ES2924832T3 - Proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico - Google Patents

Proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico Download PDF

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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para preparar un producto de material de relleno con tratamiento superficial con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos alifáticos lineales o ramificados que comprende ácido esteárico, un producto de material de relleno con tratamiento superficial, una composición polimérica, un fibra y/o filamento y/o película y/o hilo y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o moldes de inyección y/o moldes de soplado que comprenden el producto de material de relleno tratado superficialmente y/o la composición de polímero, un artículo que comprende el producto de material de relleno con superficie tratada y/o la composición de polímero y/o la fibra y/o filamento y/o película y/o hilo y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado, así como el uso de al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o productos de reacción salados del mismo en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos alifáticos lineales o ramificados que comprende ácido esteárico ácido y/o sal y producto(s) de reacción de los mismos, para mejorar la fluidez de un producto de material de relleno con tratamiento superficial y para mejorar la dispersión del carbonato de calcio en la matriz polimérica de una composición polimérica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico
La presente invención se refiere a un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico, un producto de material de relleno tratado en la superficie, una composición polimérica, una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado que comprenden el producto de material de relleno tratado en la superficie y/o la composición polimérica, un artículo que comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie y/o la composición polimérica y/o la fibra y/o el filamento y/o la película y/o la hebra y/o la lámina y/o la tubería y/o el perfil y/o el molde y/o el molde de inyección y/o el molde de soplado como también el uso de al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la fluidez de un producto de material de relleno tratado en la superficie y para mejorar la dispersión del carbonato de calcio en la matriz polimérica de una composición polimérica.
En la práctica, los materiales de relleno y en especial los materiales de relleno que contienen carbonato de calcio a menudo se usan como agentes de relleno en partículas en productos poliméricos termoplásticos, como fibras, filamentos, películas y/o hebras, elaborados generalmente de polietileno (PE), polipropileno (PP), poliuretano (PU), poli(cloruro de vinilo) (PVC), poliéster (PES) y/o poliamida (PA). Sin embargo, se introducen aditivos para proporcionar al material de relleno con un revestimiento y para mejorar la dispersión de dicho material de relleno mineral en la matriz polimérica de las composiciones poliméricas como también la posibilidad de mejorar la capacidad de procesamiento de esta composición polimérica y/o las propiedades de los productos de aplicación final tales como fibras, filamentos, películas, hebras, láminas, tuberías, perfiles, moldes, moldes de inyección y moldes de soplado. La eliminación de dichos aditivos reduciría de forma inaceptable la calidad resultante de la fibra, el filamento, la película, la hebra, las láminas, las tuberías, los perfiles, los moldes, los moldes de inyección, los moldes de soplado. Además, se desea proporcionar un material de relleno con alta fluidez para garantizar una alta productividad en el momento de fabricar el producto de material de relleno mineral tratado final y procesar adicionalmente dicho producto en los productos de aplicación final.
Dentro de la técnica se han realizado varios intentos para mejorar la aplicabilidad de los materiales de relleno minerales y, en especial, los materiales de relleno mineral que contienen carbonato de calcio, p. ej. tratar dichos materiales de relleno minerales con agentes de tratamiento de superficie. Por ejemplo, el documento Wo 00/20336 hace referencia a un carbonato de calcio natural ultrafino, que puede, de forma opcional, tratarse con uno o varios ácidos grasos o una o varias sales o sus mezclas, y que se usa como un regulador de reología para las composiciones poliméricas.
Del mismo modo, el documento US 4 407 986 hace referencia a un carbonato de calcio precipitado que tiene tratamiento de superficie con un dispersante que puede incluir ácidos alifáticos superiores y sus sales metálicas para limitar la adición de aditivos lubricantes cuando se amasa este carbonato de calcio con polipropileno cristalino y para evitar la formación de agregados de carbonato de calcio que limitan la resistencia al impacto del polipropileno.
El documento EP 0998522 hace referencia al material de relleno de carbonato de calcio tratado en la superficie para películas transpirables usando ácidos grasos de al menos 10 átomos de carbono en donde el material de relleno antes y después del proceso de tratamiento tiene que estar en su mayor parte exento de humedad en el intervalo de menos de 0.1 % en peso.
DeArmitt et al., Improved thermoplastic composites by optimised surface treatment of the mineral fillers, Institute for Surface Chemistry, agosto de 2000, describe un proceso de tratamiento en húmedo en el que una suspensión en lote que comprende un material de relleno mineral se pone en contacto con un dispersante a temperatura ambiente durante una hora. Sin embargo, dicho proceso de tratamiento en húmedo tiene la desventaja de que la humectación de un producto seco para el tratamiento y el posterior secado consume energía y es costosa.
En el documento EP 0325 114, que se refiere a las composiciones de sellado no instantáneo para vehículos a motor basada en poli(cloruro de vinilo) que tiene mejores propiedades reológicas y de adhesión, el ejemplo 7 divulga una mezcla de una sal de amonio de ácido 12-hidroxiesteárico en combinación con un ácido graso (en una relación en peso de 1:1) que se usa para tratar un agente de relleno mineral.
El documento WO 03/082966 hace referencia a una composición de material de nano relleno entrecruzable y/o entrecruzada que, en realizaciones opcionales, puede además incluir materiales de relleno que pueden o no estar recubiertos con ácido esteárico, estearato, silano, siloxano y/o titanato. Dichas composiciones de materiales de nano relleno se usan para incrementar las propiedades de barrera, resistencia y temperaturas de distorsión de calor, lo que las hace útiles en aplicaciones médicas, automotrices, eléctricas, de construcción y alimenticias.
El documento US 2002/0102404 describe las partículas de carbonato de calcio dispersables recubiertas en su superficie con una combinación de ácidos carboxílicos alifáticos saturados e insaturados y sus sales junto con un compuesto orgánico tal como un éster ftálico, que se usan en composiciones adhesivas para mejorar las propiedades de viscosidad, estabilidad y adhesión. Además, el documento US 2002/0102404 requiere la utilización de una mezcla de ácidos carboxílicos alifáticos saturados e insaturados/sales. La presencia de ácidos carboxílicos alifáticos insaturados/sales aumenta el riesgo de reacciones secundarias in situ no deseadas con el enlace doble durante el procesamiento de cualquier material que comprenda ácidos carboxílicos alifáticos insaturados/sales. Además, la presencia de ácidos carboxílicos alifáticos insaturados/sales puede dar como resultado la decoloración de, o el desarrollo de olor no deseado, y especialmente olores rancios, en el material en que se emplean.
La reivindicación 11 del documento WO 92/02587 indica que una disolución salina sódica saponificada de al menos un ácido graso insaturado de alto peso molecular o la combinación de al menos un ácido graso insaturado de alto peso molecular y al menos un ácido graso insaturado de alto peso molecular, puede agregarse a una suspensión precalentada de carbonato de calcio precipitado, para producir en última instancia un nivel deseado de recubrimiento de ácido graso en el carbonato de calcio antes de proceder con las etapas adicionales del proceso.
El resumen del documento JP54162746 divulga una composición que comprende cantidades relativas dadas de resina de cloruro de vinilo rígida, carbonato de calcio coloidal tratado con ácido graso y estearato de bario que se utiliza para mejorar la estabilidad al calor de la composición de cloruro de vinilo.
El documento US 4 520 073 describe los materiales de relleno minerales con mejores recubrimientos hidrofóbicos preparados mediante recubrimiento a presión de minerales porosos con vapor como portador del material de recubrimiento. Dichos materiales de recubrimiento se pueden seleccionar, entre otras opciones, de ácidos grasos alifáticos de cadena larga y sus sales.
El documento WO 01/32787 describe un producto de material de carbonato de metal alcalinotérreo en partículas que tiene en sus partículas un recubrimiento de material hidrofóbico que comprende una composición formada de (a) un primer componente que comprende el producto de reacción del carbonato de metal alcalinotérreo y al menos un ácido carboxílico alifático dado y (b) un segundo componente que tiene una temperatura de liberación de carbonato sustancialmente más alta que el primer componente comprende un compuesto de la fórmula CH3(CH2)mCOOR.
El documento WO 2008/077156 A2 hace referencia a fibras hiladas que comprenden al menos una resina polimérica y al menos un material de relleno que tiene un tamaño de partículas promedio menor que o igual a aproximadamente 5 micrómetros y/o que tiene un corte superior menor que aproximadamente 15 micrómetros, en donde el al menos un material de relleno está presente en una cantidad menor que aproximadamente 40 % en peso, respecto al peso total de las fibras hiladas. El recubrimiento del material de relleno se describe como al menos un material orgánico elegido a partir de ácidos grasos y sales y sus ésteres, p. ej., ácido esteárico, estearato, estearato de amonio y estearato de calcio.
El documento GB 2 336 366 A hace referencia a composiciones termoplásticas de relleno y en particular a composiciones de polietileno de baja densidad rellenadas a las que se les da forman de productos y artículos por el proceso de extrusión. Además, se describe que el agente hidrofobizante es preferentemente un ácido carboxílico orgánico o su sal parcial o completamente neutralizada que tiene al menos una cadena de hidrocarburos saturados o insaturados que tiene desde 8 hasta 28 átomos de carbono, si el material de relleno mineral en partículas tiene una reacción de superficie neutra o alcalina, por ejemplo carbonato de calcio.
El documento EP2159258A1 hace referencia a un producto de material de relleno mineral tratado que comprende: a) al menos un material de relleno mineral, b) una capa de tratamiento ubicada en la superficie de dicho(s) material(es) de relleno mineral(es), donde dicha capa de tratamiento comprende: al menos un ácido carboxílico alifático C8 a C24 saturado; y al menos una sal de un catión di y/o trivalente de uno o más ácidos carboxílicos alifáticos C8 a C24 saturados, que se caracteriza por qué: la relación en peso de toda(s) dicha(s) sal(es) de ácido carboxílico alifático : todo(s) dicho(s) ácido(s) carboxílico(s) alifático(s) es desde 51:49 hasta 75:25, y dicha capa de tratamiento está presente en una cantidad de al menos 2.5 mg/m2 de dicho material de relleno mineral.
El documento EP1980588A1 hace referencia a un proceso para la preparación de un producto de material de relleno mineral tratado que comprende las etapas siguientes: (a) tratar al menos un material de relleno mineral seco con al menos una sal del grupo II o grupo III de un ácido monocarboxílico alifático C8 a C24 para producir un producto de material de relleno mineral intermedio, seguido por (b) tratar el producto de material de relleno mineral intermedio de la etapa (a) con al menos un ácido monocarboxílico alifático C8 a C24 para producir un producto de material de relleno mineral tratado.
El documento EP 2952 543 A1 se refiere a una composición polimérica que comprende al menos 20.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica, de al menos una resina polimérica biodegradable, de 0.1 a 20.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica , de al menos una poliolefina seleccionada de polietileno y/o polipropileno y de 5.9 a 60.0 % en peso, basado en el peso total de la composición polimérica, de un material de relleno inorgánico disperso en al menos una poliolefina y al menos una resina polimérica biodegradable.
El documento EP 3018 174 A1 se refiere a un proceso para la fabricación de un material que comprende carbonato de calcio, que comprende las etapas de a) proporcionar al menos dos suspensiones acuosas que comprenden un material que contiene carbonato de calcio, en el que i) la primera suspensión acuosa tiene un contenido de sólidos de 1.0 a 82.0 % en peso, basado en el peso total de la suspensión acuosa, y un contenido de partículas que tienen un tamaño de partículas < 2 pm en el intervalo de 1.0 a 30.0 % en peso; y ii) la segunda suspensión acuosa tiene un contenido de sólidos de 10.0 a 82.0 % en peso, basado en el peso total de la suspensión acuosa, y un contenido de partículas que tienen un tamaño de partículas < 2 pm en el intervalo de > 30.0 a 100.0 % en peso; b) mezclar las al menos dos suspensiones acuosas y c) triturar la mezcla en suspensión acuosa obtenida en la etapa de mezcla b), y/o al menos una de las al menos dos suspensiones acuosas proporcionadas en la etapa a) antes de llevar a cabo la etapa b) de mezclado.
Un agente de tratamiento de superficie que se elige actualmente y es de particular relevancia es un anhídrido succínico monosustituido o una mezcla de anhídridos succínicos monosustituidos.
Por ejemplo, el documento WO 2014/060286 A1 hace referencia a un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s), donde el proceso comprende al menos las etapas de:
a) proporcionar al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio que tiene
i) una mediana del valor d50 de tamaño de partículas en peso en el intervalo de 0.1 pm a 7 pm, ii) un corte superior (dgs) de <15 pm,
iii) un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g según se mide por el método BET con nitrógeno, y
iv) un contenido de humedad total residual desde 0.01 % en peso hasta 1 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) proporcionar al menos un anhídrido succínico monosustituido y opcionalmente al menos un ácido succínico monosustituido en una cantidad desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a),
c) poner en contacto la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) mezclando, en una o más etapas, con al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional de la etapa b) de manera que una capa de tratamiento que comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional y/o su(s) producto(s) de reacción salina se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a);
en donde la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto c) se ajusta de manera que la temperatura es al menos 2 °C por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional.
El documento WO 2016/023937 A1 hace referencia a un proceso para producir una película transpirable que comprende las etapas de: a) proporcionar una composición que comprende al menos un polímero termoplástico y un producto de material de relleno tratado en la superficie y b) formar una película a partir de la composición de la etapa a), y c) estirar la película obtenida en la etapa b) en al menos una dirección, en donde el producto de material de relleno tratado en la superficie comprende A) al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio molido que tiene
- una mediana del valor d50 del tamaño de partículas en peso en el intervalo de 0.1 pm a 7 pm,
- un tamaño de partículas de corte superior de <15 pm,
- un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g según se mide usando método BET con nitrógeno según la norma ISO 9277, y
- un contenido de humedad total residual de <1 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio molido, y
B) una capa de tratamiento en la superficie del al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio molido húmedo que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o al menos un ácido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina,
en donde el producto de material de relleno tratado en la superficie comprende la capa de tratamiento en una cantidad desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio molido.
Sin embargo, todavía existe la necesidad de proporcionar procesos para preparar productos con material de relleno tratado en la superficie que comprende anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) que permitan preparar los materiales de relleno minerales con contenido de carbonado de calcio tratado en la superficie para mejorar su fluidez y además mejorar su dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica, en especial en comparación con un producto que recibió tratamiento de superficie con solo anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s). Además, se desea mantener o mejorar las propiedades mecánicas de los productos de aplicación final tal como una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado que comprende dichos productos con material de relleno tratado en la superficie.
Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención proporcionar un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie que comprende anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s). Además, se desea proporcionar un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con mejor fluidez, en especial en comparación con un producto que está siendo tratado con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s). Un objetivo adicional es proporcionar un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con mejor dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica, en especial en comparación con un producto que está siendo tratado con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s). Se pueden deducir objetivos adicionales a partir de la siguiente descripción de la invención.
Los que anteceden y otros objetivos se solucionan mediante el objeto que se define en el presente documento en la reivindicación 1.
Se definen realizaciones ventajosas del proceso inventivo para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie en las correspondientes subreivindicaciones.
Según un aspecto de la presente solicitud, un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico, donde el proceso comprende al menos las etapas de:
a) proporcionar al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) proporcionar al menos un anhídrido succínico monosustituido,
c) proporcionar una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24,
d) poner en contacto la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a), mezclando, en una o más etapas, en cualquier orden, con el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos de la etapa c) de manera que una capa de tratamiento que comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o su(s) producto(s) de reacción salina se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a),
en donde la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos está en estado fundido o líquido y en donde la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde , el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a); y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
Los inventores sorprendentemente hallaron que el proceso anterior para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie, en comparación con un producto que es tratado en la superficie con solo anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s), tiene como resultado un producto de material de relleno tratado en la superficie que tiene mejor fluidez y una mejor dispersión del producto de material de relleno tratado en la superficie en la matriz polimérica de una composición polimérica. Como resultado, el proceso de este modo imparte mejores propiedades mecánicas a una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado y a los artículos correspondientes que comprenden dicho producto de material de relleno tratado en la superficie. Más precisamente, los inventores hallaron que las características de la superficie de un producto de material de relleno tratado en la superficie que se obtuvo mediante dicho proceso puede mejorarse agregando anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) definido(s) en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico.
Debería entenderse que, para los fines de la presente invención, los siguientes términos tienen los siguientes significados:
Para los fines de la presente invención, el término “material de relleno” en el significado de la presente invención hace referencia a las sustancias de origen mineral agregadas a materiales tales como papel, plástico, goma, pinturas y adhesivos, etc. para reducir el consumo de materiales más costosos tales como aglutinantes, o para mejorar las propiedades técnicas de los productos. El experto en la técnica conoce muy bien los materiales de relleno típicos que se utilizan en los campos respectivos. Además, el término “material de relleno que contiene carbonato de calcio” hace referencia a un material que comprende al menos 80 % en peso de carbonato de calcio, respecto al peso seco total del material de relleno que contiene carbonato de calcio.
El término “producto de material de relleno tratado en la superficie” en el sentido de la presente invención hace referencia a un material de relleno que contiene carbonato de calcio que se ha puesto en contacto con un agente de tratamiento de superficie para obtener una capa de recubrimiento en al menos parte de la superficie del material de relleno que contiene carbonato de calcio.
El término “anhídrido succínico” también denominado dihidro-2,5-furandiona, anhídrido de ácido succínico u óxido de succinilo, tiene la fórmula molecular C4H4O3 y es el anhídrido de ácido del ácido succínico.
El término anhídrido succínico "monosustituido” en el sentido de la presente invención hace referencia a un anhídrido succínico sustituido con un sustituyente.
El término ácido succínico "monosustituido” en el sentido de la presente invención hace referencia a un ácido succínico sustituido con un sustituyente.
El término material de relleno que contiene carbonato de calcio “seco” se entiende como un material de relleno que tiene menos de 0.3 % en peso de agua en relación al peso del material de relleno. El % de agua (igual al contenido de humedad total residual) se determina según el método de medición colorimétrico de Karl Fischer, en donde se calienta el material de relleno a 220 °C, y el contenido de agua liberado como vapor y aislado con una corriente de gas nitrógeno (a 100 ml/min) se determina en una unidad colorimétrica de Karl Fischer.
