BRPI0706680A2 - processo de preparação de pelo menos um material mineral e/ou de pelo menos um pigmento que compreende o carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou de materiais minerais, pigmentos secos, e, utilização de dispersões e suspensões aquosas e pigmentos secos - Google Patents

processo de preparação de pelo menos um material mineral e/ou de pelo menos um pigmento que compreende o carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou de materiais minerais, pigmentos secos, e, utilização de dispersões e suspensões aquosas e pigmentos secos Download PDF

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Philipp Hunziker
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Abstract

PROCESSO DE PREPARAçãO DE PELO MENOS UM MATERIAL MINERAL E/OU DE PELO MENOS UM PIGMENTO QUE COMPREENDE O CARBONATO DE CALCIO NATURAL E/OU PRECIPITADO, SUSPENSõES E/OU DISPERSõES AQUOSAS DE PIGMENTOS E/OU DE MATERIAIS MINERAIS, PIGMENTOS SECOS, E, UTILIZAçãO DE DISPERSõES E SUSPENSõES AQUOSAS E PIGMENTOS SECOS. A presente invenção consiste em um processo de preparação de pelo menos um material mineral e/ou de pelo menos um pigmento, compreendendo um carbonato de cálcio tomado, ao mesmo tempo, parcialmente organofilico e parcialmente hidrófihico, no qual o carbonato é misturado e/ou triturado e/ou concentrado em meio aquoso, na presença de pelo menos um sal do ácido etileno acrílico, um agente dispersante e/ou de ajuda à trituração sendo introduzido antes e/ou durante esta etapa de tratamento. Outro objeto da invenção reside nas dispersões e nas suspensões aquosas de carbonato de cálcio assim obtidas. Elas podem ser secadas e os pigmentos secos obtidos constituem também um objeto da invenção. A utilização destas dispersões aquosas e destes pigmentos secos no domínio do plástico, de pinturas e do papel constitui um outro objeto da invenção.

Description

"PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE PELO MENOS UM MATERIALMINERAL E/OU DE PELO MENOS UM PIGMENTO QUECOMPREENDE O CARBONATO DE CÁLCIO NATURAL E/OUPRECIPITADO, SUSPENSÕES E/OU DISPERSÕES AQUOSAS DEPIGMENTOS E/OU DE MATERIAIS MINERAIS, PIGMENTOS SECOS,E, UTILIZAÇÃO DE DISPERSÕES E SUSPENSÕES AQUOSAS EPIGMENTOS SECOS"
Um primeiro objeto da presente invenção consiste em umprocesso de preparação de pelo menos um material mineral e/ou de pelomenos um pigmento que compreende um carbonato de cálcio natural e/ouprecipitado, de preferência natural, tornado ao mesmo tempo parcialmenteorganofílico e parcialmente hidrofílico, e compreendendo as etapas de:
a) fornecer pelo menos um material mineral e/ou pelo menosum pigmento que contém o carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, sobforma seca ou sob a forma de uma dispersão e/ou uma suspensão aquosa,
b) eventualmente triturar a seco e/ou em meio aquoso omaterial mineral e/ou o resultante da etapa a),
c) tratar o material mineral e/ou o pigmento resultante da etapaa) e/ou da etapa b),
d) eventualmente secar o material mineral e/ou resultante daetapa a) e/ou b) e/ou c),
em que:
- a etapa c) de tratamento corresponde a uma etapa de misturaem meio aquoso e/ou trituração em meio aquoso, e/ou de concentração emmeio aquoso, o material mineral e/ou o pigmento proveniente da etapa a) e/ouda etapa b), na presença de pelo menos um sal, o ácido etileno acrílico,
- um agente dispersante e/ou de ajuda à trituração éintroduzido antes e/ou durante a etapa de tratamento c).
Um segundo objeto da presente invenção reside nassuspensões e as dispersões aquosas obtidas pelo referido processo.
Um terceiro objeto da presente invenção reside nos produtossecos obtidos pelo referido processo.
Um quarto objeto da presente invenção reside na utilização dasreferidas suspensões e dispersões aquosas e dos referidos produtos secos nafabricação de plásticos, pinturas e papéis, e notadamente no revestimentoplástico ou do papel, bem como a carga de massa plástica ou do papel.
O processo tem essencialmente por objetivo o tratamento e/oua produção econômica de um material mineral e/ou de um pigmento quecompreende um carbonato de cálcio natural e/ou precipitado.
Notadamente, o processo da invenção permite ao especialistaobter uma dispersão de material mineral e/ou de pigmento assim tratado comum extrato seco elevado (expressão que será retomada ao longo de todo opresente pedido, e definida como a porcentagem em peso seco de materialmineral e/ou pigmento em relação ao peso total da referida dispersão).
Um extrato seco elevado, e notadamente superior a 65%, depreferência 70%, muito preferencialmente superior a 75% do peso total dareferida dispersão conduz a uma diminuição dos custos de transporte de taldispersão, e uma diminuição dos custos de secagem de tal dispersão.
O processo de acordo com a invenção permite obternotadamente tais extratos secos, conservando ao mesmo tempo a referidadispersão propriedades reológicas vantajosas, a referida dispersãopermanecendo a ser facilmente manipulável, e que evita a presençasignificativa de aglomerados.
Um segundo objetivo é fornecer ao especialista a possibilidadede tratar o material mineral e/ou o pigmento que contém um carbonato decálcio natural e/ou precipitado para torná-lo, ao mesmo tempo, parcialmenteorganofila e parcialmente hidrofílica, tanto durante uma etapa de trituração,uma etapa de mistura, quanto durante uma etapa de concentração, que são asetapas classicamente empregadas durante o processo global de fabricação deuma dispersão aquosa de material mineral: estas diferentes possibilidadesconstituem assim flexibilidade oferecida ao especialista.
Um carbonato de cálcio tornado assim organofila poderá serutilizado vantajosamente no domínio dos materiais plásticos; por outro lado, oseu caráter hidrofílica permitirá dispersá-lo à elevada concentração na água,ou seja, de obter dispersões ou suspensões aquosas de carbonato de cálciocujo teor em peso seco de materiais minerais será notadamente superior a65% do seu peso total e este, ao mesmo tempo tendo propriedades reológicasvantajosas e sem a formação de aglomerados.
Nos materiais plásticos, tais como notadamente as resinastermoplásticas ou as resinas termoendurecíveis, incorpora-se correntementemateriais minerais e/ou pigmentos como, por exemplo, o carbonato de cálcionatural ou precipitado, as dolomitas, o hidróxido de magnésio, o caulim, otalco, a gipsita, ou ainda o óxido de titânio. Estas materiais minerais e/oupigmentos, podem melhorar propriedades particulares destes materiaisplásticos, como no caso da utilização do carbonato de cálcio no P.V.C. oaumento da rigidez, a melhoria das trocas térmicas durante a extrusão, ouainda a redução do depósito na saída da fieira. A requerente pode para issocitar o documento "The use of calcium carbonate to enhance the physicalproperties of rigid vinyl products" (Society of Plastic Engineers, Conf., 12-14outubro 1999). Além disso, é igualmente corrente substituir uma parte dasresinas plásticas, materiais caros, por estes pigmentos e/ou materiais minerais.
No quadro da utilização do carbonato de cálcio nos materiaisplásticos, o especialista - fabricante de materiais minerais notadamente com opropósito de sua utilização em materiais plásticos - sabe que para melhorar acompatibilidade do carbonato com o material plástico na qual é incorporado, énecessário tratar o carbonato de cálcio. A esse respeito, conhece-se, desdemuitos anos, utilizar derivados de ácidos graxos como agente de tratamentodo carbonato de cálcio, estes ácidos graxos que comportam notadamente de10 a 20 átomos de carbono, e mais particularmente de 16 a 18 átomos decarbono em uma estrutura com carbono saturado (tal como o ácido esteárico),o ácido palmítico e/ou esteárico e seus sais sendo o ou os agentes, depreferência, utilizados pelo especialista.
E importante indicar que o carbonato de cálcio é preparado deacordo com diversas etapas de fabricação em meio aquoso, tais como etapasde dispersão, trituração ou ainda de concentração. O produto resultante destasetapas é uma dispersão ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio, quecontém eventualmente diferentes agentes dispersantes e/ou de ajuda àtrituração e/ou de tratamento introduzidos ao longo destas diversas etapas.
De modo geral, durante a adição do ácido esteárico (quer aoestado fundido, quer sob a forma de emulsão) em uma dispersão ou umasuspensão de carbonato de cálcio, ou ao carbonato de cálcio seco, uma etapasuplementar de desagregação deve ser efetuada após esta adição.
No caso da utilização de uma emulsão de ácido esteárico, ondeum emulsionante pode ser introduzido a fim de estabilizar esta emulsão, apresença do emulsionante pode provocar a desestabilização da dispersão ouda suspensão de carbonato de cálcio, o que se traduz pela formação departículas floculadas e/ou de partículas que sobrenadantes. Este emulsionantetem a desvantagem suplementar de induzir a criação de espuma na dispersãoou na suspensão.
Isto indica um primeiro inconveniente ligado à utilização deácido esteárico: ele necessita da adição de etapas e/ou de aditivossuplementares, às vezes com conseqüências negativas durante o processo detratamento.
A seleção de tratamento efetuado com sais de ácido esteárico,tal como neutralizado com os íons cálcio, não resulta mais na soluçãoprocurada pelo especialista: apresenta também a desvantagem de induzir acriação de espuma na dispersão ou suspensão de carbonato de cálcio.
Por fim, parece que o emprego de ácido esteárico ou de seussais não permite obter suspensões ou dispersões aquosas de carbonato decálcio que têm uma concentração em peso de material mineral seco superior a65% do peso total da referida dispersão ou suspensão com uma viscosidadeexplorável e/ou sem a criação de aglomerados que conduzem à presença deresíduos recuperados sobre as peneiras de filtragem. Ora, o carbonato decálcio é, comumente, fabricado de acordo com as etapas precedentementedescritas, transportado sob a forma de dispersão ou suspensão aquosa,eventualmente armazenado sob esta mesma forma, e por fim secado antes deser incorporado no material plástico. Com uma preocupação econômica, éindispensável ao especialista fabricar e entregar ao transformador final umadispersão ou uma suspensão aquosa de carbonato de cálcio que tem umextrato seco o mais elevado possível, mantendo uma viscosidade satisfatóriae/ou sem a criação significativa de aglomerados e conseqüentemente deresíduos recuperados sobre peneiras, o que não permite o emprego de ácido esteárico ou de seus sais.
