CN105073864A - 用于塑料应用的白色矿物材料的新颖表面处理 - Google Patents

用于塑料应用的白色矿物材料的新颖表面处理 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包含至少一种聚合树脂和自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料的聚合物组合物、一种用于制备所述表面反应性白色矿物材料的方法、一种通过所述方法可得到的表面反应性白色矿物材料、一种包含所述聚合物组合物和/或所述表面反应性白色矿物材料的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜、一种包含所述聚合物组合物和/或所述表面反应性白色矿物材料和/或所述纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的制品以及一种所述磷酸酯共混物用于降低所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性和/或吸水量敏感性的用途。

Description

用于塑料应用的白色矿物材料的新颖表面处理
本发明涉及一种包含至少一种聚合树脂和自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料的聚合物组合物、一种用于制备表面反应性白色矿物材料的方法、一种通过该方法可得到的表面反应性白色矿物材料、一种包含聚合物组合物和/或表面反应性白色矿物材料的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜、一种包含聚合物组合物和/或表面反应性白色矿物材料和/或纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的制品以及一种磷酸酯共混物用于降低含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性和/或吸水量敏感性的用途。
实际上,填料材料和特别是包含碳酸钙的填料材料通常作为热塑性聚合物产物如纤维、长丝、薄膜、纱线和/或可透气薄膜中的颗粒填料,热塑性聚合物产物通常由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨基甲酸酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PES)和/或聚酰胺(PA)制成。然而,将添加剂引入以提供具有疏水性涂层的填料材料以及改进该矿物填料材料在聚合物组合物中的分散性以及可能改进该聚合物组合物的加工性和/或最终应用产物如纤维、长丝、薄膜、纱线和/或可透气薄膜的性质。去除这种添加剂将不可接受地降低所得纤维、长丝、薄膜、纱线和/或可透气薄膜性质。此外,注意的是,这种矿物填料材料一般与在应用这种矿物填料期间和/或在加工包含这种矿物填料的所述聚合物产物时所达到的温度下释出的挥发物的存在有关联。这种挥发物可例如为:
-本质上与矿物填料有关联("固有的挥发物"),且特别与水有关联,和/或
-在处理矿物填料期间被引入的("添加的挥发物")如用于使矿物填料更分散于聚合塑料介质中,和/或
-由固有的有机材料和/或添加的有机材料与矿物填料的反应所产生的;这种反应特别可由在引入和/或加工包含矿物填料的聚合材料期间如在挤出或配混过程期间所达到的温度诱导或增强;和/或
-由固有的有机材料和/或添加的有机材料降解所产生的,形成CO2、水以及可能的这些有机材料的低分子量馏分;这种降解特别可由在引入和/或加工包含矿物填料的聚合材料期间如在挤出或配混过程期间所达到的温度诱导或增强。
由于存在这种挥发物,可能难以制备无空隙的纤维、长丝、薄膜、纱线和/或可透气薄膜而导致不均匀表面和由此导致包含这种填料材料的最终聚合物产物质量下降。此外,挥发物可能导致这种纤维、长丝、薄膜、纱线和/或可透气薄膜的拉伸和撕裂强度降低,且可能使其可见方面劣化,特别是其可见均匀性的下降。此外,挥发物可能在配混步骤期间产生矿物填充聚合物的过度发泡,造成在真空提取不希望的产物累积,且因此迫使产出率降低。
这种经处理的包含碳酸钙的填料材料被描述于多篇文献中。例如,WO00/20336涉及超细天然碳酸钙,它可任选被一种或数种脂肪酸或一或数种盐或它们的混合物处理,和作为聚合物组合物的流变调节剂。
同样地,US4,407,986涉及经分散剂表面处理的沉淀碳酸钙,该分散剂可包含高级脂肪酸以及他们的金属盐,从而当捏和该碳酸钙与结晶聚丙烯时限制添加润滑添加剂,以及避免形成限制聚丙烯冲击强度的碳酸钙聚集体。
在涉及用于汽车的以聚氯乙烯为基础的具有改进流变和粘着性质的非垂流底部涂层组合物的EP0325114中,实施例7公开用于处理矿物填料的12-羟基硬脂酸铵盐与脂肪酸(1:1重量比内)组合的混合物。
WO03/082966涉及可交联和/或交联纳米填料组合物,在任选的实例中,该组合物可额外地包含可以用或不用硬脂酸、硬脂酸酯/盐、硅烷、硅氧烷和/或钛酸酯/盐涂覆的填料。这种纳米填料组合物被用于提高防护性质、强度以及热变形温度,使它们用于医疗、汽车、电子、建筑以及食品应用。
US2002/0102404描述可分散的碳酸钙颗粒,在它们的表面上涂有饱和与不饱和脂肪族羧酸及其盐以及有机化合物如邻苯二甲酸酯的组合,该颗粒用于粘着剂组合物以改进粘度稳定性以及粘着性质。
此外,US2002/0102404描述碳酸钙颗粒,该颗粒在表面上涂有(1)脂肪酸混合物,所述脂肪酸混合物包含(1A)至少一种饱和脂肪酸及其盐和(1B)至少一种不饱和脂肪酸及其盐,(1A):(1B)重量比为30:70至70:30的范围,和(2)有机化合物例如邻苯二甲酸酯。
WO92/02587的权利要求11显示至少一种高分子量不饱和脂肪酸或至少一种高分子量不饱和脂肪酸和至少一种高分子量不饱和脂肪酸的组合的皂化钠盐溶液可被添加至沉淀碳酸钙预热浆料,以最终在进行进一步方法步骤之前在碳酸钙上产生所希望含量的脂肪酸涂层。
JP54162746摘要公开包含给定相对量的硬氯乙烯树脂、脂肪酸处理的胶体碳酸钙以及硬脂酸钡的组合物,以改进氯乙烯组合物的热稳定性。
US4,520,073描述具有改进疏水性涂层的矿物填料材料,它通过使用蒸气作为涂层材料的载体压力涂覆多孔矿物来制备。所述涂层材料除其它选项外可选自长链脂肪族脂肪酸以及它们的盐。
WO01/32787描述颗粒碱土金属碳酸盐材料产物,它在其颗粒上具有疏水性材料涂层,所述涂层包含组合物由以下形成的组合物:(a)第一成分,所述第一成分包含碱土金属碳酸盐与至少一种给定脂肪族羧酸的反应产物,和(b)第二成分,所述第二成分具有基本上高于包含式CH3(CH2)mCOOR化合物的第一成分的碳酸盐释出温度。
WO2008/077156A2涉及纺丝成网(spunlaid)纤维,该纤维包含至少一种聚合树脂以及至少一种平均颗粒尺寸小于或等于约5微米和/或顶切(topcut)小于约15微米的填料,其中至少一种填料以相对于纺丝成网纤维总重量的小于约40%重量存在。填料涂层被描述为至少一种选自脂肪酸以及其盐与酯的有机材料如硬脂酸、硬脂酸酯/盐、硬脂酸铵以及硬脂酸钙。
申请人还了解WO2011/147778,其描述用于薄膜应用的提供至少250℃挥发开始温度的包含碳酸钙的矿物填料产物,其包含位于该矿物填料表面的处理层,其主要由具有自6至9个碳原子的饱和脂肪族羧酸以及其盐组成。
申请人还了解WO2011/147802,其描述一种制备在至少220℃的挥发开始温度下用于薄膜应用的表面经处理的矿物填料产物的方法,使用一种或多种具有介于6与14个碳原子的脂肪族醛,处理含量为经处理的矿物填料产物表面上的醛理论总重量在0.25mg/m2与5mg/m2之间。
申请人还了解WO2008/125955,其描述一种制备经处理的矿物填料产物的方法,通过用C8至C24脂肪族单羧酸的至少一种第II族或第III族盐处理干燥的矿物填料以制备中间矿物填料产物,接着在第二步骤中用至少一种C8至C24脂肪族单羧酸处理中间矿物填料产物以制备经处理的矿物填料产物,自25℃至300℃的加热产物的挥发物低于0.25%重量。
申请人还了解WO2010/023144,其描述一种表面经处理的矿物填料产物,该产物包含至少一种饱和C8至C24脂肪族羧酸以及一种或多种饱和C8至C24脂肪族羧酸的至少一种二和/或三价阳离子盐的处理层,该处理层位于该矿物填料的表面上,所有该脂肪族羧酸盐:所有该脂肪族羧酸的重量比自51:49至75:25以及该处理层的存在量为至少2.5mg/m2以及在25℃与280℃之间的总挥发物小于0.25%重量。
申请人还了解Supaphol等人公开文件(ColloidsandsurfacesA275(2006)114-125),提及作为沉淀碳酸钙(calcit)可能的表面改性剂的磷酸盐。
GB2336366A涉及填充热塑性组合物以及特别为填充低密度聚乙烯组合物,其通过挤出方法而形成产物或制品。进一步描述疏水剂优选为有机羧酸或其部分或完全中和盐,它们具有至少一种具有8至28个碳原子的饱和或不饱和烃链,如果颗粒矿物填料具有中性至碱性的表面反应,如碳酸钙。
WO2005/011851A2涉及经一种或多种有机次磷酸处理的颗粒无机固体。颗粒无机固体优选为二氧化钛。
LEECHINGSHYA(UNIVERSITYPUTRAMALAYSIA;January2008)的硕士论文描述制备磷酸酯的不同合成路径。论文进一步描述用这些脂肪醇基磷酸酯处理碳酸钙以及使用经处理的碳酸钙作为PVC的填料。此外,讨论了数种制备磷酸酯的方法,但是用于改进聚合物产物质量的磷酸单酯与磷酸二酯的摩尔比的重要性在此论文中并未给出。
然而,现有技术很少公开适合聚合物组合物且将解决以下多方面技术问题的矿物填料材料:
-矿物填料材料对于聚合物组合物以及由这种聚合物组合物制备和需要矿物填料材料在聚合物组合物中的优良分散性的相应纤维、长丝、薄膜、纱线以及可透气薄膜产物具有充分的疏水性;
-矿物填料材料具有低吸水量敏感性,使得水份吸附例如≤0.8mg/g;
-矿物填料材料特征为提高的挥发开始温度;
-矿物填料材料特征为在25℃与350℃间释出的有限总量的挥发物;
-确认特征为比包含相同烷基取代基的脂肪族羧酸更高闪点的表面处理剂,使得在热暴露下表面处理期间的安全需求降低和/或在相等处理温度下的安全风险降低;
-确认表面处理剂达成以上所述,不论是否至少一种矿物填料材料与表面处理剂接触时经历至少部分盐交换,以在矿物填料材料表面上产生相应钙盐;
-包含这种矿物填料材料的纤维、长丝、薄膜、纱线以及可透气薄膜显示优良的机械性质如拉伸模量、屈服与断裂拉伸试验、断裂延伸以及抗撕裂。
因此,仍然需要包含经处理矿物填料材料和特别是白色矿物填料材料的聚合物组合物,其解决上述技术问题且特别允许改进由这种聚合物组合物制备的最终应用产物如纤维、长丝、薄膜、纱线以及可透气薄膜的机械性质。
由此,本发明的目的为提供一种包含矿物填料材料和赋予最终应用产物如纤维、长丝、薄膜、纱线和/或可透气薄膜改进机械性质的聚合物组合物。另一目的为提供一种包含经处理的矿物填料材料的聚合物组合物,该矿物填料材料具有改进的表面特征和特别是对于这种塑料应用的低亲水性。另一目的为提供一种包含特征为低吸水量敏感性的经处理矿物填料材料的聚合物组合物。甚至另一目的为提供一种包含具有高挥发开始温度的经处理矿物填料材料的聚合物组合物。又另一目的为提供一种包含经处理的矿物填料材料的聚合物组合物,该矿物填料材料特征为在25与350℃之间的温度下释出有限量的总挥发物。本发明另一目的为提供通过使用可容易处理且特征为高闪点的表面处理剂制备的经处理的矿物填料材料。另一目的为提供通过可在成本效率和温和条件下进行的方法即通过避免强化热处理制备的经处理的矿物填料材料。进一步目的可由本发明以下描述而获得。
前述及其它目的通过本文中权利要求1所定义的主题而解决。
本发明包含经处理的矿物填料材料的纤维和/或长丝和/或薄膜的有利实施方案定义于相应权利要求中。
根据本发明的一方面,提供一种聚合物组合物,其包含
a)至少一种聚合树脂,和
b)自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以所述聚合物组合物总重量计,其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料
i)包含含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸d50≤7.5μm,且具有在20℃(±2℃)下小于0.1重量%的水中溶解度,以所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计,
ii)具有吸水量敏感性≤0.8mg/g,
iii)具有≥250℃的挥发开始温度,和
iv)具有使用沉淀法在+23℃(±2℃)下测量的低于8:2体积比的水:乙醇的亲水性,
其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料在含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物,其中所述磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1至1:100和其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料包含至少0.1重量%的所述磷酸酯共混物,以所述至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。
发明人令人惊讶地发现,前述聚合物组合物将优良机械性质赋予至最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。特别的是,发现为聚合物组合物一部分的根据本发明的表面反应性白色矿物材料提供充分的亲水性以及非常低的吸水量敏感性以及至少250℃的高挥发开始温度、在25与350℃之间的温度下释出的有限量的总挥发物以及高闪点。
应理解的是,为了本发明目的,以下术语具有以下意义:
为了本发明目的,"表面反应性白色矿物材料"术语指的是含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒在至少一部分颗粒表面上包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
本发明中表面反应性白色"矿物材料"术语的意义指的是为不溶于水的包含矿物材料的颗粒。术语"不溶于水"指的是在20℃(±2℃)下包含矿物材料的颗粒在水中的溶解度<0.1重量%,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计。
本发明中"表面反应性"白色矿物材料或包含"表面反应性"白色矿物材料的颗粒术语的意义指的是具有能够与酸反应的矿物表面的包含矿物材料的颗粒,该酸为如所定义的质子供体(GrundwissenChemie,AllgemeineundanorganischeChemie,page96,ArnoldArni,ErnstKlettVerlag,Stuttgart),所述矿物表面包含二价和/或三价阳离子如锶、钙、镁和/或铝阳离子以及可被阴离子基团如磷酸和/或磷酸单酯和/或磷酸二酯的阴离子基团代替的阴离子如碳酸根、硼酸根和/或氢氧根。也就是说,存在于包含矿物材料的颗粒的矿物表面上的二价和/或三价阳离子如锶、钙、镁和/或铝阳离子能够与磷酸和/或磷酸单酯和/或磷酸二酯的阴离子基团形成相应的盐。
为了本发明目的,表面反应性"白色"矿物术语指的是根据ISO2469测量的亮度R457为至少70%。根据ISO2469测量,亮度R457优选至少80%,更优选至少90%。要注意的是,亮度R457指的是对于被测量颗粒总数测量的平均亮度R457。
在本发明中"聚合物树脂"术语的意义指的是在将其加工成为聚合纤维和/或长丝和/或薄膜之前为固体或液体的聚合材料。
在本发明中"磷酸单酯"术语的意义指的是经选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子。
