ES2691797T3 - Reducción de la captación de humedad en productos de carga mineral que contienen poliol - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de un producto de carga mineral, comprendiendo el proceso las etapas de: (a) proporcionar un material que contiene carbonato de calcio; (b) proporcionar al menos un agente que es un poliol; (c) moler en seco el material que contiene carbonato de calcio en una mezcla que comprende: (i) el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); y (ii) el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) en al menos una unidad de molienda para obtener un material que contiene carbonato de calcio molido en seco; (d) clasificar el material que contiene carbonato de calcio molido en la etapa (c) para obtener una o más fracciones gruesas y una o más fracciones finas, en donde una o más de las fracciones gruesas se eliminan y/o se someten a una etapa de molienda en seco (c) y/o se someten a la etapa de clasificación (d); y (e) tratar el material que contiene carbonato de calcio antes y/o durante y/o después de la etapa (c) con al menos un anhídrido succínico monosustituido y, opcionalmente, con al menos un ácido succínico monosustituido y/o sales del mismo para obtener un material que contiene carbonato de calcio que tiene una capa de tratamiento sobre al menos parte de la superficie de dicho material; en donde la cantidad total de al menos un agente proporcionado en la etapa (b) varía de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); el contenido de humedad total en la mezcla de la etapa (c) es menor que o igual a 5.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla; la cantidad total del al menos un anhídrido succínico monosustituido y el opcionalmente al menos un ácido succínico monosustituido y/o sales del mismo en la etapa (e) varía de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); y la temperatura en la etapa (e) se ajusta a al menos 2ºC por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido.
Description
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DESCRIPCION
Reduccion de la captacion de humedad en productos de carga mineral que contienen poliol
La presente invencion se refiere a una combinacion de un proceso de molienda en seco y de clasificacion para la produccion de un producto de carga mineral que tiene una captacion de humedad reducida.
En general, los productos de carga mineral se pueden usar en una multitud de aplicaciones, por ejemplo, en composiciones de polimeros (por ejemplo, peliculas de poliolefina), en la fabricacion de papel, recubrimientos de papel, aplicaciones agricolas, pinturas, adhesivos, selladores, aplicaciones en construccion o aplicaciones cosmeticas.
Las cargas minerales bien conocidas comprenden, por ejemplo, carbonato de calcio molido natural (GCC) y carbonato de calcio precipitado (PCC).
Para la preparacion de carbonato de calcio molido ha sido bastante comun usar agentes, tales como agentes de molienda o agentes de dispersion, para mejorar la eficacia de la molienda y/o dispersion. Tales agentes pueden seleccionarse, por ejemplo, de polimeros tales como polialquilenglicoles (por ejemplo, polietilenglicol). Algunas publicaciones tambien describen polioles monomericos (por ejemplo, etilenglicol, propilenglicol o glicerol, etc.) para que sean adecuados como agentes de molienda o dispersion, especialmente durante la molienda en seco.
En el documento EP 2 029 677, se describe un proceso para moler en seco un material que contiene un mineral de carbonato, dicho proceso incluye las etapas de moler en seco dicho material en al menos una unidad de molienda en presencia de al menos un polimero de polialquilenglicol de tal manera que la cantidad de agua en la unidad de molienda sea menor que 10.0 % en peso, con base en el material seco en dicha unidad de molienda. El proceso puede comprender ademas una etapa de clasificacion opcional, en la que tanto la etapa de molienda como la etapa de clasificacion posterior pueden llevarse a cabo repetidamente con todo o parte del material obtenido en la etapa de molienda en seco y/o en la etapa de clasificacion.
El documento EP 2 132 268 proporciona un metodo para la molienda en seco de uno o mas materiales minerales que incluyen al menos un carbonato de calcio. El metodo incluye las etapas de triturar los materiales minerales en al menos una unidad de trituracion, moler en seco el material triturado en al menos una unidad de molienda en presencia de un polimero hidrofilo de tipo peine que contiene al menos un oxido de polialquileno, en donde la cantidad de liquido en la unidad de molienda es menor que 15.0 % en peso, con base en el material seco triturado en dicha unidad de trituracion. El proceso puede comprender ademas una etapa de clasificacion opcional, en la que tanto la etapa de molienda como la etapa de clasificacion posterior pueden llevarse a cabo repetidamente con todo o parte del material obtenido en la etapa de molienda en seco y/o en la etapa de clasificacion.
El documento WO 2011/077232 se refiere al uso de formulaciones que contienen glicerol y/o poligliceroles como agente durante la molienda en seco para mejorar las propiedades de autodispersion de dicho material mineral en una composicion acuosa. La viscosidad de la composicion final se reduce asi y se mantiene estable a lo largo del tiempo. Ademas, se reduce la cantidad de espuma formada durante la etapa de dispersion.
El documento WO 2011/070418 se refiere a un metodo para clasificar material mineral, usando un aditivo auxiliar de clasificacion que contiene glicerol y/o al menos un poliglicerol y permite aumentar la eficacia de clasificacion del aire o usa menos energia de clasificacion especifica que la clasificacion de aire sin aditivos, a la vez que se obtiene un material mineral clasificado que sea compatible con el uso en un medio acuoso. La invencion tambien se refiere al uso del producto resultante en pinturas, plasticos, alimentos y piensos, formulaciones farmaceuticas, masa de papel y recubrimientos de papel.
Tambien se han realizado intentos para mejorar la aplicabilidad de productos de carga mineral y especialmente productos de carga mineral que contienen carbonato de calcio, por ejemplo, tratando carbonatos de calcio en particulas con acidos carboxilicos alifaticos superiores, que en algunos casos tambien pueden denominarse acidos grasos y sales de acidos carboxilicos alifaticos.
Por ejemplo, el documento WO 00/20336 se refiere a un carbonato de calcio natural ultrafino que puede tratarse opcionalmente con uno o mas varios acidos grasos o una o mas sales multiples, o mezclas de los mismos, y que se usa como regulador de la reologia para composiciones polimericas.
Igualmente, el documento US 4,407,986 se refiere a un carbonato de calcio precipitado que se trata en superficie con un dispersante que puede incluir acidos alifaticos superiores y sus sales metalicas para limitar la adicion de aditivos lubricantes al amasar este carbonato de calcio con polipropileno cristalino y evitar la formacion de agregados de carbonato de calcio que limitan la resistencia al impacto del polipropileno.
En el documento EP 0 325 114, que se refiere a composiciones de sellado inferior para vehiculos a motor basados en cloruro de polivinilo que tiene propiedades reologicas y de adhesion mejoradas, una mezcla de una sal de amonio del
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acido 12-hidroxiestearico en combinacion con un acido graso (en una relacion de peso de 1:1) se usa para tratar una carga mineral.
La patente alemana DE 958 830 se refiere a un proceso para el tratamiento de carbonato de calcio natural en presencia de, por ejemplo, acidos grasos, alcoholes grasos y amidas grasas que se usan como aditivos de molienda en seco para evitar la formacion de adherencias de carga en la pared de la camara de molienda.
El documento US 2012/318895 A1 describe un proceso para moler en seco uno o mas materiales minerales que incluyen al menos carbonato de calcio. El proceso incluye a) triturar el material mineral o materiales en al menos una unidad de trituracion hasta que se obtenga un material triturado con un d95 de menos de 10 cm, y moler en seco el material en al menos una unidad de molienda (i) en presencia de al menos un polimero hidrofilo del tipo de peine, y (ii) de tal manera que la cantidad de liquido en la unidad de molienda es menor que 15 % en peso seco del material triturado en la unidad de trituracion, en donde el material recuperado tiene un d50 de 0.5 a 500 micras.
El documento US 2013/056566 A1 describe el uso de formulaciones que contienen glicerol y/o poligliceroles como agentes durante una etapa de molienda en seco de una sustancia mineral para mejorar la caracteristica de autodispersion de dicha sustancia mineral en una composicion acuosa. La viscosidad inmediata de la composicion final se reduce y se mantiene estable a lo largo del tiempo. Ademas, se reduce la cantidad de espuma formada durante la dispersion en el paso de agua.
El documento US 2012/077917 A1 describe un producto obtenido por molienda en seco de un material mineral en al menos una unidad de molienda: (i) en presencia de al menos un polimero de polialquilenglicol que tiene unidades monomericas que forman una cadena principal, en donde al menos el 90 % de las unidades monomericas que forman la cadena principal del polimero estan constituidas por oxido de etileno, oxido de propileno o sus mezclas, y en donde el polimero tiene un peso molecular de al menos igual a 400 g/mol, y (ii) en una cantidad de agua que es menos del 10 % en peso seco del material en la unidad de molienda.
La Solicitud de Patente Europea no publicada No. 12 188739.2 se refiere a un proceso para preparar un producto de material de carga tratado en superficie con anhidridos succinicos monosustituidos y, opcionalmente, con acidos succinicos monosustituidos.
Ademas, los materiales minerales en particulas tambien se pueden tratar con otros agentes de tratamiento de superficies, tales como silanos, siloxanos, fosfatos, fosfonatos, oxalatos, fluoruros o mezclas de los mismos con el fin de hidrofobizar la superficie de dicho material mineral.
En muchos casos, la preparacion de productos de carga mineral que contienen carbonato de calcio mediante el uso de los agentes de molienda y tratamiento antes mencionados conduce a una calidad deficiente. Por ejemplo, el uso de agentes, tales como polioles monomericos o polialquilenglicoles, a menudo da como resultado una alta susceptibilidad de captacion de humedad del producto de carga mineral resultante. El uso de materiales que contienen carbonato de calcio en particulas que tienen altas susceptibilidades de captacion de humedad puede ser desventajoso cuando se usan como carga en composiciones polimericas. Por ejemplo, tales materiales pueden recoger humedad durante el almacenamiento, el transporte y el procesamiento que, a su vez, puede conducir a la formacion de vacios en las composiciones de polimero producidas en un proceso de extrusion en estado fundido.
A la vista de lo anterior, el experto todavia se enfrenta al problema de la produccion eficiente de cargas molidas secas para la aplicacion en plasticos, tales como poliolefinas, sin una disminucion de la calidad. Por ejemplo, la ausencia de agentes de molienda y dispersantes en las operaciones de molienda en seco da como resultado un rendimiento bajo y una baja eficiencia de molienda, lo que a su vez conduce a un aumento general en el consumo de energia.
Por lo tanto, todavia existe la necesidad de proporcionar productos y procesos de carga mineral para su preparacion que puedan reducir o evitar uno o mas de los inconvenientes tecnicos mencionados anteriormente.
Es por lo tanto un objeto de la presente invencion proporcionar un proceso para la preparacion de un producto de carga mineral que puede llevarse a cabo con un alto rendimiento y una alta eficacia de molienda. Tambien se puede ver otro objeto en la provision de un proceso de molienda en seco mas eficiente para la provision de un producto de carga mineral que tiene una captacion de humedad reducida.
Uno o mas de los problemas anteriores y otros se resuelven mediante el objeto tal como se define en el presente documento en las reivindicaciones independientes.
