MXPA00009880A - Materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno, organicos o minerales co-estructurados o co-adsorbidos y uso de estos - Google Patents

Materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno, organicos o minerales co-estructurados o co-adsorbidos y uso de estos

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MXPA00009880A
MXPA00009880A MXPA/A/2000/009880A MXPA00009880A MXPA00009880A MX PA00009880 A MXPA00009880 A MX PA00009880A MX PA00009880 A MXPA00009880 A MX PA00009880A MX PA00009880 A MXPA00009880 A MX PA00009880A
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Patrick A C Gane
Matthias Buri
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Pluss Staufer Ag
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Abstract

La presente invención se refiere a materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno co-estructurados o co-adsorbidos que contienen por lo menos dos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales de diferente naturaleza, al uso de dichos materiales compuestos en la industria del papel, específicamente para la manufactura del papel, como empastes o como revestimiento o para cualquier otro tratamiento de superficie del papel, como también su uso en compuestos de tratamiento de superficie de manera, de metal o de plástico en el campo de las pinturas acuosas y no acuosas y en el campo de los materiales plásticos. También se refiere la presente invención a colorantes de revestimiento, compuestos de relleno del tipo de no revestimiento y la láminas de papel base para revestimiento que contiene dichos materiales compuestos.

Description

MATERIALES COMPUESTOS BASADOS EN PIGMENTOS O MATERIALES DE RELLENO, ORGÁNICOS O MINERALES CO-ESTRÜCTURADOS O CO-ADSORBIDOS Y USO DE ESTOS Campo de la Invención La presente invención se refiere a materiales compuestos basados en pigmentos o en materiales de relleno co-estructurados o co-adsorbidos que contienen por lo menos dos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales de diferente naturaleza, al uso de dichos compuestos en la industria del papel y específicamente en la manufactura del papel, como empaste o como revestimiento, o para cualquier otro tratamiento de superficie del papel, como también su uso en compuestos de tratamiento de superficies de madera, de metal o de plástico en el campo de las pinturas acuosas y no acuosas y en el campo de los materiales plásticos.
Antecedentes de la Invención Los pigmentos o materiales de relleno compuestos son comúnmente utilizados en la actualidad para la manufactura de todos los tipos de papel, como REF. : 123322 empaste o como revestimiento, o para cualquier otro tratamiento de superficie del papel con el fin de mejorar ia calidad del papel en términos de sus características de opacidad, blancura y brillo de las hojas de papel, por ejemplo, o para mejorar las características de impresión.
Una técnica ampliamente usada para producir pigmentos o materiales de relleno compuestos consiste en mezclar un material de relleno mineral, tal como por ejemplo un carbonato de calcio natural, con un material de relleno mineral tal como el talco (Patente Francesa 2 526 061) o alternativamente un material de relleno mineral tal" como talco con otro material de relleno mineral tal como el caolín calcinado (Patente Europea O 365 502) .
En este campo de la industria se conocen también otros dos tipos de procesos para producir pigmentos o materiales de relleno compuestos, los cuales cumplen ios criterios requeridos para su uso en la industria del papel.
Una primera categoría de estos procesos conocidos con anterioridad en este campo de la industria involucra la formación de redes entre las partículas del pigmento, con lo cual se crean numerosos vacíos internos los cuales mejoran las propiedades ópticas de ios materiales de relleno pigmentados, con frecuencia medidas a través del coeficiente de dispersión de la luz S.
En concordancia con lo anterior, la Patente WO 92/OB 755 describe un método para la formación de agregados por floculación y opcionaimente por precipitación in situ de carbonato de calcio, en donde aiCiia ilocuiaciop OCUGGT co o consecuencia de las interacciones producidas por el uso de polímeros de alto peso molecular que hacen flocular las partículas minerales a las cuales se le han agregado cationes multivalentes tal como el ion calcio sobre la superficie .
Igualmente, la Patente de los Estados Unidos No. 5 449 402 revela un producto obtenido por un método dé creación de vacíos internos con base en interacciones iónicas o interacciones electrostáticas, mientras que la Patente de los Estados Unidos Nos. 5 454 864 y 5 344 487 o la Patente Europea No. O 573 150 proponen un pigmento compuesto, cuya preparación se basa en las fuerzas de atracción de los iones.
Estos métodos basados en las fuerzas de atracción iónicas son sensibles a las fuerzas iónicas en juego en las formulaciones usadas para los colorantes de revestimiento del papel o para ei empaste del papel y no existe garantía de que estos pigmentos puedan usarse en aplicaciones tales como el revestimiento del papel o el empaste del papel.
Una segunda categoría de estos métodos conocidos previamente en este campo de la industria como medios para producir pigmentos con mejoradas características ópticas se basan en ei uso de compuestos orgánicos de silicio (Patente de los Estados Unidos No. 4 818 294; Patente de los Estados Unidos No. 5 458 680) o de compuestos basados en cloruros (Patente de los Estados Unidos Nos.: 4 820 554; 4 826 536; y Patente Mundial WO 97/24 406).
Finalmente, un método recientemente conocido para mejorar la blancura (WO 97/32 934) consiste en revestir las partículas del pigmento con partículas de un pigmento diferente tal como, por ejemplo, partículas muy finas de carbonato de calcio precipitado. Sin embargo, un método de este tipo, no se fundamenta en el uso de un agente aglutinante orgánico el cual de lugar a una co-estructura .
Para solucionar estos problemas de mejoramiento de las propiedades ópticas, tales como la opacidad, la blancura, el color o brillo por ejemplo, o para mejorar las características de impresión, el solicitante de la presente invención ha desarrollado, para los propósitos de esta invención, materiales compuestos, los cuales pueden ser secos o acuosos o no acuosos, basados en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales los cuales mejoran por lo menos una de las propiedades ópticas y las características de impresión requeridas en los diversos campos en donde encuentra aplicación, en tanto que a la vez proporcionan un material compuesto macroscópicamente homogéneo y estable sin las fuerzas iónicas presentes en las formulaciones conocidas para estos materiales, tales como las de los colorantes de revestimiento de papel para rotograbado o para offset, o las formulaciones para empastes del papel (rellenos de papel ) .
En consecuencia, uno de los objetivos de la invención es suministrar materiales compuestos secos, acuosos o no acuosos formados por pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales que contienen por lo menos dos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales de naturalezas físicas y químicas diferentes.
Descripción de la Invención Los materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales propuestos por la presente invención y que constituyen uno de los objetivos de ésta, y los cuales exhiben las cualidades descritas anteriormente, se caracterizan porque contienen: a) por lo menos dos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales, en donde al menos uno de los cuales posee una superficie que tiene por lo menos un sitio hidrofílico, y el otro o ios otros tienen por lo menos una superficie con por lo menos un sitio organofílico; b) por lo menos un agente aglutinante y en donde dichos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales se encuentran coestructurados o co-adsorbidos, es decir, las partículas minerales u orgánicas diferentes exhiben una cohesión estructural impartida gracias a que se crea un ligamiento o adhesión entre por lo menos dos partículas con diferentes estados de superficie .
Consecuentemente con lo anterior, a través de toda la presente descripción, los términos coestructura o co-estructurados o co-adsorbidos se utilizan por parte del solicitante para referirse a la creación de un ligamiento entre al menos dos materiales de relleno o pigmentos de cualquier tipo por formación de una estructura comparable a un ligamiento o a una adhesión entre la superficie de un material de relleno o pigmento que tiene por lo menos un sitio hidrofílico y la superficie del otro material de relleno a pigmento que tiene por lo menos un sitio organofílico usando un agente aglutinante el cual es un compuesto orgánico. Este agente aglutinante puede ir dentro de un gas tal como aire o cualquier otro gas .
Por otro lado, otro objetivo de la presente invención es desarrollar materiales compuestos estables los cuales pueden transportarse y almacenarse durante varias semanas. c - Otro objetivo más de la presente invención es desarrollar un material compuesto con una estructura macroscópicamente homogénea, la cual se logra por colorantes de revestimiento del papel 0 macroscópicamente estables los cuales contienen los materiales compuestos acuosos antes reseñados.
Otro objetivo de la presente invención es el uso de estos materiales compuestos a manera de pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales para la manufactura del papel, para el empaste y/o el revestimiento y/o en cualquier otro compuesto usado para el tratamiento de la superficie del papel, así como también el uso de este tipo de materiales en el campo de las pinturas y en el campo de los plásticos.
Finalmente, otro objetivo de la presente invención es proporcionar suspensiones que contienen los materiales compuestos propuestos por la presente invención y proporcionar colorantes de revestimiento del papel o compuestos para el tratamiento de la superficie del papel a compuestos para relleno del tipo de no revestimiento que mejorarán por io menos una de las propiedades, tal como la opacidad, blancura, el brillo o la calidad de la impresión.
Debe anotarse que el mejoramiento realizado sobre dichas propiedades dependerá del campo en el cual el experto desee adaptar las propiedades a una aplicación en particular.
Estos objetivos se logran a través de la colocación de la superficie de uno de los pigmentos o materiales de relleno en contacto con la superficie dei otro o de los otros pigmentos o materiales de relleno en presencia de un agente aglutinante para que este contacto de lugar a una estructura que se forma, entre por lo menos dos partículas minerales u orgánicas de diferente naturaleza física ó química, es decir, de lugar a una estructura que se forma entre ellos en donde por lo menos uno de ellos tiene una superficie con por lo menos un sitio hidrofílico y por io menos uno de ellos tenga una superficie con por lo menos un sitio organo ílico .
Con la expresión "partículas minerales u orgánicas que tienen una superficie con por lo menos un sitio hidrofíiico, el solicitante de la presente invención se refiere a partículas minerales u orgánicas las cuales sean parcialmente o totalmente mojables por sustancias polares sin influencia de cualquier componente externo y más específicamente, parcialmente ó totalmente humectable por el agua.
Las partículas minerales u orgánicas que tienen una superficie con por lo menos un sitio hidrofíiico pueden ser de muy diferente naturaleza física ó química, tales como los carbonatos de calcio naturales, por ejemplo la creta, la calcita, el mármol ó cualquier otra forma de carbonato de calcio natural, obtenidas a partir de un proceso de reciclado en particular, carbonato de calcio precipitado, las dolomitas, los hidróxidos de aluminio cristalinos o amorfos, silicato precipitados naturales o sintéticos, sulfato de calcio, dióxido de titanio, blanco satinado, las woiiasionitas, huntitas, arcillas calcinadas obtenidas por ejemplo por reciclado, almidón o cualquier otro tipo de partículas organofílicas o minerales que hayan sufrido un procesamiento físico tal como el proceso Corona o un procesamiento químico en orden a producir por lo menos un sitio hidrofílico.
Por partículas minerales u orgánicas que tienen una superficie con por lo menos un sitio organof íiico, el solicitante de la presente invención se refiere a partículas minerales u orgánicas las cuales sean parcialmente o totalmente mojables por un fluido orgánico o por una sustancia orgánica, en donde dicha humectabilidad es independiente de los mecanismos de adsorción tales como atracción electrostática o secuestrado.
Por partículas minerales u orgánicas que tienen una superficie con por lo menos un sitio organof ilico, el solicitante de ia presente invención se refiere en particular a partículas minerales u orgcinicas de muy diferente naturaleza física o química tal como los talcos, micas, arcillas calcinadas o no calcinadas, el óxido de zinc o los pigmentos de hierro transparentes o los pigmentos colorantes tales como el azul de ftalocianina, pigmentos sintéticos basados en poliestireno, resinas urea-formol, negro de carbón, fibras celulósicas y harinas o cualquier otro tipo de partículas hidrofílicas minerales ú orgánica las cuales, luego de un procesamiento químico o físico, tengan por lo menos un sitio organofílico, es decir, que sean humectables por un fluido orgánico o una sustancia orgánica.