在本发明中"磷酸二酯"术语的意义指的是经选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子。
在本发明中"盐性反应产物"术语的意义指的是使含表面反应性白色矿物材料的颗粒与一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸接触所得到的产物。该盐性反应产物在施用的一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸与位于含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面上的反应性分子之间形成。
本发明中"挥发开始温度"术语的意义指的是开始释出挥发物的温度,该挥发物包括由于常用矿物填料制备步骤(包括研磨(含或不含研磨助剂)、选矿(benefaction)(含或不含浮选助剂或其它试剂)以及以上未明确列出的其它预处理剂)所引入的挥发物,根据后文所述热重量分析检测,如在热重量(TGA)曲线上所观察的,作为温度(x-轴)的涵数将残留样品质量(y-轴)作图,该曲线的制作及解释在下文中定义。
在本发明中矿物填料的"比表面积"(m2/g)术语的意义使用技术人员已知的BET方法(ISO9277:1995)来测量。然后矿物填料的总表面积(m2)得自于比表面积与处理前的矿物填料质量(g)的乘积。
在本发明中"吸水量敏感性"术语的意义指的是矿物填料表面上吸收水分的量和在+23℃(±2℃)温度下以mg水分/g干燥的经处理矿物填料产物来确定。
矿物填料产物的"亲水性"在+23℃(±2℃)下通过确定用于沉降大部分所述矿物填料产物所需要的以体积/体积基水/乙醇-混合物的最小的水与乙醇的比来评估,其中所述矿物填料产物经由通过家用滤茶网而沉积于所述水乙醇混合物表面上。体积/体积基与单独液体两者在一起共混之前的体积相关和不包括共混物的体积收缩。
如本文中使用的以及一般在领域中定义的,"d50"值基于通过使用MicromeriticsInstrumentCorporation的SedigraphTM5100(操作仪器软件1.04版)的测量来确定且定义为50%(中值点)的颗粒体积或质量由直径等于规定值的颗粒占据的尺寸。该方法与仪器为技术人员所已知且常用于确定填料与颜料的晶粒尺寸。测量在0.1重量%Na4P2O7水溶液中进行。使用高速搅拌器及超音速使样品分散。
当本发明说明书和权利要求书使用术语"包含"时,不排除主要或次要功能重要性的其它未规定的要素。为了本发明目的,术语"由…组成"被视为"包含"术语的优选实施方案。如果在后文中组被定义为包括至少某些数目的实施方案,还应理解为公开优选仅由这些实施方案组成的组。
只要使用术语"包括"或"具有",这些术语是指等同于如上所定义的"包含"。
除非另外说明,当使用不定冠词或定冠词如"a"、"an"或"the"用于意指单数名词,此包括该名词的复数,除非另有说明。
根据本发明另一方面,提供一种由于制备表面反应性白色矿物材料的方法,该方法包括以下步骤:
(a)提供含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸d50≤7.5μm,且具有在20℃(±2℃)下小于0.1重量%的水中溶解度,以所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计;
(b)提供磷酸酯共混物,所述磷酸酯共混物包含一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸,其中磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1至1:100;
(c)使步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒在一或多个步骤中与步骤(b)的磷酸酯共混物接触,使得包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物在步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上形成;
其中,在步骤(c)的前和/或期间,调整温度,使得步骤(b)的磷酸酯共混物为液体。
优选根据步骤(c)使含表面反应性白色矿物材料的颗粒与的磷酸酯共混物接触在自20至200℃、优选自90至200℃、更优选自100至150℃和最优选自110至130℃的温度下进行。进一步优选i)一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子组成,和/或ii)一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子组成,和/或iii)一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的三个醇分子三酯化的正磷酸分子组成。
根据本发明进一步方面,提供可由该方法得到的表面反应性白色矿物材料。
根据本发明甚至进一步方面,用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的方法包括至少以下步骤:
a)提供聚合物组合物,和
b)使步骤a)的聚合物组合物经受将聚合物组合物转化为纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的条件。
根据本发明仍进一步方面,提供一种包含聚合物组合物和/或表面反应性白色矿物材料的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。根据本发明另一方面,提供一种包含聚合物组合物和/或表面反应性白色矿物材料和/或纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的制品,其中该制品选自卫生产品、医疗保健产品、滤器产品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋具和行李产品、家用和工业产品、包装产品、建筑产品等。根据本发明甚至进一步方面,提供一种磷酸酯共混物用于降低含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性和/或吸水量敏感性的用途。
根据本发明一个实施方案,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为根据ISO2469测量的亮度R457为至少70%的矿物颗粒,优选至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含碳酸钙的颗粒,更优选至少一种表面反应性白色矿物材料的包含碳酸钙的颗粒选自研磨碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)以及它们的混合物。
根据本发明另一个实施方案,至少一种表面反应性白色矿物材料包含i)≥90重量%、优选≥95重量%和最优选≥97.5重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,以至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计,和/或ii)自0.1至5重量%、优选自0.2至3重量%和最优选自0.3至2重量%的磷酸酯共混物,以至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。
根据本发明又一个实施方案,磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1.1至1:80,优选自1:1.1至1:60,更优选自1:1.1至1:40,甚至更优选自1:1.1至1:20和最优选自1:1.1至1:10。
根据本发明一个实施方案,磷酸酯共混物进一步包括一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物。
根据本发明另一个实施方案,i)一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子组成,和/或ii)一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子组成,和/或iii)一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的三个醇分子三酯化的正磷酸分子组成。
根据本发明又一个实施方案,磷酸酯共混物包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐以及磷酸二酯的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐以及任选的磷酸的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐。
根据本发明一个实施方案,至少一种聚合树脂为至少一种热塑性聚合物,优选选自聚烯烃、聚酰胺、包含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
如上所述,本发明聚合物组合物包含至少一种聚合树脂和自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,如(a)与(b)项所述。以下内容中,涉及本发明和特别是本发明聚合物组合物的前述项的进一步详细内容。
根据本发明项(a),聚合物组合物包含至少一种聚合树脂。聚合树脂代表组合物的骨干且对最终纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜提供强度、可挠性、韧性以及耐久性。
理解的是,只要聚合物组合物适合用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜,根据本发明至少一种聚合树脂不受限于特定树脂材料。
本发明一个实施方案中,至少一种聚合树脂为至少一种热塑性聚合物。因此,优选至少一种聚合树脂为选自聚烯烃、聚酰胺、包含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
例如,如果至少一种聚合树脂为聚酰胺,至少一种聚合树脂优选为尼龙。
额外地或替代地,至少一种聚合树脂为聚烯烃的均聚物和/或共聚物。例如,至少一种聚合树脂为聚烯烃的均聚物和共聚物。替代地,至少一种聚合树脂为聚烯烃的均聚物或共聚物。
应理解的是,至少一种聚合树脂优选为聚烯烃的均聚物。
例如,聚烯烃可为聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚丁烯。因此,如果聚烯烃为聚乙烯,聚烯烃选自聚乙烯的均聚物和/或共聚物,如高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、非常低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
例如,聚烯烃为聚乙烯的均聚物和/或共聚物。
本发明所用表述聚乙烯的均聚物涉及包含基本上(即大于99.7重量%、仍更优选至少99.8重量%)由乙烯单元组成的聚乙烯的聚乙烯,以聚乙烯总重量计。例如,仅有聚乙烯的均聚物中的乙烯单元为可检测的。
在聚合物组合物的至少一种聚合树脂包含聚乙烯的共聚物的情况下,应理解的是,聚乙烯包含可衍生自乙烯作为主要组分的单元。由此,聚乙烯的共聚物包含至少55重量%可衍生自乙烯的单元,更优选至少60重量%衍生自乙烯的单元,以聚乙烯总重量计。例如,聚乙烯的共聚物包含60至99.5重量%、更优选90至99重量%的可衍生自乙烯的单元,以聚乙烯总重量计。存在于这种聚乙烯的共聚物中的共单体为C3至C10α-烯烃,优选1-丁烯、1-己烯以及1-辛烯,后者为特别优选的。
额外地或替代地,聚烯烃为聚丙烯的均聚物和/或共聚物。
本发明全文中所用的表述聚丙烯的均聚物涉及基本上(即大于99重量%、仍更优选至少99.5重量%如至少99.8重量%)由丙烯单元组成的聚丙烯,以聚丙烯总重量计。在优选实施方案中,仅丙烯单元可在聚丙烯的均聚物中检测出。
在聚合物组合物的至少一种聚合树脂包括聚丙烯的共聚物的情况下,聚丙烯优选包含可衍生自丙烯作为主要组分的单元。聚丙烯的共聚物优选包含衍生自丙烯以及C2和/或至少一种C4至C10α-烯烃的单元,优选由这些单元所组成。在本发明一个实施方案中,聚丙烯的共聚物包含衍生自丙烯以及至少一种选自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯以及1-辛烯的α-烯烃的单元,优选由这些单元所组成。例如,聚丙烯的共聚物包含衍生自丙烯与乙烯的单元,优选由这些单元所组成。在本发明一个实施方案中,可衍生自丙烯的单元构成聚丙烯的主要部分,即至少60重量%、优选至少70重量%、更优选至少80重量%、仍更优选自60至99重量%、还更优选自70至99重量%和最优选自80至99重量%,以聚丙烯总重量计。衍生自C2和/或至少一种C4至C10α-烯烃的单元在聚丙烯的共聚物中的量为1至40重量%的范围、更优选为1至30重量%的范围和最优选1至20重量%的范围,以聚丙烯的共聚物总重量计。
如果聚丙烯的共聚物仅包含可衍生自丙烯和乙烯的单元,乙烯的量优选为1至20重量%的范围、优选为1至15重量%的范围和最优选为1至10重量%的范围,以聚丙烯的共聚物总重量计。由此,丙烯的量优选为80至99重量%的范围、优选为85至99重量%的范围和最优选为90至99重量%的范围,以聚丙烯的共聚物总重量计。
额外地或替代地,聚烯烃为聚丁烯的均聚物和/或共聚物。
本发明全文中所用的表述聚丁烯的均聚物涉及基本上(即大于99重量%、仍更优选至少99.5重量%如至少99.8重量%)由丁烯单元组成的聚丁烯,以聚丁烯总重量计。在优选实施方案中,仅丁烯单元可在聚丁烯的均聚物中检测出。
在聚合物组合物的至少一种聚合树脂包含聚丁烯的共聚物的情况下,聚丁烯优选包含可衍生自丁烯作为主要组分的单元。聚丁烯的共聚物优选包含衍生自丁烯以及C2和/或C3和/或至少一种C5至C10α-烯烃的单元,优选由这些单元所组成。在本发明一个实施方案中,聚丁烯的共聚物包含衍生自丁烯以及至少一种选自乙烯、1-丙烯、1-戊烯、1-己烯以及1-辛烯的α-烯烃的单元,优选由这些单元所组成。例如,聚丁烯的共聚物包含衍生自丁烯以及乙烯的单元,优选由这些单元所组成。在本发明一个实施方案中,可衍生自丁烯的单元构成聚丁烯的主要部分,即至少60重量%、优选至少70重量%、更优选至少80重量%、仍更优选自60至99重量%、还更优选自70至99重量%和最优选自80至99重量%,以聚丁烯总重量计。衍生自C2和/或C3和/或至少一种C5至C10α-烯烃的单元在聚丁烯的共聚物中的量为1至40重量%的范围、更优选为1至30重量%的范围和最优选为1至20重量%的范围,以聚丁烯的共聚物总重量计。
如果至少一种聚合树脂为包含卤素的聚合物的均聚物和/或共聚物,至少一种聚合树脂优选选自聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)以及聚四氟乙烯(PTFE)。
如果至少一种聚合树脂为聚酯的均聚物和/或共聚物,至少一种聚合树脂优选选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),但还可为可降解聚酯如聚乳酸(聚交酯,PLA)。
在本发明一个实施方案中,至少一种聚合树脂为聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚丁烯的均聚物。例如,至少一种聚合树脂为聚乙烯与聚丙烯的均聚物。替代地,至少一种聚合树脂为聚乙烯或聚丙烯的均聚物。在本发明一个实施方案中,至少一种聚合树脂为聚丙烯的均聚物。
表述"至少一种"聚合树脂是指一种或多种类型的聚合树脂可存在于本发明聚合物组合物中。