Un primer aspecto de la presente invencion se refiere a un proceso para la preparacion de un producto de carga mineral, comprendiendo el proceso las etapas de:
(a) proporcionar un material que contiene carbonato de calcio;
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(b) proporcionar al menos un agente que es un poliol;
(c) moler en seco del material que contiene carbonato de calcio en una mezcla que comprende:
(i) el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); y
(ii) el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) en al menos una unidad de molienda para obtener un material que contiene carbonato de calcio molido en seco;
(d) clasificar el material que contiene carbonato de calcio molido en la etapa (c) para obtener una o mas fracciones gruesas y una o mas fracciones finas, en donde una o mas de las fracciones gruesas se eliminan y/o se someten a molienda en seco en el paso (c) y/o se someten a la etapa de clasificacion (d); y
(e) tratar el material que contiene carbonato de calcio antes y/o durante y/o despues de la etapa (c) con al menos un anhidrido succinico monosustituido y, opcionalmente, con al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) de los mismos, para obtener un material que contiene carbonato de calcio que tiene una capa de tratamiento sobre al menos parte de la superficie de dicho material;
en donde la cantidad total de al menos un agente proporcionado en la etapa (b) varia de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a);
el contenido de humedad total en la mezcla de la etapa (c) es menor que o igual a 5.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla;
la cantidad total del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) de los mismos en la etapa (e) varia de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); y
la temperatura en la etapa (e) se ajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido.
De acuerdo con el procedimiento de la presente invencion, se obtiene un producto de carga mineral moliendo en seco un material que contiene carbonato de calcio en presencia de un poliol, por ejemplo, glicerol. El material que contiene carbonato de calcio molido se clasifica luego para obtener una o mas fracciones gruesas y una o mas fracciones finas. Una o mas de las fracciones gruesas pueden eliminarse del proceso. Alternativamente, una o mas de las fracciones gruesas pueden someterse a la etapa de molienda en seco (c), a la etapa de clasificacion (d) o ambas. El procedimiento segun la presente invencion comprende ademas una etapa de tratamiento, denominada etapa (e), que utiliza un agente hidrofobizante seleccionado entre al menos un anhidrido succinico monosustituido y, opcionalmente, al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) de los mismos. En dicha etapa de tratamiento, se forma una capa de tratamiento en al menos parte de la superficie del material que contiene carbonato de calcio al calentar el material que contiene carbonato de calcio junto con el agente hidrofobizante. La etapa de tratamiento puede realizarse antes y/o durante y/o despues de la etapa de molienda en seco (c), lo que significa que el agente hidrofobizante se pone en contacto con el material que contiene carbonato de calcio de la etapa (a) y/o el carbonato de calcio que contiene material obtenido durante o despues de la etapa (c). Asimismo, el agente hidrofobizante se puede aplicar a cualquiera de las fracciones obtenidas en la etapa de clasificacion (d), preferiblemente una o mas de las fracciones finas.
Ademas, se describe aqui el producto obtenible mediante el proceso de acuerdo con la presente invencion.
Debe entenderse que, para los fines de la presente invencion, los siguientes terminos tienen los siguientes significados:
El termino "carga" en el significado de la presente invencion se refiere a sustancias que pueden anadirse a materiales, tales como polimeros, elastomeros, pinturas o adhesivos, por ejemplo, para reducir el consumo de materiales mas caros o para mejorar propiedades materiales o mecanicas de los productos resultantes. La persona experta en la tecnica conoce muy bien las cargas, tipicamente cargas minerales, utilizadas en el campo respectivo.
Una "fuente de carbonato de calcio natural" puede ser cualquier material natural que comprenda carbonato de calcio. Tales materiales comprenden, por ejemplo, calcita, marmol, piedra caliza, creta, dolomita y similares.
El termino "poliol" como se usa en el presente documento se refiere a cualquier compuesto organico que esta sustituido con al menos dos grupos hidroxi, de los cuales dos o mas grupos hidroxi estan unidos cada uno a otro atomo de carbono. Debe entenderse que dicho poliol puede ser monomerico (por ejemplo, glicerol, etilenglicol, propilenglicol, trietanolamina o triisopropanolamina), oligomerico (por ejemplo, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol,
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tripropilenglicol, diglicerol o triglicerol), o polimerico (por ejemplo, homopolimeros o heteropolimeros de etilenglicol, propilenglicol o glicerol).
El termino "molido en seco" o "molienda en seco" en el sentido de la presente invencion se refiere a la trituracion de un material solido usando un molino (por ejemplo, por medio de un molino de bolas), en donde dicho material que se va a moler tiene un contenido de humedad total de menos de o igual a 5.0 % en peso, con base en el peso total de dicho material.
Los terminos "grueso" y "fino" como se usan en el presente documento describen el tamano de particula de dos fracciones de un material en forma de particulas una con respecto a la otra y, por lo tanto, no implican un tamano de particula o un rango de tamano especifico. A menos que se indique lo contrario, ambos terminos se refieren a los tamanos de particula medianas de peso relativo dso. A este respecto, el termino "fraccion fina" indica que el tamano de particula medio en peso dso de dicha fraccion es menor que el tamano de particula medio en peso dso de la correspondiente "fraccion gruesa".
A lo largo de la presente solicitud, el tamano de particula de una fraccion de un material en particulas se describe por su distribucion de tamano de particula. El valor dx representa el diametro relativo al cual x % en peso de las particulas tienen diametros menores que dx. Esto significa, por ejemplo, que el valor dgs (tambien referido como "corte superior") es el tamano de particula al cual el 98 % en peso de todas las particulas de una fraccion son mas pequenas que el valor indicado. El valor de dso es, por lo tanto, el "tamano de particula mediano en peso" al cual el 50 % en peso de todas las particulas son mas pequenas que el tamano de particula indicado. Los tamanos de particula definidos dentro de la presente solicitud que son menores de 100 pm se pueden determinar con base en las mediciones realizadas utilizando un instrumento Sedigraph™ 5100 de Micromeritics Instrument Corporation. El metodo y el instrumento son conocidos por la persona experta y se usan comunmente para determinar el tamano de particula de cargas y pigmentos. Las mediciones se llevan a cabo en una solucion acuosa de 0.1 % en peso de Na4P2O7. Las muestras se dispersan usando un agitador de alta velocidad y supersonido. En el caso de los productos tratados en superficie, se anaden 0.5 g adicionales de un tensioactivo (Photo-Flo 200® de Kodak) a 50 ml de la solucion de 0.1 % en peso de Na4P2O7 antes de dispersar la muestra de carbonato tratada. En el caso de que los tamanos de particula sean mayores que 100 pm, se utiliza el tamizado fraccionado de acuerdo con la norma ISO 3310-1:2000 para determinar las distribuciones de tamano de particula.
El termino "anhidrido succinico", tambien llamado dihidro-2,5-furandiona, anhidrido de acido succinico u oxido de succinilo, tiene la formula molecular C4H4O3 y es el anhidrido de acido succinico.
El termino "anhidrido succinico monosustituido" en el sentido de la presente invencion se refiere a un anhidrido succinico sustituido con un sustituyente (R):
R
El termino "acido succinico monosustituido" en el sentido de la presente invencion se refiere a un acido succinico sustituido con un sustituyente (R):
El "contenido total de humedad" de un material se refiere al porcentaje de humedad (es decir, agua) que se puede desorber de una muestra despues de calentar a 220°C. El contenido total de humedad como se define aqui puede medirse de acuerdo con el metodo de valoracion coulometrica de Karl Fischer, desorbiendo la humedad en un horno a 220°C durante 10 min y pasandolo continuamente a un coulometro KF (Mettler Toledo KF Titrator C30 coulometrico, combinado con horno Mettler DO 0337) usando nitrogeno seco a 100 ml/min durante 10 min. Debe registrarse una curva de calibracion con agua y debe tenerse en cuenta un blanco de 10 minutos de flujo de nitrogeno sin muestra.
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El "punto de fusion" de todos los compuestos a los que se hace referencia en el presente documento se puede medir con un dispositivo OptiMelt MPA100 de SRS Stanford Research Systems, Sunnyvale, Estados Unidos.
La "susceptibilidad de captacion de humedad" de un material se refiere a la cantidad de humedad absorbida en la superficie de dicho material dentro de un cierto tiempo tras la exposicion a una atmosfera humeda definida y se expresa en mg/g. La "susceptibilidad de captacion de humedad normalizada" de un material tambien se refiere a la cantidad de humedad absorbida en la superficie de dicho material dentro de un cierto tiempo tras la exposicion a una atmosfera humeda definida y se expresa en mg/m2. La susceptibilidad de captacion de humedad puede determinarse en mg de humedad/g despues de la exposicion a una atmosfera de 10 y 85 % de humedad relativa, respectivamente, por cada 2.5 horas a una temperatura de +23°C (±2°C). Para este proposito, la muestra se mantiene primero en una atmosfera de 10 % de humedad relativa durante 2.5 horas, luego la atmosfera cambia a 85 % de humedad relativa a la cual la muestra se mantiene por otras 2.5 horas. El aumento de peso entre 10 y 85 % de humedad relativa se usa luego para calcular la captacion de humedad en mg de humedad/g de muestra. La susceptibilidad de captacion de humedad en mg/g dividida por el area de superficie especifica en m2 (metodo BET) corresponde a la susceptibilidad de captacion de humedad normalizada expresada en mg/m2 de muestra.
A lo largo del presente documento, el "area superficial especifica" (expresada en m2/g) de una carga mineral se determina usando el metodo BET (usando nitrogeno como gas adsorbente), que es bien conocido por el experto (ISO 9277:1995). La superficie total (en m2) de la carga mineral puede obtenerse multiplicando el area superficial especifica (en m2/g) y la masa (en g) de la carga mineral.
Cuando se usa un articulo indefinido o definido cuando se refiere a un sustantivo singular, por ejemplo, "un", "una" o "el/la", esto incluye un plural de ese sustantivo a menos que se indique especificamente otra cosa.
Cuando el termino "que comprende" se usa en la presente descripcion y reivindicaciones, no excluye otros elementos. Para los fines de la presente invencion, el termino "que consiste en" se considera una realizacion preferida del termino "que comprende". Si en adelante se define que un grupo comprende al menos un cierto numero de realizaciones, esto tambien debe entenderse para divulgar un grupo, que preferiblemente consiste solamente en estas realizaciones.
Los terminos como "obtenible" o "definible" y "obtenido" o "definido" se usan indistintamente. Esto, por ejemplo, significa que, a menos que el contexto indique claramente lo contrario, el termino "obtenido" no significa que, por ejemplo, una realizacion debe obtenerse mediante, por ejemplo, la secuencia de pasos que siguen al termino "obtenido" aunque dicha comprension limitada siempre esta incluida por los terminos "obtenido" o "definido" como una realizacion preferida.
Siempre que se usen los terminos "que incluye" o "que tiene", se pretende que estos terminos sean equivalentes a "que comprende" tal como se definio anteriormente.
Las realizaciones ventajosas del proceso de acuerdo con la presente invencion se definen en las reivindicaciones subordinadas correspondientes.
De acuerdo con una realizacion, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) se selecciona de fuentes de carbonato de calcio natural y preferiblemente se selecciona del grupo que consiste en calcita, marmol, piedra caliza, creta, dolomita y mezclas de los mismos.
De acuerdo con otra realizacion, el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) es un poliol seleccionado del grupo que consiste en sacaridos, glicerol, poliglicerol, etilenglicol, propilenglicol, oligomeros y polimeros de etilenglicol y/o propilenglicol, y triisopropanolamina, preferiblemente dicho al menos un agente es un poliol seleccionado entre glicerol y triisopropanolamina.