El término “productos de reacción salina" del (de los) anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) en el significado de la presente invención hacen referencia a los productos obtenidos al poner en contacto el material de relleno con carbonato de calcio con uno o más anhídridos succínicos monosustituidos. Dichos productos de reacción salina se forman entre el ácido succínico monosustituido que se forma a partir del anhídrido succínico monosustituido y las moléculas reactivas ubicadas en la superficie del material de relleno que contiene carbonato de calcio.
El término “productos de reacción salina” de una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en el significado de la presente invención hace referencia a los productos obtenidos poniendo en contacto el material de relleno que contiene carbonato de calcio con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico. Dichos productos de reacción salina se forman entre la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico y las moléculas reactivas ubicadas en la superficie del material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Una “capa de tratamiento” en la esencia de la presente invención hace referencia a una capa, preferentemente una monocapa de un agente de tratamiento en la superficie del producto de material de relleno tratado en la superficie. La “capa de tratamiento” esencialmente consiste en al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina.
El término “esencialmente” en el sentido de la presente invención hace referencia a una capa de tratamiento que contiene compuestos que difieren del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina, en una cantidad de <5 % en peso, preferiblemente <2 % en peso y más preferiblemente <1 % en peso, respecto al peso total de la capa de tratamiento.
Un “área superficial específica (SSA)” de un material de relleno que contiene carbonato de calcio en el significado de la presente invención se define como el área superficial del material de relleno que contiene carbonato de calcio dividido por su masa. Tal como se utiliza en el presente documento, el área superficial específica se mide por la adsorción de gas nitrógeno con la isoterma BET (ISO 9277:2010) y se especifica en m2/g.
El “tamaño de partículas” de los materiales en partículas, por ejemplo, el material de relleno que contiene carbonato de calcio de la presente memoria se describe por su distribución del tamaño de partículas dx. Así, el valor dx representa el diámetro relativo al cual x % en peso de las partículas tienen diámetros menores que dx. Esto significa que, por ejemplo, el valor d20 es el tamaño de partículas al cual el 20 % en peso de todas las partículas son menores que aquel tamaño de partículas. El valor d50 de este modo es la mediana del tamaño de partículas en peso, es decir, el 50 % en peso de todos los granos son más grandes y el 50 % en peso restante son más pequeños que este tamaño de partículas. Para los fines de la presente invención, el tamaño de partículas se especifica como la mediana del tamaño de partículas en peso d50 a menos que se indique lo contario. El valor d98 es el tamaño de partículas al cual el 98 % en peso de todas las partículas son menores que aquel del tamaño de partículas. El valor d98 también se designa como “corte superior”. Los tamaños de partículas se determinaron usando un instrumento Sedigraph™ 5100 o 5120 de Micromeritics Instrument Corporation. Los expertos en la técnica conocen el método y el instrumento y se usan habitualmente para determinar el tamaño de partículas de los agentes de relleno y pigmentos. Las mediciones se llevaron a cabo en una disolución acuosa de 0.1 % en peso Na4P2O7. Las muestras se dispersaron con un agitador de alta velocidad y ultrasonidos.
El término estado “fundido” en el sentido de la presente invención se define como el estado en el que un material es completamente líquido, en otras palabras, está fundido por completo. Aunque el fenómeno de fusión tiene lugar a temperatura contante mientras se aplica energía, una sustancia se identifica como fundida a partir del momento posterior a la fusión cuando la temperatura comienza a subir, según se observa en una curva que representa la temperatura frente a la entrada de energía obtenida por Calorimetría de Barrido Dinámico, DSC (Dynamic Scanning Calorimetry), (DIN 51005: 1983-11).
El término estado “líquido” según la presente invención hace referencia a un material que es líquido a temperatura y presión ambiente estándar (SATP) que hace referencia a una temperatura de 298.15 K (25 °C) y a una presión absoluta de exactamente 100000 Pa (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm).
Cuando se usa el término “que comprende” en la presente descripción y reivindicaciones, no excluye otros elementos no especificados de importancia funcional principal o secundaria. Para los fines de la presente invención, el término “que consiste en” se considera como una realización preferida del término “que comprende”. Si a continuación se define un grupo como que comprende al menos un cierto número de realizaciones, esto también se debe entender como que divulga un grupo, que preferentemente consiste en solo estas realizaciones.
Cada vez que se usan los términos "que incluye" o "que tiene", estos términos tienen por objeto ser equivalentes a "que comprende" según se definió anteriormente.
Donde se use un artículo indefinido o definido al hacer referencia a un sustantivo en singular, p. ej. “un/a” o “el/la”, esto incluye un plural de ese sustantivo a menos que se establezca de forma específica otra cosa.
Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un producto de material de relleno tratado en la superficie, que comprende:
a) al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) una capa de tratamiento en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salino(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina,
en donde el producto de material de relleno tratado en la superficie comprende la capa de tratamiento en una cantidad desde 0.2 hasta 6 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Se prefiere que el producto de material de relleno tratado en la superficie esté en la forma de polvo. También se prefiere que el producto de material de relleno tratado en la superficie se pueda obtener mediante un proceso según se define en el presente documento.
Según un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona una composición polimérica, que comprende al menos una resina polimérica y desde 1 hasta 95 % en peso, respecto al peso total de la composición polimérica, del producto de material de relleno tratado en la superficie. Se prefiere que la al menos una resina polimérica sea al menos un polímero termoplástico, preferentemente un polímero termoplástico seleccionado a partir del grupo que comprende homopolímeros y/o copolímeros de poliolefinas, poliamidas, polímeros que contienen halógeno y/o poliésteres. También se prefiere que la composición polimérica sea una mezcla matriz, en donde preferentemente la mezcla matriz comprenda el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 50 hasta 95 % en peso, preferentemente desde 60 hasta 85 % en peso y más preferentemente desde 70 hasta 80 % en peso, respecto al peso total de la mezcla matriz.
Según todavía otro aspecto adicional de la presente invención, se proporciona una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado que comprenden dicho producto de material de relleno tratado en la superficie y/o composición polimérica. Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo que comprende un producto de material de relleno tratado en la superficie y/o una composición polimérica y/o una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde por soplado, en donde el artículo se selecciona a partir del grupo que comprende productos higiénicos y productos médicos y sanitarios, productos de filtro, productos geotextiles, productos para agricultura y horticultura, ropa, productos de calzado y equipaje, productos para el hogar e industriales, productos de envasado, productos de construcción y similares. Se prefiere que el artículo sea un producto de envasado seleccionado a partir del grupo que comprende bolsas, bolsas de basura, láminas trasparentes, películas higiénicas, láminas para agricultura, papel tipo láminas, botellas, papel de aluminio (termoformado), papeles y cartones recubiertos por extrusión, cajas de cartón, bolsas de papel, sacos, cajas corrugadas, tubos flexibles, tales como tubos para cremas, p. ej., cremas dermatológicas y cosméticas, bolsas, tales como para desechos del hogar y cajas, películas orientadas y biorientadas, bandejas y similares.
Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona el uso del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la fluidez de un producto de material de relleno tratado en la superficie, en donde el material de relleno es al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio y en donde la mejora se logra si, cuando se mide la fluidez del polvo con el método de célula de cizalla en un reómetro de polvo FT4 (ASTM D7891-15) con un estrés normal previo a la cizalla de 15 kPa, el límite elástico no confinado (UYS) se reduce al menos 7 %, o el factor de flujo (FF) aumenta al menos 7 %, y/o, cuando se mide la fluidez del polvo mediante el método del caudal variable y estabilidad en un reómetro de polvo FT4, la energía de fluidez básica (BFE) disminuye al menos 7 % en comparación con el mismo producto de material de relleno tratado en la superficie tratado con él al menos un anhídrido succínico monosustituido solamente.
Según un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona el uso de la menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina combinado con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, basado en el peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24, y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la dispersión del carbonato de calcio en la matriz polimérica de una composición polimérica, en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico / mezcla de ácidos carboxílicos] de 10:1 a 1:10 y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido se usa en una cantidad total de 0.1 a 3 % en peso, basado en el peso seco total del carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados se usa en una cantidad total de 0.1 a 3 % en peso, basado en el peso seco total de carbonato de calcio. Se prefiere considerar que se ha logrado la mejora si, cuando se mide la fluidez del polvo con el método de célula de cizalla en un Reómetro de polvo FT4 usando el método del flujo variable y estabilidad (ASTM D7891 -15) con un estrés normal previo a la cizalla de 15 kPa, el límite elástico no confinado (UYS) se reduce al menos 7 %, o el factor de flujo (FF) aumenta al menos 7 %, y/o, cuando se mide la fluidez del polvo mediante el método del caudal variable y estabilidad en un reómetro de polvo FT4, la energía de fluidez básica (BFE) disminuye al menos 7 % en comparación con el mismo producto de material de relleno tratado en la superficie tratado con el al menos un anhídrido succínico monosustituido solamente. Se aprecia que el reómetro de polvo FT4 (de Freeman Technology, Reino Unido) está equipado con el software Powder Rheometer (v 5.000.00012) y el software Freeman Technology Data Analysis versión 4.0.17.
Según una realización de la presente invención, el material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) se selecciona a partir del grupo que consiste en carbonato de calcio molido, preferentemente mármol, cal, dolomita y/o caliza, carbonato de calcio precipitado (PCC), preferentemente vaterita, calcita y/o aragonita, carbonato de calcio que reacciona en la superficie (MCC) y sus mezclas, más preferentemente el material de relleno que contiene carbonato de calcio es carbonato de calcio molido.
Según otra realización de la presente invención, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) tiene a) un valor de la mediana del tamaño de partículas en peso d50 en el intervalo desde 0.1 gm hasta 7 gm, preferentemente desde 0.25 gm hasta 5 gm y más preferentemente desde 0.5 gm hasta 4 gm, y/o b) un corte superior (d98) de <50 gm, preferentemente <40 gm, más preferentemente <25 gm y lo más preferentemente <15 gm, y/o c) un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g, preferentemente desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferentemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferentemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por el método BET con nitrógeno, y/o d) un contenido de humedad total residual desde 0.01 % en peso hasta 1 % en peso, preferentemente desde 0.01 hasta 0.2 % en peso, más preferentemente desde 0.02 hasta 0.2 % en peso y lo más preferiblemente desde 0.04 hasta 0.2 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Según incluso otra realización de la presente invención, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) se precalienta antes de llevar a cabo la etapa de contacto d), preferentemente el al menos un material de relleno con contenido de calcio de la etapa a) se precalienta a una temperatura desde 20 hasta 200 °C, más preferentemente desde 40 hasta 200 °C, incluso más preferentemente desde 50 hasta 150 °C y lo más preferentemente desde 60 hasta 130 °C.
Según una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo cíclico lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 hasta C25 y más preferentemente desde C4 hasta C20 en el sustituyente.
Según otra realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) es a) al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo, preferentemente al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo seleccionado del grupo que comprende anhídrido etilensuccínico, anhídrido propilsuccínico, anhídrido butilsuccínico, anhídrido triisobutil succínico, anhídrido pentilsuccínico, anhídrido hexilsuccínico, anhídrido heptilsuccínico, anhídrido octilsuccínico, anhídrido nonilsuccínico, anhídrido decilsuccínico, anhídrido dodecilsuccínico, anhídrido hexadecanil succínico, anhídrido octadecanil succínico y sus mezclas y/o b) al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo, preferentemente al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo seleccionado a partir del grupo que comprende anhídrido etenilsuccínico, anhídrido propenilsuccínico, anhídrido butenilsuccínico, anhídrido triisobutenil succínico, anhídrido pentenilsuccínico, anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido heptenilsuccínico, anhídrido octenilsuccínico, anhídrido nonenilsuccínico, anhídrido decenil succínico, anhídrido dodecenil succínico, anhídrido hexadecenil succínico, anhídrido octadecenil succínico, y sus mezclas.
Según incluso otra realización de la presente invención, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, preferentemente C10 a C22, más preferentemente de C12 a C20 y lo más preferentemente de C14 a C20.
Según una realización de la presente invención, la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 5:1 hasta 1:5 y lo más preferentemente desde 4:1 hasta 1:4, tal como desde 4:1 hasta 1:1.
Según otra realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.2 hasta 2 % en peso y más preferiblemente desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a); y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.2 hasta 2 % en peso y preferentemente desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
Según otra realización de la presente invención, la etapa de contacto d) se lleva a cabo a una temperatura desde 20 hasta 200 °C, preferentemente desde 40 hasta 150 °C y lo más preferentemente desde 60 hasta 130 °C.
Según una realización de la presente invención, la etapa de contacto d) se lleva a cabo en donde al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan de forma simultánea o en donde la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan después de que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b), preferiblemente en donde la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega después del al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b).
Según otra realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en la etapa b) en una cantidad tal que el peso total de dicho al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es menos de 5 mg/m2, tal como desde 0.1 a 5 mg/m2, preferentemente menos que 4.5 mg/m2, más preferentemente menos que 4.0 mg/m2, tal como desde 0.2 a 4 mg/m2 o desde 1 a 4 mg/m2, del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a) y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se proporciona en la etapa c) en una cantidad tal que el peso total de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del producto de material de relleno tratado en la superficie es menor que 5 mg/m2, tal como desde 0.1 a 5 mg/m2, preferentemente menos que 4.5 mg/m2, más preferentemente menos que 4.0 mg/m2, tal como desde 0.2 a 4 mg/m2 o desde 1 a 4 mg/m2, del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
Según se estableció anteriormente, el proceso inventivo para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico comprende al menos las etapas de a), b), c) y d). A continuación, se hace referencia a detalles adicionales de la presente invención y en especial a las etapas anteriores del proceso inventivo para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie.
Caracterización de la etapa a): Proporcionar al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio
Según la etapa a) del proceso de la invención, se proporciona al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
La expresión “al menos un" material de relleno que contiene carbonato de calcio hace referencia a que se pueden proporcionar uno o más, por ejemplo, dos o tres materiales de relleno que contienen carbonato de calcio. Según una realización preferida, solo un material de relleno que contiene carbonato de calcio se proporciona en la etapa a).
Según una realización preferida de la presente invención, el material que comprende carbonato de calcio se selecciona a partir del grupo que consiste en carbonato de calcio molido (GCC), preferentemente mármol, cal, dolomita y/o caliza, carbonato de calcio precipitado (PCC), preferentemente vaterita, calcita y/o aragonita, carbonato de calcio que reacciona en la superficie (MCC) y sus mezclas, más preferentemente el al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio es carbonato de calcio molido.
El GCC se entiende como la forma de origen natural del carbonato de calcio, obtenida de rocas sedimentarias tales como la cal o caliza, o de rocas de mármol metamórfico y procesada gracias a un tratamiento tal como molienda, tamizado y/o fraccionamiento en forma húmeda y/o seca, por ejemplo mediante una ciclón o clasificador. En una realización de la presente invención, el GCC se selecciona a partir del grupo que comprende mármol, caliza, dolomita, cal y sus mezclas.
Por el contrario, el carbonato de calcio del tipo PCC incluye carbonato de calcio sintético, productos obtenidos por carbonación de una suspensión de hidróxido de calcio, a la que en general se hace referencia en la técnica como suspensión de cal o lechada de cal cuando deriva de partículas de óxido de calcio finamente divididas en agua o por precipitación de una disolución de sal iónica. PCC puede ser romboédrico y/o escalenoédrico y/o aragonítico; el carbonato de calcio sintético o el carbonato de calcio precipitado preferidos comprenden formas cristalinas mineralógicas aragoníticas, vateríticas o calcíticas o sus mezclas.
“Carbonato de calcio tratado en la superficie” en el sentido de la presente invención puede ser un carbonato de calcio natural precipitado o molido con una modificación en la estructura interna o un producto que reacciona con la superficie.
En una realización preferida, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es mármol.
Se aprecia que la cantidad de carbonato de calcio al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es al menos 80 % en peso, por ejemplo, al menos 95 % en peso, preferentemente entre 97 y 100 % en peso, más preferentemente entre 98.5 y 99.95 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
El al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio está preferentemente en forma de material en partículas, y puede tener una distribución del tamaño de partículas según se emplea de forma convencional para el(los) material(es) involucrado(s) en el tipo de producto que se va a producir. En general, se prefiere que el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tenga una mediana del valor del tamaño de partículas en peso d50 en el intervalo de 0.1 a 7 gm. Por ejemplo, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tiene una mediana del valor del tamaño de partículas en peso d50 en el intervalo de 0.25 gm a 5 gm y preferiblemente desde 0.5 gm a 4 gm.
Además, o de forma alternativa, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tiene un corte superior (dgs) de <50 gm. Por ejemplo, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tiene un corte superior (dgs) de <40 gm, preferentemente de <25 gm y más preferentemente de <15 gm.
Se prefiere además que el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tenga un área superficial específica de BET desde 0.5 y 150 m2/g según se mide por el método BET con nitrógeno. Por ejemplo, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tiene un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferiblemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferiblemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por el método BET con nitrógeno.
De este modo, se prefiere que el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tenga
a) una mediana del valor d50 del tamaño de partículas en peso en el intervalo de 0.1 gm a 7 gm, preferentemente de 0.25 gm a 5 y lo más preferentemente de 0.5 gm a 4 gm, y/o
b) un corte superior (dgs) de <50 pm, preferentemente <40 pm, más preferentemente <25 pm y lo más preferentemente <15 pm, y/o
c) un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g, preferentemente desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferentemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferentemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por método BET con nitrógeno.
Por ejemplo, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tiene
a) una mediana del valor d50 del tamaño de partículas en peso en el intervalo de 0.1 pm a 7 pm, preferentemente de 0.25 pm a 5 y lo más preferentemente de 0.5 pm a 4 pm, o
b) un corte superior (dgs) de <50 pm, preferentemente <40 pm, más preferentemente <25 pm y lo más preferentemente <15 pm, o
c) un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g, preferentemente desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferentemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferentemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por el método BET con nitrógeno.
Preferiblemente, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio tiene
a) una mediana del valor d50 del tamaño de partículas en peso en el intervalo de 0.1 pm a 7 pm, preferentemente de 0.25 pm a 5 y lo más preferentemente de 0.5 pm a 4 pm, y
b) un corte superior (dgs) de <50 pm, preferentemente <40 pm, más preferentemente <25 pm y lo más preferentemente <15 pm, y
c) un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g, preferentemente desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferentemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferentemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por el método BET con nitrógeno.