Visando a resolver estes diferentes inconvenientes ligados aoemprego do ácido esteárico ou a seus sais, a fim de tratar para torná-lo, aomesmo tempo, parcialmente organofila e parcialmente hidrofílica um materialmineral (e notadamente o carbonato de cálcio) com o propósito de suaincorporação nos materiais plásticos e para fabricá-lo de maneira econômica,o requerente desenvolveu um novo processo de preparação, de pelo menos,um material mineral e/ou, de pelo menos, um pigmento que compreende ocarbonato de cálcio natural e/ou precipitado, ao mesmo tempo, parcialmenteorganofila e parcialmente hidrofílica, e que compreende as etapas:
a) fornecer pelo menos um material mineral e/ou um pigmentoque contém o carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, sob forma seca ousob a forma de uma dispersão e/ou de uma suspensão aquosa,b) eventualmente triturar a seco e/ou em meio aquoso omaterial mineral e/ou o pigmento resultante da etapa a),
c) tratar o material mineral e/ou o pigmento resultante da etapaa) e/ou da etapa b),
d) eventualmente secar o material mineral e/ou resultante daetapa a) e/ou b) e/ou c),
em que:
a etapa c) de tratamento corresponde a uma etapa de misturaem meio aquoso e/ou de trituração em meio aquoso, e/ou de concentração emmeio aquoso, o material mineral e/ou o pigmento proveniente da etapa a) e/ouda etapa b), na presença de pelo menos um sal, o ácido etileno acrílico,
- um agente dispersante e/ou de ajuda à trituração éintroduzido antes e/ou durante a etapa de tratamento c).
Tal processo permite, conseqüentemente, de maneiracompletamente surpreendente incorporar o agente de tratamento a fim defabricar suspensões de carbonato de cálcio natural e/ou de precipitado comextratos secos superiores aos obtidos pelos processos da técnica anterior queempregam o ácido esteárico ou seus sais, mantendo, ao mesmo tempo, umaviscosidade satisfatória e/ou sem a criação significativa de aglomerados e,conseqüentemente, de resíduos recuperados sobre .peneiras, e sem osinconvenientes desta técnica anterior.
E notadamente, de modo totalmente surpreendente que, namedida em que os sais de ácido etileno acrílico são acrescentados durante ouapós a adição do dispersante, seus sais não influenciam de maneira negativaas propriedades reológicas de dispersões obtidas: com efeito, consegue-se demaneira surpreendente, de acordo com o processo da invenção, obter extratossecos elevados (e notadamente superiores a 65%) com boas propriedadesreológicas e sem formação de aglomerados.
Paralelamente, é completamente surpreendente que odispersante (que é acrescentado antes ou durante a introdução de sais de ácidoetileno acrílico), não impeça a interação entre os referidos sais e a superfíciedo carbonato de cálcio a fim de torná-la organofila: com efeito, consegue-se,de maneira surpreendente, de acordo com o processo de acordo com ainvenção, fabricar partículas de carbonato de cálcio dispersáveis em materiaisplásticos.
O requerente indicou que existe certo número de documentosque relatam a utilização de ácido etileno acrílico em um processo defabricação do carbonato de cálcio. A este respeito, sublinha-se:
- primeiramente, que nenhum destes documentos visa resolver
o mesmo problema técnica que este do presente pedido,- por outro lado, que nenhum destes documentos revela asolução técnica do presente pedido que consiste no processo descrito acima,
- além disso, que nada sugeria em um destes documentos, ounas possíveis combinações de um ou vários destes documentos entre si oucom outros documentos, o processo de acordo com a invenção; e ao contrário,o ensinamento destes documentos não poderia conduzir o especialista aoprocesso objeto da presente invenção.
Estes argumentos vão, doravante, ser desenvolvidos em facedo conteúdo e do ensinamento revelado por cada um dos documentos sobre autilização de ácido etileno acrílico durante um processo de fabricação decarbonato de cálcio.
O especialista conhece o documento US 6.808.809 que visaresolver o problema técnico de fabricar uma carga mineral que temnotadamente uma boa escoabilidade; a esse respeito, este documento nãoresolve totalmente o mesmo problema técnico que este objeto do presentepedido. A solução que ele propõe consiste em introduzir em um secador umasuspensão aquosa de carga mineral (tal como o carbonato de cálcio) que temum diâmetro médio inferior a 15 μηι, e uma dispersão aquosa de polímero (talcomo notadamente o ácido etileno acrílico). Este documento indica que asuspensão de carga mineral pode ter um extrato seco compreendido entre 10%e 90% do peso total da referida suspensão; no entanto, só o exemplo 1realizado no caso do tri-hidróxido de alumínio revela um valor de extratoseco, que é igual apenas a 55%. Nada mais se indica sobre a viscosidade desuspensões obtidas, nem sobre a possibilidade de reduzir a quantidade deaglomerados de materiais minerais. O requerente sublinha que em nenhumcaso este documento revela a utilização de ácido etileno acrílico sob a formade sais, o que constitui, conseqüentemente, um elemento de distinção com apresente invenção. Por fim, nada sugere ao especialista que atribua umaimportância particular ao emprego de um agente dispersante neste documento,e a fortiori o emprego de um agente dispersante antes da utilização de ácidoetileno acrílico sob a forma de sais; além disso, nada sugere neste documento- centrado em um processo de secagem - um processo de acordo com ainvenção que oferece a possibilidade de tratar um carbonato de cálcio tantodurante uma etapa de trituração, quanto de mistura ou de concentração e esta,na presença de pelo menos um sal do ácido etileno acrílico, e de um agentedispersante ou de ajuda à trituração utilizada antes da etapa de tratamento docarbonato de cálcio.
O especialista conhece também o documento WO 93/11183que visa resolver o problema técnico de melhorar a dispersão de partículasinorgânicas em diferentes materiais, tais como as pinturas, os adesivos, osmastiques, ou ainda os ligantes para materiais não tecidos; trata-se então deum problema técnico diferente deste resolvido pelo presente pedido, pois nãoaborda notadamente a questão de fabricar suspensões de materiais mineraisque têm um extrato seco elevado. A solução descrita consiste em um processode preparação de uma dispersão aquosa estável, por mistura de uma suspensãoaquosa de partículas inorgânicas (tal como o carbonato de cálcio) e de umasuspensão aquosa de partículas poliméricas de látex, após ter ajustado seuspotenciais zeta. O ácido etileno acrílico é descrito como um dos polímerosque podem ser utilizados, sem que seja jamais exemplificado nem que sejajamais, particularmente, distinguido dentre todos os polímeros utilizáveis. Poroutro lado, os exemplos demonstram que as suspensões resultantes possuemextratos secos pouco elevados, e sempre inferiores a 60% em peso seco departículas minerais, em relação, ao peso total das referidas suspensões. Umelemento de distinção fundamental com a presente invenção é que estedocumento não menciona jamais a presença de sais do ácido etileno acrílico.
Por fim, nada sugere ao especialista que atribua uma importância particular aoemprego de um agente dispersante neste documento, e a fortiori o emprego deum agente dispersante antes da utilização de ácido etileno acrílico sob a formade sais; do mesmo modo, nada sugere neste documento - centrado em umprocesso de mistura - um processo de acordo com a invenção que oferece apossibilidade de tratar um carbonato de cálcio tanto durante uma etapa detrituração, quanto de mistura ou de concentração e esta, na presença de pelomenos um sal do ácido etileno acrílico, e de um agente dispersante ou deajuda à trituração utilizado antes da etapa de tratamento do carbonato decálcio.
O especialista conhece também o documento WO 97/13815que visa resolver o problema técnico de fabricar pós compatíveis com osmateriais plásticos (mas também as pinturas, o papel), de evitar a coalescênciade partículas que constituem tais pós, tornar a superfície do carbonato decálcio hidrófoba; a esse respeito, este documento resolve apenas parcialmenteo problema objeto do presente pedido. Com efeito, a solução que ele propõenão permite obter suspensões aquosas de carbonato de cálcio com um extratoseco superior a 65% em relação ao peso total das referidas suspensões, comodemonstram notadamente os resultados da tabela 2 da página 29. Além disso,a solução proposta consiste em dissolver, inicialmente, um polímero (tal comoo ácido etileno acrílico) em um meio que contém um ácido carboxílico, edepois colocar em contato o produto obtido com o carbonato de cálcio demaneira a fazê-lo precipitar sobre este último: esta etapa de dissoluçãoconstitui um elemento de diferenciação fundamental com a presente invenção.Além disso, esta etapa de dissolução, quando emprega ácidos carboxílicoscom cadeias longas vai conduzir aos mesmos problemas que estes resultantedo emprego de ácido esteárico, ou seja, à necessidade de uma etapasuplementar de desaglomeração e/ou de adição de aditivos suplementares departículas de carbonato de cálcio. Esta mesma etapa de dissolução, quandoemprega ácidos carboxílicos com cadeias mais curtas, vai conduzir àfloculação de partículas de carbonato de cálcio e não permitirá,conseqüentemente, obter suspensões aquosas com um extrato seco elevado enotadamente superior a 65% do peso total das referidas suspensões. Estesácidos carboxílicos com cadeias mais curtas correm o risco, igualmente, dedestruir as partículas de carbonato de cálcio, e mesmo de gerar o dióxido decarbono. Por fim, estes ácidos carboxílicos com cadeias curtas correm o riscode diminuir a resistividade e de aumentar a condutividade de materiaisplásticos nas quais finalmente são utilizados os carbonatos de cálcio deacordo com a invenção. Por fim, nada sugere ao especialista que atribua umaimportância particular ao emprego de um agente dispersante neste documento,e a fortiori o emprego de um agente dispersante antes da utilização de ácidoetileno acrílico sob a forma de sais; do mesmo modo, nada sugere nestedocumento - centrado em um processo de mistura - um processo de acordocom a invenção que oferece a possibilidade de tratar um carbonato de cálciotanto durante uma etapa de trituração, quanto de mistura ou de concentração eesta, na presença de pelo menos um sal do ácido etileno acrílico, e de umagente dispersante ou de ajuda à trituração utilizado antes da etapa detratamento do carbonato de cálcio.
