BRPI0606575B1 - mistura aquecida, sistema de pigmentos de alto desempenho, e papel decorativo - Google Patents

Abstract

mistura aquecida, sistema de pigmentos de alto desempenho, e papel decorativo. expõe-se uma mistura aquecida que compreende caulim desidroxilado e um pigmento de alto índice refrativo. quando o caulim desidroxilado é metacaulim, a mistura aquecida tem um brilho ge maior do que 86% e um índice de amarelidão hunter menor do que cerca de 11. quando o caulim desidroxilado compreende plenamente calcinado, a mistura aquecida tem um brilho ce maior do que 89%. a mistura aquecida é usada vantajosamente em papel decorativo. expõem-se igualmente métodos de uso e ma- nufatura de papel decorativo, e laminados decorativos que contêm o papel decorativo.

Description

MISTURA AQUECIDA, SISTEMA DE PIGMENTOS DE ALTO DESEMPENHO, E PAPEL DECORATIVO O presente pedido de patente reivindica o benefício do pedido de patente pendente U.S. No. de série 60/644.386, depositado em 14 de janeiro de 2005, incorporado neste contexto na sua totalidade.

Campo Técnico A tecnologia em apreço refere-se de uma maneira geral a pigmentos, papel decorativo, produtos que contêm o papel decorativo, e métodos para manufaturar e usar o papel decorativo. Em particular, a tecnologia em apreço refere-se a papel decorativo com um enchimento de opacidade única composto de mistura aquecida de caulim desidroxilado e um pigmento de alto índice de refração.

Antecedentes Alguns papéis classificados como papéis decorativos são usados para fazer laminados decorativos. As folhas de topo de papel em laminados decorativos podem ser ou não impressas com um padrão decorativo, seja antes ou depois de serem saturados (ou impregnados) com resina e, então, eles são laminados sob pressões e temperaturas elevadas sobre uma variedade de substratos a partir de papel a compostos e madeira. Laminados decorativos são frequentemente usados para simular granulações de madeira e outros desenhos e usados na manufatura de pisos, móveis e outros. Um produto exemplificativo é conhecido como Fórmica.

Nesses produtos, o papel decorativo saturado (a folha de topo) deve ter opacidade suficiente <põ de ocultação) para cobrir e ocultar o substrato escuro subjacente, de forma que o substrato escuro não interfira com a estética do padrão impresso. entretanto, uma vez que o papel decorativo é saturado com materiais que são semelhantes em índice de retração à fibra de papel, o papel saturado é transparente a não ser que ele contenha biõxido de titânio que tem um índice de ref ração mais alto. Os enchimentos de alto índice de retração são dispendiosos; portanto utilizam-se enchimentos menos dispendiosos para estender o biõxido de titânio. Estes podem incluir enchimentos de caulim, talcos especiais e caulim calcinado. O coeficiente de dispersão de vidro negro de um caulim calcinado disponível comercialmente é 0,284 m2 /g sob 457 nm. E, uma vez que uma quantidade substancial de papéis decorativos a serem laminados é usada em laminados que sao brancos ou de cor não-branca, um alto grau de brilho e de brancura também são desejados. O folheto de produtos da Engelhard sobre pigmento baseado em caulim de alta opacidade EXCALIBER® (publicado em 2002) mostra que este produto dotado de um brilho GE de 83% ou menos pode ser usado em aplicações de papel que não requerem alto brilho. Por exemplo, ele foi usado em Lightweight Coated Paper (LWC) e laminados decorativos.

A publicação internacional número WO 00/32700 expõe uma mistura aquecida de 90% de metacau-lim e 10% de biõxido de titânio anatãsio (Kronos 1000, proveniente da Kronos Inc.) que pode ser usada como um enchimento e pigmento de revestimento. O brilho GE reportado para esta mistura aquecida é 85,2. A publicação internacional número WO 00/32700 expõe um pigmento de uma mistura aquecida de 90% de caulim hidratado e 10% de bióxido de titânio ru-tílio (RCS VANTAGE proveniente da Dupont) que pode ser usado como um enchimento e pigmento de revestimento. Tal como ilustrado na Preparação A adiante, uma mistura aquecida de 89,5% de caulim hidratado e 10,5% de biõxi-do de titânio rutílio tem um brilho GE de 81,3% e um índice de amarelidão Hunter de 11,60. Muito embora os inventores compreendam que uma mistura semelhante a mistura da Preparação A tenha sido usada em um papel de decoração que foi vendido, essa mistura é indesejável na classes brancas de papel de decoração porque ela resulta em baixo brilho, brancura deficiente e aparência amarela.

Sumário O que se segue expõe um sumário simplificado da invenção a fim de proporcionar uma compreensão básica de alguns aspectos da invenção. Este sumário não constitui uma visão geral extensa da invenção. Ele também não se destina a identificar elementos chave ou de maior importância da invenção, nem delinear o escopo da invenção. Em vez disso, o único propósito deste su- mãrio é apresentar alguns conceitos da invenção em uma forma simplificada como uma introdução para a descrição mais detalhada que é apresentada mais adiante.

Os inventores descobriram uma mistura a-quecida que compreende caulim desidroxilado e um pigmento de alto índice refrativo, Quando o caulim desidroxilado é metacaulím, a mistura aquecida tem um brilho GE maior do que 86% e um índice de amarelidão Hun-ter menor do que cerca de 11. O presente pigmento pode ser usado na manufatura de um papel decorativo que permite que o produtor de papel substitua uma certa proporção de fibras mais dispendiosas, tais como biõxido de titânio com um pigmento menos dispendioso, mantendo ainda as propriedades ópticas vantajosas que os enchimentos dispendiosos normalmente proporcionam. O presente pigmento com um índice de refração mais baixo do que o bióxido de titânio pode ser substituído em até 60% do biõxido de titânio enquanto mantém a opacidade, brilho, e brancura normalmente associados com o índice de refração mais alto do bióxido de titânio.

Um aspecto do presente pigmento relaciona-se com papel decorativo que contém uma fibra e um sistema de pigmento de alto desempenho que contém quantidades especificadas de biõxido de titânio rutílio ou anatãsio e quantidades especificadas de uma mistura a-quecida que contém caulim desidroxilado; e um pigmento de alto índice de refração que proporciona a opacidade necessária para ocultar o fundo sobre o qual o papel decorativo é laminado.

Um outro aspecto da invenção refere-se a laminados decorativos que contêm o papel decorativo com seu sistema de pigmento de alto desempenho único, um substrato de suporte e uma resina. Ainda outros aspectos da invenção referem-se aos métodos de fabricação e utilização do papel decorativo, métodos de fabricação e utilização dos laminados decorativos e métodos para a-perfeiçoar a capacidade de encobrimento do enchimento baseado em caulim.

Para a consecução dos objetivos precedentes e outros relacionados, a invenção compreende os aspectos plenamente descritos adiante e particularmente salientados nas reivindicações. A descrição apresentada em seguida expõe em detalhes alguns aspectos ilustrativos e implementação da invenção. Os mesmos são indicativos, entretanto, de apenas umas poucas maneiras em que os princípios da invenção podem ser empregados. Outros aspectos, vantagens e aspectos novos da invenção tornar-se-ão evidentes a partir da descrição detalhada seguinte da invenção.