En una realización de la presente invención, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es preferentemente mármol con una mediana del valor d50 del tamaño de partículas en peso de 0.1 pm a 7 pm, preferentemente de 0.25 pm a 5 pm y lo más preferentemente de 0.5 pm a 4 pm. En este caso, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio presenta un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g, preferentemente desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferentemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferentemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por método BET con nitrógeno.
Se prefiere que el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio sea un material molido en seco, un material molido en húmedo y secado o una mezcla de los materiales anteriores. En general, la etapa de molienda se puede llevar a cabo con cualquier dispositivo de molienda convencional, por ejemplo, en condiciones tales que el refinamiento de forma predominante resulte del impacto con un cuerpo secundario, es decir, en uno o más de: un molino de bolas, un molino de barras, un molino vibratorio, una trituradora, un molino de impacto centrífugo, un molino de bolas vertical, un molino por atrición, un molino de púas, un molino de martillo, una pulverizadora, una trituradora, un desaglomerador, un cuchillo cortador u otro de los equipos conocidos por los expertos en la técnica.
En caso de que el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio sea un material de relleno que contiene carbonato de calcio molido en húmedo, la etapa de molienda se puede realizar en condiciones tales que tenga lugar una trituración autógena y/o mediante un molino de bolas horizontal, y/u otro de dichos procesos conocidos por los expertos en la técnica. El material de relleno que contiene carbonato de calcio molido procesado en húmero así obtenido puede lavarse y drenarse por procesos bien conocidos, p. ej., mediante floculación, filtración o evaporación forzada antes del secado. La etapa posterior de secado se puede llevar a cabo en una única etapa tal como mediante secado por pulverización, o en al menos dos etapas, p. ej., aplicando una primera etapa de calentamiento al material de relleno que contiene carbonato de calcio para reducir el contenido de humedad asociado al nivel que no es mayor que aproximadamente 0.5 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio. El contenido de humedad total residual del material de relleno puede medirse por el método de valoración colorimétrico de Karl Fischer, desorbiendo la humedad en un horno a 195 °C y pasándola de forma continua en el colorómetro KF (Mettler Toledo coulometric KF Titrator C30, combinado con un horno Mettler DO 0337) con N2 seco a 100 ml/min durante 10 min. El contenido de humedad total residual puede determinarse con una curva de calibración y también se puede tener en cuenta una prueba ciega de flujo de gas de 10 min sin una muestra. El contenido de humedad total residual puede reducirse adicionalmente aplicando una segunda etapa de calentamiento al al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio. En el caso de que dicho secado se realice mediante más de un peso de secado, la primera etapa se puede llevar a cabo calentando una corriente caliente de aire, mientras la segunda etapa y las etapas de secado adicionales preferentemente se llevan a cabo mediante un calentamiento indirecto en el que la atmósfera en el recipiente correspondiente comprende un agente de tratamiento de superficie. También es frecuente que al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio esté sujeto a una etapa de mejora del rendimiento (tal como etapa de flotación, etapa de blanqueado o etapa de separación magnética) para eliminar las impurezas.
En una realización de la presente invención, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio comprende un material de relleno que contiene carbonato de calcio molido en seco. En otra realización preferida, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es un material molido en húmedo en un molino de bolas horizontal, y posteriormente secado con el proceso bien conocido de secado por pulverización.
Dependiendo del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio preferentemente tiene un contenido de humedad total residual desde 0.01 hasta 1 % en peso, preferentemente desde 0.01 hasta 0.2 % en peso, más preferentemente desde 0.02 hasta 0.2 % en peso y lo más preferentemente desde 0.04 hasta 0.2 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Por ejemplo, en caso de que se use mármol molido en húmedo y secado por pulverización como el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, el contenido de humedad total residual del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es preferentemente desde 0.01 hasta 0.1 % en peso, más preferentemente desde 0.02 hasta 0.08 % en peso y lo más preferentemente desde 0.04 hasta 0.07 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio. En caso de que se use PCC como el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, el contenido de humedad total residual del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es preferentemente desde 0.01 hasta 0.2 % en peso, más preferentemente desde 0.05 hasta 0.17 % en peso y lo más preferentemente desde 0.05 hasta 0.15 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Caracterización de la etapa b): Proporcionar al menos un anhídrido succínico monosustituido,
Según la etapa b) del proceso de la presente invención se proporciona al menos un anhídrido succínico monosustituido.
Se aprecia que la expresión “al menos un” anhídrido succínico monosustituido significa que uno o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos se pueden proporcionar en el proceso de la presente invención.
Por consiguiente, debería notarse que el al menos un anhídrido succínico monosustituido puede ser un tipo de anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s). De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido puede ser una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido puede ser una mezcla de dos o tres tipos de anhídridos succínicos monosustituidos, tal como dos tipos de anhídridos succínicos monosustituidos.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es un tipo de anhídrido succínico monosustituido.
Es apropiado que al menos un anhídrido succínico monosustituido represente un agente de tratamiento de superficie y consista en un anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de cualquier grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tenga una cantidad total de átomos de carbono de C2 a C30 en el sustituyente.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en un anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C3 a C25 en el sustituyente. Por ejemplo el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en un anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C4 a C20 en el sustituyente.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo que es un grupo alifático y lineal que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 a C25 y lo más preferentemente desde C4 a C20 en el sustituyente. Además o de forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo que es un grupo alifático y ramificado que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 a C25 y lo más preferentemente desde C4 a C20 en el sustituyente.
De este modo, se prefiere que el al menos un anhídrido succínico monosustituido consista en anhídrido succínico monosustituido con un grupo que es un grupo alquilo ramificado o lineal que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 a C25 y lo más preferentemente desde C4 a C20 en el sustituyente.
Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo que es un grupo alquilo lineal que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 a C25 y lo más preferentemente desde C4 a C20 en el sustituyente. Además o de forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo que es un grupo alquilo ramificado que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 a C25 y más preferentemente desde C4 a C20 en el sustituyente.
El término “alquilo” en el significado de la presente invención hace referencia a un compuesto orgánico saturado, lineal o ramificado, formado por carbono e hidrógeno. En otras palabras, “anhídridos succínicos monosustituidos con alquilo” están compuestos de cadenas de hidrocarburo saturado lineal o ramificado que contienen un grupo de anhídrido succínico colgante.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo lineal o ramificado. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo se selecciona a partir del grupo que comprende anhídrido etilsuccínico, anhídrido propilsuccínico, anhídrido butilsuccínico, anhídrido triisobutilsuccínico, anhídrido pentilsuccínico, anhídrido hexilsuccínico, anhídrido heptilsuccínico, anhídrido octilsuccínico, anhídrido nonilsuccínico, anhídrido decilsuccínico, anhídrido dodecilsuccínico, anhídrido hexadecanil succínico, anhídrido octadecanilsuccínico y sus mezclas.
Por consiguiente, se aprecia que p. ej., el término “anhídrido butilsuccínico” comprende anhídrido(s) butilsuccínico(s) lineal(es) y ramificado(s). Un ejemplo específico de anhídrido(s) butilsuccínico(s) lineal(es) es anhídrido nbutilsuccínico. Ejemplos específicos de anhídrido(s) butilsuccínico(s) ramificado(s) son anhídrido iso-butilsuccínico, anhídrido sec-butilsuccínico y/o anhídrido terc-butilsuccínico.
Además, se aprecia que p. ej., el término “anhídrido hexadecanilsuccínico” comprende anhídrido(s) hexadecanilsuccínico(s) lineales y ramificados. Un ejemplo específico de anhídrido(s) hexadecanilsuccínico(s) lineal(es) es el anhídrido n-hexadecanilsuccínico. Ejemplos específicos de anhídrido(s) hexadecanilsuccínico(s) ramificado(s) son anhídrido 14-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 13-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 12-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 11-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 10-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 9-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 8-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 7-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 6-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 5-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 4-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 3-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 2-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 1-metilpentadecanilsuccínico, anhídrido 13-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 12-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 11-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 10-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 9-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 8-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 7-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 6-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 5-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 4-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 3-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 2-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 1-etilbutadecanilsuccínico, anhídrido 2-butildodecanilsuccínico, anhídrido 1-hexildecanilsuccínico, anhídrido 1-hexil-2-decanilsuccínico, anhídrido 2-hexildecanilsuccínico, anhídrido 6,12-dimetilbutadecanilsuccínico, anhídrido 2,2-dietildodecanilsuccínico, anhídrido 4,8,12-trimetiltridecanilsuccínico, anhídrido 2,2,4,6,8-pentametilundecanilsuccínico, anhídrido 2-etil-4-metil-2-(2-metilpentil)heptilsuccínico y/o anhídrido 2-etil-4,6-dimetil-2-propilnonilsuccínico.
Por consiguiente, se aprecia que p. ej., el término “anhídrido octadecanilsuccínico” comprende anhídrido(s) octadecanilsuccínico(s) lineal(es) o ramificado(s). Un ejemplo específico de anhídrido(s) octadecanilsuccínico(s) lineal(es) es el anhídrido n-octadecanilsuccínico. Ejemplos específicos de anhídrido(s) hexadecanilsuccínico(s) ramificado(s) son anhídrido 16-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 15-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 14-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 13-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 12-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 11-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 10-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 9-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 8-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 7-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 6-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 5-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 4-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 3-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 2-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 1-metilheptadecanilsuccínico, anhídrido 14-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 13-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 12-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 11-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 10-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 9-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 8-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 7-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 6-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 5-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 4-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 3-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 2-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 1-etilhexadecanilsuccínico, anhídrido 2-hexildodecanilsuccínico, anhídrido 2-heptilundecanilsuccínico, anhídrido iso-octadecanilsuccínico y/o anhídrido 1 -octil-2-decanilsuccínico.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo se selecciona a partir del grupo que comprende anhídrido butilsuccínico, anhídrido hexilsuccínico, anhídrido heptilsuccínico, anhídrido octilsuccínico, anhídrido hexadecanil succínico, anhídrido octadecanil succínico y sus mezclas.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es un tipo de anhídrido succínico monosustituido con alquilo. Por ejemplo, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es anhídrido butilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es anhídrido hexilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es anhídrido heptilsuccínico o anhídrido octilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es anhídrido hexadecanilsuccínico. Por ejemplo, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es un anhídrido hexadecanilsuccínico lineal tal como anhídrido n-hexadecanilsuccínico o anhídrido hexadecanilsuccínico ramificado tal como anhídrido 1-hexil-2-decanilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es anhídrido octadecanilsuccínico. Por ejemplo, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es un anhídrido octadecanilsuccínico lineal tal como anhídrido n-octadecanilsuccínico o anhídrido octadecanilsuccínico ramificado tal como anhídrido iso-octadecanilsuccínico o anhídrido 1-octil-2-decanilsuccínico.
En una realización de la presente invención, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es anhídrido butilsuccínico tal como anhídrido n-butilsuccínico.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquilo. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o tres tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquilo.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo que es un grupo alquenilo lineal o ramificado que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 hasta C25 y lo más preferentemente desde C4 hasta C20 en el sustituyente.
El término “alquenilo” en el significado de la presente invención hace referencia a un compuesto orgánico insaturado, lineal o ramificado, compuesto de carbono e hidrógeno. Dicho compuesto orgánico además contiene al menos un enlace doble en el sustituyente, preferentemente un enlace doble. En otras palabras, “anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo” están compuestos de cadenas de hidrocarburo insaturado lineal o ramificado que contienen un grupo de anhídrido succínico colgante. Se aprecia que el término “alquenilo” en el significado de la presente invención incluye isómeros cis y trans.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo lineal o ramificado. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo se selecciona del grupo que comprende anhídrido etenilsuccínico, anhídrido propenilsuccínico, anhídrido butenilsuccínico, anhídrido triisobutenilsuccínico, anhídrido pentenilsuccínico, anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido heptenilsuccínico, anhídrido octenilsuccínico, anhídrido nonenilsuccínico, anhídrido decenilsuccínico, anhídrido dodecenilsuccínico, anhídrido hexadecenilsuccínico, anhídrido octadecenilsuccínico y sus mezclas.
Por consiguiente, se aprecia que p. ej., el término “anhídrido hexadecenilsuccínico” comprende anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) lineal(es) y ramificado(s). Un ejemplo específico de anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) lineal(es) es anhídrido n-hexadecenilsuccínico tal como anhídrido 14-hexadecenilsuccínico, anhídrido 13-hexadecenilsuccínico, anhídrido 12-hexadecenilsuccínico, anhídrido 11-hexadecenilsuccínico, anhídrido 10-hexadecenilsuccínico, anhídrido 9-hexadecenilsuccínico, anhídrido 8-hexadecenilsuccínico, anhídrido 7-hexadecenilsuccínico, anhídrido 6-hexadecenilsuccínico, anhídrido 5-hexadecenilsuccínico, anhídrido 4-hexadecenilsuccínico, anhídrido 3-hexadecenilsuccínico y/o anhídrido 2-hexadecenilsuccínico. Ejemplos específicos de anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) ramificado(s) son anhídrido 14-metil-9-pentadecenilsuccínico, anhídrido 14-metil-2-pentadecenilsuccínico, anhídrido 1-hexil-2-decenilsuccínico y/o anhídrido iso-hexadecenilsuccínico.
Además, se aprecia que p. ej., el término “anhídrido octadecenilsuccínico” comprende anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s) lineal(es) y ramificado(s). Un ejemplo específico de anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s) lineal(es) es anhídrido n-octadecenilsuccínico tal como anhídrido 16-octadecenilsuccínico, anhídrido 15-octadecenilsuccínico, anhídrido 14-octadecenilsuccínico, anhídrido 13-octadecenilsuccínico, anhídrido 12-octadecenilsuccínico, anhídrido 11-octadecenilsuccínico, anhídrido 10-octadecenilsuccínico, anhídrido 9-octadecenilsuccínico, anhídrido 8-octadecenilsuccínico, anhídrido 7-octadecenilsuccínico, anhídrido 6-octadecenilsuccínico, anhídrido 5-octadecenilsuccínico, anhídrido 4-octadecenilsuccínico, anhídrido 3-octadecenilsuccínico y/o anhídrido 2-octadecenilsuccínico. Ejemplos específicos de anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s) ramificado(s) son anhídrido 16-metil-9-heptadecenilsuccínico, anhídrido 16-metil-7-heptadecenilsuccínico, anhídrido 1-octil-2-decenilsuccínico y/o anhídrido iso-octadecenilsuccínico.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo se selecciona a partir del grupo que comprende anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido octenilsuccínico, anhídrido hexadecenilsuccínico, anhídrido octadecenilsuccínico y sus mezclas.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo. Por ejemplo, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es anhídrido hexenilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es anhídrido octenilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es anhídrido hexadecenilsuccínico. Por ejemplo, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es un anhídrido hexadecenilsuccínico lineal tal como anhídrido n-hexadecenilsuccínico o anhídrido hexadecenilsuccínico ramificado tal como anhídrido 1-hexil-2-decenilsuccínico. De forma alternativa, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es anhídrido octadecenilsuccínico. Por ejemplo, el anhídrido succínico monosustituido con alquilo es un anhídrido octadecenilsuccínico lineal tal como anhídrido n-octadecenilsuccínico o anhídrido octadecenilsuccínico ramificado tal como anhídrido iso-octadecenilsuccínico o anhídrido 1-octil-2-decenilsuccínico.
En una realización de la presente invención, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es anhídrido octadecenilsuccínico lineal tal como anhídrido n-octadecenilsuccínico. En otra realización de la presente invención, el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es anhídrido octenilsuccínico lineal tal como anhídrido noctenilsuccínico.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido es un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo, se aprecia que el anhídrido succínico monosustituido con alquenilo esté presente en una cantidad de > 95 % en peso y preferentemente de >96.5 % en peso respecto al peso del al menos un anhídrido succínico monosustituido proporcionado en la etapa b).
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o tres tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo, un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es un anhídrido octadecenilsuccínico lineal o ramificado, mientras que cada anhídrido succínico monosustituido con alquenilo adicional se selecciona a partir de anhídrido etenilsuccínico, anhídrido propenilsuccínico, anhídrido butenilsuccínico, anhídrido pentenilsuccínico, anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido heptenilsuccínico, anhídrido nonenilsuccínico, anhídrido hexadecenilsuccínico y sus mezclas. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo, en donde un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es un anhídrido octadecenilsuccínico lineal, y cada anhídrido succínico monosustituido con alquenilo adicional se selecciona a partir de anhídrido etenilsuccínico, anhídrido propenilsuccínico, anhídrido butenilsuccínico, anhídrido pentenilsuccínico, anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido heptenilsuccínico, anhídrido nonenilsuccínico, anhídrido hexadecenilsuccínico y sus mezclas. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo, en donde un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es un anhídrido octadecenilsuccínico ramificado, y cada anhídrido succínico monosustituido con alquenilo adicional se selecciona a partir de anhídrido etenilsuccínico, anhídrido propenilsuccínico, anhídrido butenilsuccínico, anhídrido pentenilsuccínico, anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido heptenilsuccínico, anhídrido nonenilsuccínico, anhídrido hexadecenilsuccínico y sus mezclas.
Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo que comprende uno o más anhídridos hexadecenilsuccínicos, tales como anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) lineal(es) o ramificado(s), y uno o más anhídridos octadecenilsuccínicos, tales como anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s) lineal(es) o ramificado(s).
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo que comprende anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) lineal(es) y anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s) lineal(es). De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo que comprende anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) ramificado(s) y anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s) ramificado(s). Por ejemplo, el uno o más anhídridos hexadecenilsuccínicos es un anhídrido hexadecenilsuccínico lineal tal como anhídrido n-hexadecenilsuccínico y/o anhídrido hexadecenilsuccínico ramificado tal como anhídrido 1-hexil-2-decenilsuccínico. De forma adicional o alternativa, el uno o más anhídridos octadecenilsuccínicos son anhídridos octadecenilsuccínicos lineales tales como anhídrido n-octadecenilsuccínico y/o anhídrido octadecenilsuccínico ramificado tal como anhídrido iso-octadecenilsuccínico y/o anhídrido 1-octil-2-decenilsuccínico.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo, se aprecia que un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo está presente en una cantidad desde 20 hasta 60 % en peso y preferentemente desde 30 hasta 50 % en peso respecto al peso del al menos un anhídrido succínico monosustituido proporcionado en la etapa b).
