anidrido(s) succínico(s) mono-substituído(s). Os ditos produtos de reação salinas são formados entre o ácido succínico mono-substituído que é formado a partir do anidrido succínico mono-substituído aplicado e moléculas reativas localizadas na superfície do material enchedor compreendendo carbonato de cálcio. Alternativamente, os ditos produtos de reação salinas são formados entre o ácido succínico mono-substituído, que pode opcionalmente estar presente com o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído, e as moléculas reativas localizadas na superfície do material enchedor compreendendo carbonato de cálcio.
[0067] O termo “área de superfície específica” (em m2/g) do enchedor mineral no sentido da presente invenção é determinado usando o método BET com nitrogênio como gás absorvente, que é bem conhecido ao técnico habilitado (ISO 9277:1995). A área de superfície total (em m2) do enchedor mineral é então obtida multiplicando-se a área de superfície específica pela massa (em g) do enchedor mineral antes do tratamento.
[0068] Por todo o presente documento, o “tamanho de partícula” de um enchedor compreendendo carbonato de cálcio é descrito por suas distribuição de tamanhos de partículas. O valor dx representa o diâmetro relativo ao qual x% em peso das partículas possuem diâmetros de menos do que dx. Isto significa que o valor d20 o tamanho de partícula no qual 20% em peso de todas as partículas são menores, e o valor d98 é o tamanho de partícula no qual 98% em peso de todas as partículas são menores. O valor d98 também é indicado como “corte de topo”. O valor d50 é, portanto, o tamanho de partícula médio ponderado, isto é 50% em peso de todas as partículas são maiores o 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 menos que de outro modo indicado. Para determinar o tamanho de partícula médio ponderado, valor d50 ou o valor de corte do tamanho de partícula de topo d98, um dispositivo Sedigraph 5100 ou 5120 da Micromeritics company, EUA, pode ser usado. O método e o instrumento são conhecidos ao técnico habilitado e são comumente usados para determinar o tamanho dos grãos dos enchedores e pigmentos. A medição é realizada em uma solução aquosa de 0,1% em peso de Na4P2O7. As amostras são dispersadas usando agitador de alta velocidade e supersônicos.
[0069] Para o propósito da presente invenção, o “teor de sólidos” de uma composição líquida é uma medida da quantidade de material que permanece após todo o solvente ou água terem sido evaporados.
[0070] Uma “suspensão” ou “pasta fluida” no sentido da presente invenção compreendem sólidos insolúveis e água, e opcionalmente outros aditivos, e geralmente contêm grandes quantidades de sólidos e, deste modo, são mais viscosas e podem ser de maior densidade do que o líquido a partir do qual foram formadas.
[0071] Uma “camada de tratamento” na essência da presente invenção se refere a uma camada, preferivelmente uma monocamada de um agente de tratamento de superfície na superfície do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído. A “camada de tratamento” compreende como agente de tratamento de superfície pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono- substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste.
[0072] Um “camada pós-tratamento” no sentido da presente invenção se refere a um camada, preferivelmente uma monocamada de um agente de tratamento de superfície que pode ser diferente do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono- substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste(s), a “camada pós- tratamento” é localizada na “camada de tratamento”.
[0073] Onde o termo “compreendendo” é usado na presente descrição e reivindicações, este não exclui outros elementos não especificados de maior ou menor importância funcional. Para os propósitos da presente invenção, o termo “que consiste de” é considerado ser uma modalidade preferida do termo “compreendendo de”. Se em seguida, um grupo é definido para compreender pelo menos um certo número de modalidades, este também deve ser entendido descrever um grupo, que preferivelmente consiste somente destas modalidades.
[0074] Quando os termos “incluindo” ou “tendo” são usados, estes termos são intencionados ser equivalentes a “compreendendo” como definido acima.
[0075] Onde um artigo indefinido ou definido é usado quando se referindo a um substantivo singular, por exemplo, “um”, “o” ou “a”, este inclui um plural daquele substantivo a menos que outra coisa seja especificamente determinada.
[0076] Os termos “obtenível” ou “definível” e “obtido” ou “definido” são usados permutavelmente. Isto, por exemplo, significa que, a menos que o contexto claramente indique de outra forma, o termo “obtido” não significa indicar que, por exemplo, uma modalidade deve ser obtida, por exemplo, através da sequência das etapas seguindo o termo “obtido” ainda se tal entendimento limitado seja sempre incluído é pelos termos “obtido” ou “definido” como uma modalidade preferida.
[0077] A película respirável inventiva compreende pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material enchedor tratado na superfície. O produto de material enchedor tratado na superfície compreende (A) pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tendo um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, um corte de tamanho de partícula de topo d98 de < 15 μm, uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277, e um teor de umidade residual total de < 1% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio, e (B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste. O produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio.
[0078] A seguir, os detalhes e modalidades preferidas do produto inventivo serão apresentados em maiores detalhes. Deve ser entendido que estes detalhes técnicos e modalidades também se aplicam ao processo inventivo para produzir a dita película respirável e o uso inventivo da película respirável e do produto de material enchedor tratado na superfície. Polímero termoplástico
[0079] A película respirável da presente invenção compreende pelo menos um polímero termoplástico. É apreciado que o pelo menos um polímero termoplástico não é restrito a um material específico contanto que o polímero seja adequado para a preparação de uma película respirável. O técnico habilitado selecionará o polímero termoplástico de acordo com as propriedades da película respirável desejadas tais como resistência à temperatura ou recuperação elástica.
[0080] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um polímero termoplástico é uma poliolefina. Os polímeros de poliolefina que podem ser usados são preferivelmente selecionados do grupo que consiste de polipropileno, polietileno, polibutileno, e misturas dos mesmos.
[0081] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um polímero termoplástico é um polietileno, preferivelmente selecionado do grupo que consiste de polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), -polietileno de densidade ultrabaixa (ULDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE), e misturas dos mesmos.
[0082] Um polietileno tendo uma densidade que varia de 0,936 g/m3 a cerca de 0,965 g/m3 é tipicamente chamado de “polietileno de alta densidades (HDPE)”.
[0083] Um polietileno tendo uma densidade que varia de 0,910 g/m3 a cerca de 0,940 g/m3 é tipicamente chamado de “polietilenos de baixa densidade (LDPE)”.
[0084] O termo “polietileno linear de baixa densidade (LLDPE)” se refere a um polímero substancialmente linear (polietileno), com números significantes de ramificações curtas, comumente realizadas através da copolimerização de etileno com olefinas de cadeia longa. O polietileno linear de baixa densidade difere estruturalmente do polietileno de baixa densidade (LDPE) na ausência de ramificação de cadeia longa. A linearidade do LLDPE resulta dos diferentes processos de fabricação de LLDPE. Em geral, a LLDPE é produzida em temperaturas e pressões menores através da copolimerização de etileno e alfa-olefinas superiores tais como 1-buteno, 1-hexeno, ou 1- octeno. O LLDPE tem tipicamente uma densidade na faixa de 0,911 g/m3 a 0,940, e preferivelmente na faixa de 0,912 g/m3 a 0,928 g/m3 para as aplicações película respirável.
[0085] Os “polietileno lineares de densidade muito baixa (VLDPE) são polímeros substancialmente lineares com altos níveis de ramificações de cadeia curta, comumente preparados através da copolimerização de etileno com as alfa-olefinas de cadeia curta tais como 1-buteno, 1-hexeno ou 1- octeno. O VLDPE tem tipicamente uma densidade na faixa de 0,900 a 0,914 g/cm3.
[0086] Os “Polietilenos lineares de densidade ultrabaixa (ULDPE) são polímeros substancialmente lineares com altos níveis de ramificações de cadeia curta, comumente realizadas através da copolimerização de etileno com alfa-olefinas de cadeia curta tais como 1-buteno, 1-hexeno ou 1-octeno. O ULDPE tem tipicamente uma densidade na faixa de 0,860 a 0,899 g/cm3.
[0087] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um polímero termoplástico consiste de somente um tipo de polímero termoplástico. De acordo com outra modalidade, o pelo menos um polímero termoplástico consiste de uma mistura de dois ou mais tipos de polímeros termoplásticos.
[0088] De acordo com uma modalidade, o polímero termoplástico compreende um polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), preferivelmente um LLDPE tendo uma densidade na faixa de 0,912 g/m3 a 0,928 g/m3. Os inventores descobriram que os polímeros de LLDPE tendo uma densidade na dita faixa podem apresentar propriedades de barreira e processabilidade muito boas, especialmente, em combinação com o produto de material enchedor tratado na superfície de acordo com a presente invenção.
[0089] De acordo com uma modalidade preferida, o pelo menos um polímero termoplástico compreende de 1 a 10% em peso de LDPE, mais preferivelmente de 3 a 7% em peso de LDPE, e ainda mais preferivelmente de cerca de 5% em peso de LDPE, com base na quantidade total de polímero termoplástico.
[0090] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o índice de fluidez (MFR) determinado de acordo com a ISO 1133 (190°C, 2.16 kg) do pelo menos um polímero termoplástico é preferivelmente de 0,01 a 20, e mais preferivelmente de 0,1 a 10 g/10 min.
[0091] A película respirável pode compreender o pelo menos um polímero termoplástico em uma quantidade de pelo menos 15% em peso, com base no peso da película respirável, preferivelmente de pelo menos 20% em peso, mais preferivelmente de pelo menos 30% em peso, e ainda mais preferivelmente de pelo menos 40% em peso, por exemplo, de cerca de 50% em peso. De acordo com uma modalidade, a película respirável compreende o pelo menos um polímero termoplástico em uma quantidade de 15 a 70% em peso, preferivelmente de 20 a 70% em peso, mais preferivelmente de 30 a 65% em peso, e ainda mais preferivelmente de 40 a 60% em peso, com base no peso da película respirável. Produto de material enchedor tratado na superfície
[0092] A película respirável da presente invenção também compreende um produto de material enchedor tratado na superfície, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tendo várias características essenciais, que são definidas na reivindicação 1 e serão descritas em maiores detalhes a seguir.
[0093] O pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído no sentido da presente invenção se refere a um material enchedor selecionado entre carbonato de cálcio moído natural (GCC), carbonato de cálcio precipitado (PCC), carbonato de cálcio modificado (MCC), carbonato de cálcio tratado na superfície, ou misturas dos mesmos. De acordo com uma modalidade preferida, o pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é um carbonato de cálcio moído natural (GCC), mais preferivelmente o enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é um carbonato de cálcio moído natural, moído úmido.