Debe señalarse que las cantidades y proporciones en peso en seco de los diversos materiales de relleno o pigmentos que componen los materiales compuestos propuestos por la presente invención varían desde 0.1% a 99.9% dependiendo de la naturaleza de los diferentes pigmentos o materiales de relleno, y preferiblemente desde 25 - 95% en peso en seco, respecto a peso en seco tota de xos ateriaxes de relleno o pigmentos, de materiales de relleno o pigmentos minerales u orgánicos que tienen una superficie con por lo menos un sitio hidrofílico; y preferiblemente entre 75 y 5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno o pigmentos, de materiales de relleno o pigmentos minerales u orgánicos que tienen una superficie con por lo menos un sitio organofílico .
La creación de un ligamiento o de una coestructura puede observarse con base en el comportamiento reológico de los materiales compuestos y por las propiedades de homogeneidad en los colorantes de revestimiento del papel o en la calidad de la impresión del papel.
También se incrementa la opacidad de las hojas de papel libres de pulpa de madera si se empasta a una proporción de 75.5 g/m2 con los materiales compuestos de ia invención. Esta opacidad se mide siguiendo lo prescrito en la norma DIN 53146 usando un espectrofotómetro Elrepho 2000 fabricado por Datacolor AG (Suiza) .
En consecuencia, los materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales acordes con la presente invención, se caracterizan porque se encuentran co-estructurados o co-adsorbidos, es decir, exhiben un esfuerzo en el punto de deformación alto, determinado por un aparato de Stress Tech®, esto es, más alto y preferiblemente por lo menos unas cuatro veces mayor al valor observado para la mezcla estándar de los correspondientes materiales de relleno o pigmentos.
Los materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales propuestos por la presente invención se caracterizan también por que las partículas minerales u orgánicas diferentes exhiben una cohesión ia cual refleja la homogeneidad macroscópica de ia suspensión del material compuesto y/o del colorante de revestimiento que contengan dicho material coxpuesto. Esta homogeneidad macroscópica se expresa a través de la medición del contenido de uno de los pigmentos o materiales de relleno en dos puntos diferentes de la suspensión, o el colorante de revestimiento, después de dejar en reposo durante varias horas o días.
Por otra parte, los materiales compuestos basados en materiales de relleno o pigmentos minerales u orgánicos propuestos por la presente invención se caracterizan porque contienen por io menos un agente aglutinante. Este agente aglutinante es un compuesto orgánico, el cual podría encontrarse dentro de un vehículo como un gas tal como el aire o cualquier otro gas. Este agente aglutinante (un compuesto orgánico) debe ser parcialmente o totalmente humectable por las superficies de los pigmentos o materiales de relleno con los cuales se coloca en contacto Preferiblemente, este agente aglutinante se selecciona de un grupo conformado por: polímeros acrílicos o vinílicos y/o copolímeros, policondensados, productos de la poliadición tales como por ejemplo los polímeros o copolimeros, en sus estados totalmente ácidos, parcialmente neutralizados, o totalmente neutralizados por un agente neutralizante que contiene cationes monovalentes o polivalentes o mezclas de éstos, en donde por lo menos uno de los monómeros se selecciona entre monómeros tales como acrílico y/o metacrílico, itacónico, crotónico, ácido fumárico, anhídrido maleico o isocrotónico, aconítico, mesacónico, sinápico, undecilénico, ácido angélico y/o sus respectivos esteres, ácido acrilamidom t i Ipropansu1 fonico , acroleina, acrilamida y/o metacrilamida, cloruro o sulfato de metacrilamidopropiltrimet ilamonio, etil cloruro o sulfato de metacrilato de trimetilamonio, así como también sus contrapartes acrilato y acrilamida, cuaternizados o no, y/o cloruro de dimetildialil, vinilpinolidona o un agente aglutinante seleccionado entre ácidos grasos de cadena recta o ramificada, alcoholes grasos de cadena recta o ramificada, aminas grasas cíclicas o de cadena recta o ramificada, saturadas o no, o se seleccionan entre sales cuaternarias preferiblemente con cadenas grasas lineales o ramificadas de origen vegetal o no.
Este agente aglutinante puede también seleccionarse de entre por lo menos uno de los monómeros anteriormente mencionados o mezclas de éstos en la forma dei monómero o monómeros mismos, polimerizados en presencia de por lo menos una de dicha clase de partículas minerales u orgánicas.
Adicionalmente, debe anotarse que la optimización del peso molecular del Agente aglutinante dependerá de su naturaleza química.
Para los propósitos de la invención, la cantidad de agente aglutinante usado en los materiales compuestos se sitúa entre 0.01% y 10%, preferiblemente desde 0.10% - 1.5% en peso en seco respecto del peso en seco total de los materiales de relleno o Los materiales compuestos propuestos por la presente invención pueden opcionalmente dispersarse en agua, en mezclas agua-solvente o en otros solventes usando uno o más agentes dispersantes conocido por los expertos en este campo de la industria, tales como aquellos descritos en las Patentes EP O 100 947, EP O 542 643 o en la EP O 542 644.
También es importante anotar que los materiales compuestos co-estructurados propuestos por la invención, son compatibles con otros materiales de relleno orgánicos o minerales, es decir, forman una mezcla estable y homogénea al mezclarse simplemente con otras suspensiones, mientras sería imposible producir una suspensión homogénea en caso de que no se usaran los materiales compuestos co-estructurados propuestos por la presente invención.
Los colorantes de revestimiento del papel y/o ios compuestos de tratamiento de la superficie dei papel así como también los compuestos de tratamiento de superficies de madera, metal, plástico o de cemento y/o las composiciones para pinturas acuosas o no acuosas propuestas por la presente invención se preparan de la manera conocida por los expertos en este campo de la industria mediante el mezclado en agua de los materiales compuestos minerales u orgánicos secos, acuosos o no acuosos basados en materiales de relleno o pigmentos propuestos por la presente invención y uno o más aglutinantes de origen natural o sintético tales como almidón, carboximetil celulosa, alcoholes polivinílicos, por ejemplo, látex, dispersiones poliméricas del tipo de estireno-butadieno o estireno-acrilato, u otras dispersiones poliméricas acrílicas o vinílicas.
Como es bien sabido, los colorantes de revestimiento del papel y/o los compuestos de tratamiento de superficie del papel así como también ios compuestos de tratamiento de superficies de madera, metal, plástico o de cemento y/o las composiciones para pinturas acuosas o no acuosas pueden también contener los aditivos usuales tales como los modificadores de la reología, materiales de relleno orgánicos, agentes antiespumantes, blanqueadores ópticos, agentes biocidas, lubricantes, hidróxidos alcalinos, colorantes y otros.
Por otro lado, las suspensiones acuosas que contienen los materiales compuestos, los colorantes de revestimiento del papel y/o los compuestos de tratamiento de superficie del papel así como también los compuestos de tratamiento de superficies de madera, metal, plástico o de cemento y/o las composiciones para pinturas acuosas o no acuosas, o las composiciones de relleno del tipo de no revestimiento propuestas por la invención se caracterizan porque contienen los materiales compuestos secos, acuosos o no acuosos propuestos por la invención.
Las suspensiones acuosas que contienen los materiales compuestos, los colorantes de revestimiento del papel y/o ios compuestos de tratamiento de superficie del papel así como también ios compuestos de tratamiento de superficies de madera, metal, plástico o de cemento y/o las composiciones para pinturas acuosas o no acuosas se caracterizan también por cuanto son macroscópicamente homogéneos.
Esta homogeneidad microscópica se determina a través de la medición de la cantidad de uno de los materiales de relleno presentes en la superficie y en la base del recipiente que contenga el colorante de :a .
Una comparación de esta cantidad de uno de los materiales de relleno presente en los puntos "superior" y dei "fondo" del compuesto acorde con ia presente invención contra la cantidad de uno de los materiales de relleno en estos mismos puntos pero de una mezcla estándar demostrará el hecho de que no existe virtualmente migración de uno de dichos materiales de relleno hacia una región o parte preferida del compuesto de la invención, contrario a como sucede con una mezcla estándar.
Esta homogeneidad macroscópica de los materiales compuestos de la presente invención produce una homogeneidad mejorada en la hoja de papel debido a una retención y distribución más uniforme.
Más aún, las suspensiones acuosas que contienen los materiales compuestos de la invención, los colorantes de revestimiento del papel o los compuestos de tratamiento de la superficie del papel de la presente invención se caracterizan porque el esfuerzo en el punto de deformación, determinado por un aparato de Stress Tech®, es mayor y preferiblemente por lo menos cuatro veces más alto que el valor correspondiente para las mezclas estándares de materiales de relleno o pigmentos.
Adicionalmente, las suspensiones acuosas, los colorantes de revestimiento del papel, los compuestos de tratamiento de la superficie del papel, o los compuestos de relleno del tipo de no revestimiento de la presente invención también exhibirán un mejoramiento en por lo menos una de las propiedades ópticas tal como la opacidad, ia blancura, o el brillo, o en ia calidad de ia impresión en cuanto a densidad de impresión.
De igual manera, las composiciones para pinturas acuosas o no acuosas que contienen los materiales compuestos de la presente invención tienen ia ventaja de contar con una opacidad incrementada.
En consecuencia, con preferencia, las suspensiones acuosas que contienen los materiales compuestos de la presente invención, los colorantes de revestimiento del papel y/o los compuestos de tratamiento de superficie del papel así como también los compuestos de tratamiento de superficies de madera, metal, plástico o de cemento y/o las composiciones para pinturas acuosas o no acuosas se caracterizan porque poseen un coeficiente S de dispersión de la luz más alto que el correspondiente a las mezclas estándares.
Los compuestos de relleno del tipo de no revestimiento propuestos por la presente invención se caracterizan preferiblemente porque exhiben una mayor opacidad, determinada según la norma DIN 53416, que la correspondiente a las mezclas estándares.
Similarmente, con preferencia, las suspensiones acuosas que contienen los materiales compuestos de la presente invención, los colorantes de revestimiento de ia presente invención, ei compuesto de tratamiento de la superficie del papel, o las composiciones de relleno del tipo de no revestimiento de la presente invención se caracterizan porque tienen una blancura superior, determinada según la norma TAPPI T452 ISO 2470, que la correspondiente a las mezclas estándares.
Con preferencia, los colorantes de revestimiento y los compuestos de tratamiento de superficie del papel propuestos por la invención se caracterizan porque exhiben un brillo superior TAPPI a 75°C, de acuerdo con Lehmann, que el de un colorante de revestimiento que contiene las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas.
Finalmente, y preferiblemente, los colorantes de revestimiento, los compuestos de tratamiento de superficie del papel o los compuestos de relleno del tipo de no revestimiento propuestos por la presente invención se caracterizan porque la curva, elaborada con base en ia prueba de calidad de impresión ISIT, descripción de la cual se hace una explicación en ex ejemplo 9, y que representa la fuerza de adhesión de la tinta en función del tiempo, exhibe unas pendientes de ascenso y descenso menos pronunciadas y un valor máximo superior, en comparación con los colorantes de revestimiento, compuestos de tratamiento de superficie del papel o con las composiciones de relleno del tipo de no revestimiento que contienen suspensiones estándares de las mezclas correspondientes.
Adicionalmente, las hojas de papel que contengan en su masa los materiales compuestos propuestos por la presente invención se caracterizan porque exhiben una alta blancura, determinada según ia norma TAPPI T452 ISO 2470, que las hojas de papel que contengan en su masa las suspensiones estándares de las mezclas con los materiales de relleno o pigmentos correspondientes. También exhiben una mayor opacidad, determinada según la norma DIN 53146, que las hojas de papel que contengan las suspensiones estándares de las mezclas de materiales de relleno o pigmentos correspondientes.
