CN116194407A - 包含天然研磨碳酸钙（gcc）的湿固化单组分聚合物组合物 - Google Patents
包含天然研磨碳酸钙（gcc）的湿固化单组分聚合物组合物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及包含聚合物材料和天然研磨碳酸钙(GCC)的湿固化单组分聚合物组合物、通过固化该湿固化单组分聚合物组合物获得的固化产品、制备这种湿固化单组分聚合物组合物的方法以及制备这种固化产品的方法以及天然研磨碳酸钙(GCC)用于减少制备这种湿固化单组分聚合物组合物的加工时间和/或增加这种固化产品的断裂伸长率的用途。
Description
技术领域
本发明涉及包含聚合物材料和天然研磨碳酸钙(GCC)的湿固化单组分聚合物组合物、通过固化该湿固化单组分聚合物组合物获得的固化产品、制备这种湿固化单组分聚合物组合物的方法以及制备这种固化产品的方法以及天然研磨碳酸钙(GCC)用于减少制备这种湿固化单组分聚合物组合物的加工时间和/或增加这种固化产品的断裂伸长率的用途。
背景技术
碳酸钙如研磨碳酸钙(GCC)和沉淀碳酸钙被广泛用在粘合剂和密封剂组合物中作为流变改性剂、降低成本的填料、拉伸强度增强剂、增韧剂、遮光剂和/或增白剂。例如，US20070167531 A1涉及颗粒状形式的天然碱土金属碳酸盐，其具有约0.5μm或更小的d50和小于约0.2％重量的吸湿性，用在双组分聚氨酯体系中。US6645339 B1涉及一种用于提供对镁基基材增强的粘合性的方法，该方法包括以下步骤：a)提供一种组合物，该组合物包含：(i)至少一种可聚合有机硅组分；(ii)至少一种含氨基的硅烷粘合促进剂；和(iii)至少一种填料；b)将所述组合物置于两个基材之间，其中至少一个基材是镁基的；和c)固化所述组合物以实现其增强的粘合性。US7186763 B2涉及一种含有经表面处理的碳酸钙的糊状树脂组合物，该经表面处理的碳酸钙是通过用不饱和脂肪酸(A)和饱和脂肪酸(B)对BET比表面积为10-100m2/g的碳酸钙进行表面处理而得到的，其特征在于，所述经表面处理的碳酸钙在源自汞孔隙率测定法的孔尺寸分布曲线上显示出在低于0.03μm下的模态孔尺寸峰值和0.05-0.5cm3/g的模态孔体积，并且所述不饱和脂肪酸(A)和饱和脂肪酸的(B)的(A)/(B)共混比为0.5-1.9。根据实施方案，该经表面处理的碳酸钙具有0.35-0.58％的含湿量。因此，该经表面处理的碳酸钙具有相对高的含湿量，因此不被认为适合于湿固化单组分聚合物组合物。US8513328(B2)涉及一种包含一部分室温硫化(RTV)有机硅基空气和水阻隔粘合剂组合物的壁组装件，该组合物尤其包含最高达约20％重量的经处理的气相二氧化硅增强填料；和最高达约60％重量的至少一种硬脂酸处理的研磨碳酸钙填充填料；以及沉淀碳酸钙填料。然而，沉淀碳酸钙(PCC)的使用具有的缺点是PCC具有相对高的含湿量，这不适合于湿固化聚合物组合物，使得在PCC与聚合物接触之前必须对PCC进行复杂且昂贵的干燥。此外，PCC的湿敏感性导致这种组合物的低储存稳定性。
US9732261 B2涉及聚有机硅氧烷组合物X，其可以在水存在下通过缩聚反应交联以得到弹性体，该组合物尤其包含相对于组合物总量计大于35％重量的量的至少一种研磨天然碳酸钙B，其根据BET法测量的比表面积严格地小于3m2/g，并且已经用至少一种选自以下的化合物进行了表面处理：石蜡、脂肪酸、脂肪酸盐及其混合物。根据实施方案，d50分别为6.5和2μm的
3和
520FL可作为研磨天然碳酸钙用于组合物中。
适用于制备粘合剂和密封剂的组合物通常被细分为1-组分(1K)和2-组分(2K)的，它们在本领域中是众所周知的，并且被广泛用于粘合或密封金属、塑料、复合材料、木材或其与彼此的不同材料。它们通常在工业中用于制品的初始构造以及制品的修理。
湿固化1K组合物如湿固化1K粘合剂和密封剂组合物需要特定的条件来开始固化过程，即湿度，一直到满足该条件，组合物才会粘合或密封。因此，必须仔细选择这些组合物的包装、加工和分配，以确保组合物在到达其目的地之前不会开始固化。1K组合物如1K粘合剂和密封剂组合物的主要优点是易于使用，因为在混合时没有潜在的误差，并且它们在没有底漆的情况下也可粘合到大多数表面上。此外，1K组合物如1K粘合剂和密封剂组合物可通过如下方式而具有抗流挂性：添加约15％的PVC粉末并通过将混合物加热至约70℃的温度例如20分钟使其达到确切的增塑剂溶胀程度。然而，为了达到受控的溶胀水平并且因而达到此类组合物所需的流变性能，必须精确地保持工艺温度，即在1℃的范围内，这既难以控制也难以在通常负载为800-1600kg的工业混合器中均匀地实现。
与此相反，2K组合物如2K粘合剂和密封剂组合物由树脂和交联剂组分组成，一旦这两种组分混合在一起就会固化。只要这两种组分彼此分开，它们在储存中就保持稳定。然而，2K组合物在混合时具有高潜在误差的风险，因为2-组分产品被设计为按设定比例分配，以从组合物中获得所需的性能。两种组分之间的反应通常在它们混合后立即开始，并且粘度增加，直到它们不再可用。这被称为开放时间或适用期。一旦固化，则2K组合物如2K粘合剂和密封剂组合物是韧性和刚性的，具有良好的耐温度和耐化学性。2K组合物的主要优点是更容易配制快速固化2K组合物，因为树脂和交联剂组分的分离在组成上提供了较少的限制，从而提供了改变2K组合物的组成的更多可能性。
鉴于上述情况，目前仍需要具有优异加工性能、储存稳定性、机械和流变性能的湿固化1K组合物如湿固化1K粘合剂和密封剂组合物。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有优异的机械性能并且特别具有优异的断裂伸长率的湿固化1K组合物。此外，希望提供具有优异的加工性能并且特别具有优异的加工时间的湿固化1K组合物。除此之外，希望提供具有优异的储存稳定性、结皮时间(skin time)和流变性能如抗流挂性的湿固化1K组合物。此外，希望提供具有优异的热稳定性和粘合性能的湿固化1K组合物。
上述目的以及其他目的通过独立权利要求中定义的主题来解决。在相应的从属权利要求中定义了本发明的有利实施方案。
根据本发明的一个方面，提供了一种包含聚合物材料和天然研磨碳酸钙(GCC)的湿固化单组分聚合物组合物，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
本发明人已经令人惊讶地发现，具有低含湿量和亚微米粒子尺寸的天然研磨碳酸钙(GCC)可在湿固化1K组合物如湿固化1K粘合剂和密封剂组合物中更换PVC粉末作为流变改性剂，从而产生优异的流变性能，尤其是优异的抗流挂性。而且，本发明的湿固化1K组合物如湿固化1K粘合剂和密封剂组合物可以在小于1小时的时间内制备，从而在加工时间方面提供优异的加工性能。相比之下，包含PVC的1K组合物可以在大于4至12小时制备。此外，如果混合器被重载使用，特别是在当地“建筑高峰期”用于建筑密封剂，则这可能会导致生产能力增加三倍，而无需资本支出。除此之外，天然研磨碳酸钙(GCC)可在室温下容易地分散，并且不需要额外的干燥步骤而使得本发明的湿固化1K组合物如湿固化1K粘合剂和密封剂组合物具有优异的储存稳定性。此外，本发明的湿固化1K组合物如1K粘合剂和密封剂组合物具有优异的机械性能，尤其是优异的断裂伸长率。除此之外，本发明的湿固化1K组合物如1K粘合剂和密封剂组合物具有优异的流变性能如抗流挂性，以及结皮时间，以及优异的热稳定性和粘合性能。
根据一种实施方案，天然研磨碳酸钙(GCC)选自大理石、石灰石、白云石、白垩及其混合物。
根据另一种实施方案，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.6μm，优选≤0.4μm，更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm，和/或ii)通过沉降法测量的顶切(d98)为0.3-3.0μm，更优选0.5-2.0μm并且最优选0.5-1.5μm，和/或iii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为10-40m2/g，优选10-32m2/g，更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和/或iv)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量。
根据又另一种实施方案，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂选自I)一种或多种磷酸单酯和/或其盐和/或一种或多种磷酸二酯和/或其盐的磷酸酯共混物，和/或II)至少一种饱和或不饱和脂族线性或支化羧酸和/或其盐，优选至少一种碳原子总量为C4至C24的脂族羧酸和/或其盐，更优选至少一种碳原子总量为C12至C20的脂族羧酸和/或其盐，最优选至少一种碳原子总量为C16至C18的脂族羧酸和/或其盐，和/或III)至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，其中该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成，和/或IV)至少一种聚二烷基硅氧烷，和V)一种或多种根据I)至IV)的材料的混合物。
根据一种实施方案，该聚合物材料是湿固化聚合物材料，优选地，该聚合物材料选自聚氨酯、甲硅烷基改性的聚氨酯、聚脲、甲硅烷基改性的聚脲、有机硅、具有末端硅烷基团的聚醚聚合物、具有末端硅烷基团的多硫化物聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯及其混合物。
根据另一种实施方案，该聚合物组合物包含的天然研磨碳酸钙(GCC)的量基于该聚合物组合物的总重量计为20-65％重量，优选30-60％重量，更优选35-55％重量并且最优选35-50％重量。
根据又另一种实施方案，该聚合物组合物还包含交联剂和增塑剂作为添加剂，以及任选的其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土。
根据一种实施方案，该至少一种表面处理剂以基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总重量计为0.5-4.5％重量的量存在于该天然研磨碳酸钙(GCC)上。
根据另一种实施方案，该聚合物组合物是密封剂或粘合剂组合物。
根据本发明的另一个方面，提供了通过固化本文定义的湿固化单组分聚合物而获得的固化产品，优选密封剂或粘合剂，其中该固化产品具有根据ISO 37:2011测量的断裂伸长率为大于600％，优选大于700％，更优选大于750％。
根据本发明的又一方面，提供了一种制备本文定义的湿固化单组分聚合物组合物的方法，其中该方法包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)以任何顺序接触步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分。
根据一种实施方案，在接触步骤e)中，首先在一个或多个步骤中使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且在一个或多个步骤中将获得的混合物在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触。
根据另一种实施方案，该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
根据又一种实施方案，步骤d)的另外的任选添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
根据本发明的再又一个方面，提供了一种制备本文定义的固化产品的方法，该固化产品优选是密封剂或粘合剂，其中该方法包括以下步骤：
i)提供本文定义的湿固化单组分聚合物组合物，以及
ii)固化步骤i)中的组合物，以使得形成固化产品。
根据本发明的再一个方面，提供了具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的用途，用于与在不存在具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的湿固化单组分聚合物组合物和固化产品、优选密封剂或粘合剂分别相比，减少制备湿固化单组分聚合物组合物的加工时间和/或增加固化产品、优选密封剂或粘合剂的断裂伸长率。
应理解，出于本发明的目的，以下术语具有以下含义：
如本文所用，术语“聚合物材料”是指可聚合材料或包含反应性基团的聚合物前体，其通过例如由湿气或热引发的固化反应转化为固化产品。
“湿固化单组分(或1K)”聚合物组合物是指包含聚合物材料和交联剂的聚合物组合物，其需要湿度如环境湿度来开始固化过程。
