BR112015006599B1

BR112015006599B1 - Suspensão de material mineral aquoso reologicamente estável compreendendo polímeros orgânicos tendo teor reduzido de composto orgânico volátil (voc), método para a produção da referida suspensão e uso da mesma

Info

Publication number: BR112015006599B1
Application number: BR112015006599-6A
Authority: BR
Inventors: Samuel Rentsch; Matthias Buri; Patrick A. C. Gane
Original assignee: Omya International Ag
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2022-02-01
Also published as: US20150203653A1; JP6170561B2; NZ706642A; TW201434923A; MX353709B; CN104685005A; PL2712895T3; CL2015000753A1; AR092653A1; TWI601779B; JP2015533896A; CA2882929A1; AU2013322829A1; CA2882929C; PT2712895T; RU2015115716A; EP2900760A1; SI2712895T1; ZA201502702B; AU2013322829B2

Abstract

SUSPENSÕES DE MATERIAL MINERAL AQUOSO REOLOGICA-MENTE ESTÁVEL COMPREENDENDO POLÍMEROS ORGÂNI-COS TENDO TEOR REDUZIDO DE COMPOSTO ORGÂNICO VOLÁTIL (VOC). A presente invenção diz respeito a uma suspensão ade material mineral aquoso teologicamente estável compreendendo a) pelo menos um material mineral, e b) pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico, em que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido crílico e/ou metacrílico em água usando um composto da fórmula (I) em que X representa Li, Na, K ou H, e R representa uma cadeia de alquila compreendendo 1 a 5 átomos de arbono, o composto da fórmula (I) usado em uma quantidade de 0,1 a 2,5% em peso baseado no peso de dito monômero (s); tem um peso molecular médio Mw de 800 a 8000 g/mol; um índice e polidispersidade Ip na faixa de 2 a 3; e que a suspensão de material mineral aquosos tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de (Menor igual) 20 mg/kg, assim como seu rocesso de preparação e usos destes.

Description

[001] A presente invenção refere-se a suspensões aquosas de materiais minerais, e mais especificamente a suspensões aquosas com estabilidade reológica compreendendo um material mineral e pelo menos um polímero orgânico tendo teor de VOC reduzido (composto orgânico volátil).

[002] Material mineral, com o qual uma pessoa versada na técnica é bem familiar compreende, por exemplo, carbonato de cálcio natural, tais como mármore, calcita, calcário e/ ou giz, e/ou carbonato de cálcio sintético tais como formas de cristal escalenoédricas e/ou aragoníticas e/ou calcíticas e cargas análogas miscelâneas contendo carbonato de cálcio, tais como dolomita ou cargas a base de carbonato de cálcio misturado de vários metais tais como, em particular, cálcio associados com magnésio e análogos, várias matérias, tais como talco ou análogos, e misturas destas cargas, tais como, por exemplo, carbonato de cálcio- talco ou misturas de carbonato de cálcio-caulim, ou misturas de carbonato de cálcio natural com hidróxido de alumínio, mica ou com fibras sintéticas ou naturais ou as co-estruturas de minerais, tais como co-estruturas de carbonato de cálcio-talco ou dióxido de titânio-talco.

[003] Durante muito tempo, tem sido bastante comum o uso de um processo de moagem à úmido, como um agente auxiliar de moagem, polímeros solúveis em água à base de ácido poliacrílico parcial ou totalmente neutralizado ou seus derivados (EP 0.046.573, EP 0.100.947, EP 0.100.948, EP 0.129. 329, EP 0.261.039, EP 0.516.656, EP 0.542.643, EP 0.542.644) para fornecer suspensões de mineral aquoso que atendam aos critérios de refinamento e viscosidade requeridos, mas estes agentes auxiliares de moagem são na sua maioria polimerizados na presença de solventes orgânicos, como isopropanol ou na presença de grande quantidade de catalisadores que são prejudiciais para o meio ambiente e podem ser perigosos para o usuário enquanto regulamentações ambientais estão exigindo mais e níveis mais baixos de VOC e baixo teor de poluentes e/ou subprodutos tóxicos.

[004] A pessoa versada conhece outro tipo de solução revelada em WO 02/49766, EP 0.850.685, WO 2008/010055, WO 2007/072168 para se obter suspensões aquosas de material mineral refinado, com uma concentração de matéria seca que pode ser alta, enquanto tem uma baixa viscosidade Brookfield™ que permanece estável ao longo do tempo. Esse tipo conhecido de solução revela o uso de dispersantes específico como copolímeros de ácido acrílico com ácido maleico ou como taxa particular de neutralização ou como o uso do composto de flúor inorgânico usado para colocar em suspensão aquosa da emissão das partículas minerais da etapa de concentração-mecânica e/ou térmica após uma etapa de moagem a úmido para um teor de sólido baixo sem o uso de agente de dispersão ou auxílio de moagem.

[005] Por conseguinte, existe uma necessidade para a produção de suspensões de material mineral reologicamente estáveis compreendendo polímeros orgânicos com teor reduzido de VOC enquanto mantem estabilidade reológica.

[006] No que diz respeito a esse problema de teor de VOC, a pessoa versada conhece as soluções descritas em WO 2005/095466 e em WO 2006/024706 fornecendo polímeros solúveis em água produzidos em água, mas pela técnica de polimerização via radical controlada RAFT (Transferência Reversível por Adição-Fragmentação), tendo a desvantagem de conter subprodutos contendo átomo de enxofre livre ou CS2 ou H2S que são tóxicos e perigosos para os usuários finais, em particular durante a produção de suspensões de material mineral aquoso.

[007] Além disso, a pessoa versada conhece US3.006.779, que descreve uma solução completamente diferente baseada em um dispersante inorgânico constituído por uma mistura homogênea de vidro de fosfato de sódio, óxido de zinco e um sal de potássio ou lítio ou hidróxido.

[008] Finalmente, a dissertação intitulada "Influência da adsorção de polieletrólito adsorção na reologia da dispersão de calcita concentrada" (Robert Petzenhauser-1993) que estuda a influência de diferentes poliacrilatos com relação à suspensão de calcita confirma que dificuldades são existentes em termos da estabilidade da viscosidade das suspensões resultantes com todos os poliacrilatos estudados, incluindo poliacrilatos de lítio.

[009] Assim, nenhuma das soluções conhecidas fornece a pessoa versada uma solução do problema para obtenção de suspensões aquosas reologicamente estáveis de material mineral refinado permitindo o uso de polímeros orgânicos solúveis em água com nível de VOC reduzido, com uma concentração de matéria seca que pode ser alta, enquanto tendo simultaneamente uma baixa viscosidade Brookfield™ que permanece estável ao longo do tempo, um dispersante reduzido e/ou agente auxiliar de moagem e/ou teor de sólidos termicamente e/ou mecanicamente aumento.