O especialista conhece também o documento WO 02/96982que visa resolver o problema técnico de fabricar um material nanocompósitoorgânico-inorgânico, reforçando, ao mesmo tempo, no interior deste referidomaterial, a compatibilidade entre as partículas orgânicas e as partículasinorgânicas; a esse respeito, este documento não resolve o mesmo problematécnico que este objeto do presente pedido. A solução que ele propõe consisteem formar uma mistura entre uma partícula mineral (tal como o carbonato decálcio) e uma solução polímero (tal como, por exemplo, à base de ácidoetileno acrílico) na presença de solventes, para evaporar os solventes, e paramisturar o produto obtido com uma resina polímero. Este documento não dánenhuma indicação sobre os extratos secos de misturas de partículas mineraise de polímeros. Por outro lado, ele apresenta o inconveniente de empregarsolventes (tais como notadamente o THF e o etanol) cuja presença éindesejável para o especialista, notadamente porque vão gerar uma taxa decarbono orgânico volátil (COV) importante na atmosfera. Por fim, esteprocesso é diferente deste do objeto da presente invenção, pois ele nãomenciona a presença de agente dispersante. Por fim, nada sugere nestedocumento - centrado em um processo de mistura - um processo de acordocom a invenção que oferece a possibilidade de tratar um carbonato de cálciotanto durante uma etapa de trituração, quanto de mistura ou de concentração eesta, na presença de pelo menos um sal do ácido etileno acrílico, e de umagente dispersante ou de ajuda à trituração utilizado antes da etapa detratamento do carbonato de cálcio.
O especialista conhece também o documento US 5.449.402que visa resolver o problema técnico de ligar de maneira irreversível umacarga mineral e um modificador orgânico, entrando então na composição derevestimentos aquosos cuja opacidade e brilho são melhorados; a esserespeito, este documento não resolve absolutamente o mesmo problematécnico que o objeto do presente pedido. A solução que ele propõe consisteem fabricar um pigmento a partir de partículas de carbonato de cálcio emestado floculado e de um agente modificador aniônico (tal como polímeros enotadamente o ácido etileno acrílico), o carbonato de cálcio e o agentemodificador estando, então, ligados um ao outro por ligações eletrostáticas. Oensinamento geral deste documento é que, a fim de tratar um carbonato decálcio notadamente com uma solução de ácido etileno acrílico, é preferíveldispor à partida de um pigmento sob forma floculada (coluna 4, linhas 39 a62) e não de um pigmento dispersado (tal como indicado explicitamente nalinha 50 da coluna 4), este estado dispersado definido como resultante daadição de um agente que conduziu a uma diminuição da viscosidade ou àredução de dimensões das partículas (coluna 1, linhas 15 a 25). Um agentedispersante tal como um poliacrilato de sódio pode em seguida seracrescentado após a introdução da solução de ácido etileno acrílico (coluna 4,linhas 63 a 65). Conseqüentemente, o especialista é incitado fortemente a nãoempregar dispersante antes do tratamento do carbonato de cálcio por umasolução de ácido etileno acrílico. Este estado dispersado, tal como definido nodocumento US 5.449.402 como resultante da adição de um agente que conduza uma diminuição da viscosidade ou a uma redução da dimensão daspartículas, conseqüentemente, não é desejável neste documento; ora, ele fazparte de uma das características fundamentais da presente invenção. Comefeito, o requerente soube observar que, de maneira surpreendente, poiscompletamente, de modo contrário ao ensinamento da técnica anterior, aintrodução de um agente dispersante obrigatoriamente antes ou durante aadição de sais do ácido etileno acrílico para tratar o carbonato de cálcio,permite tornar, assim o carbonato de cálcio, ao mesmo tempo, parcialmenteorganofila e parcialmente hidrofilica, sem utilizar o ácido esteárico, permiteobter suspensões aquosas com um extrato seco elevado e uma boa reologia esem aglomerados, e permite fornecer ao especialista um processo bastanteflexível, pois o ácido etileno acrílico pode ser utilizado tanto durante umaetapa de trituração, quanto de mistura, ou concentração.
Também, nenhum dos documentos acessíveis ao especialistasobre a utilização de ácido etileno acrílico se refere ao mesmo problematécnico que este resolvido pelo presente pedido.
Do mesmo modo, nenhum dentre eles revela a solução técnicaobjeto do presente pedido. Por fim, nenhum dentre eles, nem suascombinações entre si ou com outros documentos sugere a solução técnicaobjeto do presente pedido.
Um dos méritos do requerente repousa notadamente sobre ofato de que ele soube observar que as escolhas particulares seguintes:
- a utilização de sais de ácido etileno acrílico para tratar umcarbonato de cálcio natural e/ou precipitado,
- a adição de um agente dispersante e/ou de ajuda à trituraçãoantes e/ou durante a etapa de tratamento do carbonato de cálcio pelos sais deácido etileno acrílico (isto que é contrário ao ensinamento do estado datécnica),
permitem de maneira surpreendente o desenvolvimento de um processo:
- que evita os inconvenientes ligados à utilização do ácidoesteárico (etapa de desaglomeração e adição de aditivos suplementares), o querepresenta um lucro financeiro,
- que permite obter suspensões aquosas de materiais mineraiscom extrato seco elevado (notadamente superior a 65%) com uma boareologia e sem a presença de aglomerados que criariam resíduos sobre aspeneiras de filtragem, o que representa um interesse técnico e econômico,
- que permite fornecer ao especialista um processo onde elepode tratar o carbonato de cálcio tanto durante uma etapa de trituração,quanto de mistura ou concentração em meio aquoso, o que representa umaenorme flexibilidade.
Além disso, este processo permite obter um carbonato decálcio natural e/ou precipitado, ao mesmo tempo, parcialmente organofila eparcialmente hidrofílica, o que é completamente surpreendente. Enotadamente, de modo totalmente, surpreendente que, na medida em que ossais de ácido etileno acrílico são acrescentados durante ou após a adição dedispersante, estes sais não influenciam de maneira negativa as propriedadesreológicas de dispersões obtidas: com efeito, consegue-se, de maneirasurpreendente, de acordo com o processo da invenção, obter extratos secoselevados (e notadamente superiores a 65%) com boas propriedades reológicase sem formação de aglomerados.
Paralelamente, é completamente surpreendente que odispersante (que é acrescentado antes ou durante a introdução de sais de ácidoetileno acrílico), não impeça a interação entre os referidos sais e a superfíciedo carbonato de cálcio a fim de torná-la organofila: com efeito, consegue-se,de maneira surpreendente, de acordo com o processo de acordo com ainvenção, fabricar partículas de carbonato de cálcio dispersáveis em materiaisplásticos.
Por fim, o requerente indicou que ele conhece o pedido depatente francês n° 04 07806 depositado, mas ainda não publicado, e queintervém, então, apenas à título da novidade a fim de avaliar a probabilidadede patentear do presente pedido.
A esse respeito, o pedido de patente francês n° de 04 07806descreve um processo de preparação de partículas pigmentárias autoligantes,secas ou em suspensão ou dispersão aquosa, compreendendo as seguintesetapas:
a) formar uma ou várias suspensões aquosas de pelo menos ummaterial inorgânico e introduzi-lo ou introduzi-los em um triturador comvistas à etapa c),
b) formar ou tomar uma ou várias soluções ou suspensões ouemulsões aquosas de pelo menos um ligante e introduzi-lo ou introduzi-losem um triturador com vistas à c),
c) Co-triturar a ou as suspensões aquosas obtidas na etapa a)com a ou as soluções ou suspensões ou emulsões aquosas obtidas na etapa b)de maneira a obter uma suspensão aquosa de partículas pigmentáriasautoligantes,
d) a suspensão eventualmente co-triturar a suspensão aquosaobtida na etapa c) com uma ou várias soluções ou suspensões ou emulsõesaquosas de pelo menos um ligante,
e) eventualmente secar a suspensão aquosa obtida na etapa c)ou na etapa d).
Este processo, como indicado no pedido de patente francês n°04 07806, evita ao especialista de recorrer a um terceiro constituinte durante apreparação das suspensões aquosas que contêm os materiais inorgânicos e osligantes, bem como durante a etapa de co-trituração: isto constitui,conseqüentemente, uma diferença fundamental com a presente invenção querecorreu, necessariamente, a um agente dispersante e/ou de ajuda à trituraçãoantes ou durante a etapa de tratamento do material mineral pelo ácido etilenoacrílico.
Também, um primeiro objeto da invenção reside em umprocesso de preparação de pelo menos um material mineral e/ou de pelomenos um pigmento que compreende o carbonato de cálcio natural e/ouprecipitado, de preferência natural, ao mesmo tempo, parcialmente organofilae parcialmente hidrofílica, e compreendendo as etapas de:
a) fornecer pelo menos um material mineral e/ou um pigmentoque compreende o carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, de preferêncianatural, sob forma seca ou sob a forma de uma dispersão e/ou de umasuspensão aquosa,
b) eventualmente triturar a seco e/ou em meio aquoso omaterial mineral e/ou o pigmento resultante da etapa a),
c) tratar o material mineral e/ou o pigmento resultante da etapaa) e/ou da etapa b),d) eventualmente secar o material mineral e/ou o pigmentoresultante da etapa a) e/ou b) e/ou c),em que:
- a etapa c) de tratamento corresponde a uma etapa de misturaem meio aquoso e/ou de trituração em meio aquoso, e/ou de concentração emmeio aquoso, o material mineral e/ou do pigmento proveniente da etapa a)e/ou da etapa b),
na presença de pelo menos um sal, o ácido etileno acrílico,
- um agente dispersante e/ou de ajuda à trituração éintroduzido antes e/ou durante a etapa de tratamento c).