出于本发明的目的，“可聚合材料”是一种聚合物，其包含反应性位点，该反应性位点在与交联剂反应时形成固化产品。
本发明含义中的术语“经表面处理”是指下述这样的材料：该材料已经与表面处理剂接触以在该材料的表面的至少一部分上获得涂层。
本文中的颗粒状材料的“粒子尺寸”通过其重量基粒子尺寸的分布dx来描述。在此，值dx表示下述这样的直径：相对于该直径，x％重量的粒子具有小于dx的直径。这意味着例如d20值是指下述这样的粒子尺寸：其中所有粒子的20％重量小于该粒子尺寸。d50值因而是重量中值粒子尺寸，也即所有粒子的50％重量小于该粒子尺寸。出于本发明的目的，除非另外指明，否则该粒子尺寸被指定为重量中值粒子尺寸d50(wt)。粒子尺寸通过使用Micromeritics Instrument Corporation的SedigraphTM 5120仪器来确定。方法及仪器为本领域技术人员所知且通常用于确定填料和颜料的粒子尺寸。在0.1％重量Na4P2O7的水溶液中进行测量。
在本文件通篇中使用的材料的“比表面积”(以m2/g为单位)可通过Brunauer-Emmett-Teller(BET)法以氮气作为吸附气体并通过使用Micromeritics的ASAP 2460仪器来确定。该方法为本领域技术人员所熟知，并在ISO 9277:2010中定义。测量前，将样品在100℃下在真空下调理30分钟。所述材料的总表面积(m2)可通过材料的比表面积(m2/g)与质量(g)的乘积来获得。
除非另有规定，否则术语“残余含湿量”是指下述这样的过程：根据该过程，至少一部分的水被从材料中去除以使得达到在105℃下的所获得的“经干燥的”材料的恒定重量。通常，除非另有规定，否则“经干燥的”或“干燥”材料具有的残余含湿量为小于或等于0.2％重量，基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计。
与此相反，“吸湿敏感性(moisture pick-up susceptibility)”是指材料在潮湿环境中吸收一些水分的能力。为此，将材料在10％的湿度下进行调理，测量重量，然后将条件改变为85％的相对湿度，然后再次测量材料的重量。重量差对应于该吸湿敏感性。
在谈论单数名词时使用不定冠词或定冠词如“a”、“an”或“the”的情况下，这包括了该名词的复数，除非其他任意情况下另外具体指出。
当术语“包括或包含(comprising)”在本说明书和权利要求书中被使用时，其并不排除其他要素。出于本发明的目的，术语“由……组成(consisting of)”被认为是术语“包括或包含(comprising)”的优选实施方案。如果在下文中定义一个组集(group)包括至少一定数目的实施方案，则这也被理解为公开了一个组集，其优选仅由这些实施方案组成。
诸如“可获得(obtainable)”或“可定义(definable)”以及“获得(的)(obtained)”或“定义(的)(defined)”的术语可互换使用。这例如意味着，除非上下文另外明确指出，否则术语“获得(的)”并不意味着指示例如一种实施方案必须通过例如术语“获得(的)”之后的步骤序列来获得，虽然术语“获得(的)”或“定义(的)”总是包括此类限制性理解作为优选实施方案。
无论何处使用术语“包括或包含(including)”或者“具有(having)”，这些术语被认为等同于如上定义的“包括或包含(comprising)”。
本发明的湿固化单组分聚合物组合物包含聚合物材料和天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在下文中将更详细地阐述本发明产品的优选实施方案。应理解，这些实施方案和细节也适用于本文所述的用于它们的制备的本发明方法和它们的用途。
湿固化单组分聚合物组合物
本发明的湿固化单组分聚合物组合物包含天然研磨碳酸钙(GCC)。
天然研磨碳酸钙(GCC)可以以任何合适的干燥形式如以粉末形式和/或以压制或造粒的形式提供。然而，为了使天然研磨碳酸钙(GCC)在聚合物组合物和固化产品中均匀分布，天然研磨碳酸钙(GCC)优选以粉末形式提供。
本发明含义中的“天然研磨碳酸钙”(也被称为“研磨碳酸钙”)(GCC)为自天然来源(例如大理石、石灰石、白云石、白垩和/或其混合物)获得的碳酸钙，并且其通过湿式和/或干式处理如研磨、筛选和/或分级(例如借助于旋风器或分级器)进行加工。
根据一种实施方案，天然研磨碳酸钙(GCC)选自大理石、石灰石、白云石、白垩及其混合物。天然研磨碳酸钙(GCC)可进一步包含通常存在于天然来源中的组分如碳酸镁、铝硅酸盐等。
本发明含义中的“白云石”是一种含有碳酸钙的矿物，即碳酸钙镁矿物，其化学组成为CaMg(CO3)2(“CaCO3·MgCO3”)。白云石矿物可包含基于白云石的总重量计为至少30.0％重量的MgCO3，优选大于35.0％重量、更优选大于40.0％重量的MgCO3。
通常，天然研磨碳酸钙(GCC)的研磨可以是干或湿研磨步骤并且可例如在使得粉碎主要由使用辅助体冲击产生的条件下，用任何传统研磨装置进行，也即在以下的一种或多种中进行：球磨机、棒磨机、振动研磨机、轧碎机、离心冲击研磨机、立式珠磨机、磨碎机、销棒粉碎机、锤磨机、粉磨机、撕碎机、去块机、切割机(knife cutter)或本领域技术人员已知的其他此类设备。在天然研磨碳酸钙(GCC)包含湿研磨的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下，研磨步骤可在使得发生自体研磨的条件下和/或通过水平球磨和/或本领域技术人员已知的其他此类方法来进行。由此获得的经湿加工的天然研磨碳酸钙(GCC)可通过众所周知的方法，例如通过絮凝、过滤或强制蒸发(在干燥之前)来洗涤并脱水。后续干燥步骤(必要时)可在单一步骤(例如喷雾干燥)中进行，或者在至少两个步骤中进行。还常见地，这种矿物材料进行选矿步骤(例如浮选、漂白或磁性分离步骤)以去除杂质。
与此相反，“沉淀碳酸钙”(PCC)是指合成材料，通常通过在水性、半干或潮湿环境中在二氧化碳与氢氧化钙反应之后沉淀或者通过钙和碳酸根离子(例如CaCl2和Na2CO3)从溶液中沉淀出来而获得。生产PCC的其他可能方式为石灰纯碱法，或者Solvay法，其中PCC为氨生产的副产物。沉淀碳酸钙以三种初级晶形存在：方解石、文石和球霰石，且对于这些晶形中的每一晶形而言存在许多不同的多晶型物(晶体惯态)。方解石具有三角结构，该三角结构具有典型的晶体惯态如偏三角面体的(S-PCC)、斜方六面体的(R-PCC)、六角形棱柱的、轴面的、胶体的(C-PCC)、立方的及棱柱的(P-PCC)。文石为正斜方晶结构，该正斜方晶结构具有成对六角形棱晶的典型晶体惯态，以及细长棱柱的、弯曲叶片状的、陡锥状、凿尖晶体、分叉树及珊瑚或蠕虫状的形式的多种分类。球霰石属于六方晶系。所获得的PCC浆料可机械脱水和干燥。PCC例如在以下文献中被描述：EP2447213 A1、EP2524898 A1、EP2371766 A1、EP1712597A1、EP1712523A1或WO2013/142473A1。
有鉴于此，天然研磨碳酸钙(GCC)可容易地与沉淀碳酸钙(PCC)区分开来。特别地，天然研磨碳酸钙(GCC)与沉淀碳酸钙(PCC)相比具有低的含湿量，因此在掺入本发明的湿固化1K组合物之前不需要能量密集且复杂的干燥步骤。此外，在本发明的湿固化1K组合物中天然研磨碳酸钙(GCC)的掺入提供了高的断裂伸长率，当在相同的组合物中使用沉淀碳酸钙(PCC)时无法获得该高的断裂伸长率。
优选地，天然研磨碳酸钙(GCC)是大理石、石灰石或白垩。更优选地，天然研磨碳酸钙(GCC)是大理石或石灰石。最优选地，天然研磨碳酸钙(GCC)是大理石。
在这方面，要求该天然研磨碳酸钙(GCC)满足特定的特性，以为相应的固化产品提供优异的机械性能如断裂伸长率，并提供未固化产品(即湿固化单组分聚合物组合物)的优异储存稳定性和优异流变性能如抗流挂性以及热稳定性、结皮时间和粘合性能。
一个要求是：该天然研磨碳酸钙(GCC)具有特定的低的重量中值粒子尺寸d50值。
特别地，已经发现该天然研磨碳酸钙(GCC)必须具有通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm。例如，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.6μm，优选≤0.4μm，更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm。
额外地，该天然研磨碳酸钙(GCC)必须具有高比表面积。
特别地，已经发现该天然研磨碳酸钙(GCC)必须具有根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g。例如，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有根据ISO9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为10-40m2/g，优选10-32m2/g，更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g。
额外地，该天然研磨碳酸钙(GCC)必须具有非常低的残余含湿量。这样的低含湿量特别适合于提供优异的储存稳定性。
特别地，已经发现，该天然研磨碳酸钙(GCC)必须基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。优选地，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.15％重量，并且最优选≤0.1％重量。例如，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为从0.03至≤0.2％重量，优选从0.05至≤0.15％重量，并且最优选从0.05至≤0.1％重量。
因此，该天然研磨碳酸钙(GCC)必须具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
例如，该天然研磨碳酸钙(GCC)是大理石，具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，优选≤0.6μm，更优选≤0.4μm，甚至更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在另一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，优选10-40m2/g，更优选10-32m2/g，甚至更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在另一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，具有
iv)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
v)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
vi)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，例如从0.03至≤0.2％重量，优选≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量。
在一种优选实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，更优选≤0.4μm，甚至更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm；和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，优选10-40m2/g，更优选10-32m2/g，甚至更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，例如从0.03至≤0.2％重量，优选≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量。
例如，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为0.2μm-0.4μm；和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为0.05至≤0.1％重量。
额外地，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，可具有通过沉降法测量的顶切(d98)为0.3-3.0μm，更优选0.5-2.0μm并且最优选0.5-1.5μm。