[0010] Confrontados com o problema de obter suspensões de material mineral aquoso com as propriedades requeridas enquanto minimiza o teor de VOC sem prejudicar as propriedades dos produtos finais como as propriedades óticas do papel acima mencionado, o requerente revelou surpreendentemente que os polímeros de ácido acrílico e ou metacrílico com um peso molecular médio Mw na faixa de 800 a 8000 g/mol, um índice de polidispersidade Ip na faixa de 2 a 3 e preparado por polimerização em água usando um composto da fórmula (I) = . =

- X representa Na, K ou H, e- R representa uma cadeia alquila compreendendo 1 a 5 átomos de carbono e,em que a percentagem em peso (peso/peso) entre o composto de fórmula (I) e o dito monômero (s) está na faixa de 0,1 a 2,5%, de preferência 0,15-1,5%, é especialmente vantajoso fornecer altos sólidos e baixas suspensões aquosas viscosas com uma estabilidade reológica compreendendo um material mineral e pelo menos um polímero orgânico com teor de VOC reduzido.

[0011] De acordo com um aspecto da presente invenção, uma suspensão de material mineral aquoso reologicamente estável compreendendo polímeros orgânicos tendo um teor reduzido de VOC é fornecida, que compreendea) pelo menos um material mineral, eb) pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico, em que o pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico em água usando um composto de fórmula (I)R s R XOOC'^XS-'^*-S coox (D em que- X representa Li, Na, K ou H, e- R representa uma cadeia alquila compreendendo 1 a 5 átomos de carbono, eque o composto de fórmula (I) é usado em uma quantidade de 0,1 a 2,5% em peso, com base no peso dito monômero (s);- tem um peso molecular médio Mw de 800 a 8000 g/mol;- tem um índice de polidispersidade Ip na faixa de 2 a 3; eque a suspensão de material mineral aquoso tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de ^ 20 mg/kg,preferivelmente < 5 mg/kg, mais preferivelmente < 1 mg/kg, mais preferivelmente < 0,2 mg/kg.

[0012] De acordo com outro aspecto da presente invenção, um método para a produção de uma suspensão de material mineral aquoso com estabilidade reológica compreendendo polímeros orgânicos tendo VOC reduzido é fornecida compreendendo as etapas dea) fornecer pelo menos um material mineral,b) fornecer água,c) fornecer uma solução aquosa de pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico,

que- é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido acrílico e/ou metacrílico em água usando um composto da fórmula (I) _ _

em que- X representa Li, Na, K ou H, e- R representa uma cadeia alquila compreendendo 1 a 5 átomos de carbono, eque o composto de fórmula (I) é usado em uma quantidade de 0,1 a 2,5%, preferivelmente de 0,15 a 1,5% em peso com base no peso de dito monômero (s);- tem um peso molecular médio Mw de 800 a 8000 g/mol;- tem um índice de polidispersidade Ip na faixa de 2 a 3d) misturar o material mineral da etapa a) com a água da etapa b),e) misturar a solução aquosa de pelo menos um polímero da etapa c) com o material mineral antes e/ou durante e/ou após a etapa d);em que a suspensão de material mineral aquoso final tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de ^ 20 mg/kg, preferivelmente < 5 mg/kg, mais preferivelmente < 1 mg/kg, mais preferivelmente < 0,2 mg/kg.

[0013] De acordo com outra modalidade da invenção, a água da etapa b) é pré-aquecida antes de ser misturada com o material mineral na etapa d).

[0014] A etapa de mistura pode ser realizada sob mistura e/ou homogeneização e/ou condições de divisão de partícula à temperatura ambiente, ou seja, a 20°C ± 2°C. De acordo com uma modalidade preferida, a mistura é realizada a uma temperatura de 5 a 140° C, preferivelmente de 10 a 110°C e sendo a mais preferida de 20°C a 105°C. De acordo com uma outra modalidade preferida da invenção, a mistura é realizada a temperaturas altas de 70°C a 105°C. Calor pode ser introduzido pelo cisalhamento interno ou por uma fonte externa ou uma combinação dos mesmos.

[0015] A pessoa versada irá adaptar estas condições de mistura e/ou homogeneização, tais como a velocidade e a temperatura de mistura de acordo com o seu equipamento de processo. Por exemplo, a mistura e a homogeneização podem ser realizadas por meio de um misturador de aletas. Misturadores de aletas funcionam pelo princípio de um leito fluidizado produzido mecanicamente. Lâminas de aletas giram perto da parede interna de um tambor cilíndrico horizontal e transportam os componentes da mistura para fora do leito de produto e para o espaço aberto da mistura. O leito fluidizado produzido mecanicamente garante intensa mistura de até grandes lotes em um tempo muito curto. Cortadores e/ou dispersores são usados para dispersar pedaços em uma operação a seco. O equipamento que pode ser usado no processo da invenção está disponível, por exemplo, de Gebriider Lodige Maschinenbau GmbH, Alemanha.

[0016] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, a mistura é realizada usando um misturador de leito fluidizado ou um misturador de aleta.

[0017] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a mistura pode ser realizada durante pelo menos 1 s, de preferência durante pelo menos 1 minuto, por exemplo, pelo menos, 15 minutos, 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 4 horas, 6 horas, 8 horas, ou 10 horas.

[0018] De acordo com uma modalidade opcional da presente invenção, o método compreende a etapa adicional de aquecer a mistura da etapa d) e/ou e) entre 50°C e 120°C, preferivelmente entre 60°C e 110°C, e mais preferivelmente entre 70°C e 105°C, durante e/ou após a etapa d) e/ou e), por exemplo, pelo uso de cisalhamento interno ou por uma fonte externa ou uma combinação dos mesmos.

[0019] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a solução aquosa de pelo menos um polímero da etapa c) é, em uma primeira etapa, misturada com o material carbonato de cálcio da etapa a) e, em seguida, em uma segunda etapa com a água da etapa b).

[0020] De acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, a solução aquosa de pelo menos um polímero da etapa c) é misturada com o material mineral da etapa d).

[0021] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a solução aquosa de pelo menos um polímero da etapa c) é, em uma primeira etapa, misturada com a água da etapa b) e, em seguida, a solução obtida é misturada com o material mineral de a etapa a).

[0022] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, a solução aquosa de pelo menos um polímero da etapa c) e o material mineral da etapa a) são misturados em uma etapa com a água da etapa b).

[0023] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o método para a produção de uma suspensão de material mineral aquoso com estabilidade reológica melhorada compreendendo polímeros orgânicos com teor reduzido de VOC compreende uma etapa de moagem f), em que a etapa e) pode ser realizada antes, durante e/ou após a etapa f).

[0024] Como uma modalidade exemplar, o material mineral da etapa a) contém um carbonato de cálcio moído que é obtido por moagem a úmido de um material contendo carbonato de cálcio e a etapa e) é realizada antes e/ou durante e/ou após a moagem a úmido do material contendo carbonato de cálcio.