O requerente recorda que, de acordo com este processo, omaterial mineral e/ou o pigmento que compreende pelo menos um carbonatode cálcio natural, quando está presente sob a forma de uma dispersão ou deuma suspensão aquosa, não está no estado floculado contrariamente ao queafirma o documento US 5.449.402.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico é um sal solúvelem meios aquosos.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que os grupamentos carboxílicos do sal de ácidoetileno acrílico são parcialmente ou totalmente dissociados de seu prótonácido.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que, no sal de ácido etileno acrílico, a relação25 mássica de monômero etileno com monômero de ácido acrílico écompreendido entre 10: 90 e 30: 70, e é de preferência igual a 20: 80.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico apresenta umíndice de fusão compreendido entre 50 g/10 minutos e 1.500 g/10 minutos,preferivelmente entre 200 g/10 minutos e 300 g/10 minutos quando o sal deácido etileno acrílico é neutralizado totalmente, e de preferência entre 1.000 g10 minutos e 1.400 g/10 minutos quando o sal de ácido etileno acrílico éneutralizado de 70 a 99% (em fração de sítios carboxílicos do ácido etilenoacrílico), medido de acordo com a norma ASTM123 8 125°C/2,16kg.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que os grupamentos carboxílicos dos referidos saisde ácido etileno acrílico são neutralizados inteiramente ou neutralizadas de 70a 99% em relação à totalidade dos sítios carboxílicos do ácido etileno acrílico,com pelo menos um agente de neutralização.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o referido agente de neutralização compreendepelo menos um cátion monovalente.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o referido cátion monovalente compreende umou vários íon álcali e/ou uma ou várias aminas e/ou o amoníaco.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o referido íon monovalente álcali compreendeum íon sódio.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a referida amina compreende uma aminaprimária.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a referida amina compreende alcanolaminas,compreendendo pelo menos um grupamento etanol e/ou propanol, e pelo fatode que a referida alcanolamina é, então, de preferência é escolhida dentre o 2-amino-2-metil-l- propanol e/ou a dimetiletanolamina, e pelo fato de que ébastante preferencialmente o 2-amino-2-metil-l- propanol.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que se utiliza uma quantidade de 2-amino-2-metil-1-propanol, de maneira a trazer uma fração de cátion monovalentecompreendida entre 75 e 125% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico, e de preferência de maneira a trazer uma fração de cátionmonovalente igual a 100% de grupamento carboxílicos do ácido etilenoacrílico.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que se utiliza uma quantidade de dimetiletanolamina, de maneira a trazer uma fração de cátion monovalentecompreendida entre 75 e 125% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico, e de preferência de maneira a trazer uma fração de cátionmonovalente igual a 100% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta umaviscosidade de 3.000 a 25.000 mPa.s, de 15.000 a 100.000 mPa.s, e de 50.000a 400.000 mPa.s às temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
Em uma variante particular, o processo de acordo com ainvenção é caracterizado pelo fato de que o referido ácido etileno acrílicoapresenta uma viscosidade de 3.000 a 7.000 mPa.s, de 15.000 a 20.000 mPa.s,e de 50.000 a 100.000 mPa.s às temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e140°C.
Em uma outra variante particular, o processo de acordo com ainvenção é caracterizado pelo fato de que o referido ácido etileno acrílicoapresenta uma viscosidade de 15.000 a 25.000 mPa.s, de 50.000 a 100.000mPa.s, e de 300.000 a 400.000 mPa.s às temperaturas respectivas de 200°C,170°C e 140°C.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o material mineral e/ou o pigmentocompreende, além do carbonato de cálcio, igualmente pelo menos um outromaterial mineral e/ou pigmento escolhido dentre as dolomitas, as bentonitas, ocaulim, o talco, o cimento, a gipsita, a cal, a magnésia, o dióxido de titânio, aetringita, o trióxido de alumínio ou ainda o tri-hidróxido de alumínio, assílicas, a mica e a mistura destas cargas entre si, como as misturas talco-carbonato de cálcio, carbonato de cálcio-caulim, ou ainda as misturas decarbonato de cálcio com o tri-hidróxido de alumínio ou o trióxido dealumínio, ou ainda as misturas com fibras sintéticas ou naturais ou ainda asco-estruturas de minerais como as co- estruturas talco-carbonato de cálcio outalco-dióxido de titânio, ou suas misturas, e pelo fato de que este outromaterial mineral é de preferência o caulim.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso seco de carbonato decálcio é superior ou igual a 70% do peso seco total de pigmentos e/ou demateriais minerais.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que, durante a etapa a) e quando o material minerale/ou o pigmento está presente sob a forma de uma dispersão e/ou de umasuspensão aquosa, a concentração em peso seco de pigmento e/ou materialmineral é superior a 60%, de preferência 65%, muito preferencialmentesuperior a 70%, de maneira mais preferencial é compreendido entre 74% e78% do peso total da referida dispersão e/ou suspensão ou, pelo fato de que aconcentração em peso seco de pigmento e/ou material mineral é inferior a30%, de preferência compreendida entre 18 e 22% do peso total da referidadispersão e/ou suspensão, e pelo fato de que a referida dispersão e/oususpensão é uma suspensão que não contém um agente dispersante.
O requerente sublinha que estas limitações visam a etapa a), enão a dispersão e/ou a suspensão aquosa obtida após a etapa c) da qualprocura-se aumentar necessariamente o extrato seco, o que faz parte de umadas vertentes do problema técnico resolvido pelo presente pedido.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa de trituração b), é realizada emcontínuo ou em descontínuo, de preferência em contínuo.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa de trituração b), se efetua na presençade esferas de trituração à base de óxido e/ou silicato de zircônio,eventualmente estabilizado com um óxido de cério e/ou de ítrio.
Na variante de acordo com a qual a etapa de trituração b) éuma trituração a seco, o processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que esta etapa de trituração a seco conduz àobtenção de materiais minerais e/ou de pigmentos que têm um diâmetromédio inferior a 50 μιη, de preferência inferior a 15 μιη, muitopreferencialmente inferior a 5 μιη, e de maneira ainda mais preferencial pelofato de que este diâmetro médio é compreendido entre 1,3 e 1,7 μιη, tal comomedido a partir de um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pelaempresa MICROMERITICS™.
Na variante de acordo com a qual a etapa de trituração b) éuma trituração em meio aquoso, o processo de acordo com a invenção é,também, caracterizado pelo fato de que esta etapa de trituração em meioaquoso conduz à obtenção de materiais minerais e/ou de pigmentos queapresentam uma fração de partículas com um diâmetro inferior a 2 μιηsuperior a 60% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ou uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μπι superior a 90% (tal como medidopor um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com um diâmetro inferiora 2 μιη superior a 99% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™).O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa cuja porcentagem em peso seco demateriais minerais e/ou pigmentos é superior a 65%, de preferência superior a70%, muito preferencialmente superior a 75%, e de maneira mais preferencialentre 75 e 78% do peso total da referida dispersão e/ou suspensão.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa cujos materiais minerais e/oupigmentos têm um diâmetro médio inferior a 50 μιη, de preferência inferior a15 μιη, muito preferencialmente inferior a 5 μιη, e de maneira ainda maispreferencial pelo fato de que este diâmetro médio é compreendido entre 0,3 e1,7 μπι, e de maneira mais preferencial é compreendido entre 0,5 e 0,9 μιη, talcomo medido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pelaempresa MICROMERITICS™.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa que apresenta uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μιη superior a 60% (tal como medidopor um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com um diâmetro inferiora 2 μπι superior a 90% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ou uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μιη superior a 99% (tal como medidopor um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™).
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa que apresenta uma viscosidadeBrookfield™ medida à 100 voltas/minuto (medida a 25°C, com o móvel n° 3,e com o aparelho DVII+ em um recipiente de 1 litro) inferior a 1 000 mPa.s,de preferência inferior a 700 mPa.s, muito preferencialmente inferior a 500mPa.s, e de maneira ainda mais preferencial pelo fato de que esta viscosidadeé compreendida entre 100 e 300 mPa.s.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa que tem um resíduo sobre peneirasuperior a 45 μιτι, com menos de 100 ppm, de preferência com menos de 70ppm, mais de preferência com menos de 60 ppm, e de maneira maispreferencial com menos de 50 ppm.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa c) é de preferência uma etapa detrituração em meio aquoso.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a etapa d) de secagem é efetuada de preferênciaapós a etapa c) de tratamento.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a secagem é efetuada por um secadoratomizador.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o agente dispersante e/ou de ajuda à trituraçãoem meio aquoso, introduzido durante e ou antes da etapa c) é umhomopolímero do ácido acrílico e/ou um copolímero do ácido acrílico comum outro monômero hidrossolúvel escolhido dentre o ácido metacrílico, oácido maleico, o ácido itacônico, o ácido crotônico, o ácido fumárico, o ácidoisocrotônico, aconítico, mesacônico, sinápico, undecilênico, angélica,canêlico e/ou o ácido 2-acrilamido 2-metil propano sulfônico sob forma ácidaou parcialmente neutralizada, ou ainda dentre a acrilamida, a metilacrilamida,os ésteres de ácidos acrílicos ou metacrílicos tais como, o fosfato de acrilatoou metacrilato de etileno ou propileno glicol ou ainda entre a vinilpirrolidona,o vinilcaprolactamo, o acetato de vinila, o estireno sulfonato de sódio, a alilamina e seus derivados, e de preferência pelo fato de que o agente dispersantee/ou de ajuda à trituração é uma escolha dentre os copolímeros do ácidoacrílico com a acrilamida ou o ácido maleico.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que o agente de trituração a seco utilizado durante aetapa b) de trituração, quando este é uma trituração a seco, é escolhido dentreos compostos à base de glicol, e de preferência dentre o etileno glicol, odietileno glicol, o monopropileno glicol, e pelo fato de que é de preferênciaum monopropileno glicol de peso molecular compreendido entre 200 e 1.000g/mol.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a proporção total de ácido etileno acrílico écompreendida entre 0,1 e 10%, de preferência entre 0,2 e 2%, e é muitopreferencialmente igual a 0,5 a 1% do peso seco de pigmentos e/ou demateriais minerais.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a proporção total de dispersante e/ou de agentede ajuda à trituração é compreendida entre 0,1 e 2% de preferência entre 0,2 e1,5%, e é compreendido muito preferencialmente entre 0,3 e 0,6% do pesoseco de pigmentos e/ou de materiais minerais.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso de ácido etileno acrílicoé igual a cerca da quantidade em peso de agente dispersante e/ou de ajuda àtrituração, quando o ácido etileno acrílico é neutralizado com o 2-amino-2-metil-1- propanol.