在一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)，优选大理石，因而具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，更优选≤0.4μm，甚至更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm；和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，优选10-40m2/g，更优选10-32m2/g，甚至更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，例如从0.03至≤0.2％重量，优选≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量，和
iv)通过沉降法测量的顶切(d98)为0.3-3.0μm，更优选0.5-2.0μm并且最优选0.5-1.5μm。
优选地，该天然研磨碳酸钙(GCC)(优选大理石)用至少一种表面处理剂处理，并且因而优选为经表面处理的天然研磨碳酸钙(GCC)。
本发明含义中的“表面处理剂”是指下述这样的任何材料：该材料能够与天然研磨碳酸钙(GCC)的表面反应和/或形成加合物，从而在该天然研磨碳酸钙(GCC)的表面的至少一部分上形成表面处理层。应理解，本发明不限于任何特定的表面处理剂。本领域技术人员知道如何选择合适的材料用作表面处理剂。
本发明含义中的术语“至少一种”表面处理剂是指该表面处理剂包含一种或多种表面处理剂，优选由一种或多种表面处理剂组成。
在本发明的一种实施方案中，该表面处理剂包含一种表面处理剂，优选由一种表面处理剂组成。另外可选地，该表面处理剂包含两种或更多种表面处理剂，优选由两种或更多种表面处理剂组成。例如，该表面处理剂包含一种表面处理剂，优选由一种表面处理剂组成。
在一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂、优选一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂选自：
I)一种或多种磷酸单酯和/或其盐和/或一种或多种磷酸二酯和/或其盐的磷酸酯共混物，和/或
II)至少一种饱和或不饱和脂族线性或支化羧酸和/或其盐，优选至少一种碳原子总量为C4至C24的脂族羧酸和/或其盐，更优选至少一种碳原子总量为C12至C20的脂族羧酸和/或其盐，最优选至少一种碳原子总量为C16至C18的脂族羧酸和/或其盐，和/或
III)至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，其中该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成，和/或
IV)至少一种聚二烷基硅氧烷，和/或
V)一种或多种根据I)至IV)的材料的混合物。
根据本发明的一种实施方案，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂是一种或多种磷酸单酯和/或其盐和/或一种或多种磷酸二酯和/或其盐的磷酸酯共混物。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸单酯由利用一个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30的饱和的、支化或线性、脂族或芳族的醇。例如，该一种或多种磷酸单酯由利用一个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇分子选自在醇取代基中具有碳原子总量为C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和的、支化或线性、脂族或芳族的醇。
磷酸的烷基酯在工业中是众所周知的，特别用作表面活性剂、润滑剂和抗静电剂(Die Tenside；Kosswig und Stache,Carl Hanser Verlag München,1993年)。
通过不同方法合成磷酸的烷基酯以及利用磷酸的烷基酯对矿物进行表面处理是本领域技术人员公知的，例如从以下文献获知：Pesticide Formulations andApplication Systems：17th Volume；Collins HM,Hall FR,Hopkinson M,STP1268；1996年出版，US 3,897,519 A，US 4,921,990A，US 4,350,645 A，US 6,710,199 B2，US 4,126,650A，US 5,554,781 A，EP 1092000B1以及WO 2008/023076 A1。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸单酯由利用一个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30的饱和并且支化或线性的脂族醇。例如，该一种或多种磷酸单酯由利用一个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和并且支化或线性的脂族醇。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸单酯由利用一个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30、优选C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和并且线性的脂族醇。另外可选地，该一种或多种磷酸单酯由利用一个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30、优选C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和并且支化的脂族醇。
在本发明的一种实施方案中，该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，十一烷基磷酸单酯，十二烷基磷酸单酯，十四烷基磷酸单酯，十六烷基磷酸单酯，庚基壬基磷酸单酯，十八烷基磷酸单酯，2-辛基-1-癸基磷酸单酯，2-辛基-1-十二烷基磷酸单酯以及其混合物。
例如，该一种或多种磷酸单酯选自2-乙基己基磷酸单酯，十六烷基磷酸单酯，庚基壬基磷酸单酯，十八烷基磷酸单酯，2-辛基-1-癸基磷酸单酯，2-辛基-1-十二烷基磷酸单酯以及其混合物。在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸单酯为2-辛基-1-十二烷基磷酸单酯。
应理解，表述“一种或多种”磷酸二酯意味着一种或多种类型的磷酸二酯可存在于磷酸酯共混物和/或该经表面处理材料产品的处理层中。
因此应当指出的是，该一种或多种磷酸二酯可为一种类型的磷酸二酯。另外可选地，该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，该一种或多种磷酸二酯可为两种或三种类型的磷酸二酯的混合物，如两种类型的磷酸二酯的混合物。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸二酯由利用两个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30的饱和、支化或线性、脂族或芳族的醇。例如，该一种或多种磷酸二酯由利用两个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自在醇取代基中具有碳原子总量为C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和、支化或线性、脂族或芳族的醇。
应理解，用于酯化磷酸的两个醇可独立地选自相同或不同的在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30的饱和、支化或线性、脂族或芳族的醇。换言之，该一种或多种磷酸二酯可包含衍生自相同醇的两个取代基或者该磷酸二酯分子可包含衍生自不同醇的两个取代基。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸二酯由利用两个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自相同或不同的在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30的饱和并且线性或支化的脂族醇。例如，该一种或多种磷酸二酯由利用两个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自相同或不同的在醇取代基中具有碳原子总量为C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和并且线性或支化的脂族醇。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸二酯由利用两个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自相同或不同的在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30、优选C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和并且线性的脂族醇。另外可选地，该一种或多种磷酸二酯由利用两个醇酯化的正磷酸分子组成，所述醇选自相同或不同的在醇取代基中具有碳原子总量为C6至C30、优选C8至C22、更优选C8至C20并且最优选C8至C18的饱和并且支化的脂族醇。
在本发明的一种实施方案中，该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，十一烷基磷酸二酯，十二烷基磷酸二酯，十四烷基磷酸二酯，十六烷基磷酸二酯，庚基壬基磷酸二酯，十八烷基磷酸二酯，2-辛基-1-癸基磷酸二酯，2-辛基-1-十二烷基磷酸二酯以及其混合物。
例如，该一种或多种磷酸二酯选自2-乙基己基磷酸二酯，十六烷基磷酸二酯，庚基壬基磷酸二酯，十八烷基磷酸二酯，2-辛基-1-癸基磷酸二酯，2-辛基-1-十二烷基磷酸二酯以及其混合物。在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸二酯是2-辛基-1-十二烷基磷酸二酯。
在本发明的一种实施方案中，该一种或多种磷酸单酯选自2-乙基己基磷酸单酯，十六烷基磷酸单酯，庚基壬基磷酸单酯，十八烷基磷酸单酯，2-辛基-1-癸基磷酸单酯，2-辛基-1-十二烷基磷酸单酯以及其混合物，并且该一种或多种磷酸二酯选自2-乙基己基磷酸二酯，十六烷基磷酸二酯，庚基壬基磷酸二酯，十八烷基磷酸二酯，2-辛基-1-癸基磷酸二酯，2-辛基-1-十二烷基磷酸二酯以及其混合物。
根据本发明的另一种实施方案，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂为至少一种饱和或不饱和脂族线性或支化羧酸和/或其盐，优选至少一种碳原子总量为C4至C24的脂族羧酸和/或其盐，更优选至少一种碳原子总量为C12至C20的脂族羧酸和/或其盐，最优选至少一种碳原子总量为C16至C18的脂族羧酸和/或其盐。
本发明含义中的羧酸可选自一种或多种线性链、支化链、饱和的或不饱和的和/或脂环族羧酸。优选地，该脂族羧酸为单羧酸，也即该脂族羧酸的特征在于存在单个羧基。所述羧基位于碳骨架的末端处。
在本发明的一种实施方案中，该脂族线性或支化羧酸和/或其盐选自饱和非支化羧酸，优选选自由以下物质构成的羧酸群组：戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二十一烷酸、山萮酸、二十三烷酸、二十四烷酸、它们的盐、它们的酸酐及其混合物。
在本发明的另一种实施方案中，该脂族线性或支化羧酸和/或其盐选自辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸及其混合物。优选地，该脂族羧酸选自肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸它们的盐、它们的酸酐及其混合物。
优选地，该脂族羧酸和/或其盐或酸酐是硬脂酸和/或硬脂酸盐或硬脂酸酐。
另外可选地，该不饱和脂族线性或支化羧酸优选选自肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、杉皮酸、油酸、反式油酸、异油酸、亚油酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸及其混合物。更优选地，该不饱和脂族线性或支化羧酸选自肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、杉皮酸、油酸、反式油酸、异油酸、亚油酸、α-亚麻酸及其混合物。最优选地，该不饱和脂族线性或支化羧酸是油酸和/或亚油酸，优选油酸或亚油酸，最优选亚油酸。