Descrição Detalhada Mistura Aquecida: Tal como utilizada neste contexto, a frase "mistura aquecida" significa que caulim e um pigmento de alto índice de refração são primeiro misturados enter si e então a mistura é aquecida. A frase "pigmento de alto índice de refra-ação'' significa qualquer pigmento que seja dotado de um índice de refração maior do que cerca de 1,8 e é selecionado a partir do grupo que consiste de bióxido de titânio anatãsio, oxido de zinco, e litopone. O caulim é uma argila fina usualmente branca, formada pela alteração de minerais aluminosos (tais como feldspato) e consiste principalmente de cau-linita. A caulinita é comumente representada por uma ou mais das fórmulas químicas Al4Si4Oi0 (OH) 8; Al203*2SiOz*2H20; e/ou Al2Si205 (OH) 4 . Reservas são encontradas na Geórgia (USA), Egito, Brasil, Reino Unidos, Queensland (Austrália), Coréia, Ucrânia e China. O caulim hidratado da invenção em apreço é caulim bruto que é beneficiado. Exemplos de caulim hidratado disponível comercialmente da invenção em apreço incluem a-queles sob as designações comerciais ASPULTRA GLOSS® 90, ULTRA WHITE 90®, MIRAGLOSS™, ULTRA COTE® e assemelhados, disponíveis a partir da Engelhard Corporation de Iselin, New Jersey. O índice de refração do caulim hidratado é cerca de 1,56-1,58. O caulim hidratado da presente invenção tem um brilho GE de cerca de 70 ou mais. Em uma outra concretização, o caulim hidratado da presente invenção tem um brilho GE de cerca de 80 ou mais. Ainda em uma outra concretização, o caulim hidratado da presente invenção tem um brilho GE de cerca de 88 ou mais, Ainda em uma outra concretização mais, o caulim hidratado da presente invenção tem um brilho GE de cerca de 90 ou ma i s . O caulim hidratado da presente invenção tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 90%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos. Em uma outra concretização, o caulim hidratado da presente invenção tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 90%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 1 mi -crômetro ou menos. Ainda em uma outra concretização, o caulim hidratado da presente invenção tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 80%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos. Ainda de a-cordo com uma outra concretização, o caulim hidratado da presente invenção é dotado de uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 70%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos. A mistura aquecida contém entre cerca de 54% até cerca de 99%, em peso, de caulim desidroxilado e entre cerca de 1% até cerca de 46%, em peso, de pigmento de alto índice de ref ração (calculado numa base em peso seco). A mistura aquecida contém entre cerca de 67% até cerca de 99%, em peso, de caulim desidroxilado e entre cerca de 1% até cerca de 33%, em peso, de pigmento de alto índice de refraação (calculado numa base em peso seco) . A mistura aquecida contém entre cerca de 72% até cerca de 98%, em peso, de caulim desi-droxilado e entre cerca de 2% até cerca de 28%, em peso, de pigmento de alto índice de refração (calculado numa base em peso seco). A mistura aquecida contém entre cerca de 77% até cerca de 95%, em peso, de caulim desidroxi1ado e entre cerca de 5% até cerca de 23%, em peso, de pigmento de alto índice de refração (calculado em uma base de peso seco).

Poderá ser realizada a mistura ou úmida ou seca de caulim hidratado e do pigmento de alto índice de refração. Para facilitar a manufatura da mistura aquecida, uma pasta fluida de caulim hidratado pode ser combinada e misturada com uma pasta fluida do pigmento de alto índice de refração, ou simplesmente pode ser preparada uma pasta fluida de caulim hidratado e de pigmento de alto índice de refração. A pasta fluida é então secada por pulverização para diminuir a umidade livre para menos de cerca de 2%, em peso, ou ainda menos do que cerca de 1%, em peso. O material seco é então pulverizado para desmanchar e reduzir a dimensão dos agregados secados por pulverização. O aquecimento envolve submeter a combinação de materiais a temperaturas entre cerca de 760°C até cerca de 1150°C durante um tempo entre cerca de 10 segundos até cerca de 20 horas. O aquecimento dentro destas condições produz metacaulim, caulim plenamente calcinado, ou as suas misturas. Em uma outra concreti- zação, a combinação de materiais é aquecida a temperaturas entre cerca de 815' C até ceica de 1090" C durante um período de cerca de 1 minuto ate cerca de 10 horas. Ainda em uma outra concretização, a combinação de materiais é aquecida a temperaturas entre cerca de 840°C até cerca de 1070°C durante um período de cerca de 10 minutos até cerca de 5 horas. As temperaturas superiores a 1150 °C resultam em baixo brilho, alto índice de amarelamento bem como na formação de componentes abrasivos que são indesejáveis nesta aplicação. O aquecimento do caulim resulta em caulim desidroxilado. Acredita-se igualmente que a temperatura usada no processo de aquecimento altera a estrutura cristalina do caulim e faz com que o óxido de metal se agregue com o caulim alterado.

Depois do aquecimento, a mistura ê pulverizada para desmanchar os aglomerados maiores e/ou diminuir a distribuição de dimensão de partícula. A mistura aquecida tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 80%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 10 micrômetros ou menor. De acordo com uma outra concretização, a mistura aquecida que contém uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 80%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 5 micrômetros ou menos.

Ainda de acordo com outra concretização, a mistura aquecida é dotada de uma distribuição de dimen- são de partícula onde pelo menos cerca de 60%, em peso, das partículas, têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos. Ainda segundo uma outra concretização, a mistura aquecida é dotada de uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 70%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos. Ainda de acordo com outra concretização, a mistura aquecida é dotada de uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 80%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos. De acordo com uma concretização preferida, a mistura aquecida é dotada de uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 80% até cerca de 90%, em peso, das partículas, têm uma dimensão de partícula de cerca de 2 micrômetros ou menos e menos de cerca de 5%, em peso, das partículas têm uma dimensão de partícula de cerca de 0,2 de micrômetro.

Sistema de Pigmentos de Alto Desempenho: A frase "sistema de pigmentos de alto desempenho", tal como é usada neste contexto significa entre cerca de 40% até cerca de 99%, em peso, de um bi-õxido de titânio normalmente usado nesta aplicação e entre cerca de 1% até cerca de 60%, em peso, da mistura tratada.

Um sistema de pigmentos de alto desempenho é necessário para manter a opacidade, brilho, e brancu- ra no papel decorativo depois do mesmo ter sido saturado com resinas e laminado sob pressão e temperatura em um outro substrato ou substratos.