由此,应理解的是,至少一种聚合树脂可为两种或更多种类型的聚合树脂的混合物。例如,如果至少一种聚合树脂为两种或更多种聚合树脂的混合物,一种聚合树脂为聚丙烯的均聚物或共聚物,而第二或进一步聚合树脂选自聚乙烯、聚丁烯、聚酰胺、聚酯、包含卤素的聚合物的均聚物和/或共聚物及它们的混合物。
在本发明一个实施方案中,至少一种聚合树脂为一种聚合树脂。优选地,至少一种聚合树脂为聚乙烯或聚丙烯的均聚物。
在本发明一个实施方案中,至少一种聚合树脂具有高于100℃的熔融温度Tm,更优选高于150℃如高于200℃。例如,至少一种聚合树脂的熔融温度范围为自100至350℃,更优选范围为自150至325℃和最优选范围为自200至300℃。
此外,应理解的是,至少一种聚合树脂可选自具有广泛范围的熔体流动速率的聚合树脂。一般而言,优选至少一种聚合树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为自0.1至3000g/10min、更优选自0.2至2500g/10min。例如,至少一种聚合树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为自0.3至2000g/10min或自0.3至1600g/10min。额外地或替代地,至少一种聚合树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为自0.1至3000g/10min、更优选自0.2至2500g/10min。例如,至少一种聚合树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为自0.3至2000g/10min或自0.3至1600g/10min。
例如,如果至少一种聚合树脂是为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的聚烯烃,优选至少一种聚合树脂的熔体流动速率MFR(190℃,2.16kg)为自1至3000g/10min、更优选自3至2500g/10min。例如,至少一种为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的聚合树脂的熔体流动速率MFR(190℃)自5至2000g/10min或自10至1600g/10min。优选至少一种为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的聚合树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为自1至3000g/10min、更优选自3至2500g/10min。例如,至少一种为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的聚合树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为自5至2000g/10min或自10至1600g/10min。
如果至少一种聚合树脂是为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的聚烯烃,应理解的是,至少一种聚合树脂具有相当低的熔体流动速率。由此,优选至少一种为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的聚合树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为自0.5至20g/10min、更优选自0.7至15g/10min。例如,至少一种聚合树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为自0.9至10g/10min或自0.9至5g/10min。额外地或替代地,至少一种为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的聚合树脂的熔体流动速率MFR(230C)为自0.1至3000g/10min,更优选自0.2至2500g/10min。例如,至少一种为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的聚合树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为自0.3至2000g/10min或自0.3至1600g/10min。
应理解的是,聚合物组合物包含自5至99.9重量%的至少一种聚合树脂,以聚合物组合物总重量计。在本发明一个实施方案中,聚合物组合物包含自5至95重量%、优选自15至90重量%的至少一种聚合树脂,以聚合物组合物总重量计。例如,聚合物组合物包含自20至85重量%的至少一种聚合树脂,以聚合物组合物总重量计。
本发明聚合物组合物的另一个主要成分为至少一种表面反应性白色矿物材料。本发明的一个要求是聚合物组合物包含0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。
在本发明一个实施方案中,聚合物组合物包含自5至95重量%和优选自10至85重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。例如,聚合物组合物包含自15至80重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。
因此,应理解的是,聚合物组合物包含自5至99.9重量%的至少一种聚合树脂和自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,优选由它们所组成,以聚合物组合物总重量计。在本发明一个实施方案中,聚合物组合物包含自5至95重量%的至少一种聚合树脂和自5至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,优选由它们所组成,以聚合物组合物总重量计。在本发明另一个实施方案中,聚合物组合物包含自15至90重量%的至少一种聚合树脂和自10至85重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,优选由它们所组成,以聚合物组合物总重量计。在本发明另一个实施方案中,聚合物组合物包含自20至85重量%的至少一种聚合树脂合和自15至80重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,优选由它们所组成,以聚合物组合物总重量计。
例如,聚合物组合物包含至少一种聚合树脂和包含碳酸钙的矿物材料,优选由它们所组成,且包含碳酸钙的矿物材料的存在量为自15至82重量%,以聚合物组合物总重量计。
在本发明一个实施方案中,聚合物组合物为母料(masterbatch)。
"母料"术语指的是至少一种表面反应性白色矿物材料的浓度高于用于制备最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的聚合物组合物的浓度的组合物。也就是说,将母料进一步稀释,从而得到适合用于制备最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的聚合物组合物。
例如,母料包含自50至95重量%、优选自60至95重量%和更优选自70至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以母料总重量计。例如,母料包含自80至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以母料总重量计。
根据本发明一个实施方案,母料用于制造纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。
在本发明另一个实施方案中,用于制备最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的聚合物组合物包含自1至50重量%、优选自5至45重量%和最优选自10至40重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。例如,用于制备最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的聚合物组合物包含自15至25重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。
在本发明另一个实施方案中,用于制备最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的聚合物组合物包含自1至10重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。应理解的是,当作为酸性食品如柑橘水果的包装材料或果汁的容器和/或瓶子时,聚合物组合物优选包含此量。
如果母料用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜,优选将母料稀释,从而得到适合用于制备最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的聚合物组合物。也就是说,将母料稀释,从而包含1至50重量%、优选自5至45重量%和最优选自10至40重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以聚合物组合物总重量计。
根据本发明另一个实施方案,聚合物组合物为纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。例如,纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜包含自1至50重量%、优选自5至45重量%、更优选自10至40重量%和最优选自15至25重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜总重量计。
根据本发明,至少一种表面反应性白色矿物材料包含含表面反应性白色矿物材料的颗粒,优选由它们所组成,该颗粒在该颗粒表面的至少一部分上包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
由此,至少一种表面反应性白色矿物材料包含含表面反应性白色矿物材料的颗粒。
应理解的是,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为经选择使得该颗粒具有根据ISO2469测量的至少70%的亮度R457的矿物颗粒。在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为具有根据ISO2469测量的至少80%或至少90%的亮度R457的矿物颗粒。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为具有根据ISO2469测量的自70%至100%、优选自80%至98%和最优选自90%至98%的亮度R457的矿物颗粒。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含二价和/或三价阳离子的矿物颗粒,其能够与磷酸和/或磷酸单酯和/或磷酸二酯的阴离子基团形成相对应的二价和/或三价盐。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含锶、钙、镁和/或铝阳离子的矿物颗粒。优选至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含钙与镁阳离子的矿物颗粒。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含钙、镁或铝阳离子的矿物颗粒。除此之外,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含阴离子如碳酸根、硼酸根和/或氢氧根的矿物颗粒,其可被磷酸和/或磷酸单酯和/或磷酸二酯的阴离子基团代替。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含碳酸钙的颗粒。由此,"包含碳酸钙的材料"通过包含碳酸钙的颗粒与本发明的磷酸酯共混物的接触获得。
为了本发明目的,"包含碳酸钙的颗粒"术语指的是包含至少80重量%碳酸钙的材料,以包含碳酸钙的颗粒总干重计。
为了本发明目的,"包含碳酸钙的颗粒"术语还指包含以总摩尔计至少50摩尔%碳酸钙的材料,如果包含碳酸钙的颗粒为白云石。
在本发明中,包含碳酸钙的颗粒的意义是指选自研磨碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)以及它们的混合物的碳酸钙材料。
应理解GCC为天然生成形式的碳酸钙,它从沉积岩例如石灰石或白垩或从变质大理石岩开采以及通过湿式和/或干式处理如研磨、筛选和/或细分(fractionizing)进行加工,例如由旋风器或分类器。在本发明一个实施方案中,GCC选自大理石、白垩、白云石、石灰石以及它们的混合物。
相反,PCC种类的碳酸钙包括合成碳酸钙产物,该产物得自于氢氧化钙浆料的碳酸化或得自于离子盐溶液的沉淀,所述氢氧化钙浆料当衍生自在水中水合的细分氧化钙颗粒时通常在本领域中指的是石灰浆料或石灰乳。PCC可为菱面体(rhombohedral)和/或偏三角面体(scalenohedral)和/或文石(aragonitic);优选的合成碳酸钙或沉淀碳酸钙包括文石、六方方解石或方解石(calcitic)矿物晶型或它们的混合物。
在一个优选实施方案中,含表面反应性白色矿物材料的颗粒为选自大理石、白云石大理石以及它们的混合物的包含碳酸钙的颗粒。
应理解的是,包含碳酸钙的颗粒中碳酸钙的量为至少80重量%,如至少95重量%,优选在97与100重量%之间、更优选在98.5与99.95重量%之间,以包含碳酸钙的颗粒总干重计。
含表面反应性白色矿物材料的颗粒优选为颗粒材料形式,且可具有如待制备的产物种类所涉及的材料的常用的颗粒尺寸分布。一般而言,本发明一个要求是含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒具有重量中值颗粒尺寸d50≤7.5μm。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒的重量中值颗粒尺寸d50为自0.1μm至7.5μm,更优选自0.25μm至5μm和最优选自0.7μm至4μm。小于25微米的矿物填料d98也可是有利的。
额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的粒的BET比表面积为自0.5至150m2/g,更优选自0.5至35m2/g和最优选自0.5至15m2/g,使用根据ISO9277的BET法与氮测量。
例如,如果大理石作为至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,中值颗粒尺寸直径d50值优选自0.1μm至7.5μm,更优选自0.25μm至5μm和最优选自0.7μm至4μm。在此情况下,大理石优选表现BET比表面积为自0.5至150m2/g,更优选自0.5至35m2/g和最优选自0.5至15m2/g,使用根据ISO9277的BET方法与氮测量。
优选至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒为干式研磨材料、湿式研磨且经干燥的材料或上述材料的混合物。一般而言,研磨步骤可以使用任何常规研磨装置在使得细化主要来自辅助主体的冲击的条件下进行,即在球磨机、棒磨机、振动研磨机、辊碎机、离心冲击研磨机、垂直珠磨机、磨碎机、针磨机、锤磨机、粉磨机、撕碎机、去块机(de-clumper)、切割机或技术人员已知的其它该类设备的一种或多种中进行。