De acuerdo con otra realizacion mas, la cantidad total del al menos un agente proporcionado en la etapa (b) varia de 0.05 a 3.0 % en peso, preferiblemente de 0.1 a 2.0 % en peso, y mas preferiblemente de 0.15 a 1.5 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
De acuerdo con otra realizacion mas, el contenido total de humedad en la mezcla de la etapa (c) es menor que o igual a 2.0 % en peso, preferiblemente menor que o igual a 1.5 % en peso, y mas preferiblemente menor que o igual a 1.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla.
De acuerdo con una realizacion, al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e) consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C25, y lo mas preferiblemente de C4 a C20.
De acuerdo con otra realizacion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e) es al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido, preferiblemente al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido seleccionado del grupo que consiste en anhidrido etilsuccinico, anhidrido propilsuccinico, anhidrido butilsuccinico,
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anhidrido triisobutilsuccinico, anhidrido pentilsuccinico, anhidrido hexilsuccinico, anhidrido heptilsuccinico, anhidrido octilsuccinico, anhidrido nonilsuccinico, anhidrido decilsuccinico, anhidrido dodecilsuccinico, anhidrido hexadecanilsuccinico, y anhidrido octadecanilsuccinico.
De acuerdo con otra realizacion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e) es al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido, preferiblemente al menos un anhidrido succinico sustituido con alquenilo seleccionado del grupo que consiste en anhidrido etenilsuccinico, anhidrido propenilsuccinico, anhidrido butenilsuccinico, anhidrido triisobutenilsuccinico, anhidrido pentenilsuccinico, anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido heptenilsuccinico, anhidrido octenilsuccinico, anhidrido nonenilsuccinico, anhidrido decenilsuccinico, anhidrido dodecenilsuccinico, anhidrido hexadecenilsuccinico, y anhidrido octadecenilsuccinico.
De acuerdo con otra realizacion mas, la temperatura durante la etapa (e) varia de 30°C a 200°C, preferiblemente de 80°C a 150°C, y mas preferiblemente de 110°C a 130°C.
De acuerdo con aun otra realizacion, la temperatura en la etapa (e) se ajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido durante menos de 1 hora, preferiblemente menos de 5 minutos, mas preferiblemente menos de 1 minuto, y lo mas preferiblemente 1 a 10 s.
De acuerdo con otra realizacion, la cantidad total del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el al menos un acido succinico monosustituido y/o sales del mismo en la etapa (e) varia de 0.05 a 3.0 % en peso, preferiblemente de 0.1 a 2.0 % en peso, y mas preferiblemente de 0.15 a 1.5 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
De acuerdo con otra realizacion, dicha capa de tratamiento de la etapa (e) comprende al menos un anhidrido succinico monosustituido y/o productos de reaccion de la misma y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo y/o productos de reaccion del mismo en una cantidad total de 0.01 a 2.0 % en peso, preferiblemente de 0.05 a 1.5 % en peso, y mas preferiblemente de 0.1 a 1.0 % en peso, sobre la base del peso seco total del material que contiene carbonato de calcio.
El proceso de acuerdo con la presente invencion comprende las etapas de moler en seco un material que contiene carbonato de calcio en presencia de un agente que es un poliol y una etapa de tratar el material que contiene carbonato de calcio con al menos un anhidrido succinico monosustituido y, opcionalmente, con al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo.
Los inventores encontraron sorprendentemente que el producto de carga mineral que se puede obtener mediante el proceso de acuerdo con la presente invencion proporciona varias ventajas. De acuerdo con lo anterior, los problemas descritos anteriormente con respecto a la tecnica anterior pueden resolverse mediante el proceso de acuerdo con la presente invencion usando un agente seleccionado de polioles que se puede ver como un agente de molienda o dispersion junto con un agente hidrofobizante como se define en las reivindicaciones. El uso de un poliol durante la etapa de molienda en seco (c) puede dar como resultado una mayor capacidad del molino y un mayor rendimiento que requiere inversiones menores y huellas de planta mas pequenas para capacidades de produccion iguales.
Se descubrio ademas que la combinacion especifica de un agente que es un poliol durante la molienda en seco junto con al menos un anhidrido succinico monosustituido usado en una etapa de tratamiento es de particular ventaja.
La capa de tratamiento formada en dicha etapa de tratamiento conduce a una captacion de humedad (medida como la susceptibilidad de captacion de humedad) del producto de carga mineral final que se reduce significativamente en comparacion con los metodos de tratamiento de la tecnica anterior que usan, por ejemplo, acido estearico.
Los materiales que contienen carbonato de calcio que muestran una captacion reducida de humedad pueden ser particularmente adecuados como carga en composiciones polimericas. Dichas cargas no recogen significativamente la humedad durante el almacenamiento, el transporte y/o el procesamiento que, a su vez, pueden conducir a una reduccion de la formacion de huecos en las composiciones de polimeros producidos, por ejemplo, en un proceso de extrusion en estado fundido.
En lo que sigue, las realizaciones preferidas del proceso de acuerdo con la presente invencion para la preparacion de un producto de carga mineral se discutiran con mas detalle. Debe entenderse que estos detalles y realizaciones tambien se aplican al propio producto de carga mineral.
Etapa (a) - El material que contiene carbonato de calcio
De acuerdo con la etapa (a) del proceso de acuerdo con la presente invencion, se proporciona un material que contiene carbonato de calcio. En general, dicho material que contiene carbonato de calcio puede ser cualquier fuente de carbonato de calcio y puede ser de origen natural o sintetico.
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En algunas realizaciones del proceso de acuerdo con la presente invencion, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) se selecciona de fuentes de carbonato de calcio natural, que contienen preferiblemente de 50.0 a 99.9 % en peso de carbonato de calcio, con base en el peso seco total de dicho material que contiene carbonato de calcio.
De acuerdo con una realizacion, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) contiene al menos 50.0 % en peso, preferiblemente al menos 70.0 % en peso, mas preferiblemente al menos 80.0 % en peso, incluso mas preferiblemente al menos 90.0 % en peso, y lo mas preferiblemente desde 90.0 a 99.9 % en peso de carbonato de calcio, con base en el peso seco total de dicho material que contiene carbonato de calcio.
De acuerdo con otra realizacion, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) se selecciona del grupo que consiste en calcita, marmol, piedra caliza, creta, dolomita y mezclas de los mismos.
De acuerdo con una realizacion preferida, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) se selecciona del grupo que consiste en calcita, marmol, piedra caliza, creta y sus mezclas.
En los casos en que el carbonato de calcio es de origen sintetico, el material que contiene carbonato de calcio puede ser precipitado con carbonato de calcio (PCC). PCC, en el sentido de la presente invencion es un material sintetizado, generalmente obtenido por precipitacion despues de una reaccion de dioxido de carbono e hidroxido de calcio (cal hidratada) en un ambiente acuoso o por precipitacion de una fuente de calcio y una fuente de carbonato en agua. Adicionalmente, el carbonato de calcio precipitado tambien puede ser el producto de la introduccion de sales de calcio y carbonato, cloruro de calcio y carbonato de sodio, por ejemplo, en un ambiente acuoso. PCC puede ser vaterita, calcita o aragonita. Los PCC se describen, por ejemplo, en los documentos EP 2 447 213, EP 2 524 898, EP 2 371 766.
De manera adecuada, el material que contiene carbonato de calcio de la etapa (a) se proporciona como un material solido que esta en forma de particulas. A este respecto, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) puede tener cualquier distribucion de tamano de particula permitiendo que el material se someta a una etapa de molienda en seco. Por lo tanto, el material que contiene carbonato de calcio puede proporcionarse como un material desmenuzado, por ejemplo, en forma triturada o premolida.
De acuerdo con una realizacion, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) puede tener un tamano de particula mediano en peso d50 que varia de 5.0 a 600.0 pm, preferiblemente de 10.0 a 500.0 pm, y mas preferiblemente de 50.0 a 300.0 pm.
En algunas realizaciones de la presente invencion, el material que contiene carbonato de calcio tambien puede tener un contenido de humedad total especifico.
De acuerdo con una realizacion, el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) tiene un contenido de humedad total de 0.01 a 1.0 % en peso, preferiblemente de 0.02 a 0.5 % en peso, mas preferiblemente de 0.03 a 0.2 % en peso, y lo mas preferiblemente de 0.05 a 0.1 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio.
Si es necesario, el contenido de humedad total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) puede ajustarse, por ejemplo, mediante secado, a valores especificos (por ejemplo, los valores especificados anteriormente) antes de someter el mismo a la etapa de molienda en seco (c).
Etapa (b) - El agente de poliol
De acuerdo con la etapa (b) del proceso de acuerdo con la presente invencion, se proporciona un agente que es un poliol.
Dicho agente proporcionado en la etapa (b) sirve como un aditivo para mejorar las propiedades de molienda y tambien sirve para evitar la formacion de aglomerados que pueden conducir a una precision de separacion pobre en la siguiente etapa de clasificacion.
Como ya se ha descrito anteriormente, un poliol en el sentido de la presente invencion puede ser cualquier compuesto organico que este sustituido con al menos dos grupos hidroxi, de los cuales dos o mas grupos hidroxi estan unidos cada uno a otro atomo de carbono. Debe entenderse que dicho poliol puede ser monomerico (por ejemplo, glicerol, etilenglicol, propilenglicol o triisopropanolamina), oligomerico (por ejemplo, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol o tripropilenglicol) o polimerico (por ejemplo, homopolimeros o heteropolimeros de etilenglicol, propilenglicol o glicerol).
Por lo tanto, en una realizacion, el poliol de la etapa (b) es un compuesto organico que esta sustituido con al menos dos grupos hidroxi, de los cuales dos o mas grupos hidroxi estan unidos cada uno a otro atomo de carbono.
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De acuerdo con otra realizacion, el poliol de la etapa (b) es un poliol monomerico, preferiblemente un compuesto organico monomerico que esta sustituido con al menos dos grupos hidroxi, de los cuales dos o mas grupos hidroxi estan unidos cada uno a otro atomo de carbono.
En otra realizacion, el poliol de la etapa (b) es un poliol oligomerico o polimerico, preferiblemente un compuesto organico oligomerico o polimerico que esta sustituido con al menos dos grupos hidroxi, de los cuales dos o mas grupos hidroxi estan unidos cada uno a otro atomo de carbono.
En los casos en los que el poliol de la etapa (b) sea un poliol oligomerico o polimerico, dicho poliol se puede seleccionar de homooligomeros, heterooligomeros, homopolimeros o heteropolimeros de etilenglicol, propilenglicol o glicerol.
Sin embargo, en muchas realizaciones, el poliol se puede seleccionar independientemente de polioles monomericos, oligomericos o polimericos.
De acuerdo con una realizacion, el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) es un poliol seleccionado del grupo que consiste en sacaridos, glicerol, poliglicerol, etilenglicol, propilenglicol, oligomeros y polimeros de etilenglicol y/o propilen glicol y triisopropanolamina.
De acuerdo con otra realizacion, el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) es un poliol seleccionado del grupo que consiste en glicerol, etilenglicol, propilenglicol y triisopropanolamina.
En otra realizacion, el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) es un poliol seleccionado entre glicerol y triisopropanolamina, preferiblemente dicho al menos un agente es glicerol.