额外地或另外可选地，该表面处理剂是不饱和脂族线性或支化羧酸的盐。
术语“不饱和脂族线性或支化羧酸的盐”是指其中活性酸基团被部分或完全中和的不饱和脂肪酸。术语“部分中和”的不饱和脂族线性或支化羧酸是指活性酸基团的中和程度为40-95％摩尔，优选50-95％摩尔，更优选60-95％摩尔且最优选70-95％摩尔。术语“完全中和”的不饱和脂族线性或支化羧酸是指活性酸基团的中和程度>95％摩尔，优选>99％摩尔，更优选>99.8％摩尔且最优选为100％摩尔。优选地，活性酸基团被部分或完全中和。
该不饱和脂族线性或支化羧酸的盐优选是选自钠、钾、钙、镁、锂、锶、伯胺、仲胺、叔胺和/或其铵盐的化合物，其中胺盐是线性或环状的。例如，该不饱和脂族线性或支化羧酸是油酸和/或亚油酸、优选油酸或亚油酸且最优选亚油酸的盐。
根据本发明的另一种实施方案，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂是至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成。优选地，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂是至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性脂族基团。额外地或另外可选地，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂是至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中的碳原子总量为至少C3至C30的支化脂族基团。额外地或另外可选地，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂是至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中的碳原子总量为至少C5至C30的环状脂族基团。
因此应当指出，该至少一种单取代琥珀酸酐可为一种类型的单取代琥珀酸酐。另外可选地，该至少一种单取代琥珀酸酐可为两种或更多种类型的单取代琥珀酸酐的混合物。例如，该至少一种单取代琥珀酸酐可为两种或三种类型的单取代琥珀酸酐的混合物，如两种类型的单取代琥珀酸酐的混合物。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种单取代琥珀酸酐为一种类型的单取代琥珀酸酐。
应理解，该至少一种单取代琥珀酸酐代表表面处理剂且由利用选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：在取代基中具有碳原子总量为C2至C30的任何线性、支化、脂族和环状基团。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：在取代基中具有碳原子总量为C3至C20的线性、支化、脂族和环状基团。例如，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：在取代基中具有碳原子总量为C4至C18的线性、支化、脂族和环状基团。优选地，表面处理组合物包含另外的表面处理剂，其为至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中的碳原子总量为C3至C20、优选C4-C18的线性脂族基团。额外地或另外可选地，表面处理组合物包含另外的表面处理剂，其为至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中的碳原子总量为C3至C20、优选C4-C18的支化脂族基团。额外地或另外可选地，表面处理组合物包含另外的表面处理剂，其为至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中的碳原子总量为C5至C20、优选C5-C18的环状脂族基团。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用一个基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中具有碳原子总量为C2至C30、优选C3至C20并且最优选C4至C18的线性和脂族基团。额外地或另外可选地，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用一个基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中具有碳原子总量为C3至C30、优选C3至C20并且最优选C4至C18的支化和脂族基团。
因此优选地，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用一个基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中具有碳原子总量为C2至C30、优选C3至C20并且最优选C4至C18的线性脂族基团。额外地或另外可选地，优选地，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用一个基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中具有碳原子总量为C3至C30、优选C3至C20并且最优选C4至C18的支化脂族基团
例如，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用一个基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中具有碳原子总量为C2至C30、优选C3至C20并且最优选C4至C18的线性烷基基团。额外地或另外可选地，该至少一种单取代琥珀酸酐由利用一个基团单取代的琥珀酸酐组成，该基团是在取代基中具有碳原子总量为C3至C30、优选C3至C20并且最优选C4至C18的支化烷基基团。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种单取代琥珀酸酐是至少一种线性或支化烷基单取代琥珀酸酐。例如，该至少一种烷基单取代琥珀酸酐选自乙基琥珀酸酐，丙基琥珀酸酐，丁基琥珀酸酐，三异丁基琥珀酸酐，戊基琥珀酸酐，己基琥珀酸酐，庚基琥珀酸酐，辛基琥珀酸酐，壬基琥珀酸酐，癸基琥珀酸酐，十二烷基琥珀酸酐，十六烷基琥珀酸酐，十八烷基琥珀酸酐，以及其混合物。
因此应当理解，例如术语“丁基琥珀酸酐”包括线性或支化丁基琥珀酸酐。线性丁基琥珀酸酐的一个特定实例是正丁基琥珀酸酐。支化丁基琥珀酸酐的特定实施是异丁基琥珀酸酐，仲丁基琥珀酸酐和/或叔丁基琥珀酸酐。
此外应理解，例如术语“十六烷基琥珀酸酐”包括线性以及支化十六烷基琥珀酸酐。线性十六烷基琥珀酸酐的一个特定实例为正十六烷基琥珀酸酐。支化十六烷基琥珀酸酐的特定实例是14-甲基十五烷基琥珀酸酐，13-甲基十五烷基琥珀酸酐，12-甲基十五烷基琥珀酸酐，11-甲基十五烷基琥珀酸酐，10-甲基十五烷基琥珀酸酐，9-甲基十五烷基琥珀酸酐，8-甲基十五烷基琥珀酸酐，7-甲基十五烷基琥珀酸酐，6-甲基十五烷基琥珀酸酐，5-甲基十五烷基琥珀酸酐，4-甲基十五烷基琥珀酸酐，3-甲基十五烷基琥珀酸酐，2-甲基十五烷基琥珀酸酐，1-甲基十五烷基琥珀酸酐，13-乙基十四烷基琥珀酸酐，12-乙基十四烷基琥珀酸酐，11-乙基十四烷基琥珀酸酐，10-乙基十四烷基琥珀酸酐，9-乙基十四烷基琥珀酸酐，8-乙基十四烷基琥珀酸酐，7-乙基十四烷基琥珀酸酐，6-乙基十四烷基琥珀酸酐，5-乙基十四烷基琥珀酸酐，4-乙基十四烷基琥珀酸酐，3-乙基十四烷基琥珀酸酐，2-乙基十四烷基琥珀酸酐，1-乙基十四烷基琥珀酸酐，2-丁基十二烷基琥珀酸酐，1-己基癸基琥珀酸酐，1-己基-2-癸基琥珀酸酐，2-己基癸基琥珀酸酐，6，12-二甲基十四烷基琥珀酸酐，2,2-二乙基十二烷基琥珀酸酐，4,8,12-三甲基十三烷基琥珀酸酐，2,2,4,6,8-五甲基十一烷基琥珀酸酐，2-乙基-4-甲基-2-(2-甲基戊基)-庚基琥珀酸酐和/或2-乙基-4,6-二甲基-2-丙基壬基琥珀酸酐。
此外应理解，例如术语“十八烷基琥珀酸酐”包括线性以及支化十八烷基琥珀酸酐。线性十八烷基琥珀酸酐的一个特定实例为正十八烷基琥珀酸酐。支化十六烷基琥珀酸酐的特定实例为16-甲基十七烷基琥珀酸酐，15-甲基十七烷基琥珀酸酐，14-甲基十七烷基琥珀酸酐，13-甲基十七烷基琥珀酸酐，12-甲基十七烷基琥珀酸酐，11-甲基十七烷基琥珀酸酐，10-甲基十七烷基琥珀酸酐，9-甲基十七烷基琥珀酸酐，8-甲基十七烷基琥珀酸酐，7-甲基十七烷基琥珀酸酐，6-甲基十七烷基琥珀酸酐，5-甲基十七烷基琥珀酸酐，4-甲基十七烷基琥珀酸酐，3-甲基十七烷基琥珀酸酐，2-甲基十七烷基琥珀酸酐，1-甲基十七烷基琥珀酸酐，14-乙基十六烷基琥珀酸酐，13-乙基十六烷基琥珀酸酐，12-乙基十六烷基琥珀酸酐，11-乙基十六烷基琥珀酸酐，10-乙基十六烷基琥珀酸酐，9-乙基十六烷基琥珀酸酐，8-乙基十六烷基琥珀酸酐，7-乙基十六烷基琥珀酸酐，6-乙基十六烷基琥珀酸酐，5-乙基十六烷基琥珀酸酐，4-乙基十六烷基琥珀酸酐，3-乙基十六烷基琥珀酸酐，2-乙基十六烷基琥珀酸酐，1-乙基十六烷基琥珀酸酐，2-己基十二烷基琥珀酸酐，2-庚基十一烷基琥珀酸酐，异十八烷基琥珀酸酐和/或1-辛基-2-癸基琥珀酸酐。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种烷基单取代琥珀酸酐选自丁基琥珀酸酐，己基琥珀酸酐，庚基琥珀酸酐，辛基琥珀酸酐，十六烷基琥珀酸酐，十八烷基琥珀酸酐，以及其混合物。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种单取代琥珀酸酐是一种类型的烷基单取代琥珀酸酐。例如，该一种烷基单取代琥珀酸酐是丁基琥珀酸酐。另外可选地，该一种烷基单取代琥珀酸酐是己基琥珀酸酐。另外可选地，该一种烷基单取代琥珀酸酐是庚基琥珀酸酐或辛基琥珀酸酐。另外可选地，该一种烷基单取代琥珀酸酐是十六烷基琥珀酸酐。例如，该一种烷基单取代琥珀酸酐是线性十六烷基琥珀酸酐如正十六烷基琥珀酸酐或支化十六烷基琥珀酸酐如1-己基-2-癸基琥珀酸酐。另外可选地，该一种烷基单取代琥珀酸酐是十八烷基琥珀酸酐。例如，该一种烷基单取代琥珀酸酐是线性十八烷基琥珀酸酐如正十八烷基琥珀酸酐或支化十八烷基琥珀酸酐如异十八烷基琥珀酸酐或1-辛基-2-癸基琥珀酸酐。
在本发明的一种实施方案中，该一种烷基单取代琥珀酸酐是丁基琥珀酸酐如正丁基琥珀酸酐。
在本发明的一种实施方案中，该至少一种单取代琥珀酸酐是两种或更多种类型的烷基单取代琥珀酸酐的混合物。例如，该至少一种单取代琥珀酸酐是两种或三种类型的烷基单取代琥珀酸酐的混合物。
根据本发明的另一种实施方案，该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂为至少一种聚二烷基硅氧烷。
优选的聚二烷基硅氧烷例如描述于US 2004/0097616 A1中。最优选的是选自以下项的聚二烷基硅氧烷：聚二甲基硅氧烷，优选二甲聚硅氧烷，聚二乙基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷和/或其混合物。
例如，该至少一种聚二烷基硅氧烷优选为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
本发明的经表面处理的天然研磨碳酸钙(GCC)优选形成为使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该至少一种表面处理剂接触以使得在该天然研磨碳酸钙(GCC)的表面上形成包含该至少一种表面处理剂和/或其盐性反应产物的处理层(GCC)。
天然研磨碳酸钙(GCC)与表面处理剂优选以0.3-10mg/m2、优选0.5-8mg/m2、更优选0.8-3mg/m2的含碳酸钙或碳酸镁的材料表面的量接触。例如，天然研磨碳酸钙(GCC)与表面处理剂优选以0.8-2.8mg/m2或0.8-2.6mg/m2的含碳酸钙或碳酸镁的材料表面的量接触。
优选地，该至少一种表面处理剂在该天然研磨碳酸钙(GCC)上以基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总重量计为0.5-4.5％重量的量存在。也就是说，在该天然研磨碳酸钙(GCC)和该表面处理剂之间可发生化学反应。换句话说，该处理层可包含该表面处理剂和/或其盐性反应产物。