Por ejemplo, si el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de dos o más tipos de anhídridos succínicos monosustituidos con alquenilo que comprende uno o más anhídridos hexadecenilsuccínicos, tales como anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) lineal(es) o ramificado(s), y uno o más anhídrido(s) octadecenilsuccínico(s), tales como anhídrido(s) hexadecenilsuccínico(s) lineal(es) o ramificado(s), se prefiere que el uno o más anhídridos octadecenilsuccínicos estén presentes en una cantidad desde 20 hasta 60 % en peso y preferentemente desde 30 hasta 50 % en peso, respecto al peso total del al menos un anhídrido succínico monosustituido proporcionado en la etapa b).
También se aprecia que el al menos un anhídrido succínico monosustituido puede ser una mezcla del al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo y al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo y al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo, se aprecia que el sustituyente alquilo del al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo y el sustituyente alquenilo del al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo sea preferentemente el mismo. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido etilsuccínico y anhídrido etenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido propilsuccínico y anhídrido propenilsuccinico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido butilsuccínico y anhídrido butenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido triisobutilsuccínico y anhídrido triisobutenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido pentilsuccínico y anhídrido pentenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido hexilsuccínico y anhídrido hexenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido heptilsuccínico y anhídrido heptenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido octilsuccínico y anhídrido octenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido nonilsuccínico y anhídrido nonenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido decilsuccínico y anhídrido decenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido dodecilsuccínico y anhídrido dodecenilsuccínico. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido hexadecanilsuccínico y anhídrido hexadecenilsuccínico. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido hexadecanilsuccínico lineal y anhídrido dexadecenilsuccínico lineal o una mezcla de anhídrido hexadecanilsuccínico ramificado y anhídrido hexadecenilsuccínico ramificado. De forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido octadecanilsuccínico y anhídrido octadecenilsuccínico. Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido octadecanilsuccínico lineal y anhídrido octadecenilsuccínico lineal o una mezcla de anhídrido octadecanilsuccínico ramificado y anhídrido octadecenilsuccínico ramificado.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de anhídrido nonilsuccínico y anhídrido nonenilsuccínico.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido es una mezcla de al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo y al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo, la relación en peso entre el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo y el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo está entre 90:10 y 10:90 (% en peso/% en peso). Por ejemplo, la relación en peso entre el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo y el al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo es entre 70:30 y 30:70 (% en peso/% en peso) o entre 60:40 y 40:60.
De forma opcional, el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en combinación con al menos un ácido succínico monosustituido en la etapa b) del proceso de la invención.
Se aprecia que la expresión “al menos un” ácido succínico monosustituido significa que uno o más tipos de ácidos succínicos monosustituidos se pueden proporcionar en la etapa b) del proceso de la presente invención.
Por consiguiente, debería notarse que el al menos un ácido succínico monosustituido puede ser un tipo de ácido succínico monosustituido. De forma alternativa, el al menos un ácido succínico monosustituido puede ser una mezcla de dos o más tipos de ácidos succínicos monosustituidos. Por ejemplo, el al menos un ácido succínico monosustituido puede ser una mezcla de dos o tres tipos de ácidos succínicos monosustituidos, como dos tipos de ácidos succínicos monosustituidos.
En una realización de la presente invención, el al menos un ácido succínico monosustituido es un tipo de ácido succínico monosustituido.
Es apropiado que al menos un ácido succínico monosustituido represente un agente de tratamiento de superficie y consista en un ácido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo cíclico y alifático lineal y ramificado que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C2 a C30 en el sustituyente.
En una realización de la presente invención, el al menos un ácido succínico monosustituido consiste en un ácido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo cíclico y alifático lineal y ramificado que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C3 a C25 en el sustituyente. Por ejemplo de la presente invención, el al menos un ácido succínico monosustituido consiste en un ácido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo cíclico y alifático lineal y ramificado que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C4 a C20 en el sustituyente.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona con al menos un ácido succínico monosustituido de la etapa b) del proceso, se aprecia que el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido puede comprender el mismo sustituyente o un sustituyente diferente.
Según la presente invención, la molécula del al menos un ácido succínico monosustituido y la molécula del anhídrido succínico del al menos un anhídrido succínico monosustituido están monosustituidos con el mismo grupo seleccionado a partir de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 a C25 y más preferentemente desde C4 a C20 en el sustituyente.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en combinación con al menos un ácido succínico monosustituido, el al menos un ácido succínico monosustituido está presente en una cantidad de <10 % en moles respecto a la suma molar del al menos un anhídrido succínico monosustituido y al menos un ácido succínico monosustituido. Por ejemplo, el al menos un ácido succínico monosustituido está presente en una cantidad de <5 % en moles, preferentemente de <2.5 % en moles y más preferentemente de <1 % en moles, sobre respecto a la suma molar del al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido.
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido se proporciona en una etapa b) del proceso.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en combinación con al menos un ácido succínico monosustituido de la etapa b) del proceso, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido se proporcionan preferentemente como una mezcla.
Para lograr una mejor fluidez del producto final y su mejor dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica, se aprecia que el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en una cantidad desde 0.1 hasta 2.5 % en peso, preferentemente en una cantidad desde 0.2 hasta 2 % en peso, más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, incluso más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 1 % en peso y más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 0.8 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en combinación con al menos un ácido succínico monosustituido de la etapa b) del proceso, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional se proporcionan preferentemente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, preferentemente desde 0.1 hasta 2.5 % en peso, más preferentemente desde 0.2 hasta 2 % en peso, incluso más preferentemente desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, incluso más preferentemente desde 0.3 hasta 1 % en peso y más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 0.8 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Además o de forma alternativa, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el opcional al menos un ácido succínico monosustituido de la presente invención se proporcionan preferentemente en una cantidad tal que el peso total de dicho al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es menor que 5 mg/m2 del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
En una realización de la presente invención, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional de la presente invención se proporcionan preferentemente en una cantidad tal que el peso total de dicho al menos un anhídrido succínico monosustituido y ácido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es menor que 4.5 mg/m2 y más preferentemente menor que 4.0 mg/m2 del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional de la presente invención se proporcionan preferentemente en una cantidad tal que el peso total del al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional en la superficie del producto de material de relleno tratado en la superficie sea desde 0.1 hasta 5 mg/m2, más preferentemente desde 0.2 hasta 4 mg/m2, y más preferentemente desde 1 a 4 mg/m2 del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
Además o de forma alternativa, se debe tener en cuenta que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional del proceso inventivo se proporcionan en estado fundido o líquido, es decir al menos un anhídrido succínico monosustituido y el al menos un ácido succínico monosustituido opcional, presentan una viscosidad de menos de 5000, preferentemente menos de 2500, más preferentemente menos de 1000 mPa s y más preferentemente de menos de 500 mPa s a 20 °C (± 2 °C), cuando se miden con el equipo apropiado, p. ej., reómetro Physica MCR 300 (Paar Physica) equipado con célula de medición TEZ 150 P-C y el sistema de medición CC 28.7 a una velocidad de cizalla de 5 s-1 y a 20 °C (± 2 °C).
Caracterización de la etapa c): Provisión de una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico
Según la etapa c) del proceso de la presente invención se proporciona una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24.
El término "mezcla" de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos significa que dos o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se proporcionan en la etapa c) de la presente invención, con la condición de que uno de los dos o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos sea ácido esteárico. Preferentemente, la mezcla comprende tres o más, p. ej., tres o cuatro o cinco, ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos, con la condición de que uno de los tres o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos sea ácido esteárico.
Se ha hallado específicamente que el tratamiento de superficie de un material de relleno que contiene carbonato de calcio con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico es ventajosa para mejorar la fluidez del material de relleno que contiene carbonato de calcio, en comparación con un material cuya superficie ha sido tratada solo con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s), es decir, sin la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico. Una ventaja adicional es que la dispersión del producto resultante en la matriz polimérica en una composición polimérica se mejora, en comparación con un material que ha sido tratado en la superficie solo con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s), es decir sin la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico.
Así, es un requisito de la presente invención que se proporcione una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos en la etapa c). Se ha hallado específicamente que una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico es ventajosa para los fines de la presente invención.
Así es un requisito específico de la presente invención que la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos comprenda ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, p. ej., desde 10.0 a 98.0 % en peso respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24.
En una realización, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 20.0 % en peso, por ejemplo, desde 20.0 hasta 98.0 % en peso, preferentemente de al menos 30.0 % en peso, por ejemplo, desde 30.0 hasta 98.0 % en peso, más preferentemente de al menos 40.0 % en peso, por ejemplo, desde 40.0 hasta 98.0 % en peso, y lo más preferentemente de al menos 50 % en peso, por ejemplo, desde 50.0 hasta 98.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24. Por consiguiente, la mezcla comprende el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24 en una cantidad igual o menor que 90.0 % en peso, p, ej., desde 2.0 hasta 90.0 % en peso, preferentemente igual o menor que 80.0 % en peso, p, ej., desde 2.0 hasta 80.0 % en peso, más preferentemente igual o menor que 70.0 % en peso, p, ej., desde 2.0 hasta 70.0 % en peso, incluso más preferentemente igual o menor que 60.0 % en peso, p, ej., desde 2.0 hasta 60.0 % en peso, y lo más preferentemente igual o menor que 50.0 % en peso, p, ej., desde 2.0 hasta 50.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla.
Se aprecia que el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos en el significado de la presente invención puede seleccionarse a partir de uno o más ácidos carboxílicos de cadena lineal, de cadena ramificada, saturados, insaturados y/o alicíclicos. Preferiblemente, el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos es/son ácido(s) monocarboxílico(s), es decir, el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos adicionales se caracteriza(n) por que está presente un solo grupo carboxilo. Dicho grupo carboxilo se coloca en el extremo de la estructura de carbono.
Así, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24. Preferentemente, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, más preferentemente C10 a C22, incluso más preferentemente de C12 a C20 y lo más preferentemente de C14 a C20.
En una realización de la presente invención, el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se seleccionan a partir de ácidos carboxílicos no ramificados saturados, es decir el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se selecciona preferentemente del grupo de ácidos carboxílicos que consiste en ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentadecanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido heneicosanoico, ácido behénico, ácido tricosanoico y ácido lignocérico y sus mezclas.
En otra realización de la presente invención, el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se seleccionan a partir del grupo que comprende ácido octanoico, ácido decanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido araquídico y sus mezclas. Preferentemente, el uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se seleccionan a partir del grupo que comprende ácido mirístico, ácido palmítico y sus mezclas.
En una realización, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales seleccionados a partir del grupo que comprende ácido octanoico, ácido decanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido araquídico y sus mezclas. Preferentemente, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales seleccionados a partir del grupo que comprende ácido mirístico, ácido palmítico y sus mezclas.
Si la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales seleccionados del grupo que comprende ácido mirístico, ácido palmítico y sus mezclas, se aprecia que la mezcla comprende ácido esteárico y ácido mirístico y/o ácido palmítico en una cantidad de al menos 60.0 % en peso, preferentemente de al menos 70.0 % en peso, más preferentemente de al menos 80.0 % en peso y lo más preferentemente de al menos 90 % en peso, tal como desde 90.0 % a 99.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla. Así, no se excluye que la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprenda ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales en menores cantidades, es decir, que cada ácido carboxílico lineal o ramificado alifático saturado adicional esté presente en la mezcla en una cantidad que no exceda 3.0 % en peso, preferentemente que no exceda 2.0 % en peso, y lo más preferentemente que no exceda 1.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla.
Para lograr una fluidez mejor del producto final y su mejor dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c), que comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24, se proporciona en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Por ejemplo, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c), que comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24, se proporciona en una cantidad desde 0.1 hasta 2.5 % en peso, preferentemente en una cantidad desde 0.2 hasta 2 % en peso, más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, incluso más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 1 % en peso y lo más preferentemente en una cantidad desde 0.3 hasta 0.8 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Además o de forma alternativa, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se proporciona preferentemente en una cantidad tal que el peso total de dicha mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados, que comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24, y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es menor que 5 mg/m2 del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
En una realización de la presente invención, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c), que comprende ácido esteárico y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24, se proporciona preferentemente en una cantidad tal que el peso total de dicha mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es menor que 4.5 mg/m2 y lo más preferentemente menor que 4.0 mg/m2 del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
Por ejemplo, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se proporciona preferentemente en una cantidad tal que el peso total de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del producto de material de relleno tratado en la superficie es desde 0.1 a 5 mg/m2, más preferentemente desde 0.2 a 4 mg/m2 y más preferentemente desde 1 a 4 mg/m2 del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
Caracterización de la etapa d): Puesta en contacto del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados que comprende ácido esteárico
Según la etapa d) del proceso inventivo, la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) se pone en contacto, mezclando, en una o más etapas, en cualquier orden, con al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos de la etapa c) de manera que una capa de tratamiento que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
La etapa d) de puesta en contacto del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos tiene lugar en condiciones de mezclado. El experto en la materia adaptará estas condiciones de mezcla (tales como la configuración de las paletas de mezclado y la velocidad de mezclado) según este equipo del proceso.
En una realización preferida de la presente invención, el proceso inventivo puede ser un proceso continuo. En este caso, es posible poner en contacto el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos en un flujo constante, de manera que una concentración constante del al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se proporciona durante la etapa d).
De forma alternativa, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio se pone en contacto con el, al menos un, anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos en una etapa, en donde dicho al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se agrega preferentemente en una porción.
En otra realización de la presente invención, el proceso inventivo puede ser un proceso en lotes, es decir, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio se pone en contacto con el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos en más de una etapa, en donde dicho al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se agrega preferentemente en aproximadamente porciones iguales. De forma alternativa, también es posible agregar el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos en porciones desiguales al al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, es decir, en porciones más grandes o pequeñas.
Según una realización de la presente invención, la etapa de contacto d) se lleva a cabo en un proceso en lotes o continuo durante un período de tiempo desde 0.1 a 1000 s. Por ejemplo, la etapa de contacto d) es un proceso continuo y comprende una o varias etapas de contacto y el tiempo de contacto total es desde 0.1 a 20 s, preferiblemente desde 0.5 a 15 s y lo más preferiblemente desde 1 a 10 s.
Se aprecia que la etapa de contacto d) se puede llevar a cabo en cualquier orden. Por ejemplo, la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan de forma simultánea al al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio. En esta realización, el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan preferentemente como una mezcla al al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
De forma alternativa, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega antes o después del al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b).
Se aprecia que el efecto ventajoso se obtiene especialmente si la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega después del al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b).
Se aprecia que el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados debería presentar una viscosidad manejable, es decir, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados debería estar en estado fundido o en estado líquido.
Así, se requiere que la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajuste de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos esté en estado fundido o líquido.
En general, la etapa de contacto d) se lleva a cabo a una temperatura de tratamiento desde 20 hasta 200 °C, preferentemente desde 40 hasta 150 °C y lo más preferentemente desde 60 hasta 130 °C.
Preferentemente, si el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se proporciona en estado líquido, es decir, a presión y temperatura ambiente estándar (SATP) que hace referencia a una temperatura de 25 °C (298.15 K) y una presión absoluta de exactamente 100000 Pa (1 bar, 14.5 psi, 0.98692 atm), se aprecia que la etapa de contacto d) se puede llevar a cabo a temperatura ambiente, o a una temperatura por encima de la temperatura ambiente, es decir desde 20 hasta 200 °C, preferentemente desde 20 hasta 150 °C y lo más preferentemente desde 20 hasta 130 °C.
Si el al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se proporcionan en estado fundido, se aprecia que la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que la temperatura sea al menos 2 °C por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos. Por ejemplo, la temperatura antes de la etapa de contacto d) se ajusta de manera que la temperatura está al menos 2 °C por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos. De forma alternativa, la temperatura antes y durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que la temperatura está al menos 2 °C por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos.
Se aprecia que la frase “punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos” hace referencia al punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos, o a la mezcla que comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos.
En una realización de la presente invención, la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que la temperatura sea al menos 5 °C, preferiblemente, al menos 8 °C y lo más preferentemente al menos 10 °C por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos. Por ejemplo, la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que la temperatura va desde 2 a 50 °C, preferentemente desde 5 a 40 °C, más preferentemente desde 8 a 30 °C y lo más preferentemente desde 10 a 20 °C por encima del punto de fusión del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos.
En una realización de la presente invención, el contacto del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con él al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se lleva a cabo a una temperatura de tratamiento de por debajo de 200 °C. Por ejemplo, el contacto del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se lleva a cabo a una temperatura de tratamiento desde 20 hasta 200 °C, preferentemente desde 40 hasta 150 °C y lo más preferentemente desde 60 hasta 130 °C.
El tiempo de tratamiento para llevar a cabo el contacto del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con él al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se lleva a cabo durante un período de 1000 s o menos, preferentemente durante un período de 500 s o menos, más preferentemente durante un período de 250 s o menos y lo más preferentemente durante 0.1 a 1000 s. Por ejemplo, la etapa de contacto d) se lleva a cabo durante un período de tiempo desde 0.1 hasta 20 s, preferentemente desde 0.5 hasta 15 s y lo más preferentemente desde 1 hasta 10 s. En general, el período de tiempo de contacto del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio con él al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se determina mediante temperatura de tratamiento aplicada durante dicho contacto. Por ejemplo, donde se aplica una temperatura de tratamiento de aproximadamente 200 °C, el tiempo de tratamiento es tan solo, por ejemplo, aproximadamente 0.1 s. Si se aplica una temperatura de tratamiento de aproximadamente 90°, el tiempo de tratamiento puede ser de hasta, por ejemplo, aproximadamente 1000 s.
Se aprecia que el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se agregan en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 6 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a). Por ejemplo, el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos se agregan en la etapa de contacto d) en una cantidad desde 0.3 hasta 4.0 % en peso o desde 0.6 hasta 3.0 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
La relación del al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos agregados en la etapa de contacto d) se puede variar en un intervalo amplio. Sin embargo, se prefiere que la etapa de contacto d) se lleve a cabo de manera que al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación de peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10. Preferentemente la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación de peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 5:1 hasta 1:5 y lo más preferiblemente desde 4:1 hasta 1:4.
Se aprecia que los resultados ventajosos relacionados con la fluidez como también la dispersión del producto de material de relleno tratado en la superficie en la matriz polimérica de una composición polimérica se logran si al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se agrega en exceso en comparación con la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) o si el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en cantidades iguales. De este modo, se prefiere que la etapa de contacto d) se lleve a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación de peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 4:1 hasta 1:1.
