BR112019020692A2 - Composição de pigmento compreendendo carbonato de cálcio modificado na superfície e carbonato de cálcio natural triturado - Google Patents

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Abstract

a presente invenção refere-se a uma composição aquosa de pigmento compreendendo uma mistura de carbonato de cálcio natural triturado (gncc) e carbonato de cálcio modificado na superfície (mcc) em uma razão específica e cada um tendo uma distribuição de tamanho de partícula específica. um processo para produzir a composição inventiva de pigmento também é divulgado. a composição inventiva de pigmento pode ser usada em tintas ou revestimentos.

Description

COMPOSIÇÃO DE PIGMENTO COMPREENDENDO CARBONATO DE CÁLCIO MODIFICADO NA SUPERFÍCIE E CARBONATO DE CÁLCIO NATURAL TRITURADO
[001] A presente invenção refere-se a uma composição aquosa de pigmento compreendendo uma mistura de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC). A invenção refere-se ainda a um processo para produzir a composição de pigmento inventiva e seu uso em tintas e revestimentos.
[002] Os pigmentos comumente usados no campo de tintas e revestimentos incluem, por exemplo, argila, mica, silica, talco, dióxido de titânio ou diferentes tipos de carbonato de cálcio, como carbonato de cálcio natural triturado ou carbonato de cálcio sintético e variantes modificadas na superfície dos carbonates de cálcio acima mencionados.
[003] No caso de tintas ou revestimentos opacos, geralmente, são preferidos os pigmentos que proporcionam alta opacidade e alto contraste. Outras propriedades desejadas podem incluir, por exemplo, um alto grau de brancura, um baixo grau de amarelecimento e boas propriedades de fosqueamento.
[004] Para atingir esses objetivos, pigmentos de alto desempenho (em particular dióxido de titânio ou carbonato de cálcio modificado na superfície) são frequentemente necessários e tintas ou revestimentos correspondentes devem ser produzidos com custos elevados. Assim, existe uma necessidade geral de pigmentos mais eficientes em termos de opacidade, contraste e similares ou uma necessidade geral de pigmentos alternativos que possam
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2/59 ser utilizados na produção de tintas e revestimentos a custos mais baixos.
[005] A este respeito, EP 2 684 916 Al divulga um processo para produzir carbonato de cálcio modificado na superfície a partir de uma pasta mineral contendo carbonato de cálcio na presença de pelo menos um ácido solúvel em água e dióxido de carbono sob condições de agitação. O carbonato de cálcio modificado na superfície pode ser utilizado como agente de fosqueamento em tintas e revestimentos.
[006] Do mesmo modo, os documentos EP 2 264 108 Al e EP 2 264 109 Al divulgam processos para a preparação de carbonato de cálcio modificado na superfície usando ácidos fortes e médios a fortes, respectivamente, e dióxido de carbono.
[007] Para reduzir ainda mais a quantidade de carbonato de cálcio modificado na superfície em composições de pigmentos à base de carbonato, que também é caro comparado ao carbonato de cálcio natural triturado convencional, a EP 3 085 742 Al propõe uma mistura de carbonato de cálcio modificado na superfície compreendendo partículas (MCC) e carbonato de cálcio precipitado compreendendo partículas (PCC) . A mistura sendo na forma de uma pasta aquosa ou a correspondente pasta de pigmento seco pode ser usada em papel, revestimento de papel, papel de seda, papel fotográfico digital, tintas, revestimentos, adesivos, plásticos, tratamento de águas residuais ou agentes de tratamento de águas residuais.
[008] Como alternativa adicional, US 2014/0158022 Al divulga o uso de misturas de caulim/carbonato de cálcio em composições minerais para uso em tintas e revestimentos.
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A referida mistura compreende caulim, em que entre 88 e 98% das partículas devem ser menor que 2 microns e apenas entre 10 e 30% devem ser menor que 0,2 microns e carbonato de cálcio, em que entre 88 e 96% das partículas devem ser menores que 2 microns e entre 4 e 14% deve ser menor que 0,2 microns .
[009] No entanto, ainda há uma necessidade contínua de pigmentos e composições de pigmentos alternativos proporcionando melhor desempenho (por exemplo, em termos de opacidade ou razão de contraste, brancura, amarelecimento ou propriedades de fosqueamento) ou que possam ser produzidos a um custo menor. Tais pigmentos alternativos e composições correspondentes podem ser utilizados, por exemplo, como um intensificador para pigmentos estabelecidos de alto desempenho, como dióxido de titânio.
[0010] Por conseguinte, é um objetivo da presente invenção fornecer um pigmento ou uma composição de pigmento possuindo propriedades ópticas aprimoradas. Em particular, é um objetivo da presente invenção fornecer uma composição de pigmento ou pigmento com propriedades ópticas aprimoradas quando aplicada em tintas ou revestimentos.
[0011] Um objetivo particular é o fornecimento de pigmentos, composições de pigmentos e tintas ou revestimentos correspondentes, proporcionando melhor opacidade ou melhores propriedades de contraste.
[0012] Ainda outro objetivo pode ser visto na provisão de pigmentos, composições de pigmentos e tintas ou revestimentos correspondentes que têm propriedades melhoradas em termos de amarelecimento (preferencialmente, amarelecimento reduzido) e brancura (preferencialmente,
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4/59 aumento de brancura).
[0013] Ainda outro objetivo da presente invenção pode ser visto no fornecimento de pigmentos, composições de pigmentos e tintas ou revestimentos correspondentes que podem ser produzidos a custos mais baixos ou que podem ser usados a custos mais baixos em comparação com os pigmentos convencionais (de alto desempenho). Portanto, outro objetivo pode ser visto na provisão de uma composição de pigmento ou pigmento que pode ser usada como um intensif icador para pigmentos conhecidos (de alto desempenho) sem afetar negativamente as propriedades ópticas do produto final, por exemplo, em termos de opacidade, razão de contraste, propriedades relacionadas ao amarelecimento ou fosqueamento.
[0014] Outro objetivo particular pode ser visto na provisão de um pigmento ou uma composição correspondente que pode ser usada como um primeiro pigmento junto com um segundo pigmento conhecido (alto desempenho), melhorando, assim, as propriedades ópticas desse segundo pigmento conhecido. Portanto, é outro objetivo da presente invenção reduzir o consumo geral e os custos dos pigmentos convencionais (de alto desempenho), mantendo ou melhorando as propriedades ópticas das tintas e revestimentos correspondentes.
[0015] A preparação de pigmentos conhecidos ou composições de pigmentos para uso em tintas ou revestimentos, geralmente, vem com baixa produtividade e alto consumo de energia para a secagem dos materiais e, portanto, consome muita energia e custos. Como resultado, as composições de pigmento convencionais são tipicamente obtidas na forma de suspensões aquosas compreendendo quantidades relativamente altas de água. Por sua vez, as composições de pigmentos
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5/59 existentes com um alto teor de sólidos têm tipicamente uma alta viscosidade. Um outro objetivo da presente invenção pode, portanto, ser observado no fornecimento de pigmentos ou composições de pigmentos com alto teor de sólidos a uma viscosidade aceitável ou baixa.
[0016] Os problemas anteriores e outros podem ser resolvidos pelo objetivo conforme definido aqui nas reivindicações independentes.
[0017] Um primeiro aspecto da presente invenção refere-se a uma composição aquosa de pigmento compreendendo:
(i) carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em peso cbs de 5 pm ou menor; e (ii) carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), sendo um produto de reação do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um ou mais doadores de íons HsO4, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento de doadores de íons HsO4 e/ou é fornecido a partir de uma fonte externa, o referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tendo um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume d^s de 10 pm ou menor;
caracterizado em que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 95:5 a 5:95, com base em pesos secos, em que a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 50 a 85% em peso, com base no peso total da
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6/59 composição aquosa de pigmento.
[0018] Os inventores descobriram surpreendentemente que uma composição aquosa de pigmento compreendendo uma mistura de dois pigmentos de carbonato de cálcio, em que o primeiro pigmento é um carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o segundo pigmento é um carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), fornece propriedades ópticas aprimoradas, por exemplo, em termos de razão de contraste, propriedades de amarelecimento e fosqueamento, em comparação com o carbonato de cálcio triturado convencional. Ambos os pigmentos de carbonato de cálcio contidos na mistura têm uma distribuição específica de tamanho de partícula: o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) possui um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em peso cbs de 5 pm ou menor, e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tem um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume d^s de 10 pm ou menor. De acordo com a presente invenção, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento numa razão de 95:5 a 5:95. Os inventores descobriram, ainda, que as composições aquosas da presente invenção fornecem boas propriedades ópticas quando usadas na composição de tinta e revestimento também com alto teor de sólidos e boa viscosidade. A composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 50 a 85% em peso, com base no peso total da composição aquosa de pigmento. Surpreendentemente, a composição de pigmento inventiva pode ser usada como um intensificador de dióxido de titânio,
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7/59 permitindo uma redução do consumo de dióxido de titânio enquanto, ao mesmo tempo, propriedades ópticas satisfatórias ou até melhoradas podem ser alcançadas (por exemplo, razão de contraste, propriedades de amarelecimento e fosqueamento).
[0019] Portanto, outro aspecto da presente invenção refere-se a um processo para preparar a composição aquosa de pigmento da invenção, o processo compreendendo as seguintes etapas:
(a) fornecer uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro em partícula baseado em peso cbs de 5 pm ou menor;
(b) fornecer uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), sendo um produto da reação de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um ou mais doadores de ions HaCR, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento de doadores de íons HsO+ e/ou é fornecido a partir de uma fonte externa, o referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tendo um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume d^s de 10 pm ou menor;
(c) entrar em contato com a suspensão aquosa fornecida na etapa (a) e a suspensão aquosa fornecida na etapa (b) para obter uma composição aquosa de pigmento compreendendo carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC); e (d) opcionalmente, ajustar o teor de sólidos da composição aquosa de pigmentos da etapa (c);
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8/59 caracterizado em que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 95:5 a 5:95, com base em pesos secos, em que a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 50 a 85% em peso, com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
[0020] Ainda outro aspecto da presente invenção refere-se à utilização da composição aquosa de pigmento da invenção em tintas ou revestimentos.
[0021] Ainda outro aspecto da presente invenção refere-se à utilização do pigmento aquoso da invenção como intensificador de dióxido de titânio.
[0022] Ainda outro aspecto da presente invenção refere-se a uma tinta ou revestimento compreendendo a composição aquosa de pigmento.
[0023] Os seguintes termos utilizados em todo o presente pedido terão os significados estabelecidos a seguir:
[0024] O termo carbonato de cálcio natural triturado (GNCC), conforme usado aqui, refere-se a um material particulado obtido a partir de minerais naturais contendo carbonato de cálcio (por exemplo, giz, calcário, mármore ou dolomita) que foi processado em uma etapa de cominuição úmida e/ou seca , como britagem e/ou trituração, e, opcionalmente, foi submetido a etapas adicionais, como peneiramento e/ou fracionamento, por exemplo, por um ciclone ou classificador.