[0094] O GCC é entendido ser uma forma de ocorrência natural do carbonato de cálcio, minado de rochas sedimentares tais como pedra calcária ou giz, ou de rochas de mármore metamórficas e processado através de um tratamento tal como moagem, triagem e/ou fracionamento na forma úmida, por exemplo, através de um ciclone ou classificador. Em uma modalidade da presente invenção, o GCC é selecionado do grupo compreendendo mármore, giz, dolomita, pedra calcária e misturas dos mesmos.
[0095] “Carbonato de cálcio precipitado” (PCC) no sentido da presente invenção é um material sintetizado, geralmente obtido através da precipitação após a reação de dióxido de carbono e cal em um ambiente aquoso ou através da precipitação de uma fonte do íon de cálcio e carbonato em água ou através da precipitação de íons de cálcio e carbonato, por exemplo CaCl2 e Na2CO3, para fora da solução. Outras maneiras possíveis de produzir o PCC são o processo de cal sodada, ou o processo de Solvay em que o PCC é um subproduto da produção de amônia. O carbonato de cálcio precipitado existe em três formas cristalinas primárias: calcita, aragonita e vaterita, e existem muitos diferentes polimorfos (hábitos cristalinos) para cada uma destas formas cristalinas. A calcita tem uma estrutura trigonal com hábitos cristalinos típicos tais como escalenoédrico (S-PCC), romboédrico (R-PCC), prismático hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cúbico, e prismático (P- PCC). A aragonita é uma estrutura ortorrômbica com hábitos cristalinos típicos de cristais hexagonais prismáticos gêmeos, bem como um sortimento diverso de cristais prismáticos alongados finos, em lâmina curva, piramidais, esculpidos, ramificação de árvore, e forma de coral ou serpentina. A vaterita pertence aos sistemas cristalinos hexagonais. A pasta fluida de PCC obtida pode ser mecanicamente desidratada e secada.
[0096] Um carbonato de cálcio modificado pode caracterizar um GCC ou PCC com uma modificação de estrutura interna ou um GCC ou PCC reagido na superfície. Um carbonato de cálcio tratado na superfície pode ser preparado fornecendo-se um GCC ou PCC na forma de uma suspensão aquosa, e adicionando um ácido à dita suspensão. Os ácidos adequados são, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, ou uma mistura destes. Em uma próxima etapa, o carbonato de cálcio é tratado com dióxido de carbono gasoso. Se um ácido forte tal como ácido sulfúrico ou ácido clorídrico é usado para a etapa de tratamento ácido, o dióxido de carbono se formará automaticamente in situ. De maneira alternativa ou adicional, o dióxido de carbono pode ser fornecido a partir de uma fonte externa. Os carbonatos de cálcio tratados na superfície são descritos, por exemplo, na US 2012/0031576 Al, WO 2009/074492 Al, EP 2 264 109 Al, EP 2 070 991 Al, ou EP 2 264 108 Al.
[0097] Em uma modalidade preferida, o pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é mármore, mais preferivelmente um mármore moído úmido.
[0098] É apreciado que a quantidade de carbonato de cálcio moído (especialmente moído úmido) no pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio é de pelo menos 80% em peso, por exemplo, pelo menos 95% em peso, preferivelmente entre 97 e 100% em peso, mais preferivelmente entre 98,5 e 99,95% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[0099] O pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo o carbonato de cálcio está preferivelmente na forma de um material particulado, e pode ter uma distribuição de tamanho de partícula como convencionalmente utilizado para o(s) material(is) envolvidos no tipo do produto a ser produzido. Em geral, é um requerimento específico da presente invenção que o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tenha um valor de tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 a 7 μm. Por exemplo, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem um tamanho de partícula médio ponderado d50 de 0,25 μm a 5 μm e preferivelmente de 0,7 μm a 4 μm.
[00100] Um outro requerimento da presente invenção é que o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem um corte de topo (d98) de < 15 μm. Por exemplo, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem um corte de topo (d98) de < 12,5 μm, preferivelmente de < 10 μm e ainda mais preferivelmente de < 7,5 μm.
[00101] Também é apreciado que o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem uma área de superfície específica BET de 0,5 e 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277. Por exemplo, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio tem uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 50 m2/g, mais preferivelmente de 0,5 a 35 m2/g e ainda mais preferivelmente de 0,5 a 15 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277.
[00102] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio é preferivelmente um mármore tendo um valor de diâmetro médio do tamanho de partícula d50 de 0,1 μm a 7 μm, preferivelmente de 0,25 μm a 5 μm e ainda mais preferivelmente de 0,7 μm a 4 μm. Neste caso, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio apresenta uma área de superfície específica BET de 0,5 a 150 m2/g, preferivelmente de 0,5 a 50 m2/g, mais preferivelmente de 0,5 a 35 m2/g e ainda mais preferivelmente de 0,5 a 15 m2/g, medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277. Em uma modalidade preferida, o enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é um enchedor moído úmido compreendendo carbonato de cálcio. Contudo, os enchedores secos compreendendo carbonatos de cálcio moídos também podem ser usados.
[00103] A etapa de moagem úmida pode ser realizada sob condições tal que a moagem autógena ocorre através da moagem horizontal de esferas, e/ou outros tais processes conhecidos ao técnico habilitado. O material enchedor processado compreendendo carbonato de cálcio moído deste modo obtido pode ser lavado e desidratado através de processos bem conhecidos, por exemplo, através da floculação, filtração ou evaporação forçada antes da secagem. A etapa de secagem subsequente pode ser realizada em uma etapa única, tal como secagem por pulverização, ou em pelo menos duas etapas, por exemplo, aplicando-se uma primeira etapa de aquecimento ao material enchedor úmido compreendendo carbonato de cálcio moído de modo a reduzir o teor de umidade associado a um nível que não é maior do que cerca de 0,5% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor úmido compreendendo carbonato de cálcio moído. O teor de umidade residual total do enchedor pode ser medido pelo método de titulação Coulométrico de Karl Fischer, dessorvendo a umidade em um forno a 195°C e o passando continuamente no Coulômetro de KF (Mettler Toledo Coulometric KF Titrator C30, combinado com um forno Mettler DO 0337) usando N2 seco a 100 ml/min por 10 min. O teor de umidade residual total pode ser determinado com uma curva de calibração e também uma cortina de 10 min de fluxo gasoso sem uma amostra ter sido levada em consideração. O teor de umidade residual total pode ser novamente reduzido aplicando-se uma segunda etapa de aquecimento ao pelo menos um material enchedor úmido compreendendo carbonato de cálcio moído. No caso, a dita secagem é realizada por mais do que uma etapa de secagem, a primeira etapa pode ser realizada por aquecimento em uma corrente de ar quente, enquanto a segunda e outras etapas de secagem são preferivelmente realizadas através de um aquecimento indireto em que a atmosfera no vaso correspondente compreende um agente de tratamento de superfície. Também é comum que o pelo menos um material enchedor úmido compreendendo carbonato de cálcio moído seja submetido a uma etapa de beneficiamento (tal como uma etapa de flutuação, lixiviação ou separação magnética) para remover impurezas.
[00104] Em outra modalidade preferida, o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio é um material sendo moído em um moinho horizontal de esferas, e subsequentemente secada usando-se o processo de secagem por pulverização bem conhecido.
[00105] De acordo com a presente invenção, o pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído tem um teor de umidade de residual < 1% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído. Dependendo do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, o pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído tem um teor de umidade residual total de 0,01 a 1% em peso, preferivelmente de 0,01 a 0,2% em peso, mais preferivelmente de 0,02 a 0,15% em peso e ainda mais preferivelmente de 0,04 a 0,15% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[00106] Por exemplo, no caso, um mármore moído (especialmente moído úmido) e secado por pulverização é usado como o pelo menos um material enchedor compreendendo o carbonato de cálcio moído, o teor de umidade residual total do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é preferivelmente de 0,01 a 0,1% em peso, mais preferivelmente de 0,02 a 0,08% em peso e ainda mais preferivelmente de 0,04 a 0,07% em peso com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído. Se um PCC é usado como o pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, o teor de umidade residual total do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído é preferivelmente de 0,01 a 0,2% em peso, mais preferivelmente de 0,05 a 0,17% em peso e ainda mais preferivelmente de 0,05 a 0,10% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[00107] De acordo com a presente invenção, o produto de material enchedor tratado na superfície também compreende uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste.
[00108] É apreciado que a expressão “pelo menos um” anidrido succínico mono-substituído significa que um ou mais tipos de anidrido succínico mono-substituído podem ser fornecidos no processo da presente invenção.
[00109] Portanto, deve ser notado que o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído pode ser um tipo de anidrido succínico mono- substituído. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído pode ser uma mistura de dois ou mais tipos de anidridos succínicos mono-substituídos. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído pode ser uma mistura de dois ou três tipos de anidrido succínico mono-substituído, como outros dois tipos de anidridos succínicos mono-substituídos.
[00110] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é um tipo de anidrido succínico mono- substituído.
[00111] É apreciado que o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído representa um agente de tratamento de superfície e consiste de anidrido succínico mono-substituído com um grupo selecionado de qualquer grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30 no substituinte.
[00112] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono- substituído com um grupo selecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C3 a C20 no substituinte. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono-substituído com um grupo selecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C4 a C18 no substituinte.
[00113] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono- substituído com um grupo sendo um grupo linear e alifático tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte. Adicionalmente ou alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono-substituído com um grupo sendo um grupo ramificado ou alifático tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[00114] Deste modo, é preferido que o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consista de anidrido succínico mono-substituído com um grupo sendo um grupo alquila linear ou ramificado tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[00115] Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído consiste de anidrido succínico mono-substituído com 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 ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte. De maneira adicional ou alternativa, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono- substituído com um grupo sendo um grupo alquila ramificado tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[00116] O termo “alquila” no sentido da presente invenção se refere a um composto orgânico saturado, linear ou ramificado composto de carbono e hidrogênio. Em outras palavras, “anidridos alquil succínicos mono- substituídos” são compostos de cadeias de hidrocarboneto saturado, lineares ou ramificadas contendo um grupo anidrido succínico pendente.
[00117] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído linear ou ramificado. Por exemplo, o pelo menos um anidrido alquilsuccínico mono-substituído é selecionado do grupo compreendendo anidrido etilsuccínico, anidrido propilsuccínico, anidrido butilsuccínico, anidrido triisobutilsuccínico, anidridopentil succínico, anidrido hexilsuccínico, anidrido heptilsuccínico, anidrido octilsuccínico, anidrido nonilsuccínico, anidrido decilsuccínico, anidrido dodecilsuccínico, anidrido hexadecanilsuccínico, anidrido octadecanil-succínico, e misturas dos mesmos.