[0025] Em geral, a etapa de moagem pode ser realizada com qualquer dispositivo de moagem convencional, por exemplo, sob condições tais que refino predominantemente resulte de impactos com um corpo secundário, isto é, em um ou mais de: um moinho de bolas, um moinho de barras, um moinho de vibração, um triturador de rolo, um moinho de impacto centrífugo, um moinho de esferas vertical, um moinho de atrito, um moinho de pinos, um moinho de martelos, um pulverizador, uma trituradora, um desgrumador, um cortador de faca, ou outro equipamento semelhante conhecido por aquele versado. No entanto, qualquer outro dispositivo que seja capaz de dividir as partículas compósitas contendo carbonato de cálcio formadas durante as etapas d) e/ou e) do método dessa modalidade exemplar em partículas menores pode ser usado.

[0026] No entanto, geralmente, a etapa de moagem f) é realizada de preferência em um moinho de bola, de preferência em combinação com um dispositivo de ciclone que recircula aglomerados e/ou formar agregados durante a mistura que retorna para a entrada do dispositivo de moagem. Um dispositivo de ciclone permite a separação de material particulado tais como partículas, aglomerados ou agregados em frações de material particulado menores ou maiores com base na gravidade.

[0027] No caso, o material mineral é um pó mineral contendo carbonato de cálcio e compreende um material mineral contendo carbonato de cálcio moído úmido, a etapa de moagem pode ser realizada sob condições tais que moagem autógena ocorre e/ou moagem por bola horizontal, e/ou outros tais processos conhecidos pela pessoa versada. O material mineral contendo carbonato de cálcio moído úmido assim obtido pode ser lavado e desidratado por meio de processos bem conhecidos, por exemplo, por floculação, filtração ou evaporação forçada antes da secagem.

[0028] Além disso, pode ser vantajoso que a suspensão de material mineral aquoso obtida a partir da etapa e) ou f) seja peneirada e/ou concentrada em uma etapa posterior g).

[0029] "Triagem" no contexto da presente invenção é implementada pelos dispositivos bem conhecidos para "triagem", como peneiras, centrífugas de grão, ciclones, classificadores, etc. Por "triagem", tem que ser entendido um beneficiamento através da remoção das partículas mais grosseiras tendo um tamanho de partícula de mais do que 45 μm.

[0030] "Concentração" é conduzida, por exemplo, por uma concentração térmica ou uma concentração mecânica, tal como por meio de uma centrífuga, filtro-prensa, tubo-prensa ou separação térmica ou uma mistura dos mesmos.

[0031] De acordo com outra modalidade opcional da presente invenção, o método compreende a etapa adicional de aquecer a mistura da etapa d) e/ou e) entre 50°C e 120°C, de preferência entre 60°C e 110°C e mais preferivelmente entre 70°C e 105°C, durante e/ou após a etapa d) e/ou e), e, além disso, a mistura da etapa d) e/ou e) é concentrada e/ou moída durante o aquecimento. O aquecimento pode ser realizado pelo uso de cisalhamento interno ou por uma fonte externa ou uma combinação dos mesmos.

[0032] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, um método para a produção de partículas compósitas é fornecido compreendendo as etapas a) a e) e/ou f) e/ou g) do método da invenção para a produção de uma suspensão aquosa com uma estabilidade reológica melhorada compreendendo um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico com teor reduzido de VOC e ainda uma etapa h) de secagem da suspensão obtida.

[0033] "Secagem" no contexto da presente invenção é implementado pelos dispositivos bem conhecidos para "secagem" como secadores a jato, secadores por pulverização, etc.

[0034] A etapa subsequente de secagem pode ser realizada em uma única etapa, tal como secagem por pulverização, ou em pelo menos duas etapas.

[0035] É também comum que um tal material mineral sofra uma etapa de beneficiamento (tal como uma etapa de flotação, branqueamento ou separação magnética para remover impurezas.

[0036] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, as partículas compósitas obteníveis pelo método da invenção para a sua produção são fornecidas.

[0037] Ainda um outro aspecto da presente invenção é o uso da suspensão de material mineral aquoso ou partículas compósitas de material mineral da invenção em papel, plásticos, tintas, revestimentos, aplicações na agricultura e/ou aplicações nas ciências da vida, como o tratamento da água, detergente, cosméticos, comida e alimentação é fornecido, em que preferivelmente a suspensão aquosa é usada no processo final a úmido de uma máquina de papel, em aplicações em papel de cigarro, placa, e/ou revestimento, ou como um suporte para impressão por rotogravura e/ou offset e/ou a jato de tinta e/ou impressão continua a jato de tinta e/ou flexografia e/ou eletrofotografia e/ou superfícies de decoração, ou a suspensão aquosa é usada para reduzir a luz do sol e exposição ao UV das folhas da planta.

[0038] Modalidades vantajosas da presente invenção são definidas nas sub-reivindicações correspondentes.

[0039] A esse respeito, "solução aquosa de um polímero de ácido acrílico ou ácido metacrílico" significa uma solução de um polímero de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico em que a água é o solvente.

[0040] "Teor de VOC" significa o teor de um composto orgânico tendo um ponto de ebulição inicial menor do que ou igual a 250°C medida à pressão atmosférica padrão de 101,3 kPa.

[0041] "Teor reduzido de VOC" significa que o teor de VOC é menor do que o teor convencional de um polímero de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico, e é de preferência < 20 mg/kg, preferivelmente < 5 mg/kg, mais preferivelmente < 1 mg/kg, mais preferivelmente < 0,2 mg/kg de suspensão de material mineral aquoso.

[0042] Em uma modalidade preferida, o pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico tem um teor reduzido de subprodutos contendo átomo de enxofre poluente livre. Isso significa que o teor de subprodutos que contêm átomo de enxofre que são livres para estarem presentes em uma solução do polímero é menor do que o teor convencional de um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico, e é de preferência menor que 0,1% em mol relativo à quantidade total de polímero conforme medido por espectroscopia de ressonância por difusão nuclear magnética.

[0043] "Subprodutos" significa produtos que resultam da degradação de quaisquer agentes de transferência e/ou dos compostos de fórmula (I) presentes durante o processo de polimerização.

[0044] "Peso molecular médio Mw" significa a média em peso de pesos moleculares determinados usando o método de cromatografia de exclusão de tamanho (SEC) descrito na seção experimental.

[0045] "Índice de polidispersidade Ip" significa o peso molecular ponderal médio Mw dividido pelo número do peso molecular numérico médio Mn de modo que ele corresponde à distribuição de peso molecular das diferentes macromoléculas dentro do polímero.