在至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒包含湿式研磨的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒的情况下,研磨步骤可在使得发生自磨的条件下和/或通过水平球磨、和/或本领域员已知的其它这类方法进行。如此获得的至少一种表面反应性白色矿物材料的湿式加工研磨的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选湿式研磨的包含碳酸钙的颗粒可通过已知方法如通过絮凝、过滤或干燥前强制蒸发来洗涤和脱水。后续的干燥步骤可以在单一步骤如喷雾干燥中进行,或在至少两个步骤中进行,例如对含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒施用第一加热步骤以减少相关水分含量至不大于约0.5重量%的水平,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒的干重计,和对碳酸钙施用第二加热步骤以减少残留水分含量至约0.15重量%或更少的水平,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒的干重计。在该干燥在多个干燥步骤中进行的情况,第一步骤可在热空气流中加热进行,而第二和进一步干燥步骤优选通过间接加热而进行,其中相应容器中的大气包含表面处理剂。还常见的是这种包含表面反应性的白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒进行精选步骤(例如浮选、漂白或磁力分离步骤)以除去杂质。
在一个优选实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒包含干式研磨的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒。在另一个优选实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、优选包含碳酸钙的颗粒为在球磨机和/或立式球磨机中湿式研磨以及接着通过使用已知喷雾干燥方法干燥的材料。
取决于至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,含表面反应性白色矿物材料的颗粒(优选包含碳酸钙的颗粒)的总表面水分含量优选小于0.2重量%,更优选<0.1%,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的干重计。
在一个优选实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒(优选包含碳酸钙的颗粒)的总表面水分含量为自0.01至0.2重量%,优选自0.02至0.15重量%和更优选自0.04至0.07重量%,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的干重计。
例如,在使用湿式研磨和喷雾干燥的大理石作为至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的情况下,包含碳酸钙的颗粒的总表面水分优选自0.01至0.1重量%,更优选自0.02至0.08重量%和最优选自0.04至0.07重量%,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的干重计。如果PCC用作至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总表面水分优选自0.01至0.2重量%,更优选自0.05至0.17重量%和最优选自0.05至0.10重量%,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的干重计。
进一步要求的是,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒具有在20℃(±2℃)下低于0.1重量%的水中溶解度,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒具有在20℃(±2℃)下低于0.05重量%和优选低于0.01重量%的水中溶解度,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计。
根据本发明,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒在含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
因此,应理解的是,至少一种表面反应性白色矿物材料包含含表面反应性白色矿物材料的颗粒以及一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物,优选由它们所组成。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料包含≥90重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料包含≥95重量%和优选≥97.5重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。
本发明的一个要求是,至少一种表面反应性白色矿物材料包含至少0.1重量%的磷酸酯共混物,以至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料包含至少0.2重量%或至少0.3重量%的磷酸酯共混物,以至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料包含自0.1至5重量%的磷酸酯共混物,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料包含自0.2至3重量%和优选自0.3至2重量%的磷酸酯共混物,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。
由此,应理解的是,至少一种表面反应性白色矿物材料包含≥90重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒和自0.1至5重量%的磷酸酯共混物,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料包含≥95重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒和自0.2至3重量%的磷酸酯共混物,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料包含≥97.5重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒以及自0.3至2重量%的涂层,以表面反应性白色矿物材料的总干重计。
至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
磷酸烷基酯在工业是公知的,特别是作为表面活性剂、润滑剂以及抗静电剂(DieTenside;KosswigundStache,CarlHansenVerlagMünchen,1993)。
由不同方法合成磷酸烷基酯和用磷酸烷基酯表面处理矿物为技术人员所已知的,如来自PesticideFormulationsandApplicationSystems:第15册;CollinsHM,HallFR,HopkinsonM,STP1268;公开:1996,US3,897,519,US4,921,990,US4,350,645,US6,710,199,US4,126,650,US5,554,781,EP1092000B1和WO2008/023076。
应理解的是,表述"一种或多种"磷酸单酯是指一种或多种类型的磷酸单酯可存在于磷酸酯共混物中。
由此,要注意的是一种或多种磷酸单酯可为一种类型的磷酸单酯。替代地,一种或多种磷酸单酯可为两种或更多种类型的磷酸单酯的混合物。例如,一种或多种磷酸单酯可为两种或三种类型的磷酸单酯如两种类型的磷酸单酯的混合物。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30的一个醇酯化的正磷酸分子组成。例如,一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有总碳原子数自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的一个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸单酯由用选自饱和和线性或支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30的一个醇酯化的正磷酸分子组成。例如,一种或多种磷酸单酯由用选自饱和和线性或支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的一个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸单酯由用选自饱和和线性和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的一个醇酯化的正磷酸分子组成。替代地,一种或多种磷酸单酯由用选自饱和和支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的一个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸单酯选自己基磷酸单酯、庚基磷酸单酯、辛基磷酸单酯、2-乙基己基磷酸单酯、壬基磷酸单酯、癸基磷酸单酯、十一基磷酸单酯、十二基磷酸单酯、十四基磷酸单酯、十六基磷酸单酯、庚基壬基磷酸单酯、十八基磷酸单酯、2-辛基-1-癸基磷酸单酯、2-辛基-1-十二基磷酸单酯以及它们的混合物。
例如,一种或多种磷酸单酯选自2-乙基己基磷酸单酯、十六基磷酸单酯、庚基壬基磷酸单酯、十八基磷酸单酯、2-辛基-1-癸基磷酸单酯、2-辛基-1-十二基磷酸单酯以及它们的混合物。在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸单酯为2-辛基-1-十二基磷酸单酯。
应理解的是,"一种或多种"磷酸二酯是指一种或多种类型的磷酸二酯可存在于至少一种包含碳酸钙的材料的涂层和/或磷酸酯共混物中。
由此,要注意的是,一种或多种磷酸二酯可为一种类型的磷酸二酯。替代地,一种或多种磷酸二酯可为两种或更多种类型的磷酸二酯的混合物。例如,一种或多种磷酸二酯可为两种或三种类型的磷酸二酯如两种类型的磷酸二酯的混合物。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸二酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30的二个醇酯化的正磷酸分子组成。例如,一种或多种磷酸二酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有总碳原子数自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的二个脂肪醇酯化的正磷酸分子组成。
应理解的是,用于酯化磷酸的两个醇可独立地选自相同或不同、饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且具有总碳原子数自C6至C30的醇取代基。也就是说,一种或多种磷酸二酯可包含二个衍生自相同醇的取代基,或磷酸二酯分子可包含二个衍生自不同醇的取代基。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、饱和和线性或支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30的二个醇酯化的正磷酸分子组成。例如,一种或多种磷酸二酯用选自相同或不同、饱和和线性或支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的二个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、饱和和线性和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的二个醇酯化的正磷酸分子组成。替代地,一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、饱和和支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的二个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸二酯选自己基磷酸二酯、庚基磷酸二酯、辛基磷酸二酯、2-乙基己基磷酸二酯、壬基磷酸二酯、癸基磷酸二酯、十一基磷酸二酯、十二基磷酸二酯、十四基磷酸二酯、十六基磷酸二酯、庚基壬基磷酸二酯、十八基磷酸二酯、2-辛基-1-癸基磷酸二酯、2-辛基-1-十二基磷酸二酯以及它们的混合物。
例如,一种或多种磷酸二酯选自2-乙基己基磷酸二酯、十六基磷酸二酯、庚基壬基磷酸二酯、十八基磷酸二酯、2-辛基-1-癸基磷酸二酯、2-辛基-1-十二基磷酸二酯以及它们的混合物。在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸二酯为2-辛基-1-十二基磷酸二酯。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸单酯选自2-乙基己基磷酸单酯、十六基磷酸单酯、庚基壬基磷酸单酯、十八基磷酸单酯、2-辛基-1-癸基磷酸单酯、2-辛基-1-十二基磷酸单酯以及它们的混合物,和一种或多种磷酸二酯选自2-乙基己基磷酸二酯、十六基磷酸二酯、庚基壬基磷酸二酯、十八基磷酸二酯、2-辛基-1-癸基磷酸二酯、2-辛基-1-十二基磷酸二酯以及它们的混合物。
例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。在此情况下,一种磷酸单酯选自2-乙基己基磷酸单酯、十六基磷酸单酯、庚基壬基磷酸单酯、十八基磷酸单酯、2-辛基-1-癸基磷酸单酯以及2-辛基-1-十二基磷酸单酯,一种磷酸二酯选自2-乙基己基磷酸二酯、十六基磷酸二酯、庚基壬基磷酸二酯、十八基磷酸二酯、2-辛基-1-癸基磷酸二酯以及2-辛基-1-十二基磷酸二酯。
如果至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物,应理解的是,一种磷酸单酯与一种磷酸二酯的醇取代基优选为相同。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含2-乙基己基磷酸单酯及其盐性反应产物和2-乙基己基磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含2-辛基-1-癸基磷酸单酯及其盐性反应产物和2-辛基-1-癸基磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含十六基磷酸单酯及其盐性反应产物和十六基磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含十八基磷酸单酯及其盐性反应产物和十八基磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的包含表面反应性白色矿物材料颗粒的至少一部分表面包含2-辛基-1-十二基磷酸单酯及其盐性反应产物和2-辛基-1-十二基磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