[00118] Portanto, é apreciado que, por exemplo, o termo “anidrido butil succínico” compreende anidrido(s) butilsuccínico(s) linear(es) e ramificado(s). Um exemplo específico dos anidrido(s) butilsuccínico(s) linear(es) é anidrido n-butilsuccínico. os exemplos específicos de anidrido(s) butilsuccínico(s) ramificado(s) são anidrido iso-butilsuccínico, anidrido sec- butilsuccínico e/ou anidrido terc-butilsuccínico.
[00119] Além disso, é apreciado que por exemplo, o termo “anidrido hexadecanil succínico” compreende anidrido(s) hexadecanil succínico(s) linear(es) e ramificado(s). Um exemplo específico de anidrido(s) hexadecanil succínico(s) linear(es) é anidrido n-hexadecanil succínico. Exemplos específicos de anidrido(s) hexadecanil succínico(s) 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.
[00120] Além disso, é apreciado que, por exemplo, o termo “anidrido octadecanil succínico” compreende anidrido(s) octadecanil succínico(s) linear(es) e ramificado(s). Um exemplo específico dos anidrido(s) octadecanil succínico(s) linear(es) é o anidrido n-octadecanil succínico. Os exemplos específicos de anidrido(s) hexadecanil succínico(s) ramificado(s) são anidrido 16-metileptadecanil succínico, anidrido 15-metileptadecanil succínico, anidrido 14-metileptadecanil succínico, anidrido 13-metileptadecanil succínico, anidrido 12-metileptadecanil succínico, anidrido 11- metileptadecanil succínico, anidrido 10-metileptadecanil succínico, anidrido 9-metileptadecanil succínico, anidrido 8-metileptadecanil succínico, anidrido 7-metileptadecanil succínico, anidrido 6-metileptadecanil succínico, anidrido 5-metileptadecanil succínico, anidrido 4-metileptadecanil succínico, anidrido 3-metileptadecanil succínico, anidrido 2-metileptadecanil succínico, anidrido 1-metileptadecanil succínico, anidrido 14-etilexadecanil succínico, anidrido 13-etilexadecanil succínico, anidrido 12-etilexadecanil succínico, anidrido 11- etilexadecanil succínico, anidrido 10-etilexadecanil succínico, anidrido 9- etilexadecanil succínico, anidrido 8-etilexadecanil succínico, anidrido 7- etilexadecanil succínico, anidrido 6-etilexadecanil succínico, anidrido 5- etilexadecanil succínico, anidrido 4-etilexadecanil succínico, anidrido 3- etilexadecanil succínico, anidrido 2-etilexadecanil succínico, anidrido 1- etilexadecanil succínico, anidrido 2-hexildodecanil succínico, anidrido 2- heptilundecanil succínico, anidrido iso-octadecanil succínico e/ou 1-octil-2- decanil anidrido succínico.
[00121] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído é selecionado do grupo compreendendo anidrido butilsuccínico, anidrido hexilsuccínico, anidrido heptilsuccínico, anidrido octilsuccínico, anidrido hexadecanilsuccínico, anidrido octadecanilsuccínico, e misturas dos mesmos.
[00122] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é um tipo de anidrido alquil succínico mono-substituído. Por exemplo, um anidrido alquil succínico mono- substituído é anidrido butil succínico. Alternativamente, um anidrido alquil succínico mono-substituído é anidrido hexilsuccínico. Alternativamente, um anidrido alquil succínico mono-substituído é anidrido heptilsuccínico ou anidrido octilsuccínico. Alternativamente, um alquil anidrido succínico mono- substituído é anidrido hexadecanil succínico. Por exemplo, um anidrido alquil succínico mono-substituído 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, um anidrido alquil succínico mono-substituído é anidrido octadecanil succínico. Por exemplo, um anidrido alquil succínico mono-substituído é anidrido octadecanil succínico linear tal como anidrido n-octadecanil succínico ou anidrido octadecanil succínico ramificado tal como anidrido isooctadecanil succínico ou anidrido 1-octil-2-decanil succínico.
[00123] Em uma modalidade da presente invenção, um anidrido alquil succínico mono-substituído é anidrido butil succínico tal como anidrido n- butilsuccínico.
[00124] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidridos alquil succínicos mono-substituídos. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou três tipos de anidridos alquil succínicos mono-substituídos.
[00125] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído consiste de anidrido succínico mono- substituído com um grupo sendo um grupo alquenila linear ou ramificado tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[00126] O termo “alquenil” no sentido da presente invenção se refere a um composto orgânico insaturado linear ou ramificado composto de carbono e hidrogênio. O dito composto orgânico também contém pelo menos um ligação dupla no substituinte, preferivelmente uma ligação dupla. Em outras palavras, “anidridos alquenil succínicos mono-substituídos” são compostos de cadeias de hidrocarboneto insaturadas lineares ou ramificadas contendo um grupo anidrido succínico pendente. É apreciado que o termo “alquenil” no sentido da presente invenção inclui os isômeros cis e trans.
[00127] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído linear ou ramificado. Por exemplo, o pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído é selecionado do grupo compreendendo anidrido etenilsuccínico, anidrido propenilsuccínico, anidrido butenilsuccínico, anidrido triisobutenil 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 dos mesmos.
[00128] Portanto, é apreciado que, por exemplo, o termo “anidrido hexadecenil succínico” compreende anidrido(s) hexadecenil succínico(s) lineares e ramificados. Um exemplo específico de linear anidrido(s) hexadecenil succínico(s) é anidrido n-hexadecenil succínico tal como anidrido 14-hexadecenil succínico, anidrido 13-hexadecenil succínico, anidrido 12- hexadecenil succínico, anidrido 11-hexadecenil succínico, anidrido 10- hexadecenil succínico, anidrido 9-hexadecenil succínico, anidrido 8- hexadecenil succínico, anidrido 7-hexadecenil succínico, anidrido 6- hexadecenil succínico, anidrido 5-hexadecenil succínico, anidrido 4- hexadecenil succínico, anidrido 3-hexadecenil succínico e/ou anidrido 2- hexadecenil succínico. Os exemplos específicos de anidrido(s) hexadecenil succínico(s) ramificado(s) 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.
[00129] Além disso, é apreciado que, por exemplo, o termo “anidrido octadecenil succínico” compreende o(s) anidrido(s) octadecenil succínico(s) linear(es) e ramificado(s). Um exemplo específico de anidrido(s) octadecenil succínico(s) linear(es) é anidrido n-octadecenil succínico tal como anidrido 16-octadecenil succínico, anidrido 15-octadecenil succínico, anidrido 14- octadecenil succínico, anidrido 13-octadecenil succínico, anidrido 12- octadecenil succínico, anidrido 11-octadecenil succínico, anidrido 10- octadecenil succínico, 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 anidrido(s) octadecenil succínico(s) 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.
[00130] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído é selecionado do grupo compreendendo anidrido hexenil succínico, anidrido octenil succínico, anidrido hexadecenil succínico, anidrido octadecenil succínico, e misturas dos mesmos.
[00131] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é um anidrido alquenil succínico mono- substituído. Por exemplo, um anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido hexenil succínico. Alternativamente, o anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido octenil succínico. Alternativamente, o anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido hexadecenil succínico. Por exemplo, o anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido hexadecenil succínico linear tal como n-anidrido hexadecenil succínico ou anidrido hexadecenil succínico ramificado tal como anidrido 1-hexil-2- decenil succínico. Alternativamente, o anidrido alquenil succínico mono- substituído é anidrido octadecenil succínico. Por exemplo, um anidrido alquil succínico mono-substituído é anidrido octadecenil succínico linear tal como anidrido n-octadecenil succínico ou anidrido octadecenil succínico ramificado tal anidrido iso-octadecenil succínico, ou anidrido 1-octil-2-decenil succínico.
[00132] Em uma modalidade da presente invenção, o anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido octadecenil succínico linear tal como anidrido n-octadecenil succínico. Em outra modalidade da presente invenção, o anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido octenil succínico linear tal como octenil n-anidrido succínico.
[00133] Se o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é um anidrido alquenil succínico mono-substituído, é apreciado que o anidrido alquenil succínico mono-substituído está presente em uma quantidade de > 95% em peso e preferivelmente de > 96,5% em peso, com base no peso do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído.
[00134] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono-substituídos. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou três tipos de anidrido alquenil succínico mono-substituídos.
[00135] Se o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono- substituídos, um anidrido alquenil succínico mono-substituído é linear ou anidrido octadecenil succínico ramificado, enquanto cada outro anidrido alquenil succínico mono-substituído é selecionado de anidrido etenil succínico, anidrido propenil succínico, anidrido butenil succínico, anidrido pentenil succínico, anidrido hexenil succínico, anidrido heptenil succínico, anidrido nonenil succínico, anidrido hexadecenil succínico e misturas dos mesmos. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono- substituídos, em que um anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido octadecenil succínico linear e cada outro anidrido alquenil succínico mono-substituído é selecionado de anidrido etenil succínico, anidrido propenil succínico, anidrido butenil succínico, anidrido pentenil succínico, anidrido hexenil succínico, anidrido heptenil succínico, anidrido nonenil succínico, anidrido hexadecenil succínico e misturas dos mesmos. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono-substituídos, em que um anidrido alquenil succínico mono-substituído é anidrido octadecenil succínico ramificado e cada outro anidrido alquenil succínico mono-substituído é selecionado de anidrido etenil succínico, anidrido propenil succínico, anidrido butenil succínico, anidrido pentenil succínico, anidrido hexenil succínico, anidrido heptenil succínico, anidrido nonenil succínico, anidrido hexadecenil succínico e misturas dos mesmos.
[00136] Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono-substituídos compreendendo um ou mais anidrido hexadecenil succínico, como anidrido(s) hexadecenil succínico(s) linear(es) ou ramificado(s), e um ou mais anidrido octadecenil succínico, como anidrido octadecenil succínico linear(es) ou ramificado(s).
[00137] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínicos mono-substituído compreendendo anidrido(s) hexadecenil succínico(s) linear(es) e anidrido(s) octadecenil succínico(s) linear(es). Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono-substituídos compreendendo anidrido(s) hexadecenil succínico(s) ramificado(s) e anidrido(s) octadecenil succínico(s) ramificado(s). Por exemplo, o um ou mais 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.