另外的表面处理剂的术语“盐性反应产物(salty reaction products)”是指通过使天然研磨碳酸钙(GCC)与表面处理剂接触而获得的产物。所述反应产物在应用的表面处理剂的至少一部分与位于该天然研磨碳酸钙(GCC)的表面处的反应性分子之间形成。
因此，本发明的天然研磨碳酸钙(GCC)优选为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，优选≤0.6μm，更优选≤0.4μm，甚至更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在另一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，优选10-40m2/g，更优选10-32m2/g，甚至更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
在另一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
iv)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
v)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
vi)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，例如从0.03至≤0.2％重量，优选≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量。
在一种优选实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，更优选≤0.4μm，甚至更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm；和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，优选10-40m2/g，更优选10-32m2/g，甚至更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，例如从0.03至≤0.2％重量，优选≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量。
例如，该天然研磨碳酸钙(GCC)为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为0.2μm-0.4μm；和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为0.07至≤0.1％重量。
额外地，该经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)可具有通过沉降法测量的顶切(d98)为0.3-3.0μm，更优选0.5-2.0μm并且最优选0.5-1.5μm。
在一种实施方案中，该天然研磨碳酸钙(GCC)为经表面处理(例如经硬脂酸处理)的天然研磨碳酸钙(GCC)，其具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，更优选≤0.4μm，甚至更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm；和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，优选10-40m2/g，更优选10-32m2/g，甚至更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，例如从0.03至≤0.2％重量，优选≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量，和
iv)通过沉降法测量的顶切(d98)为0.3-3.0μm，更优选0.5-2.0μm并且最优选0.5-1.5μm。
该湿固化单组分聚合物组合物的另一组分是聚合物材料。
应理解，本发明的湿固化单组分聚合物组合物的聚合物材料(或可聚合材料)是可通过湿气固化的，并且因而通过湿气(或水)反应产生软化温度远高于室温的高度交联的材料。因此，该聚合物材料优选地是湿固化聚合物材料。
优选地，本发明的湿固化单组分聚合物组合物在通常用于待制备的产品的温度和湿度下固化。例如，本发明的湿固化单组分聚合物组合物在5-100℃、优选5-80℃或5-60℃的温度下固化。例如，本发明的湿固化单组分聚合物组合物在5℃-35℃的温度下固化。额外地或另外可选地，本发明的湿固化单组分聚合物组合物在20％至低于冷凝(即约90％)的湿度下固化。例如，本发明的湿固化单组分聚合物组合物在30％至低于冷凝(即约90％)的湿度下固化。
在一种实施方案中，本发明的湿固化单组分聚合物组合物在5-35℃的温度下和30％至低于冷凝(即约90％)的湿度下固化。
各种各样的湿固化聚合物材料是已知的。
可用于本发明的一组湿固化聚合物材料包括聚氨酯(PU)，其通过各种类型的异氰酸酯如二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯与醇(即二醇、三醇、多元醇)的反应形成。相应的“硬相”源自二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯，它们通过水反应产生软化温度远高于室温的高度交联的材料。
异氰酸酯可优选选自芳族二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(TDI)和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)，以及脂族和脂环族异氰酸酯如1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1-异氰酸酯基-3-异氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)和4,4’-二异氰酸酯基二环己基甲烷(HMDI或氢化MDI)。多元醇和/或多胺优选包括聚醚酯多元醇、脂肪酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯多元醇和聚碳酸酯多元醇，并且还可包括这些化合物的混合物。多元醇和/或多胺优选包含2-10个、更优选2-3个羟基和/或氨基，并且具有32-30000、更优选90-18000g/mol的重均分子量。合适的多元醇优选是在室温下为液体、玻璃状固体/无定形化合物或结晶化合物的多羟基化合物。典型的例子可包括二官能聚丙二醇。还可以优选使用环氧乙烷和环氧丙烷的含羟基无规共聚物和/或嵌段共聚物。合适的聚醚多元醇是在聚氨酯化学中本身已知的聚醚，例如使用启动分子，通过KOH催化或DMC催化，由氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃或表氯醇制备的多元醇。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括甲硅烷基改性的聚氨酯，优选具有末端硅烷基团的聚氨酯。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括聚脲，其通过各种类型的异氰酸酯如二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯与胺(如多胺)的反应形成。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括甲硅烷基改性的聚脲，优选具有末端硅烷基团的聚脲。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括有机硅。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括具有末端硅烷基团的聚醚聚合物。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括具有末端硅烷基团的多硫化物聚合物。
可用于本发明的另一组湿固化聚合物材料包括聚(甲基)丙烯酸酯。聚(甲基)丙烯酸酯的实例包括例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸丁酯。
因此，该聚合物材料优选选自聚氨酯、甲硅烷基改性的聚氨酯、聚脲、甲硅烷基改性的聚脲、有机硅、具有末端硅烷基团的聚醚聚合物、具有末端硅烷基团的多硫化物聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯及其混合物。例如，该聚合物材料优选选自聚氨酯、甲硅烷基改性的聚氨酯、有机硅或聚(甲基)丙烯酸酯。
优选地，该聚合物材料是聚氨酯或甲硅烷基改性的聚氨酯。更优选地，该聚合物材料是聚氨酯。
可用于本发明的聚合物材料的具体实例包括但不限于
STP-E10(可从Wacker获得)；
STP-E30(可从Wacker获得)；
1050MM(可从Momentive获得)；
Y-19116(可从Momentive获得)；
S XP 2636(可从Bayer获得)；
M 280(可从Bayer获得)；MS PolymerTMS303H(可从Kaneka获得)和MSPolymerTMS227(可从Kaneka获得)。这些聚合物材料的结构和特性在US20200095377 A1中被更详细地描述，该文献因此通过引用并入本文。
在一种实施方案中，该聚合物组合物优选包含天然研磨碳酸钙(GCC)如(硬脂酸)表面处理的天然研磨碳酸钙(GCC)，其量基于该聚合物组合物的总重量计为20-65％重量，优选30-60％重量，更优选35-55％重量并且最优选35-50％重量。
例如，该聚合物组合物包含天然研磨碳酸钙(GCC)如(硬脂酸)表面处理的天然研磨碳酸钙(GCC)，其量基于该聚合物组合物的总重量为20-65％重量，优选30-60％重量，更优选35-55％重量并且最优选35-50％重量；并且包含聚合物材料，其量基于该聚合物组合物的总重量计为35-80％重量，优选40-70％重量，更优选45-65％重量，并且最优选50-65％重量。
应理解，该湿固化单组分聚合物组合物典型地进一步包含交联剂和增塑剂作为添加剂。用于该湿固化单组分聚合物组合物的交联剂和增塑剂是本领域众所周知的。交联剂和增塑剂没有特别限制，但本领域技术人员将根据该湿固化单组分聚合物组合物的聚合物材料来选择交联剂和增塑剂。
该湿固化单组分聚合物组合物可任选地包含其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土。这样的添加剂在本领域中是众所周知的，并且将由本领域技术人员相应地选择。
在一种实施方案中，该湿固化单组分聚合物组合物优选包含交联剂和增塑剂作为添加剂以及任选的其他添加剂，其量基于该聚合物组合物的总重量计为0.1-25％重量，优选0.5-23％重量，更优选1-20％重量并且最优选1.2-18％重量。应理解，作为添加剂的交联剂和增塑剂以及任选的其他添加剂的量是指这些添加剂的总量。
例如，该湿固化单组分聚合物组合物包含以下项，优选由以下项组成：
a)天然研磨碳酸钙(GCC)，例如(硬脂酸)表面处理的天然研磨碳酸钙(GCC)，其量基于该聚合物组合物的总重量计为20-65％重量，优选30-60％重量，更优选35-55％重量并且最优选35-50％重量，
b)聚合物材料，其量基于该聚合物组合物的总重量计为10-79.9％重量，优选17-65.5％重量，更优选25-64％重量并且最优选32-63.8％重量，和
c)交联剂和增塑剂作为添加剂以及任选的其他添加剂，其量基于该聚合物组合物的总重量计为0.1-25％重量，优选0.5-23％重量，更优选1-20％重量并且最优选1.2-18％重量。
该湿固化单组分聚合物组合物优选用于制备粘合剂和密封剂。因此，该湿固化单组分聚合物组合物优选为密封剂或粘合剂组合物。
该湿固化单组分聚合物组合物的制备方法
根据本发明的一个方面，本发明的湿固化单组分聚合物组合物通过包括以下步骤的方法制备：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)以任何顺序接触步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分。
关于聚合物材料、天然研磨碳酸钙(GCC)、交联剂和增塑剂、任选的其他添加剂及其优选实施方案，可参考上文在详细讨论湿固化单组分聚合物组合物时提供的论述。
应理解，步骤a)中的聚合物材料优选以干燥形式提供。额外地或另外可选地，步骤b)中的天然研磨碳酸钙(GCC)优选以干燥方式提供。额外地或另外可选地，步骤c)中的交联剂和增塑剂以及步骤d)中的其他任选添加剂(如果存在的话)优选以干燥形式提供。