Los sacaridos que son adecuados para usarse como al menos un agente proporcionado en la etapa (b) pueden seleccionarse de monosacaridos (por ejemplo, glucosa y sorbitol), disacaridos (por ejemplo, sacarosa), oligosacaridos y polisacaridos (por ejemplo, almidon, celulosa y derivados de ambos), en donde se prefieren monosacaridos y disacaridos.
Por lo tanto, en una realizacion, los sacaridos se seleccionan de monosacaridos y disacaridos, preferiblemente sorbitol y sacarosa.
Otro requisito del proceso segun la presente invencion es la cantidad total de al menos un agente proporcionado en la etapa (b). En general, dicha cantidad total puede variar de 0.01 a 10.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
Sin embargo, se prefiere usar cantidades relativamente pequenas de dicho al menos un agente ya que grandes cantidades de polioles pueden dar como resultado un aumento de la captacion de humedad.
Por lo tanto, en una realizacion, la cantidad total del al menos un agente proporcionado en la etapa (b) puede variar de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en paso (a).
En otra realizacion del proceso de la invencion, la cantidad total del al menos un agente proporcionado en la etapa (b) varia de 0.05 a 3.0 % en peso, preferiblemente de 0.1 a 2.0 % en peso, y mas preferiblemente de 0.15 a 1.5 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
Etapa (c) - Molienda en seco
De acuerdo con la etapa (c) del proceso de acuerdo con la presente invencion, una mezcla que comprende el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) y el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) es molido en seco en al menos una unidad de molienda para obtener un material que contiene carbonato de calcio molido en seco.
El termino "molido en seco" o "molienda en seco" en el sentido de la presente invencion se refiere al desmenuzamiento de un material solido usando un molino (por ejemplo, por medio de un molino de bolas), en donde dicho material por moler tiene un contenido de humedad total de menos de o igual a 5.0 % en peso, con base en el peso total de dicho material.
Para los fines de la presente invencion, se puede usar cualquier molino adecuado conocido en la tecnica, por ejemplo, un molino de bolas, un molino semiautogeno o un molino autogeno. Sin embargo, dicha al menos una unidad de molienda preferiblemente es un molino de bolas.
Tambien debe observarse que la etapa (c) se lleva a cabo utilizando al menos una unidad de molienda, es decir, tambien es posible moler el material que contiene carbonato de calcio en uno o mas pasos usando una serie o cascada de unidades de molienda que pueden seleccionarse, por ejemplo, de cualquiera de los tipos de molino anteriores.
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La cantidad de agua presente en la mezcla para ser molida en seco puede expresarse por el contenido de humedad total que se basa en el peso total de dicha mezcla. Tfpicamente, los procesos de molienda en seco se llevan a cabo utilizando mezclas que tienen un contenido de humedad total de menos de o igual a 5.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla.
Sin embargo, en algunos casos tambien puede ser ventajoso si dicha mezcla que se muele contiene trazas de agua, lo que significa que la mezcla puede tener un tfmite inferior de contenido de humedad total de, por ejemplo, 0.01,0.02, 0.03 o 0.05 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla. Tales trazas de agua o humedad pueden ser utiles para la formacion de la capa de tratamiento durante la etapa de tratamiento (e), por ejemplo, activando la hidrolisis de unidades de anhfdrido.
De acuerdo con una realizacion, el contenido de humedad total en la mezcla de la etapa (c) es menor que o igual a 2.0 % en peso, preferiblemente menor que o igual a 1.5 % en peso, y mas preferiblemente menor o igual a 1.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla, en donde el contenido total de humedad en la mezcla de la etapa (c) preferiblemente tiene un lfmite inferior de 0.03 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla.
De acuerdo con otra realizacion, el contenido de humedad total en la mezcla de la etapa (c) varfa de 0.01 a 1.0 % en peso, preferiblemente de 0.02 a 0.5 % en peso, mas preferiblemente de 0.03 a 0.2 % en peso, y lo mas preferiblemente de 0.05 a 0.1 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla.
La etapa (c) describe la molienda en seco de una mezcla que comprende el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) y el al menos un agente proporcionado en la etapa (b).
A este respecto, es posible obtener la mezcla por moler en la etapa (c) del proceso de acuerdo con la presente invencion poniendo en contacto entre sf los componentes proporcionados en las etapas (a) y (b) antes o durante la misma etapa de molienda (c). Ademas, tambien es posible obtener dicha mezcla poniendo en contacto entre sf los componentes en una o mas porciones antes o durante la etapa de molienda en seco (c).
De acuerdo con una realizacion, la mezcla de etapa de molienda en seco (c) se obtiene antes de dicha etapa de molienda poniendo en contacto simultaneamente el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) con el al menos un agente proporcionado en la etapa (b).
De acuerdo con otra realizacion, la mezcla de etapa de molienda (c) se obtiene antes de dicha etapa de molienda poniendo en contacto simultaneamente el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) con una primera porcion del al menos un agente proporcionado en la etapa (b), en donde se agrega una segunda porcion del al menos un agente durante la etapa de molienda (c).
En una realizacion, el material que contiene carbonato de calcio molido en seco obtenido despues de la etapa de molienda en seco (c) tiene un tamano de partfcula mediano en peso d50 que varfa de 0.5 a 100.0 pm, preferiblemente de 1.0 a 50.0 pm, y mas preferiblemente de 2.0 a 20.0 pm.
Ademas de o alternativamente a los tamanos de partfcula medios de peso anteriores, el material que contiene carbonato de calcio molido en seco obtenido despues de la etapa (c) de molienda en seco puede tener un corte superior d98 de tamano de partfcula que varfa de 1.5 a 250.0 pm, preferiblemente de 2.0 a 130.0 pm, y mas preferiblemente de 2.5 a 25.0 pm.
Etapa (d) - Clasificacion
El paso (d) del proceso de acuerdo con la presente invencion es un paso de clasificacion. En dicha etapa de clasificacion, se obtienen una o mas fracciones gruesas y una o mas fracciones finas, en donde una o mas de las fracciones gruesas se eliminan y/o se someten a la etapa de molienda en seco (c) y/o se someten a la etapa de clasificacion (d).
Una etapa de clasificacion en general sirve para dividir una fraccion de alimentacion que tiene una cierta distribucion de tamano de partfcula en una fraccion gruesa y una fraccion fina que tiene cada una diferentes distribuciones de tamano de partfcula. Tfpicamente, la fraccion gruesa tiene un valor de d50 que es mas alto que el de la fraccion de alimentacion, mientras que la fraccion fina tiene un valor de d50 que es mas pequeno que el de la fraccion de alimentacion.
Para este fin, se pueden usar dispositivos de tamizaje, asf como dispositivos basados en la gravedad, tales como centrffugas o ciclones, y cualquier combinacion de los dispositivos mencionados anteriormente. A este respecto, debe observarse que tambien es posible usar una serie o cascada de cualquiera de los dispositivos de clasificacion anteriormente mencionados en cualquier combinacion.
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En una realizacion, la etapa de clasificacion (e) se lleva a cabo mediante el uso de uno o mas ciclones. Opcionalmente, dichos uno o mas ciclones se usan en combinacion con uno o mas tamices.
Como se define en la etapa (d) del proceso, una o mas de las fracciones gruesas obtenidas despues de clasificar el material que contiene carbonato de calcio pueden eliminarse y/o someterse a la etapa de molienda en seco (c) y/o someterse a la etapa de clasificacion (d).
En los casos en que una o mas de las fracciones gruesas obtenidas en la etapa de clasificacion (d) se someten a la etapa de molienda en seco (c) y/o se someten nuevamente a la etapa de clasificacion (d), el proceso de la invencion puede considerarse como un proceso de rectificacion de circuito cerrado, en donde una parte o cualquiera de las una o mas fracciones gruesas puede someterse a una o a las dos etapas de proceso anteriores. Por ejemplo, parte o cualquiera de las una o mas fracciones gruesas se puede rectificar en al menos una unidad de molienda de una cascada de unidades de molienda en la etapa (c). Adicional o alternativamente, parte o cualquiera de las una o mas fracciones gruesas se pueden clasificar en al menos un dispositivo clasificador de una cascada de dispositivos clasificadores en la etapa (d).
Dependiendo de la distribucion del tamano de particula de una o mas fracciones gruesas, tambien es posible someter una parte de la una o mas fracciones gruesas a la etapa de clasificacion (d), mientras que las fracciones gruesas restantes se someten a la etapa de molienda en seco (c). Por ejemplo, si se obtienen dos fracciones gruesas en la etapa de clasificacion (d), la fraccion gruesa que contiene particulas relativamente grandes puede enviarse de nuevo a al menos una unidad de molienda de la etapa de molienda en seco (c), mientras que la fraccion gruesa que contiene particulas relativamente pequenas puede ser sometido repetidamente a la etapa de clasificacion (d).
En los casos en que se eliminan una o mas de las fracciones gruesas obtenidas en la etapa de clasificacion (d), esto significa que estas fracciones gruesas eliminadas no se reciclan en la etapa de molienda (c) ni en la etapa de clasificacion (d). Dependiendo de la distribucion del tamano de particula de la una o mas fracciones gruesas, tambien es posible eliminar una parte de la una o mas fracciones gruesas, mientras que otra parte se somete a la etapa de molienda en seco (c) y aun otra parte de las fracciones gruesas esta sujeta a la etapa de clasificacion (d). Por ejemplo, si se obtienen tres fracciones gruesas en la etapa de clasificacion (d), la fraccion gruesa que contiene las particulas mas grandes puede eliminarse, mientras que la fraccion gruesa que contiene particulas de tamano medio puede enviarse a la al menos una unidad de molienda de la etapa de molienda en seco (c) y la fraccion gruesa que contiene las particulas mas pequenas puede someterse repetidamente a la etapa de clasificacion (d).
Sin embargo, todavia es posible someter las fracciones gruesas eliminadas a otro paso de molienda o paso de clasificacion en un flujo de proceso paralelo, en donde los ultimos pasos de molienda y clasificacion tambien pueden incluir el uso de una serie o cascada de los dispositivos correspondientes en uno o mas pasos. Ademas, es posible anadir una parte o la totalidad del material obtenido en dicha corriente de proceso paralela al flujo de proceso principal definido en el presente documento en la reivindicacion independiente.
Alternativamente, tambien es posible eliminar completamente una o mas fracciones gruesas obtenidas en la etapa de clasificacion (d) en una corriente de desechos.
Dependiendo del orden de las etapas (c) a (e), la una o mas fracciones finas obtenidas despues de la etapa de clasificacion (e) pueden representar el producto final del proceso de la invencion, es decir, el producto de carga mineral.
Por lo tanto, De acuerdo con una realizacion, la una o mas fracciones finas obtenidas en la etapa de clasificacion (d) tienen un tamano de particula mediano en peso d50 que varia de 0.3 a 25.0 pm, preferiblemente de 0.5 a 10.0 pm, mas preferiblemente de 1.0 a 8.0 pm, y lo mas preferiblemente de 1.2 a 5.0 pm, por ejemplo, de 1.5 a 1.7 pm.
Ademas, o alternativamente a los tamanos de particula mediana en peso anteriores, la una o mas fracciones finas obtenidas en la etapa de clasificacion (d) pueden tener un corte superior dg8 de tamano de particula que varia de 0.5 a 30.0 pm, preferiblemente de 1.0 a 20.0 pm, y mas preferiblemente de 1.5 a 15.0 pm.