De acordo com outra concretização, o sistema de pigmentos de alto desempenho contém entre cerca de 70& até cerca de 98%, em peso, de pelo menos um de bióxido de titânio rutílio e bióxido de titânio anatá-sio, e entre cerca de 2% até cerca de 30%, em peso, do pigmento da invenção. Ainda de acordo com uma outra concretização, , o sistema de pigmentos de alto desempenho contém entre cerca de 70& até cerca de 95%, em peso, de pelo menos um de bióxido de titânio rutílio e bióxido de titânio anatãsio, e entre cerca de 5% até cerca de 30%, em peso, do pigmento da invenção. O sistema de pigmentos de alto desempenho contém 1) pelo menos um de bióxido de titânio rutílio e bióxido de titânio anatãsio, e 2) o pigmento da invenção. Uma vez que o bióxido de titânio rutílio e anatãsio são relativamente dispendiosos, a combinação de componentes de opacidade da invenção em apreço é marcantemente menos dispendiosa em comparação com a utilização do mesmo peso de bióxido de titânio unicamente. O sistema de pigmentos de alto desempenho poderá conter opcionalmente outros componentes que aperfeiçoem ou contribuam para as propriedades de opacidade do sistema de pigmentos de alto desempenho. A contribuição de um determinado material de pigmento mineral tem uma opacidade que ê dependente da sua capacidade de dispersar luz e absorver luz. A capacidade de dispersar luz de um material de pigmento mineral estã geralmente relacionada a duas características da partícula; a saber, índice de refração e dimensão de partícula (e mais especificamente distribuição de dimensão de partícula) . Por exemplo, o caulim calcinado tem um índice de refração de cerca de 1,65. O bióxido de titânio rutílio tem um índice de refração de cerca de 2,7 e, assim, tem o melhor poder de encobrimento destes compostos. O bióxido de titânio rutilo é o bióxido de titânio termodinamicamente mais estável e tem características de resistência ao tempo/desgaste superiores, que são particularmente Citeis para aplicações em papel decorativo e laminados decorativos. O bióxido de carbono rutílio do sistema de pigmentos de alto desempenho geralmente tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 100%, em peso, das partículas tem cerca de 5 mi-crômetros ou menos. Em uma outra concretização, o bióxido de titânio rutílio do sistema de pigmentos de alto desempenho tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 95%, em peso, das partículas têm cerca de 1 micrômetro ou menos. Ainda em uma outra concretização, o bióxido de titânio rutílio do sistema de pigmentos de alto desempenho tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 90%, em peso, das partículas tem cerca de 0,5 de micrômetro ou menos. O bióxido de titânio rutílio encon- tra-se disponível a partir de um número de fontes. O biõxído de titânio rutílio poderá ser ou não submetido a um tratamento ou revestimento de sílica e/ou alumina na sua superfície. De acordo com uma concretização, o biõxido de titânio rutílio contém um revestimento de sílica na sua superfície, onde o revestimento de sílica é menor do que cerca de 20%, em peso, do biõxido de titânio rutílio. Em uma outra concretização, o bióxido de titânio rutílio contém um revestimento de sílica na sua superfície, onde o revestimento de sílica é menor do que cerca de 10%, em peso, do bióxido de titânio rutílio. O bióxido de titânio anatãsio é dotado de um índice de refração de cerca de 2,55. 0 bióxido de titânio anatãsio do sistema de pigmentos de alto desempenho de uma maneira geral tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 90%, em peso, das partículas têm cerca de 5 micrômetros ou menos. De acordo com uma outra concretização, o biõxido de titânio anatãsio do sistema de pigmentos de alto desempenho tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 90%, em peso, das partículas têm cerca de 4 micrômetros ou menos. De acordo com uma outra concretização, o biõxido de titânio anatãsio do sistema de pigmentos de alto desempenho tem uma distribuição de dimensão de partícula onde pelo menos cerca de 90%, em peso, das partículas têm cerca de 3 micrômetros ou menos. O bióxido de titânio anatãsio encontra- se disponível comercialmente a partir de um numero de fontes. O sistema de pigmentos de alto desempenho é então formado pela combinação da mistura aquecida e pelo menos um do biõxido de titânio rutílio e biõxido de titânio anatãsio.

Utilidade: O presente pigmento pode ser usado vantajosamente na preparação de papel decorativo. O papel decorativo da invenção em apreço contém fibra, um sistema de pigmentos de alto desempenho, e opcionalmente um ou mais de uma combinação de corantes para controle de cor, auxiliares de retenção para aperfeiçoarem a retenção da fibra, pigmentos e corantes, e resinas de resistência a seco e/ou úmido para aperfeiçoarem a resistência do papel. A camada de papel decorativo pode ser usada para formar um laminado decorativo. O laminado decorativo contém o papel decorativo que pode ser impresso com um padrão decorativo, seja antes ou depois de ser saturado com uma resina transparente (por exemplo, uréia ou formaldeído melami-na ou outra resina apropriada) , e um substrato de suporte ou apoio que, na dependência de sua composição, poderá ou não ser saturado com a mesma resina ou outra diferente como o papel decorativo. O sistema de pigmentos de alto desempenho da presente invenção permite que o fabricante do papel decorativo utilize menos quantidade do bióxido de titânio de índice de retração mais alto e mais dispendioso e, assim, mais de um pigmento menos dispendioso de índice de retração mais baixo,- reduzindo deste modo os custos e mantendo todas as outras propriedades do papel dentro dos parâmetros desejáveis, normais. O nível de substituição de bióxido de titânio poderá ser de até cerca de 60%, na dependência da classe de papel de decoração que está sendo produzido (branco contra graus de cores; laminados de baixa pressão contra alta pressão) o que é inesperado considerando-se a diferença no índice de refração entre o bióxido de titânio e a presente mistura aquecida. O papel decorativo tem tipicamente pelo menos dois componentes funcionais: fibra para tornar a estrutura coerente e um sistema de pigmentos de alto desempenho para opacidade e propriedades estáticas. O papel decorativo poderá ter opcionalmente uma ou mais camadas adicionais e/ou um ou mais componentes adicionais. Em uma concretização, o papel decorativo contém entre cerca de 45% até cerca de 95%, em peso, da fibra e entre cerca de 5% até cerca de 55%, em peso, do sistema de pigmentos de alto desempenho. Em uma outra concretização, o papel decorativo contém entre cerca de 50% até cerca de 90%, em peso, da fibra e entre cerca de 10% até cerca de 50%, em peso, do sistema de pigmentos de alto desempenho. Ainda em uma outra concretização, o papel decorativo contém entre cerca de 55% até cerca de 85%, em peso, da fibra e entre cerca de 15% até cerca de 4 5%, em peso, do sistema de pigmentos de alto desempenho. Ainda em uma outra concretização, o papel decorativo contém entre cerca de 60% até cerca de 85%, em peso, da fibra e entre cerca de 15% até cerca de 40%, em peso, do sistema de pigmentos de alto desempenho . O papel usado na camada de papel decorativo é geralmente produzido como uma folha contínua na forma de rolo. Isto é, o papel decorativo está na forma de paginas, texturas, bobinas, fitas, correias, películas, papelões e assemelhados. A forma de folha indica que o papel decorativo tem duas dimensões de superfície amplas e uma dimensão de espessura comparati-vamente pequena. O papel poderá ser qualquer um de o-paco, transparente, translúcido, colorido, e não-colorido (branco). Exemplos de materiais de fibra incluem polpa de papel, fibra de papel, fibra de celulose, polpa de sulfato alvejada, polpa de sulfito alvejada, materiais sintéticos filamentosos, e fibras polimé-ricas sintéticas. A identificação da fibra e a quantidade da fibra são de substância suficiente para suportar o sistema de pigmentos de alto desempenho. Em uma concretização, o papel decorativo tem um peso básico de cerca de 20 g/m2 (gramas por metro quadrado) ou mais e cerca de 200 g/m2 ou menos. Em uma outra concretização, o papel decorativo tem um peso básico de cerca de 30 g/m2 oi.i mais e cerca de 100 g/rrh ou mencs . O sistema de pigmentos de alto desempenho e a fibra ou polpa são então combinados e processados para formarem a camada de papel decorativo. A fibra poderá ser ou produzida pela fábrica de papel (se a fábrica for integrada) ou poderá ser comprada a partir de um fornecedor de polpa em folhas (forma de manta seca). A fibra e pigmentos (incluindo o sistema de pigmentos de alto desempenho) são misturados entre si em uma unidade misturadora, tal como um formador de polpa hidráulico. Os pigmentos podem ser adicionados secos à mistura de fibra / água, ou eles podem ser primeiramente dispersados na agua e, então, adicionados a mistura de fibras seja em um formador de polpa hidráulico ou dispositivo semelhante (tal como uma batedeira), ou em numerosos locais quando a mistura é transportada para a máquina de fabricação de papel (bomba centrífuga, por exemplo). A fibra, seja antes ou depois da adição dos pigmentos, é refinada entre discos rotativos, ou cones rotativos (refinadores de disco, Jordans, e outros) que produzem fibrilas nas fibras responsáveis pela resistência do papel. Adicionalmente aos pigmentos, o papel também contém outros produtos químicos, tais como auxiliares de retenção para ajudarem na retenção da fibra e pigmentos, aditivos de resistência a seco e úmido para aperfeiçoarem a resistência a seco e a úmido, e assemelhados. Esta mistura de água, fibra, pigmentos e produtos químicos é alimentada à caixa adutora e é trans- ferida para uma tela rotativa onde o papel é formado e onde começa o processo de remoção de agua. A água é removida por drenagem através da malha de tela {ou tecido plástico} utilizando-se uma combinação de gravidade, e pressão (ou dispositivos de vácuo) tais como lâminas, cilindros, caixas de vácuo e outros. O papel é transferido a partir da tela rotativa e prensado entre feltros para remover água adicional e comprimir a mistura de polpa para auxiliar no desenvolvimento de resistência. Em seguida o papel é submetido a cilindros de vapor de alta temperatura para reduzir o nível de umidade para dentro da especificação da fabrica (usual-mente entre 5 e 10% de umidade) . Uma vez que o papel decorativo foi fabricado, ele deixa a fabrica de papel e pode ser transportado seja para uma impressora ou di-retamente para um laminador. Se o papel for para uma impressora, a impressora imprime um desenho no papel (tal como um acabamento imitação de madeira, imitação de mármore, imitação de granito ou outra imitação de pedra). O papel decorativo opcionalmente impressor é então saturado com uma resina transparente e laminado sob temperaturas e pressões elevadas a um substrato de apoio para produzir um laminado decorativo. A resina transparente tem resistência suficiente para aglutinar o papel decorativo ao substrato de apoio, bem como transmitir durabilidade, resistência ao desgaste, arranhões e calor. Exemplos de resinas transparentes in- cluern uréia formaldeído, melamína formaldeído, poliés-teres, poliuretanas, poliamina , poliamidas, melaminas, fenóis, poliacrilamidas e assemelhadas. O papel decorativo é contactado com a resina enquanto a resina estã na forma líquida ou semi-líquida usando-se qualquer técnica adequada. Exemplos de contacto incluem mergulho, imersão, pulverização, revestimento por cilindro, revestimento por cilindro inverso, utilização de lâmina raspadeira e outros assemelhados . O papel decorativo é então levado ao contacto com o substrato de apoio ou suporte. O substrato de suporte, antes de ser laminado ao papel decorativo, pode ser também contactado com uma resina, muito embora não seja necessário que esta resina seja transparente e/ou incolor. O substrato de apoio proporciona resistência, volume, forma, e/ou estrutura ao laminado decorativo resultante. Exemplos de substratos de apoio incluem papel, tal como papel Kraft, aglomerado de partículas, papelão, madeira, compensado, aglomerado de aparas, materiais de parede e assemelhados. Os substratos de suporte de papel tipicamente têm um peso básico de cerca de 10 g/m2 ou mais e cerca de 200 g/m2 ou menos. De acordo com uma outra concretização, os substratos de suporte de papel têm um peso básico de cerca de 25 g/m2 ou mais e cerca de 100 g/m2 ou menos. Nos casos onde o substrato de suporte é papel, emprega-se tipicamente uma pluralidade de folhas de papel para fabricar um la- minado decorativo. O papel decorativo é contactado com o substrato de suporte sob pressão adequada e temperatura adequada durante um período de tempo adequado, por e-xemplo, em uma prensa. Na prensa, a resina é liquefeita, flui, é curada e, assim, aglutina os componentes entre si. De acordo com uma concretização, o papel decorativo é contactado com o substrato de suporte sob pressão entre cerca de 3,51 kg/cm2 (50) até cerca de 119,5 kg/cm2 [1.700 psi (libras por polegada quadrada)] e uma temperatura entre cerca de 40 “C até cerca de 250 °C durante um tempo de cerca de 20 segundos até cerca de 10 horas. Em uma outra concretização, o papel decorativo é contactado com o substrato de suporte sob pressão entre cerca de 14,06 kg/cm2 (200) até cerca de 105,46 kg/cm2 (1.500 psi) e uma temperatura entre cerca de 50°C até cerca de 200°C durante um tempo de cerca de 10 minutos até cerca de 5 horas.