[0046] De preferência, as suspensões de material mineral aquoso de acordo com a invenção são suspensões de altos sólidos. O termo "suspensão de material mineral aquoso de alto sólidos" significa suspensões tendo um teor de sólidos pelo menos 10% em peso, de preferência pelo menos 45% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa. De acordo com uma modalidade preferida, a suspensão aquosa de acordo com a presente invenção tem um teor de sólidos de 45-82% em peso, de preferência 60 a 78% em peso, e mais preferivelmente 70 a 78% em peso, com base no total peso da suspensão aquosa.

[0047] De preferência, as suspensões de material mineral aquoso de acordo com a invenção são suspensões aquosas pouco viscosas. O termo "suspensão aquosa pouco viscosa" significa que a viscosidade Brookfield da suspensão aquosa está entre 25 e 4000 mPa^s, de preferência entre 25 e 2000 mPa^s, muito preferivelmente entre 25 e 1000 mPa^s, medida a 20°C.

[0048] "Estabilidade reológica" ou "reologicamente estável" significa que a viscosidade Brookfield™ inicial da suspensão de material mineral aquoso após 1 hora de produção está abaixo de 4000 mPa^s, de preferência abaixo 2000 mPa^s, mais preferivelmente abaixo de 1000 mPa^s, medida após 1 minuto de agitação através do uso de um viscosímetro de modelo RVT Brookfield™ à temperatura ambiente e com uma velocidade de rotação de 100 rpm (rotações por minuto) com o eixo adequado, e que a viscosidade Brookfield™ da suspensão do material mineral aquoso após 8 dias de armazenamento sem agitação está abaixo de 4000 mPa^s, de preferência abaixo de 2000 mPa^s, mais preferivelmente abaixo de 1000 mPa^s, medida após 1 minuto de agitação através do uso de um viscosímetro de modelo RVT Brookfield™ em temperatura ambiente e uma velocidade de rotação de 100 rpm com o eixo adequado.

[0049] De acordo com uma modalidade preferida, o material mineral é selecionado do mineral contendo carbonato de cálcio como carbonato de cálcio natural, carbonato de cálcio sintético, carbonato de cálcio com superfície modificada e cargas análogas misturada contendo carbonatos de cálcio, tais como dolomite ou cargas à base de carbonato misturado de várias matérias tais como argila ou talco ou análogos ou misturas com fibras sintéticas ou naturais; várias matérias como talco ou análogos; mica, argila, dióxido de titânio, etc., e de preferência selecionado do grupo que compreende carbonato de cálcio natural (GCC), tais como mármore, giz, pedra calcária e/ou calcita; carbonato de cálcio precipitado (PCC), tais como PCC aragonítico, PCC vaterítico e/ou PCC calcítico, especialmente PCC prismático, escalenoédrico ou romboédrico; carbonato de cálcio de superfície modificada; dolomita; talco; bentonita; argila; magnesita; cetim branco; sepiolita, huntita, diatomita; silicatos; e suas misturas.

[0050] Carbonato de cálcio (GCC) moído (ou natural) é entendido para ser uma forma de ocorrência natural de carbonato de cálcio, extraído a partir de rochas sedimentares, como calcário ou giz, mármore ou de rochas marmorizadas metamórficas. O carbonato de cálcio é conhecido por existir como três tipos de polimorfos cristalinos: calcita, aragonita e vaterita. A calcita, o polimorfo cristalino mais comum, é considerado por ser a forma cristalina mais estável do carbonato de cálcio. Menos comum é aragonita, que tem uma estrutura cristalina ortorrômbica em agulha aglomerada ou discreta. Vaterita é o polimorfo de carbonato de cálcio mais raro e é geralmente instável. Carbonato de cálcio moído é quase exclusivamente do polimorfo calcítico, que se diz ser trigonal-romboédrico e representa o mais estável dos polimorfos de carbonato de cálcio. O termo "fonte" de carbonato de cálcio no sentido do presente pedido de patente refere-se ao material mineral que ocorre naturalmente a partir dos quais o carbonato de cálcio é obtido. A fonte do carbonato de cálcio pode compreender outros componentes de ocorrência natural, tais como carbonato de magnésio, alumino-silicato, etc.

[0051] De acordo com uma modalidade, o material contendo carbonato de cálcio compreende um carbonato de cálcio moído. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o material contendo carbonato de cálcio compreende uma mistura de dois ou mais carbonatos de cálcio moídos selecionados a partir de diferentes fontes de carbonato de cálcio moído. Por exemplo, o pelo menos um carbonato de cálcio moído pode compreender um GCC selecionado de dolomita e um GCC selecionado de mármore.

[0052] De acordo com outra modalidade, o material contendo carbonato de cálcio é composto por apenas carbonato de cálcio moído. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o material contendo carbonato de cálcio consiste de uma mistura de dois ou mais carbonatos de cálcio moídos selecionados a partir de diferentes fontes de carbonato de cálcio moído.

[0053] "Carbonato de cálcio precipitado" (PCC) no sentido da presente invenção é um material sintetizado, geralmente obtido pela precipitação seguindo uma reação de dióxido de carbono e hidróxido de cálcio (cal hidratada) em um ambiente aquoso ou pela precipitação de uma fonte de íons carbonato e cálcio em água, por exemplo, CaCl2 e Na2CO3, para fora da solução. Além disso, carbonato de cálcio precipitado também pode ser o produto da introdução de cálcio e sais de carbonato, cloreto de cálcio e carbonato de sódio, por exemplo, em um ambiente aquoso. Outras formas possíveis de produzir PCC são o processo de soda cáustica, ou o processo Solvay em que PCC é um subproduto da produção de amônia. Carbonato de cálcio precipitado existe em três formas cristalinas principais: calcita, aragonita e vaterita, e existem muitos diferentes polimorfos (hábitos de cristais), para cada uma destas formas cristalinas. Calcita tem uma estrutura trigonal com hábitos típicos de cristal tais como escalenoédricos (S- PCC), romboédricos (R-PCC), prismáticos hexagonais, pinacoidais, coloidais (C-PCC), cúbicos, e prismáticos (P- PCC). Aragonita é uma estrutura ortorrômbica com hábitos típicos de cristal de cristais prismáticos hexagonais geminados, assim como uma variedade diversificada de cristais prismáticos alongados finos, laminados curvados, piramidais íngreme, forma de cinzel, árvore ramificada, e em forma de coral ou vírus. Vaterita pertence ao sistema de cristal hexagonal. A suspensão de PCC obtida pode ser desidratada mecanicamente e seca. PCC pode ser vaterita, calcita ou aragonita.

[0054] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o material contendo carbonato de cálcio compreende um carbonato de cálcio precipitado. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o material contendo carbonato de cálcio compreende uma mistura de dois ou mais carbonatos de cálcio precipitados selecionados a partir de diferentes formas cristalinas e diferentes polimorfos de carbonato de cálcio precipitado. Por exemplo, o pelo menos um carbonato de cálcio precipitado pode compreender um PCC selecionado de S-PCC e um PCC selecionado de R-PCC.