Etapa (e) - Tratamiento en superficie
En la etapa (e) del proceso de acuerdo con la presente invencion, el material que contiene carbonato de calcio se trata antes y/o durante y/o despues de la etapa (c) con al menos un anhidrido succinico monosustituido para obtener un material que contiene carbonato de calcio que tiene una capa de tratamiento sobre al menos parte de la superficie de dicho material.
Se aprecia que la expresion "al menos un" anhidrido succinico monosustituido significa que uno o mas tipos de anhidrido succinico monosustituido pueden proporcionarse en el proceso de la presente invencion.
De acuerdo con lo anterior, debe observarse que el al menos un anhidrido succinico monosustituido puede ser un tipo de anhidrido succinico monosustituido. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido puede
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ser una mezcla de dos o mas tipos de anhidrido succinico monosustituido. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido puede ser una mezcla de dos o tres tipos de anhidrido succinico monosustituido, como dos tipos de anhidrido succinico monosustituido.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es un tipo de anhidrido succinico monosustituido.
Se aprecia que el al menos un anhidrido succinico monosustituido representa un agente de tratamiento en superficie y consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30 en el sustituyente.
El termino "grupo alifatico" en el sentido de la presente invencion se refiere a un grupo no aromatico que contiene solo carbono e hidrogeno. De acuerdo con lo anterior, dicho termino abarca hidrocarburos aciclicos y ciclicos que pueden ser tanto saturados como insaturados. Adicionalmente, los grupos alifaticos (por ejemplo, grupos alifaticos aciclicos) pueden tener una estructura lineal o ramificada (por ejemplo, grupos alifaticos lineales o ramificados). El experto en la materia apreciara asi que cualquier grupo ramificado que sea parte de una de las realizaciones definidas dentro de esta solicitud tiene una cantidad total de atomos de carbono de al menos C3.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C3 a C20 en el sustituyente. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C4 a C18 en el sustituyente.
En otra realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo que es un grupo alifatico lineal que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C20, y lo mas preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo que es un grupo alifatico ramificado que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C3 a C30, preferiblemente de C3 a C20, y lo mas preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente.
De este modo, se prefiere que el al menos un anhidrido succinico monosustituido consista en anhidrido succinico monosustituido con un grupo que es un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C20 y la mayoria preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente.
Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo que es un grupo alquilo lineal que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C20, y lo mas preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo que es un grupo alquilo ramificado que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C3 a C30, preferiblemente de C3 a C20, y lo mas preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente.
El termino "alquilo" en el significado de la presente invencion se refiere a un compuesto organico saturado lineal o ramificado que contiene solo carbono e hidrogeno. En otras palabras, "anhidridos alquilsuccinicos monosustituidos" se componen de cadenas hidrocarbonadas saturadas lineales o ramificadas que contienen un grupo anhidrido succinico colgante.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido lineal o ramificado. Por ejemplo, el al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido se selecciona del grupo que consiste en anhidrido etilsuccinico, anhidrido propilsuccinico, anhidrido butilsuccinico, anhidrido triisobutilsuccinico, anhidrido pentilsuccinico, anhidrido hexilsuccinico, anhidrido heptilsuccinico, anhidrido octilsuccinico, anhidrido nonilsuccinico, anhidrido decilsuccinico, anhidrido dodecilsuccinico, anhidrido hexadecanilsuccinico y anhidrido octadecanilsuccinico.
De acuerdo con lo anterior, se aprecia que, por ejemplo, el termino "anhidrido butilsuccinico" comprende anhidridos butilsuccinicos lineales y ramificados. Un ejemplo especifico de anhidridos butilsuccinicos lineales es el anhidrido n- butilsuccinico. Otros ejemplos especificos de anhidridos butilsuccinicos ramificados son anhidrido iso-butilsuccinico, anhidrido sec-butilsuccinico y/o anhidrido tert-butilsuccinico.
Ademas, se aprecia que, por ejemplo, el termino "anhidrido hexadecanilsuccinico" comprende anhidridos hexadecanilsuccinicos lineales y ramificados. Un ejemplo especifico de anhidridos hexadecanilsuccinicos lineales es n-hexadecanil-anhidrido succinico. Otros ejemplos especificos de anhidridos hexadecanilsuccinicos ramificados son 14- anhidrido metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 13-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 12- metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 11-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 10-metilpentadecanilsuccinico,
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anhidrido 9-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 8-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 7- metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 6-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 5-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 4-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 3-metilpentadecanilsuccinico, 2 anhidrido - metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 1-metilpentadecanilsuccinico, anhidrido 13-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 12-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 11-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 10-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 9- etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 8-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 7-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 6-
etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 5-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 4-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 3-
etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 2-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 1-etilbutadecanilsuccinico, anhidrido 2-
butildodecanilsuccinico, anhidrido 1-hexildecanilsuccinico, anhidrido 1-hexil-2-decanilsuccinico, anhidrido 2-
hexildecanilsuccinico, anhidrido 6,12-dimetilbutadecanilsuccinico, anhidrido 2,2-dietildodecanilsuccinico, anhidrido 4,8,12-trimetiltridecanilsuccinico, anhidrido 2,2,4,6,8-pentametilundecanilsuccinico, anhidrido 2-etil-4- metil-2-(2- metilpentil)-heptilsuccinico y/o anhidrido 2-etil-4,6-dimetil-2-propilnonilsuccinico.
Ademas, se aprecia que, por ejemplo, el termino "anhidrido octadecanilsuccinico" comprende anhidridos octadecanilsuccinicos lineales y ramificados. Un ejemplo especifico de anhidridos octadecanilsuccinicos lineales es n- anhidrido octadecanilsuccinico. Ejemplos especificos de anhidrido hexadecanilsuccinico ramificado son anhidrido 16-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 15-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 14-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 13-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 12-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 11-
metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 10-metilheptadecanal succinico, anhidrido 9-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 8-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 7-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 6-
metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 5-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 4-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 3-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 2-metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 1-
metilheptadecanilsuccinico, anhidrido 14-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 13-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 12-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 11-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 10-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 9-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 8-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 7-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido succinico 6-etilhexadecanil, anhidrido 5-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 4-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 3- etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 2-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 1-etilhexadecanilsuccinico, anhidrido 2- hexildodecanilsuccinico, anhidrido 2-heptilundecanilsuccinico, anhidrido iso-octadecanilsuccinico y/o anhidrido 1 -octil- 2-decantilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido se selecciona del grupo que consiste en anhidrido butilsuccinico, anhidrido hexilsuccinico, anhidrido heptilsuccinico, anhidrido octilsuccinico, anhidrido hexadecanilsuccinico y anhidrido octadecanilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es un tipo de anhidrido alquilsuccinico monosustituido. Por ejemplo, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es anhidrido butilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es el anhidrido hexilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es el anhidrido heptilsuccinico o el anhidrido octilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es el anhidrido hexadecanilsuccinico. Por ejemplo, el uno anhidrido alquilsuccinico monosustituido es anhidrido hexadecanilsuccinico lineal tal como anhidrido n-hexadecanilsuccinico o anhidrido succinico hexadecanilo ramificado, tal como anhidrido 1-hexil-2-decanilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es el anhidrido octadecanilsuccinico. Por ejemplo, el anhidrido succinico monosustituido es un anhidrido octadecanilsuccinico lineal tal como anhidrido n-octadecanilsuccinico o anhidrido octadecanilsuccinico ramificado tal como anhidrido iso-octadecanilsuccinico o anhidrido 1-octil-2-decanilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es anhidrido butilsuccinico tal como anhidrido n-butilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquilsuccinicos monosustituidos. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o tres tipos de anhidridos alquilsuccinicos monosustituidos.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido consta de anhidrido succinico monosustituido con un grupo que es un grupo alquenilo lineal o ramificado que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C20, y lo mas preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente.
El termino "alquenilo" en el sentido de la presente invencion se refiere a un compuesto organico insaturado lineal o ramificado compuesto de carbono e hidrogeno. Dicho compuesto organico contiene ademas al menos un doble enlace en el sustituyente, preferiblemente un doble enlace. En otras palabras, " anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos" se componen de cadenas hidrocarbonadas insaturadas lineales o ramificadas que contienen un grupo anhidrido succinico colgante. Se aprecia que el termino "alquenilo" en el significado de la presente invencion incluye los isomeros cis y trans.
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En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido lineal o ramificado. Por ejemplo, el al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido se selecciona del grupo que consiste en anhidrido etenilsuccinico, anhidrido propenilsuccinico, anhidrido butenilsuccinico, anhidrido triisobutenilsuccinico, anhidrido pentenilsuccinico, anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido heptenilsuccinico, anhidrido octanilsuccinico, anhidrido nonenilsuccinico, anhidrido decenilsuccinico, anhidrido dodecenilsuccinico, anhidrido hexadecenilsuccinico y anhidrido octadecenilsuccinico.
De acuerdo con lo anterior, se aprecia que, por ejemplo, el termino "anhidrido hexadecenilsuccinico" comprende anhidrido(s) hexadecenilsuccinico lineal y ramificado. Un ejemplo especifico de anhidrido succinico hexadecenilo lineal(es) es anhidrido n-hexadecenilsuccinico tales comonhidrido 14-hexadecenilo a succinico, anhidrido 13- hexadecenilsuccinico, anhidrido 12-hexadecenilsuccinico, anhidrido 11-hexadecenilsuccinico, anhidrido 10-
hexadecenilsuccinico, anhidrido 9-hexadecenilsuccinico, anhidrido 8-hexadecenilsuccinico, anhidrido 7-
hexadecenilsuccinico, anhidrido 6-hexadecenilsuccinico, anhidrido 5-hexadecenilsuccinico, anhidrido 4-
hexadecenilsuccinico, anhidrido 3-hexadecenilsuccinico y/o anhidrido 2-hexadecenilsuccinico. Ejemplos especificos de anhidrido hexadecenilsuccinico ramificados son anhidrido 14-metil-9-pentadecenilsuccinico, anhidrido 14-metil-2- pentadecenilsuccinico, anhidrido 1-hexil-2-decenilsuccinico y/o anhidrido iso-hexadecenilsuccinico.
Ademas, se aprecia que, por ejemplo, el termino "anhidrido octadecenilsuccinico" comprende anhidridos octadecenilsuccinicos lineales y ramificados. Un ejemplo especifico de anhidridos octadecenilsuccinicos lineales es anhidrido n-octadecenilsuccinico tales como anhidrido 16-octadecenilsuccinico, anhidrido 15-octadecenilsuccinico, anhidrido 14-octadecenilsuccinico, anhidrido 13-octadecenilsuccinico, anhidrido 12-octadecenilsuccinico, anhidrido 11-octadecenilsuccinico, anhidrido 10-octadecenilsuccinico, anhidrido 9-octadecenilsuccinico, anhidrido 8- octadecenilsuccinico, anhidrido 7-octadecenilsuccinico, anhidrido 6-octadecenilsuccinico, anhidrido 5-
octadecenilsuccinico, anhidrido 4-octadecenilsuccinico, anhidrido 3-octadecenilsuccinico y/o anhidrido 2- octadecenilsuccinico. Ejemplos especificos de anhidridos octadecenilsuccinicos ramificados son anhidrido 16-metil- 9-heptadecenilsuccinico, anhidrido 16-metil-7-heptadecenilsuccinico, anhidrido 1-octil-2-decenilsuccinico y/o anhidrido iso-octadecenilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido se selecciona del grupo que consiste en anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido octenilsuccinico, anhidrido succinico hexadecenilo, y anhidrido octadecenilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido. Por ejemplo, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido hexenilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido octenilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido hexadecenilsuccinico. Por ejemplo, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido hexadecenilsuccinico lineal tal como anhidrido n- hexadecenilsuccinico o anhidrido hexadecenilsuccinico ramificado tal como anhidrido 1-hexil-2-decenilsuccinico. Alternativamente, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido octadecenilsuccinico. Por ejemplo, el anhidrido alquilsuccinico monosustituido es un anhidrido octadecenilsuccinico lineal tal como anhidrido n- octadecenilsuccinico o anhidrido ramificado octadecenilsuccinico, tal como anhidrido isooctadecenilsuccinico, o anhidrido 1 -octil-2-decenilsuccinico.