En una realización de la presente invención, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio se precalienta, es decir se activa, antes de que se lleve a cabo la etapa de contacto d). Es decir, el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio se trata a una temperatura desde 20 hasta 200 °C, preferiblemente desde 40 hasta 200 °C, más preferiblemente desde 50 hasta 150 °C y lo más preferiblemente desde 60 hasta 130 °C antes de que se lleve a cabo la etapa de contacto d).
El tiempo de tratamiento para llevar a cabo el precalentamiento del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio se lleva a cabo durante un período de 30 min o menos, preferentemente durante un período de 20 min o menos y más preferentemente durante un período de 15 min o menos.
En una realización de la presente invención, el precalentamiento del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio se lleva a cabo a una temperatura que es aproximadamente igual a la temperatura utilizada durante la etapa de contacto d).
El término temperatura “igual” en el sentido de la presente invención hace referencia a una temperatura de precalentamiento que es como mucho 20 °C, preferentemente como mucho 15 °C, más preferentemente 10 °C y lo más preferentemente como mucho 5 °C por debajo o por encima de la temperatura utilizada durante la etapa de contacto d).
De este modo, se aprecia que la capa de tratamiento formada en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido proporcionado en la etapa b) y/o su(s) producto(s) de reacción salina obtenidos como productos de reacción al poner en contacto el material de relleno que contiene carbonato de calcio con el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b). En dicho caso, la capa de tratamiento del producto de material de relleno tratado en la superficie preferentemente comprende además el(los) producto(s) de reacción salina del al menos un anhídrido succínico monosustituido formado en la superficie de dicho material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa c). Por ejemplo, el(los) producto(s) de reacción salina tal(es) como una o más sales de calcio y/o sales de magnesio del al menos un anhídrido succínico monosustituido.
Además, la capa de tratamiento formada en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio comprende la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 hasta C24 y su(s) producto(s) de reacción salina obtenidos al poner en contacto el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio y la mezcla de ácidos carboxílicos alifáticos lineales o ramificados alifáticos de la etapa c). En dicho caso, la capa de tratamiento del producto de material de relleno tratado en la superficie preferentemente comprende además el(los) producto(s) de reacción salina de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos formado(s) en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa c). Por ejemplo, el(los) producto(s) de reacción salina tal(es) como una o más sales de calcio y/o sales de magnesio de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos.
La capa de tratamiento preferentemente se caracteriza por que el peso total del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina como también la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del material de relleno tratado en la superficie es desde 0.2 a 10 mg/m2, más preferiblemente desde 0.4 a 8 mg/m2 y lo más preferiblemente desde 2 a 8 mg /m2 del al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio.
La capa de tratamiento preferentemente se caracteriza por que el peso total del al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina como también la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del material de relleno tratado en la superficie es desde 0.1 a 2 % en peso/m2, más preferiblemente desde 0.2 a 1 % en peso/m2 y lo más preferiblemente desde 0.3 a 0.5 % en peso/m2 del al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio.
El material de relleno tratado en la superficie obtenido comprende la capa de tratamiento en una cantidad desde 0.2 hasta 6 % en peso, preferiblemente en una cantidad desde 0.2 hasta 5 % en peso, más preferiblemente en una cantidad desde 0.2 hasta 4 % en peso, incluso más preferentemente en una cantidad desde 0.2 hasta 3 % en peso, incluso más preferentemente en una cantidad desde 0.2 hasta 2 % en peso y más preferentemente en una cantidad desde 0.4 hasta 1.6 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
De este modo se aprecia que el al menos un producto de material de relleno que contiene carbonato de calcio obtenido en la etapa d) del proceso comprende, preferentemente consiste en, al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio y una capa de tratamiento que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina como también la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o producto(s) de reacción salina. La capa de tratamiento se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
Además, o de forma alternativa, la capa de tratamiento del producto de material de relleno tratado en la superficie comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en una relación molar específica. Por ejemplo, la relación molar del anhídrido succínico monosustituido con su(s) producto(s) de reacción salina es desde 99.9:0.1 a 0.1:99.9, preferentemente desde 70:30 a 90:10.
La frase “relación molar del al menos un anhídrido succínico monosustituido con su(s) producto(s) de reacción salina” en el sentido de la presente invención hace referencia a la suma del peso molecular del al menos un anhídrido succínico monosustituido con la suma del peso molecular de las moléculas de anhídrido succínico monosustituido en sus productos de reacción salina.
Además, o de forma alternativa, la capa de tratamiento del producto de material de relleno tratado en la superficie comprende la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o su(s) producto(s) de reacción salina en una relación molar específica. Por ejemplo, la relación molar de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos con su(s) producto(s) de reacción salina es desde 99.9:0.1 a 0.1:99.9, preferentemente desde 70:30 a 90:10.
La frase “relación molar de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos con su(s) producto(s) de reacción salina” en el sentido de la presente invención hace referencia a la suma del peso molecular de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos con la suma del peso molecular de la mezcla de las moléculas de ácido carboxílico lineal o ramificado alifático en sus productos de reacción salina.
En una realización, se seca el producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido en la etapa d). Esta etapa opcional se lleva a cabo preferentemente para reducir el contenido de humedad del producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido. De este modo, el producto de material de relleno tratado en la superficie seco obtenido en la etapa e) tiene un contenido de humedad que está por debajo del contenido de humedad del producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido antes de la etapa de secado, es decir, después de la etapa d).
Según una realización de la presente invención, el método de este modo comprende una etapa adicional e) de secado del producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido en la etapa d).
Por ejemplo, la etapa de secado e) opcional se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo desde 60 hasta 180 °C, preferentemente desde 50 hasta 150 °C, más preferentemente desde 60 hasta 120 °C y lo más preferentemente desde 80 hasta 120 °C a presión reducida o ambiente hasta que el contenido de humedad del producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido se reduzca.
En una realización, la etapa de secado e) opcional se lleva a cabo hasta que el contenido de humedad del producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido esté en el intervalo desde 0.001 hasta 20 % en peso, preferentemente desde 0.005 hasta 15 % en peso, más preferentemente desde 0.01 hasta 10 % en peso y lo más preferentemente desde 0.05 hasta 5 % en peso, respecto al peso total del carbonato de calcio con reacción en la superficie.
Se aprecia que la etapa de secado e) opcional se puede llevar a cabo a presión ambiente o a presión reducida. Preferentemente, el secado se lleva a cabo a presión ambiente.
De este modo, la etapa de secado e) opcional se lleva a cabo preferentemente a una temperatura en el intervalo desde 60 hasta 180 °C a presión ambiente. Por ejemplo, la etapa de secado e) opcional se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo desde 50 hasta 150 °C, preferentemente desde 60 hasta 120 °C y más preferentemente desde 80 hasta 120 °C a presión ambiente.
Según una realización, la presente aplicación de este modo hace referencia a un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico, donde el proceso comprende las etapas de:
a) proporcionar al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) proporcionar al menos un anhídrido succínico monosustituido,
c) proporcionar una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24,
d) poner en contacto la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a), mezclando, en una o más etapas, en cualquier orden, con el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos de la etapa c) de manera que una capa de tratamiento que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a), y
e) secar el producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido en la etapa d),
en donde la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos está en estado fundido o líquido y
en donde la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se añaden en una relación en peso [anhídrido succínico / mezcla de ácidos carboxílicos] de 10:1 a 1:10 y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se añade en la etapa de contacto d) en una cantidad total de 0.1 a 3 % en peso, basado en el peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a); y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se añaden en la etapa de contacto d) en una cantidad total de 0.1 a 3 % en peso, basado en el peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato cálcico de la etapa a).
El producto de material de relleno tratado en la superficie resultante según la presente invención tiene excelentes características de fluidez como también características de dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica en comparación con los materiales de relleno minerales tratados solamente con al menos un anhídrido succínico monosustituido, es decir, sin la utilización de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24.
En particular, el producto de material de relleno tratado en la superficie obtenido tiene, al medir la fluidez del polvo con el método de célula de cizalla en un reómetro de polvo FT4 (ASTM D7891-15) con un estrés normal precizalla de 15 kPa, un límite elástico no confinado (UYS) disminuye al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 hasta 30 %, o el factor de flujo (FF) incrementa al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 hasta 30 %, y/o, cuando se mide la fluidez del polvo con el método del caudal variable y estabilidad en un reómetro de polvo FT4, una energía de fluidez básica (BFE) disminuye al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 hasta 30 %, en comparación con el mismo producto de material de relleno tratado en la superficie tratado solamente con el al menos un anhídrido succínico monosustituido, es decir, sin la utilización de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24. Se aprecia que el reómetro de polvo FT4 (de Freeman Technology, R. U.) estaba equipado con un software de reómetro de polvo (v 5.000.00012) y la versión 4.0.17 del software de análisis de datos de Freeman Technology.
En vista de los muy buenos resultados obtenidos, se proporciona un producto de material de relleno tratado en la superficie que comprende
a) al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) una capa de tratamiento en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina,
en donde el producto de material de relleno tratado en la superficie comprende la capa de tratamiento en una cantidad desde 0.2 hasta 6 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Con respecto a la definición del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, el al menos un anhídrido succínico monosustituido, su(s) producto(s) de reacción salina, la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24, su(s) producto(s) de reacción salina, el producto de material de relleno tratado en la superficie y sus realizaciones preferidas, se hace referencia a los comentarios proporcionados anteriormente al analizar las etapas a), b), c) y d) del proceso.
Se prefiere que el producto de material de relleno tratado en la superficie esté en forma de polvo.
En una realización de la presente invención, el producto de material de relleno tratado en la superficie se puede obtener (o se obtiene) mediante el proceso de la presente invención.
De este modo, el producto de material de relleno tratado en la superficie que se proporciona comprende
a) al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) una capa de tratamiento en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina,
en donde el producto de material de relleno tratado en la superficie comprende la capa de tratamiento en una cantidad desde 0.2 hasta 6 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
el producto de material de relleno tratado en la superficie se puede obtener (o se obtiene) mediante un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido succínico monosustituido y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico, donde el proceso comprende al menos las etapas de:
a) proporcionar al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) proporcionar al menos un anhídrido succínico monosustituido,
c) proporcionar una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales con una cantidad de átomos de carbono de C8 a C24,
d) poner en contacto la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a), mezclando, en una o más etapas, en cualquier orden, con el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos de la etapa c) de manera que una capa de tratamiento que comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o su(s) producto(s) de reacción salina se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a),
en donde la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos está en estado fundido o líquido y
en donde la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se añaden en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se añade en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a); y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se añade en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
El producto de material de relleno tratado en la superficie así obtenido se utiliza ventajosamente en una composición polimérica que comprende al menos una resina polimérica y desde 1 hasta 95 % en peso del producto de material de relleno tratado en la superficie.
En un aspecto adicional, la presente invención de este modo hace referencia a una composición polimérica que comprende al menos una resina polimérica y desde 1 hasta 95 % en peso, respecto al peso total de la composición polimérica, del producto de material de relleno tratado en la superficie.
Por consiguiente, la composición polimérica comprende al menos una resina polimérica. La resina polimérica representa la estructura de la composición y proporciona resistencia, flexibilidad dureza y durabilidad a la fibra y/o el filamento y/o la película y/o la hebra y/o la lámina y/o la tubería y/o el perfil y/o el molde y/o el molde de inyección y/o el molde de soplado finales.
Se aprecia que la al menos una resina polimérica según la presente invención no está limitada a un material de resina específico siempre que la composición polimérica sea adecuada para la preparación de una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado.
En una realización de la presente invención, la al menos una resina polimérica es al menos un polímero termoplástico. De este modo, se prefiere que la al menos una resina polimérica sea un polímero termoplástico, seleccionado del grupo que comprende homopolímeros y/o copolímeros de poliolefinas, poliamidas, polímeros que contienen halógenos y/o poliésteres.
Además, o de forma alternativa, la al menos una resina polimérica es un homopolímero y/o copolímero de una poliolefina. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica es un homopolímero y un copolímero de una poliolefina. De forma alternativa, la al menos una resina polimérica es un homopolímero o un copolímero de una poliolefina.
Se aprecia que la al menos una resina polimérica es preferentemente un homopolímero de una poliolefina.
Por ejemplo, la poliolefina puede ser polietileno y/o polipropileno y/o polibutileno. Por consiguiente, si la poliolefina es polietileno, la poliolefina se selecciona a partir del grupo que comprende homopolímeros y/o copolímeros de polietileno como polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de muy baja densidad (VLDPE), polietileno de baja densidad lineal (LLDPE).
Por ejemplo, la poliolefina es un homopolímero y/o copolímero de polietileno.
La expresión homopolímero de polietileno utilizada en la presente invención hace referencia a un polietileno que comprende un polietileno que consiste sustancialmente en, es decir, más del 99.7 % en peso, todavía más preferentemente al menos 99.8 % en peso, respecto al peso total del polietileno, de unidades de etileno. Por ejemplo, solo las unidades de etileno en el homopolímero de polietileno se pueden detectar.
En caso de que la al menos una resina polimérica de la composición polimérica comprenda un copolímero de polietileno, se aprecia que el polietileno contiene unidades que derivan de etileno como componentes principales. Por consiguiente, el copolímero de polietileno comprende al menos 55 % en peso de unidades derivables de etileno, más preferentemente al menos 60 % en peso de unidades derivadas de etileno, respecto al peso total del polietileno. Por ejemplo, el copolímero de polietileno comprende 60 a 99.5 % en peso, más preferentemente 90 a 99 % en peso, de unidades derivables de etileno, respecto al peso total del polietileno. Los comonómeros presentes en dicho copolímero de polietileno son a-olefinas C3 a C10, preferentemente 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno, en donde el último se prefiere específicamente.
Además, o de forma alternativa, la poliolefina es un homopolímero y/o copolímero de polipropileno.
La expresión homopolímero de polipropileno según se utiliza en toda la presente invención hace referencia a un polipropileno que consiste sustancialmente en, es decir, más del 99 % en peso, todavía más preferentemente al menos 99.5 % en peso, como al menos 99.8 % en peso, respecto al peso total del polipropileno, de unidades de propileno. En una realización preferida solo se pueden detectar unidades de propileno en el homopolímero de polipropileno.
En caso de que la al menos una resina polimérica de la composición polimérica comprenda un copolímero de polipropileno, el polipropileno preferiblemente contiene unidades que derivan de propileno como componentes principales. El copolímero de polipropileno preferentemente comprende, preferentemente consiste en, unidades derivadas de propileno y a-olefina C2 y/o al menos una a-olefina C4 a C10. En una realización de la presente invención, el copolímero de polipropileno comprende, preferentemente consiste en, unidades derivadas de propileno y al menos una a-olefina seleccionada a partir del grupo que consiste en etileno, 1 -buteno, 1 -penteno, 1 -hexeno y 1 -octeno. Por ejemplo, el copolímero de polipropileno comprende, preferentemente consiste en, unidades derivadas de propileno y etileno. En una realización de la presente invención, las unidades que pueden derivar de propileno constituyen la parte principal del polipropileno, es decir, al menos 60 % en peso, preferentemente al menos 70 % en peso, más preferentemente 80 % en peso, todavía más preferentemente desde 60 hasta 99 % en peso, todavía más preferentemente desde 70 hasta 99 % en peso y más preferentemente desde 80 hasta 99 % en peso del peso total del polipropileno. La cantidad de unidades derivadas de a-olefina C2 y/o al menos una a-olefina C4 a C10 en el copolímero de polipropileno, está en el intervalo de 1 a 40 % en peso más preferentemente en el intervalo de 1 a 30 % en peso y más preferentemente en el intervalo de 1 a 20 % en peso, respecto al peso total del copolímero de polipropileno.
Si el copolímero de polipropileno comprende solo unidades que derivan de propileno y etileno, la cantidad de etileno está preferentemente en el intervalo de 1 a 20 % en peso, preferentemente en el intervalo de 1 a 15 % en peso y lo más preferentemente en el intervalo de 1 a 10 % en peso, respecto al peso total del copolímero de polipropileno. Por consiguiente, la cantidad de propileno está preferentemente en el intervalo de 80 a 99 % en peso, preferiblemente en el intervalo de 85 a 99 % en peso, y más preferiblemente en el intervalo de 90 a 99 % en peso, respecto al peso total del copolímero de polipropileno.
Además, o de forma alternativa, la poliolefina es un homopolímero y/o copolímero de polibutileno.
La expresión homopolímero de polibutileno según se utiliza en toda la presente invención hace referencia a un polibutileno que consiste sustancialmente en, es decir, más del 99 % en peso, todavía más preferentemente al menos 99.5 % en peso, como al menos 99.8 % en peso, respecto al peso total del polibutileno, de unidades de butileno. En una realización preferida solo se pueden detectar unidades de butileno en el homopolímero de polibutileno.
En caso de que la al menos una resina polimérica de la composición polimérica comprenda un copolímero de polibutileno, se aprecia que el polibutileno preferiblemente contiene unidades que derivan de butileno como componentes principales. El copolímero de polibutileno preferentemente comprende, preferentemente consiste en, unidades de butileno y a-olefina C2 y/o C3 y/o al menos una a-olefina C5 a C10. En una realización de la presente invención, el copolímero de polibutileno comprende, preferentemente consiste en, unidades derivadas de butileno y al menos una a-olefina seleccionada a partir del grupo que consiste en etileno, 1-propeno, 1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno. Por ejemplo, el copolímero de polibutileno comprende, preferentemente consiste en, unidades derivadas de butileno y etileno. En una realización de la presente invención, las unidades que pueden derivar de butileno constituyen la parte principal del polibutileno, es decir, al menos 60 % en peso, preferentemente al menos 70 % en peso, más preferentemente 80 % en peso, todavía más preferentemente desde 60 hasta 99 % en peso, todavía más preferentemente desde 70 hasta 99 % en peso y lo más preferentemente desde 80 hasta 99 % en peso respecto al peso total del polibutileno. La cantidad de unidades derivadas de a-olefina C2 y/o C3 y/o al menos una a-olefina C5 a C10 en el copolímero de polibutileno, está en el intervalo de 1 a 40 % en peso más preferentemente en el intervalo de 1 a 30 % en peso y lo más preferentemente en el intervalo de 1 a 20 % en peso, respecto al peso total del copolímero de polibutileno.