[0055] De acordo com outra modalidade, o material contendo carbonato de cálcio consiste de apenas um carbonato de cálcio precipitado.

[0056] De acordo com outra modalidade o material contendo carbonato de cálcio é uma mistura de carbonato de cálcio moído e carbonato de cálcio precipitado.

[0057] Além do carbonato de cálcio, o material contendo carbonato de cálcio pode compreender ainda partículas de cálcio associado com magnésio e análogos ou derivados, vários silicatos, tais como argila, por exemplo, argila caulim e/ou talco e/ou mica e/ou análogos ou derivados, e misturas destas cargas, tais como, por exemplo, misturas de carbonato de cálcio-talco ou carbonato de cálcio-caulim, ou pode compreender adicionalmente óxidos metálicos, tais como dióxido de titânio e/ou trióxido de alumínio, hidróxidos de metal tal como tri-hidróxido de alumínio, sais de metal, tais como sulfatos carbonatos, tais como carbonato de magnésio e/ou gesso, branco de cetim e misturas dos mesmos.

[0058] Mais preferivelmente, é um GCC escolhido entre mármore, giz, calcita ou calcário ou um PCC escolhido entre PCC aragonítico ou PCC calcítico como PCC romboédrico ou PCC escalenoédrico, ou suas misturas.

[0059] De acordo com uma modalidade a quantidade de carbonato de cálcio no material contendo carbonato de cálcio é, pelo menos, 80% em peso, de preferência, pelo menos 95% em peso, mais preferivelmente entre 97 e 100% em peso, e mais preferivelmente entre 98,5 e 99,95% em peso, com base no peso total do material contendo carbonato de cálcio.

[0060] De acordo com outra modalidade o material mineral tem um tamanho de partícula ponderal em peso d50 de 0,1 a 100 μm, preferivelmente 0,25 a 50 μm, mais preferivelmente de 0,3 a 5 μm, e sendo o mais preferido de 0,4 a 3,0 μm determinado como mencionado na seção experimental.

[0061] O teor de sólidos da suspensão aquosa obtida pelo método da invenção pode ser ajustado pelos métodos conhecidos da pessoa versada. Para ajustar o teor de sólidos de uma suspensão compreendendo material mineral, a suspensão pode ser parcialmente ou totalmente desidratada por processo de filtração, centrifugação processo de separação térmica. Por exemplo, a suspensão pode ser parcialmente ou totalmente desidratada por um processo de filtração tais como um processo de nanofiltração ou de separação térmica, tal como um processo de evaporação. Alternativamente, a água pode ser adicionada ao material mineral sólido até que o teor de sólidos desejado seja obtido. Adicionalmente ou alternativamente, uma suspensão tendo um menor teor adequado de partículas sólidas pode ser adicionada ao material particulado da suspensão misturada até o teor de sólidos desejado ser obtido.

[0062] De acordo com outra modalidade a suspensão aquosa tem um teor de sólidos de 10 a 82% em peso, de preferência de 45 a 82% em peso, mais preferivelmente de 60 a 78% em peso, e mais preferivelmente de 70 a 78% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa.

[0063] De acordo com outra modalidade a suspensão aquosa tem um pH de 7 a 12, de preferência de 7,5 a 11 e mais preferivelmente de 8,5 a 10 determinado como mencionado na seção experimental.

[0064] De acordo com a invenção, o pelo menos um polímero orgânico com VOC reduzido é um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico tendo um peso molecular ponderal Mw na faixa de 800 a 8000 g/mol, e um índice de polidispersidade Ip na faixa de 2 para 3, e é preparado por polimerização em água em presença de um composto de fórmula (I) I ■ I

em que1. X representa Li, Na, K ou H, e2. R representa uma cadeia alquila compreendendo 1 a 5 átomos de carbonoe que a percentagem em peso (peso/peso) entre o composto de fórmula (I) e o dito monômero (s) está na faixa de 0,1 a 2,5%, de preferência 0,15 a 1,5%.

[0065] A polimerização pode ser realizada na presença de um iniciador de polimerização.

[0066] O polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico, de preferência, não contém mais do que 0,1% em mol de subproduto CS2, de preferência menos do que 0,05% em mol, muito preferivelmente menos do que 0,01% em mol.

[0067] Tem de ser notado que dito polímero pode ser totalmente ou parcialmente neutralizado por agentes de neutralização que tenham uma função neutralizante monovalente ou uma função neutralizante polivalente tais como, para a função monovalente, aqueles selecionados entre o grupo que consiste em cátions alcalinos, em particular, lítio, sódio, potássio, amônio ou aminas primárias, secundárias ou terciárias alifáticas e/ou cíclicas, tais como a estarilamina, as etanolaminas (mono-, di-, trietanolamina), mono e dietilamina, ciclohexilamina, metilciclohexilamina, aminometilpropanol, morfolina ou, para a função polivalente, aqueles selecionados entre o grupo consistindo de cátions divalentes alcalinos terrosos, em particular magnésio e cálcio, ou zinco ou estrôncio, e dos cátions trivalentes, como em particular alumínio, ou de certos cátions de maior valência, e suas misturas.

[0068] De acordo com outra modalidade o pelo menos um polímero orgânico com teor reduzido de VOC está presente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, com base no total de peso dos sólidos em suspensão, de preferência 0,05 a 5% em peso, mais preferivelmente entre 0,1 e 3,0% em peso, ainda mais preferivelmente de 0,2 a 2,0% em peso, e mais preferivelmente de 0,25 a 1,5% em peso ou 0,5 a 1,25% em peso.

[0069] De acordo com outra modalidade o pelo menos um polímero orgânico com o teor reduzido de VOC está presente em uma quantidade tal que a suspensão aquosa obtida tem uma viscosidade Brookfield™ entre 25 e 4000 mPa^s medida a 20°C, de preferência entre 30 a 2000 mPa^s medida a 20°C, e mais preferivelmente entre 35 a 1000 mPa^s medida a 20°C.

[0070] A "suspensão" ou "pasta" no sentido da presente invenção compreende sólidos insolúveis e água, e opcionalmente outros aditivos, e, geralmente, contém grandes quantidades de sólidos e, portanto, é mais viscosa e pode ser de densidade maior do que o líquido do qual é formado.