在一种优选实施方案中，步骤a)中的聚合物材料以干燥形式提供，步骤b)中的天然研磨碳酸钙(GCC)以干燥形式提供，并且步骤c)中的交联剂和增塑剂以及步骤d)中的其他任选添加剂(如果存在的话)优选以干燥形式提供。
在一种优选实施方案中，该湿固化单组分聚合物组合物因此在干燥方法中制备。关于该方法，要指出，“干燥形式”或“干燥方法”是指在不使用溶剂如水的情况下提供步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的化合物。
应理解，步骤a)的聚合物材料可以为固体、高粘性或液体状态。典型地，步骤a)的聚合物材料处于高粘性或液体状态。优选地，步骤a)的聚合物材料在方法步骤e)中以液体状态提供。因此，步骤a)的聚合物材料任选地被加热以提供液体或熔融状态(即粘性较低的状态)的聚合物材料。在一种实施方案中，该方法的接触步骤e)因此包括加热步骤a)的聚合物材料。这种加热优选在步骤a)的聚合物材料是固体或高粘性的情况下进行。然而，即使步骤a)的聚合物材料处于液态，为了加速和增加反应，在步骤e)中进行加热可是有利的。
通常，步骤e)在5-200℃、优选20-150℃并且最优选40-150℃、例如50-110℃的温度下进行。如果该方法包括在步骤e)中的加热，则步骤e)优选在40-150℃、如50-150℃的温度下进行。应理解，步骤e)中的温度被调节为使得聚合物材料处于液态或熔融状态，但不使聚合物材料热分解。
在一种实施方案中，步骤a)的聚合物材料优选以干燥形式加入，并且一旦与步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)接触就被加热(即，使聚合物材料变得粘性较低)。还可能在一个或多个步骤中将天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与聚合物材料接触，并且随后加热。
额外地或另外可选地，方法步骤e)在真空下进行。
在一种实施方案中，方法步骤e)在真空下并加热到40-150℃、例如50-150℃的温度下进行。在另一种实施方案中，方法步骤e)在真空下或加热到40-150℃、例如50-150℃的温度下进行，优选在真空下进行。
在加热和/或真空下进行方法步骤e)具有进一步的优点，即减少了可能存在于天然研磨碳酸钙(GCC)上的残余水分，从而提高了湿固化单组分聚合物组合物的储存稳定性。
步骤e)优选在混合下进行。应理解，该混合可以通过本领域技术人员已知的导致获得均匀组合物的任何方法或任何容器中进行。例如，步骤e)在高速混合器或行星式混合器中进行。
应理解，步骤e)可通过以任何顺序接触步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分来进行。
在一种优选实施方案中，接触步骤e)的进行在于首先在一个或多个步骤中使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且在一个或多个步骤中将获得的混合物在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触。
应理解，接触步骤e)优选以下述方式进行：首先在一个或多个步骤中将步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触。随后，将获得的混合物优选在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触。
术语“一个步骤”是指将相应的化合物完全加入到接触步骤e)中。与此相反，如果将相应的化合物分几部分加入接触步骤e)中，则进行“(两个或)更多个步骤”。
优选地，接触步骤e)的进行在于首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触。
在这种实施方案中，本发明的方法包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先在一个或多个步骤中将步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且在一个或多个步骤中将获得的混合物在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触。
在一种实施方案中，该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。优选地，该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前或期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。更优选地，该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
优选地，该交联剂优选在一个步骤中被添加到天然研磨碳酸钙(GCC)中。
在一种优选实施方案中，交联剂因而在一个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
在这种实施方案中，本发明的方法包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
如果该湿固化单组分聚合物组合物包含其他添加剂，则步骤d)的其他添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
优选地，步骤d)的其他添加剂在一个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
在一种实施方案中，步骤d)的其他添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触期间或之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。优选地，步骤d)的其他添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
优选地，本发明的方法因此包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，并且其中步骤d)的其他任选添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
在一种实施方案中，用于制备湿固化单组分聚合物组合物的方法由以下步骤组成：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，并且其中步骤d)的其他任选添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
要指出，用于制备湿固化单组分聚合物组合物的加工时间(即从将组分混合在一起到即用组合物的时间)是优异的。更确切地，加工时间小于180分钟，优选小于120分钟，更优选小于90分钟。例如，加工时间为5-60分钟，优选10-40分钟并且最优选10-30分钟。
要指出，在不存在具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的相同的湿固化单组分聚合物组合物具有大约240分钟的加工时间。
因此，与在不存在根据本发明的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的相同聚合物组合物相比，用于制备湿固化单组分聚合物组合物的加工时间减少并因此得到改善。
固化产品、方法和用途
本发明的另一个方面涉及通过固化本文定义的湿固化单组分聚合物组合物而获得的固化产品。优选地，该固化产品是密封剂或粘合剂。
该固化产品可通过本领域技术人员已知的任何方法制备。制备该固化产品的合适方法包括以下步骤：
i)提供本文定义的湿固化单组分聚合物组合物，并且
ii)固化步骤i)的组合物，使得形成固化产品。
在一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因而包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)以任何顺序接触步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分，以及
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品。
在另一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因而包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先在一个或多个步骤中将步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且在一个或多个步骤中将获得的混合物在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触，以及
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品。
在另一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因而包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，以及
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品。
在另一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因而包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，并且其中步骤d)的其他任选添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，以及
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品。
步骤ii)中的固化可通过本领域技术人员已知的任何导致单组分组合物固化的方法来进行。然而，应理解，该聚合物材料优选为湿固化或湿气敏感的聚合物材料，使得固化优选由湿气(或水)引发。
在一种实施方案中，固化步骤ii)在20％至低于冷凝(即约90％)的湿度下进行。例如，固化步骤ii)在30％至低于冷凝(即约90％)的湿度下进行。
额外地或另外可选地，固化步骤ii)在5-100℃、优选5-80℃或5-60℃的温度下进行。优选地，固化步骤ii)在约室温下进行，即在5-35℃下进行。
在一种实施方案中，固化步骤ii)在5-35℃的温度下和30％至低于冷凝(即约90％)的湿度下进行。
任选地，固化步骤ii)可与模塑(例如压缩模塑)组合进行。在压缩模塑期间，施加压力以迫使组合物形成模具的限定形状，使得组合物与模具的所有区域接触，并且组合物在模具中固化，使得产品保持希望的形状。
另外可选地，在固化步骤ii)中获得的固化产品可被成形为希望的形状。
因此，该方法可包括进一步的步骤，例如以任何希望的形状加工/形成该固化产品。这种加工/形成步骤是本领域技术人员熟知的，并且可例如通过使固化产品成型来进行。
在一种实施方案中，用于制备固化产品的方法包括以下步骤：
i)提供本文定义的湿固化单组分聚合物组合物，
ii)固化步骤i)的组合物，使得形成固化产品，以及
iii)在步骤ii)期间或之后将该固化产品加工/形成为希望的形状。
在一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因此包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)以任何顺序接触步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分，
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品，以及
iii)在步骤ii)期间或之后将该固化产品加工/形成为希望的形状。
在另一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因此包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先在一个或多个步骤中将步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且在一个或多个步骤中将获得的混合物在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触，
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品，以及