O processo de acordo com a invenção é, também,caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso de ácido etileno acrílicoé igual a cerca da metade da quantidade em peso de agente dispersante e/oude ajuda à trituração, quando o ácido etileno acrílico é neutralizado com osódio.
Outro objeto da invenção reside nas suspensões e/ou asdispersões aquosas de pigmentos e/ou de materiais minerais, caracterizadaspelo fato de que são obtidas pelo processo de acordo com a invenção.
Outro objeto da invenção reside nas suspensões e/ou asdispersões aquosas de pigmentos e/ou de materiais minerais caracterizadaspelo fato de que compreendem o carbonato de cálcio, pelo menos um sal doácido etileno acrílico, e pelo fato de que apresentam um extrato seco superiora 65%, de preferência superior a 70%, muito preferencialmente superior a75%, de maneira ainda mais preferencial entre 75 e 78% do seu peso total.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que os materiais minerais e/ou os pigmentos têmum diâmetro médio inferior a 50 μηι, de preferência inferior a 15 μηι, muitopreferencialmente inferior a 5 μηι, e de maneira ainda mais preferencial pelofato de que este diâmetro médio é compreendido entre 0,3 e 1,7 μηι, demaneira ainda mais preferencial é compreendido entre 0,5 e 0,9 μηι, tal comomedido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que apresentam uma fração de partículas com umdiâmetro inferior a 2 μιη superior a 60% (tal como medido por um aparelhoSedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ouuma fração de partículas com um diâmetro inferior a 2 μιη superior a 90% (talcomo medido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pelaempresa MICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com umdiâmetro inferior a 2 μηι superior a 99% (tal como medido por um aparelhoSedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™).
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que apresentam uma viscosidade Brookfield™medida a 100 voltas/minuto (a 25 °C, com o móvel n° 3, com o aparelhoDVII+, em um recipiente de 1 litro) inferior a 1 000 mPa.s, de preferênciainferior a 700 mPa.s, muito preferencialmente inferior a 500 mPa.s, e demaneira ainda mais preferencial pelo fato de que esta viscosidade écompreendida entre 100 e 300 mPa.s.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que apresentam um resíduo sobre peneira superiora 45 μπι, com menos de 100 ppm, de preferência com menos de 70 ppm, maisde preferência com menos de 60 ppm, e de maneira mais preferencial commenos de 50 ppm.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico é um sal solúvelem meio aquoso.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que os grupamentos carboxílicos do sal de ácidoetileno acrílico são parcial ou totalmente dissociados de seu próton ácido.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que no sal de ácido etileno acrílico, a relaçãomássica de monômero etileno com monômero de ácido acrílico écompreendida entre 10: 90 e 30: 70, e é de preferência igual a 20: 80.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico apresenta umíndice de fusão compreendido entre 50 g/10 minutos e 1.500 g/10 minutos, depreferência entre 200 g/10 minutos e 300 g/10 minutos quando o sal de ácidoetileno acrílico é totalmente neutralizado, e de preferência entre 1.000 g/10minutos e 1.400 g/10 minutos quando o sal de ácido etileno acrílico éneutralizado de 70 a 99% (em fração dos sítios carboxílicos), medido deacordo com a norma ASTM123 8 125°C/2,16 Kg.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que os grupamentos carboxílicos dos referidos saisde ácido etileno acrílico são inteiramente neutralizados ou neutralizados de70% a 99% em relação à totalidade dos sítios carboxílicos do ácido etilenoacrílico, com pelo menos um agente de neutralização.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o referido agente de neutralização compreendepelo menos um cátion monovalente.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o referido cátion monovalente compreende umou vários íons álcali e/ou uma ou várias aminas e/ou o amoníaco.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o referido íon monovalente álcali compreendeum íon sódio.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que a referida amina compreende uma aminaprimária.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que a referida amina compreende umaalcanolaminas, compreendendo pelo menos um grupamento etanol e/oupropanol, e pelo fato de que a referida alcanolamina é, então, de preferênciaescolhida dentre o 2-amino-2-metil-l-propanol e/ou a dimetiletanolamina, epelo fato de que é bastante preferencialmente o 2-amino-2-metil-l -propanol.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que se utiliza uma quantidade de 2-amino-2-metil-1-propanol, de maneira a trazer uma fração de cátion monovalentecompreendida entre 75 e 125% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico, e de preferência de maneira a trazer uma fração de cátionmonovalente igual a 100% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que se utiliza uma quantidade de dimetiletanolamina, de maneira a trazer uma fração de cátion monovalentecompreendida entre 75 e 125% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico, e de preferência de maneira a trazer uma fração de cátionmonovalente igual a 100% de grupamentos carboxílicos do ácido etilenoacrílico.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta umaviscosidade de 3.000 a 25.000 mPa.s, de 15.000 a 100.000 mPa.s, e de 50.000a 400.000 mPa.s às temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta umaviscosidade de 3.000 a 7.000 mPa.s, de 15.000 a 20.000 mPa.s, e de 50.000 a100.000 mPa.s às temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
Estas dispersões e/ou suspensões aquosas também sãocaracterizadas pelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta umaviscosidade de 15.000 tem 25.000 mPa.s, de 50.000 tem 100.000 mPa.s, e de300.000 tem 400.000 mPa.s às temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e140°C.
Outro objeto da invenção reside nos pigmentos secos obtidospelo processo de acordo com a invenção (ou seja após a etapa secagem d)).
Estes pigmentos secos também são caracterizados pelo fato deque contêm o carbonato de cálcio, pelo menos um sal de ácido etileno acrílicoe cujas partículas de carbonato de cálcio apresentam um diâmetro médioinferior a 50 |im, de preferência inferior a 15 μιη, muito preferencialmenteinferior a 5 μιη, e de maneira ainda mais preferencial pelo fato de que estediâmetro médio é compreendido entre 0,3 e 1,7 μιη, e de maneira ainda maispreferencial compreendida entre 0,5 e 0,9 μηι (tal como medido por umaparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™).
Estes pigmentos secos também são caracterizados pelo fato deque as partículas de carbonato de cálcio apresentam uma fração de partículascom um diâmetro inferior a 2 μιη superior a 60% (tal como medido por umaparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com um diâmetro inferiora 2 μιη de superior a 90% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ou uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μηι de superior a 99% (tal comomedido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™).
Outro objeto da invenção reside na utilização das dispersões eas suspensões aquosas de acordo com a invenção, bem como os pigmentossecos de acordo com a invenção, nos domínios do papel, plástico e pinturas,notadamente na massa do papel e do plástico, e no revestimento do papel e doplástico.
EXEMPLOS
Exemplo 1
Este exemplo ilustra o processo de acordo com a invenção, noqual um carbonato de cálcio natural é tratado por um sal do ácido etilenoacrílico durante uma etapa de trituração em meio aquoso, um agentedispersante sendo introduzido durante a referida etapa de trituração.
A esse respeito, este exemplo começa por descrever oscopolímeros do ácido etileno acrílico utilizados, e depois a fabricação dealguns de seus sais.Nota: todas as características granulométricas das suspensõesde carbonato de cálcio foram medidas a partir de um aparelho do tipoSedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™.
Copolímero do ácido etileno acrílico a)
Este copolímero designa um copolímero do ácido etilenoacrílico composto com 20% em peso de ácido acrílico e com 80% em peso deetileno.
Copolímero do ácido etileno acrílico b)
Este copolímero designa um copolímero do ácido etilenoacrílico composto com 20% em peso de ácido acrílico e com 80% em peso deetileno.
Este copolímero apresenta um índice de fusão de 1.300 g/10minutos, medido de acordo com a norma ASTM 1238 125°C/2,16 Kg.
Sabe-se que um índice de fusão elevado corresponde a umpeso molecular baixo.
Copolímero do ácido etileno acrílico c)
Este copolímero designa um copolímero do ácido etilenoacrílico composto com 20% em peso de ácido acrílico e com 80% em peso deetileno.
Este copolímero apresenta um índice de fusão de 300 g/10minutos, medido de acordo com a norma ASTM 1238 125°C/2,16 Kg.
As viscosidades (mPa.s) destes diferentes copolímeros sãoindicadas na tabela 1, em função da temperatura. Estas propriedadesreológicas dão uma base de comparação de pesos moleculares destescopolímeros: uma viscosidade baixa indica um peso molecular baixo.
Estes valores de viscosidade foram medidos às temperaturasindicadas abaixo com um reômetro comercializado sob o nome MCR 300pela empresa PHYSIC A™ com as seguintes condições: reômetro cone-planoCP50-1, com uma taxa de cisalhamento constante igual a 5 s"1, em umintervalo de temperatura que vai de 200°C a 120°C, por não menos de0,0833°C/s.
Tabela 1: viscosidades de diferentes copolímeros do ácido etileno acrílicoem função da temperatura
<table>table see original document page 31</column></row><table>
Solução do ácido etileno acrílico n° 1
500 gramas do copolímero a) são adicionados em 2,5 litros deágua deionizada em um reator de 10 litros de tipo ESCO.
Sob agitação, 123,7 gramas de 2-amino-2-metil-l-propanol (demaneira a neutralizar a 100% os sítios ácidos carboxílicos do ácido etilenoacrílico) foram adicionados e a mistura foi aquecida durante 1 hora à 98 0C.
Obtém-se assim uma solução clara e límpida.Solução do ácido etileno acrílico n° 2
500 gramas do copolímero tem) são adicionados em 2,5 litrosde água deionizada em um reator de 10 litros de tipo ESCO.
Sob agitação, 130,2 gramas de di-metil etanolamina (demaneira a neutralizar a 100 % os sítios ácidos carboxílicos do ácido etilenoacrílico) foram adicionados e a mistura foi aquecida durante 1 hora a 98 °C.
Obtém-se assim uma solução clara e límpida.
Solução do ácido etileno acrílico n° 3500 gramas do copolímero b) são adicionados em 5 litros deágua deionizada em um reator de 10 litros de tipo ESCO.