[0025] Um carbonato de cálcio precipitado (PCC) no significado da presente invenção é um material sintetizado,
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9/59 geralmente, obtido por precipitação após uma reação de dióxido de carbono e hidróxido de cálcio (cal hidratada) em um ambiente aquoso ou por precipitação de um cálcio e uma fonte de carbonato na água. Além disso, o carbonato de cálcio precipitado também pode ser o produto da introdução de sais de cálcio e carbonato, por exemplo, cloreto de cálcio e carbonato de sódio, em um ambiente aquoso. 0 PCC pode ter uma forma cristalina vaterítica, calcítica ou aragonítica.
Os PCCs são descritos, por exemplo, em EP 2 447 213 Al, EP
2 524 898 Ϊ M, EP 2 371 766 Al, EP 2 840 065 Al ou WO
2013/142473 Al .
[0026] Um carbonato de cálcio modificado na
superfície, de acordo com a presente invenção, é um produto de reação do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com C02 e um ou mais doadores de íons H30+, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento dos doadores de íons H30+ e/ou é fornecido por uma fonte externa. Um doador de íons H30+ no contexto da presente invenção é um ácido de Bwnsted e/ou um sal ácido.
[0027] O termo particulado no significado do presente pedido refere-se aos materiais compostos por uma pluralidade de partículas. A referida pluralidade de partículas pode ser definida, por exemplo, por sua distribuição de tamanho de partícula (c?98, cGo etc.) .
[0028] O tamanho de partícula do carbonato de cálcio modificado na superfície aqui é descrito como distribuição de tamanho de partícula com base em volume dx. Nesse caso, o valor dx representa o diâmetro em relação ao qual x% em volume das partículas têm diâmetros menores que
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10/59 dx. Isso significa que, por exemplo, o valor cfoo é o tamanho de partícula, no qual 20% vol de todas as partículas são menores que esse tamanho de partícula. O valor de dso é, portanto, o tamanho médio das partículas em volume, ou seja, 50% em volume de todas as partículas são menores que esse tamanho de partícula e o valor em cbs, denominado valor de corte de volume, é o tamanho de partícula em que 98% em volume de todas as partículas são menores que esse tamanho de partícula.
[0029] O tamanho de partícula de materiais particulados, que não sejam carbonato de cálcio modificado na superfície (por exemplo, carbonato de cálcio natural triturado), aqui é descrito por uma distribuição baseada em peso dos tamanhos de partícula dx. Nesse caso, o valor dx representa o diâmetro em relação ao qual x% em peso das partículas têm diâmetros menores que dx. Isso significa que, por exemplo, o valor cho é o tamanho de partícula no qual 20% em peso de todas as partículas são menores que esse tamanho de partícula. O valor de dso é, portanto, o tamanho médio de partícula em peso, ou seja, 50% em peso de todas as partículas são menores que esse tamanho de partícula e o valor de cbs, referido como valor de corte em peso, é o tamanho de partícula em que 98% em peso de todas as partículas são menores que esse tamanho de partícula.
[0030] Em todo o presente documento, a área de superfície específica (em m2/g) de carbonato de cálcio modificado na superfície ou outros materiais é determinada usando o método BET (usando nitrogênio como gás adsorvente).
[0031] Para os fins da presente invenção, a porosidade ou volume de poro refere-se ao volume de poro
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11/59 específico intruído intrapartículas.
[0032] No contexto da presente invenção, o termo poro deve ser entendido como descrevendo o espaço que é encontrado entre e/ou dentro das partículas, isto é, formado pelas partículas à medida que se agrupam sob o contato vizinho mais próximo (poros interpartícuias) , como um pó ou um compacto e/ou espaço vazio dentro de partículas porosas (poros intrapartículas), e que permite a passagem de líquidos sob pressão quando saturados pelo líquido e/ou suporta a absorção de líquidos umectantes da superfície.
[0033] Uma suspensão ou pasta no significado da presente invenção refere-se a uma mistura compreendendo pelo menos um sólido insolúvel em um meio líquido, por exemplo água e, opcionalmente, outros aditivos, e, geralmente, contém grandes quantidades de sólidos e, portanto, é mais viscoso (viscosidade mais alta) e pode ter uma densidade mais alta que o meio líquido a partir do qual é formado.
[0034] Para os fins da presente invenção, o termo viscosidade refere-se à viscosidade de Brookfield.
[0035] Os materiais insolúveis em água são definidos como materiais que, quando 100 g do referido material são misturados com 100 g de água desionizada e filtrados em um filtro tendo tamanho de poro de 0,2 pm a 20°C sob pressão atmosférica para recuperar o filtrado líquido, fornecem menos do que ou igual a 1 g de material sólido recuperado seguindo evaporação a 95 a 100°C de 100 g do referido filtrado líquido à pressão ambiente. Os materiais solúveis em água são, assim, definidos como materiais que, quando 100 g do referido material são misturados com 100 g de água desionizada e filtrados em um filtro tendo tamanho
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12/59 de poro de 0,2 pm a 20°C sob pressão atmosférica para recuperar o filtrado líquido, fornecer mais de 1 g de material sólido recuperado após evaporação a 95 a 100°C de 100 g do referido filtrado líquido à pressão ambiente.
[0036] O termo sólido, de acordo com a presente invenção, refere-se a um material que é sólido sob temperatura e pressão ambiente padrão (SATP) que se refere a uma temperatura de 298,15 K (25°C) e uma pressão absoluta de exatamente 1 bar (100 KPa). O sólido pode estar na forma de pó, comprimido, grânulos, flocos etc. Assim, o termo meio líquido refere-se a um material líquido sob temperatura e pressão ambiente padrão (SATP), que se refere a uma temperatura de 298,15 K (25°C) e uma pressão absoluta de exatamente 1 bar (100 KPa).
[0037] Um ”intensificador de dióxido de titânio no significado da presente invenção é um pigmento que, quando usado junto com um pigmento de dióxido de titânio, é capaz de melhorar as propriedades ópticas do dióxido de titânio. De preferência, as propriedades ópticas melhoradas, acima mencionadas incluem opacidade razão de contraste propriedades de fosqueamento ou quaisquer combinações dos mesmos.
[0038]
Quando um artigo indefinido ou definido é usado quando se refere a um substantivo singular, por exemplo, um uma, a ou o um plural desse substantivo a menos que qualquer outra coisa seja especificamente declarada.
[0039]
Quando o termo compreendendo é usado no presente relatório e nas reivindicações, ele não exclui outros elementos. Para os fins da presente invenção, o termo
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13/59 consistindo em é considerado uma modalidade preferida do termo compreendendo. Se daqui em diante um grupo for definido para compreender pelo menos um certo número de modalidades, isso também deve ser entendido como revelando um grupo, que preferencialmente consiste apenas nessas modalidades.
[0040] Termos como obtenível ou definível e obtido ou definido são usados de forma intercambiável. Isso, por exemplo, significa que, a menos que o contexto indique claramente o contrário, o termo obtido não significa indicar que, por exemplo, uma modalidade deve ser obtida por, por exemplo, a sequência de etapas após o termo obtido, embora tal entendimento limitado seja sempre incluído pelos termos obtido ou definido como uma modalidade preferida.
[0041] Sempre que os termos incluindo ou tendo são usados, esses termos devem ser equivalentes a compreender, conforme definido acima.
[0042] A seguir, serão descritas modalidades preferidas da composição aquosa de pigmento, de acordo com a presente invenção. Deve ser entendido que esses detalhes e modalidades também se aplicam ao processo de preparação da composição inventiva e seu uso como intensificador de dióxido de titânio, e seu uso em tintas e revestimentos.
[0043] Numa primeira modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) da composição de pigmento possui:
(i) um diâmetro médio de partícula em peso dso na faixa de 0,05 a 1,5 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1,3 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 1 pm e, mais preferencialmente,
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14/59 de 0,5 a 0,9 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em peso chs na faixa de 3 a 5 pm, preferencialmente, de 3,2 a 4,8 pm, mais preferencialmente, de 3,5 a 4,5 pm e, mais preferencialmente, de 3,8 a 4,2 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula com base no peso dgs/dso de 3 ou maior, preferencialmente 4 ou maior, e mais preferencialmente, na faixa de 4,5 a 6,5.
[0044] Em outra modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da composição de pigmento tem:
(i) um diâmetro médio das partículas em volume dso na faixa de 0,05 a 1,3 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 0,9 pm e, mais preferencialmente, de 0,3 a 0,7 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em volume chs na faixa de 3 a 10 pm, preferencialmente, de 3,5 a 8 pm, mais preferencialmente, de 4 a 6 pm e, mais preferencialmente, de 4,5 a 5,5 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula baseada em volume dgs/dso de 10 ou menor, preferencialmente, 6 ou menor, e, mais preferencialmente, na faixa de 3,5 a 5,5.
[0045] Em ainda outra modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da composição de pigmento possui uma área superficial específica na faixa de 20 a 200 m2/g, preferencialmente, de 25 a 100 m2/g, e, mais preferencialmente, de 30 a 50 m2/g, medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010.
[0046] Em ainda outra modalidade da presente
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15/59 invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da composição de pigmento possui um volume de poro específico intruído intrapartículas na faixa de 0,08 a 1,80 cm3/g, preferencialmente, de 0,10 a 1,50 cm3/g e, mais preferencialmente, de 0,18 a 1,30 cm3/g, calculado a partir da medição da porosimetria de mercúrio.
[0047] Em outra modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento da invenção em uma razão de 90:10 a 30:70, e, preferencialmente, de 88:12 a 60:40, por exemplo, na razão de 85:15, cada uma com base em pesos secos.
[0048] Em outra modalidade da presente invenção, a composição aquosa de pigmento da invenção possui um teor total de sólidos de 55 a 80% em peso, preferencialmente, de 60 a 78% em peso, e, mais preferencialmente, de 65 a 75% em peso, cada um com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
[0049] Numa modalidade, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) da etapa (a) do processo inventivo tem:
(i) um diâmetro médio de partícula em peso dso na faixa de 0,05 a 1,5 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1,3 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 1 pm e, mais preferencialmente, de 0,5 a 0,9 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em peso chs na faixa de 3 a 5 pm, preferencialmente, de 3,2 a 4,8 pm, mais preferencialmente, de 3,5 a 4,5 pm e, mais preferencialmente, de 3,8 a 4,2 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula com base no
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16/59 peso cigs/dso de 3 ou maior, preferencialmente 4 ou maior, e mais preferencialmente, na faixa de 4,5 a 6,5.
[0050] Em outra modalidade, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da etapa (b) do processo inventivo tem:
(i) um diâmetro médio das partículas em volume dso na faixa de 0,05 a 1,3 pm, preferencialmente de 0,1 a 1 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 0,9 pm e, mais preferencialmente, de 0,3 a 0,7 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em volume d^s na faixa de 3 a 10 pm, preferencialmente, de 3,5 a 8 pm, mais preferencialmente, de 4 a 6 pm e, mais preferencialmente, de 4,5 a 5,5 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula baseada em volume d^s/dso de 10 ou menor, preferencialmente, 6 ou menor, e, mais preferencialmente, na faixa de 3,5 a 5,5.
[0051] Ainda em outra modalidade, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da etapa (b) do processo inventivo tem uma área superficial específica na faixa de 20 a 200 m2/g, preferencialmente, de 25 a 100 m2/g, e mais preferencialmente, de 30 a 50 m2/g, medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010.