El alcance e interés de la presente invención podrán ser mejor entendidos si se siguen los ejemplos que a continuación presentamos, los cuales no tienen ia intención de ser restrictivos, particularmente en términos del orden en el cual se agregan los diversos constituyentes de las composiciones o materiales compuestos .
EJEMPLO 1 Este ejemplo trata sobre la preparación de materiales compuestos que contienen pigmentos o materiales de relleno diferentes.
Las viscosidades especificas mencionadas en todos los ejemplos se determinaron por el método descrito en la Patente Europea EP O 542 643.
Prueba N° 1 En esta prueba, que ilustra lo ya conocido en este campo de la industria, se prepara una mezcla estándar de: 750 gramos de peso en seco de una suspensión acuosa al 72% de un mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el 75% de las partículas son de un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8, con 250 gramos de peso en seco de una suspensión acuosa de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las particulas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en ei Sedigraph 5100 que contiene 0.08% en peso en seco de soda, 1.4% e peso en seco de u al uile o polióxido y 0.15% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4 con el fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 70% de una mezcla de mármol-talco.
Prueba N° 2 Para esta prueba, que ilustra la presente invención, la composición acuosa co-estructurada acorde con la invención se prepara mediante adición en un mezclador y bajo agitación: 750 gramos, peso en seco, de mármol Noruego con un tamaño de grano tal que el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100, - 250 gramos, peso en seco, de un talco de Finlandia con un tamaño de grano tal que el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100, 0 5 gramos, peso en seco, de un agente aglutinante dei tipo de un copoiímero acríiico con una composición de monómeros que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de 5 triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, la cantidad de agua necesaria para hacer que la composición acuosa co-estructurada de la presente invención tenga una concentración del 65% en sustancia seca.
Después de agitar durante 30 minutos y después de la formación de la co-estructura entre los granos de mármol y de talco con la ayuda del agente aglutinante, se agregaron 5.2 gramos, peso en seco, de un agente dispersante (utilizado anteriormente en este campo de la industria), esto es, un poliacrilato parcialmente neutralizado con soda y con una viscosidad específica de 0.5, ai compuesto de la invención, en don e la porciup restante de xa formulación se agregó en la forma de soda y agua en cantidades suficientes para obtener una suspensión acuosa del material compuesto de la invención con una concentración de sustancia seca igual a 59.1% con un pH entre 9 y 10.
Prueba N° 3: En esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, se prepara una mezcla estándar de: 750 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa de creta de Champaña ai 72% con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 0.80% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica igual a 0.5 - y 250 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa de un talco finlandés (de Finlandia) con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100 que contiene 0.08%, peso en seco, de soda, 1.4% en peso en seco de un aiquiieno poiióxido y 0.15%, peso en seco, de un po±iacriiato de sodio con una viscosidad específica de 0.4 con el fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 62.1% de una mezcla de creta-talco.
Prueba Nu 4 : Esta prueba, la cual ilustra la invención, se realiza de igual forma y usando el mismo equipo de la prueba N° 2 pero usando la creta de Champaña con el mismo tamaño de grano en lugar del mármol.
Esto produce una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (75% en peso en seco de creta - 25% peso en seco de talco) con una concentración del 57% de sustancia seca.
Prueba N° 5: Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de 750 gramos peso en seco de una suspensión acuosa ai 51% de carbonato de calcio precipitado con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 60% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100 y dispersado con 0.3% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica igual a 0.7, junto con 250 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa de un talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100 que contiene 0.08% en peso en seco de soda, 1.4% en peso en seco de un alquileno polióxido y 0.15%, peso en seco, de un poliacrilato de sodio con una viscosidad especifica de 0.4 con el fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 54.5% de una mezcla carbonato de calcio precipitado-talco.
Prueba N° 6 Esta prueba, que ilustra la invención, se realiza siguiendo el mismo procedimiento y usando el mismo equipo de la prueba Nu 2, pero usando carbonato de calcio precipitado en lugar del te mármol con un tamaño de grano equivalente a uno en donde ei 60% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm.
Esto produjo una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (75% en peso en seco de carbonato de calcio precipitado - 25% en peso en seco de talco) con una co centración del 58% de s stancia seca.
Prueba N° 7 : Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de: 750 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa al 72% de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1.00% en peso en seco de un copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8 - junto con 250 gramos peso en seco de una suspensión acuosa de una mica austríaca con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 18% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 0.25% en peso en seco de un poliacriiato de sodio con una viscosidad especixica de 0.. con ex fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 68.6% de mezcla mármol-mica.
Prueba N Esta prueba, que ilustra la invención, se realiza siguiendo el mismo procedimiento y usando el mismo equipo de le prueba N° 2 pero usando la mica austríaca (de Austria) con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 18% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm en lugar de talco.
Esto produce una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (75% en peso en seco de mármol - 25% en peso en seco de mica) con una concentración del 61.3% de sustancia seca.
Prueba N° 9: Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de: 750 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa de Mármol de Noruega ai 72% con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8 - junto con 250 gramos en peso en seco de una suspensión acuosa de un caolín inglés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 64% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 51u0 y que contiene u.2% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4 para así obtener una suspensión acuosa con una concentración del 70.2% de una mezcla mármol-caolín.
Prueba N° 10 Esta prueba, que ilustra la invención, se realiza siguiendo el mismo procedimiento y usando el mismo equipo de la N° 2 pero usando caolín inglés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 64% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con el Sedigraph 5100, en lugar del talco.
Esto pro uce u a suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (75% en peso en seco de mármol - 25% en peso en seco de caolín) con una concentración del 62.1% de sustancia seca.
Prueba N? 11 Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de: 750 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa ai 72% de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8 - junto con 250 gramos peso en seco de una suspensión acuosa de un dióxido de titanio de ios tipos rutilo con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 86% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en un Sedigraph 5100 y que contiene 0.32% en peso en seco de un poiiacriiato de sodio con una viscosidad específica de 0.4, a fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración H a 1 1 E-. 9- H a p n o ma H a rn 6 TTn Ci ? — (i l ? x 1 n ¡i p t 1 f , . p , fi Prueba Nu 12 Para esta prueba, que ilustra la invención, la composición co-estructurada se prepara siguiendo el mismo procedimiento y usando ei mismo equipo de ia prueba N ¿. pero usando i? iuo de titanio dex tipo de rutilo con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 86% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm, en lugar del talco. Después de que se haya formado la co-estructura entre los granos de mármol y de dióxido de titanio con ayuda de un agente aglutinante, se agrega 0.15% en peso en seco de un agente dispersante conocido con anterioridad en este campo de la industria, esto es, un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.5.
Esto produce una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (75% en peso en seco de mármol - 25% en peso en seco de dióxido de titanio) con una concentración del 58.8% de sustancia seca.
Prueba Nu 13 Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de 750 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa al 72% de Mármol de Noruega con un tamaño de grano equivaxente a uno en donde ex .-& de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8 junto con: 125 gramos en peso en seco de una suspensión acuosa de caolín inglés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 64% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 0.3% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4, 125 gramos en peso en seco de una suspensión acuosa de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en ei Sedigraph 5100 y que co tie e 0.08% en peso en seco de soda, 1.4% en peso en seco de un polióxido de alquileno y 0.15%, peso en seco, de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4 - con el propósito de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 70.2% de sustancia seca en una mezcla de mármol-caolin-taico .
Prueba N° 14 : Esta prueba, que ilustra la invención, se realiza siguiendo ei mismo procedimiento y usando el mismo equipo de ia N 2, pero reemplazando ia mitad del talco por caolín inglés con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 64% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100.
Esto produce una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (75% en peso en seco de mármol - 12.5% en peso en seco de caolín - 12.5% en peso en seco de talco) con una concentración del 60.0% de sustancia seca Prueba N° 15: Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de 800 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa ai 72% de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8 - junto con 200 gramos de peso en seco de una suspensión acuosa de hidróxido de aluminio cristalino con un tamaño de grano equivalente a uno en donde ei 72% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100 y que contiene 0.3% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.7 - a fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 70.9% de sustancia seca en una mezcla de mármol- hidróxido de aluminio Prueba N° 16: 5 Para esta prueba, que ilustra la invención, el compuesto acuoso co-estructurado propuesto por la presente invención se prepara mediante ia introducción en un ¡u?zcxauor bajo agitación: i n - 800 gramos de peso en seco de un mármol de Noruega con un tamaño de grano tal que el 75% de las particulas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100, - 200 gramos de peso en seco de hidréxido de aluminio cristalino con un tamaño de grano tal que el 72% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph, 20 - 4 gramos de peso en seco de un agente aglutinante del tipo de copoiímero acrílico con una composición en monómeros que comprende 90% en peso en seco de ácido acrílico y 10% en peso en seco de metacrilato de 5 triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, la cantidad de agua necesaria para producir un compuesto acuoso co-estructurado de la presente invención con una concentración del 65% de sustancia seca .
Después de 30 minutos de agitación y una vez se haya formado la co-estructura entre los granos de mármol y de hidróxido de aluminio con la ayuda del agente aglutinante, se agregan 5.6 gramos en peso en seco de un agente dispersante ya conocido en este campo de la industria al compuesto de la invención, esto es, un poliacriiato parcialmente neutralizado con soda y con una viscosidad especifica de 0.5, así como también la soda y el agua requeridas para obtener una suspensión acuosa del material compuesto de la presente invención con una concentración de la sustancia seca igual a 60.3% y con un valor de pH entre 9 y 10.
Prueba Nü 17 Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de 800 gramos de peso en seco de una suspensión acuosa al 72% de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en un Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un copolímero acrilico con una viscosidad específica igual a 0.8 - junto con 200 gramos peso en seco de una suspensión acuosa de un condensado úrea-formol con un área superficial específica igual a 17 m2/g medida por el método BET (DIN 66132) y que contiene 0.5% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.7 - con el fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración dei 45.1% de sustancia seca en una mezcla de ma ino - condensado urea- ormox.
Prueba N° 18 : Esta prueba, que ilustra la invención, se realiza siguiendo el mismo procedimiento y usando el mismo equipo de ia prueba N° 16, pero reemplazando el hidróxido de aluminio de la prueba 16 por un condensado urea-formol con una área superficial específica de 17 m2/g medida por el método BET (DIN 66132 ) .
Esto produce una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (80% en peso en seco de mármol - 20% en peso en seco de un condensado urea-formoi) con una uun u e ri L l d u i uii Qc ± • ¿ ? ue ü S L n o i d S t: td .
Prueba N° 19: Ésta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de 800 gramos, peso en seco, de una suspensión acuosa al 72% de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en el Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de ?n copolímero acrílico con una viscosidad específica igual a 0.8 - junto con 200 gramos peso en seco de una suspensión acuosa de celulosa blanqueada con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 99% de las partículas tienen un diámetro inferior a /5 µm medido mediante un tamiz con flujo de aire del tipo Alpine LS 200 y que contiene 0.5% en peso seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.7 - a fin de obtener una suspensión acuosa con una concentración del 44.8% de sustancia seca en una mezcla de mármol-celulosa blanqueada.
Prueba N° 20: Esta prueba, que ilustra la invención, se realiza siguiendo el mismo procedimiento y usando el mismo equipo en todos ios aspectos de la N° 16 pero reemplazando ei hidróxido de aluminio por celulosa blanqueada con un tamaño de grano equivalente a uno en donde el 99% de las partículas tienen un diámetro inferior a 75 µm medido mediante un tamiz con flujo de aire del tipo Alpine LS 200.