[00138] Se o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono- substituídos, é apreciado que um anidrido alquenil succínico mono- substituído está presente em uma quantidade de 20 a 60% em peso e preferivelmente de 30 a 50% em peso, com base no peso do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído fornecido.
[00139] Por exemplo, se o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído é uma mistura de dois ou mais tipos de anidrido alquenil succínico mono-substituídos compreendendo um ou mais anidrido(s) hexadecenil succínico(s), como anidrido(s) hexadecenil succínico(s) linear(es) ou ramificado(s), e um ou mais anidrido(s) octadecenil succínico(s), como anidrido(s) hexadecenil succínico(s) linear(es) ou ramificado(s), é preferido que o um ou mais anidrido(s) octadecenil succínico(s) estejam presentes em uma quantidade de 20 a 60% em peso e preferivelmente de 30 a 50% em peso, com base no peso do pelo menos um anidrido succínico mono- substituído.
[00140] Também é apreciado que o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído pode ser uma mistura de pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído e pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído.
[00141] Se o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído e pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído, é apreciado que o substituinte alquila do pelo menos um anidrido alquil succínico mono- substituído e o substituinte alquenila do pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído são preferivelmente os mesmos. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido etil succínico e anidrido etenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido propil succínico e anidrido propenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido butil succínico e anidrido butenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido triisobutil succínico e anidrido triisobutenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido pentil succínico e anidrido pentenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido hexil succínico e anidrido hexenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido heptil succínico e anidrido heptenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido octil succínico e anidrido octenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido nonil succínico e anidrido nonenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido decil succínico e anidrido decenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido dodecil succínico e anidrido dodecenil succínico. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido hexadecanil succínico e anidrido hexadecenil succínico. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido hexadecanil linear succínico e anidrido hexadecenil succínico linear ou uma mistura de anidrido hexadecanil succínico ramificado e anidrido hexadecenil succínico ramificado. Alternativamente, o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído é uma mistura de anidrido octadecanil succínico e anidrido octadecenil succínico. Por exemplo, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura do anidrido octadecanil succínico linear e do anidrido octadecenil succínico linear ou uma mistura de anidrido octadecanil succínico ramificado e anidrido octadecenil succínico ramificado.
[00142] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de anidrido nonil succínico e anidrido nonenil succínico.
[00143] Se o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é uma mistura de pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído e pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído, a razão em peso entre o pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído e o pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído é entre 90:10 e 10:90 (% em peso/% em peso). Por exemplo, a razão em peso entre o pelo menos um anidrido alquil succínico mono-substituído e o pelo menos um anidrido alquenil succínico mono-substituído é entre 70:30 e 30:70 (% em peso /% em peso) ou entre 60:40 e 40:60,
[00144] É apreciado que a expressão “pelo menos um” ácido succínico mono-substituído significa que um ou mais tipos de ácido succínico mono- substituído podem ser fornecidos no processo da presente invenção.
[00145] Portanto, deve ser notado que o pelo menos um ácido succínico mono-substituído pode ser um tipo de ácido succínico mono- substituído. Alternativamente, o pelo menos um ácido succínico mono- substituído pode ser uma mistura de dois ou mais tipos de ácido succínico mono-substituído. Por exemplo, o pelo menos um ácido succínico mono- substituído pode ser uma mistura de dois ou três tipos de ácido succínico mono-substituído, como dois tipos de ácido succínico mono-substituído.
[00146] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um ácido succínico mono-substituído é um tipo de ácido succínico mono- substituído.
[00147] É apreciado que o pelo menos um ácido succínico mono-substituído representa um agente de tratamento de superfície e consiste de ácido succínico mono-substituído com um grupo selecionado de qualquer grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30 no substituinte.
[00148] Em uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um ácido succínico mono-substituído consiste de ácido succínico mono-substituído com um grupo selecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C3 a C20 no substituinte. Por exemplo, o pelo menos um ácido succínico mono-substituído consiste de ácido succínico mono- substituído com um grupo selecionado de um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C4 a C18 no substituinte.
[00149] É apreciado que o pelo menos um anidrido succínico mono- substituído e o pelo menos um ácido succínico mono-substituído pode compreender o mesmo substituinte ou diferente.
[00150] Em uma modalidade da presente invenção, a molécula do ácido succínico do pelo menos um ácido succínico mono-substituído e a molécula do anidrido succínico do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído são mono-substituídas com o mesmo grupo selecionado de qualquer grupo linear, ramificado, alifático e cíclico tendo uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C20 e ainda mais preferivelmente de C4 a C18 no substituinte.
[00151] Se o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído é fornecido em combinação com pelo menos um ácido succínico mono- substituído, o pelo menos um ácido succínico mono-substituído está presente em uma quantidade de < 10 % em mol, com base na soma molecular do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e do pelo menos um ácido succínico mono-substituído. Por exemplo, o pelo menos um ácido succínico mono-substituído está presente em uma quantidade de < 5 % em mol, preferivelmente de < 2,5 % em mol e ainda mais preferivelmente de < 1 % em mol, com base na soma molar do pelo menos um anidrido succínico mono- substituído e do pelo menos um ácido succínico mono-substituído.
[00152] De acordo com uma modalidade, o(s) produto(s) de reação salina(s) do ácido succínico mono-substituído e/ou o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído formado na superfície do dito pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído são um ou mais sais de cálcio e/ou um ou mais sais de magnésio destes.
[00153] De acordo com uma modalidade, a camada de tratamento também compreende um material orgânico tal como um polissiloxano. Os polissiloxanos preferidos são polidialquilsiloxanos tais, por exemplo, descrito na US 2004/0097616 Al. são mais preferidos os polidialquilsiloxanos selecionados do grupo que consiste de polidimetilsiloxano, preferivelmente dimeticona, polidietilsiloxano e polimetilfenilsiloxano e/ou misturas dos mesmos.
[00154] De acordo com outra modalidade, uma camada de pós- tratamento está presente na camada de tratamento, a dita camada de pós- tratamento compreende pelo menos um dos polidialquilsiloxanos acima mencionados.
[00155] Em uma modalidade preferida, o tratamento de superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio é realizado em duas etapas, a primeira etapa compreendendo um tratamento por pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste(s) para formar uma camada de tratamento e a segunda etapa compreendendo um tratamento por pelo menos um polidialquilsiloxano para formar uma camada de pós-tratamento.
[00156] Em outra modalidade, o tratamento de superfície é realizado tratando-se o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio, simultaneamente com pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono- substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste e pelo menos um polidialquilsiloxano para formar uma camada de tratamento.
[00157] Além disso, o tratamento de superfície pode ser realizado tratando- se pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio, primeiro com um polidialquilsiloxano e subsequentemente com pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste.
[00158] De acordo com uma modalidade a razão molar do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e o pelo menos um ácido succínico mono- substituído opcional para o(s) produto(s) de reação salina(s) deste é de 99.9:0,1 a 0,1:99.9, preferivelmente de 70:30 a 90:10,
[00159] De acordo com uma modalidade, o(s) produto(s) de reação salina(s) do ácido succínico mono-substituído e/ou o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído são um ou mais sais de cálcio e/ou magnésio destes.
[00160] Deste modo, é apreciado que o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo produto de carbonato de cálcio compreende, e preferivelmente consiste de, pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio e uma camada de tratamento que compreende pelo menos um anidrido succínico mono- substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) destes. A camada de tratamento é formada na superfície do dito pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio.
[00161] No caso, a camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio compreende pelo menos um ácido succínico mono-substituído, é preferido que o pelo menos um ácido succínico mono-substituído seja formado do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído aplicado. Isto quer dizer, o substituinte do pelo menos um ácido succínico mono-substituído e do substituinte do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído são os mesmos.
[00162] De maneira adicional ou alternativa, o pelo menos um ácido succínico mono-substituído é fornecido em uma mistura, junto com o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído.
[00163] Em uma modalidade da presente invenção, a camada de tratamento formada na superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio compreende o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e pelo menos um ácido succínico mono- substituído ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste obtido(s) da comunicação o pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio com o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e o pelo menos um ácido succínico mono-substituído opcional. Alternativamente, a camada de tratamento formada na superfície do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio compreende o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e pelo menos um ácido succínico mono-substituído e o(s) produto(s) de reação salina(s) deste obtidos da comunicação do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio com o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e o pelo menos um ácido succínico mono-substituído opcional.
[00164] É um requerimento da presente invenção que o produto de material enchedor tratado na superfície compreenda a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio.
[00165] De acordo com uma modalidade, o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 2.5% em peso, preferivelmente em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso, mais preferivelmente em uma quantidade de 0,1 a 1,5% em peso, ainda mais preferivelmente em uma quantidade de 0,1 a 1% em peso e ainda mais preferivelmente em uma quantidade de 0,2 a 0,8% em peso com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio.
[00166] A camada de tratamento é preferivelmente caracterizada em que o peso total do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste na superfície do produto de material enchedor tratado na superfície é de 0,05 a 1% em peso/m2, mais preferivelmente de 0,1 a 0,5% em peso/m2 e ainda mais preferivelmente de 0,15 a 0,25% em peso/m2 do pelo menos um material enchedor moído (especialmente moído úmido) compreendendo carbonato de cálcio.
[00167] Em uma modalidade da presente invenção, a camada de tratamento é caracterizada em que o peso total do pelo menos um anidrido succínico mono- substituído e/ou ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste e o pelo menos um material orgânico opcional na superfície do produto de material enchedor tratado na superfície é de 0,1 a 5 mg/m2, mais preferivelmente de 0,25 a 4,5 mg/m2 e ainda mais preferivelmente de 1,0 a 4,0 mg/m2 do pelo menos um material compreendendo carbonato de cálcio.
[00168] De maneira adicional ou alternativa, a camada de tratamento do produto de material enchedor tratado na superfície compreende o pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e o pelo menos um ácido succínico mono- substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste em uma razão molar específica. Por exemplo, a razão molar do pelo menos um anidrido succínico mono- substituído e do pelo menos um ácido succínico mono-substituído para os produtos(s) de reação salina(s) destes é de 99.9:0,1 a 0,1:99.9, preferivelmente de 70:30 a 90:10,
[00169] A expressão “razão molar do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e do pelo menos um ácido succínico mono- substituído para o(s) produto(s) de reação salina(s) destes” no sentido da presente invenção se refere a à soma do peso molecular do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e à soma do peso molecular do pelo menos um ácido succínico mono-substituído para a soma do peso molecular das moléculas do anidrido succínico mono-substituído no produtos de reação salinas destes e a soma do peso molecular das moléculas do ácido succínico mono-substituído nos produtos de reação salinas destes.