Si la al menos una resina polimérica es un homopolímero y/o copolímero de un polímero que contiene halógeno, la al menos una resina polimérica se selecciona preferentemente de polivinilcloruro (PVC), cloruro de polivinilideno (PVDC), fluoruro de polivinilideno (PVDF) y politetrafluoroetileno (PTFE).
Si la al menos una resina polimérica es un homopolímero y/o copolímero de poliéster, la al menos una resina polimérica se selecciona preferentemente a partir de tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de politrimetileno (PTT), tereftalato de polibutileno (PBT), aftalato de polietileno (PEN), pero también poliésteres degradables, tales como ácido poliláctico (poliláctida, PlA).
En una realización de la presente invención, la al menos una resina polimérica es un homopolímero de polietileno y/o polipropileno y/o polibutileno. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica es un homopolímero de polietileno y polipropileno. De forma alternativa, la al menos una resina polimérica es un homopolímero de polietileno o polipropileno. En una realización de la presente invención, la al menos una resina polimérica es un homopolímero de polipropileno.
La expresión “al menos una” resina polimérica significa que uno o más tipos de resinas poliméricas pueden estar presentes en la composición del polímero de la invención.
Por consiguiente, se aprecia que la al menos una resina polimérica puede ser una mezcla de dos o más tipos de resinas poliméricas. Por ejemplo, si la al menos una resina polimérica es una mezcla de dos o más resinas poliméricas, una resina polimérica es un homopolímero o copolímero de polipropileno, mientras que la segunda resina polimérica o la resina polimérica adicional se selecciona a partir del grupo que comprende homopolímeros y/o copolímeros de polietileno, polibutileno, poliamidas, poliésteres, polímeros que contienen halógeno y sus mezclas.
En una realización de la presente invención, la al menos una resina polimérica es un tipo de resina polimérica. Preferentemente, la al menos una resina polimérica es un homopolímero de polietileno o polipropileno.
En una realización de la presente invención, la al menos una resina polimérica tiene una temperatura de fusión Tm de más de 100 °C, más preferentemente de más de 150 °C, tal como de más de 200 °C. Por ejemplo, la temperatura de fusión de la al menos una resina polimérica varía desde 100 hasta 350 °C, más preferentemente varía desde 150 hasta 325 °C y lo más preferentemente varía desde 200 hasta 300 °C.
Además, se aprecia que la al menos una resina polimérica puede seleccionarse a partir de resinas poliméricas que tienen un amplio espectro de velocidad de flujo de la masa fundida. En general, se prefiere que la al menos una resina polimérica tenga una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (190 °C) desde 0.1 hasta 3 000 g/10 min, más preferentemente desde 0.2 hasta 2500 g/10 min. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (190 °C) desde 0.3 hasta 2000 g/10 min o desde 0.3 hasta 1600 g/10 min. Además o de forma alternativa, la al menos una resina polimérica tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (230 °C) desde 0.1 hasta 3000 g/10 min, más preferentemente desde 0.2 hasta 2500 g/10 min. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (230 °C) desde 0.3 hasta 2000 g/10 min o desde 0.3 hasta 1600 g/10 min.
Por ejemplo, si la al menos una resina polimérica es una poliolefina que es un homopolímero y/o copolímero de polipropileno, se prefiere que la al menos una resina polimérica tenga una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (190 °C, 2.16 kg) desde 1 hasta 3000 g/10 min, más preferentemente desde 3 hasta 2500 g/10 min. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica que es un homopolímero y/o copolímero de polipropileno tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (190 °C) desde 5 hasta 2000 g/10 min o desde 10 hasta 1600 g/10 min. Se prefiere que la al menos una resina polimérica que es un homopolímero y/o copolímero de polipropileno tenga una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (230 °C) desde 1 hasta 3000 g/10 min, más preferentemente desde 3 hasta 2500 g/10 min. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica que es un homopolímero y/o copolímero de polipropileno tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (230 °C) desde 5 hasta 2000 g/10 min o desde 10 hasta 1600 g/10 min.
Si la al menos una resina polimérica es una poliolefina que es un homopolímero y/o copolímero de polietileno, se aprecia que la al menos una resina polimérica tiene una velocidad del flujo de la masa fundida algo baja. Por consiguiente, se prefiere que la al menos una resina polimérica que es un homopolímero y/o copolímero de polietileno tenga una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (190 °C) desde 0.5 hasta 20 g/10 min, más preferentemente desde 0.7 hasta 15 g/10 min. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica tiene una velocidad de flujo de la masa fundida MFR (190 °C) desde 0.9 hasta 10 g/10 min o desde 0.9 hasta 5 g/10 min. De forma adicional o alternativa, la al menos una resina polimérica que es un homopolímero y/o copolímero de polietileno tenga una velocidad de flujo de la masa fundida Mf R (230 °C) desde 0.1 hasta 3000 g/10 min, más preferentemente desde 0.2 hasta 2500 g/10 min. Por ejemplo, la al menos una resina polimérica que es un homopolímero y/o copolímero de polietileno tenga una velocidad de flujo de la masa fundida Mf R (230 °C) desde 0.3 hasta 2000 g/10 min o desde 0.3 hasta 1600 g/10 min.
Un componente esencial adicional de la presente composición polimérica es el producto de material de relleno tratado en la superficie. Con respecto a la definición de producto de material de relleno tratado en la superficie y sus realizaciones preferidas, se hace referencia a los comentarios proporcionados arriba al analizar las etapas a), b), c) y d) del proceso.
Es un requisito de la presente invención que la composición polimérica comprenda el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 1 hasta 95 % en peso, respecto al peso total de la composición polimérica.
En una realización de la presente invención, la composición polimérica comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 5 hasta 95 % en peso y preferentemente desde 10 hasta 85 % en peso, respecto al peso total de la composición polimérica. Por ejemplo, la composición polimérica comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie desde 15 hasta 80 % en peso respecto al peso total de la composición polimérica.
En una realización de la presente invención, la composición polimérica es una mezcla matriz.
El término “mezcla matriz” se refiere a una composición que tiene una concentración del producto de material de relleno tratado en la superficie que es más alta que la concentración de la composición polimérica que se utiliza para preparar el producto para aplicación final tal como una fibra y/o un filamento y/o una película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado. Es decir, la mezcla matriz se diluye aún más de manera de obtener una composición polimérica que es adecuada para preparar el producto para aplicación final tal como una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado.
Por ejemplo, la mezcla matriz comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 50 hasta 95 % en peso, preferentemente desde 60 hasta 85 % en peso, y más preferentemente desde 70 hasta 80 % en peso, respecto al peso total de la mezcla matriz.
Según una realización de la presente invención, la mezcla matriz se usa para producir fibras y/o filamentos y/o películas y/o hebras.
En otra realización de la presente invención, la composición polimérica que se utiliza para preparar el producto para aplicación final tal como fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 1 hasta 70 % en peso, preferentemente desde 5 hasta 55 % en peso, y lo más preferentemente desde 10 hasta 50 % en peso, respecto al peso total de la composición polimérica. Por ejemplo, la composición polimérica que se utiliza para preparar el producto para aplicación final tal como una fibra y/o filamento y/o película comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 15 hasta 25 % en peso respecto al peso total de la composición polimérica.
En otra realización de la presente invención, la composición polimérica que se utiliza para preparar el producto para aplicación final tal como fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado comprende el al menos un material que contiene carbonato de calcio en una cantidad desde 1 hasta 10 % en peso respecto al peso total de la composición polimérica. Se aprecia que la composición polimérica preferentemente comprende esta cantidad cuando se usa como material de envasado para alimentos ácidos como frutas cítricas o recipientes y/o botellas para zumo de frutas.
Si se utiliza una mezcla matriz para producir una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado, se prefiere que la mezcla matriz se diluya de manera que se obtenga una composición polimérica adecuada para preparar el producto para aplicación final tal como una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado. Es decir, la mezcla matriz se diluye de manera que comprenda el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 1 hasta 70 % en peso, preferentemente desde 5 hasta 55 % en peso, y lo más preferentemente desde 10 hasta 50 % en peso, respecto al peso total de la composición polimérica.
Según otra realización de la presente invención, la composición polimérica es una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado. Por ejemplo, la fibra y/o el filamento y/o la película y/o la hebra y/o la lámina y/o la tubería y/o el perfil y/o el molde y/o el molde de inyección y/o el molde de soplado comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 1 hasta 70 % en peso, preferentemente desde 5 hasta 55 % en peso, más preferentemente desde 10 hasta 50 % en peso, y lo más preferentemente desde 15 hasta 30 % en peso, respecto al peso total de la fibra y/o el filamento y/o la película y/o la hebra y/o la lámina y/o la tubería y/o el perfil y/o el molde y/o el molde de inyección y/o el molde de soplado.
En vista de las excelentes características de fluidez del producto de material de relleno tratado en la superficie como también su excelente dispersión en las composiciones poliméricas, el producto de material de relleno tratado en la superficie según la presente invención puede de forma ventajosa usarse en los productos para aplicación final tales como una fibra y/o un filamento y/o un película y/o un hebra y/o una lámina y/o una tubería y/o un perfil y/o un molde y/o un molde de inyección y/o un molde de soplado. En vista de esto, el producto de material de relleno tratado en la superficie imparte excelentes propiedades mecánicas a los productos para aplicación final tales como una fibra y/o un filamento y/o una película y/o una hebra y/o una lámina y/o una tubería y/o un perfil y/o un molde y/o un molde de inyección y/o un molde de soplado, cuando el producto de material de relleno tratado en la superficie se proporciona en forma de la composición polimérica de la presente invención.
De este modo, la presente invención hace referencia en un aspecto adicional a una fibra y/o filamento y/o película y/o hebras y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado que comprenden la composición polimérica según se definió anteriormente y/o el producto de material de relleno tratado en la superficie según se definió anteriormente.
Además, la presente invención hace referencia en otro aspecto a un método para preparar una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado, en donde el método comprende al menos las etapas de:
a) proporcionar la composición polimérica según se definió anteriormente, y
b) someter la composición polimérica de la etapa a) a condiciones bajo las cuales dicha composición polimérica se convierte en una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado.
Un experto en la técnica con frecuencia conoce las condiciones apropiadas del método para preparar una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado, y/o se pueden establecer mediante modificaciones de rutina basándose en el conocimiento general común.
Por ejemplo, la composición polimérica de la presente invención puede utilizarse de forma ventajosa en un proceso de mezclado y/o extrusión y/o de formación de compuestos y/o moldeo por soplado para preparar una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o molde de inyección y/o molde de soplado, en donde la al menos una resina polimérica es preferentemente un polímero termoplástico seleccionado a partir del grupo que comprende homopolímeros y/o copolímeros de poliolefinas, poliamidas y/o poliésteres.
El término “fibra” en el sentido de la presente invención hace referencia a una estructura lineal que forma una tela textil tal como telas no tejidas que, en general, consisten en bandas de fibra unidas, por ejemplo, mediante métodos mecánicos. Por consiguiente, se entiende que el término "fibra" hace referencia a una estructura limitada.
El término “hebra” en el sentido de la presente invención hace referencia a una estructura lineal que forma una tela textil tal como telas no tejidas que, en general, consisten en telas de bandas unidas, por ejemplo, mediante métodos mecánicos. Por consiguiente, se entiende que el término "hebra" hace referencia a una estructura limitada. La hebra puede construirse como una mono, bi o multihebra. Si hay una bi o multihebra presente, la composición de hebras únicas puede ser sustancialmente la misma. Es decir, las composiciones de hebras únicas comprenden sustancialmente los mismos componentes, es decir, la al menos una resina polimérica y el producto de material de relleno tratado en la superficie en las mismas cantidades. De forma alternativa, la composición de las hebras únicas puede ser diferente. Es decir, las composiciones de hebras únicas pueden comprender los mismos componentes, es decir, la al menos una resina polimérica y el producto de material de relleno tratado en la superficie, en cantidades variables o las composiciones de hebras únicas pueden comprender componentes diferentes, es decir, la al menos una resina polimérica y/o producto de material de relleno tratado en la superficie, en las mismas cantidades o la composición de hebras únicas puede comprender componentes diferentes, es decir, la al menos una resina polimérica y/o el producto de material de relleno tratado en la superficie puede ser diferente, en cantidades variables.
El término “filamento” en el sentido de la presente invención hace referencia a una estructura que difiere de las fibras por la longitud de su estructura. Por consiguiente, el término “filamento” se entiende que hace referencia a fibras infinitas. Se aprecia todavía más que el filamento puede formarse como mono, bi o multifilamento. Si hay un bi o multifilamento presente, la composición del único filamento puede ser sustancialmente la misma. Es decir, las composiciones de filamentos únicos comprenden sustancialmente los mismos componentes, es decir, la al menos una resina polimérica y el producto de material de relleno tratado en la superficie en las mismas cantidades. De forma alternativa, la composición de los filamentos únicos puede ser diferente. Es decir, las composiciones de filamentos únicos pueden comprender los mismos componentes, es decir, la al menos una resina polimérica y el producto de material de relleno tratado en la superficie, en cantidades variables o las composiciones de filamentos únicos pueden comprender componentes diferentes, es decir, la al menos una resina polimérica y/o producto de material de relleno tratado en la superficie, en las mismas cantidades o la composición de filamentos únicos puede comprender componentes diferentes, es decir, la al menos una resina polimérica y/o el producto de material de relleno tratado en la superficie puede ser diferente, en cantidades variables.
La sección transversal de los filamentos y/o fibras y/o hebras puede tener una gran variedad de formas. Se prefiere que la forma de la sección transversal de los filamentos y/o fibras y/o hebras puede ser redonda, oval o n-gonal, en donde n es >3, p. ej. n es 3. Por ejemplo, la forma de la sección transversal de los filamentos y/o fibras y/o hebras es redonda o trilobal, por ejemplo redonda. Además, o de forma alternativa, la forma de la sección transversal de los filamentos y/o fibras y/o hebras es hueca.
Se aprecia que los filamentos y/o las fibras y/o las hebras puedan prepararse mediante todas las técnicas conocidas en la técnica que se utilizan para preparar dichos filamentos y/o fibras y/o hebras. Por ejemplo, los filamentos y/o las fibras y/o hebras de la presente invención se pueden preparar mediante procesos bien conocidos, de soplado en fusión, procesos de unión por hilado o producción de fibras discontinuas.
El término “película” en el sentido de la presente invención hace referencia a una estructura que difiere de los filamentos y/o fibras por su estructura dimensional. Por consiguiente, se entiende que el término "película" hace referencia a una lámina.
Se aprecia que las películas pueden prepararse mediante técnicas conocidas en la técnica utilizadas para preparar dichas películas. Por ejemplo, las películas de la presente invención pueden prepararse mediante técnicas bien conocidas para preparar películas estiradas/orientadas y preferentemente películas de recubrimiento por extrusión, películas sopladas, películas sopladas técnicas, monocintas, películas finas y similares.
En vista de los muy buenos resultados obtenidos con respecto a la fluidez del producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico según se definió anteriormente, un aspecto adicional de la presente invención se dirige al uso de al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24, y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la fluidez de un producto de material de relleno tratado en la superficie en donde el material de relleno es al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, y en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Se aprecia que la mejora se logra si, cuando se mide la fluidez del polvo con el método de célula de cizalla en un reómetro de polvo FT4 (ASTM D7891-15) con un estrés normal precizalla de 15 kPa, el límite elástico no confinado (UYS) disminuye al menos 7 %, preferentemente desde 7 a 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y más preferentemente desde 10 hasta 30 %, o el factor de flujo (FF) incrementa al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 a 30 %, y/o, cuando se mide la fluidez del polvo con el método del caudal variable y estabilidad en un reómetro de polvo FT4, una energía de fluidez básica (BFE) disminuye al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 hasta 30 %, en comparación con el mismo producto de material de relleno tratado en la superficie solamente con el al menos un anhídrido succínico monosustituido. En toda la presente solicitud, si no se indica de otro modo, el reómetro de polvo FT4 (de Freeman Technology, R. U.) estaba equipado con un software de reómetro de polvo (v 5.000.00012) y la versión 4.0.17 del software de análisis de datos de Freeman Technology.
Se aprecia que la frase “mismo producto de material de relleno tratado en la superficie con al menos un anhídrido succínico monosustituido" hace referencia a un producto de material de relleno tratado en la superficie que ha sido tratado con una cantidad similar (± 0.2 % en peso) del al menos un anhídrido succínico monosustituido en vez de la suma de las cantidades del al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos ramificados o lineales alifáticos que comprende ácido esteárico según la presente invención.
El producto de material de relleno tratado en la superficie tratado con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico según se definió anteriormente, también muestra una mejor dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica. De este modo, otro aspecto de la presente invención hace referencia al uso de al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 a C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la dispersión del carbonato de calcio en la matriz polimérica de una composición polimérica, en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y en donde, el al menos un anhídrido succínico monosustituido se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del carbonato de calcio.
Se aprecia que la mejora se logra si, cuando se mide la fluidez del polvo con el método de célula de cizalla en un reómetro de polvo FT4 (ASTM D7891-15) con un estrés normal precizalla de 15 kPa, el límite elástico no confinado (UYS) disminuye al menos 7 %, preferentemente desde 7 a 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 hasta 30 %, o el factor de flujo (FF) incrementa al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 a 30 %, y/o, cuando se mide la fluidez del polvo con el método del caudal variable y estabilidad en un reómetro de polvo FT4, la energía de fluidez básica (BFE) disminuye al menos 7 %, preferentemente desde 7 hasta 30 %, más preferentemente al menos 10 %, y lo más preferentemente desde 10 hasta 30 %, en comparación con el mismo producto de material de relleno tratado en la superficie con el al menos un anhídrido succínico monosustituido solo.
Se aprecia que la frase “mismo producto de material de relleno tratado en la superficie tratado con al menos un anhídrido succínico monosustituido" hace referencia a un producto de material de relleno tratado en la superficie que ha sido tratado con una cantidad similar (± 0.2 % en peso) del al menos un anhídrido succínico monosustituido en vez de la suma de las cantidades del al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico según la presente invención.