Esto produce una suspensión acuosa del material compuesto co-estructurado de la presente invención (80% en peso en seco de mármol - 20% en peso en seco de celulosa blanqueada) con una concentración del 46.9% de sustancia seca.
Prueba N° 21 Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla estándar de 500 gramos de peso en seco de una creta de Champaña con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100 junto con 500 gramos de un talco australiano con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 25% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido por el Sedigraph 5100, con lo cual se obtiene una mezcla en polvo de creta-talco con una concentración dei 100% de sustancia seca.
Prueba N° 22: Para esta prueba, que ilustra la invención, el compuesto co-estructurado se prepara en una forma en poivo como la propuesta por ia invención, mediante ia introducción en un mezclador bajo agitación de: - 500 gramos de peso en seco de una creta de Champaña con un tamaño de grano tal que el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100, - 500 gramos de peso en seco de un talco de Australia de un tamaño de grano tal que el 25% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en e] Sedigraph 5100, gramos de peso en seco de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrílico con una composición en monómeros que comprende 90% en peso en seco de acrílico ácido y 10% en peso en seco de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno. i n Prueba N° 23: Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, es una mezcla simple de 900 gramos de peso en seco de una suspensión acuosa de un talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el 0 Sedigraph 5100 y que contiene 0.08% en peso en seco de soda, 1.4% en peso en seco de un alquileno polióxido y 0.15% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4 - junto con 100 gramos de peso en seco de un caolín americano con un 5 tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el 91% de las partículas tienen un diámetro inferior a 0.5 µm medido en un Sedigrapb 5100 con lo cual se obtiene una suspensión acuosa con una concentración del 6/.8% de una mezcla de talco-caolín.
EJEMPLO 2: Este ejemplo ilustra la preparación de materiales compuestos acordes con la presente invención4 usando diversas proporciones de pigmentos o materiales de relleno.
Con este propósito, los materiales compuestos propuestos por la presente invención se preparan usando el mismo método y el mismo equipo de la prueba N° 2 con ia excepción de ia cantidad de agua, la cual se agrega toda en una sola porción, para producir una concentración final de la sustancia seca y que comprende: Prueba N° 24 95! en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a i µm medido con un Sedigraph 5100, — . & És n T-I AI C o í o (_, /- <"> f p f- , , 1 de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, 0.1% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolimero acrilico que comprende 90% en peso de ácido acríiico y 10% en peso ? ult; (_ d x x d t__ ^j , A v -i H H ?2i É^ "•" "í ~I c. n o y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 59.8% de sustancia seca usando agua y 0.67% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un poliacrilato parcialmente neutralizado con soda y que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba N° 25: 90% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, - 0.2% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante dei tipo de copolímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acríiico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 59.8% de sustancia seca usando agua y 0.63% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un poiiacrilato parcialmente neutralizado con soda y que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba Nü 26 85% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, 0.3% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrííico que comprende 90% en peso de ácido acríiico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 34.0% de sustancia seca usando agua y 0. /8% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un poiiacriiato de sodio que tiene una viscosidad especifica de ?.54.
Prueba Nu 27 0 - 80% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, <=, 20% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 0 µm medido en un Sedigraph 5100, 0.4% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 59.7% de sustancia seca usando agua y 0.56% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un poiiacrilato de sodio parcialmente neutralizado con soda que tiene Prueba N° 28 70% en peso en- seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, 30% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, - 0.6% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triest iriifenoi con 25 moles de . x eno , y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 37.5% de sustancia seca usando agua y 0.64% en peso en seco, respecto dei peso en seco total de los materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba N° 29: 70% en peso en seco, respecto del peso en seco total de ios materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, 0.6% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrilico que comprende 90% en peso de ácido acríiico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 58.0% de sustancia seca usando agua y 0.49% en peso en seco, respecto dei peso en seco total de ios materiales de relleno, de un poliacriiato de sodio parcialmente y que tiene una viscosidad i £-.. »s -, ^ -f--í '----> ^e 0 54 Prueba N° 30 Esta prueba, que ilustra lo previamente conocido en este campo de la industria, corresponde a una mezcla simple de 700 gramos de peso en seco de una suspensión acuosa de un mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de 5 las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en un Sedigraph 5100 y que contiene 1% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.7 - junto con 300 gramos peso en seco de una suspensión acuosa de talco finlandés con un U CHUCHÍ O u.t: y a n o O t. las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100 y que contiene 0.08% en peso en seco de soda, 1.4% en peso seco de un alquileno polióxido y 0.15% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4, con io cual se obtiene una suspensión acuosa con una concentración dei 66.4% de una mezcla de mármoi- Prueba N° 31 Para esta prueba, que ilustra la invención, se prepararon el siguiente material compuesto propuesto por la presente invención, usando el mismo procedimiento y ei mismo equipo de ia prueba N° 29. 50% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, 50% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, - 1.0% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrixato de triestiplxenol con ._. o moxes de óxido de etileno, y colocación de los anteriores ingredientes en suspensión acuosa a una concentración del 59.8% de sustancia seca usando agua y 0.7% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de los materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio parcialmente neutralizado que tiene una viscosidad específica de 0.5, y 0.2% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un condensado de ácido naftalenosulfónico .
Prueba N° 32 El siguiente material compuesto, acorde con la presente invención, se prepara siguiendo el mismo procedimiento de la prueba anterior. % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100. 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, 1.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copoiímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de los anteriores ingredientes en suspensión acuosa a una concentración del 56.6% de sustancia seca usando agua y 0.63% en peso en seco, respecto dei peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio pa cia merite , c? ? ? -r' .~ o 1 . -7 _? H '". 0.5, y 0.05% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un condensado de ácido naftalenosulfonato.
EJEMPLO 3: Este ejemplo ilustra la preparación de materiales compuestos de la presente invención usando diferentes cantidades de agente aglutinante para una misma composición de pigmentos o materiales de Con este propósito, los materiales compuestos propuestos por la presente invención se preparan usando el mismo método y el mismo equipo empleados en el Ejemplo 2, ios cuales comprenden: 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de las particulas tienen un diámetro inferior a i µm medido con un Sedigraph 5100, % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, y, como agente aglutinante, un agente aglutinante i uax pero en diferentes cantidades.
Estas diferentes cantidades de agente aglutinante sometidas a prueba, el cual en todos los casos correspondía a un copolímero acriiico con una composición de monómeros que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, son las siguientes: Prueba N° 33 0.13% de agente aglutinante en peso en seco respecto del peso en seco total de los materiales de relleno .
Para la prueba, se forma una suspensión acuosa con una concentración del 36.8% de sustancia seca usando agua y 0.69% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio que tiene una viscosidad A O ^ CI Í f I G« 2 H Ü Q 5 Prueba N° 34 0.25% de agente aglutinante en peso en seco respecto del peso en seco total de los materiales de relleno.
Para la prueba, se forma una suspensión acuosa con una concentración del 36'.6% de sustancia seca usando agua y 0.69% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba N° 35 0.38% de agente aglutinante en peso en seco respecto del peso en seco total de los materiales de relleno.
Para la prueba, se forma una suspensión acuosa con una concentración del 36.7% de sustancia seca usando agua y 0.69% en peso en seco, respecto dei peso en seco totai de los materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba N° 36 1.25% de agente aglutinante en peso en seco respecto del peso en seco total de los materiales de relleno .
Para la prueba, se forma una suspensión acuosa con una concentración del 36.1% de sustancia seca usando agua y 0.69% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio que tiene una viscosidad específica de 0.54 EJEMPLO 4: Este ejemplo ilustra la preparación de materiales compuestos en concordancia con io propuesto por xa presente invención, usando ateriales de relleno o pigmentos de diferente tamaños de grano.
Con este fin, los materiales compuestos propuestos por la presente invención se preparan siguiendo el mismo método y usando el mismo equipo usado en ei Ejemplo 2, ios cuales comprenden: Prueba N° 37 : 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 62% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, - 25% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las particulas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, c -J 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso 0 de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etiieno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 36.5% de sustancia seca usando agua y 0.69% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un poiiacriiato de sodio y que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba Nü 38 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 35% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 51uu , i n 0.5% en peso seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolimero acriiico que comprende 90% en peso de ácido acríiico y 10% en peso de metacrilato de oc 4t- x.A- x-: e? a4L-. x-: -AAAx.A x. x-írej-A.nAo„ x? oe U?..IUO ae C 4L-i-:iea-.u.-, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 36.4% de sustancia seca usando agua y 0.69% en peso en seco, respecto dei peso en seco 0 total de los materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio y que tiene una viscosidad específica de 0.54.
Prueba N° 39: 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 75% de las partículas tienen un diámetro lnxcxxor 3 x in IUCOXOO ooil uii jcuiyiapii o x U u , % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco australiano con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el 25% de las partículas tienen un diámetro inferior a ¿. µm medido en un Sedigraph 5100, - 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acríiico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 35.4% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un poliacrilato de sodio parcialmente neutralizado con soda y que tiene una viscosidad específica de 0.5.
Prueba N? 40 - 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a i µm medido con un Sedigraph 5100, % en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco americano con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual el % de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante dei tipo de copoiímero acrílico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 36.1% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso seco, respecto del peso en seco total de ios materiales de relleno, de un poiiacrilato de sodio parcialmen e neutralizado con soda y que tiene jsidad específica de 0.5.
Prueba N° 41; 0 50% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de los materiales de relleno, de creta de Champaña con un tamaño de grano equivalente a uno en ex cu x e 36? de xas partículas tienen un diámetro t-, í n f p r í r- i i m m ? 1 fl O 50% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco australiano con un tamaño de grano equivalente a uno 0 en ei cual ei 25% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, 2% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante del tipo de copolímero acriiico que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, y colocación de lo anterior en suspensión acuosa a una concentración del 59% de sustancia seca usando agua y 0.35% en peso en seco, respecto dei peso en seco total de ios materiales de relleno, de un poliacriiato de sodio parcralmente neutralizado con soda y que tiene i -i r. ts r i c s ri Q i f i a rr p O t-. i n Prueba N° 42: Esta prueba se realiza a modo de una comparación con la prueba anterior e ilustra la preparación de una suspensión acuosa previamente conocida en este campo de ia industria usando una ci?io eS anOa Qc . 0 - 50% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de creta de Champaña con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual ei 36% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido con un Sedigraph 5100, y que 5 contiene 0.07% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.7. 50% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco australiano con un tamaño de grano equivalente a uno en ei cual ei 25% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, y que contiene 0.08% en peso en seco de soda, 1.4% en peso en seco de un alquileno polióxido y 0.15% en peso en seco de un poliacrilato de sodio con una viscosidad específica de 0.4. para producir una suspensión acuosa con una concentración del 71.7% de sustancia seca de una mezcla de creta-talco.
EJEMPLO 5: Este ejemplo hace referencia al uso de diferentes agentes aglutinantes. Con este propósito, los materiales compuestos propuestos por la presente invención se preparan usando el mismo método y el mismo equipo utilizados en la Prueba N° 2, usando como material de relleno 75% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de mármol de Noruega con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 75% de las particulas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido con un Sedigraph 5100, y 25% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de talco finlandés con un tamaño de grano equivalente a uno en el cual el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en un Sedigraph 5100, y, como agente aglutinante, cantidades diferentes de los siguientes agentes aglutinantes, también diferentes: Prueba N° 43: 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un agente aglutinante el cual es un ácido poiiacrílico con una visCusiuau csp? xuCa e x. / ? .
Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 59.7% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un poliacrilato parcialmente neutralizado con soda que tiene una viscosidad específica de 0.5 Prueba Nu 44 5 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de los materiales de relleno, de un agente aglutinante ei cual es un ácido poliacrílico con una vxooooxoao e pcoxxxoa e i.oo. i n Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 60.4% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso seco, respecto del peso en seco total de material de relleno, de un poiiacriiato parcialmente neutraxizado con soda que tiene una iri q ^?c i H pH 001 ,001 -i rr rk O ^ Prueba N° 45 0 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante ei cual es un ácido poiiacríiico con una vxS o x eopeoxxxoa e u.5.. .=, Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 59.8% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un poliacriiato parcialmente neutralizado con soda que tiene una viscosidad específica de 0.5.
Prueba N° 46: 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un agente aglutinante ei cual es un poiiacriiato ácido, 10% neutralizado con soda, con una viscosidad específica de 5.00.
Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 59.9% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un poiiacrilato pa cialmente neutralizado con soda que tiene una viscosidad específica de 0.5.
Prueba N? 47 : 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante ei cual es un homopolímero del metacrilato dei alcohol cetoestearíiíco .
Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración de 59.2% de sustancia seca usando agua y 0.45% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un poiiacriiato parcialmente neutralizado con soda que tiene una Prueba N? 48 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un agente aglutinante ei cual es un copolímero que comprende 98% en peso de ácido etacríiico y 2% en peso de metacrilato del alcohol cetoestearílico .
Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 59.7% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso en seco, respecto al peso en seco total de los materiales de relleno, de un poliacrilato parcialmente neutralizado con soda que tiene una viscosidad específica de 0.5.
Prueba N° 49: 0.025% en peso en seco, respecto del peso en seco total de materiales de relleno, de un agente aglutinante el cual es un cloruro de amonio cuaternario que tiene ia formula: en donde Ri = radical metilo R2 = R3 = radical laurilo R4 =radical benciio Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 59.3% de sustancia seca usando agua y 0.52% en peso en seco, respecto al peso en seco totai de ios materiales de relleno, de un poiiacriiato parcialmente neutralizado con soda que tiene una ,r -? s ,"! s . /'-, _? H ci o ri p i f i S rr o Prueba N° 50: 10 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante ei cual es a alcohol lineal que tiene 12 átomos de carbono. i t-. Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 55.0% de sustancia seca usando agua y 0.75% en peso en seco, respecto al peso en seco total de los materiales de relleno, de un poliacrilato parcialmente neutralizado con soda que tiene una viscosidad específica de 0.5.
Prueba N°51: 0.5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los materiales de relleno, de un agente aglutinante cual es un alcohol lineal que tiene 18 átomos de carbono.
Se forma luego una suspensión acuosa con una concentración del 55.1% de sustancia seca usando agua y 0.38% en peso en seco, respecto dei peso en seco total de ios materiales de relleno, de un poiiacrilato de sodio que tiene una viscosidad especifica de U . 5 .
Prueba N° 52 : Para esta prueba, que ilustra la invención, el compuesto acuoso co-estructurado propuesto por esta invención se prepara mediante la introducción en un mezclador bajo agitación 250 gramos de peso en seco de un talco finlandés de un tamaño de grano tal que el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µ medido en el Sedigraph 5100, 5 gramos peso en seco de una mezcla de monómeros que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, 115 gramos de isopropanol asi como también la cantidad de agua necesaria para hacer una composición acuosa con una concentración del 30% de sustancia seca.
Después de 30 minutos de agitación, la mezcla de monómeros se polimeriza, usando procesos ya conocidos de polimerización mediada por radicales en un medio hidro-aicohólico .
Una vez se haya completado la polimerización y se haya removido el isopropanol por destilación, se agregan 750 gramos de peso en seco de mármol de Noruega, ei cual tiene un tamaño de grano tal que ei / -& a ; xaS pdiLiuuidS xt:??tíi? uH uidUle iu xpxt;X.x x a 1 J.IL iuC U- V-A >-ll UU ?i s-* X W W • Después de que se haya formado la coestructura entre los granos de talco y mármol se agregan, después de 30 minutos de agitación, 7 gramos de peso en seco de un agente dispersante, esto es, un acido pOxiacplico con una viscosidad específica de 0.53, para obtener así una suspensión acuosa del material compuesto acorde con la presente invención, con una concentración de sustancia seca igual a 36.4%.
Prueba N° 53: Esta prueba, que ilustra la invención, usando el mismo método y el mismo equipo de la prueba anterior, se realiza con 250 gramos de peso en seco de un talco finlandés de un tamaño de grano tai que ei 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido . en el Sedigraph 5100, 5 gramos peso en seco de una mezcla de monómeros que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacrilato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, a lo cual se agregan otros 5 gramos peso en seco de una mezcla de monómeros que comprende 90% en peso de ácido acrílico y 10% en peso de metacriiato de triestirilfenol con 25 moles de óxido de etileno, 115 rr v* •d - ammo: de >es< ¡eco de isopropanol así )mc ?j . e xx la cantidad de agua necesaria para hacer una composición acuosa con una concentración del 30% de sustancia seca.
Después de 30 minutos de agitación, la mezcla de monómeros se polimeriza, usando procesos ya conocidos de polimerización mediada por radicales en un medio hidro-alcohólico .
Una vez se haya completado la polimerización y se haya removido el isopropanol por destilación, se agregan 750 gramos de peso en seco de mármol de Noruega, ei cual tiene un tamaño de grano tal que el / O -& Ue x a s pa l L i C u ias x eii eii Un O x a e u r x n e r x or a i µm medido en un Sedigraph 5100.
Después de que se haya formado la coestructura entre los granos de talco y mármol se agregan, después de 30 minutos de agitación, / gramos de peso en seco de un agente dispersante, esto es, un ácido poliacrílico con una iscosidad especifica de 0.53, para obtener así una suspensión acuosa del material compuesto acorde con la presente invención, con una concentración de sustancia seca isual a 36.6%.
Prueba N° 54 Esta prueba, que ilustra la invención, usando el mismo método y el mismo equipo de la prueba precedente, re realiza con 250 gramos de peso en seco de talco finlandés de un tamaño de grano tai que ei 45% de las partículas son de un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 5100, 12.5 gramos peso en seco de una mezcla de monómeros que comprende 80% en peso de ácido acrílico y 20% en peso de metacrilato de triest irilíenoi con 25 moles de óxido de etiieno, 115 gramos de isopropanoi así como también ia cantidad de agua necesaria para preparar una composición acuosa con una concentración del 30% de sustancia seca.
Después de 30 minutos de agitación, la mezcla de monómeros se polimeriza, usando procesos ya conocidos de polimerización mediada por radicales en un medio hidro-alcohóiico.
Una vez se haya completado la polimerización y se haya removido el isopropanol por destilación, se agregan 750 gramos de peso en seco de mármol de Noruega, el cual tiene un tamaño de grano tal que ei 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en un Sedigraph 5100.
Después de que se haya formado la coestructura entre los granos de talco y mármol se agregan, después de 30 minutos de agitación, 7 gramos de peso en seco de un agente dispersante, esto es, un ácido poliacrílico con una viscosidad específica de 0.53, para obtener así una suspensión acuosa del material compuesto acorde con la presente invención, con una concentración de sustancia seca igual a 36.6%.
Prueba N° 55: Esta prueba, que ilustra la invención, usando el mismo método y el mismo equipo de la prueba precedente, se realiza con 250 gramos de peso en seco de un talco finlandés de un tamaño de grano tai que el 45% de las partículas tienen un diámetro inferior a 2 µm medido en el Sedigraph 51001, 5 gramos de peso en seco de metacrilato de estearilo, 115 gramos de isopropanol así como también la cantidad de agua necesaria para preparar una composición acuosa con una concentración del 30% de sustancia seca.
Después de 30 minutos de agitación, la mezcla de monómeros se polimeriza, usando procesos ya conocidos de polimerización mediada por radicales en un medio hidro-aicohólico.
Una vez se haya completado la polimerización y se haya removido el isopropanol por destilación, se agregan 750 gramos de peso en seco de mármol de Noruega, e? cual tiene un tamaño de grano tal que el 75% de las partículas tienen un diámetro inferior a 1 µm medido en un Sedigraph 5100.
Después de que se haya formado la coestructura entre los granos de talco y mármol se agregan, después de 30 minutos de agitación, / gramos de peso en seco de un agente dispersante, esto es, un ácido poliacrilico con una viscosidad especifica de 0.53, para obtener así una suspensión acuosa del material compuesto acorde con la presente invención, con una concentración de sustancia seca iaual a 36.7%.
EJEMPLO 6 Este ejemplo tiene el propósito de demostrar la formación de la co-estructura o de co-adsorción a través de la medición y la comparación de ia homogeneidad de las diferentes suspensiones de materiales compuestos obtenidos por dilución a una concentración del 20% de sustancia seca.
Con este fin, las diversas suspensiones acuosas de los materiales compuestos propuestos por la presente invención y las suspensiones previamente conocidas en este campo de la industria, se diluyeron a una concentración del 20%. Su cohesión macroscópica se mide usando ia prueba de homogeneidad consistente en det rminar el contenido de material de rexleno seco que tiene por lo menos un sitio hidrofílico en dos puntos separados de la suspensión representativa de la prueba, esto es, un punto localizado en la base del recipiente y un punto localizado en la superficie del recipiente después de secar la suspensión en un horno.
Una vez seca la suspensión, se determina el contenido de ion calcio en cada muestra después de disolver en HCl, usando las técnicas de secuestro de iones divalentes por ei EDTA a un pH de 12 y con base en un indicador coloreado, Epochrome© Black T.
Prueba N° 56: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa de ia mezcla descrita en la prueba N° Prueba Nu57 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N? 47.
Prueba N° 58: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba Nu 43.
Prueba N° 59: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N? 44.
Prueba Nu 60 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 45.
Prueba N? 61 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N 46 Prueba N° 62 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en ia prueba N° 48.
Prueba N? 63 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 49.
Prueba Nu 64 : Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 50.
Prueba N° 65: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 51.
Prueba N° 66 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 11.
Prueba Nü 67 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión, acuosa del material compuesto de la prueba N° 12.
Prueba N° 68 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa de la mezcla descrita en la prueba N° u .
Prueba N° 69 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 14.
Prueba N° 70: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 15.
Prueba N? 71 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 16.
Prueba N° 72 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 17.
Prueba N°73: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 18 Prueba N° 74 : Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa ía suspensión acuosa descrita en ia prueba N 19.
Prueba N° 75: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 20.
Prueba N° 76: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa descrita en ia prueba N° 42.
Prueba N° 77 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba Nu 41.
Prueba N° 78 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N? 29.
Prueba N° 79 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en éste campo de la industria, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 30.
Prueba N° 80 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 52.
Prueba N° 81 : Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N° 53.
Prueba N° 82: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba Nu 54.
Prueba N? 83 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa descrita en la prueba N 55 Prueba N° 84 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usa la suspensión acuosa descrita en ia prueba N° 23.
Debe señalarse que en esta prueba, el método usado para medir la homogeneidad macroscópica de las suspensiones es diferente del usado para las pruebas precedentes .
En efecto, las cantidades no se miden por las técnicas de secuestrado sino por análisis RFA, las cuales implican ia toma de 0.2 g de la muestra seca que se mezclan con 1.625 g de tetraborato de litio, a lo cual sigue un calentamiento hasta la temperatura de fusión y obtener un disco, el cual se coloca en un aparato XRF 9400 fabricado por ARL (Suiza) para determinar los elementos por lectura de los óxidos presentes y luego calcular el caolín presente.
Los resultados de todos los experimentos se presentan a continuación en la Tabla 1.
- Tabla 1 * % de caolín en la superficie - % dc caolín en la base.