在本发明一个实施方案中,两种或更多种磷酸单酯及其盐性反应产物和两种或更多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。在此情况下,两种或更多种磷酸单酯选自2-乙基己基磷酸单酯、十六基磷酸单酯、庚基壬基磷酸单酯、十八基磷酸单酯、2-辛基-1-癸基磷酸单酯和2-辛基-1-十二基磷酸单酯,两种或更多种磷酸二酯选自2-乙基己基磷酸二酯、十六基磷酸二酯、庚基壬基磷酸二酯、十八基磷酸二酯、2-辛基-1-癸基磷酸二酯和2-辛基-1-十二基磷酸二酯。
在本发明一个实施方案中,两种磷酸单酯及其盐性反应产物和两种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含十六基磷酸单酯、十八基磷酸单酯、十六基磷酸二酯、十八基磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
本发明的一个要求是,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物以特定摩尔比包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物。特别的是,涂层和/或磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1至1:100。
用词"一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比"在本发明中的意义指的是磷酸单酯分子分子量总数及其盐性反应产物中磷酸单酯分子分子量总数比磷酸二酯分子分子量总数及其盐性反应产物中磷酸二酯分子分子量总数。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1.1至1:80。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物比一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1.1至1:60,更优选自1:1.1至1:40,仍更优选自1:1.1至1:20和最优选自1:1.1至1:10。
额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物包含自1至50摩尔%的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的总摩尔计。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物包含自10至45摩尔%的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的总摩尔计。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物进一步包含一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物进一步包含一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物。
在本发明中术语"磷酸三酯"的意义指的是用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的三个醇分子三酯化的正磷酸分子。
应理解的是,表述"一种或多种"磷酸三酯是指一种或多种类型的磷酸三酯可存在于含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上。
由此,要注意的是,一种或多种磷酸三酯可为一种类型的磷酸三酯。替代地,一种或多种磷酸三酯可为两种或更多种类型的磷酸三酯的混合物。例如,一种或多种磷酸三酯可为两种或三种类型的磷酸三酯如两种类型的磷酸三酯的混合物。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30的三个醇酯化的正磷酸分子组成。例如,一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具总碳原子数自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的三个醇酯化的正磷酸分子组成。
应理解的是,用于酯化磷酸的三个醇可独立地选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且具有总碳原子数自C6至C30的醇取代基。也就是说,一种或多种磷酸三酯分子可包含衍生自相同醇的三个取代基或磷酸三酯分子可包含衍生自不同醇的三个取代基。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、饱和和线性或支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30的三个醇酯化的正磷酸分子组成。例如,一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、饱和和线性或支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的三个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸三酯由用选自饱和和线性和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20与最优选自C8至C18的三个醇酯化的正磷酸分子组成。替代地,一种或多种磷酸三酯由用选自饱和和支链和脂肪族醇且醇取代基具有总碳原子数自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的三个醇酯化的正磷酸分子组成。
在本发明一个实施方案中,一种或多种磷酸三酯选自己基磷酸三酯、庚基磷酸三酯、辛基磷酸三酯、2-乙基己基磷酸三酯、壬基磷酸三酯、癸基磷酸三酯、十一基磷酸三酯、十二基磷酸三酯、十四基磷酸三酯、十六基磷酸三酯、庚基壬基磷酸三酯、十八基磷酸三酯、2-辛基-1-癸基磷酸三酯、2-辛基-1-十二基磷酸三酯以及它们的混合物。
例如,一种或多种磷酸三酯选自2-乙基己基磷酸三酯、十六基磷酸三酯、庚基壬基磷酸三酯、十八基磷酸三酯、2-辛基-1-癸基磷酸三酯、2-辛基-1-十二基磷酸三酯以及它们的混合物。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和任选的磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和任选的磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物。
如果至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含含一种或多种磷酸三酯的磷酸酯共混物,优选磷酸酯共混物包含≤10摩尔%的一种或多种磷酸三酯,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物的总摩尔数计。例如,磷酸酯共混物包含≤8摩尔%、优选≤6摩尔%和更优选≤4摩尔%如自0.1至4摩尔%的一种或多种磷酸三酯,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物的总摩尔数计。
额外地或替代地,如果至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面包含含磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物,优选磷酸酯共混物包含≤10摩尔%的磷酸及其盐性反应产物,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物的总摩尔数计。例如,磷酸酯共混物包含≤8摩尔%、优选≤6摩尔%和更优选≤4摩尔%如自0.1至4摩尔%的磷酸及其盐性反应产物,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物的总摩尔数计。
如果磷酸酯共混物进一步包含磷酸及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯,因此,优选磷酸酯共混物中的磷酸及其盐性反应产物与一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸三酯的摩尔比为≤10摩尔%:≤40摩尔%:≥40摩尔%:≤10摩尔%,以一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸三酯和磷酸及其盐性反应产物的总摩尔数计。
在本发明中用词"磷酸及其盐性反应产物与一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸三酯的摩尔比"的意义是指磷酸分子量总数及其盐性反应产物中磷酸分子分子量总数比磷酸单酯分子分子量总数及其盐性反应产物中磷酸单酯分子分子量总数比磷酸二酯分子分子量总数及其盐性反应产物中磷酸二酯分子分子量总数比磷酸三酯分子分子量总数。
应理解的是,磷酸酯共混物可包含使至少一种含表面反应性白色矿物材料的颗粒与一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯和任选的磷酸接触所得的盐性反应产物。在这种情况下,磷酸酯共混物优选包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐以及磷酸二酯的一种或多种钙、镁和/或铝盐以及任选的磷酸的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐。
在本发明一个实施方案中,在制备至少一种包含碳酸钙的材料之前,一种或多种磷酸单酯和/或一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸可被一价和/或二价和/或三价阳离子的一种或多种氢氧化物和/或一价和/或二价和/或三价阳离子的一种或多种弱酸盐至少部分中和。二价和/或三价阳离子的一种或多种氢氧化物可选自Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3以及它们的混合物。
额外地或替代地,如果一种或多种磷酸单酯和/或一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸被一价阳离子的一种或多种氢氧化物和/或一种或多种弱酸盐至少部分中和,一价阳离子的量优选≤10摩尔%,以一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸中酸基的总摩尔数计,进行中和的一价阳离子的一种或多种氢氧化物和/或一种或多种弱酸盐可选自LiOH、NaOH、KOH、Na2CO3、Li2CO3、K2CO3以及它们的混合物。
在本发明一个实施方案中,用于部分中和一种或多种磷酸单酯和/或一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸的二价阳离子衍生自这种阳离子的弱酸盐,优选衍生自碳酸盐和/或硼酸盐如碳酸钙。
本发明中"弱酸"术语的意义是指Bronsted-lowry酸,即H3O+-离子供体,特征为pKa>2,优选自4至7。
由此,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物可进一步包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种镁盐和磷酸二酯的一种或多种镁盐以及任选的磷酸的一种或多种镁盐。额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物进一步包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种铝盐和磷酸二酯的一种或多种铝盐以及任选的磷酸的一种或多种铝盐。额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物进一步包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种锂盐和磷酸二酯的一种或多种锂盐以及任选的磷酸的一种或多种锂盐。额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物进一步包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种钠盐和磷酸二酯的一种或多种钠盐以及任选的磷酸的一种或多种钠盐。额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物进一步包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种钾盐和磷酸二酯的一种或多种钾盐以及任选的磷酸的一种或多种钾盐。
如果一种或多种磷酸单酯和/或一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸被一价阳离子的一种或多种氢氧化物和/或的一种或多种弱酸盐至少部分中和,涂层和/或磷酸酯共混物优选包含一价阳离子的量≤10摩尔%,以一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸中酸基的总摩尔数计。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物可进一步包含额外的不对应本发明的一种或多种磷酸单酯、一种或多种磷酸二酯以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸的表面处理剂。这种额外的表面处理剂优选为至少一种有机材料如聚硅氧烷。例如,聚硅氧烷优选为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
聚硅氧烷的优选存在量使得至少一种表面反应性白色矿物材料的至少一种含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上的该聚硅氧烷总量小于1000ppm,更优选小于800ppm和最优选小于600ppm。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料的至少一种含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上的聚硅氧烷总量为自100至1000ppm,更优选自200至800ppm和最优选自300至600ppm如自400至600ppm。
在本发明一个实施方案中,至少一种表面反应性白色矿物材料的磷酸酯共混物包含<50ppm的C6至C30羧酸。
此外,本发明的一个要求是至少一种表面反应性白色矿物材料具有特定特征。
特别的是,本发明的一个要求是至少一种表面反应性白色矿物材料的挥发开始温度≥250℃。例如,至少一种表面反应性白色矿物材料特征为挥发开始温度≥255℃,优选≥265℃和最优选≥270℃。
额外地或替代地,至少一种表面反应性白色矿物材料特征为总挥发物在25与350℃之间小于0.25%和优选小于0.23%质量如自0.04至0.21%质量,优选自0.08至0.15%质量,更优选自0.1至0.12%质量。