[0052] Em ainda outra modalidade, o carbonato de
cálcio modificado na superfície (MCC) da etapa (b) do
processo inventivo tem um volume de poros específico intruído
intrapartícuias na faixa de 0,08 a 1,80 cm3/ g,
preferencialmente, de 0,10 a 1,50 cm3 /g, < s, mais
preferencialmente, de 0,18 a 1,30 cm3/ g, calculado a partir
da medição da porosimetria de mercúrio.
[0053] Em outra modalidade, o carbonato de cálcio
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17/59 natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento do processo inventivo a uma razão de 90:10 a 30:70, preferencialmente, de 88:12 a 60:40, por exemplo, na razão de 85:15, cada uma com base em pesos secos.
[0054] Ainda em outra modalidade, a composição aquosa de pigmento do processo inventivo tem um teor total de sólidos de 55 a 80% em peso, preferencialmente, de 60 a 78% em peso, e, mais preferencialmente, de 65 a 75% em peso, cada um com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
A) Carbonato de cálcio natural triturado (GNCC)
[0055] A composição aquosa de pigmento da presente invenção compreende carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) que pode ser obtido, por exemplo, em uma etapa de cominuição úmida e/ou seca, como britagem e/ou trituração, a partir de minerais naturais contendo carbonato de cálcio (por exemplo, giz, calcário, mármore ou dolomita).
[0056] Em uma modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) é um mineral contendo carbonato de cálcio triturado, preferencialmente, o mineral contendo carbonato de cálcio é selecionado do grupo que consiste em giz, calcário, mármore, dolomita e suas misturas. Mais preferencialmente, o mineral contendo carbonato de cálcio é giz, calcário ou mármore, ainda mais preferencialmente, calcário ou mármore e, mais preferencialmente, mármore.
[0057] Entende-se que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) pode ser um ou uma mistura de diferentes tipos de carbonato(s) natural(is) de cálcio triturado.
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[0058] Numa modalidade da presente invenção, ο carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) compreende, de preferência, consiste em um tipo de carbonato de cálcio natural triturado. Alternativamente, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) compreende, de preferência, consiste em dois ou mais tipos de carbonates de cálcio naturais triturados. Por exemplo, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) compreende, de preferência, consiste em dois ou três tipos de carbonates de cálcio naturais triturados. De preferência, o carbonato de cálcio modificado na superfície compreende, mais preferencialmente, um tipo de carbonato de cálcio natural triturado.
[0059] O carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) utilizado na composição de pigmento da presente invenção tem uma distribuição de tamanho de partícula específico, em que o diâmetro médio das partículas em peso ciso é 1,5 pm ou menor e o diâmetro das partículas baseado em peso c?98 é 5 pm ou menor. O carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) usado na composição de pigmento da invenção também pode ser referido como carbonato de cálcio natural triturado ultrafino (UF-GNCC).
[0060] Em geral, o carbonato natural de cálcio triturado (GNCC) possuindo um diâmetro médio das partículas em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro das partículas baseado em peso cbs de 5 pm ou menor, tal como utilizado na presente invenção, pode ser obtido por qualquer método de trituração apropriado conhecido na técnica, em que trituração a seco, trituração úmida ou ambas, uma combinação de etapas da trituração úmida e trituração a seco pode ser usada.
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[0061] De acordo com uma modalidade, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) é um carbonato de cálcio natural triturado úmido. Em outra modalidade, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) é um carbonato de cálcio natural triturado seco.
[0062] A etapa de trituração pode ser realizada com qualquer dispositivo de trituração convencional, por exemplo, sob condições tais que o refinamento resulte predominantemente de impactos com um corpo secundário, isto é, em um ou mais moinhos de bolas, moinhos de barras, moinhos vibratórios, triturador de rolos, um moinho de impacto centrífugo, um moinho de esferas vertical, um moinho de atrito, um moinho de pinos, um moinho de martelos, um pulverizador, uma trituradora, um desmontador, um cortador de facas ou outro equipamento conhecido do técnico. A etapa de trituração também pode ser realizada sob condições tais que a trituração autógena ocorra e/ou por trituração horizontal de bolas e/ou outros processos conhecidos do técnico.
[0063] Numa modalidade, a trituração é realizada em um moinho vertical ou horizontal de bolas, de preferência, em um moinho vertical de bolas. Tais moinhos verticais e horizontais de bolas, geralmente, consistem em uma câmara de retificação cilíndrica verticalmente ou horizontalmente compreendendo um eixo de agitador rotativo axialmente rápido sendo equipado com uma pluralidade de pás e/ou discos de agitação, como descrito, por exemplo, na EP 0 607 840 Al.
[0064] É de notar que a trituração do mineral contendo carbonato de cálcio pode ser realizada utilizando pelo menos um dos métodos ou dispositivos de trituração acima
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20/59 mencionados. No entanto, também é possível usar uma combinação de qualquer um dos métodos anteriores ou uma série de qualquer um dos dispositivos de trituração, acima mencionados.
[0065] Subsequentemente à etapa de trituração, o mineral contendo carbonato de cálcio triturado pode, opcionalmente, ser dividido em duas ou mais frações, cada uma tendo diferentes distribuições de partículas, usando uma etapa de classificação. Uma etapa de classificação, geralmente, serve para dividir uma fração de alimentação com uma certa distribuição de tamanho de partícula em uma fração grossa, que pode ser submetida a outro ciclo de trituração, e uma fração fina, que pode ser usada como produto final. Para este fim, podem ser utilizados dispositivos de peneiração, bem como dispositivos baseados em gravidade, como centrífugas ou ciclones (por exemplo, hidrociclones) e qualquer combinação dos dispositivos mencionados acima.
[0066] Como já indicado acima, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) usado na composição de pigmentos da presente invenção é um carbonato de cálcio natural triturado ultrafino (UF-GNCC) tendo um diâmetro médio de partículas em peso ciso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro de partículas baseado em peso cbs de 5 pm ou menor.
[0067] A distribuição de tamanho de partícula do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC), definida em termos de um dso específico com base no peso (tamanho médio de partícula) ou cbs (valor de corte) , pode ter influência nas propriedades ópticas desejadas da composição de pigmento inventiva e tintas ou revestimentos preparados, por exemplo, em termos de opacidade, razão de contraste, propriedades de
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21/59 amarelecimento ou fosqueamento. A distribuição do tamanho de partícula também pode influenciar a viscosidade da composição de pigmento da invenção, que é uma composição aquosa.
[0068] Em algumas modalidades da presente invenção, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) pode, portanto, ter um diâmetro médio de partícula em peso dso na faixa de 0,05 a 1,5 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1,3 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 1 pm e, mais preferencialmente, de 0,5 a 0,9 pm.
[0069] Adicionalmente ou alternativamente, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) pode ter um diâmetro de partícula com base no peso d^s na faixa de 3 a 5 pm, preferencialmente, de 3,2 a 4,8 pm, mais preferencialmente, de 3,5 a 4,5 pm, e, mais preferencialmente, de 3,8 a 4,2 pm.
[0070] Como indicado acima, ambos dso e cbs podem influenciar as propriedades ópticas desejadas da composição de pigmento da invenção, tintas ou revestimentos preparados, ou a viscosidade da composição de pigmento da invenção. Portanto, pode ser apropriado, adicionalmente ou alternativamente, definir a distribuição do tamanho de partícula do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) em termos de uma razão de diâmetro de partícula com base no peso dva/dso. A referida razão é indicativa da inclinação da distribuição do tamanho de partícula, o que significa que, por exemplo, um valor alto representa uma ampla curva de distribuição.
[0071] Portanto, em algumas modalidades, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) pode ter uma razão de
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22/59 diâmetro de partícula com base no peso cbs/cGo de 3 ou maior,
preferencialmente 4 ou maior, e, mais preferencialmente, na
faixa de 4,5 a 6.
[0072] Adicionalmente ou alternativamente, o
carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) pode ser
caracterizado por sua área superficial específica que também pode ter uma influência nas propriedades ópticas desejadas. Portanto, em uma modalidade, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) possui uma área superficial específica de 1 a 75 m2/g, preferencialmente, de 2 a 50 m2/g, mais preferencialmente, de 5 a 25 m2/g, ainda mais preferencialmente, de 8 a 20 m2/g, e, mais preferencialmente, de 9 a 15 m2/g, medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010.
[0073] Opcionalmente, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) usado na composição aquosa de pigmento da invenção pode ser tratado na superfície com qualquer agente de hidrofobização adequado conhecido do perito, por exemplo, ácidos graxos tendo de 6 a 24 átomos de carbono na cadeia, como ácido esteárico. No entanto, em uma modalidade preferida, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) não é tratado.
[0074] Quando o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC, mais precisamente UF-GNCC) é usado na forma de uma suspensão ou pasta aquosa, referida suspensão ou pasta pode, opcionalmente, ser estabilizada por um dispersante. Podem ser utilizados dispersantes convencionais conhecidos pelo perito. Um dispersante preferido é compreendido por ácidos poliacrílicos e/ou carboximetilceluloses. Numa modalidade, o dispersante é um dispersante à base de
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23/59 poliacrilato, incluindo poliacrilatos parcialmente ou totalmente neutralizados.
B) Carbonato de cálcio modificado na superfície
[0075] A composição aquosa de pigmento da presente invenção compreende ainda carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC). O carbonato de cálcio modificado na superfície também pode ser chamado de carbonato de cálcio funcionalizado (FCC) ou carbonato de cálcio reagido na superfície (SRCC).
[0076] Entende-se que o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ser um ou uma mistura de diferentes tipos de carbonato (s) de cálcio modificado(s) na superfície. Numa modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) compreende, de preferência, consiste em um tipo de carbonato de cálcio modificado na superfície. Alternativamente, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) compreende, preferencialmente, composto por dois ou mais tipos de carbonates de cálcio modificados na superfície. Por exemplo, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) compreende, preferencialmente, consiste em dois ou três tipos de carbonates de cálcio modificados na superfície. Preferencialmente, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) compreende, mais preferencialmente, consiste em um tipo de carbonato de cálcio modificado na superfície.
[0077] O carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) é um produto de reação do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um ou mais doadores de
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24/59 ions Η3θ+, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento de doadores de íons HsCd e/ou é fornecido de uma fonte externa. Devido à reação do carbonato de cálcio natural triturado ou do carbonato de cálcio precipitado com CO2 e de um ou mais doadores de íons HaCA, o carbonato de cálcio modificado na superfície pode compreender GNCC ou PCC e pelo menos um sal de cálcio insolúvel em água.
[0078] Numa modalidade preferida da presente invenção, o referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) compreende carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) e pelo menos um sal de cálcio insolúvel em água que está presente em pelo menos parte da superfície do referido GNCC e/ou PCC. Mais preferencialmente, o referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) compreende uma quantidade total de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) na faixa de 1 a 50% em peso, com base no peso seco total do carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC).
[007 9] Um doador de ions H3O4·, no contexto da presente invenção, é um ácido de Bronsted e/ou um sal ácido.