La Tabla 1 demuestra como las suspensiones acuosas que contienen los materiales compuestos (composiciones) de ia invención co-estructurados presentan un contenido de materiales de relleno más homogéneo con por lo menos un sitio hidrofílico en diferentes puntos en comparación con las mezclas estándares previamente conocidas en este campo de la industria .
EJEMPLO 7: Este ejemplo demuestra la formación de la coestructura o de la co-adsorción a través de la medición y ia comparación de ia viscosidad y homogeneidad de diferentes colorantes de revestimiento del papex colora te producidos.
Con este propósito, los colorantes de revestimiento se prepararon (pruebas 85 a 94) por mezclado en agua de los materiales compuestos basados en materiales de relleno o pigmentos sometidos a prueba con: 100 partes del material compuesto sometido a prueba a 65% de sustancia seca, 12.5 partes de un látex de estireno-butadieno carboxiiado expendido en ei comercio bajo ei O c . nA x í «lu. x « -A y la cantidad de agua necesaria para obtener un contenido del 40% de sustancias secas para el caso de las pruebas Nos. 85 a 92 y un contenido del orden del 20% de sustancias secas para el caso de las pruebas 0 Nos. 93 y 94.
Se midieron luego las viscosidades Brookfield de los colorantes de revestimiento preparados de la manera indicada, a temperatura ambiente, a 20 revoluciones/minuto y 100 revoluciones por minuto usando un viscosímetro Brookfield del tipo DVII acondicionado con un apropiado husillo.
Luego se realizó la prueba de homogeneidad usando el mismo método de operación descrito para el Ejemplo anterior.
Prueba N° 85 Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento acorde con la presente invención, se utilizó la suspensión acuosa dei material compuesto de ia prueba Nn 2.
Prueba N° 86 10 Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento acorde con la presente invención, se utilizó ia suspensión acuosa del material compuesto de a prueba N x. i c.
Prueba N° 87 : Para esta prueba, que ilustra un colorante de 0 revestimiento acorde con la presente invención, se utilizó la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba Nn 4.
Prueba N° 88 Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento previamente conocido en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de ia prueba N° 3.
Prueba N° 89: 0 Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento acorde con la presente invención, se utilizó la suspensión acuosa dei material compuesto de la prueba N° 6. c, Prueba N° 90: Para esta prueba, que ilustra un colorante de 0 revestimiento previamente conocido en este campo de la industria, se utilizó la suspensión acuosa de la mezcla de ia prueba N° 5.
Prueba N° 91 : Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento de la invención, se utilizó la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba 1N 0.
Prueba N° 92 0 Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento previamente conocido en este campo de la industria, se utilizó la suspensión acuosa de ia mezcla de la prueba N 7. ? Prueba N° 93: Para esta prueba, que ilustra un colorante de 0 revestimiento de la invención, se utilizó la suspensión acuosa del material compuesto de ia prueba Nn 10.
Prueba N° 94 : Para esta prueba, que ilustra un colorante de revestimiento previamente conocido en este campo de la industria, se utilizó la suspensión acuosa de la mezcla de prueba N° 9.
Los resultados de todos los experimentos se presentan en la Tabla 2. La consistencia de los colorantes de revestimiento de cada una de las pruebas se determinaron introduciendo una espátula en los recipientes que contenían dichos colorantes de v o-tv-o s +- -í tt? . o r. ,- ,-1 - Tabla 2 Material Comparativo = mezcla previamente conocida en este campo de la industria.
La Tabla 2 revela que los colorantes de revestimiento de la presente invención los cuales contienen las suspensiones acuosas de los materiales compuestos co-estructurados propuestos por ia presente invención, exhiben una apariencia blanda y poseen una viscosidad Brookfield más alta que las mezclas comparativas estándares previamente conocidas en este campo de la industria, con lo queda demostrada la co-estructuración de los materiales de relleno o pigmentos. También resulta claro que presentan un contenido más homogéneo de materiales de relleno con por io menos un sitio hidrofílico en diferentes puntos de los colorantes de revestimiento que lo observado en las mezclas estándares ya conocidas en este campo.
EJEMPLO 8: Este ejemplo relaciona las mediciones del comportamiento reológico de diferentes materiales compuestos acuosos preparados en concordancia con el método utilizado en el Ejemplo 1.
El comportamiento reológico de las diferentes suspensiones acuosas preparadas en la forma indicada en el Ejemplo 1 se valoró en cuanto a su viscoelasticidad a 20°C usando un dispositivo Stress Tech® producido por Reologica Instruments AB (Suecia) acondicionado con cilindros coaxiales CC25.
Se empleó el mismo método para medir el comportamiento reológico de la suspensión producida para cada de las pruebas, esto es una muestra de la suspensión sometida a prueba se inyectó en un cilindro del dispositivo medidor de la viscoelasticidad y se pre-tensó a 10 Pa durante 12 segundos, y después de dejar un tiempo de espera de 180 segundos, se aplicó una tensión siguiendo una progresión lineal desde 0.025 Pa hasta 20 Pa en 100 segundos y 40 intervalos.
El esfuerzo en el punto de deformación, el cual corresponde a la tensión aplicada a la suspensión para romper los ligamientos internos y obtener una suspensión con una viscosidad reducida, se determinó con base en el máximo valor de la curva de viscosidad en Pa.s en función del esfuerzo en Pa.
Prueba N° 95: Para esta prueba que ilustra la invención, se usa la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 2.
Prueba N° 96 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de la prueba N° i.
Prueba N? 97 Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de ia prueba N° 4.
Prueba Nü 98 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza ia suspensión acuosa de la mezcla de la prueba Nn 3.
Prueba N° 99 Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 6.
Prueba N° 100 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de ia mezcla de ia prueba N° 5.
Prueba N° 101: Para esta' prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de ia prueba N° 8.
Prueba N° 102.
Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de la prueba N° 7 Prueba N° 103 Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza ia suspensión acuosa del material compuesto de i prueba N 10.
Prueba N° 104 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de la prueba N° 9.
Prueba N° 105: Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 12.
Prueba N° 106 Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 11.
Prueba N° 107 : Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 14.
Prueba Nu 108 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de la prueba N° 13.
Prueba N° 109: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de la prueba N° 15 Prueba N° 110 Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de ia prueba N 16.
Prueba Nu 111 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de la mezcla de la prueba N° 17.
Prueba N° 112 Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de ia prueba N° 18.
Prueba N° 113: Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba Nc 41.
Prueba N° 114 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza la suspensión acuosa de ia mezcla de ia prueba N° 42.
Prueba N° 115: Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de ia prueba N° 52.
Prueba N° 116: Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 53.
Prueba Nu 117 : Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza ia suspensión acuosa del material compuesto de la p ueba N 54.
Prueba N? 11! Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza la suspensión acuosa del material compuesto de la prueba N° 55.
Los resultados de todos los experimentos se presentan a continuación en la Tabla 3.
- Tabla 3 - La Tabla 3 revela que las suspensiones acuosas del material compuesto co-estructurado de la presente invención posee un esfuerzo en el punto de deformación mayor que las mezclas comparativas estándares prTvia sn <_T conocidas en TS S campo QT xa industria característica de las suspensiones que exhiben excelente estabilidad.
EJEMPLO 9: Este ejemplo demuestra la calidad de la impresión lograda sobre las hojas de papel recubiertos con los diferentes' colorantes de revestimiento del papel producido en el Ejemplo 7.
La prueba de la calidad de la impresión, conocida como ISIT (Ink Surface Interaction Test = Prueba de interacción de ia tinta con la superficie) se basa en una máquina impresora a la cual se le ha acondicionado un dispositivo que crea y mide la fuerza necesaria para separar un disco de contacto de una película de tinta para impresión. Esta m.áquina consta en primer lugar por el dispositivo que crea y mide la fuerza y en segundo lugar un disco de entintado el cual gira encima de la hoja de papel sometido a prueba, dispositivo el cual es vendido bajo el nombre de "Ink Surface Interaction Tester" por SeGan Ltd.
Con este fin, se prepararon diferentes hojas de papel para ser sometidas a prueba mediante la aplicación de ios diversos colorantes de revestimiento sometidos a prueba sobre dichas hojas de papel usando el revestidor de laboratorio Erichsen Model 624 fabricado por Erichsen GmbH & Co. KG (Alemania) acondicionado con revestidores del tipo de cuchilla removible .
Una vez se haya revestido con 7.5 g/m2, el papel sometido a prueba se fija en un rodillo ajusfándolo con una cinta adhesiva de dos caras. Se aplica luego tinta de offset colocando el disco de entintado en contacto con un ancho de 25 mm a medida que este rota 180°. La velocidad y presión de impresión son ajustables y son del orden de 0.5 m/s y 50 'kg, respectivamente. El volumen de tinta es bajo condiciones estándares de 0.3 cm3 aplicando así un espesor de aproximadamente 1 g/m2 a la hoja de papel sometido a prueba.
El proceso de impresión es seguido por una serie de mediciones para determinar la fuerza de adhesión repetida a intervalos de tiempo preseieccionados dependiendo dei tiempo gastado para separar el disco de pegado (de las mismas dimensiones que el disco de impresión) de la película de tinta.
Un revestimiento de caucho de nitrilo del tipo de impresión por offset usualmente se usa para el disco de pegado pero se pueden emplear cualquier tipo de material equivalente.
La fuerza de contacto entre el disco de pegado y la tinta se mide por un sistema el cual genera una fuerza electromagnética. La amplitud y duración de la fuerza de contacto se ajustaron hasta que se lograra una adhesión uniforme entre la superficie de la película y el disco de pegado en el término de 3 segundos. El hecho de rotar la hoja de papel ligeramente mientras se aplica la fuerza electromagnética asegurará un estrecho contacto y continuidad de la película de tinta. Una vez detenida la fuerza magnética, ei disco de pegado se retira de ia película impresa gracias a la fuerza de un resorte tensionado, esta fuerza debe ser suficiente para separar el disco de la película de tinta. Un medidor de tensión, montado entre el disco de pegado y el resorte, genera una señal la cual se registra como la fuerza de adhesión.
La secue cia a terior se repite automáticamente 13 ciclos. En los ciclos primero y treceavo se miden las densidades de impresión usando un densitómetro Gretag D 186. Ei anterior método de operación se usó para cada uno de los colorantes de revestimiento sometidos a prueba, en donde la: Prueba N? 119 Ilustra la invención, y se usa el colorante de revestimiento de la prueba N? 85.
Prueba N° 120 Ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, y se usa el colorante de revestimiento de prueba N 86 Prueba Nü 121 Ilustra la invención, y se usa el colorante de revestimiento de la prueba 87 Prueba N° 122 Ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, y se usa el colorante de revestimiento de prueba N° 88.
Prueba N° 123 Ilustra la invención, y se usa el colorante de revestimiento de la prueba Nu 89.
Prueba N° 124: Ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, y se usa el colorante de revestimiento de prueba N 90 Prueba N° 125 Ilustra la invención, y se usa el colorante de revestimiento de la prueba N° 91.
Prueba N° 126: Ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, y se usa el colorante de revestimiento de prueba N° 92.
Prueba N° 127: Ilustra la invención, y se usa el colorante de revestimiento de la prueba N° 93.
Prueba N° 128: Ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, y se usa el colorante de revestimiento de prueba N 94 Los resultados de todos los experimentos se presentan a continuación en las Tablas 4 y 5 y en las gráficas 1 a 5 que se anexan al final del presente documento . La Tabla 4 contiene los resultados con los valores de fuerza de adhesión en función del tiempo, mientras que la Tabla 5 presenta los valores de la densidad de impresión obtenidos en las pruebas 119 - 122. Las gráficas 1 a 5 ilustran la fuerza que tiene que ser aplicada para separar el disco de la película después de ia impresión en función dei tiempo y puede interpretarse tomado en cuenta las siguientes tres fases: (i) tiempo de ascenso, el cual esencialmente representa la velocidad de absorción y penetración de ía tinta a medida que hace contacto inicial con ia superficie a ser impresa. La microporosidad y humectabilidad de esta superficie constituyen los principales factores en términos del tiempo de ascenso de esta fuerza.