En una realizacion de la presente invencion, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido octadecenilsuccinico lineal tal como anhidrido n-octadecenilsuccinico. En otra realizacion de la presente invencion, el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido octenilsuccinico lineal tal como anhidrido n-octenilsuccinico.
Si el al menos un anhidrido succinico monosustituido es un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido, se aprecia que el anhidrido alquenilsuccinico monosustituido esta presente en una cantidad de al menos 95.0 % en peso y preferiblemente de al menos 96.5 % en peso, con base en el peso total del al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e).
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o tres tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos.
Si el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas clases de anhidridos alquenilsuccinicos sustituidos, un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido octadecenilsuccinico lineal o ramificado, mientras que cada anhidrido alquenilsuccinico monosustituido adicional se selecciona a partir de anhidrido etenilsuccinico, anhidrido propenilsuccinico, anhidrido butenilsuccinico, anhidrido pentenilsuccinico, anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido heptenilsuccinico, anhidrido nonenilsuccinico, anhidrido hexadecenilsuccinico y mezclas de los mismos. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas clases de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos, en donde un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es
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anhidrido octadecenilsuccinico lineal y cada anhidrido alquenilsuccinico monosustituido adicional se selecciona a partir de anhidrido etenilsuccinico, anhidrido propenilsuccinico, anhidrido butenilsuccinico, anhidrido pentenilsuccinico, anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido heptenilsuccinico, anhidrido nonenilsuccinico, anhidrido hexadecenilsuccinico y mezclas de los mismos. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas clases de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos, en donde un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido es anhidrido octadecenilsuccinico ramificado y cada anhidrido alquenilsuccinico monosustituido adicional se selecciona a partir de anhidrido etenilsuccinico, anhidrido propenilsuccinico, anhidrido butenilsuccinico, anhidrido pentenilsuccinico, anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido heptenilsuccinico, anhidrido nonenilsuccinico, anhidrido hexadecenilsuccinico y mezclas de los mismos.
Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos que comprenden uno o mas anhidridos hexadecenilsuccinico, como anhidrido(s) hexadecenilsuccinico lineal o ramificado, y uno o mas anhidrido octadecenilsuccinico, como anhidrido(s) octadecenilsuccinico lineal o ramificado.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos que comprenden anhidrido(s) hexadecenilsuccinico lineal y anhidrido(s) lineal octadecenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos que comprenden anhidrido(s) hexadecenilsuccinico ramificado(s) y anhidrido(s) octadecenilsuccinico ramificado. Por ejemplo, uno o mas anhidridos hexadecenilsuccinicos es anhidrido hexadecenilsuccinico lineal tal como anhidrido n-hexadecenilsuccinico y/o anhidrido hexadecenilsuccinico ramificado como anhidrido 1-hexil-2-decenilsuccinico. Adicionalmente o alternativamente, uno o mas anhidrido octadecenilsuccinico es anhidrido octadecenilsuccinico lineal como anhidrido n-octadecenilsuccinico y/o anhidrido octadecenilsuccinico ramificado como anhidrido isooctadecenilsuccinico y/o anhidrido 1 -octil-2-decenilsuccinico.
Si el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos, se aprecia que esta presente un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido en una cantidad de 20.0 a 60.0 % en peso y preferentemente de 30.0 a 50.0 % en peso, con base en el peso total del al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e).
Por ejemplo, si el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de dos o mas tipos de anhidridos alquenilsuccinicos monosustituidos que comprende uno o mas anhidrido(s) hexadecenilsuccinico, como anhidrido(s) hexadecenilsuccinico lineal o ramificado, y uno o mas anhidrido(s) octadecenilsuccinico, tal como anhidrido(s) hexadecenilsuccinico lineal o ramificado, se prefiere que uno o mas anhidrido(s) octadecenilsuccinico esten presentes en una cantidad de desde 20.0 hasta 60.0 % en peso. y preferiblemente de 30.0 a 50.0 % en peso, con base en el peso total del al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e).
Tambien se aprecia que el al menos un anhidrido succinico monosustituido puede ser una mezcla del al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido y al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido.
Si el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla del al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido y al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido, se aprecia que el sustituyente alquilo del al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido y los sustituyentes alquenilo del al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido sean preferiblemente los mismos. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido etilsuccinico y anhidrido etenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido propilsuccinico y anhidrido propenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido butilsuccinico y anhidrido butenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido triisobutilsuccinico y anhidrido triisobutenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido pentilsuccinico y anhidrido pentenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido hexilsuccinico y anhidrido hexenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido heptilsuccinico y anhidrido heptenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido octilsuccinico y anhidrido octenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido nonilsuccinico y anhidrido nonenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido decilsuccinico y anhidrido decenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido dodecilsuccinico y anhidrido dodecenilsuccinico. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido hexadecanilsuccinico y anhidrido hexadecenilsuccinico. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido hexadecanilsuccinico lineal y anhidrido hexadecenilsuccinico lineal o una mezcla de anhidrido hexadecanilsuccinico ramificado y anhidrido hexadecenilsuccinico ramificado. Alternativamente, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido octadecanilsuccinico y anhidrido
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octadecenilsuccinico. Por ejemplo, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido octadecanilsuccinico lineal y anhidrido octadecenilsuccinico lineal o una mezcla de anhidrido octadecanilsuccinico ramificado y anhidrido octadecenilsuccinico ramificado.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla de anhidrido nonilsuccinico y anhidrido nonenilsuccinico.
Si el al menos un anhidrido succinico monosustituido es una mezcla del al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido y al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido, la relacion en peso entre el al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido y el al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido como minimo esta entre 90:10 y 10:90. Por ejemplo, la relacion en peso entre el al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido y el al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido esta entre 70:30 y 30:70 o entre 60:40 y 40:60.
Opcionalmente, al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo se proporcionan de acuerdo con la etapa (e) del proceso de la invencion.
Se aprecia que la expresion "al menos un" acido succinico monosustituido significa que se pueden proporcionar uno o mas tipos de acido succinico monosustituido en el proceso de la presente invencion.
De acuerdo con lo anterior, debe observarse que el al menos un acido succinico monosustituido puede ser un tipo de acido succinico monosustituido. Alternativamente, el al menos un acido succinico monosustituido puede ser una mezcla de dos o mas tipos de acido succinico monosustituido. Por ejemplo, el al menos un acido succinico monosustituido puede ser una mezcla de dos o tres tipos de acido succinico monosustituido, como dos tipos de acido succinico monosustituido.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un acido succinico monosustituido es un tipo de acido succinico monosustituido.
Se aprecia que el al menos un acido succinico monosustituido representa un agente de tratamiento en superficie y consiste en acido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30 en el sustituyente.
En una realizacion de la presente invencion, el al menos un acido succinico monosustituido consiste en acido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C3 a C20 en el sustituyente. Por ejemplo, el al menos un acido succinico monosustituido consiste en acido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C4 a C18 en el sustituyente.
Se aprecia que el al menos un anhidrido succinico monosustituido y el al menos un acido succinico monosustituido pueden comprender el mismo o diferente sustituyente.
En una realizacion de la presente invencion, la molecula de acido succinico del al menos un acido succinico monosustituido y la molecula de anhidrido succinico del al menos un anhidrido succinico monosustituido estan monosustituidos con el mismo grupo seleccionado de un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C20 y lo mas preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente.
Si el al menos un anhidrido succinico monosustituido se proporciona en combinacion con al menos un acido succinico monosustituido y/o su(s) sal(es), el al menos un acido succinico monosustituido y/o su (s) sal(es) estan presentes en una cantidad de menos de 10.0 % molar, con base en la suma molar del al menos un anhidrido succinico monosustituido y al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo. Por ejemplo, el al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo estan presentes en una cantidad de menos de 5.0 % molar, preferiblemente menos de 2.5 % molar, y lo mas preferiblemente menos de 1.0 % molar, con base en la suma molar del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo.
En una realizacion de la presente invencion, se usa al menos un anhidrido succinico monosustituido y al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo en la etapa de tratamiento (e).
En el sentido de la presente invencion, la(s) sal(es) del al menos un acido succinico monosustituido pueden ser sal(es) de litio, sodio, potasio, estroncio, calcio, magnesio y/o aluminio.
Si al menos un anhidrido succinico monosustituido y al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo se usan en la etapa (e), el al menos un anhidrido succinico monosustituido y el al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo se proporcionan preferiblemente como una mezcla.
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Otro requisito del proceso de acuerdo con la presente invencion es la cantidad total del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo usado en la etapa de tratamiento (e). En general, dicha cantidad total puede variar de 0.01 a 10.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
Sin embargo, para reducir el consumo total de aditivos, puede preferirse usar una cantidad total relativamente pequena de dicho al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo. Por lo tanto, en una realizacion, la cantidad total del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo en la etapa (e) puede variar de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
En otra realizacion del proceso de la invencion, la cantidad total del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) de los mismos en la etapa (e) varia de 0.05 a 3.0 % en peso, preferiblemente de 0.1 a 2.0 % en peso, y mas preferiblemente de 0.15 a 1.5 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
De forma adicional o alternativa, debe observarse que el al menos un anhidrido succinico monosustituido y el al menos un acido succinico monosustituido opcional de la etapa (e) son liquidos si se proporcionan a temperatura ambiente, es decir, dicho al menos un anhidrido succinico monosustituido presenta una viscosidad de menos de 5'000 mPas, preferiblemente de menos de 2'500 mPas, mas preferiblemente de menos de 1'000 mPas, y mas preferiblemente de menos de 500 mPas a +20°C (±2°C), cuando se mide con el equipo apropiado, por ejemplo, un reometro Physica MCR 300 (Paar Physica) equipado con la celda de medicion TEZ 150 P-C y el sistema de medicion CC 28.7 a una velocidad de cizallamiento de 5 s-1 y en +20°C (±2°C).
Ademas, se encontro que la temperatura al comienzo y tambien durante el paso de tratamiento (e) era crucial para lograr los resultados de tratamiento deseados. Por lo tanto, la temperatura en la etapa de tratamiento (e) se ajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido para lograr una distribucion suficiente del agente de tratamiento al ponerlo en contacto con el material que contiene carbonato de calcio.
En todos los casos en donde se usa mas de un anhidrido succinico monosustituido, la temperatura en la etapa de tratamiento (e) se puede ajustar a al menos 2°C por encima del punto de fusion del que tiene el punto de fusion mas alto.