[0080] Em uma modalidade preferida da invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) é obtido por um processo que compreende as etapas de:
(a) proporcionar uma suspensão de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) ;
(b) adicionar pelo menos um ácido tendo um valor de pKa igual de 0 ou menor do que 20°C ou tendo um valor de pKa de 0 a 2,5 a 20°C à suspensão fornecida na etapa (a); e
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25/59 (c) tratamento da suspensão fornecida na etapa (a) com CO2 antes, durante ou após a etapa (b).
[0081] De acordo com outra modalidade, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) é obtido por um processo que compreende as etapas de:
(a) fornecer um carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) ou carbonato de cálcio precipitado (PCC);
(b) fornecer pelo menos um ácido solúvel em água;
(c) fornecer CO2 gasoso; e (d) entrar em contato com referido GNCC ou PCC fornecido na etapa (a), o pelo menos um ácido fornecido na etapa (b) e o CO2 gasoso fornecido na etapa (c); caracterizado por (i) o pelo menos um ácido fornecido na etapa (b) tem um pKa maior que 2,5 e menor ou igual a 7 a 20°C, associado com a ionização de seu primeiro hidrogênio disponível, e um ânion correspondente é formado em perda deste primeiro hidrogênio disponível capaz de formar um sal de cálcio solúvel em água; e (ii) após entrar em contato com pelo menos um ácido solúvel em água fornecido na etapa (b) e o GNCC ou PCC fornecido na etapa (a), pelo menos um sal solúvel em água, que no caso de um sal contendo hidrogênio tenha é fornecido adicionalmente um pKa maior que 7 a 20°C, associado com a ionização do primeiro hidrogênio disponível, e cujo ânion de sal é capaz de formar sais de cálcio insolúveis em água.
[0082] A fonte de carbonato de cálcio, por exemplo, carbonato de cálcio natural triturado (GNCC), de preferência, é selecionado a partir de minerais contendo carbonato de cálcio selecionados a partir do grupo que
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26/59 compreende mármore, giz, calcário e suas misturas. De acordo com uma modalidade, o carbonato de cálcio natural, como o GNCC, compreende formas cristalinas mineralógicas aragoníticas, vateríticas ou calcíticas de carbonato de cálcio ou misturas dos mesmos.
[0083] Em geral, a trituração de carbonato de cálcio natural triturado pode ser realizada em um processo de trituração a seco ou a úmido e pode ser realizada com qualquer dispositivo de trituração convencional, por exemplo, sob condições tais que a cominuição resulte predominantemente em impactos com um corpo secundário, ou seja, em um ou mais moinhos de bolas, moinhos de barras, moinhos vibratórios, triturador de rolos, um moinho de impacto centrífugo, um moinho de esferas vertical, um moinho de atrito, um moinho de pinos, um moinho de martelos, um pulverizador, uma trituradora, um desmontador, um cortador de facas ou outro equipamento conhecido do técnico. No caso do carbonato de cálcio natural triturado compreender carbonato de cálcio triturado úmido, a etapa de trituração pode ser realizada sob condições, tais que a trituração autógena ocorra e/ou por trituração horizontal de bolas e/ou outros processos conhecidos do perito. O carbonato de cálcio natural triturado processado por via úmida, assim, obtido pode ser lavado e desidratado por processos bem conhecidos, por exemplo, por floculação, filtração ou evaporação forçada antes da secagem. A etapa subsequente de secagem (se necessário) pode ser realizada em uma única etapa, como secagem por pulverização, ou em pelo menos duas etapas. Também é comum que esse material mineral sofra uma etapa de beneficiamento (como uma etapa de flotação, branqueamento ou
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27/59 separação magnética) para remover impurezas.
[0084] Como já indicado acima, um carbonato de cálcio precipitado (PCC) no significado da presente invenção é um material sintetizado, geralmente, obtido por precipitação após uma reação de CO2 e hidróxido de cálcio em um ambiente aquoso ou por precipitação de íons cálcio e carbonato, por exemplo CaCÍ2 e Na2COs, fora da solução. Outras formas possíveis de produzir PCC são o processo de soda com cal ou o processo Solvay, no qual 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 polimorfos (hábitos de cristal) diferentes para cada uma dessas formas cristalinas. A calcita tem uma estrutura trigonal com hábitos típicos de cristal, como escalenoédrico (S-PCC), romboédrico (R-PCC), prismático hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cúbico e prismático (P-PCC). Aragonita é uma estrutura ortorrômbica com hábitos de cristais típicos de cristais prismáticos hexagonais gêmeos, bem como uma variedade diversificada de cristais prismáticos alongados finos, prismáticos com lâminas curvas, piramidais íngremes, em forma de cinzel, árvores ramificadas e formas de coral ou espiral. Vaterita pertence ao sistema de cristal hexagonal. A pasta de PCC aquosa obtida pode ser desidratada e seca mecanicamente.
[0085] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio precipitado compreende formas cristalinas mineralógicas aragoníticas, vateríticas ou calcíticas de carbonato de cálcio ou suas misturas.
[0086] O carbonato de cálcio precipitado pode ser triturado antes do tratamento com CO2 e pelo menos um doador
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28/59 de ions H30+ pelos mesmos meios usados para triturar carbonato de cálcio natural e descrito acima.
[0087] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o carbonato de cálcio natural ou precipitado usado para preparar o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) está na forma de partículas tendo um tamanho de partícula médio em peso dso de 0,05 a 10,0 pm, preferencialmente, de 0,2 a 5,0 pm, mais preferencialmente, de 0,4 a 3,0 pm, mais preferencialmente, de 0,6 a 1,2 pm, e especialmente, 0,7 pm. De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o carbonato de cálcio natural ou precipitado está na forma de partículas tendo um tamanho de partícula de valor de corte com base no peso cbs de 0,15 a 55 pm, preferencialmente, de 1 a 40 pm, mais preferencialmente, de 2 a 25 pm, mais preferencialmente, de 3 a 15 pm, e, especialmente, 4 pm.
[0088] O carbonato de cálcio natural ou precipitado para preparar o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ser usado seco ou suspenso em água. De preferência, uma pasta aquosa correspondente tem um teor de carbonato de cálcio natural ou precipitado dentro da faixa de 1 a 90% em peso, mais preferencialmente, de 3 a 60% em peso, ainda mais preferencialmente, de 5 a 40% em peso e, mais preferencialmente, de 10 a 25% em peso, com base no peso total da referida pasta.
[008 9] O um ou mais doadores de íons H3O+ usados para a preparação de carbonato de cálcio modificado na superfície pode ser qualquer ácido forte, ácido médio-forte ou ácido fraco, ou suas misturas, gerando íons H3O+ nas condições de preparação. De acordo com a presente invenção, o pelo menos
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29/59 um doador de ions HsO+ também pode ser um sal ácido, gerando íons HsO+ nas condições de preparação.
[0090] De acordo com uma modalidade, o pelo menos um doador de íons HsO+ é um ácido forte tendo um pKa de 0 ou menos a 20°C.
[0091] De acordo com outra modalidade, o pelo menos um doador de íons HsO+ é um ácido médio-forte tendo um valor de pKa de 0 a 2,5 a 20°C. Se o pKa a 20°C for 0 ou menor, o ácido é, preferencialmente, selecionado a partir de ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou suas misturas. Se o pKa a 20°C for de 0 a 2,5, o doador de íons HsO+ é, preferencialmente, selecionado dentre H2SO3, H3PO4, ácido oxálico ou suas misturas. O pelo menos um doador de íons HsO+ também pode ser um sal ácido, por exemplo, HSO4 ou H2PO4 , sendo pelo menos parcialmente neutralizado por um cátion correspondente como Li+, Na+ ou K+ ou HPO42 , sendo pelo menos parcialmente neutralizado por um cátion correspondente como Li+, Na+, K+, Mg2+ ou Ca2+. O pelo menos um doador de íons HsO+ também pode ser uma mistura de um ou mais ácidos e um ou mais sais ácidos.
[0092] De acordo com ainda outra modalidade, o pelo menos um doador de íons HsO+ é um ácido fraco tendo um valor de pKa maior que 2,5 e menor ou igual a 7, quando medido a 20°C, associado com a ionização do primeiro hidrogênio disponível, e possuindo um ânion correspondente, capaz de formar sais de cálcio solúveis em água. Posteriormente, pelo menos um sal solúvel em água, que no caso de um sal contendo hidrogênio, tem um pKa maior que 7, quando medido a 20°C, associado com a ionização do primeiro hidrogênio disponível e ao ânion salino de que é capaz de formar sais de cálcio
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30/59 insolúveis em água, é adicionalmente fornecido. De acordo com uma modalidade mais preferida, o ácido fraco tem um valor de pKa maior que 2,5 a 5 a 20°C, e, mais preferencialmente, o ácido fraco é selecionado do grupo que consiste em ácido acético, ácido fórmico, ácido propanoico e suas misturas. Cátions exemplares do referido sal solúvel em água são selecionados do grupo que consiste em potássio, sódio, lítio e suas misturas. Numa modalidade mais preferida, o referido cátion é sódio ou potássio. Os ânions exemplares do referido sal solúvel em água são selecionados a partir do grupo que consiste em fosfato, fosfato dihidrogênio, fosfato monohidrogênio, oxalato, silicato, misturas e hidratos destes. Numa modalidade mais preferida, o referido ânion é selecionado do grupo que consiste em fosfato, fosfato de dihidrogênio, fosfato de monohidrogênio, misturas e hidratos destes. Numa modalidade mais preferida, o referido ânion é selecionado do grupo que consiste em fosfato de dihidrogênio, fosfato de monohidrogênio, misturas e hidratos destes. A adição de sal solúvel em água pode ser realizada gota a gota ou em uma etapa. No caso de adição gota a gota, esta adição ocorre, preferencialmente, dentro de um periodo de 10 minutos. É mais preferido adicionar o referido sal em uma etapa.
[0093] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o pelo menos um doador de ions H3O+ é selecionado do grupo consistindo em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido acético, ácido fórmico e suas misturas. De preferência, o pelo menos um doador de ions H3O+ é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico,
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31/59 ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, H2PO4 , sendo pelo menos parcialmente neutralizado por um cátion correspondente, como Li+, Na+ ou K+, HPO42 , sendo pelo menos parcialmente neutralizado por um cátion correspondente, como Li+, Na+, K+, Mg2+ ou Ca2+ e suas misturas, mais preferencialmente, o pelo menos um ácido é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico ou suas misturas. Um doador de íons H30+, particularmente preferido é o ácido fosfórico.
[0094] O um ou mais doadores de íons H3O+ podem ser adicionados à suspensão como uma solução concentrada ou uma solução mais diluída. Preferencialmente, a razão molar do doador de íons H3O+ para o carbonato de cálcio natural ou precipitado é de 0,01 a 4, mais preferencialmente, de 0,02 a 2, ainda mais preferencialmente, de 0,05 a 1 e, mais preferencialmente, de 0,1 a 0,58.
[0095] Em outra modalidade preferida, o pelo menos um doador de íons H3O+ é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido acético, ácido fórmico e suas misturas, em que a razão molar do doador de íons H3O+ ao carbonato de cálcio natural ou precipitado é de 0,01 a 4, mais preferencialmente, de 0,02 a 2, ainda mais preferencialmente, de 0,05 a 1 e, mais preferencialmente, de 0,1 a 0,58.