[00170] O produto de material enchedor tratado na superfície de acordo com a presente invenção tem excelentes características de superfície em comparação aos enchedores minerais tratados com ácidos graxos e/ou sais de ácido graxo tendo pelo menos 10 átomos de carbono na cadeia, isto é, sem a implementação do pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e do pelo menos um ácido succínico mono-substituído opcional.
[00171] Em particular, é apreciado que o produto de material enchedor tratado na superfície apresente uma temperatura de início volátil > 250°C. Por exemplo, o produto de material enchedor tratado na superfície obtido através do processo inventivo apresente uma temperatura de início volátil de > 260°C ou > 270°C.
[00172] De maneira adicional ou alternativa, o produto de material enchedor tratado na superfície apresenta um total de voláteis entre 25 e 350°C de menos do que 0,25%, e preferivelmente de menos do que 0,23% em massa, por exemplo, de 0,04 a 0,21% em massa, preferivelmente de 0,08 a 0,15% em massa, mais preferivelmente de 0,1 a 0,12% em massa.
[00173] Além disso, o produto de material enchedor tratado na superfície apresenta uma baixa suscetibilidade de absorção de água. É preferido que a baixa suscetibilidade de absorção de umidade do produto de material enchedor tratado na superfície é tal que seu nível de umidade na superfície total é de menos do que 1 mg/g do material enchedor seco compreendendo carbonato de cálcio, em uma temperatura de cerca de +23°C (± 2°C). Por exemplo, o produto de material enchedor tratado na superfície tem uma suscetibilidade de absorção de umidade de 0,1 a 1 mg/g, mais preferivelmente de 0,2 a 0,9 mg/g e ainda mais preferivelmente de 0,2 a 0,8 mg/g do material compreendendo carbonato de cálcio, depois de uma temperatura de +23 C (± 2°C).
[00174] De maneira adicional ou alternativa, o produto de material enchedor tratado na superfície tem uma hidrofilicidade abaixo de 8:2 de razão volumétrica de água:etanol medido a +23°C (± 2°C) com o método de sedimentação. Por exemplo, o produto de material enchedor tratado na superfície tem uma hidrofilicidade de abaixo de 7:3 de razão volumétrica de água:etanol medido a +23°C (± 2°C) com o método de sedimentação.
[00175] Os métodos para preparar o produto de material enchedor tratado na superfície são descritos na WO 2014/060286 Al.
[00176] De acordo com uma modalidade, a película respirável compreende o produto de material enchedor tratado na superfície em uma quantidade de 1 a 85% em peso, com base no peso da película respirável, preferivelmente de 2 a 80% em peso, mais preferivelmente de 5 a 75% em peso, ainda mais preferivelmente de 10 a 65% em peso, e ainda mais preferivelmente de 15% em peso até % em peso.
[00177] De acordo com um aspecto da presente invenção, o produto de material enchedor tratado na superfície descrito acima é usado como enchedor em uma película respirável. Película respirável
[00178] De acordo com a presente invenção, uma película respirável compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material enchedor tratado na superfície é fornecida, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende A) pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído (especialmente moído úmido) tendo um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - um corte de tamanho de partícula de topo d98 de < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277, e - um teor de umidade residual total de < 1% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[00179] Não existem restrições particulares com relação à espessura da película respirável da presente invenção. O técnico habilitado adaptará a espessura da película de acordo com a área de aplicação considerada e com as propriedades da película. De acordo com uma modalidade, a espessura da película respirável é de 5 a 100 μm, preferivelmente de 10 a 70 μm.
[00180] De acordo com uma modalidade, a película respirável tem uma base peso de 5 a 50 g/m2, preferivelmente de 10 a 40 g/m2, e mais preferivelmente de 10 a 30 g/m2.
[00181] A respirabilidade da película respirável pode ser medido através da sua taxa de transmissão de vapor de água. De acordo com uma modalidade, a película respirável tem um taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) de 500 a 10000 g/(m2.day), preferivelmente de 750 a 8000 g/(m2.dia), e mais preferivelmente de 1000 a 7000 g/(m2.dia), medida com um dispositivo de medição Lyssy L80-5000 de acordo com a ASTM 398.
[00182] De acordo com uma modalidade, a película respirável tem uma pressão hidrostática de 100 a 500 mbar, preferivelmente de 200 a 400 mbar, e mais preferivelmente de 250 a 350 mbar, medida com um Hydrotester FX 3000 de acordo com o método que tem foi descrito acima.
[00183] De acordo com uma modalidade, a película respirável também compreende os aditivos selecionados do grupo que consistem de absorventes de UV, estabilizadores de luz, estabilizadores de processamento, antioxidantes, estabilizadores de calor, agentes de nucleação, desativadores metálicos, modificadores de impacto, plastificadores, lubrificantes, modificadores de reologia, auxiliares de processamento, pigmentos, corantes, abrilhantadores óticos, antimicrobianos, agentes antiestéticos, agentes deslizantes, agentes antibloqueio, agentes de ligação, dispersantes, compatibilizadores, descontaminantes de oxigênio, descontaminantes de ácido, marcadores, agentes antiembaçamento, modificadores de superfície, retardantes de chama, agentes de sopro, inibidores de fumaça, agentes de reforço, tais como fibras de vidro, fibras de carbono e/ou bolhas de vidro, ou misturas dos seguintes aditivos.
[00184] Preferivelmente, os aditivos são selecionados da classe de descontaminantes de ácido com base nos sais dos ácidos carboxílicos de cadeia longa, tais como estearato de cálcio, estearato de magnésio, estearato de zinco, e lactato de cálcio, ou podem ser hidrotalcita, da classe dos estabilizantes com base em antioxidantes fenólicos, benzofuranonas, hidroxilaminas, nitronas, tiosinergistas, e fosfitos/fosfonitos, da classe dos estabilizadores de luz com base nas aminas impedidas (HALS), da classe dos desativadores metálicos, da classe dos agentes dispersantes, agentes de ligação, ou compatibilizadores, ou uma mistura de qualquer um dos aditivos antecedentes.
[00185] Os antioxidantes fenólicos adequados são, por exemplo: Octadecil-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propanonato, pentaeritritol- tetracis[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propanoato, tris(3,5-di-terc-butil-4- hidroxifenil)isocianurato, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidróxi- benzil)benzeno, trietilenoglicol-bis[3-(3-terc-butil-4-hidróxi-5-metilfenil)- propanoato, N,N’-hexano-1,6-diil-bis[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)- propanamida.
[00186] Os fosfitos/fosfonitos adequados são, por exemplo: Tris-(2,4- di-tertbutilfenil)-fosfito, 3,9-bis(2,4-di-terc-butilfenóxi)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9- difosfaspiro[5,5]undeceno, tetracis(2,4-di-terc-butilfenil)[1,1-biphenil]-4,4’- diilbisfosfonita.
[00187] As aminas estericamente impedidas são, por exemplo: 1,1- bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato, bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)- succinato, bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)sebacato, bis(1-octilóxi- 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)sebacato, bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)-n- butil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzilmalonato, o produto de condensação de 1-(2-hidroxietil)-2,2,6,6-tetrametil-4-hidroxipiperidina e ácido succínico, produtos de condensação lineares ou cíclicos de N,N’-bis(2,2,6,6-tetrametil-4- piperidil)hexametilenodiamina e 4-terc-octilamino-2,6-dicloro-1,3,5-triazina, tris(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)-nitrilotriacetato, tetracis(2,2,6,6-tetrametil- 4-piperidil)-1,2,3,4-butanotetra-carboxilato, 1,1’-(1,2-etanodiil)-bis(3,3,5,5- tetrametilpiperazinon), 4-benzoil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 4-estearilóxi- 2,2,6,6-tetrametil-piperidino, produtos de condensação lineares ou cíclicos de N,N’-bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil)hexametilenodiamina e 4-morfolino- 2,6-dicloro-1,3,5-triazina, o produto de reação de 7,7,9,9-tetrametil-2- cicloundecil-1-oxa-3,8-diaza-4-oxospiro[4,5]deceno e epicloroidrina.
[00188] Os dispersantes adequados são, por exemplo: Poliacrilatos, tais como copolímeros com cadeias laterais longas, e copolímeros de bloco de poliacrilato; alquilamidas, tais como N,N’-1,2-etanodiilbisoctadecanoamida; ésteres de sorbitano, tais como éster de monoestearilsorbitano; titanatos e zirconatos; copolímeros reativos, tais como copolímero de polipropileno- ácido acrílico; copolímero polipropileno-anidrido maléico; copolímero de polietileno-glicidila-metacrilato; copolímero alternado de poliestirol-anidrido maléico-polissiloxano, tal como copolímero de dimetilsilanodiol-óxido de etileno; copolímero de polifenilsiloxano; copolímeros anfifílicos, tais como copolímero de bloco de polietileno-óxido de polietileno; e dendrímeros, tais como dendrímeros contendo hidróxi.
[00189] Um desativador metálico adequado pode ser, por exemplo, N,N’-bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilpropionil)hidrazina. De acordo com outra modalidade, o desativador metálico pode ser selecionado de uma ou mais das seguintes estruturas:
Figure img0001
Figure img0002
[00190] De acordo com um modalidade preferida, a película respirável compreende pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material enchedor tratado na superfície, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende A) pelo menos um carbonato de cálcio moído (especialmente moído úmido), - preferivelmente carbonato de cálcio moído natural, tendo um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,25 μm a 5 μm, preferivelmente de 0,7 a 4 μm, - um corte de tamanho de partícula de topo d98 de < 10 μm, preferivelmente de < 7,5 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 35 m2/g, preferivelmente de 0,5 a 15 m2/g como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277, e - um teor de umidade residual total de 0,01 a 0,2% em peso, preferivelmente de 0,02 a 0,15% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 1% em peso, preferivelmente de 0,2 a 0,08% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[00191] A película respirável da presente invenção pode ser produzida através de qualquer método conhecido na técnica. De acordo com uma modalidade, um processo de produzir uma película respirável compreende as etapas de: a) fornecer uma composição compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material enchedor tratado na superfície, e b) formar uma película a partir da composição da etapa a), e c) esticar a película obtida na etapa b) em pelo menos uma direção, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende A) pelo menos um material enchedor de carbonato de cálcio moído (especialmente moído úmido) tendo - um tamanho de partícula médio ponderado d50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - um corte de tamanho de partícula de topo d^ de < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, como medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277, e - um teor de umidade residual total de < 1% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído, e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material enchedor de carbonato de cálcio moído que compreende pelo menos um anidrido succínico mono-substituído e/ou pelo menos um ácido succínico mono-substituído e/ou o(s) produto(s) de reação salina(s) deste, em que o produto de material enchedor tratado na superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso total seco do pelo menos um material enchedor compreendendo carbonato de cálcio moído.