Uma vantagem da presente invenção reside no fato de que o sistema de pigmentos de alto desempenho é marcantemente menos dispendioso do que se utilizando biõxido de titânio rntílio ou anatãsio somente. Além disso, os laminados decorativos que contêm o papel decorativo, que por sua vez contém o sistema de pigmentos de alto desempenho tem excelentes propriedades de encobrimento (capacidade de ocultar os substratos de suporte), alta durabilidade, resistência ao desgaste, resistência a arranhões, resistência ao calor, e são esteticamente agradáveis. O laminado decorativo pode conter outros materiais e/ou camadas, tais como folhas de sobreposição, camadas de barreira e assemelhados para aperfeiçoar o desempenho e/ou aperfeiçoar a fabricação dos laminados decorativos. O desempenho único deste produto na camada de papel decorativo dos laminados decorativos fará com que esta tecnologia seja aplicável em qualquer aplicação de papel onde é utilizado biõxido de titânio, por exemplo, em papelão revestido, papéis isentos de madeira não-revestidos e revestidos, papéis que contêm madeira revestidos e não-revestidos (LWC, por exemplo), e especialidades tais como papel de parede e não-tecidos. Métodos de Teste: Distribuição de Dimensão de Partícula -Todas as dimensões de partículas mencionadas neste contexto são determinadas por meio de uma técnica de sedimentação convencional utilizando-se uma análise do Mi-cromeritics Instrument Corporation SEDIGRAPH® 5100 a-nalyzer. O Sedigraph 5100 determina a dimensão de partícula pelo uso de um princípio de sedimentação induzida por gravidade. O princípio, que é baseado em partículas esféricas, diz que quando colocadas em uma suspensão com propriedades conhecidas, partículas menores assentam sob uma proporção mais lenta do que as partículas maiores. 0 analisador utiliza a velocidade de sedimentação das partículas, a densidade e viscosidade do líquido, e a densidade de partícula para calcular o diâmetro esférico equivalente das partículas.

Brilho de Pigmento - Este método descreve o procedimento para preparar a placa de pigmento para o uso na determinação do brilho GE e o procedimento para a medição de brilho.

Um anel de metal de alumínio com 2,54 cm (1 polegada) de altura por 2,857 cm (1-1/8 polegada) de diâmetro interno é colocado em uma placa de vidro plano ou espelho de vidro isento de arranhões, limpo, liso. O anel é preenchido até uma profundidade de 1,27 cm (1/2 polegada) com o pigmento seco. Posiciona-se um mergulhador de metal de bronze cilíndrico, com 2,7 cm (1-1/16 polegada) de diâmetro verticalmente sobre o centro do anel. Enquanto se mantém o anel firmemente contra a superfície de vidro, abaixa-se o mergulhador suavemente dentro do anel cuidadosamente para evitar soprar o pigmento fino a partir do anel. Continua-se a pressionar o mergulhador para aplicar 2,109 kg/cm2 (30 libras por polegada quadrada). Alivia-se a pressão do mergulhador, gira-se V* de volta e então aplica-se pressão novamente. Lentamente alivia-se a pressão e reti-ra-se o mergulhador do anel. A placa de espécime terá sido formada no fundo do anel. Deixa-se a placa espécime no lugar como preparada até o momento de medição do brilho.