Entre más prolongado sea el tiempo necesario para alcanzar el valor máximo de la fuerza, mayor será la eficiencia con la cual el agente de adhesión de ia tinta es absorbido, menor será la tendencia de la película de tinta a disgregarse, y mejor será la adhesión entre la tinta y el papel, obteniendo así mejores resultados en la impresión. (ii) valor máximo de la fuerza de adhesión, el cual mide, por una parte, la adhesión de la capa de tinta la cual queda immobilizada al contacto con ei substrato de impresión, y por otra parte, la cohesión con la tinta contenida sobre la superficie del substrato. Consecuentemente, entre más alto sea este valor máximo de la fuerza e adhesión dada una cohesión constante, mejor será la adhesión y mejor quedará la impresión. (iii) tiempo de descenso de la fuerza, el cual representa el secado de la tinta. Entre más lento sea el tiempo de caida o descenso, más lentamente se secará ia tinta, menor será la probabilidad de disgregado de la estructura de la tinta y mejor será la impresión obtenida.
TABLA 5 La Tabla 4 y las gráficas 1 - 5 demuestran que los papeles revestidos con los colorantes de revestimiento propuestos por la presente invención exhiben tiempos de ascenso y de descenso de ia fuerza de adhesión más lentos, así como también mayores fuerzas de adhesión, todo lo cual significa que exhiben una mejor calidad de impresión en térm.inos de adhesión, brillo y calidad de la impresión.
La Tabla 5 demuestra que los papeles revestidos con los colorantes de revestimiento de la presente invención exhiben mayores densidades de impresión frente a ios revestidos con colorantes de revestimiento comparativos previamente conocidos en este campo de la industria.
EJEMPLO 10: Este ejemplo trata sobre la medición de la opacidad y más específicamente sobre la determinación del coeficiente S de dispersión luminosa de diversos colorantes de revestimiento.
El método utilizado para determinar el coeficiente S de dispersión luminosa, bien conocido por los expertos en este campo de ia industria, es el que se describe a continuación.
Para cada prueba, una hoja de papel que no contiene pulpa de madera se reviste con el colorante de revestimiento sometido a prueba.
Antes de realizar su revestimiento, y antes de cada prueba, la hoja de papel, cuyas dimensiones son 10 cm x 6 cm y con un peso especifico de 75.5 g/m2, se pesa y luego se irradia con luz de una longitud de onda igual a 457 nm sobre una placa negra usando un espectrofotómetro Elrepho 2000 producido por Datacolor (Suiza) para determinar el índice de reflexión base R .
Cada uno de los colorantes de revestimiento sometidos a prueba luego se aplican a esta hoja pre-pesada empleando un revestidor de laboratorio el cual tiene acondicionado cuchillas de revestimiento rotatorias y desprendibies las cuales son vendidas como de modelo 624 de Erichsen (Alemania) . Cada hoja de papel recubierta de esta manera a 7.5 g/m2 luego se irradia con luz de una longitud de onda de 457 nm por medio de un espectrofotómetro Elrepho 2000 de Datacolor (Suiza) sobre una placa negra, a fin de determinar el índice de reflexión Ro y se irradia también un apilamiento de hojas de papel las cuales no han sido revestidas con el fin de determinar el índice de reflexión Rlf en donde r es el índice de reflexión del apilamiento de hojas de papel no revestidas.
El índice de reflexión del revestimiento sencillo RSc (un solo revestimiento), sobre un fondo negro, se determina luego usando ia fórmula: R?*Rb - Ro-r sd = (Rx-Ro) . rR0 + Rb - r y la transmitancia TSc del revestimiento es: Ro - Rsc . 1 - Rsc b) Tsc¿ = con la cual se puede obtener un valor de reflexión teórico para un revestimiento de espesor infinito dado por ia fórmula: 1 - Ts 2 + Rsc2 1 + R82 Rsc R°o El coeficiente de dispersión de la luz S característico de la opacidad puede calcularse a partir de esta fórmula, sabiendo que, para un peso P dei revestimiento, 1 (1-aRsc) SP, = Coth"1 b bRs b a = 0.5 ( 1 + Roo ) Roo en donde b = 0.5 + Roo; Roo Prueba N? 129 Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza el revestimiento o colorante de la prueba N° 86.
Prueba Nü 130 Para esta prueba, que ilustra la invención, se usa el colorante de revestimiento de la prueba N 85.
Prueba N° 131: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se utiliza el colorante de revestimiento de la prueba N° 88.
Prueba N° 132: Para esta prueba, que ilustra la invención, se utiliza el colorante de revestimiento de la prueba N° 8 / .
Todos los resultados se presentan a continuación en la Tabla 6.
TABLA 6 * colorantes de revestimiento antes conocidos La Tabla 6 demuestra que los colorantes de revestimiento de la presente invención poseen un coeficiente S de dispersión luminosa más alto que el de los colorantes comparativos de revestimiento antes conocidos en este campo de la industria.
EJEMPLO 11: Este ejemplo se refiere a la medición de la opacidad directa y la blancura del colorante de revestimiento según con la norma TAPPI T452 ISO 24/0.
Para cada prueba, una hoja de papel que no contiene madera y cuyas dimensiones son 10 cm x 6 cm, con un peso específico de 75.5 g/m2, se revistió con el colorante de revestimiento de prueba usando un aparato de revestimiento de laboratorio con revestidores de cuchilla removible y rotatorios, mercadeados como Modelo 624 por Erichsen (Alemania).
Cada hoja de papel revestida de manera con 7.5 g/m2 se expuso luego a la luz con una longitud de onda de 457 nm usando un espectrofotómetro Elrepho 2000 producido por Data Color (Suiza) a fin de determinar la opacidad y la blancura.
Este ejemplo también tiene el propósito de medir el brillo. La medición del brillo se realiza sobre las mismas hojas de papel revestidas utilizadas para medir la opacidad directa y la blancura.
Este método involucra la alimentación de la hoja de papel recubierta dentro del medidor de laboratorio de blancura, LGDL -05/2 Lehmann Messtechnik AG, Suiza) ei cual mide ei brillo TAPPI a 750 de acuerdo con Lehmann.
Prueba N° 133: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se emplea el colorante de revestimiento de la prueba N° 88.
Prueba Nu 134 Para esta prueba, que ilustra la invención, se emplea el colorante de revestimiento de la prueba N° 87.
Prueba N° 135: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se emplea el colorante de revestimiento de ia prueba N° 92.
Prueba N° 136: Para esta prueba, que ilustra la invención, se emplea el colorante de revestimiento de la prueba N° 91.
Prueba N° 137 : Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se emplea el colorante de revestimiento de la prueba N° 94.
Prueba N° 138 : Para esta prueba, que ilustra la invención, se emplea el colorante de revestimiento de ia prueba N° Los resultados de los experimentos de medición de la opacidad se presentan a continuación en la Tabla 7 : TABLA 7 Los resultados de los experimentos de medición de la blancura se presentan a continuación en la Tabla 8 : TABLA 8 Los resultados de los experimentos de medición del brillo se presentan a continuación en la Tabla 9: TABLA 9 o n Las Tablas 7 a 9 demuestran que los colorantes de revestimiento de la presente invención poseen una opacidad, blancura y brillo superiores frente a 5 aquellos colorantes comparativos de revestimiento conocidos previamente en este campo de la industria EJEMPLO 12: Este ejemplo se refiere a la medición de la opacidad de conformidad con la norma DIN 53 146, a la medición de ia blancura de hojas de papel que contiene, dentro de su masa, los compuestos de relleno del tipo de no revestimiento propuestos por la presente invención y a las comparaciones de estos con aquellos que contienen las suspensiones estándares de mezclas conocidas previamente en este campo de la industria . Con este propósito, se elaboraron hojas de papel a partir de una pulpa celulósica grado SR 23 que contenía una pasta de sulfato libre de madera, y fibras que comprenden 80% de abedul y 20% de pino 45 g de peso en seco de esta pulpa se diluyeron luego en 10 litros de agua en presencia de aproximadamente 15 g de peso en seco de la composición de material de relleno sometida a prueba para producir experimentalmente un contenido de material de relleno del 20%. Después de 15 minutos de agitación, después de agregar 0.06% en peso en seco, respecto del peso en seco del papel, de un agente de retención del tipo poliacrilamida, se produjo una hoja con un gramaje igual a 75 g/m2 y con un contenido de materiales de relleno (empaste) del 20% el dispositivo usado para fabricar la hoja fue un Rapi-Kóthen modelo 20.12 MC de Haage.
Las hojas asi preparadas se secaron urante 400 segundos a 92°C y bajo un vacío de 940 mbar. El contenido de material d.e relleno se valoró por análisis de las cenizas. 10 Se determinaron luego los diferentes valores de opacidad y blancura usando el método anteriormente descrito . Se realizaron las siguientes pruebas. i c; Prueba N° 139: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usó la mezcla de prueba N° 1. zu Prueba N° 140: Para esta prueba, que ilustra la invención, se usó el material compuesto de la prueba N° 2.
Prueba Nu 141: Para esta prueba, que ilustra lo conocido previamente en este campo de la industria, se usó la mezcla de ia prueba N° 3.
Para esta prueba, que ilustra la invención, se usó el material compuesto de la prueba N° 4.
Los resultados de los experimentos de medición de la blancura se presentan a continuación en la Tabla 10: TABLA 10 Los resultados de los experimentos de medición de la opacidad se presentan a continuación en la Tabla 11: TABLA 11 Las Tablas 10 y 11 demuestran que las hojas empastadas con los materiales compuestos coestructurados de ia presente invención exhiben una opacidad y blancura más altas que ios empastados con las estándares conocidas previamente en este cam.
EJEMPLO 13 Este ejemplo se refiere a la medición de la opacidad y más específicamente a la determinación del coeficiente de dispersión luminosa S de una composición para pintura acuosa que contiene, esencialmente agua y 100 partes de material compuesto sometido a prueba, con un contenido de sustancia seca del 65 % así como también 9.8 partes de un agente aglutinante en forma de una dispersión polimérica del tipo de estireno-acrí lico.
Este coeficiente se midió usando el mismo procedimiento seguido para el Ejemplo 10, excepto que el punto a ser revestido (pintado) no es una hoja de papel sino una lámina (hoja) de aluminio.
Los resultados obtenidos son por completo los mismos obtenidos en las pruebas Nos. 129 y 130, y demuestran que las composiciones para pinturas acordes con ia presente invención exhiben un coeficiente de dispersión luminosa más alto que el logrado con una composición para pintura previamente conocida en este campo de la industria, y por lo tanto una opacidad incrementada.
Un experto en este campo de la industria puede esperar que los resultados obtenidos en este Ejemplo 13 sean los mismos que ios del Ejemplo 13.
En efecto, este coeficiente S, confirmado por el cálculo revelado en el Ejemplo 10, no depende del soporte (hoja o superficie de papel, metal o cemento) y si depende solamente de la composición de revestimiento es decir, del tipo de colorante de revestimiento del papel o del tipo de composición para pintura .
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante, para llevar a la práctica la citada invención es ei que resulta claro a partir de ia manufactura de ios objetos a los que la misma se refiera. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (37)

REIVINDICACIONES
1. Un material compuesto basado en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales, caracterizado porque contiene: a) por lo menos dos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales, en donde por lo menos uno de los cuales posee una superficie que tiene por lo menos un sitio hidrofílico, y el otro o los otros tienen por lo menos una superficie con por lo menos un sitio organofílico; b) por lo menos un agente aglutinante y además por cuanto dichos pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales se encuentran coestructurados o co-adsorbidos.