Se ha encontrado que tambien se pueden conseguir resultados de tratamiento optimos cuando la temperatura en la etapa (e) se ajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido solo durante un periodo de tiempo limitado, por ejemplo, durante menos de 1 h, preferiblemente menos de 5 min, mas preferiblemente menos de 1 min, y lo mas preferiblemente 1 a 10 s.
En una realizacion preferida, la temperatura en la etapa (e) se ajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido durante menos de 1 h, preferiblemente menos de 5 minutos, mas preferiblemente menos de 1 min, y lo mas preferiblemente de 1 a 10 s directamente despues de poner en contacto el material que contiene carbonato de calcio con al menos un anhidrido succinico monosustituido y el al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo.
Adicional o alternativamente, la temperatura durante toda la etapa (e) de tratamiento se encuentra dentro de un cierto rango con el fin de lograr los resultados de tratamiento deseados, en donde dicho rango tambien incluye la temperatura como se describe aqui anteriormente con respecto al punto de fusion de la al menos un anhidrido succinico monosustituido. Por lo tanto, en algunas realizaciones del proceso de acuerdo con la presente invencion, la temperatura durante la etapa (e) varia de 30°C a 200°C, preferiblemente de 80°C a 150°C, y mas preferiblemente de 110°C a 130°C.
En otra realizacion del proceso segun la presente invencion, el material que contiene carbonato de calcio se precalienta a la temperatura definida en la etapa de tratamiento (e) durante 1 a 30 minutos, preferiblemente de 2 a 20 minutos, y lo mas preferiblemente de 5 a 15 minutos antes poner en contacto, en la etapa de tratamiento (e), el material que contiene carbonato de calcio con al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo. A este respecto, la temperatura definida en la etapa (e) puede ser una temperatura de al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido. La temperatura ajustada por precalentamiento puede variar de 30°C a 200°C, preferiblemente de 80°C a 150°C, y mas preferiblemente de 110°C a 130°C.
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Dependiendo del orden de las etapas, el precalentamiento se puede lograr usando el calor desarrollado durante la etapa de molienda en seco (c). Adicional o alternativamente, el precalentamiento se puede llevar a cabo en una etapa separada, por ejemplo, en un mezclador que tambien se puede usar para llevar a cabo la etapa de tratamiento (e).
Para lograr un tratamiento optimo, tambien es posible almacenar el material que contiene carbonato de calcio tratado en la superficie a temperaturas elevadas durante varias horas o dias, por ejemplo, en un silo.
La presente etapa de tratar el material que contiene carbonato de calcio con al menos un anhidrido succinico monosustituido y, opcionalmente, con al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) de los mismos puede llevarse a cabo antes y/o durante y/o despues de la etapa de molienda en seco (c).
De acuerdo con una realizacion, la etapa de tratamiento se lleva a cabo durante y/o despues de la etapa de molienda en seco (c).
Durante la molienda en seco del material que contiene carbonato de calcio en la etapa (c), el material de molienda puede calentarse. Por lo tanto, en casos en donde la etapa de tratamiento (e) se lleva durante o despues de la etapa de molienda (c), el calentamiento de la pasta de molienda puede usarse para ajustar las temperaturas requeridas para un tratamiento optimo de acuerdo con la etapa de proceso (e).
Independientemente de si dicho tratamiento se lleva a cabo antes, durante o despues de la etapa de molienda (c), es posible anadir al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcional al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo en una o mas porciones.
En los casos en que la etapa de tratamiento se lleva a cabo durante y despues de la molienda en seco, se anade a la mezcla de un primer paso del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o su(s) sal(es) (c), y una segunda porcion del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo se ponen en contacto con el material que contiene carbonato de calcio en una etapa de tratamiento separada despues de la etapa de molienda (c).
De acuerdo con otra realizacion, la etapa de tratamiento (e) se lleva a cabo despues de la etapa de molienda en seco (c).
Debe observarse que en todos los casos en que dicha etapa de tratamiento se lleva a cabo despues de la molienda en seco del material que contiene carbonato de calcio, generalmente es posible llevar a cabo dicha etapa de tratamiento antes o despues de clasificar la etapa (d). En el ultimo caso, la etapa (e) de tratamiento representa la etapa final del proceso que produce el producto de carga mineral de acuerdo con la presente invencion.
Por lo tanto, de acuerdo con una realizacion, la etapa de tratamiento (e) se puede llevar a cabo despues de la etapa de molienda en seco (c) y antes de clasificar la etapa (d). Alternativamente, la etapa de tratamiento (e) se puede llevar a cabo despues de la etapa de molienda en seco (c) y despues de la etapa de clasificacion (d).
El producto de carga mineral
El producto de carga mineral que se puede obtener mediante el procedimiento de la invencion es un material que contiene carbonato de calcio que se ha sometido a las etapas (a) a (e) como se define en el presente documento en la reivindicacion de proceso independiente. Como ya se ha descrito anteriormente, dicho producto de carga mineral puede obtenerse despues de la etapa de clasificacion (d) o despues de la etapa de tratamiento (e), dependiendo del orden de las etapas.
Se descubrio que el uso de al menos un agente como poliol durante la etapa de molienda en seco (c) puede dar como resultado mayores capacidades y un mayor rendimiento del molino lo que requiere inversiones menores y huellas de planta mas pequenas para capacidades de produccion iguales, mientras que simultaneamente se encontro que la capa de tratamiento formada en la etapa de tratamiento (e) era particularmente ventajosa con respecto a la captacion de humedad del producto de carga mineral.
La captacion de humedad (medida como la susceptibilidad de captacion de humedad) del producto de carga mineral puede ser muy baja y puede expresarse en relacion con un peso de muestra.
Tambien se describe en el presente documento un producto de carga mineral que tiene una susceptibilidad de captacion de humedad inferior o igual a 15.0 mg/g, preferiblemente inferior o igual a 12.0 mg/g, mas preferiblemente inferior o igual a 8.0 mg/g, y mas preferiblemente menos de o igual a 6.0 mg/g, en donde la susceptibilidad de captacion de humedad tiene preferiblemente un limite inferior de 0.1 mg/g.
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Tambien se describe aqui un producto de carga mineral que tiene una susceptibilidad de captacion de humedad que varia de 0.1 a 15.0 mg/g, preferiblemente de 0.2 a 12.0 mg/g, mas preferiblemente de 0.5 a 10.0 mg/g, y lo mas preferiblemente de 0.6 a 8.0 mg/g.
En algunos casos particulares como, por ejemplo, en el caso de areas superficiales especificas altas del producto de carga mineral, la susceptibilidad de captacion de humedad puede definirse adecuadamente basandose en el area superficial especifica de dicho producto (conocida como la susceptibilidad de captacion de humedad normalizada).
Tambien se describe aqui un producto de carga mineral que tiene una susceptibilidad de captacion de humedad normalizada de menos de o igual a 1.5 mg/m2, preferiblemente menor o igual a 1.0 mg/m2, mas preferiblemente menor o igual a 0.5 mg/m2, y mas preferiblemente menos de o igual a 0.25 mg/m2, con base en el area superficial especifica de dicho producto medida por el metodo de nitrogeno BET, en donde la susceptibilidad de captacion de humedad normalizada preferiblemente tiene un limite inferior de 0.01 mg/m2, con base en el area de superficie especifica medida por el metodo de nitrogeno BET.
El producto de carga mineral obtenible de acuerdo con el procedimiento de la invencion puede tener un area de superficie especifica que varia de 0.5 a 20.0 m2/g, preferiblemente de 1.0 a 10.0 m2/g, y mas preferiblemente de 2.0 a 8.0 m2/g medido por el metodo de nitrogeno BET.
El producto de carga mineral obtenible de acuerdo con el proceso de la invencion tambien se puede caracterizar por su distribucion de tamano de particula.
Tambien se describe en el presente documento un producto de carga mineral que tiene un tamano de particula medio en peso d50 que varia de 0.5 a 30.0 pm, preferiblemente de 1.0 a 15.0 pm, y mas preferiblemente de 1.5 a 12.0 pm.
Tambien se describe en el presente documento un producto de carga mineral que tiene un tamano de particula mediano en peso d50 que varia de 0.3 a 25.0 pm, preferiblemente de 0.5 a 10.0 pm, mas preferiblemente de 1.0 a 8.0 pm, y lo mas preferiblemente de 1.2 a 5.0 pm.
Ademas o alternativamente a los tamanos de particula mediana en peso anteriores, el producto de carga mineral puede tener un corte superior de tamano de particula dg8 que varia de 1.5 a 50.0 pm, preferiblemente de 2.0 a 30.0 pm, y mas preferiblemente de 2.5 a 15.0 pm.
En la etapa de tratamiento (e), se forma una capa de tratamiento en al menos parte de la superficie del material que contiene carbonato de calcio. Por lo tanto, dicha capa de tratamiento puede comprender al menos un anhidrido succinico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reaccion del mismo y el al menos un acido succinico monosustituido y/o sal(es) del mismo y/o producto(s) de reaccion del mismo en una cantidad total de 0.01 a 2.0 % en peso, preferiblemente de 0.05 a 1.5 % en peso, y mas preferiblemente de 0.1 a 1.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio.
Un "producto de reaccion" en el sentido de la presente invencion es un compuesto que resulta de la reaccion del al menos un anhidrido succinico monosustituido o el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido con el material que contiene carbonato de calcio. Tipicamente, dicho producto de reaccion es un producto de reaccion que resulta de la reaccion de los agentes de tratamiento anteriormente mencionados con la superficie del material que contiene carbonato de calcio.
En muchos casos, los productos de reaccion del al menos un anhidrido succinico monosustituido o el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido son productos de reaccion salinos, por ejemplo, sales de litio, sodio, potasio, estroncio, calcio, magnesio y/o aluminio. El experto en la materia apreciara que muchos productos de reaccion resultantes de la reaccion de un anhidrido succinico monosustituido pueden ser identicos a los que resultan de la reaccion de un acido succinico monosustituido correspondiente y/o sal(es) del mismo.
Se ha encontrado que, para lograr resultados de tratamiento optimos, tambien es posible almacenar el material tratado, que contiene carbonato de calcio, a temperaturas elevadas durante varias horas o dias, por ejemplo, en un silo. Tras el almacenamiento en el silo, el agente de tratamiento sin reaccionar puede reaccionar con la superficie del material que contiene carbonato de calcio.
El producto de carga mineral obtenible mediante el proceso de la invencion se puede usar en una composicion de polimero, en la fabricacion de papel, revestimientos de papel, aplicaciones agricolas, pinturas, adhesivos, selladores, aplicaciones de construccion, y/o aplicaciones cosmeticas, preferiblemente dicho producto de carga mineral se usa en una composicion de polimero.
Como el producto de carga mineral tiene una baja susceptibilidad de captacion de humedad, se puede usar ventajosamente en revestimientos de papel para ajustar las propiedades de impresion de un papel recubierto. Ademas,
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el producto de carga mineral tambien se puede usar en pinturas para exteriores y pinturas para cuartos de bano que pueden conducir a una reduccion en el crecimiento de moho en las superficies que se tratan con tales pinturas.