iii)在步骤ii)期间或之后将该固化产品加工/形成为希望的形状。
在另一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因此包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品，以及
iii)在步骤ii)期间或之后将该固化产品加工/形成为希望的形状。
在另一种优选实施方案中，用于制备固化产品、优选密封剂或粘合剂的方法因此包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)使步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分接触，其中首先使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在一个或多个步骤中在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且使获得的混合物在一个或多个步骤中在混合下与步骤a)的聚合物材料接触，并且该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，并且其中步骤d)的其他任选添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得，
ii)固化步骤e)的组合物，使得形成固化产品，以及
iii)在步骤ii)期间或之后将该固化产品加工/形成为希望的形状。
特别地，固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)的断裂伸长率是优异的。更确切地，固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)具有根据ISO 37:2011确定的断裂伸长率为大于600％，优选大于700％，更优选大于750％。例如，根据ISO 37:2011确定的断裂伸长率为大于600至1200％，优选大于700至1100％，更优选大于750至1000％。
要指出，在整个本申请中，如果没有另行说明，则断裂伸长率是根据ISO 37:2011确定的。
要指出，在不存在具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的相同固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)具有根据ISO 37:2011确定的断裂伸长率为约600％。
因此，该固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)的断裂伸长率与在不存在根据本发明的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的相同固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)相比得以增加并因此得到改善。
在一种实施方案中，固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)具有根据ISO 37:2011确定的断裂伸长率为大于600％，优选大于700％，更优选大于750％，例如大于600至1200％，优选大于700至1100％，更优选大于750至1000％，和/或用于制备该湿固化单组分聚合物组合物的加工时间小于180分钟，优选小于120分钟，更优选小于90分钟，例如5-60分钟，优选10-40分钟并且最优选10-30分钟。
例如，固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)具有根据ISO 37:2011确定的断裂伸长率为大于600％，优选大于700％，更优选大于750％，例如大于600至1200％，优选大于700至1100％，更优选大于750至1000％，或者用于制备该湿固化单组分聚合物组合物的加工时间小于180分钟，优选小于120分钟，更优选小于90分钟，例如5-60分钟，优选10-40分钟并且最优选10-30分钟。优选地，固化产品(优选单组分密封剂或粘合剂)具有根据ISO 37:2011确定的断裂伸长率为大于600％，优选大于700％，更优选大于750％，例如大于600至1200％，优选大于700至1100％，更优选大于750至1000％，并且用于制备该湿固化单组分聚合物组合物的加工时间小于180分钟，优选小于120分钟，更优选小于90分钟，例如5-60分钟，优选10-40分钟并且最优选10-30分钟。
有鉴于此，本发明在另一个方面中涉及具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的用途，用于与在不存在具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的湿固化单组分聚合物组合物和固化产品、优选密封剂或粘合剂分别相比，减少制备湿固化单组分聚合物组合物的加工时间和/或增加固化产品、优选密封剂或粘合剂的断裂伸长率。
具体实施方式
基于以下实施例将更好地理解本发明的范围和益处，这些实施例旨在说明本发明的某些实施方案并且是非限制性的。
实施例
1、测量方法
在下文中，描述了在实施例中实施的测量方法。
粒子尺寸分布
重量中值粒子尺寸d50(wt)和重量顶切粒子尺寸d98(wt)通过沉降法测量，所述沉降法是在重力场中的沉降行为的分析。使用Micromeritics Instrument Corporation的SedigraphTM 5120进行测量。方法及仪器为本领域技术人员所知且通常用于确定填料和颜料的颗粒尺寸。在0.1％重量Na4P2O7的水溶液中进行测量。使用高速搅拌器及超声分散样品。
方法及仪器为本领域技术人员所知且通常用于确定填料和颜料的粒子尺寸。
比表面积(SSA)
根据ISO 9277:2010，使用氮气作为吸附气体，在Micromeritics ASAP 2460仪器上通过BET法测量比表面积。在测量之前，通过在150℃下加热60分钟在真空(10-5巴)中对样品进行预处理。
表面处理层的量
在含镁和/或钙离子材料上的处理层的量由未处理的含镁和/或钙离子材料的BET值和用于表面处理的一种或多种化合物的量来计算。假定100％的该一种或多种化合物作为表面处理层存在于该含镁和/或钙离子材料的表面上。
残余含湿量
残余含湿量通过热重分析(TGA)确定。用于测量TGA的设备是Mettler ToledoTGA/DSC1(TGA 1STARe系统)，使用的坩埚是900μl氧化铝。该方法包括在空气(80mL/min)下的几个加热步骤。第一步是以20℃/分钟的加热速率从25℃加热到105℃(步骤1)，然后将温度在105℃下保持10分钟(步骤2)，然后以20℃/分钟的加热速率从105℃继续加热到400℃(第3步)。然后将温度在400℃下保持10分钟(步骤4)，最后以20℃/分钟的加热速率从400℃继续加热到600℃(步骤5)。残余含湿量是在步骤1和2之后累积的重量损失。
肖氏A硬度
肖氏A硬度根据DIN 53505确定。
Maple/Maple Lap Shear(Maple搭接剪切)
Maple/Maple Lap Shear根据DIN EN 14293:2006-10确定。为了确定软粘合剂的剪切强度，将两个镶嵌地板指状物搭接粘合，粘合剂间隙的厚度为约1mm。在调理(14天，23±1℃，50±5％相对湿度)后，将试样夹在拉伸测试机中，并施加拉伸力直到断裂。
结皮时间(skin formation time)
为了测量结皮时间，在标准条件(23±1℃，50±5％相对湿度)下，将直径约为3mm的圆形组合物珠粒施加在聚乙烯膜基材上。结皮时间(Skin time,skin-over time,SOT.skinning time)被确定为从施加到珠粒到当在组合物表面上轻轻拍打时在LDPE移液管上不留下残留物所经过的时间。
机械性能
为了确定机械性能，通过将组合物从粘合剂料盒挤出到厚度为2.0mm、宽度为35mm且长度为250mm的PTFE阴模中来制备约2mm厚的膜。使该组合物在标准条件下固化7天。从膜上冲压出尺寸符合ISO 37:2011表2类型2的哑铃，并根据ISO 37:2012测试拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量(100％伸长率)。
抗流挂性(Boing流挂测试)
本文提到的抗流挂性(或Boeing流挂测试)符合ASTM Specification D 2202-73，并测量接头密封剂组合物在被放置在称为流动测试夹具的垂直容器中时保持形状的能力。本说明书及其权利要求中提到的抗流挂性值是指在标准条件(23±1℃，50±5％相对湿度)下，测试夹具在5分钟后显示的密封剂组合物的流挂或坍落的量，以英寸表示。
2、实施例
制备下表1中列出的本发明的以及对比的1K聚合物组合物。
填料材料
GCC1(大理石)
经3.6％重量硬脂酸表面处理的天然研磨碳酸钙材料(GCC)，其特征在于：重量中值直径d50为0.3μm，比表面积(BET)为13m2/g，含湿量<0.08％，吸湿率<2500ppm，400℃下的重量损失>1.0％。
GCC2(白垩)
GCC2是用2.5％重量硬脂酸表面处理的商业级天然研磨碳酸钙材料(GCC)，由OmyaInternational AG以名称Omyabond 302出售。GCC2的特征在于：重量中值直径d50为0.3μm，比表面积(BET)为20m2/g，含湿量>0.4％，吸湿率>3000ppm，400℃下的重量损失>1.0％。
PCC
PCC是商业(合成)沉淀碳酸钙，由Specialty Minerals Inc.以名称UltraPflex100出售。该PCC是经硬脂酸盐表面处理的沉淀碳酸钙，标称初级粒子尺寸d50为70nm，BET表面积为21m2/g，含湿量>0.3％，吸湿率>3000ppm，400℃下的重量损失>1.0％
GCC3(石灰石)
GCC3是用1％重量硬脂酸表面处理的商业级天然研磨碳酸钙材料(GCC)，由OmyaInternational AG以名称Omyalite 95T出售。GCC3的特征在于：重量中值直径d50为0.9μm，比表面积(BET)为8m2/g，含湿量≤0.2％，吸湿率>2500ppm，400℃下的重量损失>1.0％
GCC4(石灰石)
GCC4是用1.8％重量硬脂酸表面处理的商业级天然研磨碳酸钙材料(GCC)，由OmyaInternational AG以名称Hydrocarb 120T出售。GCC4的特征在于：重量中值直径d50为0.5μm，比表面积(BET)为22m2/g，含湿量≤0.5％，吸湿率>2500ppm，400℃下的重量损失>1.0％
表1：本发明组合物和对比组合物
| 本发明1 | 对比A | 对比B | 对比C | 对比D | ||
| 化合物,重量份 | ||||||
| A | Desmoseal M280(预聚物) | 25.5 | 25.5 | 25.5 | 25.5 | 25.5 |
| B | Incozol BH(潜交联剂) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| C | Mesamoll(增塑剂) | 25.5 | 25.5 | 25.5 | 25.5 | 25.5 |
| D1 | 大理石(GCC1) | 46.9 | ||||
| D2 | 白垩(GCC2) | 46.9 | ||||
| D3 | (合成)沉淀碳酸钙(PCC) | 46.9 | ||||
| D4 | 石灰石(GCC3) | 46.9 | ||||
| D5 | 石灰石(GCC4) | 46.9 | ||||
| E | GLYEO(粘合促进剂) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
通过在室温下混合组分来制备密封剂组合物。密封剂组分A、B、C、D1-D5和E如上所述。
本发明的1K-PU组合物通过在150ml的快速混合杯(PP 250ml)中按照上表1混合增塑剂C和本发明产品D1来制备。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。组分A、B和E以根据上表1的量加入。将混合物在SpeedMixer DAC600.1FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。
对比A1K-PU组合物通过在150ml的快速混合杯(PP 250ml)中按照上表1混合增塑剂C和产品D2来制备。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。组分A、B和E以根据上表1的量加入。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。