Otro aspecto de la presente invención se dirige a un artículo que comprende la composición polimérica según se definió anteriormente y/o el producto de material de relleno tratado en la superficie según se definió anteriormente y/o la fibra y/o el filamento y/o la película y/o la hebra y/o la lámina y/o la tubería y/o el perfil y/o el molde y/o el molde de inyección y/o el molde de soplado según se definió anteriormente. El artículo se selecciona preferentemente a partir del grupo que comprende productos de higiene, productos médicos y sanitarios, productos de filtro, productos geotextiles, productos agrícolas y hortícolas, ropa, calzado y productos de equipaje, productos para el hogar e industriales, productos de envasado, productos para la construcción y similares.
Preferentemente, los productos de higiene se seleccionan a partir del grupo que comprende productos de higiene absorbentes tales como pañales para bebés, productos para higiene femenina, productos para incontinencia de adultos, tiras depilatorias, vendas o apósitos para heridas, toallas para la cara o baño desechables, pantuflas y calzado desechable, sábanas bajeras y encimeras, máscaras faciales para el consumidor, grilletes, capas de adquisición/distribución, zonas de almacenamiento, capas de empolvado y sistemas de sujeción; y toallitas tales como toallitas húmedas, toallitas para el cuidado de la piel, toallitas para bebés, toallitas faciales, toallitas de limpieza, toallitas para manos y cuerpo, toallas húmedas, toallitas de higiene personal, toallitas de higiene femenina, toallitas antibacterianas y toallitas con medicamentos.
Preferentemente, los productos médicos y sanitarios se seleccionan a partir del grupo que comprende productos médicos que pueden ser envases médicos esterilizados, gorros tales como gorros desechables quirúrgicos, ropa de protección, batas quirúrgicas, máscaras quirúrgicas y máscaras faciales, ropa quirúrgica desechable, cubiertas quirúrgicas, campos estériles quirúrgicos, vendas, envases, esponjas, apósitos, toallitas, ropa de cama, vestimenta para control de contaminación, vestimenta para exámenes, batas para laboratorio, vestimenta de aislamiento, administración transdérmica de fármacos, cubiertas, empapadores, bolsas para procedimientos, bolsas térmicas, revestimientos para bolsas de ostomía, cintas de fijación, colchón para incubadora, mantas esterilizadas (mantas CSR), cuidado de heridas, bolsas refrigerantes/térmicas, sistemas de administración de fármacos tales como parches.
Preferentemente, los productos de filtro se seleccionan a partir del grupo que comprende filtros de gasolina, filtros de aceite, filtros de aire, filtros de agua, filtros de café, bolsitas de té, filtros para la industria farmacéutica, filtros de procesamiento de minerales, filtros de bolsa y cartucho para líquido, bolsas de vacío, membranas de alérgenos y laminados con capas no tejidas.
Preferentemente, los productos geotextiles se seleccionan a partir del grupo que comprende estabilizadores de suelo y base de la calzada, estabilizadores de cimientos, control de erosión, construcción de canales, sistemas de drenajes, protección de geomembranas, protección contra escarcha, mantillo para agricultura, barreras de agua para estanques y canales, barrera de infiltración de arena para tuberías de drenaje y revestimientos de relleno sanitario.
Preferentemente, los productos agrícolas y hortícolas se seleccionan del grupo que comprende cubiertas para cultivo, protección para plantas, recubrimiento de semillas, telas para el control de maleza, media sombra para invernadero, bolsas de control de raíces, macetas para plantas biodegradables, alfombrilla capilar y tela para jardinería.
Preferentemente, la tela, el calzado y los productos de equipaje se seleccionan a partir del grupo que comprende forros intermedios como la parte delantera de abrigos, cuellos, caretas, pretinas, solapas, etc., ropa interior desechable, componentes de calzados, como refuerzo para ojales de pasadores, refuerzo para calzado atlético y sandalias y revestimiento para plantillas, etc., componentes de bolsas, agentes de unión, etiquetas para cuidado (de lavado) y composición de prendas.
Preferentemente, los productos de envasado se seleccionan a partir del grupo que comprende bolsas, bolsas de residuo, láminas trasparentes, películas higiénicas, láminas para agricultura, papel tipo láminas, botellas, papel de aluminio (termoformado), papeles y cartones recubiertos por extrusión, cajas de cartón, bolsas de papel, sacos, cajas corrugadas, tubos flexibles, tales como tubos para cremas, p. ej., cremas dermatológicas y cosméticas, bolsas, tales como para desechos del hogar y cajas, películas orientadas y biorientadas, bandejas y similares.
Preferentemente, los productos para el hogar e industriales se seleccionan a partir del grupo que comprende abrasivos, ropa de cama como tela para ensacado para muelles ensacados, capas de separación, recubrimientos de muelles, fundas, base de colchas, funda de nórdicos, fundas de almohadas, etc., visillos/cortinas, alfombras/base de alfombras como alfombrillas, baldosas textiles, tapetes para baño, etc., material de recubrimiento y separación, bolsas para detergente, láminas suavizantes de tela, revestimiento, muebles/tapicería como revestimiento interior, tela interior para cojines, revestimiento para polvo, recubrimiento para muelles, cintas de jalar, etc., fregonas, manteles, bolsas de té y café, bolsas para aspiradoras, empapelado, toallitas tales como toallitas para el cuidado de hogar, toallitas para el cuidado del piso, toallitas de limpieza, toallitas para mascotas, etc., industria automotriz, envoltura de cables, ingeniería civil, envases de filtración, ropa de protección, base de alfombras primaria y secundaria, materiales compuestos, laminados de velas marinas, laminados de mesas, alfombrilla de tiras cortadas, base/estabilizador para bordado con máquina, envases donde se necesita porosidad, aislamiento como bloques de fibra de vidrio, almohadas, cojines, refuerzos como refuerzos de tapicería, bases para colchas y enredones, máscaras faciales para consumidores y con fines médicos, sobres para envíos por correo, toldos, revestimiento de tiendas y transporte (madera, acero), ropa desechable como fundas para pies y cubretodos y membranas para casas resistentes al clima.
Preferentemente, los productos de construcción se seleccionan a partir de un grupo que comprende membranas para casas, revestimientos de asfalto, estabilización para carreteras y vías, canchas de golf y tenis, base para empapelado, recubrimientos acústicos para paredes, materiales para techo y soleras para mosaicos, estabilizadores de suelo y soleras para calzadas, control de erosión, construcción de canales, sistemas de drenaje, protección con geomembrana, protección contra niebla, barreras de agua para mantillo, estanques y canales agrícolas y barrera de infiltración de arena para baldosas de drenaje.
Preferentemente, el artículo es un producto de envasado, más preferentemente seleccionado a partir del grupo que comprende, bolsas, bolsas de residuo, láminas trasparentes, películas higiénicas, láminas para agricultura, papel tipo láminas, botellas, papel de aluminio (termoformado), papeles y cartones recubiertos por extrusión, cajas de cartón, bolsas de papel, sacos, cajas corrugadas, tubos flexibles, tales como tubos para cremas, p. ej., cremas dermatológicas y cosméticas, bolsas, tales como para desechos del hogar y cajas, películas orientadas y biorientadas, bandejas y similares.
Breve descripción de las figuras
La Fig. 1 hace referencia a la fluidez del polvo - Caudal variable y estabilidad de los polvos 1 a 4
Los siguientes ejemplos pueden ilustrar de forma adicional la invención pero no tienen por objeto restringir la invención a las realizaciones ejemplificadas. Los ejemplos a continuación muestran la mejor fluidez del producto de material de relleno tratado en la superficie y su mejor dispersión en la matriz polimérica de una composición polimérica.
EJEMPLOS
A) Métodos de medición
Los siguientes métodos de medición se usan para evaluar los parámetros dados en los ejemplos y las reivindicaciones.
Distribución del tamaño de partículas (% en masa de partículas con un diámetro <X) y una mediana en peso del diámetro (d50) de un material en partículas
Tal como se utiliza en el presente documento y según se define en general en la técnica el valor de “d50” se determina basándose en las mediciones realizadas usando un Sedigraph™ 5100 de Micromeritics Instrument Corporation y se define como el tamaño tal que el número de partículas que tienen un diámetro igual al del valor especificado representa el 50 % (el punto medio) de la masa de partículas.
El experto en la técnica conoce el método y el instrumento y por lo general está acostumbrado a determinar el tamaño de grano de los agentes de relleno y pigmentos. La medición se lleva a cabo en una disolución acuosa de 0.1 % en peso Na4P2O7. Las muestras se dispersan empleando un agitador de ultrasonidos de alta velocidad.
Área superficial específica por BET de un material
En todo el presente documento, el área superficial específica (en m2/g) del material de relleno mineral se determina empleando el método de BET (usando nitrógeno como gas adsorbente), que es bien conocido por el experto en la técnica (ISO 9277:1995). El área superficial total (en m2) del material de relleno mineral se obtiene después multiplicando el área superficial específica y la masa (en g) del material de relleno mineral antes del tratamiento.
Cantidad de capa de tratamiento en la superficie
La cantidad de capa de tratamiento en el material de relleno que comprende carbonato de calcio se calcula de forma teorética a partir de los valores del BET del material de relleno que contiene carbonato de calcio sin tratar y la cantidad del anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico que se usan para el tratamiento de la superficie. Se asume que el 100 % del anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico añadidos al material de relleno que contiene carbonato de calcio están presentes como una capa de tratamiento en la superficie del material de relleno que contiene carbonato de calcio.
Absorción de agua
La susceptibilidad a la absorción de humedad de un material según se hace referencia en el presente documento se determina en mg de humedad/g después de la exposición a una atmósfera de 10 y 85 % de humedad relativa, respectivamente, durante 2.5 horas a una temperatura de 23 °C (± 2 °C). Para este fin, la muestra primero se mantiene a una atmosfera de humedad relativa del 10 % durante 2.5 horas, luego se cambia la atmósfera a una humedad relativa del 85 % en la cual la muestra se mantiene durante otras 2.5 horas. El incremento en peso entre 10 y 85 % de humedad relativa se usa después para calcular la absorción de humedad en mg de humedad/g de la muestra.
Fluidez del polvo - método del caudal variable y estabilidad
La energía básica de fluidez (BFE), índice de estabilidad (SI), energía específica (SE), índice del caudal (FRI) y densidad aparente acondicionada (CBD) se miden en un reómetro de polvo FT4 (Freeman Technology, R. U.) equipado con el software del reómetro de polvo (v 5.000.00012) y versión del software de análisis de datos de Freeman Technology 4.0.17, empleando el método del caudal variable y estabilidad, empleando el método del caudal variable y estabilidad.
Este método consiste en llenar un recipiente cilíndrico (recipiente de vidrio de 25 mm x 25 ml). La primera etapa del proceso de prueba es obtener un estado de polvo homogéneo y acondicionado para permitir que se realicen mediciones altamente repetibles. Un ciclo de acondicionado comprende que la cuchilla de prueba se deslice de forma dinámica hacia abajo a través del polvo y después lo atraviese hacia arriba, lo que levanta el polvo y lo hace caer sobre la cuchilla. Este proceso ayuda a eliminar el efecto de diferentes métodos de muestreo y tiempos de almacenamiento del polvo.
Después de la etapa inicial de acondicionamiento, el volumen de polvo se ajusta al tamaño del recipiente para eliminar el exceso de polvo (“separación”), y la masa se registra después de la etapa de separación. Después de eso, se realizan 8 ciclos repetitivos de acondicionamiento y medidas con una cuchilla de 23.5 mm. Para cada ciclo de prueba, la cuchilla se inserta en el lecho de polvo hacia abajo (en sentido contrario a las agujas del reloj, velocidad periférica -100 mm/s, ángulo de la hélice = 5° / altura objetivo 5 mm) y hacia arriba. Para las etapas de acondicionamiento, la cuchilla se inserta en el lecho de polvo hacia abajo (velocidad periférica -40 mm/s, ángulo de la hélice = 5° / altura objetivo 5 mm) y hacia arriba. Después de esas 8 pruebas, se realizan 3 ciclos más de (acondicionamiento pruebas) a caudales variables, es decir, con una velocidad periférica de la cuchilla de 70 mm/s (Prueba 9), 40 mm/s (Prueba 10) y finalmente 10 mm/s (Prueba 11). Se registran la energía y torsión y permiten calcular diferentes parámetros de flujo, que se definen de la siguiente manera:
- Energía básica de fluidez (BFE, mJ): Ciclo de energía 7 (descendente)
- Índice de estabilidad: (Prueba de energía 7)/(Ciclo de energía 1)
- Energía específica (SE, mJ/g): (Hasta el ciclo de energía 6 hasta el ciclo de energía 7)/(2 x masa separada) - Índice de caudal (FRI): (Prueba de energía 11 )/(Prueba de energía 8)
- Densidad aparente acondicionada (CBD, g/ml): (Masa separada)/(Volumen separado)
Fluidez del polvo - Método de célula de cizalla
La característica de la célula de cizalla se mide con un reómetro de polvo FT4 (Freeman Technology, R. U.) según ASTM D7891 -15, usando un recipiente cilíndrico (recipiente de vidrio de 50 mm x 85 ml o 25 mm x 10 ml), una célula de cizalla de 48 mm o 24 mm y una tensión normal previa a la cizalla de 15 kPa.
La medición se realizó usando la siguiente metodología por etapas.
• Acondicionamiento inicial del polvo:
La primera etapa del proceso de prueba es obtener un estado de polvo homogéneo, acondicionado para permitir que se realicen mediciones altamente repetibles. Un ciclo de acondicionado comprende que la cuchilla de prueba se deslice de forma dinámica hacia abajo a través del polvo y después lo atraviese hacia arriba, lo que levanta el polvo y lo hace caer sobre la cuchilla. Este proceso ayuda a eliminar el efecto de diferentes métodos de muestreo y tiempos de almacenamiento del polvo.
• Compactado inicial
La columna acondicionada de polvo se compacta usando un pistón ventilado de compactación (lo que permite que el aire atrapado se escape), con una fuerza igual a aquella de la tensión normal previa al cizallamiento.
• Consolidación crítica
Los puntos en el lugar de flujo representan los valores del estrés por cizalla que corresponden al fallo incipiente en cada nivel normal de estrés. Para alcanzar el fallo incipiente la muestra debe estar sobreconsolidada con respecto al estrés normal aplicado durante la cizalla. Esto se logra al alcanzar un nivel crítico de consolidación a un flujo en estado estable y luego reducir el estrés normal por cizalla. Así, la prueba de cizalla es un proceso de dos etapas que consiste en:
1. Precizalla
El objetivo de la precizalla es alcanzar una consolidación crítica a un nivel de estrés normal precizalla dado. Durante este proceso, la cizalla continúa hasta que se alcanza un flujo en estado estable en cuyo punto se completa la precizalla.
2. Prueba de cizalla
El estrés normal se reduce de manera que la muestra esté ahora sobreconsolidada con respecto al estrés normal ahora aplicado. Luego se vuelve a empezar con la cizalla y se mide el punto de fallo incipiente.
• Para cada estrés normal precizalla, se toman cinco mediciones en los cinco estreses normales definidos por el estándar (9; 8; 7; 6 y 5 kPa). Una medición del estrés de cizalla también se toma en el nivel de estrés normal precizalla, es decir a 15 kPa.
• Las cinco mediciones tomadas conforman el lugar de flujo para cada nivel de estrés normal precizalla. Los lugares de flujo se representan gráficamente en un gráfico de estrés de cizalla frente a estrés normal, a partir del cual se pueden agregar círculos de Mohr para extrapolar los diversos datos de flujo.
Los datos extrapolados incluyen:
- Cohesión, (C, kPa) - el estrés de cizalla donde la recta de mejor ajuste intercepta el eje y, es decir, estrés normal = 0
- Límite elástico no confinado, (UYS, kPa) - el mayor de los 2 valores en donde el círculo de Mohr más pequeño intercepta al eje x, (también conocido como oc)
- Estrés principal, (MPS, kPa) - el mayor de los dos valores en donde el círculo de Mohr más grande intercepta al eje x, (también conocido como o1)
- Ángulo de fricción interna (AIF, °) - el ángulo creado por la recta de mejor ajuste con el eje horizontal - Factor de flujo (FF): Corresponde a MPS/UYS
- Densidad aparente (BD, g/ml): Densidad aparente acondicionada después de la compactación inicial Simulación de extrusión
La simulación de extrusión se desarrolló para evaluar la dispersión mineral en una composición polimérica. La prueba se realizó mediante el Collin Pressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS disponible comercialmente.
El método de prueba con cada una de las composiciones poliméricas correspondientes, en donde no se usó una bomba de fusión, la velocidad del husillo de la extrusora se mantuvo en 100 rpm y en donde la temperatura de fusión fue 225 a 230 °C (ajustes de temperatura de la extrusora: 190 °C-210 °C-230 °C; ajuste de temperatura de la matriz: 230 °C-2302C).
Cada una de las composiciones poliméricas correspondientes (900 g de Polvo A o B efectivo por 2500 g de la muestra final obtenida diluyendo la composición polimérica en LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX) se midió con un filtro de 40 pm (GKD Gebr. Kufferath AG, Duren, Alemania, Artikelnummer 12102170055).
Los resultados se expresan en bar y se pueden calcular sustrayendo la presión de fusión final (determinada después de 5 min de purgado con material polimérico puro) a partir de la presión inicial del material polimérico puro (LLDPE ExxonMobil Ll 1001 VX).
Contenido de ceniza
La prueba de contenido de ceniza se realizó al quemar 5 a 30 g de la composición polimérica correspondiente a 570 °C durante 120 minutos.
B) Materiales
Materiales de relleno que contienen carbonato de calcio
Material de relleno que comprende carbonato de calcio 1 (polvo 1; comparativo)
0.7 kg de un mármol de Carrara, Italia molido en húmedo y secado por pulverización (d50 = 1.6 pm, área superficial específica por BET = 4.1 m2/g) se coloca en un mezclador de alta velocidad (Somakon MP-LB Mixer, Somakon Verfahrenstechnik, Alemania), y se acondiciona mediante agitación durante 10 minutos (1000 rpm, 120 °C). Después de este tiempo, se añaden 0.6 partes en peso por cada 100 partes en peso de CaCÜ3 de anhídrido succínico monosustituido 1 a la mezcla. Después se continúa agitando y calentando durante otros 15 minutos (120 °C, 1000 rpm). Después de este tiempo, la mezcla se deja enfriar y se recoge el polvo (polvo 1).