Quanto estã pronto para o teste de brilho. remove-se o anel do vidro levantando-se o mesmo verticalmente. Inverte-se o anel e inspeciona-se a superfície da placa certificando-se de que a mesma estã isenta de irregularidades de superfície, falhas ou contaminação. Testa-se o brilho da placa imediatamente após separar-se a mesma da superfície de vidro. O brilho de uma placa espécime é medido utilizando-se um instrumento de brilho equipado com um filtro dotado de um comprimento de onda de 457 nm e calibrado em relação ao õxido de magnésio dotado de um valor de brilho de 100%. O instrumento descrito neste contexto é um Brightimeter Model S4-M, que é manufaturado pela Technidyne Corporation, New Albany, IN 47150 USA.

Para se determinar o brilho de placa, co-loca-se o centro da superfície lisa da placa espécime sobre a abertura do aparelho de teste. Registra-se o valor de brilho exibido no instrumento. Levanta-se cuidadosamente a placa e gira-se a mesma lí de volta e coloca-se a mesma sobre a abertura e registra-se o valor de brilho.

Os 2 valores de brilho são mediados e reportados para o local de 1 decimal.

Brancura CIE de Pigmento, L, a, b Hunter e índice de Amarelidão - Este método descreve o procedimento para preparar a placa de pigmento usada na determinação dos valores de brancura CIE, índice de amarelidão Hunter e L, a, b Hunter, de um espécime de pigmento e ο método para medir estas propriedades.

Um anel de plástico com 2,54 cm (1 polegada) de altura por 4,44 cm (1-3/4 polegada) de diâmetro interno é colocado no dentro de uma placa de vidro i-senta de arranhões, limpa, lisa. O anel é preenchido até uma profundidade de aproximadamente 3,177 cm (1-1/4 polegada) com um espécime de pigmento. Posiciona-se um mergulhador de plástico cilíndrico, com 4,28 cm (1-11/16 polegada) de diâmetro por 10,15 cm (4 polegadas) de altura, verticalmente sobre o centro do anel. Enquanto se mantém o anel firmemente contra a superfície de vidro, abaixa-se o mergulhador suavemente dentro do anel cuidadosamente para evitar soprar o pigmento fino a partir do anel. Continua-se a pressionar o mergulhador com a pressão aumentando gradualmente, até se conseguirem 1,617 kg/cm2 (23 psi) [+ 0,14 kg/cm2 (± 2 psi)] e continua-se a manter sob esta pressão durante 3 a 5 segundos para—aplicar—2,109—kg/cm2—(-34)—librao—por dor,—gira—&e—% de—volta—e—então—aplica—se—prcooão nova-mento. Lentamente alivia-se a pressão e retira-se o mergulhador do anel. A—placa—de—eopécime—terá—s-ide formada—ne—fundo—de—ane-1----Deixa-se o anel a—placa—es— pé-eime—no lugar como preparados até ao momento imediatamente anterior ao testede medição—do brilho.

Separa-se o anel do vidro mediante levantamento do mesmo verticalmente. Inverte-se o anel e inspeciona - se a superfície da placa verificando-se que a mesma esta isenta de irregularidades de superfície, falhas ou contaminação. Testam-se as propriedades ópticas da placa imediatamente após separar-se a mesma do vidro. A brancura e cor de uma placa espécime são medidos por um instrumento de teste Technibrite Micro TB-1C (manufaturado pela Technidyne Corporation, New Albany, IN 47150 USA). O instrumento emprega geometria de iluminação difusa.

Brancura CIE, índice de amarelidão Hunter, e cor L, a, b Hunter foram selecionados a partir da lista de parâmetros ópticos que estão programados no instrumento. Coloca-se o centro da superfície lisa da placa espécime sobre a abertura do aparelho de teste. Segue-se a seqüência de etapas salientadas no manual de operações de instrumento que é fornecido com o instrumento. O instrumento proporciona o cálculo instantâneo das propriedades ópticas na forma impressa.

Dispersão em vidro preto encontra-se descrita em Kaliski, A., TAPPI, Vol . 53, No. 11, novembro de 1970, páginas 2077-2084 intitulado "Performance of Some Clays in Starch Containing Paper-Coating Films; Part I. Black Glass Plates as Model Sbstrates". Falando em termos gerais para esta invenção, a dispersão em vidro preto ê determinada pela aplicação de uma película de pigmento sobre vidro preto opticamente liso a partir de uma mistura de 30% de sólidos (em peso) de pigmento e água utilizando-se uma Bird Bar de 0,25 mil.

Os valores de refletância das películas de pigmento depois de secagem a ar são medidos em comprimentos de onda de 457 nm e 577 nrn por meio de um medidor de refletância dotado de uma geometria de esfera integrada como um refletômetro Elrepho. Os valores de refletância são convertidos pelo uso de equações de Kubelka-Munk a coeficientes de dispersão de luz {m2/gj . Os coeficientes de dispersão de luz dão uma indicação do potencial de opacifreação de um pigmento. Valores de dispersão de luz mais altos são indicadores de mais luz ser refletida a partir da película de pigmento e menos luz passar através da película e absorvida pelo vidro preto. Valores mais altos são indicadores de opacidade mais alta e de melhor encobrimento.

Procedimento de Produção de Papel - Trezentos gramas de fibra de eucalipto de manto seco foram cortados em seções de 12,7 por 24,4 cm (5 por 10 polegadas) e encharcados durante 1 hora em 19,7 litros de agua deionizada. A fibra e a água foram então submetidas a mistura utilizando-se um impulsor de 3 lâminas duplas. A velocidade de rotação foi ajustada para criar um vórtice de dimensão moderada. Depois de 10 minutos de agitação a polpa foi transferida para uma batedeira Valley de 1-1/2 lb (manufaturada pela Voith Sul-zer Papertechnology, Appleton, WI) e refinada para soltura de 400 malhas (método padrão canadense). Uma parte de 1486 gramas da polpa refinada com consistência de 1,5% foi transferida para uma caçamba de plástico de 11,5 litros (3 galões U.S.) e submetida a agitação durante 10 minutos por um propulsor de dissolução tipo Cowles girando a uma velocidade que resultou em um vórtice de tamanho moderado. Adicionaram-se imediatamente 1,83 gramas de solução Navadin DHF (Lanxess Deutschland GmbH), então 29,7 gramas de pigmento de enchimento. O suprimento foi diluído para uma consistência de 1% pela adição de água deionizada e misturado durante 1 minuto adicional. Então, 0,24 grama de EKA NP 422 (Akzo No-bel, Eka Chemicals AB, SE-445 80 Bohus, Sweden) foi a-dicionado e o suprimento misturado durante 30 segundos; então adicionaram-se 1,8 gramas de Navidin DHF e o suprimento submetido a agitação durante mais 3 minutos.

Esta mistura de suprimento foi transferida para um proporcionador Formax e diluído para consistência de 0,5% com água deionizada e submetido a agitação com uma hélice de 3,8 cm de 3 lâminas. O molde de folha Formax [30,5 x 30,5 cm {12 x 12 polegadas)] foi preenchido para 3/4 da capacidade com água deionizada, então adicionou-se uma quantidade de suprimento requerida para produzir uma folha manual de 80 g/m2. O suprimento foi misturado para formar uma folha manual em um crivo padrão de 150 malhas U.S. A folha manual foi prensada pela passagem da mesma através de uma prensa de cilindros Formax e então foi secada em uma secador de tambor Formax. O equipamento de proporcionador, molde de folha, prensa de cilindros, e o secador de tambor foram fornecidos pela Adirondack Machine Corpo- ration, Queensbury, NY 12804 USA.