此外,至少一种表面反应性白色矿物材料特征为低吸水量敏感性。优选至少一种表面反应性白色矿物材料的吸水量敏感性使得在约+23℃(±2℃)温度下其总表面水分含量≤0.8mg/g干燥表面反应性白色矿物材料。例如,在+23℃(±2℃)温度下,至少一种表面反应性白色矿物材料的吸水量敏感性小于0.7mg/g、更优选小于0.6mg/g和最优选小于0.5mg/g干燥表面反应性白色矿物材料。在本发明一个实施方案中,在+23℃(±2℃)温度下,至少一种表面反应性白色矿物材料的吸水量敏感性为0.1-0.8mg/g、更优选为0.2-0.7mg/g和最优选为0.3-0.6mg/g干燥表面反应性白色矿物材料。
本发明进一步要求是,使用沉淀法在+23℃(±2℃)下测量,至少一种表面反应性白色矿物材料具有低于8:2体积比的水:乙醇的亲水性。例如,使用沉淀法在+23℃(±2℃)下测量,至少一种表面反应性白色矿物材料具有低于7:3体积比的水:乙醇的亲水性。
根据本发明另一方面,提供一种制备如上所定义的表面反应性白色矿物材料的方法。该方法包括以下步骤:
(a)提供含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸d50≤7.5μm,且具有在20℃(±2℃)下小于0.1重量%的水中溶解度,以含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计;
(b)提供磷酸酯共混物,所述磷酸酯共混物包含一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸,其中磷酸酯共混物中一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1至1:100;
(c)使步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒在一或多个步骤中与步骤(b)的磷酸酯共混物接触,使得包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物在步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上形成;
其中,在步骤(c)之前和/或期间,调整温度,使得步骤(b)的磷酸酯共混物为液体。
本发明的意义中"液体"状态定义为材料完全为液体(也就是说完全熔化)的状态。然而熔融现象发生在使用能量的恒温下,当熔化后温度开始上升的时刻,物质被认定为熔融的,如在温度对DynamicScanningCalorimetry,DSC,(DIN51005:1983-11)所得的能量输入作图的曲线上所观察的。
关于由此方法制备的表面反应性白色矿物材料、步骤a)所提供的含表面反应性白色矿物材料的颗粒、步骤b)的磷酸酯共混物中可提供的磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸,参考在前文中所述的表面反应性白色矿物材料、含表面反应性白色矿物材料的颗粒、磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及一种或多种磷酸三酯和/或磷酸的定义。
本发明的一个要求是,步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1至1:100。
在本发明一个实施方案中,步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1.1至1:80。例如,步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1.1至1:60,更优选自1:1.1至1:40,仍更优选自1:1.1至1:20和最优选自1:1.1至1:10。
在本发明一个实施方案中,步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物包含自1至50摩尔%和优选自10至45摩尔%的一种或多种磷酸单酯,以一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯的总摩尔数计。
应理解的是,步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物可进一步包含一种或多种磷酸三酯和/或磷酸。例如,步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物进一步包含一种或多种磷酸三酯和磷酸。
如果步骤(b)中所提供的磷酸酯共混物进一步包含磷酸和一种或多种磷酸三酯,磷酸酯共混物中的磷酸与一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯与一种或多种磷酸三酯的摩尔比优选为≤10摩尔%:≤40摩尔%:≥40摩尔%:≤10摩尔%,以一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯和一种或多种磷酸三酯以及磷酸的总摩尔数计。
在本发明一个实施方案中,提供步骤(b)的磷酸酯共混物,其中一种或多种磷酸单酯和/或一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸被一价和/或二价和/或三价阳离子的一种或多种氢氧化物至少部分中和。例如,步骤(b)的磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸被一价和/或二价和/或三价阳离子的一种或多种氢氧化物和/或一价和/或二价和/或三价阳离子的一种或多种弱酸盐至少部分中和。由此,这种一种或多种磷酸单酯和/或一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸的至少部分中和优选在进行接触步骤(c)之前进行。优选一价和/或二价和/或三价阳离子的一种或多种氢氧化物可选自Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3以及它们的混合物。额外地或替代地,一价阳离子的一种或多种氢氧化物和/或的一种或多种弱酸盐可选自LiOH、NaOH、KOH、Na2CO3、Li2CO3、K2CO3以及它们的混合物。
优选步骤(b)的磷酸酯共混物包含≤10摩尔%的一价阳离子如锂、钠和/或钾,以一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸中酸基的总摩尔数计。
在本发明进一步优选实施方案,步骤(b)的磷酸酯共混物中的磷酸单酯和磷酸二酯以及磷酸用氨和/或胺、更优选用烷醇胺,最优选用三异丙醇胺至少部分中和。
使步骤(a)的含表面反应性白色矿物材料的颗粒在一个或多个步骤中与步骤(b)的磷酸酯共混物接触的步骤优选在混合条件下发生。技术人员将根据其方法设备改变这些条件(例如混合托盘配置以及混合速度)。
在一个实施方案中,本发明方法可为连续过程。在此情况下,可能使含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物在恒流下接触,从而在接触步骤期间提供固定浓度的磷酸酯共混物。
替代地,使含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物在一个步骤中接触,其中所述磷酸酯共混物优选以一份添加。
在另一个实施方案中,本发明方法可为间歇过程,即使含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物在多于一个步骤中接触,其中所述磷酸酯共混物优选以约等份添加。替代地,还可能以非等份将磷酸酯共混物添加至含表面反应性白色矿物材料的颗粒,即以较大或较小份添加。
根据本发明一个实施方案,接触步骤(c)在间歇或连续过程中进行自0.1至1000秒的时间。例如,接触步骤(c)为连续过程和包括一个或多个接触步骤和总接触时间为自0.1至20秒,优选自0.5至15秒和最优选自1至10秒。
本发明方法一个要求是,在步骤(c)期间调整温度,使得步骤(b)的磷酸酯共混物中一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的磷酸三酯为液体。在本发明一个实施方案中,含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物的接触在自20至200℃、优选自90至200℃、更优选自100至150℃和最优选自110至130℃的温度下进行。
使含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物接触的处理时间为1000秒或以下,优选500秒或以下,更优选250秒或以下和最优选自0.1至1000秒。例如,进行接触步骤(c)自0.1至20秒、优选自0.5至15秒和最优选自1至10秒的时间。一般而言,含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物接触的长度由所述接触期间施用的处理温度确定。例如,当施用的处理温度为约200℃时,处理时间会短至如约0.1秒。如果施用的处理温度为约90℃时,处理时间可长至如约1000秒。
在本发明一个实施方案中,在进行接触步骤(c)之前,使含表面反应性白色矿物材料的颗粒预热,即被活化。也就是说,在进行接触步骤(c)之前,将含表面反应性白色矿物材料的颗粒在自90至200℃、优选自100至150℃和最优选自110至130℃温度下处理。
进行含表面反应性白色矿物材料的颗粒预热的处理时间为30min或以下,优选20min或以下和更优选15min或以下。
在本发明一个实施方案中,含表面反应性白色矿物材料的颗粒的预热在约等于接触步骤(c)期间实施温度的温度下进行。
本发明中术语"相等"温度的意义指的是低于或高于接触步骤(c)期间的实施温度至多20℃、优选至多15℃、更优选10℃和最优选至多5℃的预热温度。
根据本发明一个实施方案,该方法进一步包括使步骤(a)的含表面反应性白色矿物材料的颗粒在一个或多个步骤中与至少一种有机材料如聚硅氧烷接触的步骤(d)。
在本发明方法进一步包括接触步骤(d)的情况下,这种含表面反应性白色矿物材料的颗粒与至少一种有机材料的接触可在含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物的接触期间和/或之后进行。在本发明一个实施方案中,这种与至少一种有机材料的接触在含表面反应性白色矿物材料的颗粒与步骤(b)的磷酸酯共混物接触之后进行。
鉴于用于制备表面反应性白色矿物材料的方法的十分优良结果,如上所定义的,本发明进一步的方面指的是一种可由根据本发明方法制得的表面反应性白色矿物材料。
根据本发明的至少一种表面反应性白色矿物材料将优良的机械性质赋于最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。特别的是,当至少一种表面反应性白色矿物材料以本发明聚合物组合物形式提供时,至少一种表面反应性白色矿物材料将优良的机械性质赋予最终应用产物如纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。
因此,本发明的进一步方面是指一种包含如上所定义的聚合物组合物和/或如上所定义的包含碳酸钙的材料的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线。
此外,本发明的另一方面是指一种用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的方法,该方法包括至少以下步骤:
a)提供如上所定义的聚合物组合物,和
b)使步骤a)的聚合物组合物经受将该聚合物组合物转化成纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的条件。
用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的合适方法条件通常是技术人员所已知的和/或可以基于一般常识通过常规调整而建立。
例如,本发明聚合物组合物可有利地在混合和/或挤出和/或配混和/或吹模用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的过程中实施,其中至少一种聚合树脂优选为选自聚烯烃、聚酰胺和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
本发明中"纤维"术语的意义是指形成通常由通过如机械方法粘结在一起的纤维网组成的织物如非织造物的线性结构。由此,应理解"纤维"术语指的是有限的结构。
本发明中"纱线"术语的意义是指形成通常由通过如机械方法粘结在一起的纱线网组成的织物如非织造物的线性结构。由此,应理解"纱线"术语指的是有限的结构。纱线可作为单纱线、双纱线或多纱线构成。如果存在双纱线或多纱线,单一纱线的组合物可基本上相同。也就是说,单一纱线的组合物基本上包含相同的组分,即相同量的至少一种聚合树脂和至少一种表面反应性白色矿物材料。替代地,单一纱线的组合物可不同。也就是说,单一纱线的组合物可包含相同的组分,即不同量的至少一种聚合树脂和至少一种表面反应性白色矿物材料,或单一纱线的组合物可包含不同的组分,即至少一种聚合树脂和/或至少一种表面反应性白色矿物材料可不同而为相同量,或单一纱线的组合物可包含不同的组分,即至少一种聚合树脂和/或至少一种表面反应性白色矿物材料可不同且为不同量。
本发明中"长丝"术语的意义指的是在其结构长度上与纤维不同的结构。由此,应理解"长丝"术语指的是无端纤维。进一步应理解长丝可作为单长丝、双长丝或多长丝构成。如果存在双长丝或多长丝,单一长丝的组合物可基本上相同。也就是说,单一长丝的组合物基本上包含相同的组分,即相同量的至少一种聚合树脂和至少一种表面反应性白色矿物材料。替代地,单一长丝的组合物可不同。也就是说,单一长丝的组合物可包含相同的组分,即不同量的至少一种聚合树脂和至少一种表面反应性白色矿物材料,或单一长丝的组合物可包含不同的组分,即至少一种聚合树脂和/或至少一种表面反应性白色矿物材料可不同而为相同量,或单一长丝的组合物可包含不同的组分,即至少一种聚合树脂和/或至少一种表面反应性白色矿物材料可不同且为不同量。
长丝和/或纤维和/或纱线的截面可具有种类相当多的形状。长丝和/或纤维和/或纱线的截面形状优选为圆形、椭圆或n-边形,其中n为≥3,如n为3。例如,长丝和/或纤维和/或纱线的截面形状为圆形或三叶形如圆形。额外地或替代地,长丝和/或纤维和/或纱线截面形状为中空。
应理解的是,长丝和/或纤维和/或纱线可通过本领域已知的用于制备这种长丝和/或纤维和/或线的所有技术来制备。例如,本发明的长丝和/或纤维和/或纱线可通过已知熔喷方法、纺粘方法或短纤制造来制备。
此外,填充PP用于母料通过熔融挤出方法来形成纤维和长丝以及通过技术人员已知的方法形成连续长丝非织造织物。
根据已知技术如用于纱或短纤的连续长丝纺丝和非织造方法如纺粘制造和熔喷制造,纤维与长丝由挤出熔融聚合物通过小孔而形成。一般而言,如此形成的纤维或长丝被抽取或延伸而诱导分子定位以及进行结晶性,造成直径降低以及物理性质的改进。
纺熔为描述直接从热塑性聚合物制备非织造网(织物)的一般术语。它包括两种方法(纺丝成网和熔喷)以及两者的组合。
在此方法中,聚合物颗粒被熔化和熔融聚合物挤出通过喷丝头组件而制备多个连续聚合长丝。
然后长丝经骤冷和抽取,以及收集而形成非织造网。一些残留温度可造成长丝互相粘附,但此不能被视为主要粘结方法。有多种可通过粘结步骤使经收集的连续长丝网形成有用的产物的方法,该粘结步骤包括但不限于压延、水力缠结、针刺和/或通过化学品或粘结剂的粘结。
纺丝成网方法(还称为纺粘)具有给予非织物更大强度的优点。第二组分的共挤出被用于多种纺丝成网方法,通常以提供额外性质或粘结能力。
在形成熔喷网方面,低粘度聚合物在离开喷丝头时被挤出成高速气流。这使熔体散射、使其固化和打散成为纤维网。
本领域技术人员知道合并方法或来自不同方法的织物来制备具有某些希望特征的配混织物。此实例为合并纺粘与熔喷以制备层压织物(最公知的SMS),其意在代表二个外层的纺粘织物与内层的熔喷织物。额外地,任一或两种这些方法可以以任何安排方式与短纤梳理方法或来自非织造短纤梳理方法的粘结织物合并。在这种层压织物中,通常使该层通过上述粘结步骤中的一个来至少部分巩固。