Material de relleno que contiene carbonato de calcio 2 (polvo 2; inventivo)
0.7 kg de un mármol de Carrara, Italia molido en húmedo y secado por pulverización (d50 = 1.6 pm, área superficial específica por BET = 4.1 m2/g) se coloca en un mezclador de alta velocidad (Somakon MP-LB Mixer, Somakon Verfahrenstechnik, Alemania), y se acondiciona agitando durante 10 minutos (1000 rpm, 120 °C). Después de ese tiempo, se añaden 0.5 partes en peso por cada 100 partes en peso de CaCÜ3 de anhídrido succínico monosustituido 1 y 0.2 partes en peso por cada 100 partes en peso CaCÜ3 de mezcla de ácidos carboxílicos 2 de forma simultánea a la mezcla. Después se continúa agitando y calentando durante otros 15 minutos (120 °C, 1000 rpm). Después de este tiempo, la mezcla se deja enfriar y se recoge el polvo (polvo 2).
Material de relleno que contiene carbonato de calcio 3 (polvo 3; inventivo)
0.7 kg de un mármol de Carrara, Italia molido en húmedo y secado por pulverización (d50 = 1.6 pm, área superficial específica por BET = 4.1 m2/g) se coloca en un mezclador de alta velocidad (Somakon MP-LB Mixer, Somakon Verfahrenstechnik, Alemania), y se acondiciona agitando durante 10 minutos (1000 rpm, 120 °C). Después de ese tiempo, se añaden 0.4 partes en peso por cada 100 partes en peso de CaCÜ3 de anhídrido succínico monosustituido 1 y 0.4 partes en peso por cada 100 partes en peso de CaCÜ3 de mezcla de ácidos carboxílicos 2 de forma simultánea a la mezcla. Después se continúa agitando y calentando durante otros 15 minutos (120 °C, 1000 rpm). Después de este tiempo, la mezcla se deja enfriar y se recoge el polvo (polvo 3).
Material de relleno que contiene carbonato de calcio 4 (polvo 4; inventivo)
0.7 kg de un mármol de Carrara, Italia molido en húmedo y secado por pulverización (d50 = 1.6 pm, área superficial específica por BET = 4.1 m2/g) se coloca en un mezclador de alta velocidad (Somakon MP-LB Mixer, Somakon Verfahrenstechnik, Alemania), y se acondiciona agitando durante 10 minutos (1000 rpm, 120 °C). Después de este tiempo, se añaden 0.4 partes en peso por cada 100 partes en peso de CaCÜ3 de anhídrido succínico monosustituido 1 a la mezcla. Después se continúa agitando y calentando durante otros 15 minutos (120 °C, 1000 rpm). Después, 0.2 partes en peso por cada 100 partes en peso de CaCÜ3 de mezcla de ácidos carboxílicos 2 se añade a la mezcla y después se continúa agitando y calentando durante otros 15 minutos (120 °C, 1000 rpm). Después de este tiempo, la mezcla se deja enfriar y se recoge el polvo (polvo 4).
Anhídrido succínico monosustituido
Anhídrido succínico monosustituido (ASA) 1
El anhídrido succínico de alquenilo monosustituido (2,5-furandiona, dihidro-, deriv. de mono-C15-20-alquenilo, n.° CAS 68784-12-3) es una mezcla de anhídridos succínicos de octadecenilo principalmente ramificados (n.° CAS 28777-98­ 2) y anhídridos succínicos de hexadecenilo principalmente ramificados (n.° CAS 32072-96-1). Más del 80 % de la mezcla son anhídridos succínicos de octadecenilo ramificados. La pureza de la mezcla es > 95 % en peso. El contenido de olefina residual está por debajo de 3 % en peso.
Mezcla de ácidos carboxílicos 2
La mezcla de ácidos carboxílicos 2 es una mezcla 1:1 de ácido esteárico y ácido palmítico.
Polvo A (inventivo): Cal molida seca de Nocera Umbria (d50 = 3.2, corte superior = 12 pm; área superficial específica por BET = 3.0 m2/g), tratada con 0.35 % en peso de anhídrido succínico monosustituido 1 y 0.15 % en peso de la mezcla de ácido carboxílico 2.
Polvo B (técnica anterior): Cal molida seca de Nocera Umbria (d50 = 3.2, corte superior = 12 pm; área superficial específica por BET = 3.0 m2/g), tratada con 0.45 % en peso de anhídrido succínico monosustituido 1.
• Análisis y resultados de la prueba
Ejemplo 1: Resultados de la absorción de agua
Tabla 1: Valores de la absorción de agua para los polvos 1 a 4.
Figure imgf000036_0002
Ejemplo 2: Fluidez del polvo: Caudal variable y estabilidad
Se midió la fluidez del polvo de los polvos 1 a 4 en un reómetro de polvo FT4 de Freeman Technology empleando el método del caudal variable y estabilidad en una celda de medida de 25 mm x 25 ml. Se alcanzaron mejor fluidez del polvo con los polvos 2 a 4, en comparación con el polvo 1 de referencia, como puede verse de la energía básica de fluidez inferior obtenida con aquellos polvos (Fig. 1 y Tabla 2).
Tabla 2: Fluidez del polvo - Caudal variable y estabilidad (polvos 1 a 4), energía básica de fluidez (BFE), índice de estabilidad (SI), índice de caudal (FRI), energía específica (SE), densidad aparente acondicionada (CBD)
Figure imgf000036_0001
Se alcanzó mejor fluidez del polvo con los polvos 2 a 4, en comparación con el polvo 1 de referencia, como puede verse de la energía básica de fluidez inferior obtenida con aquellos polvos (Fig. 1 y Tabla 2).
Ejemplo 3. Producción de una composición polimérica (mezcla matriz) y resultado de la prueba (contenido de ceniza y simulación de extrusión).
Se prepararon las mezclas matriz (MB) siguiendo el protocolo descrito a continuación.
Las composiciones poliméricas que comprenden 25 % en peso de Dowlex 5056G (LLPDE, MFI = 1 g/10 min) y 75 % en peso del Polvo A o B, respectivamente, (mezcla matriz A o B) se prepararon a escala de laboratorio con una amasadora Buss (PR46 de Buss AG, Suiza, L/d de 10) a 10 kg/h y se procesaron con los siguientes ajustes de la máquina:
- Temperatura del husillo: 100°C
- Temperatura de la extrusora (2 zonas): 190 °C - 170 °C
- Temperatura de la extracción (1 zona): 170C
- Velocidad del husillo: 200 rpm
- Dosificación del polímero: 100 % en la tolva principal
- Dosificación del polvo: 73 % en la tolva principal, 27 % en el alimentador secundario
Las mezclas obtenidas peletizaron en un peletizador, modelo SLC (Gala, EE.UU.) en un baño con agua con una temperatura de inicio entre 20 y 25 °C. Las composiciones y los contenidos del material de relleno de la mezcla matriz preparada se compilan en la Tabla 3 a continuación. Los contenidos del material de relleno precisos se determinaron por el contenido de ceniza. Además, se llevó a cabo una prueba de simulación de extrusión para determinar la calidad de dispersión del producto de material de relleno en la matriz polimérica de los materiales formados.
Los resultados mostrados en la Tabla 3 confirman que se produjeron las mezclas maestras A y B con buena calidad. Además, la prueba de simulación de extrusión reveló que el producto de material de relleno tratado en la superficie de la presente invención, es decir, la mezcla matriz A, muestra una mejor calidad de dispersión en la matriz polimérica formada, en comparación con el producto de material de relleno de la técnica anterior, es decir, la mezcla matriz B.
Tabla 3: Composiciones y propiedades de la mezcla matriz preparada
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El incremento de presión al extrudir 900 g del polvo A en un tamiz de 40 pm es inferior que para el polvo B, lo que demuestra las propiedades ventajosas, la mejor dispersión del polvo A en la matriz polimérica formada.
Ejemplo 4: Fluidez en polvo: Célula de cizalla
La fluidez en polvo de lo polvos 1 a 4 se midió en un reómetro de polvo FT4 de Freeman Technology empleando el método de la célula de cizalla (15 kPa) en una célula de medida de 25 mm x 10 ml. Se lograron una mejor fluidez en polvo y una menor cohesión con los polvos 2 y 4, comparado con el polvo de referencia 1, como se puede ver a partir de los menordes valores de cohesión, menor límite elástico no confinado (UYS) y mayor factor de flujo (FF) obtenidos con esos polvos (Fig. 2 y Tabla 4).
Tabla 4: Fluidez en polvo
Figure imgf000037_0001
Célula de cizalla (polvos 1 a 4), cohesión, límite elástico no confinado (UYS), Estrés principal (MPS) y factor de flujo (FF).

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para preparar un producto de material de relleno tratado en la superficie con anhídrido(s) succínico(s) monosustituido(s) y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico, el proceso comprende al menos las etapas de:
a) proporcionar al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) proporcionar al menos un anhídrido succínico monosustituido,
c) proporcionar una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C24,
d) poner en contacto la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a), mezclando, en una o más etapas, en cualquier orden, con el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos de la etapa c) de manera que una capa de tratamiento que comprende el al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos y/o su(s) producto(s) de reacción salina se forma en la superficie de dicho al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a),
en donde la temperatura antes y/o durante la etapa de contacto d) se ajusta de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos está en estado fundido o líquido y
en donde la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a); y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a).
2. El proceso según la reivindicación 1, en donde el material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) se selecciona a partir del grupo que consiste en carbonato de calcio molido, preferentemente mármol, cal, dolomita y/o caliza, carbonato de calcio precipitado (PCC), preferentemente vaterita, calcita y/o aragonita, carbonato de calcio que reacciona en la superficie (MCC) y sus mezclas, más preferentemente el material de relleno que contiene carbonato de calcio es carbonato de calcio molido, y/o en donde el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) tiene
a) un valor de tamaño de partículas mediana en peso d50 en el intervalo desde 0.1 pm hasta 7 pm, preferentemente desde 0.25 pm hasta 5 pm y lo más preferentemente desde 0.5 pm hasta 4 pm, y/o b) un corte superior (dgs) <50 pm, preferentemente <40 pm, más preferentemente <25 pm y lo más preferentemente <15 pm, y/o
c) un área superficial específica (BET) desde 0.5 hasta 150 m2/g, preferentemente desde 0.5 hasta 50 m2/g, más preferentemente desde 0.5 hasta 35 m2/g y lo más preferentemente desde 0.5 hasta 10 m2/g según se mide por método BET con nitrógeno, y/o
d) un contenido de humedad total residual desde 0.01 % en peso hasta 1 % en peso, preferentemente desde 0.01 hasta 0.2 % en peso, más preferentemente desde 0.02 hasta 0.2 % en peso y lo más preferentemente desde 0.04 hasta 0.2 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
3. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) se precalienta antes de que se lleve a cabo la etapa de contacto d), preferentemente el al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a) se precalienta a una temperatura desde 20 hasta 200 °C, más preferentemente desde 40 hasta 200 °C, incluso más preferentemente desde 50 hasta 150 °C y lo más preferentemente desde 60 hasta 130 °C.
4. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado a partir de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono desde C2 hasta C30, preferentemente desde C3 hasta C25 y lo más preferentemente desde C4 hasta C20 en el sustituyente, en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) es preferiblemente a) al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo, preferentemente al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquilo seleccionado del grupo que comprende anhídrido etilsuccínico, anhídrido propilsuccínico, anhídrido butilsuccínico, anhídrido triisobutilsuccínico, anhídrido pentilsuccínico, anhídrido hexilsuccínico, anhídrido heptilsuccínico, anhídrido octilsuccínico, anhídrido nonilsuccínico, anhídrido decilsuccínico, anhídrido dodecilsuccínico, anhídrido hexadecanilsuccínico, anhídrido octadecanilsuccínico y sus mezclas y/o
b) al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo, preferentemente al menos un anhídrido succínico monosustituido con alquenilo seleccionado a partir del grupo que comprende anhídrido etenilsuccínico, anhídrido propenilsuccínico, anhídrido butenilsuccínico, anhídrido triisobutenilsuccínico, anhídrido pentenilsuccínico, anhídrido hexenilsuccínico, anhídrido heptenilsuccínico, anhídrido octenilsuccínico, anhídrido nonenilsuccínico, anhídrido decenilsuccínico, anhídrido dodecenilsuccínico, anhídrido hexadecenilsuccínico, anhídrido octadecenilsuccínico, y sus mezclas.
5. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) comprende ácido esteárico y uno más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 hasta C22, preferentemente desde C10 hasta C22, más preferentemente desde C12 hasta C20 y lo más preferentemente desde C14 hasta C20.
6. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 5:1 hasta 1:5 y preferentemente desde 4:1 hasta 1:4, tal como desde 4:1 hasta 1:1, y/o
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.2 hasta 2 % en peso y preferiblemente desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a); y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega en la etapa de contacto d) en una cantidad total desde 0.2 hasta 2 % en peso y preferentemente desde 0.3 hasta 1.5 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio de la etapa a), y/o
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido se proporciona en la etapa b) en una cantidad tal que el peso total de dicho al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio es menos que 5 mg/m2, tal como desde 0.1 hasta 5 mg/m2, preferentemente menos que 4.5 mg/m2, más preferentemente menos que 4.0 mg/m2, tal como desde 0.2 hasta 4 mg/m2 o desde 1 hasta 4 mg/m2, del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a) y/o la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se proporciona en la etapa c) en una cantidad tal que el peso total de la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados y/o su(s) producto(s) de reacción salina en la superficie del producto de material de relleno tratado en la superficie es menor que 5 mg/m2, tal como desde 0.1 hasta 5 mg/m2, preferentemente menos que 4.5 mg/m2, más preferentemente menos que 4.0 mg/m2, tal como desde 0.2 hasta 4 mg/m2 o desde 1 hasta 4 mg/m2, del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio proporcionado en la etapa a).
7. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la etapa de contacto d) se lleva a cabo de manera que el al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b) y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agregan de forma simultánea o de manera que la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega después del al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b), preferiblemente en donde la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados de la etapa c) se agrega después del al menos un anhídrido succínico monosustituido de la etapa b).
8. Un producto de material de relleno tratado en la superficie que comprende:
a) al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
b) una capa de tratamiento en la superficie del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio que comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina y una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 hasta C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina,
en donde el producto de material de relleno tratado en la superficie comprende la capa de tratamiento en una cantidad desde 0.2 hasta 6 % en peso respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio,
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados está presente en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio.
9. Una composición polimérica que comprende al menos una resina polimérica y desde 1 hasta 95 % en peso respecto al peso total de la composición polimérica, de un producto de material de relleno tratado en la superficie, según la reivindicación 8.
10. La composición polimérica según la reivindicación 9, en donde la al menos una resina polimérica es al menos un polímero termoplástico, preferentemente un polímero termoplástico seleccionado a partir del grupo que comprende homopolímeros y/o copolímeros de poliolefinas, poliamidas, polímeros que contienen halógeno y/o poliésteres.
11. La composición polimérica según la reivindicación 9 o 10, en donde la composición polimérica es una mezcla matriz, preferentemente la mezcla matriz comprende el producto de material de relleno tratado en la superficie en una cantidad desde 50 hasta 95 % en peso, preferentemente desde 60 hasta 85 % en peso y más preferentemente desde 70 hasta 80 % en peso, respecto al peso total de la mezcla matriz.
12. Una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o moldes de inyección y/o molde de soplado que comprende un producto de material de relleno tratado en la superficie según la reivindicación 8 y/o una composición polimérica según las reivindicaciones 9 a 11.
13. Un artículo que comprende un producto de material de relleno tratado en la superficie según la reivindicación 8 y/o una composición polimérica según las reivindicaciones 9 a 11 y/o una fibra y/o filamento y/o película y/o hebra y/o lámina y/o tubería y/o perfil y/o molde y/o moldes de inyección y/o molde de soplado según la reivindicación 12, en donde el artículo se selecciona a partir del grupo que comprende productos higiénicos y productos médicos y sanitarios, productos de filtro, productos geotextiles, productos para agricultura y horticultura, ropa, productos de calzado y equipaje, productos para el hogar e industriales, productos de envasado, productos de construcción y similares.
14. El artículo según la reivindicación 13, que es un producto de envasado seleccionado a partir del grupo que comprende bolsas, bolsas de residuo, láminas trasparentes, películas higiénicas, láminas para agricultura, papel tipo láminas, botellas, láminas (termoformadas), papeles y cartones recubiertos por extrusión, cajas de cartón, cartones, bolsas de papel, sacos, cajas corrugadas, tubos flexibles, tales como tubos para cremas, p. ej., cremas dermatológicas y cosméticas, bolsas, tales como para desechos del hogar y cajones, películas orientadas y biorientadas, bandejas y similares.
15. Uso de al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 hasta C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la fluidez de un producto de material de relleno tratado en la superficie donde el material de relleno es al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 a 1:10, y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del al menos un material de relleno que contiene carbonato de calcio, y
en donde la mejora se logra si, al medir la fluidez del polvo con el método de célula de cizalla en un reómetro de polvo FT4 (ASTM D7891-15) con un estrés normal previo a la cizalladura de 15 kPa, el límite elástico no confinado (UYS) se reduce al menos 7 %, o el factor de flujo (FF) aumenta al menos 7 %, y/o, cuando se mide la fluidez del polvo mediante el método del caudal variable y estabilidad en un reómetro de polvo FT4, la energía de fluidez básica (BFE) disminuye al menos 7 % en comparación con el mismo producto de material de relleno tratado en la superficie tratado solamente con el al menos un anhídrido succínico monosustituido.
16. Uso de al menos un anhídrido succínico monosustituido y/o su(s) producto(s) de reacción salina en combinación con una mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos que comprende ácido esteárico en una cantidad de al menos 10.0 % en peso, respecto al peso total de la mezcla, y uno o más ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados adicionales que tienen una cantidad total de átomos de carbono desde C8 hasta C24 y/o su(s) producto(s) de reacción salina, para mejorar la dispersión del carbonato de calcio en la matriz polimérica de una composición polimérica,
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados están presentes en una relación en peso [anhídrido succínico/mezcla de ácidos carboxílicos] desde 10:1 hasta 1:10, y
en donde el al menos un anhídrido succínico monosustituido se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del carbonato de calcio; y la mezcla de ácidos carboxílicos lineales o ramificados alifáticos saturados se usa en una cantidad total desde 0.1 hasta 3 % en peso, respecto al peso seco total del carbonato de calcio.
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