[00192] A composição do pelo menos um polímero termoplástico e do produto de material enchedor tratado na superfície fornecidos na etapa de processo a) podem ser produzidos através da mistura ou composição dos ditos componentes. O pelo menos um polímero termoplástico e o produto de material enchedor tratado na superfície, e, se presente, os outros aditivos opcionais, podem ser misturados através do uso de um misturador adequado, por exemplo, um Misturador de Henschel, um super-misturador, um misturador tipo de tambor ou outros. A etapa de composição pode ser realizada com uma extrusora adequada, preferivelmente por uma extrusora de rosca dupla (co- ou contra-rotação) ou por qualquer outro equipamento de composição contínua adequado, por exemplo, um co-amassador contínuo (Buss), um misturador contínuo (Farrel Pomini), uma extrusora de anéis (Extricom) ou outros. A massa polimérica contínua da extrusão pode ser pelotizada pela pelotização na face da matriz (corte a quente) com pelotização submersa, pelotização irregular e pelotização de anel de água ou pela pelotização de filamento (corte a frio) com pelotização de filamento submersa e convencional para formar a massa polimérica extrusada em pelotas.
[00193] Opcionalmente, a etapa de composição também pode ser realizada com um processo descontínuo ou em porções usando um misturador interno (batelada), por exemplo, um misturador de Banburry (HF Mixing Group) ou um misturador Brabender (Brabender) ou outros.
[00194] De acordo com uma modalidade opcional, a composição fornecida na etapa de processo a) também compreende um ou mais dos aditivos descritos acima.
[00195] De acordo com uma modalidade, a composição fornecida na etapa de processo a) é um masterbatch. De acordo com uma modalidade preferida, o masterbatch compreende o produto de material enchedor tratado na superfície em uma quantidade de 50 a 85% em peso, preferivelmente de 60 a 85% em peso e mais preferivelmente de 70 a 80% em peso, com base no peso do masterbatch. O masterbatch pode estar na forma de pelotas, esferas, ou grânulos.
[00196] De acordo com uma modalidade da presente invenção a composição fornecida na etapa a) é um masterbatch ou um composto obtido pela mistura e/ou amassamento do pelo menos um polímero termoplástico e o produto de material enchedor tratado na superfície para formar uma mistura e continuamente pelotizar a mistura obtida sob água. Continuamente significa pelo menos 8 horas, preferivelmente pelo menos 24 horas e mais preferivelmente mais do que 170 horas sem interrupção.
[00197] Os inventores da presente invenção surpreendentemente acharam que o uso do produto de material enchedor tratado na superfície da presente invenção pode evitar o problema de espumação no banho de água durante a produção de um masterbatch ou um composto, o que pode levar a uma interrupção do processo de produção causando um taxa de saída reduzida. Assim, o produto de material enchedor tratado na superfície da presente invenção pode permitir a produção contínua de masterbatches e compostos, e deste modo aumenta a eficiência do masterbatch e produção de composto para películas respiráveis.
[00198] O risco de lixiviação do revestimento de superfície, especialmente quando em contato com a pele humana, é minimizado com o revestimento de superfície inventivo. Portanto, usando-se o produto de material enchedor tratado na superfície da presente invenção, uma película respirável com um potencial reduzido de irritação da pele pode ser produzida.
[00199] Um teste de pressão de filtro foi realizado de modo a determinar a qualidade da dispersão. O teste de pressão de filtro foi realizado em um Collin Pressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS comercialmente disponível. O método de teste foi realizado de acordo com o Padrão Europeu EN 13900-5 com cada uma das composições poliméricas correspondentes (16 g de carbonato de cálcio efetivo por 200 g de amostra final, diluente: LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX) usando um filtro tipo 30 de 14 μm (GKD Gebr. Kufferath AG, Diiren, Alemanha), em que nenhuma bomba de fusão foi usada, a velocidade da extrusora foi mantida a 100 rpm, e em que a temperatura de fusão foi de 225 a 230°C (ajuste de temperatura: 190°C/210°C/230°C/230°C/230°C).
[00200] Os inventores da presente invenção acharam que o uso do produto de material enchedor tratado na superfície da presente invenção em películas respiráveis pode resultar em um material de película respirável muito fina e homogeneamente cheio. Sem estar ligado a nenhuma teoria acredita-se que as propriedades específicas do produto de material enchedor tratado na superfície de acordo com a presente invenção podem torná-lo especialmente adequado para aplicação em películas respiráveis, o que requer ter os enchedores tão igualmente distribuídos através da película quanto possível, de modo a se obter uma distribuição uniforme das propriedades de barreira e transmissão de vapor por toda a película.
[00201] O masterbatch pode ser usado diretamente no processo da etapa b) ou pode ser misturado com um ou mais polímeros termoplásticos antes da etapa de processo b). O masterbatch também pode ser misturado com um ou mais dos aditivos descritos acima. De acordo com uma modalidade preferida, o masterbatch é usado diretamente na etapa de processo b).
[00202] A etapa de processo b) pode ser realizada por qualquer uma das técnicas bem conhecidas usadas para preparar películas poliméricas. Os exemplos de técnicas de extrusão de película adequadas são extrusão de película soprada ou extrusão de película moldada.
[00203] Na etapa de processo c) a película obtida na etapa de processo b) é estirada em pelo menos uma direção. Durante a etapa de estiramento o polímero pode ser deslaminado da superfície do produto de material enchedor tratado na superfície, deste modo poros podem ser formados na película respirável. A etapa de estiramento c) pode ser realizada por qualquer meio conhecido na técnica.
[00204] A película pode ser estirada em pelo menos uma direção uniaxial em uma temperatura da temperatura ambiente até o ponto de amolecimento do polímero termoplástico pelas técnicas bem conhecidas tais como um método de rolo, um método interdigitante, ou um método de tenda.
[00205] De acordo com uma modalidade, na etapa de processo c) a película obtida na etapa b) é estirada na orientação da direção da máquina (MDO). Como conhecido pela pessoa habilitada, o processo de MDO consiste de uma série de estágios tais como pré-aquecimento, orientação, recozimento e resfriamento. Tipicamente, a película entra na MDO e é pré-aquecida até a temperatura de orientação requerida. No estágio de orientação, a película é apertada entre um rolo de rotação lenta e um rápido. Dependendo das propriedades de película desejadas, a película pode ser extinta ou recozida depois da orientação. No estágio final, a película pode ser resfriada até próximo da temperatura de ambiente.
[00206] O estiramento pode ser realizado por uma etapa ou por diversas etapas. De acordo com uma modalidade da etapa de processo c) é realizada de 1 a 10 vezes.
[00207] A ampliação do estiramento determina a ruptura da película em alto estiramento bem como respirabilidade e a transmissão de vapor d’água da película obtida, e assim a ampliação de estiramento excessivamente alta e a ampliação de estiramento excessivamente baixa são desejavelmente evitados. De acordo com uma modalidade, na etapa de processo c), a película obtida na etapa b) é estirada até uma ampliação de estiramento de 1,2 a 6 vezes, mais preferivelmente de 1,2 a 4 vezes em pelo menos uma direção.
[00208] De acordo com uma modalidade na etapa c) do processo inventivo, a película obtida na etapa b) é estirada em duas direções. Se estiramento biaxial é realizado, é possível que, por exemplo, estiramento em uma primeira direção é aplicado na direção da máquina ou uma direção perpendicular a esta, e o estiramento em uma segunda direção é depois aplicado em ângulos retos em relação à primeira direção. Alternativamente, o estiramento biaxial pode ser realizado simultaneamente na direção da máquina e na direção perpendicular a esta.
[00209] De acordo com uma modalidade a etapa de processo c) é realizada em uma temperatura de cerca de 30 a 160°C, preferivelmente de 40 a 130°C, mais preferivelmente de 45 a 80°C, e ainda mais preferivelmente de 50 a 70°C.
[00210] Depois do estiramento, um tratamento ajuste térmico pode ser realizada se requerido de modo a estabilizar a estrutura da película respirável. O tratamento de ajuste térmico pode ser, por exemplo, um tratamento de ajuste térmico em uma temperatura na faixa do ponto de amolecimento do polímero até uma temperatura menor do que em torno do ponto de fusão do polímero por um período de 0,1 a 100 s.
[00211] Os inventores da presente invenção acharam que a película respirável de acordo com a presente invenção retém boa respirabilidade e níveis de defeito de película baixos. Além disso, a película respirável pode fornecer boas propriedades de cor e boas características de processamento tais como propriedades de acúmulo na matriz baixas e meramente um aumento de pressão baixo durante a extrusão é observado. Os inventores da presente invenção também acharam que a película respirável pode ter um potencial reduzido de irritação da pele, por exemplo, se a película respirável está em contato direto com a pele, e especialmente pele molhada ou úmida. Portanto, a película respirável inventiva pode ser especialmente adequada para produtos de higiene tais como fraldas de bebê, produtos de incontinência em adultos, ou curativos de ferimento.
[00212] A película respirável de acordo com a presente invenção pode ser usada em muitas aplicações diferentes. De acordo com uma modalidade, a película respirável é usada em aplicações higiênicas, aplicações médicas, aplicações para o cuidado com a saúde, materiais de filtração, produtos geotêxteis, aplicações agrícolas, aplicações de horticultura, vestuário, calçados, produtos de bagagem, aplicações domésticas, aplicações industriais, aplicações de acondicionamento, aplicações em edificações, ou construção.
[00213] De acordo com outro aspecto da presente invenção, um artigo compreendendo uma película respirável de acordo com a presente invenção é fornecida, em que o artigo é selecionado do grupo que consiste de produtos de higiene, produtos médicos, produtos para cuidados com a saúde, produtos de filtro, produtos geotêxteis, produtos agrícolas, produtos de horticultura, vestuário, calçados, produtos de bagagem, produtos domésticos, produtos industriais, produtos de acondicionamento, produtos de edificações, e produtos de construção.