用于制备聚丙烯聚合树脂的纺粘织物的方法在本领域是公知的,且商业可得。两种典型的方法称为鲁奇法(Lurgiprocess)以及莱芬豪舍法(process)。
鲁奇法基于将熔融聚合物挤出穿过纺丝头孔,随后用空气使新形成的经挤出的长丝骤冷且通过文氏管(Venturitube)抽吸来抽取。在形成之后,在传送带上分配长丝形成非织造网。
莱芬豪舍法不同于鲁奇法,在于:密封长丝的骤冷区域,且加速骤冷气流,因此诱导长丝较有效夹带于气流中。
在以上所述统中,非织物一般使用熔体流动指数约25至40g/10min的聚丙烯树脂来制备。
鲁奇法生产线被用于制备聚丙烯非织物。挤出机温度介于230°与250℃之间。4个纺丝箱配备有熔体泵以及含有600个各自具有0.8毫米直径的孔的纺丝头。使挤出的长丝形成非织造网。将传送带速度调节至20米/分钟且使用水力缠结来粘结非织造网。水力缠结(还称为水刺)为使用高压喷水使纤维缠结成疏松网、从而产生通过所述纤维之间的摩擦力保持在一起的织物的方法。宽度为100cm的最终粘合的非织网具有385g/m2的织物重量。
包含根据本发明CaCO3的所述非织物的样品与包含现有技术CaCO3的非织物的样品在后文的表7和8中比较。不同量的经填充的母料与另外的聚丙烯(PPHF420FB,均聚丙烯,MFR为19g/10min(230℃,2.16kg,ISO1133),来自Borealis)混合,和由这些混合物制备非织物。
本发明中"薄膜"或"可透气薄膜"术语的意义指的是在尺寸结构上与长丝和/或纤维不同的结构。由此,应理解"薄膜"或"可透气薄膜"术语指的是薄片。
应理解的是,薄膜和/或可透气薄膜可通过本领域已知的用于制备这种薄膜的所有技术来制备。例如,本发明薄膜可通过用于制备拉伸/定向薄膜和优选挤出涂层薄膜、吹制薄膜、技术吹制薄膜、单胶带、铸制薄膜等的已知技术来制备。
由此,根据本发明的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的特征在于它们包含所述的聚合物组合物和/或表面反应性白色矿物材料以及在于它们具有改进的材料性质如改进的机械性质。
作为另一个优点,根据本发明的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜在薄膜挤出期间造成较低的压力降低。除此之外,根据本发明的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜进一步显示优良的机械性质如拉伸模量、屈服与断裂拉伸试验、断裂延伸以及抗撕裂。
鉴于关于用如上所定义的磷酸酯共混物处理的含表面反应性白色矿物材料的颗粒的亲水性所获得的十分优良的结果,本发明进一步方面涉及磷酸酯共混物用于降低含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性的用途。特别的是,如上所定义的磷酸酯共混物可用于降低含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性,使得含表面反应性白色矿物材料的颗粒适合用于纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜。
本发明另一方面涉及包含如上所定义的聚合物组合物和/或如上所定义的表面反应性白色矿物材料和/或如上所定义的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的制品。该制品优选选自卫生产品、医疗保健产品、滤器产品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋具和行李产物、家用和工业产品、包装产品、建筑产品等。
优选地,卫生产品选自:吸收性卫生产品如婴儿尿布或尿布、女性卫生用品、成人失禁产品、脱毛条、绷带和伤口敷料、可弃式毛巾及浴巾、可弃式拖鞋和鞋类、上层床单(topsheets)或保健卫生用透气织物(coverstocks)、消费者面罩、腿箍、捕集/分散层、芯包裹物、背垫、拉伸耳(stretchears)、着陆区(landingzones)、防尘层和紧固系统;以及擦拭布如湿巾、护肤湿巾、婴儿湿巾、卸妆棉、清洁湿巾、手部和身体湿巾、湿纸巾、个人卫生湿巾、女性卫生湿巾、抗菌湿巾药用湿巾。
优选地,医疗保健产品选自:医药包装、帽子如可弃式手术帽、防护服、手术衣、手术口罩及面罩、手术擦洗服、手术罩、手术单、包裹、包装、海绵、敷料、湿巾、床上用品、污染控制服、检查服、实验室服、隔离服、经皮给药、寿衣、床上垫料、程序包、热包、造口袋内衬、固定胶带、保温箱床垫、灭菌包裹(CSR套)、伤口护理、冷/热包、药物输送系统如贴片。
优选地,过滤器产品选自:汽油滤清器、机油滤清器、空气滤清器、水过滤器、咖啡过滤器、茶叶袋、医药工业过滤器、矿物处理过滤器、液体盒和袋式过滤器、真空袋、过敏原膜和具有非织层的层压物。
优选地,土工织物产品选自:土壤稳定剂和路面垫层、基础稳定剂、侵蚀控制、运河建设、排水系统、土工膜保护、防冻保护、农地膜、池塘和沟渠水屏障、排水管的渗沙屏障和垃圾填埋场衬垫。
优选地,农业和园艺产品选自:育秧布、植物保护、种子毛毯、杂草控制织物、温室遮阳、根控制袋、可降解花盆、毛细管席和景观织物。
优选地,衣物、鞋类和行李产品选自:夹层如大衣、衣领、贴面、腰带、翻领等,可弃式内衣,鞋部件如鞋带扣眼补强物、运动鞋和凉鞋补强物和内底衬等,包组件,粘接剂,成分和(洗)护理标签。
优选地,包装产品选自:夹层如干燥剂包装、吸附剂包装、礼品盒、档案盒、非织物袋、书套、邮寄信封、快递信封、快递袋等。
优选地,家用和工业产品选自:磨具,床上产品如口袋弹簧用口袋布、分离层、弹簧盖、顶盖、被子背衬、被套、枕套等,百叶窗/窗帘、地毯/地毯背衬如小块地毯、块式地毯、浴室垫等,覆盖和分离材料,洗衣粉袋,衣物柔顺剂片、地板、家具/装饰如内衬、反向布垫、防尘罩、弹簧盖、拉条子等,拖把,桌布,茶及咖啡袋,真空吸尘袋,墙壁覆盖物,湿巾如家庭护理湿巾、地板护理湿巾、清洁湿巾、宠物护理湿巾等,汽车建筑,电缆包装,土木工程,过滤包装,防护衣物,主要及次要地毯背衬,配混材料,海洋帆层压物,桌布层压物,短切毡,用于绣花机的靠背/稳定物,需要孔隙率的包装,隔热物如玻璃纤维棉絮、枕头、靠垫,填充物如内饰填充物、棉被或床罩中的软填料,消费者和医疗口罩,邮寄信封,防水布,隆起和运输(木材、钢材)包装,可弃式衣服如脚覆盖物和工作服和耐候性房屋包裹。
优选地,建筑产品选自:房子包层材料、沥青罩面、公路和铁路路基、高尔夫球场和网球场、墙纸背衬、隔音墙纸、屋面材料和瓷砖垫层、土壤稳定物和道路垫层、基础稳定物、侵蚀控制、运河建设、排水系统、土工膜保护、防冻保护、农业地膜、池塘和运河水障和排水管用沙子渗透屏障。
以下实施例额外地说明本发明但不意在将本发明限制到示范性的实施方案。以下实施例显示至少一种表面反应性白色矿物材料的减少的总挥发物、减少的吸水量敏感性以及降低的亲水性,以及根据本发明聚合物组合物制备的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线表面反应性白色矿物材料的优良的机械性质:
实施例
测量方法
以下测量方法用于评估实施例以及权利要求数中给出的参数。
总挥发物的测量
为了本发明的目的,与矿物填料相关且在25至350℃温度范围释出的”总挥发物”根据在温度范围内矿物填料样品的质量损失%来表征,如在热重量(TGA)曲线所读取的。
TGA分析方法提供关于质量损失以及挥发开始温度的极高精确性信息,且为一般常识;例如它描述于”PrinciplesofInstrumentalanalysis”,第5版,Skoog,Holler,Nieman,1998(第1版,1992),31章798至800页中,以及许多其它常见的参考书中。在本发明中,热重量分析(TGA)使用MettlerToledoTGA851基于500+/-50mg样品和在20℃/min速率下自25至350℃的扫描温度在70ml/min的气流下进行。
技术人员将能够通过如下所述的TGA曲线分析来确定”挥发开始温度”:获得TGA曲线的一阶导数,和确认其上介于150与350℃之间的拐点。在相对于水平线切线斜率值大于45°的拐点中,确认最低相关温度大于200℃的那个点。与一阶导数曲线的该最低温度拐点相关的温度值为”挥发开始温度”。
在TGA曲线上释出的”总挥发物”使用StareSW9.01软件确定。使用此软件时,曲线首先相对于原样品重量归一化以获得相对于原样品的质量损失%值。之后,选择25至350℃的温度范围以及步骤水平(德语为:”Stufehorizontal”)选项以得到在选择温度范围的%质量损失。
颗粒材料的颗粒尺寸分布(直径<X的质量%颗粒)和重量中值直径(d50)
如本文中所用的和如通常在本领域中定义的,"d50"值基于使用MicromeriticsInstrumentCorporation的SedigraphTM5100的测量来确定且定义为50%(中值点)的颗粒体积或质量由直径等于规定值的颗粒占据的尺寸。
该方法和仪器是技术人员已知的且通常用于确定填料和颜料的晶粒尺寸。测量在0.1重量%Na4P2O7水溶液中进行。使用高速搅拌器及超音波使样品分散。
材料的BET比表面积
在本文全文中,矿物填料的比表面积(m2/g)使用BET方法(使用氮作为吸附气体)来确定,该方法是技术人员公知的(ISO9277:1995)。然后,矿物填料的总表面积(m2)得自于比表面积与处理前的矿物填料质量(g)的乘积。
吸水量
在本发明中"吸水量敏感性"术语的意义指的是吸收在矿物填料表面上的水分量,且以在+23℃(±2℃)的温度下分别暴露于相对湿度10和85%的大气达2.5小时后的mg水分/g干燥经处理的矿物填料产物来确定。经处理矿物填料产物首先在相对湿度10%的大气下保持2.5小时,然后将大气改变成85%的相对湿度,其中样品另外保持2.5小时。然后使用在10%与85%相对湿度之间的重量增加以mg水分/g经处理的矿物填料产物来计算吸水量。设备的空白值被确定为0.15至0.2mg/g如0.19mg/g。如下简述的实施例中的结果为净值,即测量值减去空白值。
亲水性
矿物填料产物的"亲水性"在+23℃下通过确定用于沉降大部分所述矿物填料产物所需要的以体积/体积基水/乙醇-混合物的最小的水与乙醇的比来评估,其中所述矿物填料产物经由通过家用滤茶网而沉积于所述水乙醇混合物表面上。体积/体积基与单独液体两者在一起共混之前的体积相关和不包括共混物的体积收缩。在+23℃下评估指的是+23℃±2℃的温度。
8:2体积比的水/乙醇-混合物的典型的表面张力为41mN/m和6:4体积比的水/乙醇-混合物的典型的表面张力为26mN/m,在+23℃(±2℃)下测量,如"HandbookofChemistryandPhysics",84th版,DavidR.Lide,2003(第一版1913)中所述的。
电位滴定
样品由电位滴定分析。在加热下将样品溶于异丙醇、乙醇以及丙酮的混合物,和以0.1mol/L氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。
一般而言,衍生物显示两种主要信号。第一种为酸性区(pH5和6之间)以及第两种在pH10和11.5之间。磷酸单酯与磷酸二酯的摩尔比基于"IntroductiontoSurfactantAnalysisbyD.C.Cullum,Springer,1994"一书中所述化学计量所确定。
由实际样品重量减去所计算的磷酸单酯与磷酸二酯的量来预估磷酸三酯含量。对所有样品而言,磷酸三酯的量低于10摩尔%。
落锤试验
落锤试验根据ASTMD1709/A测量。
亮度R457
亮度R457根据ISO2469测量。
包含碳酸钙的材料的湿度测量
包含碳酸钙的材料的湿度根据KarlFischer库伦滴定方法进行测量,在220℃下在烘箱中使水分脱附和使它连续地进入KF库仑计(MettlerToledo库伦KF滴定仪C30,与Mettler烘箱DO0337组合),使用100ml/min的干燥N2达10min。必须准备使用水的校正曲线,以及必须考虑不含样品的10min气流的空白组。
对长丝样品的测量
纤度或线密度[dtex]可根据ENISO2062测量和相应于10’000m纱的重量(g)。25或100米样品在预张力0.5cN/tex下卷绕在标准卷筒上以及在分析度盘上称重。然后计算每10’000米纱长度的g数。强度(Tenacity)由断裂力和线密度来计算,且以每tex的厘牛顿(centinewton)[cN/tex]表示。试验在测力计(dynamometer)上以恒定拉伸速度进行,可用于试验的适合标准为ENISO5079和ASTMD3822。
断裂力和断裂延伸:断裂力为施用于纱上以使其断裂所需要的力量。表示为力顿[N]。断裂延伸为通过拉伸纱至其断裂点所产生的长度增加。表示为它的起始长度的百分比[%]。
拉伸指数为强度[cN/tex]与断裂延伸[%]的平方根的乘积。
对非织造样品的测量
每单位面积的织物重量或质量[g/m2]根据ENISO9864进行测量。
土工织物的拉伸性能根据ENISO10319使用具有200毫米宽度与100毫米长度的宽-宽度带在拉伸测试机上进行测量。
拉伸强度[kN/m]以及最大负载延伸[%]在纵向(MD)以及横向(CD)测量。根据ENISO10319的能量值由拉伸强度(MD+CD)/2而计算。
抗静态穿刺(Staticpunctureresistance)(CBR测试)[kN]根据ENISO12236测量。此方法规定经由测量推动平端柱塞(flat-endedplunger)通过土工合成材料所需要的力来确定抗穿刺。
纤维和母料中的灰分含量[%]通过使样品在置于焚烧炉中的焚烧坩埚中在570℃下焚烧2小时来确定。灰分含量测量为剩余无机残留物的总量。
实施例1
此实施例涉及制备本发明的包含碳酸钙材料。
将500g湿式研磨和经喷雾干燥的大理石(来自意大利Carrara)(在水平球磨机(Dynomill)中在自来水中以25重量%湿式研磨和经喷雾干燥,其特征为约1.6微米的d50、4.1m2/g的比表面积、94.5%的亮度R457以及0.05重量%的湿度)添加至MTI混合机中。样品在120℃和3000rpm下活化10min。然后,将处理剂(磷酸单酯和磷酸二酯以及任选的磷酸三酯和/或磷酸)以表1所示的量引入混合机。混合机的内容物在120℃和搅拌速度3000rpm下混合10min。
接着,将样品储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接从密封的塑料袋取出且立即进行分析。
表1
PA PA IE
试验 1 2 3
处理剂 TA1 TA2 TA3
处理含量[重量%] 0.6 1.2 0.6
TA1:涉及2-乙基己基磷酸单酯及2-乙基己基磷酸二酯的混合物。磷酸单酯与磷酸二酯的比为65摩尔%:35摩尔%。三酯含量低于10重量%。
TA2:涉及2-辛基癸基磷酸单酯与2-辛基癸基磷酸二酯的混合物。磷酸单酯与磷酸二酯的比为63摩尔%:37摩尔%。三酯含量低于10重量%。
TA3:涉及2-辛基-1-十二基磷酸单酯与2-辛基-1-十二基磷酸二酯的混合物。磷酸单酯与磷酸二酯的比为45摩尔%:55摩尔%。磷酸三酯含量低于10重量%。
之后分析如上所述获得的材料;结果简述于表2。
表2
PA PA IE
试验 1 2 3
吸水量[mg/g] 1.09 0.87 0.56
OST[℃] 275 293 280
亲水性[体积/体积%] 100 100 60
从表2给出的数据,可知本发明包含碳酸钙的材料显示优良的性质。特别的是,显示本发明包含碳酸钙的材料的吸水量敏感性小于0.8mg/g、挥发开始温度≥250℃以及亲水性低于8:2体积比的水:乙醇(80体积/体积%水)。
实施例2
此实施例涉及制备包含包含碳酸钙的材料和至少一种聚合树脂的吹制薄膜。
关于吹塑薄膜聚合物组合物的详细内容(以所得薄膜的总重量计)描述于表3中。
表3
聚合物组合物 [g/cm3] F0 F1 F2
聚合物树脂*1 0.924 100 40 40