[0096] Em uma modalidade particularmente preferida, o pelo menos um doador de íons H3O+ é uma mistura de ácido fosfórico e ácido cítrico, mais preferencialmente, a razão molar do doador de íons H3O+ para o carbonato de cálcio
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32/59 natural ou precipitado é de 0,01 a 4, mais preferencialmente de 0,02 a 2, ainda mais preferencialmente, de 0,05 a 1 e, mais preferencialmente, de 0,1 a 0,58.
[0097] Como já indicado acima, o tratamento de GNCC ou PCC com pelo menos um doador de ions H3O+ e CO2 pode levar à formação de pelo menos um sal de cálcio insolúvel em água. Portanto, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode compreender GNCC e/ou PCC e pelo menos um sal de cálcio insolúvel em água que não seja carbonato de cálcio. Numa modalidade, o referido pelo menos um sal de cálcio
insolúvel em água está presente em pelo menos parte da
superfície do referido GNCC ou PCC.
[0098] 0 uso de ácido fosfórico, H2PO4 OU HPO4 2- r
como doador de íons H3O+ pode levar à formação de
hidroxilapatita. Portanto, em uma modalidade preferida, o pelo menos um sal de cálcio insolúvel em água é a hidroxilapatita.
[0099] De maneira semelhante, o uso de outros doadores de íons HsCú pode levar à formação de sais de cálcio insolúveis em água correspondentes que não sejam carbonato de cálcio em pelo menos parte da superfície do carbonato de cálcio modificado na superfície. Numa modalidade, o pelo menos um sal de cálcio insolúvel em água é, portanto, selecionado do grupo que consiste em fosfato de octacálcio, hidroxilapatita, clorapatita, fluorapatita, apatita de carbonato e misturas dos mesmos.
[00100] Também é possível adicionar o doador de íons H3O+ à água antes que o carbonato de cálcio natural ou precipitado seja suspenso.
[00101] Em uma próxima etapa, o carbonato de cálcio
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33/59 natural ou precipitado é tratado com C02. Se um ácido forte, como ácido sulfúrico ou ácido clorídrico, for usado para o tratamento de doadores de ions H30+ do carbonato de cálcio natural ou precipitado, o CO2 é formado automaticamente. Alternativa ou adicionalmente, o C02 pode ser fornecido de uma fonte externa.
[00102] O tratamento com doador de ions H3O+ e o tratamento com CO2 podem ser realizados simultaneamente, o que ocorre quando um ácido forte ou médio-forte é usado. Também é possível realizar primeiro o tratamento com doador de ions H3O+, por exemplo, com um ácido meio forte com um pKa na faixa de 0 a 2,5 a 20°C, em que o CO2 é formado in situ e, portanto, o tratamento com CO2 será automaticamente realizado simultaneamente com o tratamento com doador de ions H3O+, seguido pelo adicional tratamento com CO2 fornecido de uma fonte externa.
[00103] De preferência, a concentração de CO2 gasoso na suspensão é, em termos de volume, tal que a razão (volume de suspensão) : (volume de CO2 gasoso) é de 1:0,05 a 1:20, ainda, mais preferencialmente, 1:0,05 a 1:5.
[00104] Numa modalidade preferida, a etapa de tratamento de doador de ions H3O+ e/ou a etapa de tratamento de CO2 são repetidas pelo menos uma vez, mais preferencialmente, várias vezes. De acordo com uma modalidade, o pelo menos um doador de ions H3O+ é adicionado durante um período de pelo menos cerca de 5 min, de preferência, pelo menos cerca de 10 min, tipicamente, de cerca de 10 a cerca de 20 min, mais preferencialmente, cerca de 30 min, ainda mais preferencialmente, cerca de 45 min, e às vezes cerca de 1 h ou mais.
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[00105] Após o tratamento com doador de ions HsO+ e tratamento com CO2, 0 pH da suspensão aquosa, medido a 20°C, atinge naturalmente um valor maior que 6,0, preferencialmente, maior que 6, 5, mais preferencialmente, maior que 6,5, mais preferencialmente, maior que 7,0, ainda mais preferencialmente, maior que 7,5, preparando, assim, o carbonato de cálcio natural ou precipitado modificado na superfície como uma suspensão aquosa com um pH maior que
6,0, preferencialmente, maior que 6, 5, mais
preferencialmente, maior que 7,0, ainda mais
preferencialmente, maior que 7,5 .
[00106] Mais detalhes sobre a preparação de carbonato
de cálcio natural modificado na superfície são divulgados nos documentos WO 00/39222 Al, WO 2004/083316 Al, WO 2005/121257 A2, WO 2009/074492 Al, EP 2 264 108 Al, EP 2 264 109 Al e US 2004/0020410 Al, sendo o conteúdo dessas referências aqui incluído no presente pedido.
[00107] Do mesmo modo, pode ser obtido carbonato de cálcio precipitado reagido na superfície. Como pode ser obtido em detalhes a partir do documento WO 2009/074492 Al, o carbonato de cálcio precipitado reagido na superfície é obtido pelo contato do carbonato de cálcio precipitado com ions HsO+ e com os ânions sendo solubilizados em meio aquoso e capazes de formar sais de cálcio insolúveis em água, em um meio aquoso para formar uma pasta de carbonato de cálcio precipitado reagido na superfície, em que o referido carbonato de cálcio precipitado reagido na superfície compreende um sal de cálcio insolúvel, pelo menos parcialmente cristalino, do referido ânion formado na superfície de pelo menos parte do carbonato de cálcio
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35/59 precipitado .
[00108] Os referidos íons de cálcio solubilizados correspondem a um excesso de íons de cálcio solubilizados em relação aos íons de cálcio solubilizados gerados naturalmente na dissolução de carbonato de cálcio precipitado por íons H3O+, em que os referidos íons H3O+ são fornecidos apenas na forma de um contra-íon, ou seja, via a adição do ânion na forma de um sal ácido ou não ácido de cálcio e na ausência de qualquer outra fonte geradora de íon cálcio ou íon cálcio.
[00109] O referido excesso de íons de cálcio solubilizados é, de preferência, proporcionado pela adição de um sal de cálcio neutro ou ácido solúvel, ou pela adição de um ácido ou um sal neutro ou ácido sem cálcio que gera um sal de cálcio neutro ou ácido solúvel in situ.
[00110] Os referidos íons H3O+ podem ser fornecidos
pela adição de um ácido ou um sal ácido do referido ânion,
ou a adição de um ácido ou um sal ácido que serve
simultaneamente para fornecer todo ou parte dos referidos íons de cálcio solubilizados em excesso.
[00111] Em uma modalidade preferida adicional da preparação do carbonato de cálcio natural ou precipitado reagido na superfície, o carbonato de cálcio natural ou precipitado é reagido com o ácido e/ou o CO2 na presença de pelo menos um composto selecionado do grupo que consiste em silicato, silica, hidróxido de alumínio, aluminato de metal alcalino terroso, como aluminato de sódio ou potássio, óxido de magnésio, sulfato de alumínio ou suas misturas. De preferência, o pelo menos um silicato é selecionado a partir de um silicato de alumínio, um silicato de cálcio ou um
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36/59 silicato de metal alcalino terroso.
[00112] Noutra modalidade preferida, o referido pelo menos um composto é hexadecahidrato de sulfato de alumínio. Em uma modalidade, particularmente, preferida, o referido pelo menos um composto é hexadecahidrato de sulfato de alumínio, em que o pelo menos um doador de íon HaCú é selecionado do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, acético ácido, ácido fórmico e suas misturas, mais preferencialmente, a razão molar do referido doador de íons H3O+ para o carbonato de cálcio natural ou precipitado é de 0,01 a 4, mais preferencialmente, de 0,02 a 2, ainda mais preferencialmente, de 0,05 a 1 e, mais preferencialmente, de 0,1 a 0,58.
[00113] Os componentes anteriores podem ser adicionados a uma suspensão aquosa compreendendo o carbonato de cálcio natural ou precipitado antes da adição do ácido e/ou CO2 ·
[00114] Alternativamente, os componentes anteriores podem ser adicionados à suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural ou precipitado, enquanto a reação do carbonato de cálcio natural ou precipitado com um ácido e CO2 já foi iniciada. Detalhes adicionais sobre a preparação do carbonato de cálcio natural ou precipitado reagido na superfície na presença de pelo menos um componente de silicato e/ou silica e/ou hidróxido de alumínio e/ou aluminato de metal alcalino terroso são divulgados em WO 2004/083316 Al, o conteúdo desta referência é incluído no presente pedido.
[00115] O carbonato de cálcio modificado na
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37/59 superfície pode ser mantido em suspensão, opcionalmente, estabilizado ainda mais por um dispersante. Podem ser utilizados dispersantes convencionais conhecidos pelo perito. Um dispersante preferido é compreendido por ácidos poliacrílicos e/ou carboximetilceluloses. Numa modalidade, o dispersante é um dispersante à base de poliacrilato, incluindo poliacrilatos parcialmente ou totalmente neutralizados.
[00116] Alternativamente, a suspensão aquosa descrita acima pode ser seca, obtendo-se, assim, o sólido de carbonato de cálcio natural ou precipitado reagido na superfície (isto é, seca ou contendo tão pouca água que não esteja na forma fluida) na forma de grânulos ou pó.
[00117] Numa modalidade preferida, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) possui uma área superficial específica de 20 a 200 m2/g, preferencialmente, de 25 a 100 m2/g, e mais preferencialmente, de 30 a 50 m2/g, medida usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010. Em uma modalidade adicional, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) possui uma área superficial específica de 120 m2/g ou menos, mais preferencialmente, de 60 a 120 m2/g e, mais preferencialmente, de 70 a 105 m2/g, medida usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010. Por exemplo, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ter uma área superficial específica de 75 a 100 m2/g, medida usando nitrogênio e o método BET de acordo com a ISO 9277:2010.
[00118] Como no caso do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC), também a distribuição granulométrica do carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), definida
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38/59 em termos de um dso específico baseado em volume (tamanho médio de partícula) ou dgs (valor de corte) , pode influenciar as propriedades ópticas desejadas da composição inventiva de pigmento e tintas ou revestimentos preparados desta, por exemplo, em termos de opacidade, razão de contraste, propriedades de amarelecimento ou fosqueamento. A distribuição do tamanho de partícula também pode influenciar a viscosidade da composição de pigmento da invenção, que é uma composição aquosa.
[00119] O carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) é definido por um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor. Em algumas modalidades da presente invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ter um diâmetro médio de partícula em volume dso na faixa de 0,05 a 1,3 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 0,9 pm, e, mais preferencialmente, de 0,3 a 0,7 pm.
[00120] Além disso, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) é definido por um diâmetro de partícula baseado em volume dgs de 10 pm ou menor. Em algumas modalidades da presente invenção, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ter um diâmetro de partícula baseado em volume cbs na faixa de 3 a 10 pm, preferencialmente, de 3,5 a 8 pm, mais preferencialmente, de 4 a 6 pm, e mais preferencialmente de 4,5 a 5,5 pm.