Depois que as amostras de papel foram preparadas, as propriedades ópticas foram medidas de acordo com os procedimentos anteriormente descritos.

Determinação de Brilho Direcional do Papel - Este método de teste descreve o procedimento utilizado para se medir o brilho do papel. O instrumento emprega uma iluminação a 45° e uma geometria de observação de 0o. O instrumento empregado neste teste é um instrumento de teste de brilho Brightimeter Model S-4 (manufaturado pela Technidyne Corporation, New Albany, IN 47150, USA).

Os papéis foram condicionados durante 24 horas a 22,3°C (72°F) e 50% de umidade relativa. Um chumaço de espécimes de teste foi colocado sobre a a-bertura de espécime do instrumento com o lado a ser medido voltado para baixo quando em contacto com o topo do instrumento. O chumaço deveria ser completamente opaco e compreendia um número de folhas individuais requeridas de forma que o dobramento da espessura não alterasse a refletância medida. Um peso de apoio de 1 kg foi colocado no chumaço. O registro da leitura da refletância foi exibido no instrumento. Moveu-se a folha de papel inferior para trás do chumaço. Mediram-se nove locais diferentes em cada folha, com 3 locais eqüi-distantes através do topo, meio e fundo. Repetiu-se este procedimento até serem medidas 3 folhas. O brilho percentual é reportado como o meio termo da média aritmética. O valor é reportado até um décimo.

Determinação de Opacidade do Papel: - Este teste mede a opacidade do papel como uma relação de luz refletida quando suportado por um corpo preto sobre a-quele refletido quando apoiado por um corpo branco. Este valor é a Relação de Contraste ou Opacidade e é definido como 100 vezes a refletância difusa de uma Cínica folha suportada com o corpo preto, para a refletância difusa da mesma folha suportada com o corpo branco. Utilizou-se o Technidyne Model BNL-3 Opacime-ter para medir a opacidade. O instrumento empregado foi o Technidyne BNL-3 Opacimeter (fornecido pela Technidyne Corporation, New Albany, ID 47150, USA) .

Condicionaram-se espécimes de papel durante 24 horas a 22,3°C (72°F) e 50% de umidade relativa. Coloca-se o espécime de teste sobre a abertura do opa-címetro. Sustenta-se o espécime com o corpo branco que é fixado ao braço de instrumento e pressiona-se a chave "corpo branco". Uma leitura digital 100,0 será exibida no instrumento. Enquanto se mantém o espécime de teste no mesmo local exato na abertura, coloca-se o corpo preto sobre o espécime de teste. Registra-se a leitura digital como % de opacidade. Procede-se a leitura de 9 locais diferentes, com 3 locais cada um eqüidistante através do topo, meio e fundo de cada folha de teste. Avaliam-se 3 folhas de teste para cada amostra. O lado de feltro do papel é colocado no sentido da abertura. O percentual de opacidade é reportado como o meio termo da média aritmética. O valor é reportado até um décimo.

Determinação de Brilho Difuso do Papel, Brancura CIE, e Propriedades de Cor - Este método descreve um procedimento para se determinar o brilho difuso, brancura CIE, e o índice de amarelidão Hunter e os valores L, a, b do papel. Utilizou-se o aparelho de teste Technibrite Micro TB-1C (manufaturado pela Tech-nidyne Corporation, New Albany, IN 47150 USA) . Este instrumento emprega geometria de iluminação difusa.

Seleciona-se o brilho, brancura CIE, índice de amarelidão Hunter e cor L, a, ba partir do menu programado no instrumento.

Espécimes de papel são condicionados durante 24 horas a 22,3°C (72°F) e 50% de umidade relati- va. Coloca-se um chumaço de amostras de espécimes de teste sobre a abertura de espécime do instrumento, com o lado a ser medido voltado para cima quando em contacto com a abertura do instrumento. Segura-se o chumaço com o pedestal carregado por mola. O chumaço deverá ser completamente opaco. O número de folhas no chumaço deverá ser tal que o dobramento da espessura não altere a medição. Segue-se a sequência de etapas salientadas no manual de operações do instrumento que é fornecido com o instrumento para coletar as medições.

Move-se a folha de amostra de papel infe- rior para trás do chumaço. Medem-se 9 locais diferentes em cada folha, com 3 locais cada um eqüidistante através do topo, meio e fundo. Repete-se este procedimento até ser realizada a medição de 3 folhas. O instrumento proporciona o cálculo instantâneo do valor médio da brancura CIE, índice de amarelidão Hunter e propriedades ópticas de L, a, b.

Saturação e Laminação de Papel de Decoração - Preparou-se uma solução de resina de melamina ao adicionarem-se lentamente 550 gramas de resina Maduit MW 550 em 500 ml de água a 40-50°C, de forma que não se formassem grumos, e misturou-se para uma solução transparente. Então adicionaram-se 1,8 ml de Hypersal XT 7933 e 2,3 ml de Hardener MH835. (Esta solução deve ser usada dentro de um prazo de 4 horas depois de ser preparada).

Os papéis preparados no laboratório foram cortados em pedaços medindo 15 cm X 8 cm (5,9 X 3,1 polegadas) . A solução foi colocada em um recipiente dimensionado de forma que as amostras de papel (uma folha de cada vez) puderam ser totalmente mergulhadas na solução de resina de melamina. Os papéis foram mergulhados durante 45 segundos, de forma que os dois lados do papel ficaram em contacto com a solução. Os papéis saturados foram removidos do banho e passados entre 2 hastes número 0.8 para remover o excesso de solução. Os papéis foram presos a uma armação aberta e secados em um forno de ar quente forçado durante 3 minutos. A armação é necessária de forma que o papel mantenha a sua forma durante o processo de secagem.

Os papéis saturados foram cortados para uma dimensão apropriada à dimensão dos painéis que se desejam produzir. (A dimensão não é importante) . Metade de cada papel saturado foi colocado sobre uma folha branca de papel de suporte e metade sobre um papel de suporte preto padrão. Estes foram então colocados no topo de cinco camadas de papel castanho padrão saturado, e uma camada branca padrão saturada. Todos eles foram prensados em conjunto durante 2,5 minutos entre duas chapas de metal sob uma pressão de 800 N/cm2 e temperatura de 150°C. A pressão foi liberada, mas antes das placas serem separadas as amostras foram resfriadas para cerca de 100°C.

Depois que os papéis foram saturados e laminados em painéis, eles foram testados quanto a valores de cor L, a e b.

Determinação da Relação de Contraste de Papel Saturado e Laminado - Este método descreve um procedimento para se determinar o brilho ISO, brancura CIE, valores L, a, b Hunter, e relação de contraste dos papéis decorativos que foram saturados com resina e laminados sobre um substrato rígido. As propriedades ópticas dos papéis saturados e laminados são medidas por meio de um Color Spectrophotometer (manufaturado pela Technidyne Corporation, New Albany, IN 47150 USA). Es- te espectrofotômetrc emprega geometria de iluminação difusa.