[00214] Preferivelmente, os produtos de higiene são selecionados do grupo compreendendo produtos de higiene absorventes tais como fraldas ou babadores de bebê, higiene feminina, produtos de incontinência em adultos, tiras depilatórias, bandagens e curativos de ferimento, toalhas de banho e rosto descartáveis, chinelos e calçados descartáveis, lençóis ou colchas, máscaras faciais descartáveis, tornozeleiras, camadas de aquisição/distribuição, capas de núcleo, forros traseiros, alargadores de orelha, os produtos de higiene são selecionados do grupo compreendendo produtos de higiene absorventes tais como fraldas ou babadores de bebê, higiene feminina, produtos de incontinência em adultos, tiras depilatórias, bandagens e curativos de ferimento, toalhas de banho e rosto descartáveis, chinelos e calçados descartáveis, lençóis ou colchas, máscaras faciais descartáveis, tornozeleiras, camadas de aquisição/distribuição, capas de núcleo, forros traseiros, alargadores de orelha, área de pouso, camadas empoáveis e sistemas de fixação; e toalhas tais como toalhas úmidas, toalhas de cuidado para a pele, toalhas de bebê, toalhas faciais, toalhas de limpeza, toalhas para mão e corpo, panos úmidos, toalhas de higiene pessoal, toalhas de higiene feminina, toalhas antibacterianas e toalhas medicadas.
[00215] Preferivelmente, os produtos médicos e para cuidados com a saúde são selecionados do grupo compreendendo produtos médicos que possam ser esterilizados, embalagem médica, gorros como gorros cirúrgicos descartáveis, vestuário protetivo, roupas cirúrgicas, máscaras cirúrgicas e máscaras faciais, aventais cirúrgicos, campos cirúrgicos, cortinas cirúrgicas, mantas, embalagens, esponjas, curativos, panos, roupa de cama, aventais de controle de contaminação, aventais de exames, aventais de laboratório, roupas de isolação, liberação de drogas transdérmicas, mortalhas, almofadas absorventes, pacotes de procedimento, pacotes térmicos, revestimento de bolsa de ostomia, fitas de fixação, colchões incubadores, embalagens de esterilização (embalagens CSR), tratamento de feridas, pacotes de frio/calor, sistemas de liberação de droga como emplastros.
[00216] Preferivelmente, os produtos de vestuário, calçado e bagagem são selecionados do grupo compreendendo forros internos como frentes de sobretudos, colarinhos, adornos, cintas, lapelas, etc., roupas íntimas descartáveis, componentes de sapato como reforço de ilhó de cordão de sapato, reforço de tênis e sandália e revestimento de sola interna, etc., componentes de bolsas, agentes de união, etiquetas de composição e cuidados (lavagem).
[00217] Preferivelmente, os produtos de acondicionamento são selecionado do grupo compreendendo forros internos como embalagem de dessecante, embalagem de absorventes, caixas de presente, caixas de arquivo, bolsas não tecidas, capas de livro, envelopes de carta, envelopes expressos, bolsas de correio e os semelhantes.
[00218] Preferivelmente, os produtos de edificação e construção são selecionados do grupo compreendendo envoltório de casa, cobertura de asfalto, leitos de estrada e estrada de ferro, campos de golfe e tênis, reforço de revestimentos de parede, revestimentos acústicos para parede, materiais para telhados e subcobertura para telhas, estabilizantes de solo e subpavimento de estrada, estabilizadores de fundação, controle de erosão, construção de canais, sistemas de drenagem, proteção com geomembrana, proteção contra o congelamento, cobertura agrícola, barreiras contra água em lagos e canal, e barreiras de infiltração de areia para piso de drenagem.
[00219] O escopo e interesse da invenção será melhor entendido com base nos seguintes exemplos que são intencionados a ilustrar certas modalidades da presente invenção e não são limitantes. Exemplos 1. Métodos e materiais de medição
[00220] No que segue, métodos e materiais de medição implementados nos exemplos são descritos. Teor de umidade residual do enchedor tratado na superfície
[00221] O teor de umidade residual total do produto de material enchedor tratado na superfície foi medido de acordo com o método de titulação coulométrica de Karl Fischer, dessorvendo a umidade em uma estufa a 220°C e passando a mesma continuamente dentro do Coulômetro KF (Mettler Toledo Coulometric KF Titrator C30, combinado com estufa Mettler DO 0337) usando N2 seco a 100 ml/min durante 10 min. Uma curva de calibração usando água foi preparada e uma cortina de 10 min de fluxo de gás sem uma amostra foi levado em conta. Absorção de umidade
[00222] O termo “susceptibilidade para absorção de umidade” no sentido da presente invenção se refere à quantidade de umidade absorvida na superfície do enchedor mineral e é determinada em mg de umidade/g do produto tratado de enchedor mineral seco depois da exposição a uma atmosfera de 10 e 85% de umidade relativa, resp., durante 2,5 horas em uma temperatura de +23°C (± 2°C) (equipamento de medição: Gintronic GraviTest Modelo 6300, Gintronic AG, Suíça). O produto de enchedor mineral tratado é primeiro mantido em uma atmosfera de 10 % de umidade relativa durante 2,5 horas, depois a atmosfera é trocada para 85% de umidade relativa, onde a amostra é mantida por mais 2,5 horas. O aumento de peso entre as umidades relativas de 10% e 85% é depois usado para calcular a absorção de umidade em mg de umidade / g de produto tratado de enchedor mineral seco. Tamanho de Partícula
[00223] A distribuição da partícula do material enchedor não tratado compreendendo carbonato de cálcio moído foi medido usando um Sedigraph 5120 da companhia Micromeritics, USA. O método e os instrumentos são conhecidos pela pessoa habilitada e são habitualmente usados para determinar o tamanho dos grãos de enchedores e pigmentos. A medição foi realizada em uma solução aquosa compreendendo 0,1% em peso de Na4P2O7. As amostras foram dispersas usando um agitador de alta velocidade e supersônico. Área de superfície específica (BET)
[00224] A área de superfície específica foi medida usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277. Teor de cinzas
[00225] O teor de cinzas em [%] dos masterbatches foi determinado pela incineração de uma amostra em um cadinho de incineração que é colocado em um forno de incineração a 570°C durante 2 horas. O teor de cinzas é medido como a quantidade total de resíduos inorgânicos remanescentes. Teste de pressão de filtro
[00226] Um teste de pressão de filtro foi realizado de modo a determinar a qualidade da dispersão. O teste de pressão de filtro foi realizado em um Collin Pressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS comercialmente disponível. O método de teste foi realizado de acordo com o Padrão Europeu EN 13900-5 com cada uma das composições poliméricas correspondentes (16 g de carbonato de cálcio efetivo por 200 g de amostra final, diluente: LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX) usando um filtro tipo 30 de 14 μm (GKD Gebr. Kufferath AG, Diiren, Alemanha), em que nenhuma bomba de fusão foi usada, a velocidade da extrusora foi mantida a 100 rpm, e em que a temperatura de fusão foi de 225 a 230°C (ajuste de temperatura: 190°C/210°C/230°C/230°C/230°C). Taxa de transmissão de vapor de água (WVTR)
[00227] O valor de WVTR das películas respiráveis foi medido com um Lyssy L80-5000 (PBI-Dansensor A/S, Dinamarca) dispositivo de medição de acordo com a ASTM E398. Teste de pressão hidrostática
[00228] O teste de pressão hidrostática foi realizado de acordo com um procedimento que é equivalente ao Método de Teste AATCC 127-2013, WSP 80,6 e ISO 811. Uma amostra de película (área de teste = 10 cm2) foi montada para formar uma cobertura no poço da ponta de teste. Esta amostra de película foi submetida a uma pressão de água padronizada, aumentada a uma taxa constante até que vazamento aparecesse na superfície externa da película, ou estouro de água ocorresse como um resultado da falha da película (gradiente da taxa de pressão = 100 mbar/min.). A pressão de água foi medida conforme a altura da ponta hidrostática atingiu no primeiro sinal de vazamento em três áreas separadas da amostra de película ou quando estouro ocorresse. Os resultados da altura da ponta foram registrados em centímetros ou milibares de pressão de água sobre o espécime. Um valor mais alto indicou maior resistência à penetração de água. O TEXTEST FX-3000, Hydrostatic Head Tester (Textest AG, Suíça), foi usado para as medições da pressão hidrostática. Avaliação das propriedades de espumação
[00229] As propriedades de espumação dos masterbatches preparados foram examinadas visualmente. (+) significa que a formação de espuma no banho de água foi observada depois de 168 h de pelotização, enquanto (-) significa que nenhuma formação de espuma no banho de água foi observada depois de 168 h de pelotização. Taxa de fluxo de fundido (MFR)
[00230] A taxa de fluxo de fundido dos masterbatches foi determinada de acordo com a ISO 1133 (190°C, 5 kg). 2. Materiais
[00231] CC1 (comparativo): Carbonato de cálcio moído natural, comercialmente disponível da Omya International AG, Suíça (d50: 1,7 μm; d98: 6 μm), tratado na superfície com 0,55% em peso de ácido octanóico (produto número 00040, comercialmente disponível da TCI Europe N.V, Bélgica) com base no peso do carbonato de cálcio moído natural. BET: 3,4 g/m2, teor de umidade residual: 0,1% em peso, absorção de umidade: 0,41 mg/g.
[00232] CC2 (inventivo): Carbonato de cálcio moído natural, comercialmente disponível da Omya International AG, Suíça (d50: 1,7 μm; d98: 6 μm), tratado na superfície com 0,7 % em peso de anidrido alquenil succínico (CAS [68784-12-3], concentração >93%) com base no peso do carbonato de cálcio moído natural. BET: 3,4 g/m2, teor de umidade residual: 0,1% em peso, absorção de umidade: 0,58 mg/g.
[00233] CC3 (inventivo): Carbonato de cálcio moído natural, comercialmente disponível da Omya International AG, Suíça (d50: 1,7 μm; d98: 6 μm), primeiro tratado na superfície com 0,7 % em peso de anidrido alquenil succínico (CAS [68784-12-3], concentração >93%) com base no peso do carbonato de cálcio moído natural e depois tratado na superfície com 0,05% em peso de polidimetilsiloxano (CAS [63148-62-9], viscosidade cinemática = 1000 cast.), BET: 3,4 g/m2, teor de umidade residual: 0,1% em peso, absorção de umidade: 0,46 mg/g.
[00234] LLDPE Doble 2035 (MFR: 6 g/10 min (190°C, 2,16 kg), densidade: 0,919 g/cm3 de acordo com a folha de dados técnicos), comercialmente disponível da The Dow Chemical Companha, USA.