[00121] Como indicado acima, ambos dso e cbs podem influenciar as propriedades ópticas desejadas da composição de pigmento da invenção, tintas ou revestimentos preparados desta, ou a viscosidade da composição de pigmento da invenção. Portanto, pode ser apropriado, adicionalmente ou
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39/59 alternativamente, definir a distribuição do tamanho de partícula do carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) em termos de uma razão de diâmetro de partícula com base em volume chs/dso. A referida razão é indicativa da inclinação da distribuição do tamanho de partícula, o que significa que, por exemplo, um valor baixo representa uma curva de distribuição estreita.
[00122] Portanto, em algumas modalidades, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ter uma razão de diâmetro de partícula com base em volume cAs/dso de 10 ou menor, preferencialmente, 6 ou menor, e, mais preferencialmente, na faixa de 3,5 a 5,5.
[00123] De acordo com outra modalidade, o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) usado na presente invenção tem um volume de poros específico intruído int rapartí cuias dentro da faixa de 0,08 a 1,80 cm3/g, preferencialmente, de 0,10 a 1,50 cm3/g, e mais preferencialmente, de 0,18 a 1,30 cm3/g, calculado a partir da medição da porosimetria de mercúrio.
[00124] O tamanho do poro intrapartícuia do carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) está,
preferencialmente, na faixa de 0,03 a 1,3 pm, mais
preferencialmente, de 0,04 a 1,1 pm e, mais
preferencialmente, de 0, 0 5 a 1,0 5 pm, determinado por medição
de porosimetria de mercúrio.
(C) Composição aquosa de pigmento
[00125] A composição aquosa de pigmento de acordo com a presente invenção compreende:
(i) carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor
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40/59 e um diâmetro de partícula baseado em peso dga de 5 pm ou menor, como divulgado acima; e (ii) carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), sendo um produto de reação do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um ou mais doadores de ions HaCM, em que o CO2 é formado in situ por o tratamento de doadores de ions HaCM e/ou é fornecido a partir de uma fonte externa, o referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tendo um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume d^s de 10 pm ou menor, conforme divulgado acima.
[00126] O carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa do pigmento na razão de 95:5 a 5:95, com base em pesos secos. A razão acima mencionada pode ter influência nas propriedades ópticas desejadas da composição de pigmento inventiva e tintas ou revestimentos preparados desta, por exemplo, em termos de opacidade, razão de contraste, propriedades de amarelecimento ou fosqueamento.
[00127] Os inventores descobriram surpreendentemente que as propriedades ópticas, acima mencionadas, podem ser melhoradas usando a composição de pigmento da invenção, por exemplo, em comparação com os pigmentos de carbonato de cálcio convencionais. A composição de pigmento inventiva também pode ser usada para aprimorar as propriedades ópticas de outros pigmentos de alto desempenho, reduzindo, assim, os custos gerais para a preparação de tintas e revestimento com
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41/59 desempenho igual ou melhorado.
[00128] Em uma modalidade particularmente útil, o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 90:10 a 30:70, preferencialmente, de 88:12 a 60:40, por exemplo, na razão de 85:15, cada uma com base em pesos secos. A razão de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode variar dentro das faixas aqui divulgadas, garantindo, assim, um bom desempenho óptico e manuseio adequado (por exemplo, em termos de viscosidade).
[00129] O teor total de sólidos da composição de pigmento da invenção é relativamente alto e varia de 50 a 85% em peso, com base no peso total da composição. A razão entre o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), descrito aqui acima, garante boa capacidade de manuseio (por exemplo, em termos de viscosidade) dentro da faixa de teor de sólidos especificada.
[00130] Em outras modalidades, a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 55 a 80% em peso, preferencialmente, de 60 a 78% em peso, e mais preferencialmente, de 65 a 75% em peso, cada um com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
[00131] Em vista de suas boas propriedades ópticas em combinação com sua boa capacidade de manuseio (por exemplo, viscosidade), a composição de pigmentos da presente invenção é, particularmente, adequada para uso em tintas e revestimentos.
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[00132] Portanto, um aspecto da presente invenção refere-se ao uso da composição aquosa de pigmento da invenção em tintas ou revestimentos, e a essas tintas ou revestimentos, como tal, compreendendo a composição aquosa de pigmento da invenção. Devido às suas boas propriedades ópticas em custos menores, outro aspecto refere-se ao uso da composição aquosa de pigmento da invenção como intensificador de dióxido de titânio.
[00133] Outro aspecto da presente invenção refere-se ao uso da composição aquosa de pigmento da invenção obtida pelo processo descrito adiante em tintas ou revestimentos, e a essas tintas ou revestimentos, como tal, compreendendo a composição aquosa de pigmento da invenção obtida pelo processo descrito a seguir. Devido às suas boas propriedades ópticas em custos menores, outro aspecto refere-se ao uso da composição aquosa de pigmento da invenção obtida, pelo processo descrito, a seguir como intensificador de dióxido de titânio.
[00134] Ainda outro aspecto da presente invenção refere-se a uma composição de pigmento que pode ser obtida por secagem da composição aquosa de pigmento da invenção ou à composição aquosa de pigmento da invenção que pode ser obtida pelo processo descrito a seguir.
(D) Processo para preparar a composição aquosa de pigmento
[00135] A presente invenção refere-se ainda a um processo para preparar a composição aquosa de pigmento divulgada acima. O processo compreende as etapas de:
(a) fornecer uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro em
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43/59 partícula baseado em peso dga de 5 pm ou menor;
(b) fornecer uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), sendo um produto da reação de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um ou mais doadores de íons HaCM, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento de doadores de íons HsCd e/ou é fornecido a partir de uma fonte externa, o referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tendo um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume d^s de 10 pm ou menor;
(c) entrar em contato com a suspensão aquosa fornecida na etapa (a) e a suspensão aquosa fornecida na etapa (b) para obter uma composição aquosa de pigmento compreendendo carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC); e (d) opcionalmente, ajustar o teor de sólidos da composição aquosa de pigmentos da etapa (c);
caracterizado em que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estarem presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 95:5 a 5:95, com base em pesos secos, em que a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 50 a 85% em peso, com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
[00136] O técnico apreciará que os detalhes e modalidades discutidos acima, com relação ao carbonato de cálcio natural triturado (GNCC), o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) e os detalhes e modalidades relativos à composição aquosa do pigmento, como tal, serão
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44/59 aplicados de acordo com o presente processo para preparar a composição de pigmento inventiva.
[00137] Em uma modalidade adicional, a suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) fornecida na etapa (a) e/ou a suspensão aquosa de carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) fornecida na etapa (b) do processo inventivo tem um teor de sólidos de pelo menos 5% em peso, preferencialmente, de 5 a 85% em peso, mais preferencialmente, de 10 a 50% em peso e, mais preferencialmente, de 15 a 35% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa.
[00138] Ainda em outra modalidade do processo inventivo, a etapa (d) é uma etapa de desidratação. O termo desidratação, no significado da presente invenção, significa uma redução do teor de água e um aumento do teor de sólidos que é obtido usando um método térmico e/ou mecânico.
[00139] A etapa de desidratação (d) pode ser realizada por qualquer método térmico e/ou mecânico conhecido pelo perito na técnica para reduzir o teor de água do carbonato de cálcio que compreende lamas aquosas. Por exemplo, a etapa de desidratação (d) pode ser realizada, de preferência, mecanicamente ou termicamente, como por filtração, centrifugação, sedimentação em um tanque de decantação, evaporação etc., preferencialmente, por secagem por jato ou pulverização.
[00140] De acordo com outro aspecto, a presente invenção é direcionada a uma composição aquosa de pigmento obtenível pelo processo da invenção compreendendo as etapas (a)-(c), ou as etapas (a)-(d).
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[00141] O processo de acordo com a presente invenção pode ainda compreender uma etapa de secagem opcional (e). Na referida etapa de secagem, a composição aquosa de pigmento obtida na etapa de contato (c) ou na etapa de desidratação (d) é seca para obter uma mistura seca de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC).
[00142] Ainda de acordo com outro aspecto, a presente invenção é, assim, direcionada a uma composição aquosa de pigmento obtida pelo processo da invenção compreendendo as etapas (a)-(c) e (e), ou as etapas (a)-(e).
[00143] O método de secagem aplicado para obter a referida mistura seca de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) pode ser qualquer tipo de método de secagem bem conhecido do especialista.
Exemplos
[00144] O escopo e o interesse da invenção podem ser melhor compreendidos com base nos seguintes exemplos que se destinam a ilustrar modalidades da presente invenção.
A) Métodos analíticos
[00145] Todos os parâmetros definidos em todo o presente pedido e mencionados nos exemplos a seguir são baseados nos seguintes métodos de medição:
Distribuições de tamanho de partícula
[00146] O tamanho de partícula do carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) é descrito aqui como distribuição de tamanho de partícula com base no volume dx. O tamanho médio de partícula baseado em volume dso e o valor de corte baseado em volume d^s foram medidos usando um sistema
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46/59 de difração a laser Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Pic., Grã-Bretanha). Os dados brutos obtidos pela medição foram analisados usando a teoria de Mie, com um índice de refração de partículas de 1,57 e um índice de absorção de 0,005. Os métodos e instrumentos são conhecidos do perito da área e são comumente usados para determinar as distribuições de tamanho de partícula de cargas e pigmentos.
[00147] O tamanho de partícula de materiais particulados, que não sejam carbonato de cálcio modificado na superfície (por exemplo, carbonato de cálcio natural triturado, GNCC), é descrito aqui como distribuição de tamanho de partícula com base no peso dx. O peso determinado do tamanho médio de partícula dso e valor de corte d^s foram medidos pelo método de sedimentação, que é uma análise do comportamento da sedimentação em um campo gravimétrico. A medição foi realizada com um Sedigraph™ 5120 da Micromeritics Instrument Corporation, EUA. O método e o instrumento são conhecidos do perito na área e, geralmente, são usados para determinar as distribuições de tamanho de partícula de cargas e pigmentos. A medição foi realizada em uma solução aquosa de 0,1% em peso de NaéPjO?. As amostras foram dispersas usando um agitador de alta velocidade e sonicadas.
Área de superfície específica de BET (SSA)
[00148] Ao longo do presente documento, a área de superfície específica (em m2/g) foi determinada usando o método BET (usando nitrogênio como gás adsorvente), que é bem conhecido pelo técnico (ISO 9277:2010). A área total da superfície (em m2) do material de carga foi, então, obtida pela multiplicação da área específica da superfície e da
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47/59 massa (em g) da amostra correspondente.
Porosimetria
[00149] O volume de poros específico é medido usando uma medição de porosimetria de intrusão de mercúrio usando um porosímetro de mercúrio Micromeritics Autopore V 9620 tendo uma pressão máxima aplicada de mercúrio 414 MPa (60000 psi) , equivalente a um diâmetro da garganta de Laplace de 0, 004 pm. O tempo de equilíbrio usado em cada etapa da pressão é de 20s. O material da amostra é selado em um penetrômetro de pó de câmara de 3 cm3 para análise. Os dados são corrigidos para compressão de mercúrio, expansão do penetrômetro e compressão elástica do material da amostra usando o software Pore-Comp (Gane, P.A.C., Kettle, J.P., Matthews, G.P. e Ridgway, C.J., Void Space Structure of Compressible Polymer Spheres and Consolidated Calcium Carbonate Paper-Coating Formulations, Industrial and Engineering Chemistry Research, 1996, 35(5), 1753 - 1764).