2. Un material compuesto basado en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales acorde con la Reivindicación 1, caracterizado porque es un material acuoso.
3. Un material compuesto basado en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales acorde con la reivindicación 1, caracterizado porque es un material no acuoso.
4. Un material compuesto basado en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales acorde con la Reivindicación i, caracterizado porque es un material seco.
5. Un material compuesto basado en pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales acorde con las Reivindicaciones 1 - 4, caracterizado porque es un material orgánico.
6. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el agente aglutinante se encuentra soportado dentro de un gas.
7. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el agente aglutinante se selecciona de un grupo conformado por polímeros y/o copoximeros acrilicos o vi ilicos, policondensados, productos de la poliadición tales como los polímeros o los copolímeros, en sus estados totalmente ácidos, parcialmente neutralizados, o totalmente neutralizados, en donde por lo menos uno de los monómeros se selecciona entre monómeros tales como acrílico y/o metacríiico, itacónico, crotónico, ácido fumárico, anhídrido maieico o isocrotónico, aconítico, mesacónico, sinápico, undecilénico, ácido angélico y/o sus respectivos esteres, ácido acrilamidomet ilpropansulfónico, acroleína, acrilamida y/o metacrilamida, cloruro o sulfato de metacrilamidopropiltrimetilamonio, cloruro de etilo o sulfato de metacrilato de trimetilamonio, así como también sus contrapartes acrilato y acrilamida, cuaternizados o no, y/o cloruro de dimet ildiaiiio, vinilpirrolidona o un agente aglutinante seleccionado entre ácidos grasos de cadena recta o ramificada, alcoholes grasos de cadena recta o ramificada, aminas grasas cíclicas o de cadena recta o ramificada, saturados o no saturadas, o se seleccionan entre sales cuaternarias preferiblemente con cadenas grasas lineales o ramificadas de origen vegetal o no.
8. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el agente aglutinante se selecciona de un grupo conformado por polímeros y/o copolímeros acrílicos o vinílicos en sus estados totalmente ácidos, parcialmente neutralizados, o totalmente neutralizados, obtenidos por polimerización, en estado ácido en presencia de por lo menos una de las partículas orgánicas o minerales del material compuesto y opcionalmente en presencia del agente aglutinante reivindicado en la Reivindicación 7, en donde por io menos uno de los monómeros se selecciona entre monómeros tales como acrílico y/o metacrílico, itacónico, crotónico, ácido fumárico, anhídrido maleico o isocrotónico, aconítico, mesacónico, sinápico, undecilénico, ácido angélico y/o sus respectivos esteres, ácido acrilamidometilpropansulfónico, acroleína, acrilamida y/o metacrilamida, cloruro o sulfato de metacrilamido propiltrimetilamonio, cloruro de etilo o sulfato de metacrilato de trimetilamonio, así como también sus contrapartes acrilato y acrilamida, cuaternizados o no, y/o cloruro de dimetildialilo, vinilpirrolidona o un agente aglutinante seleccionado entre ácidos grasos de cadena recta o ramificada, alcoholes grasos de cadena recta o ramificada, aminas grasas cxcxicas o de cadena recta o ramificada, saturadas o no saturadas o se seleccionan entre sales cuaternarias preferiblemente con cadenas grasas lineales o ramificadas de origen vegetal o no.
9. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el pigmento o los pigmentos o el material de relleno o ios materiales de relleno orgánicos o minerales que poseen una superficie con por lo menos un sitio hidrofílico, se seleccionan entre carbonates de calcio naturales tales como creta, calcita, mármol o cualquier otra forma de carbonato de calcio natural, obtenidos en particular a partir de procesos de reciclado, o a partir de carbonato de calcio precipitado; dolomitas; hidróxidos de aluminio cristalinos o amorfos; silicatos precipitados sintéticos o naturales, sulfato de calcio; dióxidos de titanio; blanco satinado (espato); ollastonitas; huntitas; arcillas calcinadas en particular las obtenidas por procesos de reciclado; almidón; o alternativamente se seleccionan entre partículas orgánicas /organofíiicas o minerales que hayan sido sometidos a procesamiento físico o químico de manera + l_- Cx X] ff l i t-i Q v h -i K A- GI ? ? a 1- ?.* H ilIiCQ ?u ?? JO I i- Ix tx-xt O i +- -i t. ? h i H r - f í 1 i L ? ? v .
10. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el pigmento o los pigmentos o el material de relleno o ios materiales de relleno orgánicos o minerales que poseen una superficie con por lo menos un sitio organofílico se seleccionan del grupo conformado por talcos, micas, arcillas calcinadas o no calcinadas, óxido de zinc, pigmentos de hierro transparentes, pigmentos colorantes, pigmentos sintéticos con una base de poliestireno, resinas úrea-formol, negro de carbón, fibras celulósicas, y harina de celulosa; o se seleccionan entre partículas hidrofílicas minerales u orgánicas que hayan sido objeto de procesamiento químico o físico de modo tal que exhiban por lo menos un sitio organofílico .
11. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicho material compuesto contiene : pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales del tipo que exhiben una superficie con por lo menos un sitio hidrofílico en una proporción que va desde 0.1% a 99.9% en peso en seco y preferiblemente entre 25 - 95% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los pigmentos o materiales de relleno; y pigmentos o materiales de relleno orgánicos o minerales dei tipo que exhiben una superficie con por lo menos un sitio organofílico en una proporción que va desde 99.9 - 0.1% en peso en seco y preferiblemente entre 75 - 5% en peso en seco, respecto del peso en seco total de los pigmentos o materiales de relleno.
12. Un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque contiene de 0.01% hasta 10% y preferiblemente de 0.1 - 1.5%, peso en seco de un agente aglutinante, respecto del peso en seco total de los pigmentos o materiales de relleno.
13. Un material compuesto, de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque es macroscópicamente homogéneo.
14. Un material compuesto, de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque su valor de esfuerzo en el punto de deformación determinado por medición en un aparato Stress Tech® que mide la viscoelasticidad, es más alto y preferiblemente por lo menos unas cuatro veces mayor que el de la correspondiente mezcla de pigmentos o materiales de relleno estándares.
15. Utilización de los materiales compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, para ia fabricación de suspensiones acuosas de pigmentos o materiales de rellenos, orgánicos o minerales, de colorantes de revestimientos de papel y/o para la fabricación de papel, para el empaste de papel y/o para el tratamiento total de la superficie de papel.
16. Utilización de los materiales compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en el dominio de pinturas.
17. Utilización de los materiales compuestos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en ei dominio de ios materiales plásticos.
18. Suspensión acuosa de materiales de relleno o pigmentos minerales u orgánicos, caracterizada en que contiene un material compuesto según una cua±cjuißra de xas reivindicaciones x a 14.
19. Suspensión acuosa de materiales de relleno o pigmentos minerales u orgánicos, según la reivindicación 18, caracterizada porque es macroscópicamente homogénea.
20. Una suspensión acuosa pigmentos de materiales o pigmentos de relleno acorde con la Reivindicación 18, caracterizada porque su valor de esfuerzo en el punto de deformación determinado por medición en un aparato Stress Tech® que mide la viscoelasticidad, es más alto y preferiblemente por lo menos unas cuatro veces mayor que el de ia correspondiente mezcla de pigmentos o materiales de relleno estándares.
21. Un colorante de revestimiento del papel caracterizado porque dicho colorante contiene un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones i a 14.
22. Un colorante de revestimiento del papel acorde con la Reivindicación 21, caracterizado porque es macroscópicamente homogéneo.
23. Un colorante de revestimiento del papel acorde con la Reivindicación 21, caracterizado porque su valor de esfuerzo en el punto de deformación determinado por medición en un aparato Stress Tech® que mide la viscoelasticidad, es más alto y preferiblemente por lo menos unas cuatro veces mayor que el de la correspondiente mezcla de pigmentos o materiales de relleno estándares.
24. Un colorante de revestimiento del papel acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque posee un coeficiente de dispersión luminosa S mayor ai de un colorante de revestimiento preparado con las suspensiones i n convencionales de las correspondientes mezclas.
25. Un colorante de revestimiento del papel acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 21 a 23, 15 caracterizado porque posee una blancura más alta, determinada según ia norma TAPPI T452 130 2470, frente a un colorante de revestimiento que contiene las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas . 0
26. Un colorante de revestimiento del papel acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque posee un brillo superior, medido 5 a 75°C TAPPI de acuerdo con ei procedimiento de Lehmann, frente a un colorante de revestimiento que contiene las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas.
27. Un colorante de revestimiento del papel acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 21 a 23, caracte izado porque su curva, determinada en concordancia con la prueba de calidad de impresión ISIT y representativa de la fuerza de adhesión en función del tiempo, exhibe gradientes de ascenso y descenso más pequeños que los observados en los colorantes de revestimiento que contienen las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas y un vaior máximo más aito en términos de la
28. Un colorante de revestimiento del papel acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque posee una densidad de impresión más alta que ia de un colorante de revestimiento que contiene las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas.
29. Un compuesto de tratamiento de la superficie del papel así como también compuestos de tratamiento de superficies de metal, plástico o cemento y/o composiciones para pinturas acuosas o no acuosas caracterizados porque contienen un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 14.
30. Un compuesto de tratamiento de la superficie del papel así como también compuestos de tratamiento de superficies de metal, plástico o cemento y/o composiciones para pinturas acuosas o no acuosas tales como los reivindicados en la Reivindicación 29, caracterizados porque son macroscópicamente homogéneos.
31. Un compuesto de tratamiento de la superficie del papel tal como el reivindicado en la Reivindicación 29, caracterizado porque el valor del esfuerzo en el punto de deformación determinado por medición en un aparato Stress Tech® que mide la viscoelasticidad, es más alto y preferiblemente por lo menos unas cuatro veces mayor que el de la correspondiente mezcla estándar de pigmentos o materiales de relleno.
32. Una composición para pintura acuosa o no acuosa, tal como el reivindicado en la Reivindicación 29, caracterizada porque posee un coeficiente de dispersión luminosa S más aito que ei de una composición para pintura que contenga las Suspensiones estándares de las correspondientes mezclas.
33. Un compuesto de tratamiento de la superficie del papel tal como el reivindicado en cualquiera de las Reivindicaciones 29 - 31, caracterizado porque su curva, determinada en concordancia con la prueba de calidad de impresión ISIT y representativa de la fuerza de adhesión en función del tiempo, exhibe gradientes de ascenso y descenso más pequeños que los observados en los colorantes de revestimiento que contienen las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas y un valor máximo más alto en términos de la fuerza de adhesión.
34. Una composición de relleno del tipo de no revestimiento caracterizada porque contiene un material compuesto acorde con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 14.
35. Una hoja de papel base objeto de posterior revestimiento, caracterizada porque contiene la composición de relleno del tipo de no revestimiento reivindicada en la Reivindicación 34.
36. Una hoja de papel tal como la reivindicada en la Reivindicación 35, caracterizada porque posee una mayor opacidad determinada según la norma DIN 53 146, frente a ia de una hoja de papel que contiene las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas.
37. Una hoja de papel tal como la reivindicada en la Reivindicación 35, caracterizada porque posee una blancura más alta, determinada según la norma TAPPI T452 ISO 2470, frente a ia de una hoja de papel que contiene las suspensiones estándares de las correspondientes mezclas.
MXPA/A/2000/009880A 1998-04-09 2000-10-09 Materiales compuestos basados en pigmentos o materiales de relleno, organicos o minerales co-estructurados o co-adsorbidos y uso de estos MXPA00009880A (es)

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