Selecionam-se os testes de brilho ISO, brancura CIE e cor L,a,b a partir do menu listado na tela sensível ao toque do instrumento. Coloca-se o espécime saturado e laminado sobre a abertura do instrumento com o lado a ser medido voltado para cima quando em contacto com a abertura do instrumento. Prende-se o espécime com o pedestal montado em mola. Segue-se a seqüência de etapas salientadas no manual de operação do instrumento para se obterem as propriedades ópticas seiecionadas. A relação de contraste é determinada pela divisão da refletância de uma folha suportada por preto, pelo valor de refletância de uma folha suportada por branco. Para estas medições, os valores de refletância são obtidos sob condições de fonte luminosa C/2° e fonte C. Os parâmetros de teste são selecionados a partir do menu listado na tela sensível ao toque do instrumento. Coloca-se o espécime saturado e laminado sobre a abertura do instrumento com o lado a ser medido voltado para cima quando em contacto com a abertura do instrumento. Prende-se o espécime com o pedestal montado em mola. Segue-se a seqüência de etapas salientadas no manual de operação do instrumento para se obterem as propriedades ópticas selecionadas.

Para os testes ópticos descritos anteriormente medem-se 3 locais diferentes em cada espécime, cada um eqüidistante através do c entro. Repete-se este procedimento para cada amostra. Os resultados são reportados como o meio termo da média aritmética para cada amostra. A fim de se avaliar a capacidade do papel encobrir um substrato dotado de brilho e cor fracos, as propriedades ópticas foram medidas sobre o fundo branco, bem como sobre o fundo preto. Os resultados na Tabela 3 são reportados como a mudança na propriedade em comparação com o Controle que foi de 100% de bióxido de titânio rutílio. A fórmula usada foi (Property of Paper Containing Experimental Pigment)-(Property of Paper containing the 100% rutile).

Os exemplos seguintes ilustram a presente invenção e sua utilidade nos papéis de decoração laminados sob alta pressão brancos que têm os requisitos de maior demanda. A não ser que de outro modo indicado nos exemplos seguintes ou em algum outro ponto no relatório e reivindicações, todas as partes e percentagens são em peso, todas as temperaturas são em graus Celsius, e a pressão é a pressão atmosférica ou próximo da mesma. Nos métodos de teste seguintes os instrumentos são calibrados com padrão apropriado fornecido com o instrumento, e de acordo com as instruções do fabricante .

Exemplo 1 da Invenção: Misturou-se pasta fluida de caulim hidratado bem dispersada com pasta fluida bem dispersada de biõxido de titânio rutílio ou anatásio. O Preparado A é um produto comercial . Nos Preparados B, C, D, E e Fr o caulim hidratado foi caulim ULTRA COTE™ proveniente da Engelhard Corporation. As quantidades de caulim e as quantidades e tipo de bióxido de titânio usados encontram-se listados na Tabela 1 exposta adiante. A mistura foi secada por pulverização para uma umidade livre de cerca de 1% pulverizada para desmanchar as mi -croesferas, aquecida às temperaturas indicadas na Tabela 1, e pós-pulverizada para desmanchar os aglomerados grandes. O caulim desidroxilado na mistura aquecida resultante foi metacaulim. O brilho TAPPI, valores L, a,b Hunter, e o índice de amarelidão Hunter foram medidos tal como descrito anteriormente para cada pigmento resultante e estão reportados na Tabela 1. O papel foi preparado utilizando-se os Preparados A, C, D, E, F de enchimento e também incluiu um Controle que foi um biõxido de titânio rutílio típico usado me papéis de decoração. As propriedades do papel estão listadas na Tabela 2. O teor de cinzas do papel foi determinado inicialmente pela ignição do papel em um forno de mufla de laboratório a 982°C durante 3 horas, utilizando-se 2 gramas de papel. O teor de mineral efetivo do papel é determinado subtraindo-se a cinza de uma folha não preenchida com enchimento a partir da cinza de uma folha preenchida com pigmento e dividindo-se o o resultado pelo fator de ignição do pigmento. O fator de ignição do pigmento é 100 menos a perda no valor de ignição do mesmo pigmento. O teor de mineral efetivo do papel é expresso como uma percentagem de papel que é compreendida pelo pigmento.

Na Tabela 2, o teor de mineral efetivo é a quantidade de pigmento retido na folha de papel. O sistema de pigmento de controle é 100% bióxido de titânio rutílio. A coluna rotulada como "Substituição de Ti02" representa o nível de bióxido de titânio rutílio substituído pela Preparação indicada. O Controle preparado a partir do Prep. A é representativo de um produto disponível comercialmente.

As amostras de papel foram então saturadas e laminadas como descrito anteriormente. Os resultados de teste estão reportados na Tabela 3.

Tabela 1 Os Preparados A e B contêm rutílio com brilho padrão e caulim de alto brilho, respectivamente, e não conseguiram o nível de brilho desejado de mais que 89% e eles também os índices de brancura e amarelidão mais inferiores. Para se conseguirem os valores de mais alto brilho de pigmento e da melhor cor parece que é necessária a combinação de anatãsio e caulim de alto brilho. Estas propriedades são benéficas em papéis de decoração, especialmente nas classes brancas, onde são desejados alta brancura e brilho, bem como alta opacidade. O coeficiente de dispersão de vidro preto de uma amostra da invenção semelhante ao Preparado E é de 0,360 m2/g a 457 nm. Isto representa um aperfeiçoamento sobre o caulim calcinado disponível comercialmente anteriormente referenciado. f—t Φ s* o* s « Kl n -P n „ í ^ * Φ n 9 4 a 3 ^ H

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Ck 0 01 O uso do produto de Controle ein laminados decorativos foi limitado porque ele tem brancura deficiente, amarelidão elevada e brilho deficiente, muito embora ele seja dotado de opacidade marginalmente superior. Os resultados da Tabela 2 mostram que os papéis que foram preparados com os Preparados C até F são superiores ao Controle feito a partir do Preparado A e comparáveis em desempenho ao Controle de rutílio, tanto em brilho quanto em cor. Estes resultados são surpreendentes uma vez que o índice de refração do Controle de rutílio é superior àquela dos Preparados C até F. Também é significativo que depois da substituição de 25% de rutílio, os Preparados C até F tinham propriedades ópticas equivalentes ao Controle de rutílio. Considerando-se que o bióxido de titânio anatásio e outros produtos baseados em caulim têm indice de refração mais baixo do que o bióxido de titânio rutílio, foi surpreendente e inesperado que a opacidade do papel de decoração preparado com os pigmentos da invenção permanecesse comparável àquele do papel de decoração preenchido com 100% de bióxido de titânio rutílio mesmo quando substituindo-se 25% do Ti02 rutílio. Acredita-se que a temperatura usada no processo de aquecimento altera a estrutura cristalina da argila e faz com que o óxido de metal se agregue com a argila alterada, tornando o produto resultante opticamente mais eficiente do que o de outro modo esperado a partir do seu Índice de refração nominal.

ÍN Ο •ri * s Ο υ m M aj μ Λ 75 Λ o Φ 2 » χ Η _ο Ο Μ Ο CU jJ w ® -t Q φ γο Q ·Η r-l ^ Ο ® Ο G ft ίφ «Ο Φ Ο 4-> Λ 4 φ Μ 1—* (D φ 4-1 Ό 4J Φ 2 a HÍ S Π3 ” 4i ο Φ <β 5? <*β ο* Ή S η Φ | η φ η < φ Ό «3 m w χί * ·* Λ 3 «5 -S s a J ί s S· ·° £ «Ο Cu η ,φ Ο ο- φ ^ Λ * 5 ϋ -Ο Í2 -Η ® Φ g (Ο Μ j (Ο df>

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+j χΐ C <υ u η Ο α> -< u α) α > <υ cc ο X—1 Os resultados indicam que o Controle proveniente da Preparação A teve relação de contraste superior em relação às outras operações e o Controle de rutilio nas proporções de substituição até 25%. Entretanto, o brilho e brancura mais baixos e índice de amarelidão mais alto tiveram um impacto negativo significativo no desempenho do papel que continha Preparação A. As Preparações C até F têm propriedades de desempenho iguais ou marginalmente diferentes do Controle de rutilio e oferecem ao fabricante do papel decorativo a oportunidade de substituírem níveis mais altos do rutí-lio mais dispendioso.