经处理的碳酸盐A*2 2.7 60
表2的试验IE 3 2.7 60
然后,将用于制备吹塑薄膜的聚合物组合物稀释至20重量%的包含碳酸钙的材料,以所得薄膜的总重量计。
*1聚合物树脂涉及线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE),作为DowlexNG5056G商购自DowChemicalCompany,DowEuropeGmbH,Horgen,Switzerland。
*2经处理的碳酸盐A为疏水的经脂肪酸表面处理的干式研磨的碳酸钙(来自意大利的大理石),具有1.7μm的中值直径(d50)、6.8μm的顶切(topcut)(d98)以及57重量%的颗粒具有低于2μm的直径。
聚合物组合物F0仅包含纯聚合物树脂,不包含包含碳酸钙的材料。
吹塑薄膜在Collin吹塑薄膜生产线上制备,薄膜克重为37.5g/m2以及薄膜厚度为40μm。
根据本发明实施例的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线显示优良的机械性质,如图1所示。
图1清楚地证实包含本发明聚合物组合物的本发明纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线显示出落锤试验中增加的数值。特别的是,显示出对于根据本发明实施例的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线的落锤所确定的数值显著高于对于仅由聚合树脂(F0)组成的样品以及对于标准样品(F1)所确定的数值。
进一步理解的是,包含本发明聚合物组合物和用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线的聚合物共混物还显示出优良的压滤值(FPV),如表4所示。
表4
样品 FPV,16g GCC,14μm筛[bar/g]
F1 1.8
F2 0.8
实施例3(对比例)
此实施例涉及制备扁平包含无表面反应性硅酸盐的材料。
将500gMicaTM(AspangerBergbauundMineralwerke,Aspang,Austria;特征为d50约9.3微米和比表面积为5.5m2/g以及湿度<1重量%)添加至MTI混合机。样品在120℃和3000rpm下活化10min。之后,将处理剂TA3(参见表1下描述)以相对于MicaTM0.6重量%的量引入混合机中,如表5(试验4)所示。混合机的内容物在120℃和搅拌速度3000rpm下混合10min。接着,将样品储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接从密封的塑料袋中取出且立即进行分析。
为了参考目的,将500gMicaTM(AspangerBergbauundMineralwerke,Aspang,Austria;特征为d50约9.3微米和比表面积为5.5m2/g以及湿度<1重量%)添加至MTI混合机。未将处理剂引入混合机,还如表5(试验5)所示。样品在120℃和3000rpm下活化10min。之后,样品进一步在120℃和搅拌速度3000rpm下混合10min。接着,将样品储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接从密封的塑料袋中取出且立即进行分析。
表5
PA PA
试验 4 5(空白组)
处理剂 TA3 -
处理含量[重量%] 0.6 -
之后,分析如上所述所得的每一种材料的样品,结果简述于表6。对每一个样品进行两次单独的测量。
表6
PA PA
试验 4 5
吸水量[mg/g] 2.18/2.19 2.55/2.65
从表6给出的数据可知,相比于上述本发明样品IE3(0.56mg/g;参见上表2),如对于本发明所定义的没有表面反应性的矿物材料显示高得多的吸水量敏感性(2.18和2.19mg/g样品PA4)。经表面处理的云母的吸水量敏感性(2.18和2.19mg/g样品PA4)几乎与对于参考样品PA5所测量的一样高(2.55和2.65mg/g)。
实施例4
此实施例涉及制备包含由本发明所制备的表面经处理的填料材料产物和至少一种聚合树脂的非织造织物。
将所述包含根据本发明的CaCO3的非织造织物的样品与包含现有技术CaCO3的非织造织物的样品在下表7和8中作比较。将不同量的填充母料与另外的聚丙烯(PPHF420FB,均聚丙烯,具有MFR19g/10min(230℃,2.16kg,ISO1133),来自Borealis)混合,和由这些混合物制备非织造织物。
表7
1MD指的是纵向,2CD指的是横向
表8
1MD指的是纵向,2CD指的是横向
70%MB本发明1指的是70wt%母料,所述母料为28wt%PPHH450FB均聚丙烯(具有MFR37g/10min(230℃,2.16kg,ISO1133),来自Borealis)和2wt%IrgastabFS301(来自BASF的加工与热稳定剂)以及70wt%根据本发明的CaCO3,其中经处理的CaCO3的中值颗粒尺寸直径d50为1.7μm,顶切d98为6μm。
CaCO3的处理:0.8wt%的2-辛基-1-十二基磷酸单酯和2-辛基-1-十二基磷酸二酯。磷酸单酯与磷酸二酯的比为45摩尔%:55摩尔%。磷酸三酯含量低于10重量%。将500g经喷雾干燥的包含碳酸钙的填料材料添加至MTI混合机,使样品在120℃和3000rpm下活化10min。之后,将2-辛基-1-十二基磷酸单酯和2-辛基-1-十二基磷酸二酯以0.8wt%的量引入混合机。混合机的内容物在120℃和搅拌速度3000rpm下混合10min。
将所得的表面经处理的填料材料产物储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接从密封的塑料袋中取出且立即进行分析。开始温度:275℃;吸水量:0.75mg/g。
70%MAPA1指的是70wt%母料,所述母料为28wt%PPHH450FB均聚丙烯(具有MFR37g/10min(230℃,2.16kg,ISO1133),来自Borealis)和2wt%IrgastabFS301(来自BASF的加工与热稳定剂)以及70wt%现有技术的湿式研磨表面经处理的CaCO3,和该CaCO3的中值颗粒尺寸直径d50为1.7μm和顶切d98为6μm。
相比于为未经填充的聚丙烯PPHF420FB的实施例1,如可从表7和8中本发明实施例2所见的包含根据本发明CaCO3的聚丙烯非织造织物的样品以及如可从表7和8中实施例3所见的包含现有技术CaCO3的非织造织物的样品可以以具有略降低的机械性质的优良性质来制备。
所提到的聚丙烯不是唯一的,和其它PP聚合物或PE聚合物或PP与PE聚合物的混合物也可适合用于制备包含本发明CaCO3的母料,这落在本发明范围内。

Claims (16)

1.一种聚合物组合物,其包含
a)至少一种聚合树脂,和
b)自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以所述聚合物组合物的总重量计,其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料
i)包含含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸d50≤7.5μm,且具有在20℃(±2℃)下小于0.1重量%的水中溶解度,以所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计,
ii)具有吸水量敏感性≤0.8mg/g,
iii)具有≥250℃的挥发开始温度,和
iv)具有使用沉淀法在+23℃(±2℃)下测量的低于8:2体积比的水:乙醇的亲水性,
其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料在含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的磷酸酯共混物,其中所述磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1至1:100和其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料包含至少0.1重量%的所述磷酸酯共混物,以所述至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。
2.根据权利要求1的聚合物组合物,其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为根据ISO2469测量的亮度R457为至少70%的矿物颗粒,优选所述至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含碳酸钙的颗粒,更优选所述至少一种表面反应性白色矿物材料的包含碳酸钙的颗粒选自研磨碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)以及它们的混合物。
3.根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料包含
i)≥90重量%、优选≥95重量%和最优选≥97.5重量%的含表面反应性白色矿物材料的颗粒,以所述至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计,和/或
ii)自0.1至5重量%、优选自0.2至3重量%和最优选自0.3至2重量%的所述磷酸酯共混物,以所述至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。
4.根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1.1至1:80,优选自1:1.1至1:60,更优选自1:1.1至1:40,甚至更优选自1:1.1至1:20和最优选自1:1.1至1:10。
5.根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述磷酸酯共混物进一步包含一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物。
6.根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中
i)一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子组成,和/或
ii)一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子组成,和/或
iii)一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的三个醇分子三酯化的正磷酸分子组成。
7.根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述磷酸酯共混物包含盐性反应产物如磷酸单酯的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐以及磷酸二酯的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐以及任选的磷酸的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐。
8.根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述至少一种聚合树脂为至少一种热塑性聚合物,优选选自聚烯烃、聚酰胺、包含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
9.一种制备如权利要求1至7中任一项所定义的表面反应性白色矿物材料的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)提供含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸d50≤7.5μm,且具有在20℃(±2℃)下小于0.1重量%的水中溶解度,以所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的总干重计,如权利要求1或2中所定义;
(b)提供磷酸酯共混物,所述磷酸酯共混物包含一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷酸二酯以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸,其中所述磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1至1:100;
(c)使步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒在一或多个步骤中与步骤(b)的磷酸酯共混物接触,使得包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物的磷酸酯共混物在步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表面上形成;
其中,在步骤(c)之前和/或期间,调整温度,使得步骤(b)的磷酸酯共混物为液体。
10.根据权利要求9的方法,其中根据步骤(c)使所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒与磷酸酯共混物接触在自20至200℃、优选自90至200℃、更优选自100至150℃和最优选自110至130℃的温度下进行。
11.根据权利要求9或10的方法,其中
i)一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子组成,和/或
ii)一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子组成,和/或
iii)一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原子总数的三个醇分子三酯化的正磷酸分子组成。
12.一种用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的方法,所述方法包含至少以下步骤:
a)提供根据权利要求1至8中任一项的聚合物组合物,和
b)使步骤a)的聚合物组合物经受将所述聚合物组合物转化为纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的条件。
13.一种表面反应性白色矿物材料,其可得自权利要求9至11中任一项的方法。
14.一种纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜,其包含根据权利要求1至8中任一项的聚合物组合物和/或根据权利要求13的表面反应性白色矿物材料。
15.一种制品,所述制品包含根据权利要求1至8中任一项的聚合物组合物和/或根据权利要求13的表面反应性白色矿物材料和/或根据权利要求14的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜,其中所述制品选自卫生产品、医疗保健产品、滤器产品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋具和行李产品、家用和工业产品、包装产品、建筑产品等。
16.一种根据权利要求9所定义的磷酸酯共混物的用途,用于降低所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性和/或吸水量敏感性。
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