[00150] 0 volume total de poros visto nos dados cumulativos de intrusão pode ser separado em duas regiões com os dados de intrusão de 214 pm a cerca de 1 a 4 pm, mostrando o acondicionamento grosso da amostra entre quaisquer estruturas de aglomerado que contribuam fortemente. Abaixo desses diâmetros, encontra-se o acondicionamento intrapartículas finas das próprias partículas. Se elas também tiverem poros intrapartículas, então, essa região parecerá bimodal e, ao levar o volume de poros específico introduzido pelo mercúrio em poros mais finos que o ponto de virada modal, ou seja, mais fino que o ponto bimodal de inflexão, definimos o volume de poros intrapartículas específicos. A soma dessas três regiões
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48/59 fornece o volume total de poros do pó, mas depende fortemente da compactação/sedimentação da amostra original do pó na extremidade de poros grossos da distribuição.
[00151] Tomando a primeira derivada da curva de intrusão cumulativa, são reveladas as distribuições de tamanho de poro com base no diâmetro equivalente de Laplace, inevitavelmente incluindo blindagem de poros. As curvas diferenciais mostram claramente a região da estrutura dos poros aglomerados grosseiros, a região dos poros interpartícuias e a região dos poros intrapartículas, se presente. Conhecendo a faixa de diâmetro de poros intrapartículas, é possível subtrair o restante volume de poros interpartícuias e interglomerados do volume total de poros para fornecer o volume de poros desejado apenas dos poros internos em termos do volume de poros por unidade de massa (volume de poros específico). O mesmo princípio de subtração, é claro, se aplica ao isolamento de qualquer outra região de tamanho de poro de interesse.
Viscosidade de Brookfield
[00152] A viscosidade Brookfield foi medida por um viscosímetro Brookfield DV-III Ultra a 24°C ± 3°C a 100 rpm usando um eixo apropriado do conjunto de eixo RV Brookfield, e é especificado em mPa^s. Depois que o eixo foi inserido na amostra, a medição foi iniciada com uma velocidade de rotação constante de 100 rpm. Os valores de viscosidade Brookfield relatados foram os valores exibidos 60 segundos após o início da medição. Com base em seu conhecimento técnico, o técnico selecionará um eixo a partir do conjunto de eixo RV Brookfield, que é adequado para a faixa de viscosidade a ser medida. Por exemplo, para uma faixa de viscosidade entre 200
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49/59 e 800 mPa’s, o número do eixo 3 pode ser usado, para uma faixa de viscosidade entre 400 e 1600 mPa’s, o número do eixo 4 pode ser usado, para uma faixa de viscosidade entre 800 e 3200 mPa’s, o número do eixo 5 pode ser usado, para uma faixa de viscosidade entre 1000 e 2000000 mPa’s, o número do eixo 6 pode ser usado, e para uma faixa de viscosidade entre 4000 e 8000000 mPa's, o número do eixo número 7 pode ser usado.
Teor de sólidos
[00153] O teor de sólidos da suspensão (também conhecido como peso seco) foi determinado usando um
Analisador de Umidade
MJ33 (Mettler-Toledo, Suiça), com as seguintes configurações:
temperatura de secagem de 150°C desligamento automático se a massa não mudar mais 1 mg durante um periodo de
30s secagem padrão de 5 g de suspensão.
Rx, Ry e Rz
[00154] Os valores de cor Rx, Ry, Rz, indicados no presente pedido, são determinados sobre os campos branco e preto do cartão de contraste Leneta e são medidos com o uso de um espectrofotômero Spectraflash SF 450 X da empresa
Datacolor, Montreuil, França, de acordo com a DIN 53 140.
Razão de contraste
[00155] Os valores da razão de contraste são determinados de acordo com a
ISO 2814 em uma taxa de espalhamento de 10±0,5 m2/l. A razão de contraste é calculada conforme descrito pela seguinte equação:
Rvípreto)
Razão de Contraste [%] = —------rxlOO %
Ry(branco) com Ry (preto) e Ry (branco) sendo obtidos pela medição dos valores de cores, conforme indicado acima.
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50/59 índice de amarelecimento
[00156] O índice de amarelecimento é medido de acordo com a DIN 6167.
Valores de brilho
[00157] Os valores de brilho são medidos nos ângulos listados de acordo com a DIN 67 530 em superficies pintadas, preparadas com uma folga de revestimento de 150 pm em cartões de contraste. Os cartões de contraste utilizados são cartões de contraste Leneta, formato 3-B-H, tamanho 7-5/8 x 11-3/8 (194 x 289 mm), vendidos pela empresa Leneta e distribuídos por Novamart, Stãfa, Suíça. O brilho é medido com um dispositivo de medição de brilho da empresa Byk Gardner, Geretsried, Alemanha. O brilho é obtido medindo 5 cartões Leneta (uma medida cada) com o dispositivo de medição de brilho, e o valor médio é calculado pelo dispositivo e pode ser derivado da exibição do dispositivo.
(B) Exemplos
[00158] Os exemplos a seguir não devem ser interpretados para limitar o escopo das reivindicações de qualquer maneira.
Materiais
Tinta de base incolor
[00159] Uma tinta de base incolor (Tabela 1) foi usada para preparar diferentes tintas com diferentes pigmentos. A tinta base foi composta da seguinte forma:
Tabela 1 - Tinta de base incolor:
Água desionizada 42,7
Calgon N New 0,4
Bermocoll EHM 200 1,3
hidróxido de Sódio, 10% 0,8
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Byk 038 0,8
Texanol 0, 7
Acetato de butil diglicol 0,7
Dowanol DPnB 1, 6
Coapur 2025 0,7
Mergal 723 K 0,2
Ecodis P 90 0,5
Byk 349 0, 3
Mowilith LDM 6119, 50% 48,5
Coapur 6050 0,8
Total 100,0
Teor de sólidos [% em peso] 28, 0
pH 8,0 - 9,0
[00160] Os componentes utilizados para a tinta de teste de base incolor e sua função são conhecidos do perito da área e estão listados na Tabela 2 abaixo.
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Tabela 2 - Materiais para tinta de base incolor:
Tinta de teste de base incolor Fabricante Base quimica Função
Água Interno, desionizada h2o Solvente
Calgon N new BK Giulini Chemie Polifosfato de sódio Agente umectante e agente de dispersão
Bermocoll EHM 200 AkzoNobel Corp. Etil Hidroxietil celulose Espessante
hidróxido de Sódio, 10 o, 0 Vários Solução de NaOH Regulador de pH
BYK 038 Byk Chemie Base de óleo mineral Antiespumante
Texanol Eastman Éster-álcool Agente coalescente
Acetato de butil diglicol Vários Éster Agente coalescente
Dowanol DPnB Dow Dipropilenoglicol-n-butiléter Agente coalescente
Coapur 2025 Coatex SA Poliuretano Modificador de reologia
Coapur 6050 Coatex SA Poliuretano Modificador de reologia
ECODIS P 90 Coatex SA Sal de sódio de polímero acrílico Agente umectante e agente de dispersão
Mergal 723K Troy Chemie GmbH Base de benzisotiazolona, sem formaldeído Preservativo
BYK 349
Mowilith LDM 6119, 50% Clariant Dispersão aquosa não plastificada de polímero à base de estireno e um éster de ácido acrílico Ligante (copolímero)
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Carbonato de cálcio natural triturado ultrafino (UF-GNCC)
[00161] Utilizou-se uma suspensão aquosa de mármore polido tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 0,7 pm e um diâmetro de partícula com base em peso chs de 4 pm e partículas <2 pm de 90%. O teor de sólidos da suspensão aquosa foi de 78% em peso.
Carbonato de cálcio natural triturado (GNCC-1)
[00162] Utilizou-se como material comparativo uma suspensão aquosa de mármore triturado tendo um diâmetro médio de partícula em peso cGo de 1,6 pm e um diâmetro de partícula baseado em peso chs de 10 pm, resíduo em uma peneira de 45 pm (ISO 787/7) 20 ppm. O teor de sólidos da suspensão aquosa foi de 78,4% em peso.
Carbonato de cálcio natural triturado (GNCC-2)
[00163] Como outro material comparativo, utilizou-se uma suspensão aquosa de mármore triturado tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 5,7 pm e um diâmetro médio de partícula baseado em peso cbs de 30 pm. O teor de sólidos da suspensão aquosa foi de 78% em peso.
Carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC)
[00164] O carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) foi obtido a partir de 10 litros de uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio triturado em um recipiente de mistura obtido ajustando o teor de sólidos de um carbonato de cálcio triturado da Hustadmarmor Norway tendo uma distribuição de tamanho de partícula baseada em peso de 90% inferior a 2 pm (Sedigraph), de modo que seja obtido um teor de sólidos de 22% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa. Além disso, foi preparada uma solução contendo 30% em peso de ácido fosfórico. Durante a mistura
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54/59 da pasta, 0,83 kg da solução de ácido fosfórico foi adicionada à referida suspensão durante um período de 10 minutos a uma temperatura de 55°C. Finalmente, após a adição do ácido fosfórico, a pasta foi agitada por mais 5 minutos antes de ajustar o teor de sólidos.
[00165] O carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) mostrou um tamanho médio de partícula em volume cto de 1,0 6 pm, um cbs baseado em volume de 4,95 pm e uma área superficial específica de 38,5 m1 2 3 4/g (BET, nitrogênio). O teor de sólidos foi ajustado para uma faixa de 47 a 67% em peso (veja os detalhes fornecidos na seção de ensaios abaixo).
Ensaios
Preparação da composição do pigmento
1. Fornecer suspensão do GNCC em um recipiente
2. Coloque o recipiente embaixo do dissolvente
3. Adicione a suspensão do MCC sob agitação a 1000 a 1100 rpm
4. Agite por aproximadamente 10 min.
[00166] As composições de pigmento inventivo preparadas usando UF-GNCC e MCC estão resumidas no seguinte:
73% sólido (90:10)
UF-GNCC; 78% sólidos 115,00
MCC; 47% sólidos 21,00
136,00
73% sólido (85:15)
UF-GNCC; 78% sólidos 80,00
MCC; 55% sólidos 20,00
100,00
73% sólido (80:20)
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UF-GNCC; 78% sólidos74,87
MCC; 55% sólidos26,54
101,41
73% sólido (70:30)
UF-GNCC; 78% sólidos90,00
MCC; 63,5% sólidos47,00
137,00
73% sólido (60:40)
UF-GNCC; 78% sólidos77,00
MCC; 67% sólidos60,00
137,00
Preparação da tinta
[00167] Tintas diferentes, cada uma com uma concentração final em volume de pigmento (PVC) de 70%, foram preparadas misturando a tinta de base incolor e as diferentes composições aquosas de pigmento, descritas acima, sob condições de agitação, usando um dissolvente (aproximadamente 10 min, 1000 a 1100 rpm). Onde necessário, foi adicionada água para ajustar a concentração do volume do pigmento. A razão de mistura correspondente é indicada na Tabela 3 abaixo.
[00168] As tintas comparativas foram preparadas de maneira análoga usando os materiais indicados acima (UFGNCC, GNCC-1, GNCC-2).