Sob agitação, 38,8 gramas de soda (de maneira a neutralizar a75% os sítios ácidos carboxílicos do ácido etileno acrílico) foram adicionadose a mistura foi aquecida durante 1 hora a 98 °C.Obtém-se assim uma solução clara e límpida.Solução do ácido etileno acrílico n° 4
500 gramas do copolímero b) são adicionados em 5 litros deágua deionizada em um reator de 10 litros de tipo ESCO.
Sob agitação, 55,4 gramas de soda (de maneira a neutralizar atotalidade de sítios ácidos carboxílicos do ácido etileno acrílico) foramadicionados e a mistura foi aquecida durante 1 hora a 98 °C.
Obtém-se assim uma solução clara e límpida.Solução do ácido etileno acrílico n° 5
500 gramas do copolímero c) são adicionados em 5 litros deágua deionizada em um reator de 10 litros de tipo ESCO.
Sob agitação, 54,1 gramas de soda (de maneira a neutralizar atotalidade de sítios ácidos carboxílicos do ácido etileno acrílico) foramadicionados e a mistura foi aquecida durante 1 hora a 98 °C.
Obtém-se assim uma solução clara e límpida.Solução do ácido etileno acrílico n° 6
500 gramas do copolímero b) são adicionados em 2,5 litros deágua deionizada em um reator de 10 litros de tipo ESCO.
Sob agitação, 200 gramas de amoníaco (de maneira aneutralizar a 100% os sítios ácidos carboxílicos do ácido etileno acrílico)foram acrescentadas e a mistura foi aquecida durante 1 hora a 98°C.
Obtém-se assim uma solução clara e límpida.
Ensaio n° Ia
Este ensaio ilustra a técnica anterior.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual a 45 μιη.
Este mármore foi triturado em meio aquoso em um trituradordo tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas de esferas de trituração àbase de dióxido de zircônio de diâmetro compreendido entre 0,6 e 1 mm, e napresença de 0,65% em peso seco de um homopolímero do ácido acríliconeutralizado pelo sódio e magnésio e de peso molecular igual a 5.400 g/mol,em relação ao peso seco de mármore.
A trituração necessitou de 11 minutos/Kg.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual a 75,5%, e cujo tamanho das partículas é tal que 90% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μπι.
A viscosidade Brookfíeld™ medida a 25°C e a 100voltas/minuto com o móvel número 3 é de 251 mPa.s.
Esta viscosidade é medida sobre um aparelho DVII+, em umrecipiente de 1 litro; este procedimento será utilizado nos outros ensaios.
O resíduo sobre um peneira superior a 45 μιη foi de 40 ppm.
Ensaio n° Ib
Este ensaio ilustra a técnica anterior.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual a 45 μιη.
Este mármore foi triturado em meio aquoso em um trituradordo tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas de esferas de trituração àbase de dióxido de zircônio de diâmetro compreendido entre 0,6 e 1 mm, napresença de 1,0% em peso seco da solução do ácido etileno acrílico n° 6.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual a 38,0%, e cuja dimensão de partículas é tal que 73% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μιη. Seria impossível aumentar o extratoseco, sem alterar a viscosidade tal como foi indicada abaixo.
A viscosidade Brookfíeld™ medida a 25 0C e a 100voltas/minuto com o móvel número 3 é compreendida entre 250 e 600 mPa.s.Ensaio n° 2
Este ensaio ilustra a invenção.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual a 45 μπι.
Este mármore foi triturado em meio aquoso em um trituradordo tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas de esferas de trituração àbase de dióxido de zircônio de diâmetro compreendido entre 0,6 e 1 mm, napresença de 0,67% em peso seco de um homopolímero do ácido acríliconeutralizado pelo sódio e magnésio e peso molecular igual a 5.400 g/mol, emrelação ao peso seco de mármore, e na presença de 0,5% em peso seco dasolução do ácido etileno acrílico n° 1.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual a 75,7%, e cujo tamanho das partículas é tal que 89% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μπι.
A viscosidade Brookfield medida a 25 0C e a 100voltas/minuto com o móvel número 3 é de 150 mPa.s.
O resíduo sobre um peneira superior a 45 μπι foi de 13 ppm.
Ensaio n° 3
Este ensaio ilustra a invenção.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual a 45 μπι.
Este mármore foi triturado em meio aquoso em um trituradordo tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas de esferas de trituração àbase de dióxido de zircônio de diâmetro compreendido entre 0,6 e 1 mm, napresença de 1,04% em peso seco de um homopolímero do ácido acríliconeutralizado pelo sódio e magnésio e peso molecular igual a 5.400 g/mol, emrelação ao peso seco de mármore, e na presença de 0,5% em peso seco dasolução do ácido etileno acrílico n° 2.
A trituração necessitou de 11,3 minutos/Kg.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual a 76,1%, e cujo tamanho das partículas é tal que 92% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μπι. A viscosidade Brookfield™ medida a25°C e a 100 voltas/minuto com o móvel número 3 é de 160 mPa.s.
Ensaio n° 4
Este ensaio ilustra a invenção.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual a 45 μτη.
Este mármore foi triturado em meio aquoso em um trituradordo tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas de esferas de trituração àbase de dióxido de zircônio de diâmetro compreendido entre 0,6 e 1 mm, napresença de 1,00% em peso seco de um homopolímero do ácido acríliconeutralizado pelo sódio e magnésio e peso molecular igual a 5.400 g/mol, emrelação ao peso seco de mármore, e na presença de 0,5% em peso seco dasolução do ácido etileno acrílico n° 3.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual a 74,1%, e cujo tamanho das partículas é tal que 90% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μηι.
A viscosidade Brookfield™ medida a 25°C e a 100voltas/minuto com o móvel número 3 é de 153 mPa.s.
O resíduo sobre um peneira superior a 45 μτη foi de 59 ppm.
Ensaio n° 5
Este ensaio ilustra a invenção.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual à 45 μηι. Este mármore foi esmagado em meio aquosoem um triturador do tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas deesferas de trituração à base de dióxido de zircônio de diâmetro compreendidoentre 0,6 e 1 mm, na presença de 1,00% em peso seco de um homopolímerodo ácido acrílico neutralizado pelo sódio e magnésio e peso molecular igual à5.400 g/mol, em relação ao peso seco de mármore, e na presença de 0,5% empeso seco da solução do ácido etileno acrílico n° 4.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual à 77,0%, e cujo tamanho das partículas é tal que 91% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μπι.
A viscosidade Brookfield™ medida a 25°C e a 100voltas/minuto com o móvel número 3 é de 157 mPa.s.
Ensaio n° 6
Este ensaio ilustra a invenção.
Ele emprega um mármore da Noruega cujo diâmetro médiodas partículas é igual a 45 μηι.
Este mármore foi triturado em meio aquoso em um trituradordo tipo Dynomill™ de 1,4 litros com 2700 gramas de esferas de trituração àbase de dióxido de zircônio de diâmetro compreendido entre 0,6 e 1 mm, napresença de 1,00% em peso seco de um homopolímero do ácido acríliconeutralizado pelo sódio e magnésio e peso molecular igual a 5.400 g/mol, emrelação ao peso seco de mármore, e na presença de 0,5% em peso seco dasolução do ácido etileno acrílico n° 5.
Obtém-se uma suspensão aquosa de mármore cujo extrato secoé igual a 76,9%, e cujo tamanho das partículas é tal que 89% em peso dentreelas têm um diâmetro inferior a 2 μηι.
A viscosidade Brookfield™ medida tem 25 0C e tem 100voltas/minuto com o móvel número 3 é de 187 mPa.s.
Os resultados demonstram que o processo da invenção conduzàs suspensões de carbonato de cálcio tratado com um sal de ácido etilenoacrílico e um agente dispersante, tendo um extrato seco elevado, enotadamente superior a 75%.
Além disso, este extrato seco é superior a este obtido noquadro do processo de acordo com a técnica anterior, e as viscosidadesBrookfield™ medidas a 25 0C e 100 voltas/minuto são inferiores a estasobtidas no caso da técnica anterior.
Além disso, foi demonstrado que a trituração é também eficazcom ou sem ácido etileno acrílico, por comparação entre os ensaios n° 1 e 3.
Além disso, nenhum exemplo de acordo com a invençãoapresentou um problema de criação de espuma na suspensão de carbonato decálcio.
Por outro lado, constatou-se que os resíduos sobre peneirasobtidos no caso da invenção foram completamente negligenciáveis.
Ensaio n° 7
Este ensaio ilustra a técnica anterior.
Um polietileno de alta densidade da empresa BASELL™POLYOLEFINS comercializado sob o nome Hostalen™ GM 9240 GH foiintroduzido em um misturador com rolos comercializado sob o nomeWalzwerk 150x400 da empresa o Dr. COLLIN.
Na seqüência, placas de 2 e 4 mm de espessura foramformadas em uma prensa "Testing Platen Presses Tipo Ρ" P300-P da empresao Dr. COLLIN.
Ensaio n° 8
Este ensaio ilustra a invenção.
A suspensão do ensaio n° 5 foi secada com um atomizadorMSD™ 100 da empresa NIRO™. Obtém-se um mármore tratado seco cujotamanho das partículas é tal que 88% em peso dentre elas têm um diâmetroinferior a 2 μιη.
O mármore tratado e seco foi, em seguida, misturado a 180 0Ccom um polietileno de alta densidade da empresa BASELL™POLYOLEFINS comercializado sob o nome Hostalen™ GM 9240 GH emum misturador com rolos comercializado sob o nome Walzwerk 150x400 daempresa o Dr. COLLIN. A composição da mistura é equimássica em produtotratado e em polietileno alta densidade.
Na seqüência, placas de 2 e de 4 mm de espessura foramformadas em uma prensa "Testing Platen Presses Tipo Ρ" P300-P da empresao Dr. COLLIN.
As resistências à tração das placas formadas para os ensaios n°7 e 8 são respectivamente iguais a 23,9 N/m2 e 24,2 N/m2 de acordo com anorma DIN 53455.
Observa-se que a substituição de uma parte do polietileno pelopigmento de acordo com a invenção não reduz a resistência à tração.