[0071] Ao longo do presente documento, o "tamanho de partícula" de um material contendo carbonato de cálcio está descrito por sua distribuição de tamanhos de partículas. O valor dx representa o diâmetro em relação ao qual X% em peso das partículas têm diâmetros menores que dx. Isso significa que o valor de d20 é o tamanho de partícula em que 20% em peso de todas as partículas são menores, e o valor d75 é o tamanho de partícula em que 75% em peso de todas as partículas são menores. O valor d50 é, portanto, o tamanho de partícula ponderal médio, ou seja, 50% em peso de todos os grãos são maiores ou menores do que esse tamanho de partícula. Para o propósito da presente invenção, o tamanho de partícula é especificado como o tamanho de partícula ponderal médio d50 salvo indicação em contrário. Para determinar o tamanho de partícula ponderal médio d50 para partículas tendo um valor d50 entre 0,4 e 2 μm, um dispositivo Sedigraph 5120 da empresa Micromeritics, EUA, pode ser usado.

[0072] A viscosidade Brookfield™ é definida como a viscosidade medida por um viscosímetro Brookfield a 20°C ± 2°C a 100 rpm e é especificado em mPa^s.

[0073] De acordo com a presente invenção o "valor absoluto" ou "módulo" de um número real é o valor numérico do número real sem relação com seu sinal.

[0074] Onde o termo "compreendendo" é usado na presente descrição e reivindicações, ele não exclui outros elementos. Para os propósitos da presente invenção, o termo "consistindo de" é considerado ser uma modalidade preferida do termo "compreendendo de". Se a seguir um grupo é definido por compreender pelo menos um certo número de modalidades, isso é também para ser entendido por revelar um grupo, que consiste de preferência de apenas uma destas modalidades.

[0075] Onde que um artigo indefinido ou definido é usado quando se refere a um substantivo singular, por exemplo, "um", "uma" ou "a", este inclui um plural daquele nome a menos que outra coisa seja especificamente indicada.

[0076] Termos como "obtenível" ou "definível" e "obtido" ou "definido" são usados alternadamente. Isso, por exemplo, significa que, a menos que o contexto dite claramente de outra forma, o termo "obtido" não significa que indique, por exemplo, que uma modalidade deve ser obtida, por exemplo, pela sequência de etapas seguindo o termo "obtido", embora tal um entendimento limitado esteja sempre incluído pelos termos "obtido" ou "definido" como uma modalidade preferida.

[0077] O escopo e o interesse da invenção serão melhores entendidos com base nos exemplos e figuras que se seguem que se destinam a ilustrar certas modalidades da invenção e não são limitativos.

Descrição da figura:

[0078] Figura 1 mostra espectros GC/MS ilustrando a redução de VOC no exemplo da invenção 2 em comparação com o exemplo comparativo 1.Exemplos

3. Os métodos de mediçãoMedição do pH

[0079] O pH foi medido a 25°c usando um medidor de pH Mettler Toledo Seven Easy e um eletrodo de pH Mettler Toledo InLab® Expert Pro. A calibração de três pontos (de acordo com o método de segmento) do instrumento foi primeiro feita usando soluções tampão comercialmente disponíveis com valores de pH de 4, 7 e 10 a 20°C (de Aldrich). Os valores de pH foram relatados foram os valores de endpoint detectados pelo instrumento (o endpoint era quando o sinal medido difere em menos de 0,1 mV da média ao longo dos últimos 6 segundos).Distribuição do tamanho de partícula (% em massa de partículas com um diâmetro < X) e diâmetro do grão ponderal médio (d50) de material particulado

[0080] Diâmetro de grão ponderal médio e distribuição de massa em diâmetro de grão foram determinados através do método de sedimentação, ou seja, a análise do comportamento de sedimentação em um campo gravimétrico. A medição foi feita com um Sedigraph™ 5120.

[0081] O método e o aparelho são conhecidos da pessoa versada e são normalmente usados para determinar o tamanho do grão de cargas e pigmentos. A medição foi realizada em uma solução aquosa de 0,1% em peso de Na4P2O7. As amostras foram dispersas usando um agitador de alta velocidade e ultrassônico.Sólidos em peso (% em peso) de um material em suspensão

[0082] Os sólidos em peso foram determinados dividindo o peso do material sólido pelo peso total da suspensão aquosa. O teor de sólidos em peso foi determinado usando um Analisador de Umidade MJ 33, Mettler Toledo.

Medição da área superficial específica (BET)

[0083] A área superficial específica (em m2/g) da carga mineral foi determinada usando nitrogênio e o método BET, que é bem conhecido pela pessoa versada (ISSO 9277:1995). A área superficial total (em m2) da carga mineral foi então obtida pela multiplicação da área superficial específica e a massa (em g) da carga mineral. O método e o aparelho são conhecidos da pessoa versada e são normalmente usados para determinar superfície específica de cargas e pigmentos.

Viscosidade Brookfield

[0084] A viscosidade Brookfield foi medida após 1 minuto de agitação pelo uso de um viscosímetro Brookfield™ modelo RVT a uma temperatura de 20°C (± 2°C), e uma velocidade de rotação de 100 rpm (rotações por minuto) com o eixo do disco apropriado de N°1 a 5. Nos exemplos seguintes, a viscosidade Brookfield foi medida durante e após a adição do polímero para as suspensões aquosas para determinar a quantidade de polímero realmente necessária para se obter uma viscosidade Brookfield dentro de uma faixa definida.Peso molecular ponderal Mw por GPC (SEC)

[0085] A porção de teste da solução de polímero que corresponde a 90 mg de matéria seca é introduzida em um frasco de 10 ml. Fase móvel, com um adicional de 0,04% em peso de dimetilformamida, é adicionada, até uma massa total de 10 g ser atingida. A composição dessa fase móvel em pH 9 é a seguinte: NaHC03: 0,05 mol/l, NaN03: 0,1 mol/l, trietanolamina: 0,02 mol/l, 0,03% em peso de NaN3.

[0086] O equipamento SEC é constituído por uma bomba isocrática do tipo Waters™ 515, a vazão que é ajustada em 0,8 ml/min, um trocador de amostras Waters™ 717+, um fornotipo "Guard Column Ultrahydrogel comprimento e tem um diâmetro interno de 40 mm, seguida por uma coluna linear do tipo "Ultrahydrogel Waters™" que é 30 cm de comprimento e tem um diâmetro interno de 7,8 mm.

[0087] A detecção é realizada por meio de um refratômetro diferencial do tipo Waters™ 410. O forno é aquecido a uma temperatura de 60°C e o refratômetro é aquecido a uma temperatura de 45°C.

[0088] A SEC é calibrada com uma série de padrões de poliacrilato de sódio fornecidos pelo Polymer Standard Service tendo um peso molecular máximo dentre 2000 e 1*106 g/mol e um índice de polidispersidade dentre 1,4 e 1,7 e também com um poliacrilato de sódio de peso molecular ponderal médio de 5600 g/mol e índice de polidispersidade igual a 2,4.

[0089] O gráfico de calibração é do tipo linear e leva em conta a correção obtida usando o marcador de vazão (dimetilformamida).

[0090] Aquisição e processamento do cromatograma são realizados através de uso da aplicação de PSS WinGPC Scientific v. 4.02. O cromatograma obtido é incorporado na área correspondente aos pesos moleculares maiores que 65 g/mol.