Considerando-se que o bióxido de titânio anatásio e que outros produtos baseados em caulim têm um índice de refração mais baixo do que o bióxido de titânio rutilio, foi surpreendente e inesperado quando as propriedades ópticas das amostras da invenção se a-presentaram comparáveis ao papel de Controle preenchido com 100% de bióxido de titânio rutilio; mesmo depois de serem saturadas e submetidas a temperaturas e pressões elevadas durante a laminação. Mesmo sob niveis de substituição de até 25% do bióxido de titânio rutilio, as propriedades permaneceram comparáveis àquelas do Controle.

Exemplo 2 da Invenção: Manufaturou-se um outro conjunto de papéis preenchidos utilizando-se os procedimentos descritos anteriormente. Estes papéis foram preenchidos com pig- mentos descritos como Preparações A, C, D, E, F e um Controle de bióxido de titânio rutilio. Estas folhas tinham um peso básico de cerca de 80 g/m2 e continham cerca de 40% do teor de pigmento total. Os níveis do bióxido de titânio substituído foram tão altos quanto 100% para algumas das preparações (aquelas que continham as quantidades mais elevadas de anatãsio). Estes papéis foram saturados e laminados e testados. Os resultados encontram-se listados na Tabela 4.

Tabela 4 Os resultados na Tabela 4 são em papéis que foram somente saturados e laminados. Com a Preparação A (produto comercial) a relação de contraste (o-pacidade) é superior ao Controle com 100% de rutílio, entretanto o brilho é mais pobre, como o é a brancura (CIE e valor L) e amarelidão (como indicador do valor b alto) . As Preparações C até F são sígnificativaraente melhores no brilho e cor do que a Preparação A. Os resultados também demonstram que pode haver um limite para a quantidade de substituição de titânio possível. A substituição mais alta possível foi com as Preparações E e F que contêm os níveis de anatãsio mais elevados. No laminado de alta pressão (HPL) classes de branco de papéis de decoração que têm os requisitos mais difíceis, a substituição de biõxido de titânio pode ser de até cerca de 20% ou mesmo tão elevada quanto cerca de 40%. Nos papéis não-brancos, papéis de cor, laminados de baixa pressão e no papel pré-impregnado onde os requisitos são menos preponderantes, os níveis de substituição de bióxido de titânio devem ser tão altos quanto cerca de 40%, ou mesmo tão elevados quanto cerca de 50% .

Exemplo 3 da Invenção: Uma amostra de mistura aquecida foi preparada utilizando-se Lithopone (ZnS/BaS04), Grade DA, proveniente da Sachtleben Chemie GmbH e caulim de dimensão de partícula fina padrão, dotada de um brilho de cerca de 83%. O lithopone foi submetido a moagem por esferas a úmido com 40% de sólidos durante aproximadamente 14 horas. O caulim fino foi adicionado lentamen te como pasta fluida ã pasta de líthopone sob agitação moderada para assegurar boa dispersão. As quantidades destes dois pigmentos foram tais que a mistura pré-aquecida final continha 90% do caulim fino e 10% de li-thopone. Esta mistura foi secada por pulverização e pulverizada através de um Fitzmill três vezes através de um crivo de 0,020, então aquecida a 1090°C durante 1 hora em um forno de mufla. A dimensão de partícula resultante foi de 90% < 10 micrômetros, 50% < 2 micrôme-tros e 2$ < 3 micrômetros. Esta amostra é referida como Preparação G.

Preparou-se papel utilizando-se os procedimentos descritos anteriormente com os seguintes enchimentos: (a) 100% de biõxido de titânio rutilio usado tipicamente em papéis de decoração e (b) 20% da mistura aquecida da Invenção 3 e 80% do Controle de bióxido de titânio usado em (a). O peso de base destes papéis foi cerca de 80 g/m2, e o teor de mineral efetivo foi cerca de 40%. As propriedades ópticas destes papéis antes e depois de saturação e laminação estão registrados nas Tabelas 5 e 6, respectivamente. ir> M3 (Ο (Ο »—I ι—I α> φ Λ J3 πί η) Β-> Επ Depois de saturação e laminação, os resultados na Tabela 6 mostram o brilho, relação de contraste, valores de L e a sobre preto e branco são comparáveis ao Controle. Entretanto, o valor b sobre o branco indica que o papel com a Preparação G pode ser levemente menos azul do que o desejado nas classes de branco. Entretanto, nas classes menos procuradas até cerca de 20% de substituição pode ser possível.

Muito embora a invenção fosse explicada em relação a determinadas concretizações, será compreendido que várias modificações da mesma serão evidentes para aqueles versados na técnica quando da leitura do relatório. Conseqüentemente, será compreendido que a invenção exposta neste contexto destina-se a abranger as modificações que incidirem dentro do escopo das reivindicações em anexo.

Claims (10)

1 - Mistura aquecida, caracterizada pelo fato de compreender: (a) um pigmento de alto índice de retração; e (b) caulim desidroxilado em que quando o dito caulim desidroxilado compreende metacaulim, a dita mistura aquecida tem um brilho GE maior do que cerca de 86 e um índice de amarelidão Hunter menor do que cerca de 11 e quando o dito caulim desidroxilado é plenamente calcinado, a dita mistura aquecida tem um brilho GE maior do que cerca de 89% e um índice de amarelidão Hunter menor do que cerca de 7.

2 - Mistura aquecida de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito pigmento de alto índice de ref ração (a} é biõxido de titânio anatãsio.

3 - Mistura aquecida de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito caulim desidroxilado (b) compreende o dito metacaulim.

4 - Mistura aquecida de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito pigmento de alto índice de refração é bióxido de titânio anatãsio (a) encontra-se presente entre cerca de 1% até cerca de 46%, em peso, e o dito caulim desidroxilado (b) encontra-se presente entre cerca de 54% até cerca de 99%, em peso.

5 - Mistura aquecida de acordo com a reivindicação I, caracterizada pelo fato de que o dito brilho é maior do que 90%.

6 - Sistema de pigmentos, caracterizado pelo fato de que compreende a dita mistura aquecida de acordo com a reivindicação 1 e pelo menos um de bióxido de titânio rutílio e bióxido de titânio anatãsio.

7 - Sistema de pigmentos de alto desempenho, caracterizado pelo fato de compreender entre cerca de 1% até cerca de 60%, em peso, da dita mistura aquecida de acordo com a reivindicação 1 e entre cerca de 40% até cerca de 99%, em peso, de pelo menos um de bióxido de titânio rutílio e bióxido de titânio anatãsio.

8 - Papel, caracterizado pelo fato de compreender fibra e a dita mistura aquecida de acordo com a reivindicação 1.

9 - Papel decorativo, caracterizado pelo fato de compreender o dito papel de acordo com a reivindicação 8 .

10 - Papel decorativo branco, caracterizado pelo fato de compreender o dito papel de acordo com a reivindicação 9.