Claims (64)

1. Processo de preparação de pelo menos um material minerale/ou de pelo menos um pigmento que compreende o carbonato de cálcionatural e/ou precipitado, de preferência natural, ao mesmo tempo,parcialmente organófilo e parcialmente hidrofílico, e que compreende asetapas de:a) fornecer pelo menos um material mineral e/ou um pigmentoque compreende o carbonato de cálcio natural e/ou precipitado, de preferêncianatural, sob forma seca ou sob a forma de uma dispersão e/ou de umasuspensão aquosa,b) eventualmente triturar a seco e/ou em meio aquoso omaterial mineral e/ou o pigmento resultante da etapa a)c) tratar o material mineral e/ou o pigmento resultante da etapaa) e/ou da etapa b)d) eventualmente secar o material mineral e/ou o pigmentoresultante da etapa a) e/ou b) e/ou c)caracterizado pelo fato de que:- a etapa c) de tratamento corresponde a uma etapa de misturaem meio aquoso e/ou de trituração em meio aquoso, e/ou de concentração emmeio aquoso, do material mineral e/ou do pigmento proveniente da etapa a)e/ou da etapa b), na presença de pelo menos um sal do ácido etileno acrílico,- um agente dispersante e/ou de ajuda à trituração éintroduzido antes e/ou durante a etapa de tratamento c).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico é um sal solúvel em meioaquoso.
3. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que os grupamentos carboxílicos do sal de ácidoetileno acrílico são parcialmente ou totalmente dissociados do seu prótonácido.
4. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de que, no sal de ácido etileno acrílico, a relaçãomássica de monômero etileno com monômero de ácido acrílico écompreendida entre 10:90 e 30:70, e é de preferência igual a 20:80.
5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4,caracterizado pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico apresenta umíndice de fusão compreendido entre 50 g/10 minutos e 1.500 g/10 minutos, depreferência, entre 200 g/10 minutos e 300 g/10 minutos quando o sal de ácidoetileno acrílico for neutralizado totalmente, e, de preferência, entre 1.000 g/10minutos e 1.400 g/10 minutos quando o sal de ácido etileno acrílico forneutralizado de 70 a 99% (em fração dos sítios carboxílicos), medido deacordo com a norma ASTM1238 125°C/2,16 Kg.
6. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5,caracterizado pelo fato de que os grupamentos carboxílicos dos referidos saisde ácido etileno acrílico são neutralizados inteiramente ou neutralizados de-70% a 99% em relação à totalidade dos sítios carboxílicos do ácido etilenoacrílico, com pelo menos um agente de neutralização.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o referido agente de neutralização compreende pelo menosum cátion mono valente.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o referido cátion monovalente compreende um ou vários íonsálcali e/ou uma ou várias aminas e/ou o amoníaco.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o referido íon monovalente álcali compreende um íon sódio.
10. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a referida amina compreende uma amina primária.
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que a referida amina compreende uma alcanolamina,compreendendo pelo menos um grupamento etanol e/ou propanol, e pelo fatode que a referida alcanolamina é, então, de preferência, escolhida dentre o 2-amino-2-metil-l -propanol e/ou a dimetiletanolamina, e pelo fato de que é,muito preferencialmente o 2-amino-2-metil-l-propanol.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que se utiliza uma quantidade de 2-amino-2-metil-l -propanol, demaneira a trazer uma fração de cátion monovalente compreendida entre 75 e 125% de grupamentos carboxílicos do ácido etileno acrílico, epreferencialmente, de maneira a trazer uma fração de cátion monovalenteigual a 100% de grupamentos carboxílicos do ácido etileno acrílico.
13. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que se utiliza uma quantidade de dimetil etanolamina, de maneiraa trazer uma fração de cátion monovalente compreendida entre 75 e 125% degrupamentos carboxílicos do ácido etileno acrílico, e preferencialmente, demaneira a trazer uma fração de cátion monovalente igual a 100% degrupamentos carboxílicos do ácido etileno acrílico.
14. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 13,caracterizado pelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta umaviscosidade de 3.000 a 25.000 mPa.s, de 15.000 a 100.000 mPa.s, e de 50.000a 400.000 mPa.s a temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta uma viscosidade de 3.000 a 7.000 mPa.s, de 15.000 a 20.000 mPa.s, e de 50.000 a 100.000 mPa.sa temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
16. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta uma viscosidade de 15.000 a 25.000 mPa.s, de 50.000 a 100.000 mPa.s, e de 300.000 a 400.000mPa.s a temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
17. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 16,caracterizado pelo fato de que o material mineral e/ou o pigmentocompreende, além do carbonato de cálcio, igualmente pelo menos um outromaterial mineral e/ou pigmento escolhido dentre as dolomitas, as bentonitas, ocaulim, o talco, o cimento, a gipsita, a cal, a magnésia, o dióxido de titânio, aetringita, o trióxido de alumínio ou ainda o tri-hidróxido de alumínio, assílicas, a mica e a mistura destas cargas entre si, como as misturas talco-carbonato de cálcio, carbonato de cálcio-caulim, ou ainda as misturas decarbonato de cálcio com o tri-hidróxido de alumínio ou o trióxido dealumínio, ou ainda as misturas com fibras sintéticas ou naturais ou ainda asco-estruturas de minerais como as co-estruturas talco-carbonato de cálcio outalco-dióxido de titânio, ou suas misturas, e pelo fato de que este outromaterial mineral é preferencialmente o caulim.
18. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 17,caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso seco de carbonato decálcio é superior ou igual a 70% em peso seco total de pigmentos e/ou demateriais minerais.
19. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 18,caracterizado pelo fato de que, durante a etapa a) e quando o material minerale/ou o pigmento está presente sob a forma de uma dispersão e/ou de umasuspensão aquosa, a concentração em peso seco de pigmento e/ou materialmineral é superior a 60%, preferencialmente 65%, muito preferencialmentesuperior a 70%, e de maneira ainda mais preferencial de 74% a 78% do pesototal da referida dispersão e/ou suspensão ou, pelo fato de que a concentraçãoem peso seco de pigmento e/ou material mineral é inferior a 30%,preferencialmente, compreendida entre 18 e 22% do peso total da referidadispersão e/ou suspensão, e pelo fato de que a referida dispersão e/oususpensão é uma suspensão que não contém um agente dispersante.
20. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 19,caracterizado pelo fato de que a etapa de trituração b), é realizada emcontínuo ou descontínuo, preferencialmente em contínuo.
21. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 20,caracterizado pelo fato de que a etapa de trituração b) se efetua na presença deesferas de trituração à base de óxido e/ou de silicato de zircônio,eventualmente estabilizado com um óxido de cério e/ou de ítrio.
22. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 21,caracterizado pelo fato de que a etapa de trituração b) é uma trituração a secoque conduz à obtenção de materiais minerais e/ou de pigmentos que têm umdiâmetro médio inferior a 50 μπι, preferencialmente inferior a 15 μπι, muitopreferencialmente inferior a 5 μπι, e de maneira ainda mais preferencial pelofato de que este diâmetro médio está compreendido entre 1,3 e 1,7 μπι.
23. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 21,caracterizado pelo fato de que a etapa de trituração b) é uma trituração emmeio aquoso que conduz à obtenção de materiais minerais e/ou de pigmentosque apresentam uma fração de partículas com um diâmetro inferior a 2 μπιsuperior a 60% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ou uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μπι superior a 90% (tal como medidopor um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com um diâmetro inferiora 2 μπι superior a 99% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™).
24. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 23,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento é conduzida em meioaquoso, e conduz a uma dispersão e/ou a uma suspensão aquosa cujaporcentagem em peso seco de materiais minerais e/ou pigmentos é superior a-65%, preferencialmente superior a 70%, muito preferencialmente superior a-75%, e de maneira ainda mais preferencial entre 75% e 78% do peso total dareferida dispersão e/ou suspensão.
25. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 24,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa cujos materiais minerais e/oupigmentos têm um diâmetro médio inferior a 50 μιη, preferencialmenteinferior a 15 μιη, muito preferencialmente inferior a 5 μιη, e de maneira aindamais preferencial, pelo fato de que, este diâmetro médio está compreendidoentre 0,3 e 1,7 μπι, e de acordo com a maneira mais preferencial, pelo fato deque este diâmetro médio está compreendido entre 0,5 e 0,9 μιη, tal comomedido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERICTICS™.
26. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 25,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou a uma suspensão aquosa que apresenta uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μιη superior a 60% (tal como medidopor um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com um diâmetro inferiora 2 μιη superior a 90% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ou uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μιη superior a 99% (tal como medidopor um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™).
27. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 26,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou uma suspensão aquosa que apresenta uma viscosidadeBrookfield™ medida a 100 voltas/minuto (a 250C com o móvel n° 3, e com oaparelho DVII+ em um recipiente de 1 litro) inferior a 1.000 mPa.s,preferencialmente inferior a 700 mPa.s, muito preferencialmente inferior a 500 mPa.s, e de maneira ainda mais preferencial, pelo fato de que estaviscosidade está compreendida entre 100 e 300 mPa.s.
28. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 27,caracterizado pelo fato de que a etapa c) de tratamento conduz a umadispersão e/ou uma suspensão aquosa que tem um resíduo sobre peneirasuperior a 45 μηι, com menos de 100 ppm, de preferência menos de 70 ppm,mais preferencialmente com menos de 60 ppm, e de maneira ainda maispreferencial, com menos de 50 ppm.
29. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 28,caracterizado pelo fato de que a etapa c) é preferencialmente uma etapa detrituração em meio aquoso.
30. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 29,caracterizado pelo fato de que a etapa d) de secagem é efetuadapreferencialmente após a etapa c) de tratamento.
31. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 30,caracterizado pelo fato de que a secagem é efetuada por um secadoratomizador.
32. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 30,caracterizado pelo fato de que o agente dispersante e/ou de ajuda à trituraçãoem meio aquoso introduzido durante e/ou antes da etapa c) é umhomopolímero do ácido acrílico e/ou um copolímero do ácido acrílico comum outro monômero hidrossolúvel escolhido dentre o ácido metacrílico, oácido maleico, o ácido itacônico, o ácido crotônico, o ácido fumárico, o ácidoisocrotônico, aconítico, mesacônico, sinápico, undecilênico, angélica,canêlico e/ou o ácido 2-acrilamido 2-metil propano sulfônico sob forma ácidaou parcialmente neutralizada, ou ainda dentre a acrilamida, a metilacrilamida,os ésteres de ácidos acrílicos ou metacrílicos tais como, o fosfato de acrilatoou metacrilato de etileno ou propileno glicol ou ainda dentre avinilpirrolidona, a vinilcaprolactama, o acetato de vinila, o estireno sulfonatode sódio, a alilamina e seus derivados, e, preferencialmente pelo fato de que oagente dispersante e/ou de ajuda à trituração é escolhido dentre oscopolímeros do ácido acrílico com a acrilamida ou o ácido maleico.
33. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 32,caracterizado pelo fato de que o agente de trituração a seco utilizado durante aetapa b) quando se trata de uma trituração a seco, é escolhido dentre oscompostos a base de glicol, e preferencialmente dentre o etileno glicol, odietileno glicol, o monopropileno glicol, e pelo fato de que épreferencialmente um monopropileno glicol de peso molecular compreendidoentre 200 e 1.000 g/mol.
34. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 33,caracterizado pelo fato de que a proporção total de ácido etileno acrílico estácompreendida entre 0,1 e 10% preferencialmente entre 0,2 e 2%, e é, muitopreferencialmente entre 0,5 e 1% do peso seco de pigmentos e/ou de materiaisminerais.
35. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 34,caracterizado pelo fato de que a proporção total de dispersante e/ou de agentede ajuda à trituração está compreendida entre 0,1 e 2%, preferencialmenteentre 0,2 e 1,5%, e é, muito preferencialmente, entre 0,3 a 0,6% do peso secode pigmentos e/ou de materiais minerais.
36. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 35,caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso de ácido etileno acrílicoé igual à cerca da quantidade em peso de agente dispersante e/ou de ajuda àtrituração, quando o ácido etileno acrílico é neutralizado com o 2-amino-2-metil-1 -propanol.
37. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 36,caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso de ácido etileno acrílicoé igual à cerca da metade da quantidade em peso de agente dispersante e/oude ajuda à trituração, quando o ácido etileno acrílico é neutralizado com osódio.
38. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais, caracterizadas pelo fato de que elas são obtidas peloprocesso de acordo com uma das reivindicações 1 a 37.
39. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais caracterizadas pelo fato de que compreendem o carbonatode cálcio, pelo menos um sal do ácido etileno acrílico e pelo fato de queapresentam um extrato seco superior a 65%, preferencialmente superior a 70%, muito preferencialmente superior a 75%, e de maneira ainda maispreferencial entre 75 e 78% de seu peso total.
40. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 39, caracterizadas pelo fatode que os materiais minerais e/ou os pigmentos têm um diâmetro médioinferior a 50 μηι, preferencialmente inferior a 15 μηι, muito preferencialmenteinferior a 5 μηι, e de maneira ainda mais preferencial, pelo fato de que estediâmetro médio está compreendido entre 0,3 e 1,7 μπι, e de maneira maispreferencial entre 0,5 e 0,9 μηι, tal como medido por um aparelhoSedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™.
41. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 ou 40,caracterizadas pelo fato de que apresentam uma fração de partículas com umdiâmetro inferior a 2 μηι superior a 60% (tal como medido por um aparelhoSedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ouuma fração de partículas com um diâmetro inferior a 2 μτη superior a 90% (talcomo medido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pelaempresa MICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com umdiâmetro inferior a 2 μπι superior a 99% (tal como medido por um aparelhoSedigraph™ 5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™).
42. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 41,caracterizadas pelo fato de que apresentam uma viscosidade Brookfield™medida a 100 voltas/minuto (e a 25°C com o móvel n° 3 com o aparelhoDVII+ em um recipiente de 1 litro) inferior a 1.000 mPa.s, de preferênciainferior a 700 mPa.s, muito preferencialmente inferior a 500 mPa.s, e, demaneira ainda mais preferencial, pelo fato de que, esta viscosidade écompreendida entre 100 e 300 mPa.s.
43. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 42,caracterizadas pelo fato de que apresentam um resíduo sobre peneira superiora 45 μηι, com menos de 100 ppm, preferivelmente menos de 70 ppm, maispreferencialmente com menos de 60 ppm, e de maneira ainda maispreferencial com menos de 50 ppm.
44. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 43,caracterizadas pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico é um sal solúvelem meio aquoso.
45. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 44,caracterizadas pelo fato de que os grupamentos carboxílicos do sal de ácidoetileno acrílico são parcialmente ou totalmente dissociados de seu prótonácido.
46. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 45,caracterizadas pelo fato de que no sal de ácido etileno acrílico, a relaçãomássica de monômero etileno com monômero de ácido acrílico écompreendida entre 10: 90 e 30: 70, e é de preferência igual a 20: 80.
47. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 46,caracterizadas pelo fato de que o sal de ácido etileno acrílico apresenta umíndice de fusão compreendido entre 50 g/10 minutos e 1.500 g/10 minutos,preferivelmente entre 200 g/10 minutos e 300 g/10 minutos quando o sal deácido etileno acrílico for neutralizado totalmente, e preferivelmente entre 1.000 g/10 minutos e 1.400 g/10 minutos quando o sal de ácido etilenoacrílico for neutralizado de 70 a 99% (em fração dos sítios carboxílicos),medido de acordo com a norma ASTM123 8 125°C/2,16 Kg.
48. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 47,caracterizadas pelo fato de que os grupamentos carboxílicos dos referidos saisde ácido etileno acrílico são neutralizados inteiramente ou neutralizados de 70% a 99% em relação à totalidade dos sítios carboxílicos do ácido etilenoacrílico, com pelo menos um agente de neutralização.
49. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 48, caracterizadas pelo fatode que o referido agente de neutralização compreende pelo menos um cátionmonovalente.
50. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 49, caracterizadas pelo fatode que o referido cátion monovalente compreende um ou vários íons álcalie/ou uma ou várias aminas e/ou o amoníaco.
51. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 50, caracterizadas pelo fatode que o referido íon monovalente álcali compreende um íon sódio.
52. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 50, caracterizadas pelo fatode que a referida amina compreende uma amina primária.
53. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 52, caracterizadas pelo fatode que a referida amina compreende alcanolamina, compreendendo, pelomenos, um grupamento etanol e/ou propanol, e pelo fato de que a referidaalcanolamina é, então, de preferência, escolhida dentre o 2-amino-2-metil-l-propanol e/ou a dimetiletanolamina, e pelo fato de que é muitopreferencialmente o 2-amino-2-metil-1 -propanol.
54. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 53, caracterizadas pelo fatode que se utiliza uma quantidade de 2-amino-2-metila-l -propanol, de maneiraa trazer uma fração de cátion monovalente compreendida entre 75 e 125% degrupamentos carboxílicos do ácido etileno acrílico, e de preferência demaneira trazer uma fração de cátion monovalente igual a 100% degrupamento carboxílicos do ácido etileno acrílico.
55. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 53, caracterizadas pelo fatode que se utiliza uma quantidade de dimetil etanolamina, de maneira a trazeruma fração de cátion monovalente compreendida entre 75 e 125% degrupamentos carboxílicos do ácido etileno acrílico, e de preferência demaneira trazer uma fração de cátion monovalente igual a 100% degrupamento carboxílicos do ácido etileno acrílico.
56. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com uma das reivindicações 39 a 55,caracterizadas pelo fato de que o referido ácido etileno acrílico apresenta umaviscosidade de 3.000 a 25.000 mPa.s, de 15.000 a 100.000 mPa.s, e de 50.000a 400.000 mPa.s à temperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
57. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 56, caracterizadas pelo fatode que o referido ácido etileno acrílico apresenta uma viscosidade de 3.000 a-7.000 mPa.s, de 15.000 a 20.000 mPa.s, e de 50.000 a 100.000 mPa.s àtemperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
58. Suspensões e/ou dispersões aquosas de pigmentos e/ou demateriais minerais de acordo com a reivindicação 56, caracterizadas pelo fatode que o referido ácido etileno acrílico apresenta uma viscosidade de 15.000 a-25.000 mPa.s, de 50.000 a 100.000 mPa.s, e de 300.000 a 400.000 mPa.s àtemperaturas respectivas de 200°C, 170°C e 140°C.
59. Pigmentos secos caracterizados pelo fato de que sãoobtidos pelo processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 37.
60. Pigmentos secos de acordo com a reivindicação 59,caracterizados pelo fato de que contêm o carbonato de cálcio, pelo menos umsal de ácido etileno acrílico e cujas partículas de carbonato de cálcioapresentam um diâmetro meio inferior a 50 μιη, de preferência inferior a 15μηι, muito preferencialmente inferior a 5 μιη, e de maneira ainda maispreferencial pelo fato de que este diâmetro médio é compreendido entre 0,3 e-1,7 μπι, e de maneira mais preferencial é compreendido entre 0,5 e 0,9 μιη (talcomo medido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pelaempresa MICROMERITICS™).
61. Pigmentos secos de acordo com a reivindicação 59,caracterizados pelo fato de que as partículas de carbonato de cálcioapresentam uma fração de partículas com um diâmetro inferior a 2 μηιsuperior a 60% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™ 5100comercializado pela empresa MICROMERITICS™), ou uma fração departículas com um diâmetro inferior a 2 μπι de superior a 90% (tal comomedido por um aparelho Sedigraph™ 5100 comercializado pela empresaMICROMERITICS™), ou uma fração de partículas com um diâmetro inferiora 2 μπι de superior a 99% (tal como medido por um aparelho Sedigraph™-5100 comercializado pela empresa MICROMERITICS™).
62. Utilização de dispersões e suspensões aquosas de acordocom uma das reivindicações 38 a 58, e pigmentos secos de acordo com umadas reivindicações 59 a 61, caracterizada pelo fato de ser empregada nosdomínios da pintura, do plástico e o papel.
63. Utilização de dispersões e suspensões aquosas bem comopigmentos secos de acordo com a reivindicação 62, caracterizada pelo fato deser empregada no revestimento e na massa do plástico.
64. Utilização de dispersões e suspensões aquosas bem comopigmentos secos de acordo com a reivindicação 62, caracterizada pelo fato deser empregada no revestimento e na massa do papel.
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