Medição de VOC(expresso como teor de isopropanol/acetona)

[0091] Os voláteis em suspensão foram medidos por meio de medições de GC/MS usando os seguintes equipamento e parâmetros.

[0092] Para esse propósito, aproximadamente 0,2 g de suspensão de carbonato foram colocados em um frasco de head space CG e misturados com aproximadamente 50 mg de sulfato de sódio anidro. Depois de fechar o frasco a amostra foi analisada por head space GC/MS, como descrito abaixo.Modo de espaço principalHS TurboMatrix 40 Captura Perkin ElmerModo de temp.: Forno de 90°C, Agulha 100°C,Transferência 110°C, Captura baixa 40°C, Captura alta 280°CTempo: Thermo 20,0 min, Atraso: 0,8 min, Pressurizar 1,0 min, Purga Seca 5,0 min, Dessorb 0,1 min,Captura espera 5,0 minColuna: 107 kPa, Vial: 107 kPa, dessorb: 107 kPaMétodo GC AutoSystem XL Perkin ElmerColuna: Optima 5 MS 1,0 μm, 50m* 0,32 mm, Macherey- NagelInjetor 130°C, Split ligadoTemp.: 50°C 3,0 min, 10°C/min a 220°C 5,0 minPressão: 70 kPaMS Turbo Mass Perkin ElmerAtraso do Solvente 0,0 minLeitura completa 25 a 300 (EI+)Amostra em peso: ca.0,2 gAnálise por RMN

[0093] A análise de RMN foi realizada porespectroscopia de RMN por difusão.

[0094] A percentagem molar de polímero contendo átomo de enxofre livre de ácido acrílico e/ou metacrílico é determinada pelo método de RMN por difusão, que é bem conhecido pela pessoa versada como método DOSY (espectroscopia ordenada por difusão) usando um espectrômetro Bruker AV de 500 equipado com um cateter de 5 mm TXI (1H, 13C, 31P).

[0095] As amostras a serem analisadas são dissolvidas em água pesada antes do exame por RMN 1H com pré-saturação do sinal da água e por RMN 13C: experiências 1D e 2D (simples correlações 1H/13C e longa distância).

4. Preparação de AmostraExemplo 1 (Exemplo Comparativo = PA 1)

[0096] Um carbonato de cálcio natural de origem italiana foi obtido primeiramente moendo a seco de modo autógeno por um moinho de martelos de 10 a 300 mm de rochas de carbonato de cálcio para uma finura correspondendo a um valor d50 de entre 42 a 48 μm, e, subsequentemente moendo a úmido esse produto moído a seco a 55 a 60°C em água em um moinho de atrito vertical de 1,4-litro (Dynomill) em um teor de sólidos em peso dentre 75 e 76%, com base no peso total da suspensão, até 60% tinham um diâmetro inferior a 1 μm e d50 é igual a 0,75 μm. Durante os processos de moagem, 1,5% em peso seco com base no peso total de sólidos na suspensão de poliacrilato neutralizado de magnésio de 50% em mol - 50% em mol de sódio, Mw 5500, produzida por polimerização de radical em água/isopropanol foi adicionado e misturado durante a moagem para se obter uma viscosidade Brookfield entre 100 e 200 mPa^s.Exemplo 2 (Exemplo Inventivo = IN 2)

[0097] Um carbonato de cálcio natural de origem italiana foi obtido primeiramente moendo a seco de modo autógeno por um moinho de martelos de 10 a 300 mm de rochas de carbonato de cálcio para uma finura correspondendo a um valor d50 de entre 42 a 48 μm, e, subsequentemente moendo a úmido esse produto moído a seco a 55 a 60°C em água em um moinho de atrito vertical de 1,4-litro (Dynomill) em um teor de sólidos em peso dentre 75 e 76%, com base no peso total da suspensão 60% tinham um diâmetro inferior a 1 μm e d50 é igual a 0,75 μm. Durante os processos de moagem, 1,5% em peso seco com base no peso total de sólidos na suspensão de uma solução aquosa de poliacrilato neutralizado de magnésio de 50% em mol - 50% em mol de sódio, tendo Mw igual a 5320/mol e um Ip de 2,5, produzida por polimerização de radical em água usando 0,28% em peso baseado no peso de ácido acrílico do composto de fórmula (I) em que X representa Na e R é o grupo propila, foi adicionado e misturado durante a moagem para se obter uma viscosidade Brookfield entre 150 e 250 mPa^s.

5. Resultados

[0098] Distribuição de tamanho de partícula após a moagem é mostrada na Tabela 1:

[0099] Eficiência da moagem é mostrada na Tabela 2:

[00100] A Tabela 1 e 2 demonstram que o dispersante da invenção atua igual em relação a eficiência da moagem e estabilidade da suspensão em comparação com a técnica anterior.

[00101] Propriedades da dispersão são mostradas na

[00102] Tabela 3 demonstra que o dispersante da invenção atua igual à técnica anterior no que diz respeito à estabilização de suspensão.

[00103] Redução de VOC é mostrado na Tabela 4:

[00104] Tabela 4 e a figura 1 mostram o teor de VOC reduzido como medido na suspensão para exemplo inventivo 2 vs. exemplo 1 da técnica anterior.

[00105] Uma curva de calibração para o isopropanol (IPA) foi feita usando isopropanol puro em água, injetando volumes diferentes para dentro dos frascos:

Amostra de PA 1 da técnica anterior

[00106] Usando a calibração para calcular o valor absoluto correspondente as 245'469 unidades de área de "PA 1" igual a 7,9 μg de isopropanol, o que equivale a 3 9,6 mg/kg de isopropanol/acetona na suspensão.

Amostra Inventiva IN 2

[00107] Usando a calibração para calcular o valor absoluto correspondente as 885 unidades de área de "IN 2" área igual a 0,025 μg de isopropanol, o que equivale a 0,12 mg/kg de isopropanol/acetona na suspensão.

Claims

1. Suspensão de material mineral aquoso reologicamente estável caracterizada por compreender:a) pelo menos um material mineral, eb) pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico,em que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico em água usando um composto de fórmula (I)

em que - X representa Li, Na, K ou H, e - R representa uma cadeia alquila compreendendo 1 a 5 átomos de carbono, eem que o composto de fórmula (I) é usado em uma quantidade de 0,1 a 2,5% em peso, com base no peso do dito monômero (s);c) tem um peso molecular médio Mw de 800 a 8000 g/mol;d) tem um índice de polidispersidade Ip na faixa de 2 a 3; eque a suspensão de material mineral aquoso tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de < 20 mg/kg.