[00235] LDPE Dow SC 7641 (MFR: 2 g/10 min (190°C, 2,16 kg), densidade: 0,923 g/cm3 de acordo com a folha de dados técnicos), comercialmente disponível da The Dow Chemical Companha, USA. 3. Exemplos Exemplo 1 — Preparação de compostos (CO)
[00236] Compostos contendo 45% em peso de P1, 5% em peso de P2, e 50% em peso de CC1 (comparativo), CC2 (inventivo) ou CC3 (inventivo), respectivamente, foram continuamente preparados em uma amassadora Bush na escala de laboratório (PR46 da Bush AG, Suíça). Os compostos obtidos foram pelotizados em um pelotizador de carga elástica, modelo SLC (Gala, USA) em um banho de água tendo uma temperatura de partida entre 20 e 25°C. As composições e conteúdo de enchedor dos compostos preparados são compilados na Tabela 1 abaixo. O conteúdo de enchedor exato foi determinado pelo teor de cinzas. Além disso, um teste de pressão de filtro foi realizado de modo a determinar a qualidade da dispersão do produto de material enchedor. Tabela 1: Composições e propriedades de compostos preparados.
Figure img0003
[00237] Os resultados mostrados na Tabela 1 confirmam que os compostos com boa qualidade foram produzidos. Além disso, o teste de pressão de filtro revelou que o produto de material enchedor da presente invenção apresenta uma qualidade de dispersão melhorada em uma composição de película respirável, comparado com o produto de material enchedor da técnica anterior. Exemplo 2 — Preparação de películas respiráveis
[00238] Películas respiráveis foram produzidas por uma linha de película moldada por extrusão piloto com unidade MDO-II integrada (Dr. Collin GmbH, Alemanha) os ajustes de temperatura da extrusora foram 195°C-210°C-230°C-230°C, e a velocidade de rotação da extrusora foi de aproximadamente 35 rpm usando os compostos do Exemplo 1. A velocidade do rolo da unidade de estiramento foi de 125/125%.
[00239] A qualidade da película das películas respiráveis obtidas foi inspecionada visualmente e as películas foram testadas com respeito à sua taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) e sua pressão hidrostática. Os resultados são mostrados na Tabela 2 abaixo. Tabela 2: Composições e propriedades das películas respiráveis preparadas.
Figure img0004
[00240] Os resultados mostrados na Tabela 2 confirmam que a película respirável inventiva tem uma boa qualidade e respirabilidade, que é similar àquela da película respirável comparativa. Exemplo 3 —Formação de espuma durante a produção de composto contínua
[00241] Compostos contendo 45% em peso de P1, 5% em peso de P2, e 50% em peso de CC1 (comparativo) ou CC2 (inventivo), respectivamente, foram continuamente preparados durante 168 h em uma amassadora Bush em escala de lab (PR46 da Bush AG, Suíça). Os compostos obtidos foram politizados em um pelotizador de carga elástica, modelo SLC (Gala, USA) em um banho de água tendo uma temperatura de partida entre 20 e 25°C.
[00242] Como pode ser reunido dos resultados dados na Tabela 3 abaixo, durante a produção contínua dos compostos incluindo o material enchedor inventivo tratado na superfície nenhuma formação de espuma no banho de água foi observado depois de 168 h. Ao contrário, durante a preparação dos compostos incluindo o material enchedor comparativo uma formação de espuma intensa no banho de água foi observado depois de 168 h. Tabela 3: Formação de espuma durante a preparação contínua dos compostos.
Figure img0005

Claims (17)

1. Película respirável, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material de enchimento tratado em superfície, em que o produto de material de enchimento tratado em superfície compreende A) pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tendo - uma dimensão de partícula mediana de peso D50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - uma dimensão de partícula de corte superior dge < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, medida com nitrogênio e o método BET de acordo com a norma ISO 9277, e - um teor de umidade total residual de < 1 % em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material de enchimento contendo carbonato de cálcio moído úmido compreendendo pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou um (s) produto (s) de reação salina dos mesmos, em que o produto de material de enchimento tratado em superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido, e em que a película respirável é adicionalmente definida por ter uma taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) de ao menos 1000 g/(m2.dia), determinado com um dispositivo de medição Lyssy L80-5000 de acordo com a ASTM E398.
2. Película respirável de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o que pelo menos um polímero termoplástico é uma poliolefina, preferivelmente selecionada do grupo que consiste em polipropileno, polietileno, polibutileno e misturas dos mesmos, e mais preferivelmente selecionado do grupo que consiste em polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de densidade ultra baixa (ULDPE), polietileno de muito baixa densidade (VLDPE) e misturas dos mesmos.
3. Película respirável de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a película respirável compreende o produto de material de enchimento tratado em superfície em uma quantidade de 1 a 85% em peso, com base no peso total da película respirável, preferivelmente de 2 a 80% em peso, mais preferivelmente de 5 a 75% em peso, ainda mais preferivelmente de 10 a 65% em peso, e mais preferivelmente de 15% em peso a 60% em peso.
4. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento que contém carbonato de cálcio moído úmido é carbonato de cálcio moído natural, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio modificado, carbonato de cálcio tratado em superfície ou uma mistura dos mesmos, e preferivelmente carbonato de cálcio moído natural.
5. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tem um tamanho médio de partícula D50 de 0,25 μm a 5 μm e preferivelmente de 0,7 μm a 4 μm.
6. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tem um tamanho de partícula de corte superior d^ de <12,5 μm, preferivelmente <10 μm e mais preferivelmente <7,5 μm.
7. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tem uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 50 m2/g, preferivelmente de 0,5 a 35 m2/g, e mais preferivelmente de 0,5 a 15 m2/g, conforme medido utilizando nitrogênio e o método BET de acordo com a norma ISO 9277.
8. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tem um teor de umidade total residual de 0,01 a 0,2% em peso, preferivelmente de 0,02 a 0,15% em peso, e mais preferivelmente de 0,04 a 0,15% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido.
9. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um anidrido succínico monossubstituído consiste em anidrido succínico monossubstituído com um grupo selecionado entre um grupo linear, ramificado, alifático e cíclico com uma quantidade total de átomos de carbono de C2 a C30, preferivelmente de C3 a C25, e mais preferivelmente de C4 a C20 no substituinte.
10. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o produto de material de enchimento tratado em superfície possuir uma absorção de umidade de 0,1 a 1 mg/g, preferivelmente de 0,2 a 0,9 mg/g e mais preferivelmente de 0,2 a 0,8 mg/g, a uma temperatura de 23°C (+ ou - 2°C).
11. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o produto de material de enchimento tratado em superfície tem uma temperatura de início volátil > 250°C, preferivelmente >260°C e mais preferivelmente >270°C.
12. Película respirável de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada de tratamento na superfície do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido compreende pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou produto (s) de reação salina e pelo menos um polidialquilsiloxano do grupo constituído por polidimetilsiloxano, polidietilsiloxano, polimetilfenilsiloxano e/ou misturas dos mesmos, ou em que o pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido compreende uma camada de tratamento compreendendo pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou produto (s) de reação salina e uma camada de tratamento posterior compreendendo pelo menos um polidialquilsiloxano do grupo que consiste em polidimetilsiloxano, polidietilsiloxano, polimetilfenilsiloxano e/ou suas misturas, e em que a película respirável é adicionalmente definida por ter uma taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) de ao menos 1000 g/(m2.dia), determinado com um dispositivo de medição Lyssy L80-5000 de acordo com a ASTM E398.
13. Processo para produção de uma película respirável, caracterizada pelo fato de que a película respirável é definida por ter uma taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) de ao menos 1000 g/(m2.dia), determinado com um dispositivo de medição Lyssy L80-5000 de acordo com a ASTM E398 e que compreende as etapas de: a) proporcionar uma composição compreendendo pelo menos um polímero termoplástico e um produto de material de enchimento tratado em superfície, e b) formar uma película a partir da composição da etapa a), e c) esticar a película obtida na etapa b) em pelo menos uma direção, em que o produto de material de enchimento tratado em superfície compreende A) pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tendo - uma dimensão de partícula mediana de peso D50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - uma dimensão de partícula de corte superior D98 < 15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, medida com nitrogênio e o método BET de acordo com a norma ISO 9277, e - um teor de umidade total residual <1 % em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido compreendendo pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou um(uns) produto(s) de reação salina dos mesmos, em que o produto de material de enchimento tratado em superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a composição proporcionada na etapa a) é uma mistura mãe ou um composto obtido misturando e/ou amassando o pelo menos um polímero termoplástico e o produto de material de enchimento tratado em superfície para formar uma mistura e formar continuamente grânulos da mistura obtida sob água.
15. Uso de um produto de material de enchimento tratado em superfície, caracterizado pelo de que ser como enchedor em uma película respirável, em que a película respirável é definida por ter uma taxa de transmissão de vapor de água (WVTR) de ao menos 1000 g/(m2.dia), determinado com um dispositivo de medição Lyssy L80-5000 de acordo com a ASTM E398, e em que o produto de material de enchimento tratado em superfície compreende A) pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido tendo - uma dimensão de partícula mediana de peso D50 na faixa de 0,1 μm a 7 μm, - um tamanho de partícula de corte superior dge de <15 μm, - uma área de superfície específica (BET) de 0,5 a 150 m2/g, medida com nitrogênio e o método BET de acordo com a norma ISO 9277, e - um teor de umidade total residual <1 % em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido e B) uma camada de tratamento na superfície do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido compreendendo pelo menos um anidrido succínico monossubstituído e/ou pelo menos um ácido succínico monossubstituído e/ou produto (s) de reação salina dos mesmos, em que o produto de material de enchimento tratado em superfície compreende a camada de tratamento em uma quantidade de 0,1 a 3% em peso, com base no peso seco total do pelo menos um material de enchimento que compreende carbonato de cálcio moído úmido.
16. Artigo, caracterizado pelo fato de que compreende uma película respirável como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que o artigo é selecionado do grupo que consiste em produtos de higiene, produtos médicos, produtos de cuidados de saúde, produtos de filtro, produtos geotêxteis, produtos agrícolas, produtos de horticultura, vestuário, produtos de calçados, produtos de bagagem, produtos domésticos, produtos industriais, produtos de embalagem, produtos de edificação e produtos de construção.
17. Uso de uma película respirável como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de ser em aplicações higiênicas, aplicações médicas, aplicações de cuidados de saúde, materiais de filtração, produtos geotêxteis, aplicações agrícolas, aplicações hortícolas, vestuário, produtos de calçado, produtos de bagagem, aplicações domésticas, aplicações industriais, aplicações de empacotamento, aplicações de edifício, ou construção.
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