对比B1K-PU组合物通过在150ml的快速混合杯(PP 250ml)中按照上表1混合增塑剂C和产品D3来制备。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。组分A、B和E以根据上表1的量加入。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。
对比C1K-PU组合物通过在150ml的快速混合杯(PP 250ml)中按照上表1混合增塑剂C和产品D4来制备。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。组分A、B和E以根据上表1的量加入。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。
对比D1K-PU组合物通过在150ml的快速混合杯(PP 250ml)中按照上表1混合增塑剂C和产品D5来制备。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。组分A、B和E以根据上表1的量加入。将混合物在SpeedMixer DAC 600.1 FVZ中在环境温度下以2300rpm搅拌30秒。
本发明的和对比的1K聚合物组合物的结果显示在下表2和3中。
表2：本发明的和对比的1K聚合物组合物的抗流挂性和储存稳定性
| 组合物性能 | 本发明1 | 对比A | 对比B | 对比C | 对比D |
| 抗流挂性(mm) | <0.5 | <0.5 | >10 | <1 | >10 |
| 室温储存7天后 | 易于挤出 | 固体，不可挤出 | 固体，不可挤出 | 固体，不可挤出 | 固体，不可挤出 |
| 50℃储存7天后 | 仍可挤出 | 固体，不可挤出 | 固体，不可挤出 | 固体，不可挤出 | 固体，不可挤出 |
表3：本发明的和对比的1K聚合物组合物的机械性能
| 组合物性能 | 本发明1 | 对比A | 对比B | 对比C | 对比D |
| 结皮时间(分钟) | 150 | 70 | N/A | N/A | 80 |
| 100％拉伸模量(MPa) | 0.2 | 0.2 | N/A | 0.7 | 0.4 |
| 拉伸强度(MPa) | 1.9 | 1.9 | N/A | N/A | 2.1 |
| 断裂伸长率(％) | 840 | 600 | N/A | 635 | 340 |
制备如下表4所示的本发明的1K密封剂组合物2和3。
表4：基于HDI*和MDI**的本发明的密封剂组合物2和3
*六亚甲基二异氰酸酯**亚甲基二苯基二异氰酸酯
#标准化为100重量份的聚合物
通过预分散等重量的TiO2分散体(Kronos 2500)和相应增塑剂Mesamoll(Lanxess)或DIDP(ExxonMobil；CAS-68515491)来制备颜料糊料。将混合物在2300rpm下均化30秒。在第二步中，将如此制备的颜料糊料和本发明的GCC 1在行星式混合器(PCLaborsystems)中在以下条件下均匀混合10分钟：用溶解器在30℃-70℃的温度下在全真空(-0.8大气压或更低)下以1000rpm搅拌。然后将搅拌速度降低到200rpm，并将混合器通气以达到环境压力。添加除湿剂，并恢复真空，并在200rpm下继续搅拌另外15分钟。此后，再次将混合器通气，并加入多元醇、溶剂、二异氰酸酯和催化剂，并在70℃-75℃的温度窗口中以200rpm搅拌约60分钟。将混合物冷却至30℃-40℃的温度，并且加入剩余的化合物、粘合促进剂和稳定剂，并在轻真空(-0.2大气压)中以200rpm将混合物均化15分钟。此后，将混合物排出并转移到密封剂料盒中用于测试和储存。
下表5列出了本发明的1K密封剂组合物2和3的机械性能。
表5：本发明组合物2和3的机械性能
| 本发明2 | 本发明3 | |
| 抗流挂性(mm) | <0.5 | <0.5 |
| 结皮时间(分钟) | 170 | 60 |
| 断裂伸长率(％) | >626 | >670 |
| 拉伸强度(MPa) | 0.9 | 1.3 |
| 100％拉伸模量(MPa) | 0.3 | 0.3 |
| 肖氏A | 22 | 24 |
制备如下表6所示的本发明的1K密封剂组合物4-8。
表6：本发明的密封剂组合物4-8
将多元醇和本发明的GCC 1(填料)的混合物在2300rpm下均化30秒。在第二步中，将如此制备的混合物在行星式混合器(PC Laborsystems)中在以下条件下均匀混合10分钟：用溶解器在30℃-70℃的温度下在全真空(-0.8大气压或更低)下以1000rpm搅拌。然后将搅拌速度降低到200rpm，并将混合器通气以达到环境压力。添加除湿剂，并恢复真空，并在200rpm下继续搅拌另外15分钟。此后，再次将混合器通气，并加入溶剂、二异氰酸酯和催化剂，并在70℃-75℃的温度窗口中以200rpm搅拌约60分钟。将混合物冷却至30℃-40℃的温度，并且加入剩余的化合物、粘合促进剂和潜硬化剂，并在轻真空(-0.2大气压)中以200rpm将混合物均化15分钟。此后，将混合物排出并转移到密封剂料盒中用于测试和储存。
下表7列出了本发明的1K密封剂组合物4-8的机械性能。
表7：本发明组合物4-8的机械性能
Claims (16)
1.包含聚合物材料和天然研磨碳酸钙(GCC)的湿固化单组分聚合物组合物，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和
ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和
iii)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量。
2.根据权利要求1所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该天然研磨碳酸钙(GCC)选自大理石、石灰石、白云石、白垩及其混合物。
3.根据权利要求1或2所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该天然研磨碳酸钙(GCC)具有
i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.6μm，优选≤0.4μm，更优选0.1μm-0.4μm并且最优选0.2μm-0.4μm，和/或
ii)通过沉降法测量的顶切(d98)为0.3-3.0μm，更优选0.5-2.0μm并且最优选0.5-1.5μm，和/或
iii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为10-40m2/g，优选10-32m2/g，更优选12-28m2/g并且最优选12-25m2/g，和/或
iv)基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.15％重量，例如从0.05至≤0.15％重量并且最优选≤0.1％重量，例如从0.05至≤0.1％重量。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该天然研磨碳酸钙(GCC)用至少一种表面处理剂进行处理，该表面处理剂选自
I)一种或多种磷酸单酯和/或其盐和/或一种或多种磷酸二酯和/或其盐的磷酸酯共混物，和/或
II)至少一种饱和或不饱和脂族线性或支化羧酸和/或其盐，优选至少一种碳原子总量为C4至C24的脂族羧酸和/或其盐，更优选至少一种碳原子总量为C12至C20的脂族羧酸和/或其盐，最优选至少一种碳原子总量为C16至C18的脂族羧酸和/或其盐，和/或
III)至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，其中该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成，和/或
IV)至少一种聚二烷基硅氧烷，和
V)一种或多种根据I)至IV)的材料的混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该聚合物材料是湿固化聚合物材料，优选地，该聚合物材料选自聚氨酯、甲硅烷基改性的聚氨酯、聚脲、甲硅烷基改性的聚脲、有机硅、具有末端硅烷基团的聚醚聚合物、具有末端硅烷基团的多硫化物聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯及其混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该聚合物组合物包含的天然研磨碳酸钙(GCC)的量基于该聚合物组合物的总重量计为20-65％重量，优选30-60％重量，更优选35-55％重量并且最优选35-50％重量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该聚合物组合物还包含交联剂和增塑剂作为添加剂，以及任选的其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该至少一种表面处理剂以基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总重量计为0.5-4.5％重量的量存在于该天然研磨碳酸钙(GCC)上。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的湿固化单组分聚合物组合物，其中该聚合物组合物是密封剂或粘合剂组合物。
10.通过固化权利要求1-9中任一项的湿固化单组分聚合物组合物而获得的固化产品，优选密封剂或粘合剂，其中该固化产品具有根据ISO37:2011测量的断裂伸长率为大于600％，优选大于700％，更优选大于750％。
11.制备权利要求1-9中任一项定义的湿固化单组分聚合物组合物的方法，其中该方法包括以下步骤：
a)提供聚合物材料，
b)提供天然研磨碳酸钙(GCC)，该天然研磨碳酸钙(GCC)具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm，和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g，和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量，
c)提供交联剂和增塑剂，
d)任选地，提供其他添加剂如着色颜料，纤维如纤维素、玻璃或木材纤维，染料，蜡，润滑剂，氧化和/或UV稳定剂，固化剂，粘合促进剂，抗氧化剂，流变改性剂如PVC，以及其他填料如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，气相二氧化硅，滑石或煅烧高岭土，以及
e)以任何顺序接触步骤a)、步骤b)、步骤c)和任选步骤d)的组分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在接触步骤e)中，首先在一个或多个步骤中使步骤b)的天然研磨碳酸钙(GCC)在混合下与步骤c)的增塑剂接触，并且在一个或多个步骤中将获得的混合物在混合下与步骤a)的聚合物材料和步骤c)的交联剂接触。
13.根据权利要求12所述的方法，其中该交联剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料接触之前、期间或之后、优选期间使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中步骤d)的另外的任选添加剂在一个或多个步骤中在混合下与混合物接触，该混合物通过在所述混合物与该聚合物材料和该交联剂接触之前、期间或之后、优选之后使该天然研磨碳酸钙(GCC)与该增塑剂接触而获得。
15.制备权利要求10中定义的固化产品的方法，该固化产品优选是密封剂或粘合剂，其中该方法包括以下步骤：
i)提供在权利要求11-14中任一项获得的湿固化单组分聚合物组合物，以及
ii)固化步骤i)中的组合物，以使得形成固化产品。
16.具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的用途，用于与在不存在具有i)通过沉降法测量的重量中值粒子尺寸d50值为≤0.8μm、和ii)根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为至少10m2/g、和基于该天然研磨碳酸钙(GCC)的总干重计的残余含湿量为≤0.2％重量的天然研磨碳酸钙(GCC)的情况下制备的湿固化单组分聚合物组合物和固化产品、优选密封剂或粘合剂分别相比，减少制备湿固化单组分聚合物组合物的加工时间和/或增加固化产品、优选密封剂或粘合剂的断裂伸长率。
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