2. Suspensão aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material mineral é selecionado do mineral contendo carbonato de cálcio, tais como o carbonato de cálcio natural, carbonato de cálcio sintético, carbonato de cálcio de superfície modificada e cargas contendo carbonato de cálcio, tais como dolomita ou cargas à base de carbonato misturado de tais como misturas com argila ou talco ou misturas com fibras naturais ou sintéticas; e de talco, mica, argila, dióxido de titânio, bentonita, branco de cetim magnesita, sepiolita, huntita, diatomitas, silicatos e misturas dos mesmos.

3. Suspensão aquosa, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a quantidade de carbonato de cálcio no material contendo carbonato de cálcio é pelo menos 80% em peso, de preferência, pelo menos 95% em peso, mais preferivelmente entre 97 e 100% em peso, e ainda mais preferivelmente entre 98,5 e 99,95% em peso, com base no peso total do material contendo carbonato de cálcio.

4. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o material mineral é selecionado do grupo que compreende carbonato de cálcio natural (GCC), tais como mármore, giz, pedra calcária e/ou calcita; carbonato de cálcio precipitado (PCC), tais como PCC aragonítico, PCC vaterítico e/ou PCC calcítico, especialmente PCC prismático, romboédrico ou escalenoédrico e suas misturas.

5. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a suspensão aquosa tem um teor de sólidos de 10 a 82% em peso, de preferência 45 a 82% em peso, mais preferivelmente de 60 a 78% em peso, e sendo o mais preferido de 70 a 78% em peso, com base no peso total da suspensão aquosa.

6. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o material mineral tem um tamanho de partícula ponderal médio d50 de 0,1 a 100 μm, preferivelmente 0,25 a 50 μm, mais preferivelmente 0,3 a 5 μm, e sendo o mais preferido de 0,4 a 3,0 μm.

7. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a suspensão aquosa tem um pH de 7 a 12, de preferência 7,5 a 11, e mais preferivelmente de 8,5 a 10.

8. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido acrílico e/ou metacrílico em água usando um composto de fórmula (I) em uma quantidade de 0,15 a 1,5% em peso com base no peso do dito monômero (s).

9. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a suspensão de material mineral aquoso tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de < 5 mg/kg, de preferência < 1 mg/kg, mais preferivelmente < 0,2 mg/kg.

10. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico tem um teor de subprodutos contendo átomo de enxofre livre de não mais do que 0,1% em mol.

11. Suspensão aquosa, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico contém não mais do que 0,1% em mol de subproduto CS2, de preferência menos do que 0,05% em mol, muito preferivelmente menos do que 0,01% em mol.

12. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico está presente em uma quantidade de 0,01 a 3,0% em peso, mais preferivelmente de 0,2 a 2,0% em peso, e sendo o mais preferido 0,25 a 1,5% em peso ou de 0,5 a 1,25% em peso.

13. Suspensão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico está presente em uma quantidade tal que a suspensão aquosa obtida tem uma viscosidade entre 25 e 4000 mPa.s medida a 20°C, de preferência entre 30 a 2000 mPa.s medida a 20°C, e mais preferivelmente entre 35 a 1000 mPa.s medida a 20°C.

14. Método para a produção de uma suspensão de material mineral aquoso reologicamente estável, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por compreender as etapas de:a) fornecer pelo menos um material mineral,b) fornecer água,c) fornecer uma solução aquosa de pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico, qued) é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido acrílico e/ou metacrílico em água usando um composto da fórmula (I)

em quee) X representa Li, Na, K ou H, ef) R representa uma cadeia alquila compreendendo 1 a 5 átomos de carbono, eem que o composto de fórmula (I) é usado em uma quantidade de 0,1 a 2,5% em peso, com base no peso do dito monômero (s);g) tem um peso molecular médio Mw de 800 a 8000 g/mol;h) tem um índice de polidispersidade Ip na faixa de 2 a 3i) misturar o material mineral da etapa a) com a água da etapa b),j) misturar a solução aquosa do pelo menos um polímero da etapa c) com o material mineral antes e/ou durante e/ou após a etapa d);em que a suspensão de material mineral aquoso final tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de < 20mg/kg.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o material mineral é selecionado do mineral contendo carbonato de cálcio, tais como o carbonato de cálcio natural, carbonato de cálcio sintético, carbonato de cálcio de superfície modificada e cargas que contêm carbonato de cálcio, tais como dolomita ou cargas à base de carbonato misturado de tais como misturas com argila ou talco ou misturas com fibras naturais ou sintéticas; e de talco, mica, argila, dióxido de titânio, bentonita, branco de cetim magnesita, sepiolita, huntita, diatomitas, silicatos e misturas dos mesmos.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a quantidade de carbonato de cálcio no material contendo carbonato de cálcio é pelo menos 80% em peso, de preferência, pelo menos 95% em peso, mais preferivelmente entre 97 e 100% em peso, e sendo o mais preferido entre 98,5 e 99,95% em peso, com base no peso total do material contendo carbonato de cálcio.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o material mineral é selecionado do grupo que compreende carbonato de cálcio natural (GCC), tais como mármore, giz, pedra calcária e/ou calcita; carbonato de cálcio precipitado (PCC), tais como PCC aragonítico, PCC vaterítico e/ou PCC calcítico, especialmente PCC prismático, romboédrico ou escalenoédrico e suas misturas.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que pelo menos um polímero de ácido acrílico e/ou metacrílico é obtido pela polimerização de monômero (s) de ácido acrílico e/ou metacrílico em água usando um composto de fórmula (I) em uma quantidade de 0,15 e 1,5% em peso com base no peso do dito monômero(s).

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato de que a suspensão de material mineral aquoso tem um teor de compostos orgânicos voláteis (VOC) de < 5 mg/kg, de preferência < 1 mg/kg, mais preferivelmente < 0,2 mg/kg.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato de que água da etapa b) é pré-aquecida antes de ser misturada com o material mineral na etapa d).

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracterizado por compreender ainda uma etapa de moagem f), em que a etapa e) é realizada antes, durante e/ou após etapa f).

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por compreender ainda uma etapa de triagem e/ou concentração g) realizada após etapa e).

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 22, caracterizado por compreender ainda uma etapa de secagem h) de secar a suspensão obtida.

24. Uso de uma suspensão aquosa, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por ser em papel, plástico, tintas, revestimentos, aplicações em concreto e/ou na agricultura e/ou aplicações na ciência da vida, como o tratamento da água, detergente, cosméticos, comida e alimentação, em que preferivelmente a suspensão aquosa é usada em processo final a úmido de uma máquina de papel, em aplicações em papel de cigarro, placa, e/ou em revestimento, ou como um suporte para impressão por rotogravura e/ou offset e/ou a jato de tinta e/ou impressão continua a jato de tinta e/ou flexografia e/ou eletrofotografia e/ou superfícies de decoração, ou a suspensão aquosa é usada para reduzir a luz do sol e exposição ao UV das folhas da planta.