Varias de las aplicaciones mencionadas anteriormente (por ejemplo, para revestimientos o pinturas) implican la preparacion de una suspension acuosa que comprende el producto de carga mineral que se puede obtener mediante el proceso de acuerdo con la presente invencion. Dichas suspensiones acuosas se pueden preparar facilmente a partir del producto de carga mineral mediante la adicion de agua para obtener suspensiones que tienen un contenido de solidos de, por ejemplo, desde 10.0 hasta 85.0 % en peso, con base en el peso total de dicha suspension espesa.
El uso del producto de carga mineral que puede obtenerse mediante el procedimiento de la invencion como un material de carga en aplicaciones de polimeros tambien puede ser una ventaja particular. Por ejemplo, dicha carga puede usarse en polimeros termoplasticos, tales como cloruro de polivinilo, poliolefinas y poliestireno que pueden permitir un mayor contenido de carga en comparacion con las cargas de carbonato de calcio convencionales.
La composicion polimerica descrita en el presente documento tambien puede usarse en una serie de procedimientos que incluyen la fabricacion de peliculas sopladas, laminas o perfiles de tuberias, en procesos tales como extrusion de tuberias, perfiles, cables, filamentos, fibras o similares, y en moldeo por compresion, moldeo por inyeccion, termoformado, soplado y rotomoldeo, etc.
A este respecto, dicha composicion de polimero puede usarse directamente en la fabricacion de articulos de polimero. En una realizacion de la presente invencion, la composicion de polimero comprende el producto de carga mineral en una cantidad de 1.0 a 50.0 % en peso, preferiblemente de 5.0 a 45.0 % en peso, y lo mas preferiblemente de 10.0 a 40.0 % en peso, con base en el peso total de la composicion polimerica.
Ejemplos
El alcance y el interes de la invencion se pueden entender mejor sobre la base de los siguientes ejemplos que estan destinados a ilustrar realizaciones de la presente invencion. Sin embargo, no se debe interpretar como limitantes del alcance de las reivindicaciones de ninguna manera.
Ejemplo 1
Se molio marmol de Carrara, Italia, a 25 % en peso de contenido de solidos en agua del grifo en un molino de bolas horizontal (Dynomill) y se seco por pulverizacion. El material obtenido que contiene carbonato de calcio presenta un d50 de aproximadamente 1.7 pm, un corte superior (d98) de 5.0 pm, un area superficial especifica (BET) de 4.1 m2/g, y un contenido total de humedad del 0.06 % en peso.
Se uso este carbonato de calcio seco para demostrar el efecto de un anhidrido succinico monosustituido sobre la captacion de humedad de un producto de carga mineral. Con el fin de simular la molienda en seco en presencia de glicerol, el carbonato de calcio seco se trato con 0.6 % en peso de glicerol en un mezclador MTI (MTI Mischtechnik International GmbH). Los contenidos del mezclador se mezclaron a 120°C a una velocidad de agitacion de 3000 rpm durante un periodo de 10 minutos.
El carbonato de calcio que contiene glicerol se dividio subsiguientemente en varias alicuotas y se trato en superficie con acido estearico o anhidrido alquenilsuccinico (HYDRORES AS 1000, disponible comercialmente en Kemira Oyj, Vaasa, Finlandia) en el mezclador MTI. El carbonato de calcio que contiene glicerol se activo durante 10 minutos a 120°C y 3000 rpm. Posteriormente, se anadio el agente de tratamiento y la mezcla se mezclo adicionalmente a 120°C a una velocidad de agitacion de 3000 rpm durante un periodo de 10 minutos. Los resultados se dan en la Tabla 1 a continuacion.
Tabla 1: Captacion de humedad del carbonato de calcio molido en seco (n/d = no determinado).
- Agente de tratamiento [ % en peso]
- Sensibilidad a la captacion de humedad [mg/g]
- Acido estearico (tecnica anterior)
- Anhidrido succinico (de la invencion)
- 0.0
- 7.5
- 0.3
- 6.2 6.3
- 0.4
- n/d 6.4
- Agente de tratamiento [ % en peso]
- Sensibilidad a la captacion de humedad [mg/g]
- Acido estearico (tecnica anterior)
- Anhidrido succinico (de la invencion)
- 0.5
- 6.6 6.1
- 0.6
- n/d 5.7
- 0.8
- 6.3 4.8
- 1.0
- 6.0 4.4
Ejemplo 2
El efecto de un pico de humedad reducido tambien se observa en los casos en que el carbonato de calcio contiene mas de un poliol.
5 Se molio marmol de Carrara, Italia, en seco en un molino de bolas equipado con un clasificador para producir un carbonato de calcio molido en seco con d50 de 2 pm, un corte superior (dgs) de 10 pm, y en donde el 60 % en peso de las particulas tienen un tamano de particula inferior a 2 pm. El contenido de humedad total fue 0.3 % en peso. Para el proceso de molienda en seco, se usaron 1500 ppm de una mezcla (relacion en peso 80:20) de glicerol y triisopropanolamina como agente de molienda en seco.
10 El carbonato de calcio molido en seco se dividio posteriormente en varias alicuotas y se trato en superficie con acido estearico o anhidrido alquenilsuccinico (HYDRORES AS 1000, disponible comercialmente en Kemira Oyj, Vaasa, Finlandia) en un mezclador MTI (MTI Mischtechnik International GmbH). El carbonato de calcio molido en seco se activo durante 10 min a 120°C y 3000 rpm. Posteriormente, se anadio el agente de tratamiento y la mezcla se mezclo adicionalmente a 120°C a una velocidad de agitacion de 3000 rpm durante un periodo de 10 minutos. Los resultados 15 se dan en la Tabla 2 a continuacion.
Tabla 2: Captacion de humedad del carbonato de calcio molido en seco.
- Agente de tratamiento [ % en peso]
- Sensibilidad a la captacion de humedad [mg/g]
- Acido estearico (tecnica anterior)
- Anhidrido succinico (de la invencion)
- 0.0
- 5.52
- 0.6
- 2.72 2.25
- 0.8
- 2.57 2.05
En ambos ejemplos, se puede observar una captacion de humedad reducida en comparacion con los metodos de tratamiento de la tecnica anterior que usan acido estearico, mientras se usa glicerol como un agente que es adecuado 20 para aumentar la eficacia y el rendimiento de la molienda.
Claims (11)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Un proceso para la preparacion de un producto de carga mineral, comprendiendo el proceso las etapas de:(a) proporcionar un material que contiene carbonato de calcio;(b) proporcionar al menos un agente que es un poliol;(c) moler en seco el material que contiene carbonato de calcio en una mezcla que comprende:(i) el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); y(ii) el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) en al menos una unidad de molienda para obtener un material que contiene carbonato de calcio molido en seco;(d) clasificar el material que contiene carbonato de calcio molido en la etapa (c) para obtener una o mas fracciones gruesas y una o mas fracciones finas, en donde una o mas de las fracciones gruesas se eliminan y/o se someten a una etapa de molienda en seco (c) y/o se someten a la etapa de clasificacion (d); y(e) tratar el material que contiene carbonato de calcio antes y/o durante y/o despues de la etapa (c) con al menos un anhidrido succinico monosustituido y, opcionalmente, con al menos un acido succinico monosustituido y/o sales del mismo para obtener un material que contiene carbonato de calcio que tiene una capa de tratamiento sobre al menos parte de la superficie de dicho material;en donde la cantidad total de al menos un agente proporcionado en la etapa (b) varia de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a);el contenido de humedad total en la mezcla de la etapa (c) es menor que o igual a 5.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla;la cantidad total del al menos un anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sales del mismo en la etapa (e) varia de 0.01 a 5.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a); yla temperatura en la etapa (e) se ajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido.
- 2. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a) se selecciona de fuentes de carbonato de calcio natural y preferiblemente se selecciona del grupo que consiste en calcita, marmol, piedra caliza, creta, dolomita y mezclas de los mismos.
- 3. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el al menos un agente proporcionado en la etapa (b) es un poliol seleccionado del grupo que consiste en sacaridos, glicerol, poliglicerol, etilenglicol, propilenglicol, oligomeros y polimeros de etilenglicol y/o propilenglicol, y triisopropanolamina, preferiblemente dicho al menos un agente es un poliol seleccionado entre glicerol y triisopropanolamina.
- 4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la cantidad total de al menos un agente proporcionado en la etapa (b) varia de 0.05 a 3.0 % en peso, preferiblemente de 0.1 a 2.0 % en peso, y mas preferiblemente de 0.15 a 1.5 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
- 5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el contenido total de humedad en la mezcla de la etapa (c) es menor que o igual a 2.0 % en peso, preferiblemente menor que o igual a 1.5 % en peso, y mas preferiblemente menor que o igual a 1.0 % en peso, con base en el peso total de dicha mezcla.
- 6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e) consiste en anhidrido succinico monosustituido con un grupo alifatico que tiene una cantidad total de atomos de carbono de C2 a C30, preferiblemente de C3 a C25, y lo mas preferiblemente de C4 a C20.
- 7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e) es al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido, preferiblemente al menos un anhidrido alquilsuccinico monosustituido seleccionado del grupo que consiste en anhidrido etilsuccinico, anhidrido propilsuccinico, anhidrido butilsuccinico, anhidrido triisobutilsuccinico, anhidrido pentilsuccinico, anhidrido hexilsuccinico, anhidrido heptilsuccinico, anhidrido octilsuccinico, anhidrido nonilsuccinico, anhidrido decilsuccinico, anhidrido dodecilsuccinico, anhidrido hexadecanilsuccinico y anhidrido octadecanilsuccinico.
- 8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el al menos un anhidrido succinico monosustituido de la etapa (e) es al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido, preferiblemente al menos un anhidrido alquenilsuccinico monosustituido con alquenilo seleccionado del grupo que consiste en anhidrido etenilsuccinico, anhidrido propenilsuccinico, anhidrido butenilsuccinico, anhidrido triisobutenilsuccinico, anhidrido5 pentenilsuccinico, anhidrido hexenilsuccinico, anhidrido heptenilsuccinico, anhidrido octenilsuccinico, anhidrido nonenilsuccinico, anhidrido decenilsuccinico, anhidrido dodecenilsuccinico, anhidrido hexadecenilsuccinico, y anhidrido octadecenilsuccinico.
- 9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la temperatura durante la etapa (e) varia de 30°C a 200°C, preferiblemente de 80°C a 150°C, y mas preferiblemente de 110°C a 130°C.10 10. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la temperatura en la etapa (e) seajusta a al menos 2°C por encima del punto de fusion del al menos un anhidrido succinico monosustituido durante menos de 1 h, preferiblemente menos de 5 min, mas preferiblemente menos de 1 min, y lo mas preferiblemente 1 a 10 s.
- 11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la cantidad total del al menos un15 anhidrido succinico monosustituido y el opcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sales delmismo en la etapa (e) varia de 0.05 a 3.0 % en peso, preferiblemente de 0.1 a 2.0 % en peso, y mas preferiblemente de 0.15 a 1.5 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa (a).
- 12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde dicha capa de tratamiento de la20 etapa (e) comprende al menos un anhidrido succinico monosustituido y/o producto(s) de reaccion de la misma y elopcionalmente al menos un acido succinico monosustituido y/o sales del mismo y/o producto(s) de reaccion del mismo en una cantidad total de 0.01 a 2.0 % en peso, preferiblemente de 0.05 a 1.5 % en peso, y mas preferiblemente de 0.1 a 1.0 % en peso, con base en el peso seco total del material que contiene carbonato de calcio.
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