Resultados
[00169] As propriedades ópticas e a viscosidade de uma tinta preparada usando a composição de pigmento inventiva e pigmentos comparativos estão resumidas na Tabela 3. Os métodos utilizados para determinar os parâmetros indicados estão descritos acima.
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[00170] Como pode ser obtido a partir das propriedades ópticas indicadas na Tabela 3, as tintas preparadas a partir da composição de pigmento da invenção mostram propriedades ópticas satisfatórias, boas ou até melhoradas, em particular em termos de razão de contraste e propriedades de fosqueamento.
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Tabela 3
FORMULAÇÕES DA TINTA SC % (pigm. comp.) 73% sólido (100:0) 73% sólido (90:10) 73% sólido (85:15) 73% sólido (80:20) 73% sólido (70:30) 73% sólido (60:40) 73% sólido (0:100) GNCC-1 (100:0) GNCC-2 (100:0)
Tinta de base incolor 32, 10 32,10 32,10 32, 10 32,10 32, 10 32, 10 32,10 32, 10
UF-GNCC(78%) 78 58, 40
UF-GNCC(78%) : MCC (55%) 73 62,32
UF-GNCC(78%) : MCC (55%) 73 62,32
UF-GNCC(78%) : MCC (63,5%) 73 62,32
UF-GNCC(78%) : MCC (67%) 73 62,32
MCC (67%) 67 67, 90
UF-GNCC(78%) : MCC (47%) 73 62,32
GNCC-1(78,4%) 78,4 58,10
GNCC-2 (78%) 78 58, 40
Água 9,50 5, 58 5, 58 5,58 5, 58 5,58 9, 80 9,50
Total 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
PVC % 70, 0 70,0 70,0 70, 0 70,0 70, 0 70, 0 70,0 70, 0
Densidade (sói ido) g/cm3 2,17 2, 17 2, 17 2,17 2, 17 2,17 2,17 2, 17 2,17
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Densidade (líquido)
Sólidos em volume por litro
Sólidos em volume por kg
Teor de sólidos em peso
Pigmento/aglutinante (100% sólidos)
Tabela 3 continuação
Propriedades Opticas (GAP 150 MU)
g/cm3 1,294 1,325 1,427 1,325 1,417 1,417 1,520 1, 413 1,415
ml 311,48 319,06 343,32 318,89 341,08 341,08 318,43 340,31 340,85
ml 240,78 240,76 240,66 240,76 240,66 240,66 209,53 240,87 240,88
% 54, 43 54,42 54,39 54, 42 54,39 54,39 47,36 54,45 54, 45
5,84:1 5,84:1 5,84:1 5,84:1 5,84:1 5,84:1 5,84:1 5,84:1 5,84:1
73% 73% 73% 73% 73% 73% 73%
GNCC—1 GNCC—2
sólido sólido sólido sólido sólido sólido sólido
(100:0) (100:0)
(100:0) (90:10) (85:15) (80:20) (70:30) (60:40) (0:100)
Ry em C2°
Ry sobre preto em C2° índice de amarelecimento
Razão de Contraste
Brilho 60° 150 pm folga
Brilho 85° 150 pm folga
VISCOSIDADE
Viscosidade ICI
DIN 53 140 % 90, 4 n/d 90,7 90,7 90,8 90, 7 91,5 88, 0 86,7
DIN 53 140 % 77,4 n/d 78,5 78, 6 80,1 80, 1 82, 6 70,7 17, 9
2,4 n/d 2,3 2, 1 2,3 2,5 1,7 4,7 6, 4
ISO 2814 % 85, 5 n/d 86, 6 86,7 88,2 88, 2 90, 3 80, 3 20,7
DIN 67 530 2,9 n/d 2, 8 2, 8 2, 9 2,8 2,7 2,5 1, 0
DIN 67 530 46,0 n/d 38, 9 37,0 26,1 24,1 19,2 12, 0 1,3
mPa · s 110 n/d 210 200 180 200 220 100 70
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Viscosidade, D=1 s-1
Viscosidade, D=5 s-1
Viscosidade, D=10 s-1
Viscosidade, D=40 s-1
mPa · s 10700
mPa · s 3850
mPa · s 2530
mPa · s 1080
n/d 32400 29000 30400 32400 33600 12666 5030
n/d 12000 11000 11300 12100 14520 4873 2560
n/d 7940 7340 7500 7890 8010 3451 1990
n/d 3230 3010 3050 3200 3340 1915 1100
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Claims (17)

1. Composição aquosa de pigmento compreendendo:
(i) carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em peso cbs de 5 pm ou menor; e (ii) carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), sendo um produto de reação do carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um ou mais doadores de ions Η3θ+, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento de doadores de ions Η3θ+ e/ou é fornecido a partir de uma fonte externa, referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tendo um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume dgs de 10 pm ou menor;
CARACTERIZADA pelo fato de que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 95:5 a 5:95, com base em pesos secos, em que a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 50 a 85% em peso, com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
2. Composição aquosa de pigmentos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) possui:
(i) um diâmetro médio de partícula em peso dso na faixa de 0,05 a 1,5 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1,3 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 1 pm e, mais preferencialmente, de 0,5 a 0,9 pm;
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2/6 (ii) um diâmetro de partícula baseado em peso dga na faixa de 3 a 5 pm, preferencialmente, de 3,2 a 4,8 pm, mais preferencialmente, de 3,5 a 4,5 pm e, mais preferencialmente, de 3,8 a 4,2 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula com base no peso dva/dso de 3 ou maior, preferencialmente, 4 ou maior, e mais preferencialmente, na faixa de 4,5 a 6,5.
3. Composição aquosa de pigmentos, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) possui:
(i) um diâmetro médio das partículas em volume dso na faixa de 0,05 a 1,3 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 0,9 pm e mais preferencialmente, de 0,3 a 0,7 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em volume d^s na faixa de 3 a 10 pm, preferencialmente, de 3,5 a 8 pm, mais preferencialmente, de 4 a 6 pm e, mais preferencialmente, de 4,5 a 5,5 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula baseada em volume d^s/dso de 10 ou menor, preferencialmente, 6 ou menor, e, mais preferencialmente, na faixa de 3,5 a 5,5.
4. Composição aquosa de pigmentos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) possui uma área superficial específica na faixa de 20 a 200 m2/g, preferencialmente, de 25 a 100 m2/g, e mais preferencialmente, de 30 a 50 m2/g, medido usando nitrogênio e o método BET de acordo com ISO 9277:2010.
5. Composição aquosa de pigmentos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo
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3/6 fato de que o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) possui um volume de poros específico intruído intrapartí cuias na faixa de 0,08 a 1,80 cm3/g, preferencialmente, de 0,10 a 1,50 cm3/g, e mais preferencialmente, de 0,18 a 1,30 cm3/g, calculado a partir da medição da porosimetria de mercúrio.
6. Composição aquosa de pigmento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 90:10 a 30:70, e, preferencialmente, de 88:12 a 60:40, por exemplo, na razão de 85:15, cada uma com base em pesos secos.
7. Composição aquosa de pigmentos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição aquosa de pigmentos tem um teor total de sólidos de 55 a 80% em peso, preferencialmente, de 60 a 78% em peso, e mais preferencialmente, de 65 a 75% em peso, cada um com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
8. Processo para preparar uma composição aquosa de pigmento compreendendo as seguintes etapas:
(a) fornecer uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) tendo um diâmetro médio de partícula em peso dso de 1,5 pm ou menor e um diâmetro em partícula baseado em peso cbs de 5 pm ou menor;
(b) fornecer uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC), sendo um produto da reação de carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e/ou carbonato de cálcio precipitado (PCC) tratado com CO2 e um
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4/6 ou mais doadores de ions H30+, em que o CO2 é formado in situ pelo tratamento de doadores de ions H30+ e/ou é fornecido a partir de uma fonte externa, referido carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) tendo um diâmetro médio de partícula em volume dso de 1,3 pm ou menor e um diâmetro de partícula baseado em volume d^s de 10 pm ou menor;
(c) entrar em contato com a suspensão aquosa fornecida na etapa (a) e a suspensão aquosa fornecida na etapa (b) para obter uma composição aquosa de pigmento compreendendo carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC); e (d) opcionalmente, ajustar o teor de sólidos da composição aquosa de pigmentos da etapa (c);
CARACTERIZADO pelo fato de que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmento na razão de 95:5 a 5:95, com base em pesos secos, em que a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 50 a 85% em peso, com base no peso total da composição aquosa de pigmento.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) da etapa (a) possui:
(i) um diâmetro médio de partícula em peso dso na faixa de 0,05 a 1,5 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1,3 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 1 pm e, mais preferencialmente, de 0,5 a 0,9 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em peso d^s na faixa de 3 a 5 pm, preferencialmente, de 3,2 a 4,8 pm, mais preferencialmente, de 3,5 a 4,5 pm e, mais preferencialmente,
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5/6 de 3,8 a 4,2 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula com base no peso cha/dso de 3 ou maior, preferencialmente, 4 ou maior, e mais preferencialmente, na faixa de 4,5 a 6,5.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da etapa (b) possui:
(i) um diâmetro médio das partículas em volume dso na faixa de 0,05 a 1,3 pm, preferencialmente, de 0,1 a 1 pm, mais preferencialmente, de 0,2 a 0,9 pm e, mais preferencialmente, de 0,3 a 0,7 pm;
(ii) um diâmetro de partícula baseado em volume d^s na faixa de 3 a 10 pm, preferencialmente, de 3,5 a 8 pm, mais preferencialmente, de 4 a 6 pm e, mais preferencialmente, de 4,5 a 5,5 pm; e/ou (iii) uma razão de diâmetro de partícula baseada em volume d^s/dso de 10 ou menor, preferencialmente, 6 ou menor, e, mais preferencialmente, na faixa de 3,5 a 5,5.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da etapa (b) possui uma área superficial específica na faixa de 20 a 200 m2/g, preferencialmente, de 25 a 100 m2/g, e mais preferencialmente, de 30 a 50 m2/g, medidos usando nitrogênio e o método BET de acordo com ISO 9277: 2010.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) da etapa (b) tem um volume de poro específico intruído intrapartículas na faixa de 0,08 a 1,80 cm3/g, preferencialmente, de 0,10 a
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1,50 cm3/g, e mais preferencialmente, de 0,18 a 1,30 cm3/g, calculado a partir da medição da porosimetria de mercúrio.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o carbonato de cálcio natural triturado (GNCC) e o carbonato de cálcio modificado na superfície (MCC) estão presentes na composição aquosa de pigmentos na razão de 90:10 a 30:70 e, preferencialmente, de 88:12 a 60:40, por exemplo, na razão de 85:15, cada uma baseada em pesos secos.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição aquosa de pigmento tem um teor total de sólidos de 55 a 80% em peso, preferencialmente, de 60 a 78% em peso, e mais preferencialmente, de 65 a 75% em peso, cada um baseado no peso total da composição aquosa de pigmento.
15. Uso da composição aquosa de pigmento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO por ser usada em tintas ou revestimentos.
16. Uso da composição aquosa de pigmento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO por ser usada como intensificador de dióxido de titânio.
17. Tinta ou revestimento CARACTERIZADO por compreender a composição aquosa de pigmento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
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